Ứng dụng công nghệ tri thức trợ giúp đào tạo ngành nghề công nghệ ca

Header Page of 126 Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHAN HUY KHÁNH HUỲNH THIẾU DUY Phản biện 1: PGS.TS TRẦN QUỐC CHIẾN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRI THỨC TRỢ GIÚP ĐÀO TẠO NGÀNH NGHỀ CÔNG Phản biện 2: PGS.TS ĐOÀN VĂN BAN NGHỆ CAO Luận văn ñược bảo vệ Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 03 Chuyên ngành : KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số tháng 03 năm 2012 : 60.48.01 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Có thể tìm hiểu luận văn tại: Đà Nẵng - Năm 2012 Footer Page of 126 • Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng • Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Header Page of 126 MỞ ĐẦU Bối cảnh xuất xứ ñề tài Mục ñích- nhiệm vụ ñề tài Đề tài “Ứng dụng công nghệ tri thức trợ giúp ñào tạo ngành Trong giai ñoạn với phát triển ñi lên kinh nghề công nghệ cao” nhằm tạo kho tri thức hệ thống cho phép tế ñất nước, ñịnh hướng ñất nước ñến năm 2020 trở thành quản lý, cập nhật khai thác có hiệu ñể trợ giúp học sinh, sinh nước Công nghiệp ñòi hỏi nguồn lao ñộng cung ứng cho doanh nghiệp viên học tập tốt hơn, giáo viên có sở tham khảo nghiên cứu lớn, ñặc biệt nguồn lao ñộng có chất lượng tay nghề cao chuyên sâu hơn, vận dụng hiệu giảng dạy ñáp ứng ñược yêu cầu nhà tuyển dụng lao ñộng Hiện Nhiệm vụ cụ thể ñề tài: Khu kinh tế Dung Quất ñang ñược xây dựng mở rộng, ñến năm Tìm hiểu khuyết tật hàn, nguyên nhân gây nên biện 2020 giải việc làm cho 50.000 lao ñộng, pháp khắc phục theo phương pháp kỹ thuật hàn công nghệ cao; Trường Cao ñẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Dung nơi ñào Xây dựng kho liệu có khả cập nhật truy xuất có chiều nghề cho hàng ngàn công nhân ñang có mặt nhà máy, sâu tri thức liên quan ñến khuyết tật hàn, nguyên nhân gây nên xí nghiệp không Khu kinh tế Dung Quất mà ñịa bàn Khu biện pháp khắc phục theo phương pháp kỹ thuật hàn công công nghiệp, Khu kinh tế tỉnh thành khác nghệ cao; Với phương châm “Đào tạo ña ngành nghề, ñào tạo có chất lượng gắn với nhu cầu Doanh nghiệp”, ñào tạo người có kiến thức, kỹ thực hành tốt, ñáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội Tuy nhiên Nhà trường chưa có mô hình hỗ trợ giảng dạy học tập hiệu Công tác giảng dạy sử dụng ña số phương Xây dựng hệ Q&A trợ giúp học tập; Xây dựng hệ thống cập nhật ñể làm giàu kho tri thức; Hỗ trợ khai thác liệu từ giáo trình giảng dạy, chuyên gia, Internet Đối tượng phạm vi nghiên cứu pháp truyền thống ñiều dẫn ñến số bất cập Bên cạnh ñó trang Đối tượng nghiên cứu: thiết bị, phôi liệu thực hành hạn chế, việc học nghề làm Tri thức, kho tri thức, khuyết tật hàn, nguyên nhân gây nên nghề cần chia sẻ kinh nghiệm người nghề ñể sinh biện pháp khắc phục theo phương pháp hàn công nghệ cao, viên có thêm kiến thức, kỹ phương thức quản lý vận hành kho tri thức, hệ thống hỏi ñáp tự Vậy từ vấn ñề luận văn ñi vào xây dựng hệ ñộng Q&A (Questions Anwsering) thống trợ giúp nhằm hỗ trợ công tác ñào tạo nghề công nghệ cao Phạm vi nghiên cứu: ñặc biệt nghề hàn phục vụ Trường Cao ñẳng nghề KTCN Nghiên cứu khuyết tật hàn, phương pháp hàn công nghệ cao, Dung Quất, sở ñào tạo nghề hàn ñể giải bất cập hạn chế quản lý vận hành kho tri thức, hệ Q&A trợ giúp học tập, Phương pháp