XÂY DỰNG hệ GIẢI một số bài tập điện học TRONG CHƯƠNG TRÌNH vật lí lớp 9

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  PHAN TRỌNG NGHĨA XÂY DỰNG HỆ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP ĐIỆN HỌC TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP LUẬN VĂN THẠC SĨ, KHĨA LUẬN CAO HỌC CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH MÃ SỐ: 60.48.01.01 Tp HCM, tháng 02 năm 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  PHAN TRỌNG NGHĨA XÂY DỰNG HỆ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP ĐIỆN HỌC TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP LUẬN VĂN THẠC SĨ, KHÓA LUẬN CAO HỌC CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH MÃ SỐ: 60.48.01.01 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐỖ VĂN NHƠN Tp HCM, tháng 02 năm 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỀ CƢƠNG ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN THẠC SĨ Tên đề tài Tiếng Việt: XÂY DỰNG HỆ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP ĐIỆN HỌC TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP Tiếng Anh: BUILDING AN APPLICATION TO SOLVE SOME ELECTRICAL EXERCISES IN NINTH GRADE PHYSICS SUBJECT Ngành mã ngành đào tạo Ngành: Khoa học máy tính Mã ngành: 60.48.01 Họ tên học viên thực đề tài Họ tên: PHAN TRỌNG NGHĨA MSSV: CH1301042 Khóa: Cao học khóa 8- Đợt Giảng viên hƣớng dẫn Giảng viên: PGS TS ĐỖ VĂN NHƠN Cơ quan công tác: Trƣờng ĐH Công Nghệ Thông Tin Địa email: dvnhon@gmail.com Điện thoại: 0908.107.799 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Đỗ Văn Nhơn, Thầy nhiệt tâm, tận tình dạy, hƣớng dẫn truyền đạt kiến thức vơ bổ ích giúp khóa luận đƣợc hoàn thành Xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn Đình Hiển, Thầy nhiệt tình hƣớng dẫn, gợi mở, cung cấp nhiều tài liệu bổ ích giúp khóa luận đƣợc hoàn thành Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trƣờng Đại học Công nghệ thông tin, q thầy phòng đào tạo Sau đại học tạo điều kiện thuận lợi học tập nhƣ cơng tác đào tạo giúp hồn thành khóa lận Cảm ơn anh chị học viên khóa anh chị học viên khóa trƣớc cung cấp nguồn tài liệu phong phú góp phần quan trọng việc hồn thành khóa luận Về khóa luận, học viên cố gắng nghiên cứu, tìm kiếm tài liệu liên quan để từ tổng hợp lại vận dụng để đƣa mơ hình biểu diễn tri thức để giải tập nội dung điện học mơn Vật lí lớp Khóa luận đạt đƣợc kết định nhƣng không tránh khỏi thiếu sót, kính mong q Thầy bạn thơng cảm tận tình góp ý giúp khóa luận đƣợc hồn thiện Một lần tơi xin chân thành cảm ơn! HỌC VIÊN THỰC HIỆN: PHAN TRỌNG NGHĨA MÃ SỐ HỌC VIÊN: CH1301042 LỚP: CAO HỌC KHÓA LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực.Vì tơi xin chịu trách nhiệm hồn tồn cơng trình nghiên cứu TP Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 02 năm 2016 Phan Trọng Nghĩa MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU 1.2 ĐỘNG CƠ NGHIÊN CỨU 1.3 MỘT SỐ CƠNG TRÌNH ĐÃ CÓ 1.4 MỤC TIÊU 12 1.5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 16 1.6 TÍNH KHOA HỌC VÀ TÍNH MỚI 16 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18 2.1 2.2 CÁC KHÁI NIỆM VỀ TRI THỨC 18 2.1.1 Khái niệm tri thức 18 2.1.3 Sự phân lớp tri thức: 19 2.1.4 Đặc điểm tri thức: 19 2.1.5 Hệ sở tri thức 20 CÁC PHƢƠNG PHÁP BIỂU DIỄN TRI THỨC 22 2.2.1 Logic mệnh đề 22 2.2.2 Logic vị từ 22 2.2.3 Hệ luật dẫn 23 2.2.4 Mạng ngữ nghĩa 24 2.2.5 Frame 26 2.2.6 Mạng đối tƣợng tính tốn 28 2.2.7 Mơ hình tri thức đối tƣợng tính COKB (Computational Objects Knowledge Base) 31 CHƢƠNG 3: BIỂU DIỄN TRI THỨC CHO ĐIỆN HỌC MỘT CHIỀU – THUẬT GIẢI 36 3.1 THU THẬP TRI THỨC 36 3.2 VẬN DỤNG MƠ HÌNH TRI THỨC ĐỂ BIỂU DIỄN TRI THỨC ĐIỆN HỌC MỘT CHIỀU 37 3.2.1 Mơ hình đối tƣợng tính tốn 38 3.2.2 Mơ hình tri thức đối tƣợng tính toán 40 3.2.2.1 Tập C 41 3.2.2.2 Tập Ops 43 3.2.2.3 Tập Rules 44 3.3 TỔ CHỨC CƠ SỞ TRI THỨC THEO MÔ HÌNH COKB THU HẸP 46 3.3.1 Các thành phần mơ hình COKB thu hẹp 46 3.3.2 Cấu trúc tập tin lƣu trữ mơ hình COKB thu hẹp 47 3.3.3 Sơ đồ tổ chức sở tri thức 55 3.4 MƠ HÌNH BÀI TỐN 55 3.5 THUẬT GIẢI SUY LUẬN 57 3.5.1 Một số thuật giải suy luận tìm lời giải cho toán 57 3.5.2 Một số ví dụ 63 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ ỨNG DỤNG GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐIỆN HỌC TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 68 4.1 4.2 PHẠM VI ỨNG DỤNG 68 4.1.1 Mục tiêu 68 4.1.2 Đối tƣợng phục vụ 68 4.1.3 Yêu cầu 68 4.1.4 Phạm vi ứng dụng 69 THIẾT KẾ HỆ GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐIỆN HỌC TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP SỬ DỤNG MƠ HÌNH COKB RÚT GỌN 69 4.3 4.2.1 Mơ hình biểu diễn sở tri thức cho ứng dụng 69 4.2.2 Mơ hình tốn 80 4.2.3 Thiết kế suy diễn 82 CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 82 4.3.1 Cài đặt chƣơng trình 82 4.3.2 Kết thử nghiệm 83 4.3.3 Nhận xét đánh giá 98 CHƢƠNG – KẾT LUẬN 100 5.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 100 5.2 HẠN CHẾ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 101 5.2.1 Hạn chế 101 5.2.2 Hƣớng phát triển 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn DANH MỤC BẢNG Bảng 3.2.2.1: Bảng thể khái niệm điện trở thiết bị 43 Bảng 3.2.2.2: Bảng toán tử thể mối liên hệ nối tiếp song song hai đối tƣợng điện trở 44 Bảng 3.2.2.3.1: Bảng thể luật suy diễn điện trở điện trở, điện trở thiết bị 45 Bảng 3.2.2.3.2: Bảng kiện 46 Bảng 4.2.1.1: Bảng khái niệm 72 Bảng 4.2.1.2: Bảng tốn tử thể tính liên hệ cá đối tƣợng 75 Bảng 4.2.1.4: Bảng luật 80 Bảng 4.3.2: Bảng thể kết thử nghiệm dạng tập 84 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.3.1.1: Giao diện phần mềm “Vật lí quanh em” Hình 1.3.1.2: Giao diện phận mềm “Crocodile Physics” Hình 1.3.1: Mạch điện điện trở 13 Hình 1.3.2: Mạch điện có điện trở song song 14 Hình 1.3.3: Mạch điện hỗn hợp 15 Hình 2.1.3: Tháp tri thức 