Đồ án xây DỰNG ỨNG DỤNG CHATBOT hỗ TRỢ môn học OOP

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM Nguyễn Du Lịch - 17520096 Nguyễn Duy Minh - 17520754 ĐỒ ÁN XÂY DỰNG ỨNG DỤNG CHATBOT HỖ TRỢ MÔN HỌC OOP BUIDING CHATBOT APPLICATION TO SUPPORT LEARNING OOP GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Thạc sĩ: Trần Anh Dũng TP HỒ CHÍ MINH, 2021 LỜI CẢM ƠN Sau q trình học tập rèn luyện khoa Công nghệ phần mềm trường Đại học Công nghệ Thông tin – ĐHQG TP.HCM chúng em trang bị kiến thức bản, kỹ thực tế để hồn thành Khóa luận tốt nghiệp Để hồn thành khóa luận này, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Ban Giám hiệu trường Đại học Cơng nghệ Thơng tin – ĐHQG TP.HCM tạo điều kiện sở vật chất với hệ thống thư viện đại, đa dạng loại sách, tài liệu thuận lợi cho việc tìm kiếm, nghiên cứu thơng tin Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trần Anh Dũng tận tình giúp đỡ, định hướng cách tư cách làm việc khoa học Đó góp ý quý báu khơng q trình thực luận văn mà hành trang tiếp bước cho chúng em trình học tập lập nghiệp sau Và cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, tất thầy khoa, bạn bè, tập thể lớp KTPM2017 người sẵn sàng sẻ chia giúp đỡ học tập sống Mong rằng, mãi gắn bó với Trong q trình làm khóa luận chúng em khơng tránh khỏi sai sót, chúng em kính mong nhận dẫn góp ý q thầy để khóa luận hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn Xin chúc điều tốt đẹp đồng hành người Thành phố Hồ Chí Minh, … tháng … năm 2021 Sinh viên NGUYỄN DU LỊCH NGUYỄN DUY MINH ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TP HCM, ngày… tháng … năm 2021 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT TÊN ĐỀ TÀI: Xây dựng ứng dụng Chatbot hỗ trợ học môn OOP TÊN ĐỀ TÀI (TIẾNG ANH): Building Chatbot application to support learning OOP Cán hướng dẫn: ThS Trần Anh Dũng Thời gian thực hiện: Từ ngày 10/03/2021 đến ngày 30/06/2021 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Du Lịch – 17520096 Nguyễn Duy Minh – 17520754 Nội dung đề tài Lý chọn đề tài: OOP tên viết tắt Object-oriented programming – Lập tình hướng đối tượng Đây mẫu hình lập trình quan trọng cá nhân có cầu học lập trình Tuy nhiên với chưa tiếp xúc với lập trình trước đây, OOP mơn khó học với nhiều kiến thức khái niệm khó khiến việc học mơn OOP trở nên dễ nản Cùng với việc internet mang lại thay đổi to lớn cho kinh tế, khoa học, kỹ thuật giới Đặc biệt tình hình nhu cầu chia sẻ thơng tin với tốc độ nhanh chóng, tiện lợi nhu cầu gần tất yếu người Đáp ứng nhu cầu đó, ứng dụng giao tiếp, mạng xã hội xuất ngày nhiều, kéo theo thời lượng sử dụng ứng dụng đốt thời gian ngày cao nhiều mục đích khác học tập, giải trí, giao tiếp, … Chính chúng em định chọn đề tài để giúp người dùng mạng xã hội có cơng cụ để học tập, tìm hiểu, giải nhanh vấn đề trong việc học Tình trạng nay: − − − − − − − Chatbot hỗ trợ học OOP chủ yếu trả lời câu hỏi đơn giản, chưa trả lời câu hỏi phức tạp, câu hỏi nhiều vế, thành phần Một số chatbot trả lời cách spam tin nhắn gây lost focus người dùng Một số chatbot khác lại lựa chọn trả lời toàn nội dung chủ đề, thực tế người dùng không cần nhiều