Tài liệu Khóa luận Nghiên cứu triển khai hệ thống học thích nghi theo nhu cầu mục tiêu học tập trong đào tạo điện tử: ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Vũ Đình Thọ
NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG HỌC
THÍCH NGHI THEO NHU CẦU MỤC TIÊU HỌC
TẬP TRONG ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công Nghệ Thông Tin
HÀ NỘI - 2009
Lời cảm ơn
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Vũ Đình Thọ
NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG HỌC
THÍCH NGHI THEO NHU CẦU MỤC TIÊU HỌC
TẬP TRONG ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công Nghệ Thông Tin
Cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Việt Anh
HÀ NỘI - 2009
Lời cảm ơn
Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy Nguyễn Việt Anh, em
thực sự cảm động trước sự nhiệt tình và tinh thần làm việc hăng say của thầy, cảm ơn
thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm khóa luận.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và người thân
của em, những người luôn sát cánh bên em trong suốt quá trình học tập, cũng như
trong thời ...
60 trang |
Chia sẻ: haohao | Lượt xem: 1118 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Khóa luận Nghiên cứu triển khai hệ thống học thích nghi theo nhu cầu mục tiêu học tập trong đào tạo điện tử, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ
Vũ Đình Thọ
NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG HỌC
THÍCH NGHI THEO NHU CẦU MỤC TIÊU HỌC
TẬP TRONG ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ
KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Cơng Nghệ Thơng Tin
HÀ NỘI - 2009
Lời cảm ơn
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ
Vũ Đình Thọ
NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG HỌC
THÍCH NGHI THEO NHU CẦU MỤC TIÊU HỌC
TẬP TRONG ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ
KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Cơng Nghệ Thơng Tin
Cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Việt Anh
HÀ NỘI - 2009
Lời cảm ơn
Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy Nguyễn Việt Anh, em
thực sự cảm động trước sự nhiệt tình và tinh thần làm việc hăng say của thầy, cảm ơn
thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm khĩa luận.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và người thân
của em, những người luơn sát cánh bên em trong suốt quá trình học tập, cũng như
trong thời gian hồn thành khĩa luận. Họ luơn là nguồn động viên tinh thần và cổ vũ
lớn lao, là động lực giúp em thành cơng trong cơng việc và cuộc sống.
Tĩm tắt nội dung khĩa luận
E-learning là hình thức đào tạo dựa trên sự trợ giúp của cơng nghệ. Cùng với sự
phát triển của cơng nghệ thơng tin, E-learning ngày càng lớn mạnh và chứng tỏ ưu thế
so với đào tạo truyền thống.
Khi E-learning phát triển và được phổ biến rộng rãi, người ta bắt đầu quan tâm
tới các giải pháp làm tăng hiệu quả và chất lượng đào tạo trong E-learning.
Mở đầu khĩa luận trình bày tổng quan về elearning, các khái niệm, đặc trưng.
Tìm hiểu về học thích nghi, các cơ chế học thích nghi theo mục tiêu và nhu cầu.
Tiếp theo khĩa luận tập trung tìm hiểu mơ hình tạo khĩa học thích nghi ACGS
[3] dựa trên các thơng tin về người học như kiến thức, kỹ năng, sở thích ….Cuối cùng
dựa vào những kiến thức đã nghiên cứu tiến hành phân tích, thiết kế, cài đặt thử
nghiệm mơ hình ACGS.
