Xây dựng hệ thống phân lịch thi tín chỉ tại trường cao đẳng thương mại đà nẵng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG DƯƠNG HỒNG VINH XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG THƯƠNG MẠI ĐÀ NẴNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Đà Nẵng – Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG DƯƠNG HỒNG VINH XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG THƯƠNG MẠI ĐÀ NẴNG Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ: 60 48 01 04 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THƠNG TIN Người hướng dẫn khoa học: TS Hồng Thị Thanh Hà Đà Nẵng – Năm 2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nhiệm vụ đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ SỞ 1.1 TỔNG QUAN VỀ GIẢI THUẬT DI TRUYỀN 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Các tính chất giải thuật di truyền 1.1.3 Cấu trúc giải thuật di truyền tổng quát 1.2 THUẬT TỐN TƠ MÀU ĐỒ THỊ VÀ ỨNG DỤNG PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ 1.3 KẾT CHƯƠNG 14 CHƯƠNG ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN ĐỂ PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ TRƯỜNG CAO ĐẲNG THƯƠNG MẠI ĐÀ NẴNG 15 2.1 GIỚI THIỆU VỀ TRƯỜNG CAO ĐẲNG THƯƠNG MẠI ĐÀ NẴNG 15 2.1.1 Giới thiệu chung 15 2.1.2 Đội ngũ giảng viên cán Trường 15 2.2 BÀI TOÁN PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ 16 2.2.1 Phát biểu toán 16 2.2.2 Mẫu phân lịch thi tín 16 2.3 ÁP DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ 21 2.3.1 Khảo sát hệ thống 21 2.3.2 Áp dụng giải thuật di truyền phân lịch thi tín 22 2.4 KẾT CHƯƠNG 27 CHƯƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ TRƯỜNG CAO ĐẲNG THƯƠNG MẠI ĐÀ NẴNG 28 3.1 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 28 3.1.1 Biểu đồ ca sử dụng 28 3.1.2 Biểu đồ phân lịch thi 30 3.1.3 Biểu đồ lớp 31 3.2 TỪ ĐIỂN DỮ LIỆU 32 3.3 THIẾT KẾ DỮ LIỆU 33 3.3.1 Mơ hình liệu quan hệ (D-R) 33 3.3.2 Thiết kế sở liệu vật lý 34 3.3.3 Thiết kế bảng liệu 37 3.4 MÀN HÌNH CHÍNH CỦA HỆ THỐNG PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ 39 3.5 THIẾT KẾ CÁC GIAO DIỆN TRONG HỆ THỐNG 42 3.6 ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG 44 3.6.1 Ưu điểm 44 3.6.2 Nhược điểm 44 3.7 KẾT CHƯƠNG 45 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 46 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) PHỤ LỤC LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Dương Hồng Vinh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GA Gennetic Algorithims KTT Không tính tốn CĐ Cao đẳng D-R Diagram – Relationship NST Nhiễm sắc thể SV Sinh viên UML Unified Modeing Language OMG Object Management Group DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.1 Từ điển liệu 32 3.2 Bảng Học phần 34 3.3 Bảng Sinh viên 34 3.4 Bảng Phòng thi 35 3.5 Bảng Sinh viên đăng ký 35 3.6 Bảng Sinh viên thi 36 3.7 Bảng Lịch thi 36 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số hiệu hình Tên hình Trang 2.1 Mẫu phân lịch thi tín HK2 (2015-2016) 21 3.1 Biểu đồ ca sử dụng 29 3.2 Biểu đồ phân lịch thi 30 3.3 Biểu đồ lớp 31 3.4 Mô hình liệu quan hệ (D-R) 33 3.5 Giao diện hình hệ thống phân lịch thi 39 3.6 Menu