thông tin đến Các khóa học OOP mang tính chất tuyến tính q nhiều, khơng phù hợp với bạn khơng có nhu cầu học sâu hay tìm hiểu, tra cứu thơng tin Chưa có cơng cụ hỗ trợ mơ tả trực quan sinh động Khó khăn thời gian việc tìm kiếm thơng cần thiết Mất tập trung lý khác ⇒ Vì lý dó nhóm định xây dụng chatbot giúp hỗ trợ việc học cách dễ dàng tra cứu thông tin, giải đề mẫu cung cấp ví dụ minh họa Qua đáp ứng nhu cầu học phi tuyến tính tuyến tính, luyện tập tra cứu, tăng trình độ học vấn cho môn học OOP Mục tiêu: bao gồm mục tiêu chính: Xây dựng chatbot: + FAQ giải đáp nhanh thắc mắc chung, giảm tối đa thời gian tiêu tốn cần thiết cho việc tìm kiếm khơng cần thiết + Cung cấp tập luyện tập + Giải câu hỏi / chấm điểm tự động chatbot + Áp dụng xử lý ngôn ngữ tự nhiên để giao tiếp 2 Xây dựng trang web hỗ trợ chatbot: dành cho tương tác bị giới hạn API chatbot Ví dụ như: + Cho phép đăng tham gia giải tập, đề mẫu + Xem lộ trình học + Đọc viết theo chủ đề lộ trình vạch sẵn + Quản lí thông tin cá nhân Phạm vi: Phạm vi môi trường: Web Phạm vi chức năng: − Đối với chatbot: + Có khả trả lời câu hỏi OOP (khái niệm, định nghĩa, ký hiệu…) + Tìm kiếm cung cấp thông tin học chi tiết ví dụ trang web + Chatbot hiểu tương đối ngôn ngữ tự nhiên − Đối với ứng dụng Web: + Cung cấp lộ trình học OOP + Cung cấp học OOP theo chủ đề + Cung cấp chức quản lí viết, câu hỏi, thi, … Đối tượng sử dụng: − Học sinh, sinh viên bắt đầu học OOP học chưa nắm rõ − Creator muốn đóng góp kiến thức, kinh nghiệm, học vấn, … thân để giúp đỡ người Phương pháp thực hiện: Phương pháp làm việc: − Làm việc nhóm thành viên thông qua phương thức online offline hướng dẫn giảng viên hướng dẫn Phương pháp nghiên cứu: − Phân tích nhu cầu sử dụng đối tượng người dùng − Nghiên cứu tài liệu công nghệ liên quan Phương pháp công nghệ: − Tìm hiểu cách thức xây dựng Messenger Chatbot − Xây dựng RESTful API để thao tác với liệu − Xây dựng giao diện Web để tương tác với người dùng chương trình cho phép tạo dựng sơ đồ lớp học dạng tương tác trực tiếp − Tìm hiểu tốn xử lí ngôn ngữ tự nhiên Nền tảng công nghệ: − Frontend: VueJS − Backend: NestJS / NodeJS − Database: MongoDB − Facebook Messenger Chatbot − NLP: VnCoreNLP Kết mong đợi: − Chatbot có khả phản hồi nhanh xác mức cao − Trang web có khả scale hoạt động tốt số lượng người dùng tăng Kế hoạch làm việc: Thời gian thực từ ngày 10/3/2021 đến ngày 30/6/2021 Nhóm chia thành giai đoạn cụ thể: Giai đoạn 1: Hoàn thiện chức Giai đoạn gồm sprint: Thời gian: 10/3/2021 – 15/4/2021 Sprint 1: Tìm hiểu cơng nghệ Sprint 2: Phân tích u cầu chức năng, xây dựng CSDL, RESTful API, wireframe giao diện Sprint 3: Xây dựng phát triển ứng dụng để thực chức Sprint Thời gian Sprint 10/3/2021 – 14/3/2021 Công việc - Lựa chọn đề tài - Tìm hiểu cơng nghệ - Khảo sát ứng dụng liên quan Sprint 15/3/2021 – - Phân tích yêu cầu chức 5/3/2021 - Xây dựng CSDL RESTful API - Wireframe giao diện - Tìm hiểu xử lý ngơn ngữ tự nhiên Sprint 25/3/2021 – - Xây dựng NodeJS Server 5/4/2021 - Xây dựng giao diện Web - Xây dựng Messenger Chatbot với chức - Áp dụng xử lý ngôn ngữ tự nhiên mức nhận bi ết - Triển khai lần Giai đoạn 2: