TÌM HIỂU RDF và xây DỰNG PHẦN mềm học từ VỰNG TIẾNG ANH BẰNG HÌNH ẢNH

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KỸ THUẬT PHẦN MỀM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tìm hiểu RDF xây dựng Phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền Sinh viên thực hiện: Hồng Nam Hải Mssv: 07520106 Ngơ Văn Thi Mssv: 07520500 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2012 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam bƣớc vào lời kỳ hội nhập với giới lâu Vì vậy, vấn đề sử dụng tiếng Anh giao tiếp quan trọng Tuy nhiên, việc giáo dục cho hiệu quả, hỗ trợ em tốt học tập lại vần đề khó khăn mà nhà soạn sách giáo khoa ln đau đầu Vì vậy, chúng em xây dựng phần mềm học tiếng Anh hình ảnh để hỗ trợ việc học ghi nhớ tiếng Anh em tốt Bằng cách đƣa vào hình ảnh mơ tả tƣờng minh sinh động từ vựng, giúp em có ấn tƣợng tốt ghi nhớ sâu hơn, đồng thời phần mềm cung cấp cho thầy cô giáo công cụ soạn thảo học kiểm tra tốt Phần mềm học tiếng Anh hình ảnh đƣợc xây dựng từ ứng dụng Khung mô tả tài nguyên ( Resource Description Framework ) hay RDF vốn thành phần cốt lõi Web ngữ nghĩa (Web Semantic) Một số nét tiêu biểu RDF ứng dụng chúng em xây dựng sở liệu hệ từ vựng Điều quan trọng, ví dụ thú vị giúp giáo viên cần soạn thảo kiểm tra mà không cần cho đáp án máy tự biết đáp án cho thi tự chấm điểm Báo cáo luận văn tốt nghiệp chúng em đƣợc chia thành bốn chƣơng: - Chƣơng : Tổng quan - Chƣơng : Tìm hiểu RDF - Chƣơng : Phân tích thiết kế hệ thống - Chƣơng : Cài đặt thử nghiệm Trân trọng, Nhóm sinh viên thực đề tài LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, chúng em xin cảm ơn cô Đỗ Thị Thanh Tuyền tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ chúng em suốt trình thực luận văn Chúng em xin tri ơn thầy cô khoa Công nghệ phần mềm, Trƣờng đại học Công nghệ thông tin hết lòng giảng dạy chúng em suốt năm đại học, đặt viên gạch móng để chúng em có sở thực luận văn Chúng xin cám ơn ba mẹ, sinh thành, nuôi dƣỡng động viên chúng con, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng thực tốt luận văn Tuy chúng em cố gắng hoàn thành luận văn phạm vi khả cho phép nhƣng chắn nhiều thiếu sót, chúng em kính mong thầy cô thông cảm bảo giúp chúng em hồn thiện tốt Nhóm sinh viên thực đề tài NHẬN XÉT (Của giáo viên hƣớng dẫn) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… TP Hồ Chí Minh, Ngày……tháng……năm…… NHẬN XÉT (Của giáo viên phản biện) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… TP Hồ Chí Minh, Ngày……tháng……năm…… MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 10 1.1 GIỚI THIỆU 10 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 10 1.3 PHẠM VI ĐỀ TÀI 11 1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN 11 1.5 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN 11 1.6 CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG 11 CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ RDF 12 2.1 GIỚI THIỆU RDF 12 2.2 KHÁI NIỆM CƠ BẢN 12 2.2.1 Namespace cách khai báo 13 2.2.2 Qualified Name (QName) cách sử dụng 13 2.3 MƠ HÌNH RDF (RDF Model) 15 2.3.1 Tripple cách sử dụng Namespace 20 2.3.2 Kiểu liệu có cấu trúc Blank Node 22 2.4 CẤU TRÚC RDF/XML 24 2.4.1 Cú pháp RDF/XML 24 2.4.2 RDF Container 28 2.4.3 RDF Collection 32 2.4.4 RDF Schema 35 2.4.5 Định nghĩa class (lớp) 36 2.4.6 Định nghĩa property (thuộc tính) 39 2.5 TRUY VẤN DỮ LIỆU TRONG RDF 43 2.5.1 Tạo câu truy vấn đơn giản 44 2.5.2 Cú pháp câu truy vấn 45 2.5.3 Những dạng cú pháp khác 47 2.5.4 Ràng buộc liệu 51 2.5.5 Các phép toán điều