Tài liệu Dạy học xác suất thống kê cho học viên chuyên ngành trinh sát kĩ thuật tại học viện Khoa học quân sựu - Nguyễn Văn Đại
5 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 521 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Dạy học xác suất thống kê cho học viên chuyên ngành trinh sát kĩ thuật tại học viện Khoa học quân sựu - Nguyễn Văn Đại, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Taåp chñ Giaáo duåc söë 420 27(kò 2 - 12/2017)
1. Àùåt vêën àïì
Trong caác hoåc viïån, trûúâng àaåi hoåc, viïåc daåy hoåc mön
toaán cho hoåc viïn (HV) vúái muåc àñch chñnh laâ giuáp HV nêng
cao khaã nùng tû duy vaâ biïët vêån duång toaán hoåc nhû laâ cöng
cuå àïí giaãi quyïët caác vêën àïì thûåc tiïîn (TT) nghïì nghiïåp (NN)
ngay trong quaá trònh àaâo taåo cuäng nhû khi àaä bûúác vaâo
cöng viïåc thûåc tïë. Vò vêåy nöåi dung daåy hoåc mön toaán cêìn
phaãi gùæn boá mêåt thiïët vúái TT, trûåc tiïëp vúái NN àûúåc àaâo taåo
cuãa HV, nhùçm giuáp HV phaát triïín àûúåc nùng lûåc NN. Do
àoá, khi xêy dûång chûúng trònh mön hoåc, vêën àïì haâng àêìu laâ
cêìn phaãi xaác àõnh àêu laâ nöåi dung cêìn daåy, daåy caái gò vaâ biïån
phaáp giaãng daåy naâo hiïåu quaã nhêët àïí giuáp HV nhanh choáng
vaâ dïî daâng thûåc hiïån cöng viïåc sau khi ra trûúâng.
Àïí laâm àûúåc àiïìu àoá thò ngûúâi xêy dûång nöåi dung
chûúng trònh mön hoåc cuäng nhû giaãng viïn tham gia
giaãng daåy cêìn phaãi nghiïn cûáu, tòm hiïíu thêåt kô vïì muåc
tiïu àaâo taåo vaâ àùåc àiïím NN cuãa ngûúâi àûúåc àaâo taåo àïí coá
àõnh hûúáng àuáng àùæn.
2. Nöåi dung nghiïn cûáu
2.1. Möåt söë cú súã xaác àõnh nöåi dung daåy hoåc mön
Xaác suêët vaâ thöëng kï (XSTK) taåi Hoåc viïån Khoa hoåc
Quên sûå (HVKHQS)
2.1.1. Nhiïåm vuå, muåc tiïu àaâo taåo taåi Hoåc viïån Khoa
hoåc Quên sûå
HVKHQS coá nhiïåm vuå àaâo taåo HV caác ngaânh vïì Khoa
hoåc quên sûå vaâ ngoaåi ngûä phuåc vuå cho Quên àöåi. Möåt
trong nhûäng nhiïåm vuå haâng àêìu cuãa HVKHQS trong giai
àoaån hiïån nay laâ àaâo taåo vaâ phaát triïín ngaânh Trinh saát kô
thuêåt (TSKT). Trïn tinh thêìn àoá, HVKHQS àaä xêy dûång
vaâ tñch cûåc thûåc hiïån àïì aán “Àöíi múái quy trònh, chûúng
trònh, nöåi dung àaâo taåo caán böå caác cêëp taåi Hoåc viïån, trong
àoá noâng cöët laâ àaâo taåo caán böå chuyïn ngaânh (CN) TSKT”.
Vúái muåc tiïu àaâo taåo àöåi nguä HV, caán böå chiïën sô CN
TSKT coá phêím chêët baãn lônh chñnh trõ vûäng vaâng, gioãi vïì
chuyïn mön nghiïåp vuå, biïët vêån duång linh hoaåt kiïën thûác
àaä àûúåc àaâo taåo vaâo cöng viïåc cuå thïí taåi àún võ.
Mön hoåc XSTK àûúåc giaãng daåy 45 tiïët, thuöåc khöëi kiïën
thûác ngaânh, nhùçm trang bõ cho HV tri thûác khoa hoåc, phûúng
phaáp luêån nghiïn cûáu, caác kô nùng, kô xaão cuãa mön XSTK,
goáp phêìn nêng cao khaã nùng kïët nöëi vúái mön hoåc CN cuãa
HV, giuáp HV giaãi möåt söë baâi toaán liïn quan àïën thûåc tïë vaâ laâ
cöng cuå höî trúå àùæc lûåc cho caác mön hoåc CN nhû mön hoåc vïì
mêåt maä, thaám maä vaâ giaãi maä. Vúái võ trñ mön hoåc àoá, yïu cêìu
XSTK phaãi phuåc vuå cho CN TSKT, nöåi dung phaãi gùæn liïìn
vúái CN TSKT, viïåc giaãng daåy XSTK phaãi phuâ húåp vúái àöëi
tûúång ngûúâi hoåc, nöåi dung XSTK cêìn phaãi àûúåc löìng gheáp,
tñch húåp vúái kiïën thûác CN.