Hoàn thiện chức giai đoạn 1, đồng thời xây dựng chức nâng cao xây dựng lộ trình học, cho phép người dùng xây dựng đóng góp ví dụ, … Giai đoạn gồm sprint: Sprint 4: Hoàn thiện chức giai đoạn Sprint 5: Xây dựng chức mở rộng Sprint 6: Triển khai viết báo cáo Sprint Thời gian Cơng việc - Hồn thiện chức có giai đoạn Sprint Sprint - Tìm fix lỗi Sprint 26/4/2021 – Chatbot: 30/5/2021 - Thêm chức cung cấp lộ trình học, cung cấp ví dụ cho học, … - Hồn thiện xử lý ngơn ngữ tự nhiên Web: thêm chức như: - Cho phép người dùng đóng góp chỉnh sửa ví dụ - Quản trị viên: kiểm duyệt nội dung đóng góp - Tự động đánh giá làm người dùng Sprint 1/6/2021 – 21/6/2021 - Triển khai sản phẩm - Viết báo cáo Phân công công việc Công việc Cơng chung việc - Phân tích u cầu, chức - Xây dựng CSDL, RESTful API - Wireframe giao diện - Tìm hiểu Xử lí Ngơn Ngữ Tự Nhiên Nguyễn Du Lịch Công cá nhân việc - Xây dựng Messenger Chatbot Nguyễn Duy Minh - Backend: RESTful API - Xử lý ngôn ngữ tự nhiên - Frontend: giao diện người dùng, quản trị viên Xác nhận CBHD (Ký tên ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày tháng năm 2021 MỤC LỤC TÓM TẮT KHÓA LUẬN GIỚI THIỆU CHUNG Lý chọn đề tài Tính mới/ khác biệt Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp thực KIẾN THỨC NỀN TẢNG Tổng quan mô hình MVC Khái niệm Cấu trúc mơ hình MVC Mơ hình MVC ứng dụng Web Tổng quan Nodejs Giới thiệu Tạo chọn Nodejs để phát triển server Áp dụng vào đề tài Hệ quản trị sở liệu MongoDB 10 Giới thiệu 10 Ưu điểm MongoDB 10 VueJS 11 Giới thiệu 11 Vòng đời VueJS (Vuejs Lifecycle) 12 Ưu nhược điểm VueJS 15 Chủ đề Combobox Chọn chủ đề test Số điểm câu TextBox Nhập số điểm câu Mặc định 10 Loại test Combobox Chọn loại test Có loại: • giới hạn thời gian • Khơng giới hạn thời gian Thời gian Combobox Chọn thời gian cho test (trong trường hợp loại test giới hạn thời gian) Thêm câu hỏi Button Khi click thêm câu hỏi Câu hỏi TextBox Nhập nội dung câu hỏi Lựa chọn TextBox Nhập nội dung lựa chọn Thêm lựa chọn Button Khi click thêm lựa chọn 10 Set điểm Checkbox Khi check cho phép người dùng chọn điểm số riêng cho câu Ngược lại điểm số câu điểm số mặc đinh test 11 Xóa câu Button Khi click xóa câu Bảng 4.3.3-16 Mơ tả giao diện Tạo test 88 Giao diện Cập nhật thông tin quyền Hình 4.3.3-17 Giao diện Cập nhật thơng tin quyền STT Tên thành phần Loại thành phần Mô tả thành phần Biệt danh TextBox Nhập biệt danh Thay đổi Button Khi click gửi yêu cầu cập nhật xuống hệ thống Bảng 4.3.3-17 Mô tả giao diện Cập nhật thơng tin quyền 89 Giao diện Duyệt viết Hình 4.3.3-18 Giao diện Duyệt viết STT Tên thành phần Loại Mơ tả thành phần Tìm kiếm TextBox Nhập tìm kiếm duyệt Bộ lọc Button Khi click mở lọc duyệt Khôi phục Button Khi click khơi phục lại lọc tìm kiếm Danh sách kiểm duyệt Table Hiển thị danh sách duyệt Danh sách chia theo tab dựa tình trạng, bao gồm: • Chờ duyệt • Đã duyệt • Không duyệt Chi tiết duyệt Custom Hiển thị chi tiết duyệt Bảng 4.3.3-18 Mô tả giao diện Duyệt viết 90 Giao diện Quản lí người viết Hình 4.3.3-19 Giao diện Quản lí người viết STT Tên thành phần Loại Mơ tả thành phần Nhập tìm kiếm TextBox Nhập thơng tin tìm kiếm người viết