Mục lục
Mở đầu........................................................................................................................ - 1 -
Chương 1 Tổng quan về elearning ............................................................................. - 2 -
1.1 Khái niệm...................................................................................................... - 2 -
1.1.1 E-learning .................................................................................................. - 3 -
1.1.2 Lịch sử phát triển của e-learning[1]: ......................................................... - 4 -
1.1.3 Ưu và nhược điểm của phương pháp E-learning....................................... - 5 -
1.2 Đặc trưng .......................................................................................................... - 6 -
1.3 Tình hình ứng dụng[1]...................................................................................... - 7 -
1.3.1 Xu thế phát triển ........................................................................................ - 7 -
1.3.2 Tình hình phát triển và ứng dụng E-Learning trên thế giới ...................... - 8 -
1.3.3 Tình hình phát triển và ứng dụng E-Learning ở Việt Nam ....................... - 9 -
Chương 2 Học thích nghi theo mục tiêu nhu cầu ..................................................... - 11 -
2.1 Học thích nghi ................................................................................................ - 11 -
2.1.1 Khái niệm học thích nghi ........................................................................ - 11 -
2.1.2 Mục tiêu của học thích nghi .................................................................... - 12 -
2.1.3 Thuộc tính của người học dùng để thiết kế sự thích nghi[2]................... - 12 -
2.1.4 Phương pháp xây dựng khĩa học thích nghi [2] ..................................... - 13 -
2.1.5 Các kỹ thuật xây dựng khĩa học thích nghi[2] ....................................... - 14 -
2.2 Tìm hiểu mơ hình học thích nghi theo nhu cầu người học ACGS[3] ........... - 16 -
2.2.1 Tổng Quan ............................................................................................... - 16 -
2.2.2 Kiến trúc của hệ thống............................................................................. - 16 -
2.2.3 Quy trình lựa chọn Best Learning Path ................................................... - 20 -
2.2.4 Ưu nhược điểm của mơ hình ................................................................... - 25 -
Chương 3 Triển khai thử nghiệm ............................................................................. - 26 -
3.1 Phân tích thiết kế ............................................................................................ - 26 -
3.1.1 Mơ tả chung............................................................................................. - 26 -
3.1.2 Tổng quan mơ hình hệ thống................................................................... - 26 -
3.1.3 Thiết kế hệ thống ..................................................................................... - 27 -
3.1.4 Quy trình hoạt động của hệ thống ........................................................... - 38 -
3.2 Kết quả thử nghiệm ........................................................................................ - 39 -
Chương 4 Kết luận.................................................................................................... - 40 -
Tài liệu tham khảo .................................................................................................... - 41 -
Phụ Lục..................................................................................................................... - 42 -
Phụ Lục 1 : Giao diện tương tác ứng dụng........................................................... - 42 -
Phụ Lục 2 : Gới thiệu cơng cụ Netica[9].............................................................. - 47 -
2.1 Giới thiệu cơng cụ Netica........................................................................... - 47 -
2.2. Các thao tác với mạng Bayes của chương trình ........................................ - 48 -
2.3. Sử dụng cơng cụ Netica trong chương trình.............................................. - 48 -
Phụ Lục 3 : Một số module thuật tốn ................................................................. - 50 -
Bảng chú giải một số cụm từ viết tắt
ACGS Adaptive Course Generation System
AH Adaptive Hypermedia
BBN Bayesian Belief Network
BB Bayesian Belief
LO Learning Object
- 1 -
Mở đầu
Nhu cầu học tập, tìm hiểu, khám phá kiến thức của con người ở bất cứ đâu, bất cứ
lúc nào đã thúc đẩy elearning phát triển. Elearning khơng chỉ giúp cho việc học tập được
thuận tiện, hiệu quả mà cịn rút ngắn thời gian đào tạo, tiết kiệm thời gian, cơng sức, xĩa
đi khoảng cách, giúp mọi người lại gần nhau hơn.
Khĩa luận này tập trung vào việc tìm hiểu các khái niệm phổ biến trong elearning,
học thích nghi. Từ đĩ phân tích, thiết kế, cài đặt thử nghiệm mơ hình tạo khĩa học thích
nghi ACGS [3] dựa trên các thơng tin về người học như kiến thức, kỹ năng, sở thích…
Cấu trúc của khĩa luận như sau
Chương 1 trình bày tổng quan về elearning bao gồm những khái niệm cơ bản trong
elearning, các đặc trưng, vai trị của elearning. Tĩm lược lịch sử các giai đoạn phát triển
của elearning, cũng như xu hướng phát triển trong giai đoạn hiện nay.
Chương 2 trình bày các khái niệm tổng quan về học thích nghi, nội dung của mơ
hình tạo khĩa học thích nghi theo nhu cầu của mơ hình ACGS [3].
Chương 3 trình bày các kết quả phân tích, thiết kế, cài đặt thử nghiệm mơ hình đã
tìm hiểu trong chương 2.
Chương 4 tổng kết, đánh giá các kết quả đạt được trong quá trình nghiên cứu, thực
hiện luận án, ưu nhược điểm của mơ hình đã triển khai.
Hà Nội, Tháng 5 Năm 2009
Sinh viên
Vũ Đình Thọ
- 2 -
Chương 1 Tổng quan về elearning
1.1 Khái niệm
E-learning là phương pháp giáo dục đào tạo mới được các nhà chuyên mơn đánh
giá là cuộc cách mạng trong giáo dục thế kỷ 21. Đây là giải pháp sử dụng cơng nghệ cao
để hỗ trợ quá trình học tập, cung cấp các dịch vụ đào tạo qua mạng Internet hoặc
Intranet cho người dùng.