19 Hình 2.1.4: Một ví dụ tính liên hệ tri thức 20 Hình 2.1.5: Hệ sở tri thức 21 Hình 2.2.4: Tri thức đƣợc biểu diễn mạng ngữ nghĩa 25 Hình 2.2.5: Quan hệ đối tƣợng hình học phẳng 28 Hình 2.2.6.1: Biểu diễn đối tƣợng tính tốn 29 Hình 2.2.6.2: Một ví dụ mạng đối tƣợng tính tốn 30 Hình 3.1.3: Một đoạn mạch hỗn hợp đơn giản 44 Hình 3.3.3: Sơ đồ tổ chức sở tri thức theo mơ hình COKB rút gọn 55 Hình 3.5.1: Lƣu đồ thuật tốn tổng qt mơ hình COKB rút gọn .Error! Bookmark not defined Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn BƯỚC : Tính: {Rb.U} Ta có: {CD.U = 6, Rb.U = CD.U} > {Rb.U = 6} Diễn giải: {D2 song song Rb} BƯỚC : Tính: {Rb.I} Ta có: {CD.I = 1.000000000, D2.I = 3/4, Rb.I = CD.I-D2.I} > {Rb.I = 2500000000} Diễn giải: {D2 song song Rb} BƯỚC 10 : Tính: {Rb.R} Ta có: {Rb.U = 6, Rb.I = 2500000000, R = U/I} -> {Rb.R = 24.00000000} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng Rb} ĐÁP SỐ: {Rb.R = 24.00000000} Ví dụ 4: (Bài 4.1 BT Vật lí lớp trang 9) R1 R2 A A + B - Hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp nhƣ hình trên, ampe kế đƣợc mắc nối tiếp vói vào hai điểm A, B Cho R1=5Ω, R2=10Ω, ampe kế 0,2A Tính hiệu điện đoạn mạch AB?  Input Điện trở R1=5Ω, R2=10Ω, cƣờng độ dòng điện I=0,2A 91 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn  Output Hiệu điện U  Mơ hình tốn O:={R1,R2:DIEN_TRO; AB:DOAN_MACH} E:={AB=R1*R2} F:={R1.R=5, R2.R=10, AB.I=0.2} G:={AB.U}  Thể lời giải Lời giải chương trình Lời giải người Do R1 R2 nối tiếp nên: BƯỚC : RAB= (R1+R2) = 15 Ω Tính: {AB.R} Ta có: {R1.R = 5, R2.R = 10, AB.R = R1.R+R2.R} Hiệu điện đoạn mạch AB: UAB= RAB.I = 3V > {AB.R = 15} Đáp số: UAB = 3V Diễn giải: {R1 nối tiếp R2} BƯỚC : Tính: {AB.U} Ta có: {AB.R = 15, AB.I = 2, U = I*R} > {AB.U = 3.0} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng AB} ĐÁP SỐ: {AB.U = 3.0} Ví dụ 5: (Bài 5.11 BT Vật lí lớp trang 15) + I - I R 1 I R 2 I Cho mạch điện có sơ đồ nhƣ trên, điện trở R1=6Ω; dòng điện mạch có cƣờng độ I=1,2A dòng điện qua điện trở R2 có cƣờng độ I2=0,4A 92 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn a) Tính R2? b) Tính hiệu điện U đặt vào hai đầu đoạn mạch?  Input Điện trở R1=6Ω, cƣờng độ dòng điện I=1,2A, cƣờng độ dòng điện qua R2 có I2=0,4A  Output Điện trở R2 Hiệu điện U hai đầu đoạn mạch  Mơ hình toán O:={R1,R2:DIEN_TRO; AB:DOAN_MACH} E:={AB=R1+R2} F:={R1.R=6, R2.I=0.4, AB.I=1.2} G:={R2.R, AB.U}  Thể lời giải Lời giải chương trình BƯỚC : Tính: {R1.I} Ta có: {AB.I = 1.2, R2.I = 4, R1.I = AB.I-R2.I} > {R1.I = 8} Diễn giải: {R1 song song R2} BƯỚC : Tính: {R1.U} Ta có: {R1.R = 6, R1.I = 8, U = I*R} > {R1.U = 4.8} Lời giải người Do R1 R2 mắc song song với nên: I1=I-I2=1,2-0,4=0,8A U2=U1=R1*I1=6*0,8=4,8V Điện trở R2=U2/I2=4,8/0,4=12 Ω Hiệu điện U đặt vào hai đầu đoạn mạch: U=U1=U2=4,8V Đáp số: R2=12 Ω, U=4,8V Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng R1} BƯỚC : Tính: {AB.U} Ta có: {R1.U = 