hệ thống 40 3.7 Menu Xử lý danh sách 40 3.8 Menu Lịch thi 40 3.9 Menu Tra cứu 41 3.10 Menu Tra cứu 41 3.11 Menu Trợ giúp 41 3.12 Giao diện phân lịch thi tín 42 3.13 Lịch thi kết thúc học phần 42 3.14 Giao diện tra cứu thông tin lịch thi 43 3.15 Giao diện cập nhật thông tin học phần 43 3.16 Giao diện cập nhật thông tin sinh viên 44 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong sống ta thường gặp toán liên quan đến phân lịch phân lịch làm việc, phân lịch thi đấu thể thao, phân lịch biểu cho việc thực dự án, Đối với loại toán cần phải tìm phương án phân lịch thỏa mãn tất ràng buộc khai thác hiệu nguồn tài nguyên có, giảm thời gian chi phí thực Bài tốn phân lịch thi tín trường học nói chung trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng nói riêng toán Ở Việt Nam nay, trường Đại học, Cao đẳng dần chuyển sang hình thức đào tạo tín trường Cao đẳng Thương mại áp dụng hình thức đào tạo Mặc dầu hình thức đào tạo có nhiều ưu điểm so với đào tạo niên chế, nhiên việc phân lịch thi tín gánh nặng thực cho trường Với hình thức học chế tín chỉ, sinh viên chủ động chọn đăng ký học phần theo kế hoạch Điều làm cho việc phân lịch thi thi trở nên khó khăn Phịng đào tạo phải phân lịch thi cho khơng có sinh viên thi nhiều học phần thời điểm Số buổi thi bị giới hạn khoảng thời gian theo kế hoạch chung Số phòng thi buổi khác Việc phân lịch thủ cơng trước gặp nhiều khó khăn Do đó, em chọn đề tài “Xây dựng hệ thống phân lịch thi tín Trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng” nhằm góp phần tin học hóa cơng tác đào tạo trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 2.1 Mục tiêu Đề tài tập trung nghiên cứu ứng dụng giải thuật di truyền để xây dựng hệ thống phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng nhằm đưa phương án phân lịch thi thỏa mãn tất ràng buộc đặt ra, đồng thời khai thác hiệu nguồn lực nhà trường với thời gian ngắn 2.2 Nhiệm vụ Để đạt mục tiêu trên, đề tài tập trung vào nhiệm vụ cụ thể sau: - Phân tích đặc điểm tốn phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại để từ đề giải pháp hợp lý việc xây dựng triển khai hệ thống; - Tìm hiểu giải thuật di truyền ứng dụng vào tốn phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại; - Phân tích đánh giá kết đạt thực hệ thống liệu thử đơn giản; - Triển khai thực nghiệm với liệu phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Hệ thống thông tin phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng; - Nghiên cứu giải thuật di truyền để giải tốn phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng 3.2 Phạm vi nghiên cứu Ứng dụng giải thuật di truyền vào toán phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng với ràng buộc yêu cầu 39 3.4 MÀN HÌNH CHÍNH CỦA HỆ THỐNG PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ Hình 3.5 Giao diện hình hệ thống phân lịch thi Giao diện Màn hình hệ thống phân lịch thi tín cho phép người dùng thực chức xử lý danh sách sinh viên đăng ký học đủ điều kiện thi, phân lịch thi, xem lịch thi, tra cứu thông tin lịch thi, in lịch thi Ngồi ra, cập nhật thơng tin sinh viên, thông tin học phần trợ giúp cho người dùng 40 Menu hệ thống Hình 3.6 