Cĩ nhiều quan điểm, định nghĩa khác nhau về e-Learning, dưới đây sẽ trích ra một
số định nghĩa e-Learning đặc trưng nhất :
• E-Learning là sử dụng các cơng nghệ Web và Internet trong học tập (William
Horton).
• E-Learning là một thuật ngữ dùng để mơ tả việc học tập, đào tạo dựa trên cơng nghệ
thơng tin và truyền thơng ( Compare Infobase Inc).
• E-Learning nghĩa là việc học tập hay đào tạo được chuẩn bị, truyền tải hoặc quản lý
sử dụng nhiều cơng cụ của cơng nghệ thơng tin, truyền thơng khác nhau và được thực
hiện ở mức cục bộ hay tồn cục ( MASIE Center).
• Việc học tập được truyền tải hoặc hỗ trợ qua cơng nghệ điện tử. Việc truyền tải qua
nhiều kĩ thuật khác nhau như Internet, TV, video tape, các hệ thống giảng dạy thơng
minh, và việc đào tạo dựa trên máy tính ( CBT ) ( Sun Microsystems, Inc ).
• Việc truyền tải các hoạt động, quá trình, và sự kiện đào tạo và học tập thơng qua các
phương tiện điện tử như Internet, intranet, extranet, CD-ROM, video tape, DVD, TV,
các thiết bị cá nhân... ( e-learningsite).
• "Việc sử dụng cơng nghệ để tạo ra, đưa các dữ liệu cĩ giá trị, thơng tin, học tập và
kiến thức với mục đích nâng cao hoạt động của tổ chức và phát triển khả năng cá
nhân." (Định nghĩa của Lance Dublin, hướng tới e-learning trong doanh nghiệp).
Ưu điểm của E-Learning so với các phương pháp giáo dục truyền thống là tạo ra
một mơi trường học tập mở và tính chất tái sử dụng các đơn vị tri thức (learning object).
Với cơng nghệ này, quá trình dạy và học sẽ hiệu quả và nhanh chĩng hơn, giảm chi phí
và thời gian đào tạo với phương pháp giảng dạy truyền thống.
E-learning chuyển tải nội dung phong phú, ấn tượng và dễ hiểu thơng qua trang
web, bảo đảm chất lượng đào tạo qua những phần mềm quản lý. Mơ hình này cho phép
học viên cũng như nhân viên tại các cơng ty chọn học những thứ cần thiết chứ khơng bĩ
- 3 -
buộc như trước. Học viên cĩ thể học bất cứ lúc nào ở bất cứ nơi đâu chỉ cần thơng qua
mạng mà khơng cần phải đến trường.
Hiện nay, E-Learning đang phát triển rất nhanh trên phạm vi tồn cầu. Nĩ mang
lại hiệu quả kinh tế cao trong việc đào tạo nguồn nhân lực. Vì vậy e-learning thu hút sự
quan tâm của các tổ chức trong đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục.
1.1.1 E-learning[1]
E-learning (electronic learning): Là thuật ngữ bao hàm một tập hợp các ứng dụng
và xử lí thơng qua các phương tiện điện tử . Trong đĩ bao gồm việc phân phối nội dung
các khố học tới học viên qua Internet, mạng intranet/extranet (LAN/WAN), băng audio
và video, vệ tinh, truyền hình, CD-ROM, và các loại điện tử khác.
Hình 1 Mơ hình E-learning[1]
Hình 1 mơ tả một cách tổng quát khái niệm E-learning.Trong mơ hình này, hệ
thống đào tạo bao gồm 4 thành phần, tồn bộ hoặc một phần của những thành phần này
được chuyển tải tới ứng viên thơng qua các phương tiện truyền thơng điện tử. Gồm cĩ:
¾ Nội dung: Các nội dung đào tạo, bài giảng được thể hiện dưới dạng các phương tiện
truyền thơng điện tử, đa phương tiện. Ví dụ các bài giảng viết bằng toolbookII,…
¾ Phân phối: Việc phân phối các nội dung đào tạo được thực hiện thơng qua các
phương tiện điện tử. Ví dụ tài liệu được gửi cho học viên bằng e-mail, học viên học
trên website, học qua đĩa CD-Rom multimedia,…
¾ Quản lý: Quá trình quản lý được thực hiện hồn tồn nhờ phương tiện truyền thơng.