4.8, AB.U = R1.U} > {AB.U = 4.8} Diễn giải: {R1 song song R2} 93 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn BƯỚC : Tính: {R2.U} Ta có: {AB.U = 4.8, R2.U = AB.U} > {R2.U = 4.8} Diễn giải: {R1 song song R2} BƯỚC : Tính: {R2.R} Ta có: {R2.U = 4.8, R2.I = 4, R = U/I} > {R2.R = 12.00000000} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng R2} ĐÁP SỐ: {AB.U = 4.8, R2.R = 12.00000000} Ví dụ 6: (Bài 6.14 BT Vật lí lớp trang 17) R2 R1 C R3 A B Cho mạch điện có sơ đồ nhƣ hình trên, điện trở R1=14Ω; R2=8Ω; R3=24Ω; Dòng điện qua R1 có cƣờng độ I1=0,4A a) Tính cƣờng độ dòng điện I2, I3 tƣơng ứng qua điện trở R2 R3? b) Tính hiệu điện UAC; UCB UAB?  Input Điện trở R1=14Ω, R2=8Ω, R3=24Ω, cƣờng độ dòng điện qua R1 có cƣờng độ I1=0,4A  Output Cƣờng độ dòng điện qua R2, cƣờng độ dòng điện qua R3 Hiệu điện UAC, UCB UAB 94 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn  Mơ hình tốn O:={R1,R2,R3:DIEN_TRO; AB,BC:DOAN_MACH} E:={BC = R2+R3, AB = R1*BC} F:={R1.R = 14, R2.R = 8, R3.R = 24, R1.I = 0.4} G:={R2.I,R3.I,R1.U,BC.U,AB.U}  Thể lời giải: Lời giải chương trình BƯỚC : Lời giải người Từ hình vẽ ta có: Tính: {AB.R} U23 = U2= U3; Ta có: {BC.R = 6, R1.R = 14, AB.R = R1.R+BC.R} > I2 = U2/R2 = U23/8; {AB.R = 20} Diễn giải: {R1 nối tiếp BC} BƯỚC : I3 = U3/R3= U23/24 → I2=3I3 (1) I1 = I2 + I3 = 0,4A Từ (1) (2) suy ra: I3=0,1A Tính: {AB.I} Ta có: {R1.I = 4, AB.I = R1.I} > {AB.I = 4} Diễn giải: {R1 nối tiếp BC} BƯỚC : (2) I2=0,3A Hiệu điện UAC, UCB UAB: UAC = U1 = R1.I1=14 0,4=5,6V UCB = U2 = R2.I2=8 0,3=2,4V Tính: {BC.R} => UAB= UAC + UCB = 5,6 + 2,4 = Ta có: {R2.R = 8, R3.R = 24, BC.R = 8V R2.R*R3.R/(R2.R+R3.R)} > {BC.R = 6} Diễn giải: {R2 song song R3} BƯỚC : Đáp số: I2=0,3A; I3=0,1A; UAC=5,6V; UCB=2,4V; UAB=8V 3.5.1.7.1.1.1.1 Tính: {BC.I} Ta có: {AB.I = 4, BC.I = AB.I} > {BC.I = 4} Diễn giải: {R1 nối tiếp BC} BƯỚC : Tính: {R2.U} Ta có: {BC.U = 2.4, R2.U = BC.U} > {R2.U = 2.4} Diễn giải: {R2 song song R3} 95 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn BƯỚC : Tính: {R1.U} Ta có: {R1.R = 14, R1.I = 4, U = I*R} > {R1.U = 5.6} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng R1} BƯỚC : Tính: {AB.U} Ta có: {AB.R = 20, AB.I = 4, U = I*R} > {AB.U = 8.0} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng AB} BƯỚC : Tính: {BC.U} Ta có: {BC.R = 6, BC.I = 4, U = I*R} > {BC.U = 2.4} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng BC} BƯỚC : Tính: {R3.U} Ta có: {BC.U = 2.4, R3.U = BC.U} > {R3.U = 2.4} Diễn giải: {R2 song song R3} BƯỚC 10 : Tính: {R2.I} Ta có: {R2.R = 8, R2.U = 2.4, I = U/R} > {R2.I = 3000000000} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng R2} BƯỚC 11 : Tính: {R3.I} Ta có: {R3.R = 24, R3.U = 2.4, I = U/R} > {R3.I = 1000000000} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng R3} ĐÁP SỐ: {AB.U = 8.0, BC.U = 2.4, R1.U = 5.6, R2.I = 3000000000, R3.I = 1000000000} 96 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn Ví dụ 7: (Bài 11.1 BT Vật lí lớp trang 31) Hai bóng đèn sang bình thƣờng có điện trở R1=7.5Ω R2=4,5Ω Dòng điện chạy qua hai đèn có cƣờng độ định mức I=0,8A Hai đèn đƣợc mắc nối tiếp với với điện trở R3 để mắc vào hiệu điện U=12V Tính R3 để hai đèn sáng bình thƣờng?  