PHẦN MỀM THIẾT KẾ VÀ CHẤM ĐIỂM TỰ ĐỘNG BIỂU MẪU THI TRẮC NGHIỆM - 1 ppt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM NGUYỄN QUỐC BẢO - NGUYỄN PHÚ CƯỜNG PHẦN MỀM THIẾT KẾ VÀ CHẤM ĐIỂM TỰ ĐỘNG BIỂU MẪU THI TRẮC NGHIỆM KHÓA LUẬN CỬ NHÂN TIN HỌC TP. HCM, 2005 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM NGUYỄN QUỐC BẢO - 0112172 NGUYỄN PHÚ CƯỜNG - 0112177 PHẦN MỀM THIẾT KẾ VÀ CHẤM ĐIỂM TỰ ĐỘNG BIỂU MẪU THI TRẮC NGHIỆM KHÓA LUẬN CỬ NHÂN TIN HỌC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Th.s TRẦN ĐỨC DUẨN NIÊN KHÓA 2001 - 2005 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN [\ Chúng em xin cảm ơn Khoa Công Nghệ Thông Tin, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TPHCM đã tạo rất nhiều điều kiện thuận lợi cho chúng em thực hiện đề tài này. Chúng em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Trần Đức Duẩn, người đã luôn tận tình chỉ bảo và hướng dẫn nhóm chúng em trong suốt thời gian nghiên cứu vừa qua. Bên cạnh đó, chúng em cũng rất cả m ơn các Thầy Cô trong Khoa đã tận tình giảng dạy và trang bị cho chúng em thật nhiều kiến thức bổ ích trong các năm học vừa qua, góp phần rất lớn vào việc nghiên cứu thành công luận văn này. Ngoài ra cũng xin được gửi lời cảm ơn đến hai bạn Phạm Thị Minh Chung (0112054) và Nguyễn Ngọc Duy Quang (0112194) trong việc đã hỗ trợ các trang thiết bị cần thiết cho quá trình thực hiện đề tài. Cuối cùng, chúng em xin gửi lòng bi ết ơn sâu sắc đến cha mẹ chúng em, các bậc sinh thành đã có công nuôi dưỡng và dạy dỗ cho chúng em đến ngày hôm nay, những người đã luôn hết lòng tận tụy chăm sóc, ủng hộ và động viên chúng em trong lúc khó khăn cũng như trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Dù đã cố gắng hoàn thành thật tốt luận văn trong phạm vi yêu cầu, nhưng chúng em biết có những thiếu sót chắc chắn không thể tránh khỏi. Chúng em mong sẽ nhậ n được sự thông cảm và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn. TP.Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2005 Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Phú Cường - Nguyễn Quốc Bảo Phần mềm thiết kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm - 1 - MỤC LỤC WX MỤC LỤC 1 DANH MỤC CÁC HÌNH 5 DANH MỤC CÁC BẢNG 7 LỜI MỞ ĐẦU 9 Chương 1: TỔNG QUAN 11 1.1 Yêu cầu thực tế và lý do thực hiện đề tài: 11 1.2 Mục tiêu của đề tài: 12 1.3 Giải pháp hiện có: 12 1.4 Hướng tiếp cận của luận văn 13 1.5 Nội dung thực hiện của đề tài: 14 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 16 2.1 Lý thuyết cho phần thiết kế biễu mẫu thi trắc nghiệm: 17 2.1.1 Phân tích các thành phần trên biểu mẫu trắc nghiệm: 17 2.1.2 Tổ chức dữ liệu để biểu diễn và lưu trữ biểu mẫu 22 2.2 Lý thuyết cho phần chấm điểm tự động: 24 2.2.1 Tóm tắt quá trình thực hiện của phần chấm điểm tự động 24 2.2.2 Sơ Lược Các Lý Thuyết Về Xử Lý Ảnh