Menu hệ thống Menu hệ thống cho phép người dùng đổi mật đăng nhập khỏi hệ thống khơng sử dụng Menu Xử lý danh sách Hình 3.7 Menu Xử lý danh sách Menu Xử lý danh sách cho phép người dùng loại bỏ sinh viên không đủ điều kiện dự thi khỏi danh sách đăng ký học Nếu sinh viên vi phạm điều kiện nợ học phí, nghỉ học 20% số tiết không dự thi kết thúc học phần Menu Lịch thi Hình 3.8 Menu Lịch thi Menu Lịch thi cho phép người dùng phân lịch thi, xem lịch thi in lịch thi 41 Menu Tra cứu Hình 3.9 Menu Tra cứu Menu Tra cứu cho phép người dùng tra cứu để biết thơng tin lịch thi Có thể tra cứu theo ngày thi, học phần sinh viên Menu Cập nhật Hình 3.10 Menu Tra cứu Menu Cập nhật cho phép người dùng cập nhật (thêm, sửa, xóa) thơng tin sinh viên học phần Menu Trợ giúp Hình 3.11 Menu Trợ giúp Menu Trợ giúp hướng dẫn người dùng sử dụng hệ thống 42 3.5 THIẾT KẾ CÁC GIAO DIỆN TRONG HỆ THỐNG Giao diện Phân lịch thi tín Hình 3.12 Giao diện phân lịch thi tín Giao diện phân lịch thi cho phép phòng Đào tạo thực việc chọn học phần thi, phòng thi, số ca thi ngày, số lượng thí sinh phịng, số lượng phòng thi ca thi, thời gian thi (từ ngày, đến ngày) để phân lịch thi học kỳ Người dùng kích vào nút phân lịch thi hệ thống thực việc phân lịch thi, kích vào nút Xem lịch thi kết lịch thi hiển thị Hình 3.13 Hình 3.13 Lịch thi kết thúc học phần 43 Giao diện Tra cứu thông tin lịch thi Hình 3.14 Giao diện tra cứu thơng tin lịch thi Giao diện tra cứu thông tin lịch thi cho phép người dùng tra cứu lịch thi theo học phần, ngày thi sinh viên để biết thông tin lịch thi Giao diện Cập nhật thông tin học phần Hình 3.15 Giao diện cập nhật thơng tin học phần Giao diện cho phép người quản trị hệ thống thêm, sửa, xóa thơng tin học phần 44 Giao diện Cập nhật thơng tin sinh viên Hình 3.16 Giao diện cập nhật thông tin sinh viên Giao diện cho phép người quản trị hệ thống thêm, sửa, xóa thơng tin sinh viên 3.6 ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG 3.6.1 Ưu điểm - Giao diện thân thiện, dễ sử dụng tất người dùng; - Có phần trợ giúp cụ thể người dùng cần; - Hệ thống bảo mật nhằm ngăn ngừa việc thâm nhập bất hợp pháp vào hệ thống hay liệu khả bảo mật giúp đảm bảo độ tin cậy ổn định hệ thống 3.6.2 Nhược điểm - Hệ thống chưa giải tất ràng buộc chưa đáp ứng tất yêu cầu người dùng; - Việc ứng dụng giải thuật di truyền để phân lịch thi tín cịn giới hạn chưa ứng dụng rộng rãi cho tất trường đại học, cao đẳng 45 3.7 KẾT CHƯƠNG Trong chương 3, đề tài tiến hành phân tích, thiết kế hệ thống, thiết kế liệu thiết kế giao diện hệ thống Đồng thời, đánh giá ưu nhược điểm hệ thống phân lịch thi tín 46 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong q trình thực đề tài tơi tìm hiểu nghiên cứu giải thuật di truyền, cách thức xây dựng phát triển hệ thống thông tin Thông qua giải thuật ứng dụng vào việc xây dựng hệ thống phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng với chức xử lý danh sách sinh viên, phân lịch thi, xem lịch thi, tra cứu thông tin lịch thi, in lịch thi Về biết cách thu thập, chọn lọc thông tin liên quan đến đề tài, có phương pháp tiếp cận lựa chọn cơng nghệ thích hợp, nắm giải thuật di truyền, triển khai chạy thử