nghiên cứu Cơ sở nghiên cứu ñề tài: Footer Page of 126 Header Page of 126 Cơ sở lý thuyết: Các mô hình tổ chức liệu; tri thức quản lý tri thức; Các khuyết tật hàn ñược áp dụng phương pháp kỹ thuật hàn công CHƯƠNG - PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG 1.1 Vấn ñề tuyển sinh Từ năm 2008 ñến số lượng học sinh ñăng ký dự tuyển vào nghệ cao theo hệ thống tiêu chuẩn hàn Việt Nam Quốc tế Cơ sở thực tiễn: Trường giảm xuống theo năm, Các ứng dụng Ontology; Hệ Q&A Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài Về Khoa học: Đề tài ñưa hệ thống, sở hệ thống hỏi ñáp (Question Answering) việc trợ giúp ñào tạo nghề hàn công nghệ cao tạo tiền ñề sở cho nghiên cứu ứng dụng chuyên nghề khác trong môi trường làm việc ñộc hại nghề thiếu sở vật chất, trang thiết bị nước ñang phát triển Việt Nam Về thực tiễn: Đề tài tạo ñược kho liệu trợ giúp cho học sinh, sinh viên, học tập cách hiệu quả, nắm bắt ñược kiến thức, kinh nghiệm nghề nghiệp thông qua hệ thống việc chia sẻ tri thức từ giáo viên, tài liệu sách, chuyên gia nghề, internet Tích hợp ñược Số lượng học sinh trúng tuyển thực học không ñạt 2/3 % số kiến thức từ Internet, chuyên gia, kinh nghiệm lượng tiêu Nhà trường, chất lượng ñầu vào học sinh yếu, tỉ người quan tâm ñến lĩnh vực hàn công nghệ cao, hệ thống trả lời lệ học sinh Tốt Nghiệp THCS/THPT ñầu vào chiếm phần ñông, năm câu hỏi rõ ràng, từ ñó giúp cho người học có ñược kiến thức nghề 2009 546/845(tổng học sinh); năm 2010 là: 455/765(hs) Việc ñào nghiệp tạo ñạt chất lượng so với yêu cầu nhà tuyển dụng khó khăn, ý Bố cục luận văn Báo cáo luận văn ñược tổ chức thành chương sau : Chương 1: Phân tích trạng Chương 2: Xây dựng kho tri thức trợ giúp ñào tạo nghề hàn công nghệ cao Chương 3: Cài ñặt thử nghiệm hệ thống Footer Page of 126 thức học tập em ñộ tuổi này, lực học tập yếu 1.2 Công tác ñào tạo gắn với nhu cầu giải việc làm Trong thời gian ñến Khu kinh tế Dung Quất tiếp tục phát triển, mở rộng từ 21.000ha lên 45.000ha, Thành phố Công nghiệp Vạn Tường ñược Chính phủ ñầu tư tiếp tục xây dựng, bước trở thành hạt nhân tăng trưởng vùng kinh tế trọng ñiểm Miền Trung Header Page of 126 Bảng 1.2 Nhu cầu lao ñộng năm KKT dụng lao ñộng”) Vì tác giả chọn nghề hàn công nghệ cao cho việc Dung Quất Trình ñộ Trên ñại học nghiên cứu xây dựng hệ thống trợ giúp công tác ñào tạo Năm Năm Năm Năm Năm Năm 2011 2012 2013 2014 2015 2020 100 150 200 250 300 700 Đại học, cao ñẳng 3.000 3.500 4.200 4.800 5.800 11.300 Trung cấp, CNKT 5.430 6.300 7.250 8.900 10.650 30.000 Bên cạnh ñó với số mô ñun nghề thiếu trang thiết bị Yêu cầu xây dựng hệ thống trợ giúp Hiện Nhà trường chưa có hệ thống ñể trợ giúp công tác ñào tạo nghề hàn công nghệ cao, ñể ñáp ứng yêu cầu chất lượng ñào tạo nhà trường nhu cầu nhà tuyển dụng cần trợ giúp hệ thống trợ giúp học tập Sinh viên học tập ñược kiến thức nghề nghiệp từ kinh nghiệm chuyên gia, giáo viên người quan tâm ñến nghề Hệ thống ñảm bảo việc tiếp nhận, sử dụng hiệu tri thức vật dụng thực hành chia sẻ kinh nghiệm thực tiễn, ñiều ñã gây khó khăn với giáo viên giảng dạy học sinh học tập Để ñáp ứng ñược yêu cầu ñề Nhà trường ñào tạo có mới, tạo môi trường học tập thuận lợi cho người học 1.4 Bài toán ñào tạo nghề hàn công nghệ cao chất lượng, song trang thiết bị, vật liệu thực hành, tài liệu giảng dạy 1.4.1 chưa ñáp