Ví dụ như đăng ký học qua mạng, bằng tin nhắn SMS, theo dõi tiến độ học tập (điểm
danh) qua mạng Internet,..
- 4 -
¾ Hợp tác: Sự hợp tác, trao đổi của ứng viên trong quá trình học tập cũng được thơng
qua phương tiện truyền thơng. Ví dụ như việc trao đổi thảo luận thơng qua chat,
Forum trên mạng,…
Tĩm lại, E-learning được hiểu một cách chung nhất là Quá trình học thơng qua
các phương tiện điện tử. Ngày nay, với sự phát triển của máy tính và truyền thơng E-
learning được hiểu là quá trình học thơng qua mạng Internet và cơng nghệ Web.
1.1.2 Lịch sử phát triển của e-learning[1]:
Trước năm 1983: Kỷ nguyên giảng viên làm trung tâm
Trước khi máy tính được sử dụng rộng rãi, phương pháp giáo dục “Lấy giảng viên
làm trung tâm” là phương pháp phổ biến nhất trong các trường học. Học viên chỉ cĩ thể
trao đổi tập trung quanh giảng viên và các bạn học. Đặc điểm của loại hình này là giá
thành đào tạo rẻ.
Giai đoạn 1984-1993: Kỷ nguyên đa phương tiện
Hệ điều hành Windows 3.1, máy tính Macintosh, phần mềm trình diễn powerpoint
là các cơng nghệ cơ bản trong kỷ nguyên đa phương tiện. Nĩ cho phép tạo ra các bài
giảng tích hợp hình ảnh và âm thanh trên máy tính sử dụng cơng nghệ CBT phân
phối qua đĩa CD-ROM hoặc đĩa mềm. Vào bất kỳ thời gian nào, ở đâu, ứng viên cũng cĩ
thể mua và học. Tuy nhiên sự hướng dẫn của giảng viên là rất hạn chế.
Giai đoạn : 1994-1999: Làn sĩng E-learning thứ nhất
Khi cơng nghệ Web ra đời, các nhà cung cấp dịch vụ đào tạo bắt đầu nghiên cứu
cách thức cải tiến phương pháp giáo dục bằng cơng nghệ này. Người thầy thơng thái đã
dần lộ rõ thơng qua các phương tiện: E-mail, CBT(Computer Based Training),qua
Intranet với text và hình ảnh đơn giản. Đào tạo bằng cơng nghệ WEB với hình ảnh
chuyển động tốc độ thấp đã được triển khai trên diện rộng.
Giai đoạn : 2000-2005: Làn sĩng E-learning thứ hai
Các cơng nghệ tiên tiến bao gồm JAVA và các ứng dụng mạng IP, cơng nghệ truy
cập mạng và băng thơng Internet được nâng cao, các cơng nghệ thiết kế Web tiên tiến đã
trở thành một cuộc cách mạng trong giáo dục đào tạo.Thơng qua Web giáo viên cĩ thể
kết hợp hướng dẫn trực tuyến (hình ảnh, âm thanh, các cơng cụ trình diễn) tới mọi ứng
viên, nâng cao hơn chất lượng đào tạo. Cơng nghệ Web đã chứng tỏ khả năng mang lại
hiệu quả cao trong giáo dục đào tạo, cho phép đa dạng hố các mơi trường học tập. Tất cả
- 5 -
những điều đĩ tạo ra một cuộc cách mạng trong đào tạo với giá thành rẻ, chất lượng và
hiệu quả.
1.1.3 Ưu và nhược điểm của phương pháp E-learning
Ưu điểm Nhược điểm
Cĩ thể học bất cứ lúc nào, tại bất kỳ nơi đâu. Kỹ thuật phức tạp. Trước khi cĩ thể
bắt đầu khố học, người học phải
thơng thạo các kỹ năng mới.
Khơng phải đi lại nhiều và khơng phải nghỉ
việc. Học viên cĩ thể tiết kiệm chi phí đi lại
tới nơi học. Đồng thời, người học cĩ thể dễ
dàng điều chỉnh thời gian học phù hợp với
thời gian làm việc của mình.