2.1.2. Àùåc àiïím nghïì nghiïåp cuãa hoåc viïn Trinh saát
kô thuêåt
Cöng viïåc chñnh cuãa ngûúâi lñnh TSKT laâ thu thêåp thöng
tin àöëi phûúng, thaám maä, giaãi maä tin tûác thu thêåp àûúåc,
phên tñch söë liïåu, ra tin, baáo caáo kïët quaã cho chó huy cêëp
trïn. Àïí laâm töët cöng viïåc àoá, HV CN TSKT cêìn àûúåc trang
bõ àêìy àuã, hïå thöëng caác tri thûác cêìn thiïët liïn quan àïën
ngaânh nghïì laâm viïåc, nhû kiïën thûác vïì mêåt maä hoåc, phên
tñch xûã lñ tin, toaán hoåc, ngön ngûä hoåc, cöng nghïå thöng tin.
Trong àoá, lñ thuyïët XSTK coá nhiïìu ûáng duång cho viïåc thûåc
hiïån yïu cêìu noái trïn.
Ngaânh TSKT chuã yïëu nghiïn cûáu vïì ngön ngûä phuåc
vuå cho cöng viïåc giaãi maä, thaám maä. Búãi vêåy, XSTK cuãa
TSKT chuã yïëu duâng àïí phên tñch vaâ nghiïn cûáu vïì ngön
ngûä, àöëi tûúång cuãa noá laâ ngön ngûä (baãn roä vaâ baãn maä hoáa).
Do àoá khi xêy dûång chûúng trònh mön hoåc cêìn àùåc biïåt
chuá troång àïën yïëu töë NN cuãa HV, giaãng daåy caác kiïën thûác
maâ ngûúâi hoåc cêìn cho phaát triïín NN, khi lêëy vñ duå, hïå
thöëng baâi têåp hay caác tònh huöëng giaã àõnh baám saát hoùåc
trûåc tiïëp vúái NN cuãa ngûúâi àûúåc àaâo taåo àïí tùng tñnh TT
trong daåy hoåc.
2.1.3. Thûåc traång nöåi dung giaãng daåy mön XSTK taåi
Hoåc viïån Khoa hoåc Quên sûå
DAÅY HOÅC XAÁC SUÊËT THÖËNG KÏ CHO HOÅC VIÏN CHUYÏN NGAÂNH TRINH SAÁT KÔ THUÊÅT
TAÅI HOÅC VIÏÅN KHOA HOÅC QUÊN SÛÅ
NGUYÏÎN VÙN ÀAÅI*
* Hoåc viïån Khoa hoåc Quên sûå
Ngaây nhêån baâi: 16/10/2017; ngaây sûãa chûäa: 08/11/2017; ngaây duyïåt àùng: 15/11/2017.
Abstract: Probability and Statistics is a subject with very wide applicability in various fields and different ways. The article mentions application
of the subject in teaching in the major Technical Reconnaissance. This major focuses on language research for use in cryptanalysis and decryption.
Therefore, teaching contents of Probability and statistics in this major must be carefully considered. This article also explores the approaches to develop
contents and proposes methods of teaching Probability and Statistics towards integration with professional practice to technical reconnaissance
students at Military Science Academy in order to improve their practical skills.
Keywords: Probability and statistics, integration, cryptanalysis, decryption.
Taåp chñ Giaáo duåc söë 42028 (kò 2 - 12/2017)
Mön hoåc XSTK àûúåc àûa vaâo chûúng trònh giaãng daåy
cho HV CN TSKT tûâ nùm 1998. Giai àoaån 1998-2014,
mön hoåc thuöåc khöëi kiïën thûác giaáo duåc àaåi cûúng. Nhòn
chung trong giai àoaån naây, nöåi dung giaãng daåy mön XSTK
nhùçm giuáp HV tùng khaã nùng tû duy, kiïën thûác XSTK ñt coá
sûå liïn hïå, kïët nöëi vúái TT NN cuãa HV.
Tûâ nùm hoåc 2015-2016 àïën nay, mön hoåc XSTK thuöåc
khöëi kiïën thûác ngaânh, yïu cêìu nöåi dung giaãng daåy tinh goån,
àaãm baão tñnh logic, hïå thöëng, nêng khaã nùng tû duy vaâ coá
liïn hïå mêåt thiïët vúái CN àaâo taåo cuãa HV, nöåi dung chûúng
trònh mön hoåc àûúåc xêy dûång theo àõnh hûúáng phaát triïín
nùng lûåc NN cuãa ngûúâi hoåc. Tuy nhiïn giaáo trònh vaâ nöåi
dung giaãng daåy hiïån taåi vêîn coân nhiïìu haån chïë, tñnh ûáng
duång chûa cao, chûa khai thaác hïët caác yïëu töë XSTK trong
CN àaâo taåo àïí àûa vaâo giaãng daåy, dêîn àïën sûå tiïëp thu vaâ kïët
nöëi XSTK vúái CN cuãa HV coân yïëu. Àiïìu tra, phoãng vêën 30
HV sau khi kïët thuác hoåc mön hoåc CN, kïët quaã nhû sau:
Baãng 1. Àiïìu tra vïì vai troâ höî trúå vaâ ûáng duång
cuãa mön XSTK àöëi vúái mön hoåc CN TSKT
Kïët quaã àiïìu tra cho thêëy, têët caã HV àïìu nhêån thûác àûúåc
vai troâ cuãa lñ thuyïët XSTK trong cuöåc söëng cuäng nhû trong
CN hoåc. Tuy nhiïn, 70% HV cho rùçng, nöåi dung mön XSTK
giaãng daåy hiïån taåi chûa àaáp ûáng muåc tiïu höî trúå cho mön
hoåc CN vaâ cöng viïåc thûåc tïë, nhiïìu yá kiïën nhêån xeát nöåi dung
lñ thuyïët àûa vaâo giaãng daåy chûa khai thaác hïët caác yïëu töë
XSTK trong CN, cêìn lêëy thïm nhiïìu vñ duå vaâ baâi têåp liïn hïå
vúái TT hún nûäa.