ứng ñược yêu cầu nhà sử dụng lao ñộng Vì 1.4.1.1 Giới thiệu hàn công nghệ cao thường công ty tuyển dụng phải ñào tạo lại ñể ñáp ứng yêu cầu 1.3 Đặc thù ñào tạo ngành nghề công nghệ cao Tìm hiểu nội dung chương trình ñào tạo Hàn trình công nghệ sản xuất kết cấu không tháo ñược từ kim loại, hợp kim loại màu và vật liệu khác, Giáo viên giảng dạy chưa tiếp cận ñược hệ thống trang nóng chảy liên kết ñược hầu hết kim loại hợp kim có chiều thiết bị thực hành ñặc biệt nghề hàn công nghệ cao, thực tế trang dày bất kỳ, sau bề mặt kết tinh tạo thành mối hàn nguyên khối có thiết bị thực hành, phôi liệu ñắt tiền nên Nhà trường khó ñáp cấu trúc chi tiết ứng ñược so với trang bị Nhà máy, Xí nghiệp sản xuất , bên cạnh ñó phòng xưởng chật hẹp vấn ñề quan tâm Sự khác hàn công nghệ cao với hàn thông thường, hàn công nghệ cao với việc sử dụng trang thiết bị, máy móc Hiện với nhu cầu sử dụng nguồn lao ñộng nghề hàn có ñại ñể hàn cấu kiện phức tạp, vật liệu dày, thiết bị chịu lực, trình ñộ tay nghề cao, công nhân kỹ thuật có tay nghề ñáp ứng nhu cầu chịu nén Hàn thông thường hàn vật dụng ñơn giản, mối hàn lao ñộng ñịa bàn khu công nghiệp, kinh tế, Nhà máy, Xí không ñảm bảo ñối với thiết bị chịu lực, chất lượng mối hàn nghiệp lớn bên cạnh ñó nghề hàn công nghệ cao khan 1.4.1.2 Giới thiệu chương trình ñào tạo ñể xuất lao ñộng nước (nguồn theo Cục trưởng Cục Quản Chương trình ñào tạo nghề hàn công nghệ cao ñược áp dụng lý lao ñộng nước- Bộ LĐ-TB-XH” “Trích nguồn thông tin tuyển vào giảng dạy ñược xây dựng sở chương trình khung Tổng cục dạy nghề Footer Page of 126 Header Page of 126 10 1.4.1.3 Vấn ñề trợ giúp Trong trình học tập sinh viên ñã nắm bắt ñược Đối với trợ giúp kinh nghiệm giáo viên giảng dạy, chuyên gia nghề chế tạo sản phẩm kiến thức nghề sử dụng ñược trang thiết bị hỗ trợ thực Ví dụ: Thông qua việc nhận dạng khuyết tật sản phẩm, từ ñó hành, phương pháp hàn kỹ thuật hàn như: chuẩn bị phôi liệu ñưa nguyên nhân gây nên khuyết tật chồng mép hướng khắc dụng cụ thiết bị hàn, ño kích thức, tính toán công thức chọn phục khuyết tật ñó chế ñộ hàn, dây hàn, thuốc hàn, sử dụng bảo hiểm bảo vệ mắt… Nhạn dạng: Đối với môi trường học tập ñi vào trình chế tạo sản Kim loại hàn chảy tràn mép hàn, song không nóng chảy phẩm ñối với hợp kim nhôm, hợp kim ñồng, phôi sử dụng ñắt ñể kết dính tiền, nên không ñáp ứng ñủ phôi liệu thực hành, số phôi liệu cho Nguyên nhân: hàn loại bình áp lực, ống , sinh viên không thực hành ñược Tốc ñộ dịch chuyển không ñúng, góc hàn sai vật liệu Vì thực hành dễ xảy khuyết tật hàn, làm hỏng Đường kính que hàn lớn, dòng ñiện hàn thấp sản phẩm chế tạo Hậu gây nên nứt Trong môi trường thực tiễn nghề nghiệp thường xảy Khuyết tật vấn ñề khuyết tật hàn như: ngậm xỉ, thiếu chảy, rỗ khí dẫn ñến mối hàn không ñảm bảo, chất lượng sản phẩm không tốt, ảnh hưởng Chồng mép Biện pháp khắc phục: trình sản xuất Công ty Nguyên nhân sinh viên nắm Điều chỉnh thông số hàn phù hợp ñược tính hợp kim loại màu, loại bình, ống, kỹ thuật Sinh viên nắm kiến thức nguyên nhân dẫn ñến khuyết tật áp dụng hàn, kỹ thuật xử lý kinh nghiệm nghề Yêu cầu trợ giúp việc phát tìm nguyên hàn cách khắc phục ñể ñạt ñược chất lượng mối hàn 1.4.2 Xây dựng hệ thống trợ giúp ñào tạo nhân xảy khuyết tật hàn ñể từ ñó sinh viên nắm rõ ñược Nhằm thuận tiện việc xây dựng hệ thống kho tri