Tìm kiếm Button Khi click gửi yêu cầu tìm kiếm Danh sách người viết Table Hiển thị danh sách người viết bài Thơng tin hiển thị bao gồm: • ID • Tên người viết • Ngày tạo Thông tin chi tiết người Panel Hiển thị thông tin chi tiết người viết viết chọn Bảng 4.3.3-19 Mơ tả giao diện Quản lí người viết 91 Giao diện Tạo người viết Hình 4.3.3-20 Giao diện Tạo người viết STT Tên thành phần Loại Mô tả thành phần ID người dùng TextBox Nhập ID tài khoản cần cấp quyền người viết Biệt danh TextBox Tên hiển thị người viết Tạo Button Gửi yêu cầu tạo người viết Bảng 4.3.3-20 Mô tả giao diện Tạo người viết 92 Giao diện Danh sách quản lí Hình 4.3.3-21 Giao diện Danh sách quản lí STT Tên thành phần Loại Mơ tả thành phần Nhập tìm kiếm TextBox Nhập thơng tin tìm kiếm người quản lí Tìm kiếm Button Danh sách quản lí Table Khi click gửi yêu cầu tìm kiếm Hiển thị danh sách người quản lí Thơng tin hiển thị bao gồm: • ID • Biệt danh người quản lí • Ngày tạo Thơng tin chi tiết người Panel Hiển thị thông tin chi tiết người quản lí quản lí chọn Bảng 4.3.3-21 Mơ tả giao diện Danh sách quản lí 93 Giao diện Tạo quản lí Hình 4.3.3-22 Giao diện Tạo quản lí STT Tên thành phần Loại Mơ tả thành phần ID người dùng TextBox Nhập ID tài khoản cần cấp quyền quản lí Biệt danh TextBox Tên hiển thị quản lí Tạo Button Gửi u cầu tạo người quản lí Bảng 4.3.3-22 Mơ tả giao diện Tạo quản lí Thiết kế giao diện chat bot Chatbot EasyOOP hỗ trợ tra cứu nhanh thuật ngữ, khái niệm, tập Danh sách giao diện chat bot STT Tên giao diện Mô tả giao diện Bắt đầu Giao diện bắt đầu 94 Thông tin tác giả Giao diện thông tin chatbot Chào mừng Màn hình chào mừng QnA Hỏi đáp Tìm kiếm viết Tìm kiếm viết học thuật tạo Tìm kiếm thi Tìm kiếm thi để làm Bảng 4.3.4-1 Danh sách giao diện Chatbot Mô tả chi tiết giao diện chat bot Hình 4.3.4-1 Giao diện bắt đầu 95 Hình 4.3.4-2 Giao diện thơng tin chatbot Hình 4.3.4-3 Giao diện chào mừng Hình 4.3.4-4 Tìm kiếm thi Hình 4.3.4-5 Ví dụ hình QnA Hình 4.3.4-6 Ví dụ hình tìm kiếm viết 96 STT Tên thành phần Loại Mô tả thành phần Xem Button Mở viết nằm web Bảng 4.3.4-2 Mô tả giao diện Chatbot tìm kiếm viết STT Tên thành phần Loại Mô tả thành phần Làm Button Bắt đầu làm thi Xem hướng dẫn Button Xem hướng dẫn làm thi chatbot Bảng 4.3.4-3 Mơ tả giao diện Chatbot tìm kiếm thi Sơ đồ kịch chatbot Hình 4.3.5-1 Kịch Chatbot 97 Hình 4.3.5-2 Tìm kiếm thi Kết đạt Trong trình thực khóa luận tốt nghiệp, nhóm chúng em có thêm điều kiện tìm hiểu cơng nghệ mới, cách xây dựng chatbot giúp việc học tập ôn tập cho mơn học OOP dễ dàng với kinh nghiệm lên kế hoạch tìm hiểu, nghiên cứu phát triển đề tài, viết báo cáo Đồng thời, chúng em củng cố có thêm nhiều kinh nghiệm trình xây dựng server kiến trúc hệ thống Qua trình nghiên cứu phát triển đề tài, nhóm chúng em hồn thành tính sau: − Hỗ trợ Website cho phép người dùng tìm kiếm đọc viết với chủ đề khác OOP − Sau học, người dùng chọn làm test liên quan tới nội dung học xem chi tiết kết test làm − Hỗ trợ UI thân thiện cho người dùng phản hồi cách nhanh chóng, thân thiện, giúp trị chuyện liên tục − Có đầy đủ chức chatbot bao gồm: Hỏi đáp câu hỏi liên quan lộ trình học, định