Input Đèn có R1=7.5Ω, đèn có R2=4,5Ω, cƣờng độ dòng điện định mức đèn I1=1,2A, cƣờng độ dòng điện định mức đèn I2=1,2A, hiệu điện U=12V, hai đèn sáng thƣờng  Output Điện trở R3 Hiệu điện U hai đầu đoạn mạch  Mơ hình tốn O:={D1, D2:THIET_BI; Rb:BIEN_TRO; AB, CD:DOAN_MACH} E:={CD = D2+Rb, AB = D1*CD} F:={D1.U_dm = 1.5, D2.U_dm = 6, D1.s = 1, D2.s = 1, D1.R = 1.5, D2.R = 8, AB.U = 7.5} G:={Rb.R}  Thể lời giải: Lời giải chương trình BƯỚC : Tính: {D1.I} Ta có: {D1.s = 1, D1.I_dm = 8, I = I_dm} > {D1.I = 8} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng D1} BƯỚC : Tính: {AC.I} Lời giải người Khi hai đèn sáng bình thường cường độ dòng điện qua mạch là: I = I1= I2 = 0,8A Điện trở tương đương toàn mạch là: R= U/I = 12/0,8 = 15 Ω Điện trở R3 R3= R – R1 – R2= 15 – 7,5 – 4,5 =3Ω 97 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn Ta có: {D1.I = 8, AC.I = D1.I} > {AC.I = 8} Diễn giải: {D1 nối tiếp D2} Đáp số: R3= Ω BƯỚC : Tính: {AB.I} Ta có: {AC.I = 8, AB.I = AC.I} > {AB.I = 8} Diễn giải: {AC nối tiếp R3} BƯỚC : Tính: {AC.R} Ta có: {D1.R = 7.5, D2.R = 4.5, AC.R = D1.R+D2.R} > {AC.R = 12.0} Diễn giải: {D1 nối tiếp D2} BƯỚC : Tính: {AB.R} Ta có: {AB.U = 12, AB.I = 8, R = U/I} > {AB.R = 15.00000000} Diễn giải: {Luật suy dIễn bên đốI tượng AB} BƯỚC : Tính: {R3.R} Ta có: {AB.R = 15.00000000, AC.R = 12.0, R3.R = AB.R-AC.R} > {R3.R = 3.00000000} Diễn giải: {AC nối tiếp R3} ĐÁP SỐ: {R3.R = 3.00000000} 4.3.3 Nhận xét đánh giá Chƣơng trình vận dụng mơ hình COKB thu hẹp [4] để tổ chức sở tri thức, suy diễn đƣợc thiết kế với thuật giải cho kết tƣơng đối tốt, gần giống với cách giải ngƣời Kết làm đạt đƣợc sát vói mục tiêu mà khóa luận đề Điều chứng minh đƣợc mơ hình COKB nhƣ vận 98 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn dụng thuật toán việc giải tập điện học Vật lí lớp hồn tồn đắn Chƣơng trình chạy với thời gian cho kết tốt Bên cạnh đó, ứng dụng có hạn chế định nhƣ: chƣa thể giải số tập dạng vẽ sơ đồ đoạnh mạch từ kiện ban đầu, chƣa thể giải số tập dạng đề chứa tham biến, chƣa thể giải số tập đòi hỏi giải hệ phƣơng trình để tìm mục tiêu đề bài, biểu thức toán tử thể mối liên hệ đối tƣợng tƣơng đối rƣờm rà, luật suy diễn chƣa thể áp dụng đƣợc cho đối tƣợng trở lên… Chƣơng trình cần phải đƣợc nghiên cứu hoàn thiện thời gian tới 99 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn CHƢƠNG – KẾT LUẬN 5.