2.2. Sú lûúåc vïì lñ thuyïët thöng tin vaâ vai troâ cuãa
XSTK trong lñ thuyïët thöng tin
Lñ thuyïët thöng tin laâ möåt nhaánh cuãa toaán hoåc ûáng
duång vaâ kô thuêåt àiïån nghiïn cûáu vïì ào àaåc lûúång thöng tin.
Lñ thuyïët thöng tin àûúåc xêy dûång búãi C.E Shannon àïí xaác
àõnh giúái haån cú baãn trong caác hoaåt àöång xûã lñ tñn hiïåu chùèng
haån nhû neán dûä liïåu hay lûu trûä vaâ truyïìn dêîn dûä liïåu. Ngay
tûâ nhûäng ngaây àêìu, noá àaä múã röång phaåm vi ûáng duång ra
nhiïìu lônh vûåc khaác, bao göìm suy luêån thöëng kï, xûã lñ ngön
ngûä tûå nhiïn, mêåt maä hoåc,...
Lñ thuyïët thöng tin nùçm úã phêìn giao nhau giûäa toaán
hoåc, thöëng kï, khoa hoåc maáy tñnh, vêåt lñ vaâ kô thuêåt àiïån.
Caác ngaânh heåp quan troång cuãa lñ thuyïët thöng tin bao göìm maä
hoáa nguöìn, maä hoáa kïnh, lñ thuyïët thöng tin thuêåt toaán, mêåt
maä, thaám maä, giaãi maä.
Trong hïå thöëng truyïìn tin trïn, àïí daåy lñ thuyïët XSTK
cho HV CN TSKT ta quan têm àïën caác khöëi vïì lñ thuyïët maä
(LTM) nhû maä hoáa, thaám maä vaâ giaãi maä.
Trong LTM, thò lñ thuyïët vïì XSTK coá vai troâ hïët sûác
quan troång. Nhúâ nhûäng ûáng duång cuãa lñ thuyïët XSTK maâ ta
coá thïí àaánh giaá àûúåc chêët lûúång cuãa möåt hïå thöëng maä hoáa,
hoùåc khaão saát, àaánh giaá nguöìn tin trûúác khi coá nhûäng bûúác
xûã lñ tiïëp theo. Möåt söë ûáng duång trûåc tiïëp cuãa lñ thuyïët XSTK
trong LTM àoá laâ: Sûã duång XSTK àïí tñnh têìn suêët xuêët hiïån
caác chûä caái trong möîi ngön ngûä, tñnh chó söë truâng húåp cuãa
xêu vùn baãn, sûã duång XSTK àïí tñnh àöå bêët àõnh cuãa thöng
tin (Entropy), ûáng duång XSTK vaâo lêåp maä neán dûä liïåu nhû
maä nguöìn thöëng kï töëi ûu cuãa Shannon vaâ Huffman, ûáng
duång XSTK àïí tham maä vaâ giaãi maä mêåt, ...
2.3. Caác biïån phaáp daåy hoåc XSTK cho hoåc viïn
chuyïn ngaânh Trinh saát kô thuêåt taåi Hoåc viïån Khoa hoåc
Quên sûå
2.3.1. Cung cêëp, hoaân thiïån kiïën thûác vïì mön hoåc XSTK
theo hûúáng gùæn vúái LTM:
- Trang bõ cho HV vöën kiïën thûác cú baãn, cöët loäi vïì böå
mön XSTK: Daåy hoåc phêìn XSTK, trïn cú súã àaãm baão caác
nöåi dung kiïën thûác vaâ thúâi gian quy àõnh, giaãng viïn cêìn phaãi
choån loåc vaâ tòm hiïíu xem thûåc tïë NN hoùåc caác mön CN
thûúâng xuyïn sûã duång nhûäng nöåi dung naâo maâ XSTK coá,
tûâ àoá lûåa choån caác vñ duå hûúáng túái baãn chêët vaâ ûáng duång cuãa
XSTK àöëi vúái LTM, khöng nïn quaá sa àaâ vaâo viïåc daåy hoåc
daân traãi; khöng troång têm; khöng àõnh hûúáng hiïíu biïët NN.
- Tùng cûúâng möëi quan hïå liïn mön giûäa kiïën thûác
XSTK vúái kiïën thûác LTM: Do phên phöëi chûúng trònh
mön hoåc, caác mön hoåc CN thûúâng hoåc sau caác hoåc phêìn
vïì toaán, do àoá cêìn phaãi xêy dûång kiïën thûác liïn mön àïí
HV àõnh hûúáng àûúåc nhûäng kiïën thûác XSTK naâo höî trúå
cho mön hoåc kïë tiïëp hoùåc sûã duång kiïën thûác XSTK trûåc
tiïëp vaâo cöng viïåc thûåc tïë. Àïí tùng cûúâng möëi quan hïå
liïn mön ta daåy trûåc tiïëp caác ûáng duång cuãa lñ thuyïët XSTK
vaâo LTM, chùèng haån:
+ ÛÁng duång XSTK àïí tñnh têìn suêët xuêët hiïån caác chûä
caái trong ngön ngûä.
Nhiïìu kô thuêåt thaám maä sûã duång àùåc àiïím thöëng kï cuãa
tiïëng Anh, trong àoá dûåa vaâo têìn suêët xuêët hiïån cuãa 26 chûä
caái trong vùn baãn thöng thûúâng àïí tiïën haânh phên tñch maä.