Chi phí kỹ thuật cao: Để tham gia học
trên mạng, học viên phải cài đặt Turbo
trên máy tính của mình, tải và cài đặt
các chức năng Plug-ins, và kết nối vào
mạng.
Cĩ thể tự quyết định việc học của mình. Học
viên chỉ học những gì mà họ cần.
Việc học cĩ thể buồn tẻ. Một số học
viên sẽ cảm thấy thiếu quan hệ bạn bè
và sự tiếp xúc trên lớp.
Khả năng truy cập được nâng cao. Việc tiếp
cận những khố học trên mạng được thiết kế
hợp lý sẽ dễ dàng hơn đối với những người
khơng cĩ khả năng nghe, nhìn; những ứng
viên ngoại ngữ hai; và những người khơng cĩ
khả năng học như người bị mắc chứng khĩ
đọc.
Yêu cầu ý thức cá nhân cao hơn: Việc
học qua mạng yêu cầu bản thân học
viên phải cĩ trách nhiệm hơn đối với
việc học của chính họ. Một số người
sẽ cảm thấy khĩ khăn trong việc tạo ra
cho mình một lịch học cố định.
- 6 -
1.2 Đặc trưng
Để hiểu rõ hơn về vai trị của Elearning trong việc học hiện nay chúng tơi xin trích
một câu nĩi của Bill Gates : “Information technology will bring mass customization to
learning too....Workers will be able to keep up to date on techniques in their field. People
anywhere will be able to take the best courses taught by the greatest teachers.”
Ư Cĩ thể dịch là “ Cơng nghệ thơng tin sẽ làm thay đổi rất lớn việc học của chúng ta.
Những người cơng nhân sẽ cĩ khả năng cập nhật các kĩ thuật trong lĩnh vực của mình.
Mọi người ở bất cứ nơi đâu sẽ cĩ khả năng tham gia các khĩa học tốt nhất dạy bởi các
giáo viên giỏi nhất.”
Nếu cơng nghệ thơng tin đạt tới đỉnh điểm của nĩ thì thật là tuyệt vời. Ngay tại Việt
Nam, chúng ta cũng cĩ thể tham gia các khĩa học bên Mĩ với thầy giáo giỏi nhất.
Các đặc trưng của e-Learning :
• Là cơng nghệ dựa trên cơng nghệ thơng tin và truyền thơng. Cụ thể hơn là cơng
nghệ mạng, kĩ thuật đồ họa, kĩ thuật mơ phỏng, cơng nghệ tính tốn…
• Học tập sẽ dựa trên mạng Internet là chủ yếu, thơng qua World Wide Web
(WWW).
• Sử dụng các chuẩn/đặc tả như là một thành phần kết nối tất cả các thành phần của
hệ thống e-Learning.
• Các kiểu trao đổi thơng tin trong e-Learning
o Một - Một
o Một - Nhiều
o Nhiều - Một
o Nhiều - Nhiều
• e-Learning bổ sung rất tốt cho phương pháp học truyền thống do e-Learning cĩ
tính tương tác cao dựa trên multimedia, tạo điều kiện cho người học trao đổi thơng
tin dễ dàng hơn, cũng như đưa ra nội dung học tập phù hợp với khả năng và sở
thích của từng người.
• Hệ thống e-Learning sẽ được tích hợp vào portal của trường học hoặc doanh
nghiệp. Như vậy hệ thống e-Learning sẽ phải tương tác tốt với các hệ thống khác
trong trường học như hệ thống quản lý sinh viên, hệ thống quản lý giáo viên, lịch
giảng dạy…cũng như các hệ thống của doanh nghiệp như là ERP, HR…
• …
- 7 -
1.3 Tình hình ứng dụng[1]
1.3.1 Xu thế phát triển
E-Learning được tập trung phát triển ở hai khía cạnh: phát triển các hệ thống quản
trị nội dung học (LCMS), và phát triển các hệ thống quản trị học (LMS). Điều đĩ dẫn đến
đào tạo điện tử đi theo ba xu hướng:
Xây dựng khĩa học điện tử hồn chỉnh: Phát triển về mặt hệ thống, xây dựng LMS để
phát triển mơ hình đào tạo dựa trên cơng nghệ web tồn diện, từ đĩ tạo ra các khĩa học
trực tuyến hồn chỉnh, độc lập. Để tăng thêm hiệu quả cho những LMS này, nội dung các
bài giảng phải dễ hiểu, dễ truyền đạt, sử dụng đa phương tiện để tăng chất lượng đào tạo.
