Ứng dụng khai phá dữ liệu để phân tích ảnh hưởng của facebook đến kết quả học tập học sinh THPT

Đ IăH CăĐĨăN NG TR NGăĐ IăH CăS ăPH M PHANăTỄăĐỌNG NGăD NGăKHAIăPHỄăD ăLI U Đ ăPHỂNăTệCHă NHăH NGăC AăFACEBOOK Đ NăK TăQU ăH CăT PăH CăSINHăTHPT LU NăVĔNăTH CăS H ăTH NGăTHỌNGăTIN ĐƠăN ng - Nĕmă2020 Đ IăH CăĐĨăN NG TR NGăĐ IăH CăS ăPH M PHANăTỄăĐỌNG NGăD NGăKHAIăPHỄăD ăLI U Đ ăPHỂNăTệCHă NHăH NGăC AăFACEBOOK Đ NăK TăQU ăH CăT PăH CăSINHăTHPT ChuyênăngƠnh:ăH ăth ngăthôngătin Mƣăs :ăă848.01.04 LU NăVĔNăTH CăSƾ NG IăH NGăD NăKHOAăH C TS.ăNGUY NăTR NăQU CăVINH ĐƠăN ngă- Nĕmă2020 iv M CL C L IăCAMăĐOAN i TRANGăTHỌNGăTINăLU NăVĔNăTH CăSƾ ii M CăL C iv DANHăM CăT ăVI TăT T vi DANHăM CăCỄCăB NG vii DANHăM CăCỄCăHỊNH viii M ăĐ U 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên c u Đối t ợng ph m vi nghiên c u .2 3.1 Đối t ợng nghiên c u 3.2 Ph m vi nghiên c u Ph ơng pháp nghiên c u .3 4.1 Nghiên c u lý thuyết 4.2 Nghiên c u thực nghiệm Dự kiến kết qu 5.1 Kết qu lý thuyết .3 5.2 Kết qu thực tiễn Ý nghĩa khoa học thực tiễn c a luận văn Bố cục c a luận văn .3 CH NGă1 T NGăQUANăV ăKHAIăPHỄăD ăLI U 1.1 Tổng quan khai phá liệu 1.1.1 Giới thiệu chung khám phá tri th c khai phá liệu 1.1.2 Quá trình khám phá tri th c 1.1.3 Quy trình khai phá liệu 1.1.4 Một số kỹ thuật khai phá liệu .8 1.1.5 Các ph ơng pháp khai phá liệu 1.1.6 ng dụng c a khai phá liệu 1.1.7 Dự báo dựa vào khai phá liệu 1.2 Phân lớp liệu số kỹ thuật phân lớp liệu 11 1.2.1 Phân lớp liệu (classification) 11 1.2.2 Quá trình phân lớp 11 1.2.3 Một số kỹ thuật phân lớp liệu 14 1.3 Cây định luật kết hợp khai phá liệu 15 1.3.1 Cây định (Decision Tree) 15 1.3.2 Luật kết hợp (Association Rule) .24 1.4 Tiểu kết ch ơng 27 v CH NGă2 PHỂNăTệCHă NHăH NGăC AăFACEBOOKăBẰNGăMỌăHỊNHăă CỂYăQUY TăĐ NHăVĨăLU TăK TăH P 28 2.1 Thực tr ng sử dụng Facebook c a học sinh THPT Tp Kon Tum 28 2.1.1 Thực tr ng sử dụng Facebook c a học sinh THPT 28 2.1.2 nh h ng c a Facebook đến kết qu học tập c a học sinh 29 2.2 Tìm hiểu cơng cụ xây dựng mơ hình khai phá liệu 31 2.2.1 Giới thiệu công cụ BIDS MicroSoft SQL Server 2008 R2 31 2.2.2 Ngôn ngữ truy vấn khai phá liệu 31 2.3 ng dụng kỹ thuật định luật kết hợp để xây dựng mơ hình .33 2.3.1 Yêu cầu toán 33 2.3.2 Quy trình xây dựng mơ hình khai phá liệu 34 2.4 Tiểu kết ch ơng 50 CH NGă3 XỂYăD NGăH ăTH NGăVĨăTH CăNGHI M .51 3.1 Xây dựng hệ thống 51 3.1.1 Mô t hệ thống 51 3.1.2 Kịch b n triển khai hệ thống dự đoán kết qu học tập 53 3.1.3 Thiết kế hệ thống .53 3.2 Thực nghiệm 58 3.2.1 Dữ liệu thực nghiệm 58 3.2.2 Môi tr ng thực nghiệm 58 3.2.3 Demo hệ thống 59 3.2.4 Kết qu thực nghiệm .59 3.3 Tiểu kết ch ơng 59 K TăLU N 60 TÀI LI U THAM KH O PH L C QUY TăĐ NHăGIAOăĐ TÀI (b n sao) B NăT NG TRÌNH CH NH S A LU NăVĔN BIÊN B N B O V H P H IăĐ NG NH N XÉT C A HAI PH N BI N vi DANH M C T VI T T T BIDS: CLI: CLR: Business Intelligence