Thûá tûå Cêu hoãi àiïìu tra Kïët quaã
1
Nöåi dung mön XSTK giaãng
daåy hiïån taåi coá phuâ húåp vúái
nhêån thûác cuãa HV?
Dïî tiïëp thu: 90%
Khoá tiïëp thu: 10%
2 Lñ thuyïët XSTK coá cêìn thiïët àöëi vúái CN hoåc hay khöng?
Cêìn thiïët: 100%
Khöng cêìn thiïët: 0%
3
Nöåi dung mön XSTK giaãng
daåy hiïån taåi àaä àaáp ûáng
muåc tiïu höî trúå mön hoåc
CN vaâ cöng viïåc thûåc tïë
chûa?
Àaä àaáp ûáng muåc tiïu höî trúå:
30%
Chûa àaáp ûáng muåc tiïu höî trúå:
70%
4
Coá cêìn thiïët àöíi múái nöåi
dung giaãng daåy mön XSTK
theo hûúáng gùæn vúái TT CN
àaâo taåo?
Cêìn thiïët: 100%
Khöng cêìn thiïët: 0%
5 YÁ kiïën khaác
Àûa thïm caác vñ duå liïn hïå vúái
TT CN àaâo taåo, khai thaác caác
yïëu töë XSTK trong caác mön hoåc
CN vaâ xêy dûång lñ thuyïët theo
hûúáng tñch húåp vúái CN àaâo taåo.
Taåp chñ Giaáo duåc söë 420 29(kò 2 - 12/2017)
Becker vaâ Piper àaä chia 26 chûä caái thaânh nùm nhoám vaâ chó
ra xaác suêët cuãa möîi nhoám nhû sau: +) E, coá xaác suêët khoaãng
0,120; +) T, A, O, I, N, S, H, R, möîi chûä caái coá xaác xuêët
nùçm trong khoaãng tûâ 0,06 àïën 0,09; +) D, L, möîi chûä caái coá
xaác suêët xêëp xó 0,04; +) C, U, M, W, F, G, Y, P, B, möîi chûä
caái coá xaác suêët nùçm trong khoaãng tûâ 0,015 àïën 0,023; +) V,
K, J, X, Q, Z, möîi chûä caái coá xaác xuêët nhoã hún 0,01;
+) Ngoaâi ra, têìn suêët xuêët hiïån cuãa daäy hai hay ba chûä caái
liïn tiïëp àûúåc sùæp theo thûá tûå giaãm dêìn nhû sau: TH, HE,
IN, ER ... THE, ING, AND, HER...
Baãng 2. Baãng phên phöëi têìn suêët xuêët hiïån caác kñ tûå
trong tiïëng Anh
+ Tñnh chó söë truâng húåp cuãa xêu vùn baãn
Trong khaám phaá mêåt maä, chó söë truâng húåp (hay coân goåi
laâ chó söë truâng khúáp) laâ kô thuêåt àùåt hai vùn baãn bïn caånh
nhau vaâ àïëm söë lêìn möîi chûä caái xuêët hiïån cuâng möåt võ trñ
trong hai vùn baãn. Tòm chó söë truâng lùåp vúái muåc àñch dûå
àoaán, suy xeát xem vùn baãn êëy thuöåc lônh vûåc naâo àïí àõnh
hûúáng khaám phaá maä.
Chó söë truâng húåp trong möåt xêu vùn baãn Latin: Giaã sûã x
= x1x2...xn laâ möåt xêu kñ tûå. Chó söë truâng húåp cuãa x (kñ hiïåu laâ
Ic(x)) àûúåc àõnh nghôa laâ xaác suêët àïí hai phêìn tûã ngêîu nhiïn
cuãa x laâ àöìng nhêët. Nïëu kñ hiïåu caác têìn söë cuãa caác kñ tûå cuãa
baãng chûä caái trong x tûúng ûáng laâ f0, f1,..., fN, (N söë kñ tûå
trong baãng chûä caái) ta coá cöng thûác ûúác lûúång chó söë truâng
húåp laâ:
N 1
i i
i 0
c
f (f 1)
I (x)
n(n 1)
.
Chó söë truâng húåp cuãa hai xêu vùn baãn Latin: Giaã sûã x =
x1x2...xn vaâ y = y1y2...yn’ laâ caác chuöîi coá n vaâ n’ kñ tûå tûúng
ûáng. Chó söë truâng húåp tûúng höî cuãa x vaâ y (kñ hiïåu laâ MIc(x,
y)) àûúåc xaác àõnh laâ xaác suêët àïí möåt phêìn tûã ngêîu nhiïn cuãa
x giöëng vúái möåt phêìn tûã ngêîu nhiïn cuãa y. Nïëu ta kñ hiïåu têìn
söë xuêët hiïån cuãa caác kñ tûå cuãa baãng chûä caái trong x vaâ y lêìn
lûúåt laâ f0, f1,..., fN vaâ f’0, f’1,..., f’N (N laâ söë kñ tûå cuãa baãng chûä
caái) thò MIc(x, y) seä àûúåc tñnh theo cöng thûác:
N 1
'
i i
i 0
c
f f
MI (x, y)
nn '
+ ÛÁng duång XSTK àïí tñnh Entropy
Möåt khaái niïåm cú baãn cuãa lñ thuyïët thöng tin laâ söë lûúång
cuãa thöng tin trong thöng baáo, goåi laâ nöåi dung thöng tin, coá
thïí xaác àõnh vaâ ào àûúåc bùçng àaåi lûúång toaán hoåc. Thuêåt ngûä
“nöåi dung” úã àêy khöng liïn quan gò àïën nöåi dung cuãa thöng
baáo àûúåc truyïìn ài, maâ laâ xaác suêët nhêån àûúåc thöng baáo àaä
cho tûâ möåt têåp húåp caác thöng baáo coá thïí. Giaá trõ cao nhêët àöëi
vúái nöåi dung thöng tin àûúåc gaán cho thöng baáo coá ñt khaã
nùng nhêët, tûác laâ coá àöå khöng xaác àõnh lúán nhêët. Búãi vò àöå
khöng xaác àõnh cuãa möåt pheáp thûã caâng lúán thò sûå xaác àõnh
kïët quaã cuãa noá seä cho möåt thöng tin caâng lúán. Nïëu thöng
baáo àûúåc mong àúåi vúái 100% chùæc chùæn thò nöåi dung cuãa noá
bùçng 0, vaâ khi àoá àöå khöng xaác àõnh cuãa noá cuäng bùçng 0. Àöå
khöng xaác àõnh cuãa thöng tin coân àûúåc goåi laâ entropy.