Xây dựng khĩa học theo chuẩn: Phát triển về mặt nội dung, nâng cấp các chuẩn nội
dung, hướng tới một chuẩn phù hợp với yêu cầu chung của đào tạo điện tử thế giới và
mang đầy đủ các đặc tính thỏa mãn yêu cầu của thời đại đặt ra cho đào tạo điện tử. Đĩ là
khả năng sử dụng lại, tính tương thích, tính khả chuyển, tính thích nghi,v..v.
Đây cũng là tiền đề để tạo ra trung tâm phân phối tri thức chung cho tất cả LMS, LCMS.
Đến lúc đĩ, chi phí con người phải trả cho giáo dục và đào tạo sẽ giảm tối đa mà chất
lượng, hiệu quả lại tăng rõ rệt.
Xây dựng khĩa học theo nhu cầu người học: Phát triển về nội dung, cộng đồng đào tạo
điện tử thế giới đang xây dựng một mơ hình chuẩn để sắp xếp và điều hướng nội dung
học hiệu quả, tạo khĩa học động phù hợp với đặc trưng của từng học viên.
Trong quá trình phát triển các chuẩn nội dung, các tổ chức cũng đã đề xuất ra mơ hình
điều hướng và sắp xếp. Trong tương lai, khi các chuẩn nội dung phát triển đến giai đoạn
ổn định và thích nghi, mơ hình sắp xếp và điều hướng nội dung sẽ được chuẩn hĩa và tích
hợp vào chuẩn nội dung.
Hiện nay, chuẩn SCORM cũng đang chỉnh sửa và nâng cấp để đáp ứng yêu cầu
này, nhưng khả năng điều hướng trong SCORM vẫn chưa linh hoạt và chưa thực sự hiệu
quả.
- 8 -
1.3.2 Tình hình phát triển và ứng dụng E-Learning trên thế giới
E-learning phát triển khơng đồng đều tại các khu vực trên thế giới. E-learning phát
triển mạnh nhất ở khu vực Bắc Mỹ. ở châu Âu E-Learning cũng rất cĩ triển vọng, trong
khi đĩ châu Á lại là khu vực ứng dụng cơng nghệ này ít hơn.
Tại Mỹ, dạy và học điện tử đã nhận được sự ủng hộ và các chính sách trợ giúp của Chính
phủ ngay từ cuối những năm 90. Theo số liệu thống kê của Hội Phát triển và Đào tạo Mỹ
(American Society for Training and Development, ASTD), năm 2000 Mỹ cĩ gần 47%
các trường đại học, cao đẳng đã đưa ra các dạng khác nhau của mơ hình đào tạo từ xa, tạo
nên 54.000 khố học trực tuyến. Theo các chuyên gia phân tích của Cơng ty Dữ liệu quốc
tế (International Data Corporation, IDC), cuối năm 2004 cĩ khoảng 90% các trường đại
học, cao đẳng Mỹ đưa ra mơ hình E-Learning, số người tham gia học tăng 33% hàng năm
trong khoảng thời gian 1999 - 2004. E-Learning khơng chỉ được triển khai ở các trường
đại học mà ngay ở các cơng ty việc xây dựng và triển khai cũng diễn ra rất mạnh mẽ. Cĩ
rất nhiều cơng ty thực hiện việc triển khai E-learning thay cho phương thức đào tạo
truyền thống và đã mang lại hiệu quả cao. Do thị trường rộng lớn và sức thu hút mạnh mẽ
của E-Learning nên hàng loạt các cơng ty đã chuyển sang hướng chuyên nghiên cứu và
xây dựng các giải pháp về E-Learning như: Click2Learn, Global Learning
Systems,SmartForce...
Trong những gần đây, châu Âu đã cĩ một thái độ tích cực đối với việc phát triển
cơng nghệ thơng tin cũng như ứng dụng nĩ trong mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội, đặc biệt là
ứng dụng trong hệ thống giáo dục. Các nước trong Cộng đồng châu Âu đều nhận thức
được tiềm năng to lớn mà cơng nghệ thơng tin mang lại trong việc mở rộng phạm vi, làm
phong phú thêm nội dung và nâng cao chất lượng của nền giáo dục.