kiến thức hàn, xử lý, khắc phục ñạt chất lượng mối hàn, trách cố thức ứng dụng ñề tài, trợ giúp dựa sở phần nghề xảy tạo sản phẩm có chất lượng không ñảm bảo thuộc lĩnh vực Hàn công nghệ cao Trường Cao ñẳng nghề Kỹ thuật 1.4.1.4 Các kiến thức cần trợ giúp Công nghệ Dung Quất ñang ñược áp dụng giảng dạy Trong giảng dạy giáo viên sinh viên tương tác, Là thông tin trả lời cho câu hỏi mà người sử dụng cần Những thông tin giúp cho người học nắm rõ ñược hướng dẫn học tập với hệ thống thông qua Internet kiến thức cần thiết việc học tập mình, ñể hiểu, dễ hình dung, 1.4.3 ñạt ñược kỹ cần thiết giúp ích cho nghề nghiệp Footer Page of 126 Mô hình toán trợ giúp ñào tạo Header Page of 126 11 12 Từ yêu cầu mô hình hệ thống ñược xây dựng 1.5 Phân tích hệ thống cập quản lý kho tri thức sở có ba thành phần bản: Nguồn liệu, hệ thống trợ 1.5.1 Hệ thống cập nhật kho tri thức giúp, người sử dụng 1.5.2 Hệ thống quản lý khai thác kho tri thức Tạo môi trường giao cách thức hệ chuyên gia Giấy Internet Người dùng gõ câu hỏi từ bàn phím, hệ thống tạo danh sách câu hỏi liên quan, người dùng chọn câu hỏi, hệ thống tìm kiếm trả lời theo câu hỏi tương ứng Dữ liệu Internet Các khối chức Soạn thảo tri thức Bộ thu nạp tri thức Kho liệu Người quản trị cập nhật thông tin Quản trị tri thức Chức hiển thị kiện Giao diện NSD Trả lời Internet Hệ thống Q&A ( phân tích, trích lọc, chiết xuất câu trả lời) Người dùng Hình 1.2 Mô hình toán trợ giúp ñào tạo Tùy theo chủ thể dạng mà máy chủ web cung cấp Người tra cứu thông tin Kho tri thức Chiết xuất thông tin Hình 1.6 Mô hình quản lý khai thác kho tri thức trang web cách thức tương tác phù hợp Tổng kết chương 1.4.4 Như chương này, ñã phân tích trạng công Tổ chức sở liệu Kho liệu thu thập từ tài liệu Internet, sách, giáo trình giảng tác tuyển sinh, khó khăn công tác ñào tạo ngành nghề, dạy kinh nghiệm chuyên gia nghề, tất ñược xử lý, vấn ñề cần hệ thống trợ giúp công tác học tập ñể sinh viên trích lọc ñưa vào kho liệu nâng cao kiến thức, có ñược kinh nghiệm nghề, từ ñó xây Việc trợ giúp ñào tạo nghề hàn công nghệ cao giúp cho người học nắm ñược kiến thức học, nắm bắt ñược nguyên nhân gây khuyết tật hàn tiến hành chế tạo ứng dụng phương pháp hàn, học tập ñược kinh nghiệm nghề ứng dụng thực tiễn công việc Footer Page of 126 dựng hệ thống ứng dụng trợ giúp cho sinh viên học tập Header Page of 126 13 14 CHƯƠNG - XÂY DỰNG KHO TRI THỨC TRỢ GIÚP ngữ có lời không lời, chương trình máy tính, hay ĐÀO TẠO NGHỀ HÀN CÔNG NGHỆ CAO 2.1 2.1.1 Tìm hiểu tri thức Khái niệm tri thức phương tiện khác 2.1.3 Quản lý tri thức 2.1.4 Biểu diễn tri thức Tri thức nhận thức hiểu biết việc, vật hay 2.1.4.1 Biểu diễn tri thức mệnh ñề Logic thông tin ñược thu thập dạng kinh nghiệm, học tập hay thông qua 2.1.4.2 Biểu diễn tri thức luật sản xuất suy luận, suy ngẫm Tri thức ñánh giá sở hữu, xâu chuỗi 2.2 chi tiết liên quan ñến vấn ñề mà ñể riêng lẻ chúng 2.2.1 có giá trị [14] Tìm hiểu Ontology Khái niệm Ontology Ontology mô tả cách tường minh khái niệm quan Việc phát thu nhận tri thức theo quy trình sau [3]: hệ khái niệm thuộc miền ñó, nhằm hỗ trợ cho tương tác Bước thứ tìm hiểu lĩnh vực ứng dụng hình thành hệ thống dùng khoa học máy tính khoa học toán, bước thứ hai thu thập xử lý thô, bước thứ ba khai phá thông tin [6] liệu, hay nói cách khác trích mẫu mô hình