kiện câu truy vấn 57 2.5.6 Lựa chọn biến đƣợc trả 61 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG .66 3.1 DANH SÁCH YÊU CẦU 66 3.2 SƠ ĐỒ PHÂN RÃ CHỨC NĂNG 68 3.3 MƠ HÌNH DFD 69 3.4 THIẾT KẾ DỮ LIỆU 723 3.5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 83 3.5.1 Mơ hình ba lớp 83 3.5.2 Các thành phần mơ hình ba lớp 83 3.5.3 Vận hành mơ hình ba lớp 83 3.5.4 Mô tả lớp 84 3.6 THIẾT KẾ GIAO DIỆN 99 CHƢƠNG 4: CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 1101 4.1 HƢỚNG DẪN CÀI ĐẶT 111 4.2 ĐÁNH GIÁ 115 4.2.1 Đánh giá chung 115 4.2.2 Ƣu điểm 115 4.2.3 Nhƣợc điểm 115 4.2.4 So sánh với phần mềm tƣơng đƣơng 116 4.3 HƢỚNG PHÁT TRIỂN 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO .1177 DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH Bảng : Cú pháp khai báo namespace .13 Bảng 2: Cú pháp khai báo QName 14 Bảng 3: Cách dùng QName 14 Bảng 4: Bộ ba RDF 16 Bảng 5: Mô tả chi tiết ba RDF .18 Bảng 6: Tóm tắt từ khóa RDF Class 42 Bảng 7: Tóm tắt từ khóa RDF Property 43 Bảng 1: Mô tả yêu cầu 67 Bảng 2: Mối quan hệ từ 74 Bảng 3: Các class xây dựng chương trình .75 Bảng 4: Các thuộc tính class WordSense 76 Bảng 5: Các quan hệ lớp WordSense 76 Bảng 6: Các thuộc tính class Word 77 Bảng 7: Các thuộc tính class Question 78 Bảng 8: Các quan hệ class Question 79 Bảng 9: Các thuộc tính class Test 80 Bảng 10: Các quan hệ class Test 80 Bảng 11: Các thuộc tính class Lesson 81 Bảng 12: Các quan hệ class Lession 81 Bảng 13: Các thuộc tính class Word 85 Bảng 14: Các phương thức class Word 85 Bảng 15: Các thuộc tính class WordSense 85 Bảng 16: Các phương thức class WordSense .86 Bảng 17: Các thuộc tính class Lesson 86 Bảng 18: Các phương thức class Lesson 87 Bảng 19: Các thuộc tính class Question 87 Bảng 20: Các phương thức class Question 88 Bảng 21: Các thuộc tính class Test 88 Bảng 22: Các phương thức class Test 88 Bảng 23: Các thuộc tính class SimpleWord 89 Bảng 24: Các phương thức class SimpleWord 89 Bảng 25: Các thuộc tính class DataManagerDAO 89 Bảng 26: Các phương thức class DataManagerDAO 91 Bảng 27: Các phương thức class WordDAO .92 Bảng 28: Các phương thức class WordSenseDAO 93 Bảng 29: Các phương thức class LessonDAO 94 Bảng 30: Các phương thức class QuestionDAO 96 Bảng 31: Các phương thức class TestDAO 97 Bảng 32: Các phương thức class SimpleWordDAO 97 Bảng 33: Các phương thức class UserDAO 97 Bảng 1: Bảng so sánh phần mềm 116 Hình 1: Mối quan hệ thành phần tripple 17 Hình 2: Mơ tả phát biểu đơn giản đồ thị 17 Hình 3: Biểu diễn nhiều phát biểu cho subject 18 Hình 4: Plain Literal biểu diễn cho tuổi Mr John 19 Hình 5: Kiểu Typed Literal biểu diễn cho tuổi Mr John 20 Hình 6: Typed Literal biểu diễn cho ngày tháng 20 Hình 7: Tạo địa (address) cho Mr John 23 Hình 8: Mơ tả Bag container đơn giản 29 Hình 9: Mơ tả Alt container đơn giản .30 Hình 10: Mơ tả RDF Collection 33 Hình 11: Mô tả lớp lớp 37 Hình 12: Khơng gian domain range thuộc tính .39 Hình 1: Sơ đồ phân rã chức .68 Hình 2: Sơ đồ DFD mức 69 Hình 3: Sơ đồ DFD mức 69 Hình 4: Sơ đồ DFD cho chức Học từ vựng 70 Hình 5: Sơ đồ DFD cho chức Soạn đề kiểm tra .70 Hình 6: Sơ đồ DFD cho chức Làm kiểm tra 71 Hình 7: Sơ đồ DFD cho chức Quản lý từ vựng .71 Hình 8: Sơ đồ DFD cho chức Quản lý học 72 Hình 9: Sơ đồ DFD cho chức Quản lý câu hỏi 72 Hình 10: Biểu đồ miêu tả mối quan hệ ngữ nghĩa 82 Hình 11: Mơ hình hệ thống 83 Hình 12: Màn hình khởi động 99 Hình 13: Bài học .100 Hình 14: Tra từ 101 Hình 15: Chọn đề kiểm tra 102 Hình 16: Kiểm tra – loại 103 Hình 17: Kiểm tra – loại .104 Hình 18: Soạn câu hỏi, loại 