Cơng ty IDC ước đốn rằng thị trường E-Learning của châu Âu sẽ tăng tới 4 tỷ USD
trong năm 2004 với tốc độ tăng 96% hàng năm. Ngồi việc tích cực triển khai E-Learning
tại mỗi nước, giữa các nước châu Âu cĩ nhiều sự hợp tác đa quốc gia trong lĩnh vực E-
learning. Điển hình là dự án xây dựng mạng xuyên châu Âu EuroPACE. Đây là mạng E-
Learning của 36 trường đại học hàng đầu châu Âu thuộc các quốc gia như Đan Mạch, Hà
Lan, Bỉ, Anh, Pháp cùng hợp tác với cơng ty E-learning của Mỹ Docent nhằm cung cấp
các khố học về các lĩnh vực như khoa học, nghệ thuật, con người phù hợp với nhu cầu
học của các sinh viên đại học,sauđạihọc,cácnhàchuyênmơnởchâuÂu.
Tại châu á, E-Learning vẫn đang ở trong tình trạng sơ khai, chưa cĩ nhiều thành
cơng vì một số lý do như: các quy tắc, luật lệ bảo thủ, tệ quan liêu, sự ưa chuộng đào tạo
- 9 -
truyền thống của văn hĩa châu á, vấn đề ngơn ngữ khơng đồng nhất, cơ sở hạ tầng nghèo
nàn và nền kinh tế lạc hậu ở một số quốc gia châu á. Tuy vậy, đĩ chỉ là những rào cản
tạm thời do nhu cầu đào tạo ở châu lục này cũng đang trở nên ngày càng khơng thể đáp
ứng được bởi các cơ sở giáo dục truyền thống buộc các quốc gia châu á đang dần dần
phải thừa nhận tiềm năng khơng thể chối cãi mà E-Learning mang lại. Một số quốc gia,
đặc biệt là các nước cĩ nền kinh tế phát triển hơn tại châu á cũng đang cĩ những nỗ lực
phát triển E-Learning tại đất nước mình như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Singapore, Đài Loan,
Trung Quốc,...
Nhật Bản là nước cĩ ứng dụng E-Learning nhiều nhất so với các nước khác trong
khu vực. Mơi trường ứng dụng E-Learning chủ yếu là trong các cơng ty lớn, các hãng sản
xuất, các doanh nghiệp... và dùng để đào tạo nhân viên.
1.3.3 Tình hình phát triển và ứng dụng E-Learning ở Việt Nam
Vào khoảng năm 2002 trở về trước, các tài liệu nghiên cứu, tìm hiểu về E-
Learning ở Việt Nam khơng nhiều. Trong hai năm 2003-2004, việc nghiên cứu E-
learning ở Việt Nam đã được nhiều đơn vị quan tâm hơn. Gần đây các hội nghị, hội thảo
về cơng nghệ thơng tin và giáo dục đều cĩ đề cập nhiều đến vấn đề E-Learning và khả
năng áp dụng vào mơi trường đào tạo ở Việt Nam như: Hội thảo nâng cao chất lượng đào
tạo ĐHQGHN năm 2000, Hội nghị giáo dục đại học năm 2001 và gần đây là Hội thảo
khoa học quốc gia lần thứ nhất về nghiên cứu phát triển và ứng dụng cơng nghệ thơng tin
và truyền thơng ICT/rda 2/2003, Hội thảo khoa học quốc gia lần II về nghiên cứu phát
triển và ứng dụng cơng nghệ thơng tin và truyền thơng ICT/rda 9/2004, và hội thảo khoa
học “Nghiên cứu và triển khai E-Learning” do Viện Cơng nghệ Thơng tin (ĐHQGHN) và
Khoa Cơng nghệ Thơng tin (Đại học Bách khoa Hà Nội) phối hợp tổ chức đầu tháng
3/2005 là hội thảo khoa học về E-Learning đầu tiên được tổ chức tại Việt Nam.
Các trường đại học ở Việt Nam cũng bước đầu nghiên cứu và triển khai E-
learning. Một số đơn vị đã bước đầu triển khai các phần mềm hỗ trợ đào tạo và cho các
kết quả khả quan: Đại học Cơng nghệ - ĐHQGHN, Viện CNTT - ĐHQGHN, Đại học
Bách Khoa Hà Nội, ĐHQG TP. HCM, Học viện Bưu chính Viễn thơng,... Gần đây nhất,
Trung tâm Tin học Bộ Giáo dục & Đào tạo đã triển khai cổng E-learning nhằm cung cấp
một cách cĩ hệ thống các thơng tin E-Learning trên thế giới và ở ViệtNam. Bên cạnh đĩ,
một số cơng ty phần mềm ở Việt Nam đã tung ra thị trường một số sản phẩm hỗ trợ đào
tạo đào tạo. Tuy các sản phẩm này chưa phải là sản phẩm lớn, được đĩng gĩi hồn chỉnh
- 10 -
nhưng đã bước đầu gĩp phần thúc đẩy sự phát triển E-Learning ở ViệtNam.