Và Nhận Dạng 27 2.2.2.1 Xử lý ảnh: 27 2.2.2.1.1 Các thao tác xử lý ảnh cơ bản: 27 2.2.2.1.2 Tô màu bằng thuật toán dựa theo dòng quét cải tiến 28 2.2.2.2 Nhận dạng: 32 2.2.2.2.1 Nhận dạng bốn góc của bài thi bằng thuật toán Hough Transform 32 2.2.2.2.2 Kiểm tra vùng tô 39 2.2.2.2.3 Mạng nơ ron và ứng dụng vào nhận dạng chữ viết tay in 42 Chương 3: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH 45 3.1 PHÂN TÍCH: 45 3.2 XÁC ĐỊNH YÊU CẦU: 46 3.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH USE-CASE: 47 3.3.1 Xác định Actor và Use-Case: 47 3.3.2 Mô hình Use-case: 47 3.3.3 Đặc tả Use-case: 48 3.3.3.1 THIETKEBIEUMAU: 48 3.3.3.1.1 TAOMOI: 49 3.3.3.1.2 SUABIEUMAU: 49 3.3.3.1.3 CHONDOITUONG: 50 Phần mềm thiết kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm - 2 - 3.3.3.1.4 THEMDOITUONGCOBAN: 50 3.3.3.1.4 THEMDOITUONGDOHOA: 50 3.3.3.1.5 XOADOITUONG: 51 3.3.3.1.6 CAPNHATDOITUONG: 51 3.3.3.2 SOANDAPAN: 52 3.3.3.2.1 THEMDAPAN: 53 3.3.3.2.2 CAPNHATDAPAN: 53 3.3.3.2.3 XOADAPAN: 54 3.3.3.3 CHAMDIEM: 54 3.3.3.4 QUANLYKYTHI: 55 3.3.3.4.1 THEMKYTHI: 56 3.3.3.4.2 CAPNHATKYTHI: 56 3.3.3.4.3 XOAKYTHI: 57 3.3.3.5 QUANLYTHISINH: 57 3.3.3.5.1 THEMTHISINH: 58 3.3.3.5.2 CAPNHATTHISINH: 58 3.3.3.5.3 XOATHISINH: 59 3.3.3.6 QUANLYMONHOC: 60 3.3.3.6.1 THEMMONHOC: 60 3.3.3.6.2 CAPNHATMONHOC: 61 3.3.3.6.3 XOAMONHOC: 61 3.3.3.7 QUANLYBAILAM: 62 3.3.3.6.1 THEMMONHOC: 63 3.3.3.6.2 CAPNHATMONHOC: 63 3.3.3.6.3 XOAMONHOC: 63 3.4 SƠ ĐỒ LỚP: 64 3.4.1 Sơ đồ: 64 3.4.2 Mô tả một số lớp chính: 67 3.4.2.1 Lớp Entity: 67 3.4.2.2 Lớp Text: 68 3.4.2.3 Lớp TextCell: 69 3.4.2.4 Lớp TextField: 70 3.4.2.5 Lớp ChoiceElement: 71 3.4.2.6 Lớp Choice: 72 3.4.2.7 Lớp AnswerCell: 72 3.4.2.8 Lớp AnswerSheet: 74 3.4.2.9 Lớp Line: 75 3.4.2.10 Lớp Rect: 76 3.4.2.11 Lớp Ellipse: 77 3.4.2.12 Lớp ImageObj: 78 3.4.2.13 Lớp Page: 78 3.4.2.14 Lớp Key: 79 3.4.2.15 Lớp AnswerKey: 80 Phần mềm thiết kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm - 3 - 3.4.2.16 Lớp Rate: 81 3.4.2.17 Lớp Estimation: 81 3.4.2.18 Lớp Sentence: 82 3.4.2.19 Lớp Answer: 83 3.4.2.20 Lớp Recognition: 83 3.5 Thiết kế cơ sở dữ liệu: 84 3.5.1 Sơ đồ: 84 3.5.2 Mô tả các bảng: 85 3.5.2.1 MauThi: 85 3.5.2.2 KyThi: 89 3.5.2.3 MonThi: 89 3.5.2.4 DeThi: 90 3.5.2.5 BaiLam: 91 3.5.2.6 ThiSinh: 92 3.6 Thiết kế giao diện một số màn hình chính: 92 3.6.1 Màn hình thiết kế biểu mẫu: 92 3.6.2 Màn hình chấm điểm: 93 3.7 Cài đặt: 94 Chương 4: THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ VÀ TỔNG KẾT 95 4.1 Thực nghiệm: 95 4.2 Kết quả 95 4.2.1 Phần thiết kế các biểu mẫu: 95 4.2.2 Phần chấm điểm tự động: 100 4.3 Đánh giá 101 4.4 Kết luận 102 4.5 Hướng phát triển: 102 PHỤ LỤC 104 PL.1 Các thao tác xử lý ảnh cơ bản: 104 PL.1.1 Làm xám ảnh: 104 PL.1.2 Chuyển sang ảnh nhị phân 106 PL.1.3 Xoay ảnh. 108 PL.1.4 Biến đổi tỉ lệ ảnh (Scale) 110 PL.2 Lý