Giaã sûã ta coá möåt biïën ngêîu nhiïn X nhêån caác giaá trõ trïn
möåt têåp hûäu haån theo möåt phên böë xaác suêët p(X). Thöng tin
thu nhêån àûúåc búãi möåt sûå kiïån xaãy ra tuên theo möåt phên böë
p(X) laâ gò? Tûúng tûå, nïëu sûå kiïån coân chûa xaãy ra thò caái gò
laâ àöå bêët àõnh vïì kïët quaã? Àaåi lûúång naây àûúåc goåi laâ entropy
cuãa X vaâ àûúåc kñ hiïåu laâ H(X). H(X) àûúåc tñnh theo cöng
thûác sau: H(X) =
n
i 2 i
i 1
p .log p
. Nïëu caác giaá trõ coá thïí
cuãa X laâ xi ,1 i n thò ta coá:
H(X) =
n
i 2 i
i 1
p(X x ).log p(X x )
.
Àaåi lûúång entropy coá ûáng duång röång raäi trong nhiïìu
lônh vûåc. Trong lônh vûåc mêåt maä hoåc, viïåc ûáng duång entropy
vaâo khaão saát baãn maä trong möåt söë tònh huöëng cuå thïí nhû:
Coá möåt àaåi lûúång ngêîu nhiïn X nhêån caác giaá trõ trïn têåp
{a,..., z} theo möåt phên böë xaác suêët p(X) thò lûúång tin cuãa
nguöìn X coá phên böë xaác suêët laâ gò? Muöën vêåy ta phaãi khaão
saát emtropy H(X). Nguöìn tin X qua pheáp maä hoáa thaânh
nguöìn tin Y nhêån giaá trõ trïn têåp {a,..., z} coá lûúång tin laâ gò?
Muöën vêåy ta cuäng phaãi khaão saát entropy H(Y). Trïn cú súã
khaão saát H(X), H(Y) àïí àaánh giaá caác yïëu töë liïn quan cuãa
hïå maä, nhû: maä phaáp, àöå mêåt,... nhùçm phuåc vuå cho quaá
trònh khaám phaá mêåt maä.
+ ÛÁng duång XSTK àïí thaám maä vaâ giaãi maä mêåt
Trong thaám maä caác hïå maä cöí àiïín, cöng viïåc ban àêìu laâ
thöëng kï têìn suêët xuêët hiïån caác chûä caái vaâ nghiïn cûáu cêëu
truác ngön ngûä àïí tiïën haânh khaám phaá. Do vêåy trong quaá
trònh giaãng daåy nöåi dung vïì XSTK, GV coá thïí kïët húåp daåy
cho HV caách khaám phaá möåt söë baâi toaán mêåt maä àún giaãn
dûåa vaâo phûúng phaáp thöëng kï têìn suêët (coá thïí àoá laâ baâi
têåp, GV hûúáng dêîn caách giaãi àïí HV tûå laâm hoùåc chia nhoám
thaão luêån).
Vñ duå: Baâi têåp vïì thaám maä hïå maä thay thïë, vúái baãn maä
nhû sau [5]: EMGLOSUDCGDNCUSWYSFHNSFCYK
DPUMLWGYICOXYSIPJCKQPKUGKMG OLICGINCG
Kñ tûå Xaác suêët Kñ tûå Xaác suêët Kñ tûå Xaác suêët Kñ tûå Xaác suêët
A 0,082 H 0,061 O 0,075 V 0,010
B 0,015 I 0,070 P 0,019 W 0,023
C 0,028 J 0,002 Q 0,001 X 0,001
D 0,043 K 0,008 R 0,060 Y 0,020
E 0,127 L 0,040 S 0,063 Z 0,001
F 0,022 M 0,024 T 0,091
G 0,020 N 0,067 U 0,028
Taåp chñ Giaáo duåc söë 42030 (kò 2 - 12/2017)
ACKSNISACYKZSCKXECJCKSHYSXCGOIDPKZCN
KSHICGIWYGKKGKGOLDSILKGOIUSIGLEDSPWZUG
FZC NDGYYSFUSZCNXEOJNCGYEOWEUPXEZGAC
GNFGLKNSACIGOIYCKXCJUCIUZCFZCCNDGYY
SFEUEKUZCSOCFZCCNCIACZEJNCSHFZEJZEGM
XCYHCJUMGKUCY.