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC Về mặt ứng dụng: Vận dụng mô hình tri thức tốn tử [4], khóa luận giải đƣợc số dạng tập điện học Vật lí lớp Trong đó, điểm khóa luận bổ sung khái niệm thiết bị, luật, kiện khái niệm để giải số tập liên quan Bên cạnh đó, khóa luận thể lời giải cách tƣơng đối dễ hiểu với bƣớc suy luận cụ thể để tìm đến mục tiêu đề Lời giải gần sát với ngôn ngữ ngƣời Mục tiêu toán liên quan đến đối tƣợng thiết bị mà khóa luận làm đƣợc nhƣ sau:  Các toán cho biết mức độ hoạt động thiết bị nhƣ: độ sáng bóng đèn, mức độ hoạt động vơn kế, mức độ hoạt động ampe kế, mức độ hoạt động bếp điện, mức độ hoạt động bàn là, mức độ hoạt động ấm điện  Các tốn tính cơng suất định mức thiết bị  Các tốn tính hiệu điện định mức thiết bị  Các tốn tính cƣờng độ dòng điện định mức thiết bị Ngoài ra, ứng dụng giải đƣợc lớp toán nhƣ: toán đoạn mạch nối tiếp (điện trở nối tiếp điện trở, điện trở nối tiếp đoạn mạch, điện trở nối tiếp biến trở, điện trở nối tiếp với dây dẫn), đoạn mạch song song (điện trở song song điện trở, điện trở song song đoạn mạch, điện trở song song biến trở, điện trở song song với dây dẫn), toán liên quan đến biến trở, thiết bị, dây dẫn Mục tiêu dạng toán bao gồm:  Các tốn tính điện trở tƣơng đƣơng  Các tốn tính hiệu điện  Các tốn tính cƣờng độ dòng điện  Các tốn tính cơng suất  Các tốn tính chiều dài dây dẫn  Các tốn tính tiết diện dây dẫn 100 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn Ngồi ra, khóa luận cố gắng mơ tả lời giải tốn dƣới dạng ngôn ngữ tự nhiên, gần gũi với lời giải đƣợc trình bày ngƣời Về mặt lý thuyết: Khóa luận khảo sát số kết nghiên cứu mặt lý thuyết, từ vận dụng mơ hình tri thức tốn tử [4] để giải dạng tập điện học chiều Mơ hình tập trung chủ yếu vào phát triển thành phần tri thức tốn tử cơng cụ thích hợp cho việc biểu diễn miền tri thức liên quan đến tri tốn tử Để xây dựng mơ hình tri thức điện học chiều lớp 9, khóa luận tìm hiểu tham khảo lý thuyết sách giáo khoa lớp phần điện học [10], cách giải số dạng tập sách tập Vật lí lớp phần điện học [11], số sách tập nâng cao phần điện học [12], số đề thi học sinh giỏi đề thi đầu vào lớp 10 Trung học Phổ thơng [13], [14] Khóa luận khảo sát số vấn đề biểu diễn tri thức liên quan tới thành phần tri thức toán tử xây dựng thuật giải suy luận giải số vấn đề mơ hình tri thức Trong q trình tìm lời giải miền tri thức điện học chiều, việc tìm quan hệ tính tốn, luật để áp dụng cho toán bƣớc quan trọng nhất, việc đƣợc chia thành hai giai đoạn là: tìm quan hệ tính tốn, luật bên đối tƣợng tìm luật dựa vào mối quan hệ đối tƣợng thể qua toán tử 5.2 HẠN CHẾ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 5.2.1 Hạn chế Về mặt lý thuyết: Mơ hình tri thức toán tử đề xuất chƣa biểu diễn đầy đủ thành phần tri thức khác luật Ví dụ: luật dạng phƣơng trình chƣa đƣợc đề cập tới khóa luận việc biểu diễn thành phần quan hệ toán tử E tƣơng đối rƣờm rà Thành phần tri thức luật áp dụng cho hai đối đối tƣợng Bên cạnh đó, thuật giải đề tài chƣa chứng minh đƣợc tính đắn, tính dừng độ phức tạp thuật tốn suy diễn cách hoàn chỉnh Về ứng dụng: Ứng dụng chƣa biểu diễn đầy đủ hết tất tri thức kiến thức điện học