thuyết về mạng nơron 111 PL.2.1 Đặt vấn đề 111 PL.2.2 Định nghĩa 111 PL.2.3 Sơ lược cấu tạo của mạng nơron 111 PL.2.4 Quá trình ánh xạ và quá trình học của mạng nơ ron 112 PL.2.4.1 Quá trình ánh xạ 112 PL.2.4.2 Quá trình học 113 PL.2.4.3 Lan truyền ngược sai số 114 PL.2.5 Hàm truyền 115 PL.2.6 Khởi tạo trọng 116 Phần mềm thiết kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm - 4 - PL.2.7 Vấn đề quá khớp 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118 Phần mềm thiết kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm - 5 - DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2-1: Mô hình chung cho toàn bộ phần mềm 16 Hình 2-2 : Mẫu bài thi TOEFL 18 Hình 2-3: Mẫu thi của kỳ thi sát hạch Nhật Bản 19 Hình 2-4: Phần văn bản trong đề thi mẫu 20 Hình 2-5: Phần ghi tên thí sinh trong đề thi mẫu 21 Hình 2-6: Phần ghi mã số thí sinh trong đề thi mẫu 21 Hình 2-7: Phần lựa chọn giới tính trong đề thi mẫu 21 Hình 2-8: Phần trả lời câu hỏi của thí sinh trong đề thi mẫu 22 Hình 2-9: Sơ đồ tóm tắt quá trình chấm thi 27 Hình 2-10: quá trình thực hiện của thuật toán tô màu dựa theo đường biên 29 Hình 2-11 30 Hình 2-12 31 Hình 2-13 31 Hình 2-14 32 Hình 2-15 35 Hình 2-16 36 Hình 2-17 37 Hình 2-18 37 Hình 2-19: khi chưa được tô 39 Hình 2-20: các dạng sau khi đã tô 39 Hình 2-21: ảnh cần kiểm tra tô được phân thành 3 vùng 40 Hình 2-22: cấu tạo của mạng nơ ron được áp dụng cho đề tài 43 Hình 3-1: Mô hình Use-Case 48 Hình 3-2: Sơ đồ lớp xử lý chính 65 Hình 3-3: Sơ đồ lớp truy cập cơ sở dữ liệu: 65 Hinh 3-4: CellStyle: Char 69 Hinh 3-5: CellStyle: Number 69 Hinh 3-6: CellStyle: All 69 Hinh 3-7: AnswerStyles - Vertical 73 Hinh 3-8: AnswerStyle - Vertical 73 [...].. .Phần mềm thi t kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm Hình 3-9 : Mô hình cơ sở dữ liệu 85 Hình 3 -1 0: Màn hình thi t kế biểu mẫu 93 Hình 3 -1 1 : Màn hình chấm điểm tự động 94 Hình 4 .1: mẫu thi Institutional TOEFL thực tế 96 Hình 4-2 : mẫu TOEFL được thi t kết bởi chương trình 97 Hình 4-3 : Mẫu của kỳ thi sát hạch chuẩn kỹ sư Nhật Bản 98 Hình 4-4 : Mẫu đề thi. .. tỉ lệ .11 0 Hình PL-8: ảnh sau khi biến đổi tỉ lệ còn 60% so với ảnh ban đầu 11 0 -6 - Phần mềm thi t kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3 -1 : Danh sách các lớp trong sơ đồ lớp .67 Bảng 3-2 : Danh sách thuộc tính lớp Entity 67 Bảng 3-3 : Danh sách phương thức lớp Entity 68 Bảng 3-4 : Danh sách thuộc tính lớp Text .68 Bảng 3-5 : Danh sách... Bảng 3-3 0: Danh sách thuộc tính lớp AnswerKey .80 -7 - Phần mềm thi t kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm Bảng 3-3 1: Danh sách phương thức lớp AnswerKey 80 Bảng 3-3 2: Danh sách thuộc tính lớp Rate 81 Bảng 3-3 3: Danh sách phương thức lớp Rate . 