nghĩa, … làm test chatbot 98 KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ưu điểm Những ưu điểm mà ứng dụng mang lại: − Hệ thống chatbot tích hợp vào tảng messenger hỗ trợ hình thức chat văn giao diện đơn giản, dễ sử dụng − Giao diện Website trực quan, dễ dàng sử dụng đầy đủ thông tin cần thiết − Hỗ trợ đầy đủ tính quản lý cho quản trị viên − Tương tác, cập nhật real-time giữa: website, server chatbot − Tìm hiểu áp dụng cơng nghệ vào hệ thống Nhược điểm Còn hạn chế số tính năng: − Tối ưu code để chạy nhanh − Dữ liệu chưa đủ nhiều để hoạt động tốt − Chỉ hỗ trợ Facebook Messenger Kết đạt Về mặt nghiên cứu: − Nhóm có hội tìm hiểu thêm cơng nghệ sử dụng Chatbot − Hiểu áp dụng Xử lí Ngơn Ngữ Tự Nhiên (NLP) − Tìm hiểu áp dụng công nghệ phát triển Web phương pháp xây dựng project cách phù hợp Về mặt sản phẩm: Các yêu cầu phi chức − Giao diện trực quan đại − Chức dễ sử dụng 99 Các yêu cầu chức Chatbot − Có thể chào hỏi − Phản hồi thông tin liên quan tới môn học OOP khái niệm, lộ trình học OOP, … − Phản hồi yêu cầu tìm kiếm viết test − Thực làm test chatbot Ứng dụng Web Người dùng: − Cung cấp lộ trình học − Tìm kiếm xem viết theo chủ đề − Tìm kiếm làm test − Cho phép người dùng tạo tài khoản quản lí thơng tin cá nhân − Cho phép người dùng lưu xem lại kết test làm Quản lí: − Quản lí viết − Quản lí duyệt viết tác giả − Quản lí nhãn dán câu hỏi − Quản lí test − Quản lí tác giả − Quản lí người duyệt 100 Hướng phát triển Đề tài cho phép mở rộng phát triển nhằm xây dựng ứng dụng hoàn chỉnh: − Thêm hệ thống minh họa hình ảnh, gif trực quan, sinh động − Tối ưu hóa thuận toán để hiểu người dùng tối − Nghiên cứu áp dụng real-time training cho chatbot nhằm đáp ứng tương tác “lạ” − Hỗ trợ chatbot đa tảng 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] FastText: https://github.com/vunb/node-fasttext [2] “Express - Fast, unopinionated, minimalist web framework for Node.js” [Online] Available: http://expressjs.com/ [3] Mongo Mongodb [Online] Available: https://www.mongodb.com/ [4] MongooseJs docs [Online] Available: https://mongoosejs.com/docs/ [5] NestJS Available: https://nestjs.com/ [6] Node Package Manager [Online] Available: https://www.npmjs.com/ [7] “REST APIs blazingly fast with Node.js”, https://nodejs.org/en/ [8] "SQL vs NoSQL: The Differences” [Online] Available: https://www.sitepoint.com/sql-vs-nosql-differences [9] VNTK: https://github.com/vunb/vntk [10] Vuejs – The Progressive Javascript Framework Available: https://vuejs.org/ 102 ... HCM, ngày… tháng … năm 2021 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT TÊN ĐỀ TÀI: Xây dựng ứng dụng Chatbot hỗ trợ học môn OOP TÊN ĐỀ TÀI (TIẾNG ANH): Building Chatbot application to support learning OOP Cán hướng dẫn:... Database TĨM TẮT KHĨA LUẬN Khóa luận ? ?Xây dựng ứng dụng Chatbot hỗ trợ học môn OOP? ?? gồm 06 chương: Chương 1: Giới thiệu đề tài, đưa điểm bật so với ứng dụng trước Tiếp đến đề xuất giải pháp để... tìm hiểu, giải nhanh vấn đề trong việc học Tính mới/ khác biệt Sau tham khảo số chatbot hỗ trợ học OOP nhóm nhận thấy vấn đề sau: − Chatbot hỗ trợ học OOP chủ yếu trả lời câu hỏi đơn giản, chưa