chiều Vật lí lớp chƣa có phần vẽ hình trực quan nhằm hỗ trợ ngƣời dùng dễ dàng theo dõi kết giải Chƣa giải đƣợc số toán dạng 101 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn chứa tham số đề bài, chƣa thể giải số tập đòi hỏi giải hệ phƣơng trình để tìm mục tiêu đề Bên cạnh chƣơng trình chƣa xử lý đƣợc việc ngƣời dùng nhập giả thiết yêu cầu đề theo ngôn ngữ tự nhiên ngƣời 5.2.2 Hƣớng phát triển Trong tƣơng lai, đề tài tiếp tục phát triển hoàn thiện thành phần tri thức tốn tử mơ hình COKB [4] nhằm biểu diễn đầy đủ thành phần tri thức tốn tử Bổ sung tri thức luật phƣơng trình để giảm nhọc nhằng việc nhập biểu thức toán tử E thể mối liên hệ đối tƣợng, bổ sung tri thức phát triển giải thuật hueristic để giải số dạng tập chứa tham biến nhƣ tập đòi hỏi giải hệ phƣơng trình để tìm mục tiêu đề Bên cạnh đó, đề tài phát triển thuật tốn suy luận với luật heuristics thuật toán suy diễn khác thành phần tri thức toán tử nhằm hỗ trợ giải đa dạng lớp toán nhƣ thời gian giải tốn nhanh chóng hơn, lời giải tự nhiên gần gũi với cách giải ngƣời 102 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Đỗ Văn Nhơn (2014 - 2015), Bài giảng cao học chuyên đề: Biểu diễn tri thức ứng dụng, Trƣờng Đại học Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia TP.HCM [2] Hoàng Kiếm & Đinh Nguyễn Anh Dũng (2009), Giáo trình nhập mơn trí tuệ nhân tạo Nhà xuất Đại học quốc gia, TP HCM [3] Hoàng Kiếm, Đỗ Văn Nhơn, Đỗ Phúc (2006), Các hệ sở tri thức, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM [4] Đỗ Văn Nhơn, Nguyễn Đình Hiển (2014), Bài báo khoa học “Mơ hình tri thức tốn tử ứng dụng xây dựng hệ hỗ trợ giải tốn thơng minh”, Trƣờng Đại học Cơng nghệ thơng tin, Đại học Quốc gia TP.HCM [5] Nguyễn Thị Ngọc Diễm (2014), “Phát triển mơ hình biểu diễn tri thức hàm phương pháp giải vấn đề”, luận văn thạc sĩ trƣờng ĐH Công Nghệ Thông Tin, ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [6] Hồ Nhật Tiến (2008), “Nghiên cứu mơ hìnhbiễu diễn tri thức, ứng dụng xây dựng hệ giải toán điện học”, luận văn thạc sĩ khoa học máy tính, trƣờng ĐH Cơng Nghệ Thơng Tin, ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [7] Phạm Hữu Tâm (2009), “Xây dựng mơ hình biểu diễn tri thức thiết kế hệ hỗ trợ giải tốn điện xoay chiều chương trình THPT”, luận văn thạc sĩ khoa học máy tính, trƣờng ĐH Cơng Nghệ Thơng Tin, ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [8] Lê Thị Nguyệt Châu (2014), “Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán bệnh Ung thư gan”, luận văn thạc sĩ khoa học máy tính, trƣờng ĐH Cơng Nghệ Thơng Tin, ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [9] Trần Phong Nhã (2014), “Nghiên cứu mơ hình COKB thu hẹp giải vấn đề thành phần tri thức hàm”, luận văn thạc sĩ khoa học máy tính, trƣờng ĐH Công Nghệ Thông Tin, ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [10] Bộ Giáo dục Đào tạo (2015), Sách giáo khoa Vật lí lớp 9, NXB Giáo