ẩn Có thể kế thừa lại tri thức ñã có sẵn liệu, bước thứ tư hiểu tri thức ñã tìm ñược, ñặc biệt làm Để tạo nguồn dẫn chứng rõ ràng sáng tỏ mô tả dự ñoán, bước thứ năm sử dụng tri thức Để phân tích miền tri thức phát ñược Để phân loại miền tri thức từ tri thức hành ñộng Các bước lặp ñi lặp lại số lần, kết thu ñược ñược lấy trung bình tất lần thực Một Ontology tổng quát ñược mô tả gồm thành phần sau: Tri thức bao trùm nhiều lĩnh vực: Từ lao ñộng sản xuất ñến Individuals: Các cá thể thành phần bản, tảng trị giáo dục, văn học nghệ thuật, y tế, xây dựng, giao tiếp, chinh Ontology, bao gồm ñối tượng cụ thể người, vật phục thiên nhiên…Đó hiểu biết khoa học, kinh …, cá thể trừu tượng thành viên hay từ Một nghiệm mà người tích lũy ñược trình hoạt ñộng ontology không cần cá thể nào, cung cung 2.1.2 cấp ngữ nghĩa việc phân lớp cá thể, cá Phân loại tri thức Tri thức tồn hai dạng sau ñây: thể không thực phần ontology Tri thức ẩn: Là tri thức thu thập ñược từ trãi nghiệm thực tế Classes: Các lớp nhóm, tập hợp ñối tượng trừu sống người tượng , chúng chứa cá thể, lớp khác, hay kết Tri thức hiện: Là tri thức ñược mã hóa, giải thích hợp hai Các ontology biến ñổi tùy thuộc vào cấu trúc dạng văn bản, tài liệu, âm thanh, phim ảnh…, thông qua ngôn Footer Page of 126 Header Page of 126 15 16 Web Ontology Language(OWL) ngôn ngữ ñánh dấu ñược nội dung nó, lớp chứa lớp con, lớp tổng quan, hay chứa cá thể riêng lẻ sử dụng ñể xuất chia sẻ liệu sử dụng Ontology Attributes: Là thuộc tính, tính năng, tính chất ñối Internet tượng, thuộc tính ñược sử dụng ñể lưu trữ thông tin mà 2.3 ñối tượng có, giá trị thuộc tính kiểu phức 2.3.1 hợp Truy vấn tri thức Ontology Ngôn ngữ SWRL SWRL ( Senmantic Web Rule Language) ngôn ngữ qui tắc, Relations: Là cách biểu diễn quan hệ ñối tượng ñược sử dụng ñể xây dựng luật truy vấn nhằm cập nhật truy Ontology ñối với ñối tượng khác xuất tri thức từ Ontology SWRL tập ngôn ngữ OWL nên Event: Là kiện làm thay ñổi thuộc tính hay mối quan thường ñược biểu diễn Ontology file OWL hệ ñối tượng [13] Để biểu diễn kiểm thử Ontology thường sử dụng công cụ soạn thảo Ontology, tiêu biểu Protégé Protégé công cụ soạn thảo Ontology ñược phát triển trường ñại học Stanford nhằm phục vụ cho công việc nghiên cứu a Quy luật SWRL Quy luật hàm ý mệnh ñề tiền ñề mệnh ñề kết Nói cách khác, ñiều kiện mệnh ñề tiền ñề ñúng xác ñịnh mệnh ñề kết ñúng[5] phát triển Ontology Bên cạnh việc soạn thảo Ontology, Protégé Ví dụ: ta có qui luật “Nếu có hậu xảy cho sản phẩm tích hợp ñược với nhiều môñun nguồn mở khác ñể giúp cho việc kiểm chế tạo X, hashauqua X ñược nhận dạng theo quan sát Y, thử, truy vấn xây dựng ứng dụng Ontology hasnhandang Y có khuyết tât Z, khuyettat Z , diễn qui luật Hơn Protégé cung cấp giao diện người dùng thân thiện, có SWRL, ta có: hệ thống kiến trúc theo mô ñun, khả mở rộng phát triển cáo, hashauqua(?X)  hasnhandang (?Y,?Z) → plus-in cung cấp nhiều chức mềm dẻo khiến cho việc haskhuyettat (?Z) xây dựng phát triển Ontology Protégé trở nên dễ dàng Trong ñó, Trong ñề tài sử dụng Protégé công cụ khuyết tật) soạn thảo ñể giúp cho việc mô tả thành phần liên quan ñến Ontology 2.2.2 has hauqua(?X) xác ñịnh X (tập hậu - hasnhandang(?Y) xác ñịnh Y(tập nhận dạng khuyết tật) Ngôn ngữ OWL - haskhuyettat(?Z) xác ñịnh Z(tập khuyết - , →: toán tử logic tật) Footer