105 Hình 19: Soạn câu hỏi – loại .106 Hình 20: Thêm từ vựng 107 Hình 21: Thêm nghĩa, từ loại hình ảnh 108 Hình 22: Quản lý học .108 Hình 23: Quản lý đề kiểm tra 110 Hình 24: Màn hình đăng nhập cho giáo viên 110 Hình 1: Chạy file setup.exe .111 Hình 2: Chọn nơi cài đặt 112 Hình 3: Tạo shortcut Desktop 112 Hình 4: Bắt đầu cài đặt 113 Hình 5: Quá trình cài đặt 113 Hình 6: Hồn thành cài đặt .114 Hình 7: Shortcut phần mềm Desktop .114 Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 103 Hình 16: Kiểm tra – loại GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hoàng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 104 Hình 17: Kiểm tra – loại GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hoàng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 105 - Soạn câu hỏi: Chức soạn câu hỏi cho phép giáo viên tạo nhiều kiểm tra khác kiểm tra cũa phần mềm, thông thƣờng theo hai kiểu: + Loại 1: Nối hình ảnh phù hợp với nghĩa từ: Hình 18: Soạn câu hỏi, loại GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hoàng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 106 + Loại 2: Tìm từ thuộc nhóm với từ cho trƣớc: Hình 19: Soạn câu hỏi – loại GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hồng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh - 107 Thêm từ vựng: Chức thêm sửa từ vựng cho phép giáo viên quản lý tốt linh động từ vựng có phần mềm Hình 20: Thêm từ vựng GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hoàng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 108 Hình 21: Thêm nghĩa, từ loại hình ảnh - Quản lý học: Hình 22: Quản lý học GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hồng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền 109 SVTH: Hồng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh - 110 Quản lý đề kiểm tra: Hình 23: Quản lý đề kiểm tra - Giáo viên đăng nhập: Hình 24: Màn hình đăng nhập cho giáo viên GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hồng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 111 Chƣơng 4: CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 4.1 Hƣớng dẫn cài đặt: * Yêu cầu hệ thống: Ổ cứng: 250Mb trống - RAM: 256Mb - Hệ điều hành: Window 95, Window XP, Window 7, Window Vista - * Tiến hành cài đặt + Bƣớc 1: Chạy file Setup.exe xuất cửa sổ nhƣ hình dƣới: Hình 1: Chạy file setup.exe + Bƣớc 2: Nhấn Next để tiếp tục: GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hồng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 112 Hình 2: Chọn nơi cài đặt Bạn thay đổi đƣờng dẫn cài đặt chƣơng trình, mặc định nhƣ hình + Bƣớc 3: Click Next để tiếp tục Hình 3: Tạo shortcut Desktop GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hồng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 113 + Bƣớc 4: Chọn Next để tiếp tục: Hình 4: Bắt đầu cài đặt + Bƣớc 5: Chọn Install để bắt đầu cài đặt: Hình 5: Quá trình cài đặt GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hoàng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 114 Chờ chƣơng trình cài đặt, sau cài đặt xong xuất cửa sổ nhƣ hình dƣới: Hình 6: Hồn thành cài đặt Chƣơng trình cài đặt xong man hình Desktop xuất Icon nhƣ hình dƣới: Hình 7: Shortcut phần mềm Desktop Kích đúp chuột để bắt đầu vào chƣơng trình “Học tiếng Anh” GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hồng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 115 4.2 Đánh giá phần mềm: 4.2.1 Đánh giá chung: - Phần mềm biên soạn theo giáo trình “Tiếng Anh 6” Bộ Giáo dục Đào tạo, phạm vi từ vựng giới hạn theo giáo trình - Số lƣợng từ vựng: Vì phần mềm học từ vựng hình ảnh nên phần mềm có từ miêu tả đƣợc hình ảnh, số lƣợng từ vựng có phần mềm vào khoảng 200 từ, bên cạnh phần mềm hỗ trợ chức quản lý từ vựng cho phép mở rộng vốn từ, thích hợp cho việc hƣớng phát triển mở rộng sau phần mềm - Số lƣợng học: Bao gồm 16 học đƣợc xây dựng sẵn dựa theo sách giáo khoa, nhiên phần mềm hỗ trợ tính soạn học, giúp ngƣời giảng dạy chủ động việc soạn chỉnh sửa học cho học sinh - Số lƣợng kiểm tra: Có 16 kiểm tra tƣơng ứng với 16 học để học sinh ôn tập lại kiến thức học, phần mềm có hỗ trợ thêm chức quản lý đề kiểm tra, dễ dàng linh động việc tạo sửa đề kiểm tra, đảm bảo tính đa dạng đề kiểm tra - Giao diện: Với mục tiêu hƣớng tới trẻ em nên phần mềm có sử dụng Flash hình ảnh vui nhộn để gây hứng thú cho trẻ học thao tác họa làm kiểm tra đơn giản trực quan 4.2.2 Ƣu điểm: - Miễn phí - Đáp ứng tốt nhu cầu học biên soạn từ vựng tiếng Anh hình ảnh - Giao diện đơn giản dễ sử dụng nhƣng đảm bảo tính thẩm mỹ vui nhộn nhằm gây hứng thú cho việc học em - Đáp ứng đủ chức cần thiết 4.2.3 Nhƣợc điểm: - Còn hạn chế đối tƣợng sử dụng - Lƣợng từ chƣa nhiều, nhiên khắc phục vấn đề khơng q khó khăn GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hồng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 116 4.2.4 So sánh phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh đề tài với phần mềm có: Phần mềm English by Picture 1.0 tác giả Phạm Hữu Ngơn: Gồm ba phần chính: + Học từ vựng + Tra từ điển + Kiểm tra RDF – Học tiếng anh hình ảnh Hỗ trợ giáo viên biên soạn từ vựng giảng Hỗ trợ âm việc học tập tra từ vựng Học từ vựng theo bài, theo giáo trình GD&ĐT Xây dựng mối quan hệ từ, hệ thống đƣợc nhóm từ English by picture 1.0 Chƣa có Chƣa có Học từ vựng theo thứ tự Alphabet Chƣa có Bảng 1: Bảng so sánh phần mềm 4.3 Hƣớng phát triển phần mềm: - Mở rộng đối tƣợng sử dụng - Sử dụng hình ảnh 3D hình ảnh động để tăng tính trực quan mở rộng mô tả từ vựng động từ - Xây dựng service cho phép cập nhật học có nhu cầu - Mở rộng qua môi trƣờng tablet GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hoàng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách – tạp chí tiếng Việt: [1] Nguyễn Thúc Duy Anh, Nguyễn Thị Khánh Hòa, (2005) “Nghiên cứu, tìm hiểu xây dựng ứng dụng với Semantic Web”, Tr 35-96 [2] Phạm Thị Thu Uyên – ĐH Quốc Gia Hà Nội (2009) “TRÍCH RÚT MỐI QUAN HỆ NGỮ NGHĨA VÀ ÁP DỤNG CHO HỆ THỐNG HỎI ĐÁP TỰ ĐỘNG TIẾNG VIỆT”, Tr 3-7 Các trang web tiếng Việt: [3] http://www.phpvn.org/index.php/topic,127.15.html [4] http://my.opera.com/Alibobo/blog/web-semantic-ky-5-rdf-nen-tang-cuasemantic [5] http://diendan.congdongcviet.com/showthread.php?t=70167 Các trang web tiếng Anh: [6] http://en.wikipedia.org/wiki/Rdf [7] http://www.w3schools.com/w3c/w3c_rdf.asp [8] http://answers.semanticweb.com/questions/12039/free-visual-rdfsparqleditors-for-classroom-teaching GVHD: ThS Đỗ Thị Thanh Tuyền SVTH: Hoàng Nam Hải - Ngô Văn Thi ... Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh 11 1.3 Phạm vi đề tài - Nghiên cứu sử dụng đƣợc RDF để miêu tả mối quan hệ ngữ nghĩa từ vựng tiếng Anh - Xây dựng phần mềm học tiếng. .. Anh đƣợc giải nghĩa từ cụm từ tiếng Việt kèm hình ảnh nghĩa tiếng Việt từ tiếng Anh nghĩa thơng dụng 1.4 Nội dung thực hiện: - Tìm hiểu sử dụng RDF - Tìm hiểu phƣơng pháp học tiếng Anh hình ảnh. .. Thị Thanh Tuyền SVTH: Hoàng Nam Hải - Ngơ Văn Thi Tìm hiểu RDF xây dựng phần mềm học từ vựng tiếng Anh hình ảnh - 26 Dòng 3: bắt đầu với thẻ rdf: RDF, cho biết nội dung XML (bắt đầu từ < /rdf: RDF>