Development Studio Common Language Infrastructure Common Language Runtime CNTT: CQĐ: Công nghệ thông tin Cây định CSDL: Cơ s liệu DMX: FB: Data Mining eXtensions Facebook GDTX: HS: LKH: Giáo dục th ng xuyên Học sinh Luật kết hợp KPDL : KPTT: KQHT: Khai phá liệu Khám phá tri th c Kết qu học tập LKH: Luật kết hợp PLDL: CQĐ: THPT: Phân lớp liệu Cây định Trung học phổ thông vii DANH M C CÁC B NG S ăhi uă Tênăb ng b ng Trang 1.1 Một số ph ơng pháp dự báo 10 1.2 Ma trận Confusion matrix để đánh giá mơ hình 11 1.3 Dữ liệu minh họa xây dựng định 18 1.4 Dữ liệu để phân lớp nhánh [SLOLHT = 0] 20 1.5 Dữ liệu để phân lớp nhánh [SLOLHT = 2] 20 1.6 Dữ liệu để phân lớp nhánh [SLOLHT = 3] 1.7 Dữ liệu để phân lớp nhánh [SLOLHT  MucdoOL] 22 1.8 Dữ liệu minh họa xây dựng mơ hình luật kết hợp 26 1.9 Tập luật rút từ mơ hình luật kết hợp 27 2.1 Sự khác biệt giới tính c a học sinh sử dụng Facebook 28 2.2 Sự khác biệt trình độ c a học sinh sử dụng Facebook 29 2.3 Cấu trúc s liệu để xây dựng mơ hình phân lớp 35 2.4 Dữ liệu huấn luyện xây dựng mơ hình khai phá liệu 35 2.5 M c độ nh h ng thuộc tính mơ hình định 43 2.6 M c độ nh h ng thuộc tính mơ hình luật kết hợp 45 2.7 B ng Confusion matrix đánh giá mơ hình định 47 2.8 B ng Confusion matrix đánh giá mơ hình luật kết hợp 47 2.9 Dữ liệu dự đoán kết qu học tập sau thực câu truy vấn 49 3.1 B ng s liệu LOP 55 3.2 Gi i thích b ng s liệu LOP 55 3.3 B ng s liệu HOCSINH 56 3.4 Gi i thích b ng s liệu HOCSINH 56 3.5 B ng tổng hợp phiếu kh o sát thực nghiệm 58 3.6 Kết qu dự đoán liệu thực nghiệm 59 23 viii DANH M C CÁC HÌNH S ăhi uă Tên hình hình Trang 1.1 Q trình khám phá tri th c 1.2 Quá trình khai phá liệu 1.3 Quá trình xây dựng mơ hình phân lớp 12 1.4 Q trình phân lớp liệu ( ớc l ợng độ xác) 13 1.5 Quá trình phân lớp liệu 13 1.6 Mơ hình tổng qt định 16 1.7 Cây định phân lớp nút [SLOLHT] 20 1.8 Mơ hình định hồn chỉnh sau q trình phân lớp 23 1.9 Q trình xây dựng mơ hình luật kết hợp 27 2.1 Màn hình t o Project cho mơ hình 36 2.2 Cửa sổ Sulution Explore để t o CSDL nguồn mơ hình 36 2.3 Lựa chọn server name, mật khẩu, CSDL cho mơ hình 37 2.4 Đặt tên l u liệu nguồn Data Source 37 2.5 Chọn b ng liệu để t o Data Source View 38 2.6 Đặt tên l u liệu nguồn Data Source View 38 2.7 Lựa chọn mơ hình định 39 2.8 Lựa chọn thuộc tính đầu vào cho mơ hình 39 2.9 Kết qu tính Entropy cho thuộc tính 40 2.10 Chọn kiểu liệu cho mơ hình 40 2.11 Phân chia liệu để huấn luyện test mơ hình 41 2.12 Đặt tên cho mơ hình định 41 2.13 Xây dựng mơ hình luật kết hợp cấu trúc có sẵn 42 2.14 Hiển thị mơ hình định 42 2.15 M ng phụ thuộc c a mơ hình định 43 2.16 Hiển thị mơ hình luật kết hợp 44 2.17 M ng phụ thuộc c a mơ hình luật kết hợp 45 2.18 Biểu đồ Lift Chart (có chọn giá trị c a thuộc tính dự đốn) 46 2.19 Ma trận Confusion matrix 47 2.20 Thiết kế Prediction Query để dự đoán kết qu học tập 48 