Page of 126 Header Page of 126 17 b Truy vấn tri thức SWRL Để truy vấn sở liệu Ontology, SWRL ñược trang bị cú pháp, câu lệnh truy vấn, tạo dễ dàng cập nhật truy xuất Ontology Truy vấn tri thức với SWRL ñược chia thành ba dạng chính: - Đơn giản: mệnh ñề kết câu truy vấn Ví dụ: truy vấn trường hợp xảy khuyết tật hàn hashauqua(?X)^swrlb:equal(?X)→ query:select(?X) - Phức tạp: mệnh ñề kết biểu thức logic nhiều câu truy vấn Ví dụ: truy vấn trường hợp khuyết tật xảy hashauqua(?X)  hasnhandang(?Y) → query:select(?X)  query:select(?Y) - Quy luật kết hợp với câu truy vấn: Sử dụng các quy luật kết hợp với câu vấn ñể vừa cập nhật sở tri thức, vừa trả kết cho người sử dụng Protegé công cụ hỗ trợ OWL, nên Protegé hỗ trợ SWRL, Protegé có công cụ SWRL Tab ñể giúp ta thực quy luật truy vấn Ontology cách trực quan dễ biên soạn trực tiếp tập tin dạng văn Việc sử dụng SWRL giúp ta xây dựng ñược luật cho hệ thống tri thức cách truy vấn tri thức Ontology cách dễ dàng linh hoạt 2.3.2 Ngôn ngữ Xquery 18 XQuery (XML Query) [16] ngôn ngữ truy vấn thông tin XML, cho phép chương trình ứng dụng truy vấn liệu quan hệ hay liệu có cấu trúc dạng XML 2.4 Các bước xây dựng Ontology 2.5 Xây dựng Ontology cho ứng dụng 2.5.1 Đặt vấn ñề 2.5.2 Thiết kế Ontology 2.5.2.1 Mô tả lớp 2.5.2.2 2.5.2.3 2.5.2.4 Xác ñịnh Mô tả thuộc tính Mô tả ñối tượng Xây dựng luật miền ñiều kiện nguyên nhân dẫn ñến hậu cho sản phẩm: Nếu Nguyên nhân tốc ñộ dịch chuyển sai , hậu gây tập trung ứng xuất phát vết nức mỏi Nếu Nguyên nhân góc hàn sai hậu gây tập trung ứng xuất phát vết nức mỏi Chúng ta xác ñiịnh tất nguyên nhân gây nên hậu khuyết tật hàn Xác ñịnh miền ñiều kiện hậu nhận dạng sản phẩm chế tạo: Nếu Hậu gây tập trung ứng xuất phát vết nức mỏi and nhận dạng lõm biên thành rãnh dọc theo ranh giới kim loại kim loại ñắp bề mặt lớp ñắp , Khuyết tật khuyết biên Nếu Hậu khuyết tật khuyết biên Khắc phục khuyết tật khuyết biên Ví dụ : luật ñược thể logic vị từ IF Nguyennhan(?X) THEN hauqua(?Z) (X {x1 kk}) : nguyên nhân ∈ Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 19 ∈ y y }): hậu xảy cho sản phẩm (Z m 20 2.6.3 IF hauqua(?Z) AND nhandang (?Y) THEN khuyettat(?K) (Y {y1 yj}) : nhận dạng sản phẩm chế tạo (Z z1 ym}): hậu xảy cho sản phẩm (K {k1 kl}) : khuyết tật hàn IF khuyettat(?K) THEN khacphuc(?R) (K {k1 ku}) : khuyết tật hàn ∈ ∈ ∈ Bước 1-Phân tích câu hỏi, bước 2-Trích chọn tài liệu liên quan: Bước sử dụng câu truy vấn ñược tạo bước phân tích câu hỏi ñể tìm tài liệu liên quan ñến câu hỏi, bướcc 3-Trích xuất câu trả lời Các bước ñược mô tả sau: ∈ (R ∈{r re}) : biện pháp khắc phục Câu hỏi Kiểm tra hậu nên khuyết tật hàn Tập luật ñược thể cách tổng quát qua logic vị từ sau : IF K (k1,…ku) THEN R (r1….re) Trong ñó : K tập ñiều kiện; t1, tu khuyết tật R tập tên ñịnh mức ; r1 r e kết biện pháp khắc phục Xây dựng tập luật cho khắc phục khuyết tật hàn Nếu có khuyết tật hàn xảy cho sản phẩm khắc phục nào? Luật 1: Biện pháp khắp phục gây nên khuyết tật biên khuyettatbien(k1) ^ swrlb:equal(?k1, “true”) → khacphucKTBien(r1) Luật 2: Biện pháp khắp phục gây nên khuyết tật chồng mép khuyettatchongmep(k2) ^ swrlb:equal(?z, “true”) → khacphucKTCMep(r2)… 2.5.2.5 Xây dựng câu truy vấn 2.6 Tìm hiểu hệ thống hỏi ñáp tự ñộng Q&A 2.6.1 Khái niệm 2.6.2 Phân loại hệ Q&A 2.6.2.1 Phân loại theo miền ứng