81 Bảng 3-3 4: Danh sách thuộc tính lớp Estimation .82 Bảng 3-3 5: Danh sách phương thức lớp Estimation 82 Bảng 3-3 6:... không dây và an ninh mạng 99 Hình PL -1 : ảnh trước khi được làm xám 10 5 Hình PL-2: ảnh sau khi được làm xám .10 5 Hình PL-3: ảnh xám trước khi được chuyển thành ảnh nhị phân 10 7 Hình PL-4: ảnh sau khi chuyển thành ảnh nhị phân với ngưỡng là 12 8 .10 7 Hình PL-5: Bài thi trong file ảnh bị lệch .10 8 Hình PL-6: Bài thi sau khi xoay sẽ không còn bị lệch 10 9 Hình PL-7: ảnh trước... trường trong bảng KyThi 89 Bảng 3-4 4: Danh sách các trường trong bảng MonThi .90 Bảng 3-4 5: Danh sách các trường trong bảng DeThi 90 Bảng 3-4 6: Danh sách các trường trong bảng BaiLam . 91 Bảng 3-4 7: Danh sách các trường trong bảng ThiSinh .92 Bảng 4 -1 : So sánh chấm bằng tay và chấm bằng máy 10 1 -8 - ... .69 Bảng 3-6 : Danh sách thuộc tính lớp TextCell .69 Bảng 3-7 : Danh sách phương thức lớp TextCell 70 Bảng 3-8 : Danh sách thuộc tính lớp TextField 70 Bảng 3-9 : Danh sách phương thức lớp TextField 71 Bảng 3 -1 0: Danh sách thuộc tính lớp ChoiceElement 71 Bảng 3 -1 1: Danh sách phương thức lớp ChoiceElement 72 Bảng 3 -1 2: Danh sách thuộc tính lớp Choice .72 Bảng 3 -1 3: Danh... 72 Bảng 3 -1 4: Danh sách thuộc tính lớp AnswerCell .73 Bảng 3 -1 5: Danh sách phương thức lớp AnswerCell 74 Bảng 3 -1 6: Danh sách thuộc tính lớp AnswerSheet 74 Bảng 3 -1 7: Danh sách phương thức lớp AnswerSheet 75 Bảng 3 -1 8: Danh sách thuộc tính lớp Line 75 Bảng 3 -1 9: Danh sách phương thức lớp Line .76 Bảng 3-2 0: Danh sách thuộc tính lớp Rect 76 Bảng 3-2 1: Danh sách... Bảng 3-3 7: Danh sách phương thức lớp Sentence 83 Bảng 3-3 8: Danh sách thuộc tính lớp Answer 83 Bảng 3-3 9: Danh sách phương thức lớp Answer 83 Bảng 3-4 0: Danh sách thuộc tính lớp Recognition .84 Bảng 3-4 1: Danh sách phương thức lớp Recognition 84 Bảng 3-4 2: Danh sách các trường trong bảng MauThi .85 Bảng 3-4 3: Danh sách các trường trong bảng KyThi 89 Bảng 3-4 4: Danh... .77 Bảng 3-2 2: Danh sách thuộc tính lớp Ellipse 77 Bảng 3-2 3: Danh sách phương thức lớp Ellipse 78 Bảng 3-2 4: Danh sách thuộc tính lớp ImageObj 78 Bảng 3-2 5: Danh sách phương thức lớp ImageObj .78 Bảng 3-2 6: Danh sách thuộc tính lớp Page 79 Bảng 3-2 7: Danh sách phương thức lớp Page 79 Bảng 3-2 8: Danh sách thuộc tính lớp Key 79 Bảng 3-2 9: Danh sách phương . khớp 11 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 8 Phần mềm thi t kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm - 5 - DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2 -1 : Mô hình chung cho toàn bộ phần mềm 16 Hình. trình học 11 3 PL.2.4.3 Lan truyền ngược sai số 11 4 PL.2.5 Hàm truyền 11 5 PL.2.6 Khởi tạo trọng 11 6 Phần mềm thi t kế và chấm điểm tự động biểu mẫu thi trắc nghiệm - 4 - PL.2.7. HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM NGUYỄN QUỐC BẢO - 011 217 2 NGUYỄN PHÚ CƯỜNG - 011 217 7 PHẦN MỀM THI T KẾ VÀ CHẤM ĐIỂM TỰ ĐỘNG BIỂU MẪU THI TRẮC