Baãn roä (taác giaã baâi baáo dõch): I MAY NOT BE ABLE
TO GROW FLOWERS, BUT MY GARDEN PRODUCES
JUST AS MANY DEAD LEAVES, OLD OVERSHOES,
PIECES OF ROPE, AND BUSHELS OF DEAD GRASS
AS ANYBODY’S, AND TODAY I BOUGHT A
WHEELBARROW TO HELP IN CLEARING IT UP. I
HAVE ALWAYS LOVED AND RESPECTED THE
WHEELBARROW. IT IS THE ONE WHEELED
VEHICLE OF WHICH I AM PERFECT MASTER.
2.3.2. Daåy lñ thuyïët maä hoáa nguöìn Shannon vaâ Huffman
Trong caác hïå thöëng truyïìn tin rúâi raåc, khi truyïìn caác
tñn hiïåu liïn tuåc, tin tûác phaãi thöng qua möåt söë pheáp
biïën àöíi, thûúâng àöíi thaânh söë nhõ phên röìi maä hoáa. Sûå
maä hoáa tin tûác nhùçm muåc àñch tùng tñnh hiïåu quaã vaâ
àöå tin cêåy cuãa hïå thöëng truyïìn tin. Àïí tùng töëc àöå lêåp
tin, duâng pheáp maä hoáa àïí thay àöíi tñnh chêët thöëng kï
cuãa nguöìn tin. Shannon vaâ Huffman àaä nghiïn cûáu
àûa ra thuêåt toaán maä hoáa neán dûä liïåu laâm cho chiïìu daâi
trung bònh tûâ maä töëi thiïíu àïí tùng hiïåu suêët truyïìn tin.
Nguyïn tùæc cú baãn cuãa LTM hoáa nguöìn Shannon vaâ
Huffman laâ dûåa trïn cú súã àöå daâi tûâ maä ni tó lïå nghõch
vúái xaác suêët xuêët hiïån pi. Nghôa laâ caác tûâ maä daâi seä
duâng àïí maä hoáa cho caác tin coá xaác suêët xuêët hiïån nhoã
vaâ ngûúåc laåi, tuây tûâng baãn maä maâ hiïåu xuêët neán coá thïí
àaåt túái trïn 70%. Do vêåy trong quaá trònh giaãng daåy
XSTK, giaãng viïn kïët húåp giúái thiïåu hai thuêåt toaán maä
hoáa cuãa trïn cho HV thûåc haânh lêåp maä, qua àoá HV
thêëy àûúåc yá nghôa TT cuãa mön hoåc.
2.3.3. Daåy hoåc tñch húåp XSTK vúái LTM
Do thúâi lûúång giaãng daåy coá haån , nïëu cûá thiïët kïë nöåi
dung chûúng trònh giaãng daåy mön hoåc thaânh caác module
rúâi raåc nhau, khöng coá sûå gùæn kïët nöåi dung giûäa caác hoåc
phêìn seä laâm keám hiïåu quaã cuãa quaá trònh àaâo taåo, gêy laäng
phñ thúâi gian hoùåc giaãng daåy nhûäng vêën àïì khöng böí ñch
cho ngûúâi hoåc. Vò vêåy khi thiïët kïë nöåi dung baâi giaãng, ta
nïn löìng gheáp tñch húåp caác baâi toaán XSTK coá nöåi dung
cuãa LTM vaâ reân luyïån HV kô nùng chuyïín àöíi baâi toaán
XSTK vaâo baâi toaán LTM.
Vñ duå khi daåy vïì xaác suêët àiïìu kiïån vaâ cöng thûác Bayes
àïí tñnh xaác suêët cuãa möåt biïën cöë, ta àûa vaâo baâi toaán tòm
möëi liïn hïå vïì phên böë xaác suêët cuãa khöng gian baãn roä vaâ
khoáa nhû sau.
Trong phêìn naây ta giaã sûã rùçng, möåt khoaá cuå thïí chó
duâng cho möåt baãn maä. Giaã sûã coá möåt phên böë xaác suêët
trïn khöng gian baãn roä P. Kñ hiïåu xaác suêët tiïn nghiïåm àïí
baãn roä xuêët hiïån laâ pP (x). Cuäng giaã sûã rùçng, khoáa K àûúåc
choån theo möåt phên böë xaác suêët xaác àõnh naâo àoá. (Thöng
thûúâng khoaá àûúåc choån ngêîu nhiïn, búãi vêåy têët caã caác
khoaá seä àöìng khaã nùng, tuy nhiïn àêy khöng phaãi laâ àiïìu
bùæt buöåc). Kñ hiïåu xaác suêët àïí khoáa K àûúåc choån laâ pK(K),
khoáa àûúåc choån trûúác khi biïët baãn roä. Búãi vêåy coá thïí giaã
àõnh rùçng khoaá K vaâ baãn roä x laâ caác sûå kiïån àöåc lêåp.
Hai phên böë xaác suêët trïn P vaâ K seä taåo ra möåt phên
böë xaác suêët trïn C. Thêåt vêåy, coá thïí dïî daâng tñnh àûúåc xaác
suêët pP(y) vúái y laâ baãn maä àûúåc gûãi ài. Vúái möåt khoaá K
K, ta xaác àõnh:
C(K) = { eK (x) : x P } , úã àêy C(K) biïíu thõ têåp caác baãn
maä coá thïí nïëu K laâ khoáa. Khi àoá vúái möîi y C, ta coá : pC (y)
=
K
k:y C(k)
p (K)p (d (y))K P
.