dục Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn [11] Bộ Giáo dục Đào tạo (2015), Sách tập Vật lí lớp 9, NXB Giáo dục [12] Vũ Thị Phát Minh – Châu Văn Tạo – Nguyễn Hoàng Hƣng – Hoàng Thị Thu (2011), “Bài tập nâng cao Vật lí 9”, khoa Vật lí – ĐH Tự Nhiên – ĐH Quốc Gia TP.HCM [13] Phan Huy Tuấn (2011)- “Tuyển chọn đề thi vào lớp 10 mơn Vật lí”- NXB Tổng Hợp Tp Hồ Chí Minh [14] Phan Huy Tuấn (2011)- “Lời giải đề thi học sinh giỏi Vật lí lớp 9”- NXB Tổng Hợp Tp Hồ Chí Minh [15] Phần mềm “Vật lí quanh em” http://hoangdinhtuan.violet.vn/entry/show/entry_id/6646395/cat_id/5627348 Tài liệu tiếng Anh [16] Nhon V Do, “Ontology COKB for Knowledge Representation and Reasoning in Designing Knowledge-based Systems” Communications in Computer and information Science 513 – Intelligent Software Methodologies, Tools and Techniques – SoMeT 2014 Revised Selected Papers, Kamido Fujita & Ali Selamat (Eds), pp 101-118 Springer International Publishing Switzerland 2015 [17] Nhon Do, Hien Nguyen (2011), A Reasoning Method on Computational Network and Its Application Processding of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2011 (ICAIA’11), pp 137-141 [18] Nhon Do, Diem Nguyen, Trang Nguyen (2011), “A program for Solving Problems in Vector Algebra and Analytic Geometry” - World Academy of Science, Engineering and Technology 59, pp 2618-2624 [19] Nhon Van Do (2012), “Intelligent Problem Solvers in Education: Design Method and Applications, Intelligent Systems”, Prof Vladimir M Koleshko (Ed.), ISBN: 978-953-51-0054-6, InTech Available from: http://www.intechopen.com/books/intelligent-systems/intelligent-problemsolvers-in-education-design-method-and-applications Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn [20] Stuart Russell & Peter Norvig (2010), Artificial Intelligence – A modern approach (third edition), Prentice Hall Publ [21] L Stojanovic, J Schneider, A Maedche, S.Libischer, R Suder, T Lumpp, A Abecker, G Breiter, J Dinger (2004), The role of Ontologies in Autonomic Computing Systems, IBM Systems Journal, Vol 43, No 2004 [22] Phần mềm “Crocodile Physics” http://trandainghia.edu.vn/Thong-Tin/ChiTiet/104/Crocodile-Physics Phong-thi-nghiem-ao-cho-Vat-ly.aspx Phan Trọng Nghĩa ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  PHAN TRỌNG NGHĨA XÂY DỰNG HỆ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP ĐIỆN HỌC TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP LUẬN VĂN THẠC SĨ, KHĨA LUẬN CAO HỌC CHUYÊN... luyện tập nâng cao kĩ giải tốn kì thi Từ tạo động thực nghiên cứu xây dựng chƣơng trình hỗ trợ giải số tốn Vật lí điện học lớp chƣơng trình Trung học Cơ sở 1.3 MỘT SỐ CƠNG TRÌNH ĐÃ CĨ Mặc dù Vật lí. .. tiến hành giải thêm dạng tập điện học chiều Vật lí lớp 11 Phan Trọng Nghĩa Khóa luận thạc sĩ GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Nhơn 1.4 MỤC TIÊU Xây dựng ứng dụng giải số dạng tập chƣơng trình Vật lí lớp nhằm