2.21 Màn hình dự đốn kết qu học tập 50 2.22 Hiển thị kết qu dự đoán 50 hình 2.21 PH ăL C PHI UăTR NGăC UăụăKI N H CăSINH (Ph ăl că1) Để phục vụ cho công tác nghiên c u khoa học làm đề tài tốt nghiệp, tiến hành nghiên c u phân tích: “ nh h ởng c a Facebook đến kết qu học tập c a học sinh TảPT” Vì vậy, mong em hợp tác cho biết ý kiến c a thông tin d ới đây: (Bằng cách đánh dấu “x” vào ô lựa chọn) I THỌNGăTINăV ăB NăTHỂN Họ tên (không bắt buộc): ฀ Nam Giới tính: ฀ Nữ ฀ 10 Học lớp: ฀ Kinh Kết qu học tập c a b n ฀ Giỏi ฀ Khá ฀ 12 ฀ Bana ฀ Xê đăng ฀ Cao Thu nhập kinh tế gia đình: Dân tộc: ฀ 11 ฀ Trung bình năm học tr ớc liền kề: ฀ Trung bình ฀ Yếu ฀ Thấp ฀ Khác ฀ Kém II THỌNGăTINăV ăHĨNHăVIăS ăD NGăFACEBOOK Ph ơng tiện b n dùng để online Facebook gì? ฀ Điện tho i ฀ Lap top Th i điểm b n online Facebook ngày ฀ Ngồi gi lên lớp ฀ Tối ฀ Máy tính để bàn ฀ Tr a Th i gian trung bình b n online Facebook ngày ฀ < 1h ฀ Từ 1h  3h 10 M c độ online th ฀ Th ng xuyên ngày c a b n? ng xuyên ฀ Thỉnh tho ng ฀ >3h ฀ Hiếm 11 Mục đích sử dụng Facebook số lần online Facebook c a b n (0 1, 2, 3)? M căđích TT 11.1 Kết b n, chia sẻ thông tin 11.2 Trao đổi học tập 11.3 Gi i trí, tán gẫu, chơi games Xin chân thành c m ơn em hợp tác! S ăl n (0, 1, 2, 3) PHI UăKH OăSỄTăTH CăNGHI Mă(Ph ăl că2) Để phục vụ cho công tác nghiên c u khoa học tiến hành thực nghiệm đề tài luận văn tốt nghiệp vấn đề “ nh h ởng c a Facebook đến kết qu học tập c a học sinh TảPT” Vì vậy, mong em hợp tác cho biết thông tin d ới đây: (Bằng cách đánh dấu “x” vào ô lựa chọn) I THỌNGăTINăV ăB NăTHỂN Họ tên (không bắt buộc): Giới tính: ฀ Nam ฀ Nữ ฀ Kinh ฀ Bana ฀ 10 Học lớp: Dân tộc: ฀ 11 ฀ 12 ฀ Xê đăng ฀ Khác II THỌNGăTINăV ăHĨNHăVIăS ăD NGăFACEBOOK Ph ơng tiện b n dùng để online Facebook gì? ฀ Điện tho i ฀ Lap top Th i điểm b n online Facebook ngày ฀ Ngoài gi lên lớp ฀ Tối ฀ Máy tính để bàn ฀ Tr a Th i gian trung bình b n online Facebook ngày ฀ < 1h ฀ Từ 1h  3h M c độ online th ฀ Th ng xuyên ngày c a b n? ng xuyên ฀ Thỉnh tho ng ฀ >3h ฀ Hiếm Mục đích sử dụng Facebook số lần online Facebook c a b n (0 1, 2, 3)? M căđích TT 9.1 Kết b n, chia sẻ thông tin 9.2 Trao đổi học tập 9.3 Gi i trí, tán gẫu, chơi games Xin chân thành c m ơn em hợp tác! S ăl n (0, 1, 2, 3) ... dụng khai phá liệu để phân tích nh h ởng c a ạacebook đến kết qu học tập học sinh THPT? ?? làm luận văn tốt nghiệp th c sỹ c a M c tiêu nghiên c u - ng dụng kỹ thuật định luật kết hợp khai phá liệu. .. liệu để phân tích hành vi sử dụng Facebook c a học sinh THPT có nh h ng nh đến kết qu học tập - Xây dựng ng dụng nhằm hỗ trợ học sinh dự đoán đ ợc kết qu học tập cuối năm c a có c khoa học, tránh... dựng mơ hình khai phá liệu Ch ơng 2: Tập trung phân tích tác động c a bối c nh xư hội dẫn đến nh h ng c a Facebook đến kết qu học tập c a học sinh THPT Sử dụng công cụ hỗ trợ khai phá liệu Business