Nhêån thêëy rùçng, vúái bêët kò y C vaâ x P, coá thïí tñnh
àûúåc xaác suêët coá àiïìu kiïån pC(y | x). (Tûác laâ xaác suêët àïí y laâ
baãn maä vúái àiïìu kiïån baãn roä laâ
x): pC (y|x) = Kx dK: y
p (K)K
pK(K).
Bêy giúâ ta coá thïí tñnh àûúåc xaác suêët coá àiïìu kiïån pP (x |
y) (tûác xaác suêët àïí x laâ baãn roä vúái àiïìu kiïån y laâ baãn maä) bùçng
caách duâng àõnh lñ Bayes. Ta thu àûúåc cöng thûác sau:
KK:x d (y)
K
k:y C(k)
p (x). p (K)
p (x / y)
p (K)p (d (y))
P K
P
K P
Caác pheáp tñnh naây coá thïí thûåc hiïån àûúåc nïëu biïët àûúåc
caác phên böë xaác suêët.
Sau àêy seä trònh baây möåt vñ duå àún giaãn àïí minh hoaå
viïåc tñnh toaán caác phên böë xaác suêët naây.
Vñ duå. Giaã sûã P = {a,b} vúái pP(a) = 1/4, pP(b) = 3/4. Cho
K = {K1, K2, K3} vúái pK(K1) = 1/2, pK(K2) = pK(K3) = 1/4. Giaã
sûã C = {1,2,3,4} vaâ caác haâm maä àûúåc xaác àõnh laâ e K1 (a) =
1, eK1(b) = 2, eK2(a) = 2, eK2(b) = 3, eK3(a) = 3, eK3(a) = 4. Hïå
mêåt naây àûúåc biïíu thõ bùçng ma trêån maä hoaá sau:
Tñnh phên böë xaác suêët pC ta coá:
pC (1) = pK(K1).pP(dK(1)) = pK(K1).pP(a) = 1/2. 1/4 = 1/8,
pC (2) = pK(K1).pP(b) + pK(K2).pP(a) = 1/2.3/4 + 1/4.1/4
= 3/8 + 1/16 = 7/16
pC (3) = 3/16 + 1/16 = 1/4, pC (4) = 3/16
a b
K1 1 2
K2 2 3
K3 3 4
(Xem tiïëp trang 60)
Taåp chñ Giaáo duåc söë 42060 (kò 2 - 12/2017)
nguöìn lûåc àïí thûåc hiïån, hoaân thaânh coá hiïåu quaã caác
nhiïåm vuå hoåc têåp. Thöng qua caác hoaåt àöång hoåc têåp,
HS àûúåc traãi nghiïåm, àûúåc trûåc tiïëp quan saát, thaão
luêån, giaãi quyïët vêën àïì, thûåc haânh vêån duång kiïën thûác
vaâo thûåc tïë cuöåc söëng theo khaã nùng nhêån thûác, khaã
nùng saáng taåo cuãa möîi caá nhên. Tûâ àoá, nhûäng biïån
phaáp sû phaåm cuãa ngûúâi GV cêìn chuá troång àïën viïåc
taåo àiïìu kiïån cho HS hoåc têåp vúái nhau.
Bïn caånh àoá, GV böå mön cêìn khuyïën khñch, taåo
àiïìu kiïån thuêån lúåi àïí HS vêån duång nhûäng nguöìn nöåi lûåc
sùén coá nhû hiïíu biïët, kinh nghiïåm, vöën söëng phong phuá
cuãa caác em vaâo thûåc hiïån, giaãi quyïët nhûäng nhiïåm vuå
hoåc têåp, caác baâi têåp, vêën àïì, tònh huöëng àaåo àûác kinh
doanh. Nguyïn tùæc naây cêìn phaãi àûúåc thûåc hiïån trong
toaân böå quaá trònh GDÀÀKD trong mön GDCD úã THPT,
tûâ viïåc thiïët kïë chuã àïì/baâi daåy hoåc, töí chûác caác hoaåt àöång
daåy hoåc cho àïën viïåc àaánh giaá kïët quaã hoåc têåp cuãa HS.
Àiïìu naây seä giuáp caác em phaát huy àûúåc cao nhêët tñnh
tñch cûåc, chuã àöång cuäng nhû khaã nùng saáng taåo trong
quaá trònh hoåc têåp, àöìng thúâi giuáp HS hònh thaânh thoái
quen huy àöång, kïët nöëi, phaát huy nhûäng nguöìn nöåi lûåc
sùén coá vúái baãn thên vúái nhûäng tri thûác múái khi giaãi quyïët
nhûäng vêën àïì, nhiïåm vuå, tònh huöëng àaåo àûác do cuöåc
söëng àaä, àang vaâ seä àùåt ra.
* * *
Viïåc àaãm baão thûåc hiïån àuáng MTBH, lûåa choån nöåi
dung GDÀÀKD phaãi gùæn lñ luêån vúái thûåc tiïîn, àaãm baão
tñnh vûâa sûác, phaát huy tñnh tñch cûåc, chuã àöång vaâ vöën kinh
nghiïåm thûåc tïë cuãa HS laâ nhûäng nguyïn tùæc coá möëi quan
hïå thöëng nhêët biïån chûáng vúái nhau vaâ àïìu thuác àêíy hiïåu
quaã cao trong quaá trònh GDÀÀKD noái riïng vaâ daåy hoåc
mön GDCD noái chung, giuáp HS hònh thaânh, phaát triïín
àûúåc nhûäng nùng lûåc cêìn thiïët. Do àoá, àïí àaãm baão hiïåu
quaã viïåc tñch húåp GDÀÀKD trong mön GDCD úã trûúâng
THPT, GV böå mön cêìn cùn cûá vaâo nhûäng nguyïn tùæc noái
trïn àïí lûåa choån, sûã duång caác biïån phaáp sû phaåm sao cho
phuâ húåp.