dụng (domain) 2.6.2.2 Phân loại theo khả trả lời câu hỏi 2.6.2.3 Phân loại theo hướng tiếp cận Footer Page 10 of 126 Các bước chung hệ thống hỏi ñáp tự ñộng Một hệ thống hỏi ñáp tự ñộng thường gồm bước chung sau: Trả lời Phân tích câu hỏi Trích chọn tài liệu liên quan Chiết xuất câu trả lời Hình 2.7 Các bước chung hệ thống Tổng kết chương Chương ñã giới thiệu tri thức, số ngôn ngữ ñể diễn ñạt tri thức, tri thức ñược ứng dụng soạn thảo Ontology, tìm hiểu hệ Q&A ứng dụng cho toán trợ giúp ñào tạo, chương xây dựng ứng dụng cài ñặt thử nghiệm hệ thống CHƯƠNG - CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG 3.1 Kịch sử dụng hệ thống Đối tượng sử dụng hệ thống: Là học sinh, sinh viên Thời gian sử dụng: Sinh viên, giáo viên ñăng nhập hệ thống sử dụng bắt ñầu tiết học mô ñun liên quan cần trợ giúp hệ thống Tuy nhiên sinh viên học tập thông qua hệ thống thời gian học tập trường Header Page 11 of 126 21 22 Cách sử dụng hệ thống: Người học ñặt câu hỏi vào hệ 3.4 Phân tích hệ thống thống, hệ thống liệt kê tất câu hỏi có nội dung tương tự liên 3.4.1 Yêu cầu ñối với hệ thống khai thác kho tri thức quan ñến phần câu hỏi Người sử dụng chọn câu hỏi ñúng với ý ñồ 3.4.2 Chức hệ trợ giúp học tập cần hỏi, hệ thống truy xuất câu trả lời tương ứng Chức cho phép người dùng ñặt câu hỏi vào hệ thống, hệ thống trả lời kèm theo nội dung câu hỏi ñược mô tả sau: 3.2 Yêu cầu người dùng 3.3 Áp dụng hệ hỏi ñáp tự ñộng Q&A cho toán trợ giúp KẾT QUẢ ñào tạo Hệ thống xử lý Câu hỏi Tiền xử lý Từ khóa ĐẶT CÂU HỎI Truy vấn ontology Q&A Nội dung câu trả lời Hình minh họa Câu hỏi Người Người dùng dùng Trả lời Nội dung câu hỏi Giao Giaodiện người dùng diện người dùng Trả Trảlời lời Hệ thống xử lý Phân tích ( sử dụng tập luật) Hình 3.3 Mô hình chức trợ giúp học tập 3.4.2.1 Chức cập nhật kho liệu Chiết xuất câu trả lời Tìm kiếm 3.4.2.2 Chức cập nhật sở tri thức 3.4.2.3 Chức ñặc tả tri thức 3.5 trúc tổng thể hệ thống Sau ñây mô hình kiến trúc tổng thể hệ thống trợ giúp học tập, Hình 3.2 Ứng dụng hệ thống Q&A cho toán trợ giúp thông qua hệ thống giáo viên giảng dạy, sinh viên học tập tương tác với Giao diện người dùng: Thông qua giao diện người dùng sinh viên ñặt câu hỏi nhận ñược câu trả lời Hệ thống xử lý: Hệ thống nhận ñược câu hỏi từ giao diện người dùng, ñưa câu hỏi vào xử lý sau ñó phân tích dựa từ khóa tập luật ñể tìm kiếm chiết xuất câu trả lời phù hợp với câu hỏi mà người dùng ñưa vào Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126 23 HỆ THỐNG TRỢ GIÚP ĐÀO TẠO Ontology (OWL) Giao 24 Dữ liệu ñầu vào Đặt câu hỏi diện Thao tác ontology protégé người sử dụng Dữ liệu ñầu - Câu trả lời Control Logic ( code) - Video trợ giúp - Tài liệu… Hình 3.11 Màn hinh kết câu trả lời khuyết tật khuyết biên Đánh giá kết chương trình So sánh với trước chưa có hệ thống trợ giúp, sau cài ñặt thử nghiệm hệ thống ñã có ñược phát huy ñược Hình 3.4 Mô hình kiến trúc tổng thể ứng dụng ñiểm sau Về việc xây dựng kho liệu: Tạo kho liệu vật lý chứa tri 3.6 Mô hình chức thử nghiệm hệ thống thức có kiến trúc mở hệ thống cho phép quản lý, cập nhật, khai 3.6.1 Chức chọn câu hỏi thác nhằm hỗ trợ học tập thông qua mạng Internet 3.6.2 Chức chọn câu trả lời Về liên kết tri thức: Các tri thức hệ thống dù ñược 3.7 Thực nghiệm hệ thống ñịnh dạng nhiều dạng khác ñược mô tả Ontology 3.7.1 Môi