nghiệm với liệu thu thập từ trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng Tuy nhiên, điều kiện thực tế có nhiều ràng buộc nên hệ thống dừng mức nghiên cứu giải thuật thiết kế giao diện hệ thống Kết đạt cho thấy giải thuật mà tơi nghiên cứu áp dụng cho tốn phân lịch thi tín nhằm góp phần tin học hóa cơng tác đào tạo trường Việc sử dụng hệ thống phân lịch thi tín giúp cho cơng tác quản lý phịng đào tạo nhanh cho phương án tối ưu so với việc phân thủ công trước Trong tương lai tiếp tục nghiên cứu phát triển đề tài để hệ thống giải tất ràng buộc, đáp ứng tất yêu cầu người sử dụng mở rộng đề tài phân lịch thi tín cho tất trường Đại học Cao đẳng DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phan Việt Anh, Bùi Thu Lâm (2013), Giải thuật di truyền ứng dụng hỗ trợ lập lịch, chuyên san Công nghệ thông tin truyền thông [2] Nguyễn Văn Ba (2004), Phát triển hệ thống hướng đối tượng với UML, ĐHBKHN [3] PGS.TSKH Trần Quốc Chiến (2002), Giáo trình Cơ sở liệu, ĐHSPĐHĐN [4] ThS Nguyễn Văn Hưng (2005), Giáo trình phân tích thiết kế hệ thống thông tin [5] Nghiêm Văn Hưng , Thuật tốn tơ màu đồ thị ứng dụng phân lịch thi, Báo cáo Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ 6, Đại học Đà Nẵng lần thứ [6] Phạm Hữu Khang, Hoàng Đức Hải, Đoàn Thiện Ngân (2010), Lập trình C# 2005, NXB Lao Động Xã Hội, TP.HCM [7] Phạm Hữu Khang, Trần Tiến Dũng (2009), Lập trình hướng đối tượng C# 2005, NXB Lao Động Xã Hội, TP.HCM [8] Nguyễn Văn Lân, Phương Lan (2009), Lập trình sở liệu với C#, NXB Lao Động Xã Hội, TP.HCM [9] Đinh Xuân Lâm (2003), Phân tích thiết kế hệ thống lập trình, NXBThống Kê, TP.HCM [10] Nguyễn Hữu Mùi, Vũ Đình Hịa (2012), Một thuật toán di truyền hiệu cho tốn lập lịch Job Shop, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ số 50 [11] Phan Thị Ngà, Bài tốn tô màu đồ thị ứng dụng xây dựng phần mềm phân lịch thi cho học chế tín chỉ, Tạp chí khoa học cơng nghệ số 35, Đại học Đà Nẵng [12] TS.Nguyễn Đình Thúc (2001), Lập trình tiến hóa, NXB Giáo dục [13] Nguyễn Văn Vỵ (2002), Phân tích, thiết kế hệ thống thơng tin đại, NXB Thống Kê, TP.HCM [14] Sổ tay dành cho sinh viên trường Cao đẳng Thương mại: Quy chế đào tạo theo học chế tín Tiếng Anh [15] David A.Coley: An Instroduction to Genetic Algorithm [16] David E.Golgberg Genetic Algorimths in search Optimization and Machine learning [17] Freisleben, P Mers (1996), New genetic local search operator for the travelling, University of Siegen [18] S.N.Sivanandam, S.N.Deepa Algorithms, Springer (2008), Introduction to Genetic PHỤ LỤC ... di truyền để phân lịch thi tín 28 CHƯƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ TRƯỜNG CAO ĐẲNG THƯƠNG MẠI ĐÀ NẴNG 3.1 PHÂN TÍCH VÀ THI? ??T KẾ HỆ THỐNG 3.1.1 Biểu đồ ca sử dụng Hệ thống có tác... nghiên cứu - Hệ thống thơng tin phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng; - Nghiên cứu giải thuật di truyền để giải toán phân lịch thi tín trường Cao đẳng Thương mại Đà Nẵng 3.2 Phạm... di truyền phân lịch thi tín 22 2.4 KẾT CHƯƠNG 27 CHƯƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHÂN LỊCH THI TÍN CHỈ TRƯỜNG CAO ĐẲNG THƯƠNG MẠI ĐÀ NẴNG 28 3.1 PHÂN TÍCH VÀ THI? ??T KẾ HỆ THỐNG