Taâi liïåu tham khaão
[1] Böå GD-ÀT (2006). Saách giaáo khoa Giaáo duåc cöng
dên lúáp 10,11,12. NXB Giaáo duåc.
[2] Böå GD-ÀT (2006). Saách giaáo viïn Giaáo duåc cöng
dên lúáp 10,11,12. NXB Giaáo duåc.
[3] Böå GD-ÀT (2015). Taâi liïåu têåp huêën daåy hoåc tñch
húåp úã trûúâng trung hoåc cú súã, trung hoåc phöí thöng.
NXB Àaåi hoåc Sû phaåm.
[4] Vuä Àònh Baãy (chuã biïn, 2016).Thiïët kïë baâi daåy
hoåc mön Giaáo duåc cöng dên úã trûúâng phöí thöng.
NXB Àaåi hoåc Huïë.
[5] Nguyïîn Maånh Quên (2012).Giaáo trònh àaåo àûác
kinh doanh vaâ vùn hoáa cöng ty. NXB Àaåi hoåc Kinh tïë
Quöëc dên.
Bêy giúâ ta àaä coá thïí caác phên böë xaác suêët coá àiïìu kiïån
trïn baãn roä vúái àiïìu kiïån àaä biïët baãn maä. Ta coá :
pP(a | 1) = 1, pP(b | 1) = 0, pP(a | 2) = 1/7, pP(b | 2) =
6/7
pP(a | 3) = 1/4, pP(b | 3) = 3/4, pP(a | 4) = 0, pP(b | 4) = 1
2.3.4. Biïån phaáp 4: Caãi tiïën giaáo trònh, taâi liïåu daåy hoåc
mön XSTK theo hûúáng gùæn vúái LTM
Muåc tiïu cuãa viïåc biïn soaån, giaáo trònh taâi liïåu daåy
hoåc XSTK trûúác àêy laâ àaáp ûáng chuêín kiïën thûác, kô
nùng, yïu cêìu chung cho caác ngaânh nghïì úã trònh àöå àaåi
hoåc. Nhûng daåy àïí HV CN TSKT phaát triïín töët NLNN
thò muåc tiïu cuãa viïåc biïn soaån giaáo trònh, taâi liïåu daåy
hoåc phaãi thay àöíi. Àïí àaáp ûáng chuêín àêìu ra cuãa chûúng
trònh àaâo taåo vaâ àaåt àûúåc caác muåc àñch àaâo taåo, trong
quaá trònh daåy hoåc, biïn soaån giaáo trònh, taâi liïåu mön
XSTK cho HV CN TSKT, GV cêìn nghiïn cûáu kô chûúng
trònh hoåc, nöåi dung hoåc cuãa HV CN TSKT xem hoå cêìn gò
úã mön XSTK, XSTK phuåc vuå gò cho hoå. Nïëu GV thêëy
vuâng kiïën thûác naâo quy àõnh trong nöåi dung chûúng
trònh mön hoåc chûa thñch húåp vúái àõnh hûúáng hònh thaânh
Daåy hoåc xaác suêët thöëng kï...
(Tiïëp theo trang 30)
vaâ phaát triïín NLNN cho HV thò GV coá thïí caãi tiïën, àiïìu
chónh nöåi dung trong chûúng trònh, giaáo trònh àïí cung
cêëp cho HV kiïën thûác thiïët thûåc hún.
3. Kïët luêån
Caác biïån phaáp àaä àïì xuêët coá thïí goáp phêìn nêng cao
hiïåu quaã daåy hoåc cho HV CN TSKT taåi HVKHQS, àùåc
biïåt theo hûúáng gùæn vúái thûåc tiïîn lao àöång sau àaâo taåo.
Àöìng thúâi, caác biïån phaáp àoá giuáp HV hûáng thuá hún trong
hoåc têåp, chuã àöång saáng taåo trong viïåc vêån duång kiïën thûác
XSTK vaâo TT, tûâ àoá taåo nïìn taãng vûäng chùæc cho HV hoåc
têåp caác mön hoåc CN tiïëp theo.
Taâi liïåu tham khaão
[1] Àùång Vuä Hoaåt - Haâ Thõ Àûác (2006). Lñ luêån vaâ daåy
hoåc Àaåi hoåc. NXB Àaåi hoåc Sû phaåm.
[2] Àùång Àûác Thùæng (2003). Lñ luêån daåy hoåc àaåi hoåc
quên sûå. NXB Quên àöåi nhên dên.
[3] Nguyïîn Bònh (2013). Giaáo trònh Lñ thuyïët thöng
tin. NXB Hoåc viïån Cöng nghïå Bûu chñnh Viïîn thöng.
[4] Nguyïîn Bònh (2003). Giaáo trònh Mêåt maä hoåc.
NXB Hoåc viïån Cöng nghïå Bûu chñnh Viïîn thöng.
[5] Douglas Robert Stinson (2005). Cryptography:
Theory and Practive. Chapman and Hall/CRC Press.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 08nguyen_van_dai_532_2124803.pdf