trường phát triển ứng dụng: ñược ñịnh dạng theo cấu trúc chuẩn XML ñược liên kết với 3.7.2 Thử nghiệm ứng dụng theo phương pháp ñặc tả tri thức nên dễ dàng truy xuất xử lý Chia sẻ ñược kinh nghiệm từ chuyên gia: hệ thống ñã cho phép bổ sung tri thức tri thức ñược xếp, liên kết với Ontology chịu chi phối luật Ontology nên chuyên gia bổ sung kinh nghiệm cần thiết hệ thống ñảm bảo gắn kết chúng với Điều tạo ñiều kiện cho việc mở rộng kho tri thức ñược dễ dàng Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 25 26 Tính minh bạch kết trả về: ñã giới hạn kết tìm KẾT LUẬN kiếm nên kết trả gắn với nội dung trợ giúp chương nghề Hướng dẫn người dùng: hệ thống học tập ñược giải Các kết ñạt ñược luận văn vấn ñề theo cách thức hệ chuyên gia cách ñưa câu hỏi hệ Qua thời gian dài nghiên cứu kết hợp với học hỏi kinh thống tự ñộng trả lời vấn ñề cần hỏi, giáo viên, sinh viên nghiệm từ người ñã nghiên cứu trước lĩnh vực này, luận văn tương tác với hệ thống ñã hoàn thành ñạt ñược kết sau: Khắc phục ñược yếu tố vấn ñề khó khăn, thiết trang Về lý thuyết: Đã trình bày tổng quan vấn ñề tri thức, thiết bị, phôi liệu, …nhận dạng nguyên nhân gây nên khuyết biểu diễn tri thức, xây dựng tập luật truy vấn tri trức dựa tật xử lý ontology công cụ soạn thảo Protégé, nêu ñược giải pháp kỹ thuật Học tập ñược kinh nghiệm từ chuyên gia nghề Nâng cao kiến thức học tập sinh viên, sinh viên có kinh nghiệm cần thiết bổ sung cho nghề nghiệp sau trường Với kiến thức sinh viên có ñược từ việc thông qua hệ thống, sinh viên nắm rõ ñược nguyên nhân gây nên khuyết tật hàn ñể trách khuyết tật xảy kinh nghiệm học ñược từ chuyên gia dễ dàng xin việc sau trường, không học tập thêm ñể nâng Ước tính chi phí cho sinh viên: thường dành hai tháng học thêm khoảng triệu ñồng x triệu(chi phí sinh hoạt) = 4.000.000(triệu) ñến hai hướng dẫn sinh viên thực ñường hàn có khuyết tật xảy quy (tiết) x 27.000(ñồng) = 54.000 (ñồng), bị khuyết tật chi phí 540.000(ñồng), Như so với chưa có hệ thống trợ giúp hệ thống cài ñặt ñã có tác dụng tích cực cho người học, nâng cao lượng kiến thức sinh Footer Page 13 of 126 giảng dạy, học tập giáo viên sinh viên nhằm góp phần nâng cao chất lượng học tập sinh viên Hướng phát triển Bên cạnh vấn ñề ñạt ñược ñã trình bày, ñề tài cần ñược phát triển thêm vấn ñề sau: phong phú thêm sở liệu hinh ảnh video hổ trợ Phát triển ứng dụng cho ngành nghề công nghệ cao khác ñặc biệt ngành nghề thực hành phòng thí nghiệm Ước tính chi phí cho giáo viên thường bỏ từ ñến viên, giảm ñược chi phí Về thực tiễn: Đã xây dựng ñược hệ thống trợ giúp việc Để ñề tài thực ñi vào ứng dụng, cần tiếp tục bổ sung làm cao tay nghề: khoảng 20 sinh viên hàn ñể xây dựng ñược hệ thống trợ giúp ngành nghề ñộc hại  ... ñích- nhiệm vụ ñề tài Đề tài Ứng dụng công nghệ tri thức trợ giúp ñào tạo ngành Trong giai ñoạn với phát tri n ñi lên kinh nghề công nghệ cao” nhằm tạo kho tri thức hệ thống cho phép tế ñất... trình máy tính, hay ĐÀO TẠO NGHỀ HÀN CÔNG NGHỆ CAO 2.1 2.1.1 Tìm hiểu tri thức Khái niệm tri thức phương tiện khác 2.1.3 Quản lý tri thức 2.1.4 Biểu diễn tri thức Tri thức nhận thức hiểu biết việc,... ñể trợ giúp công tác ñào tạo nghề hàn công nghệ cao, ñể ñáp ứng yêu cầu chất lượng ñào tạo nhà trường nhu cầu nhà tuyển dụng cần trợ giúp hệ thống trợ giúp học tập Sinh viên học tập ñược kiến thức