Việt Nam đã gia nhập mạng E-Learning châu á (Asia E-learning Network - AEN,
www.asia-elearning.net) với sự tham gia của Bộ Giáo dục & Đào tạo, Bộ Khoa học -
Cơng nghệ, trường Đại học Bách Khoa, Bộ Bưu chính Viễn Thơng...
Điều này cho thấy tình hình nghiên cứu và ứng dụng loại hình đào tạo này đang được
quan tâm ở Việt Nam. Tuy nhiên, so với các nước trong khu vực E-Learning ở Việt Nam
mới chỉ ở giai đoạn đầu cịn nhiều việc phải làm mới tiến kịp các nước.
- 11 -
Chương 2 Học thích nghi theo mục tiêu nhu cầu
2.1 Học thích nghi
2.1.1 Khái niệm học thích nghi
Định nghĩa của Brusilovsky: “Hệ thống học thích nghi là các hệ thống chương
trình giảng dạy với sự hỗ trợ của máy tính dựa trên một số đặc trưng của mơ hình người
học, để lựa chọn nội dung và tiến trình học phù hợp với người học”
Hệ thống học thích nghi cố gắng làm giảm bớt sự khĩ khăn cho người tham gia
bằng cách tạo ra các khĩa học khác nhau phù hợp với từng người học. Hệ thống đối chiếu
thơng tin của mỗi người học được lưu trong mơ tả thơng tin cá nhân (profile) của từng
người học. Dựa trên các thơng tin này, hệ thống thích nghi và tạo ra khĩa học phù hợp
nhất với từng người học. Hệ thống xác định được mục tiêu của người học và giúp người
học khám nội dung của khĩa học phù hợp với mục tiêu đĩ, hoặc cĩ thể vạch ra cấu trúc
học tương ứng cho người học.
Hệ thống học thích nghi xác định được các yêu cầu của người học và thay đổi nội
dung cũng như cấu trúc của khĩa học phù hợp với yêu cầu đĩ. Tuy vậy, nội dung và cấu
trúc khĩa học chỉ mang tính định hướng cho người học. Người học cĩ thể thực hiện theo
những chỉ dẫn này hoặc sử dụng khĩa học được xây dựng chuẩn ban đầu cho mọi người
tham gia.
Hệ thống thích nghi cĩ thể thực hiện một cách tự động, và người học khơng nhận
biết được điều này. Hoặc hệ thống cĩ thể thích nghi thơng qua việc “đàm phán” với
người học, họ cĩ thể đồng ý hoặc khơng đồng ý với những sự thay đổi được đề xuất bởi
hệ thống. Người học cĩ thể nhận biết được sự thay đổi này, nhưng họ khơng thể thay đổi
hay tùy biết được chúng. Ví dụ, một liên kết siêu văn bản đã được làm mờ đi hoặc khơng
thể truy cập được.
Việc thiết kế khĩa học thích nghi phải chú ý đến sự cân bằng trong việc điều
khiển, hệ thống phải dễ sử dụng và trách gây ngạc nhiên cho người học cũng như làm cho
người học mất định hướng học giảm hứng thú do những thay đổi mà hệ thống mang lại.
- 12 -
2.1.2 Mục tiêu của học thích nghi
Người học thường bị “quá tải” bởi nội dung của các trang web khi họ cố gắng mở
rộng và duyệt qua nhiều liên kết khác nhau trong hệ thống vốn khơng cĩ cấu trúc chặt
chẽ. Vì vậy mục tiêu chủ yếu của hệ thống học thích nghi làm giảm bớt sự quá tải cho
người học. Đặc điểm quan trọng của hệ thống học thích nghi là cho phép hệ thống học
tùy biến theo nhu cầu của người học, cĩ khả năng thay đổi phù hợp với nhiều người tham
gia khác nhau.
Hệ thống AH nhằm giải quyết sự khác biệt giữa các hệ thống trợ giảng học tập
bằng máy tính và mơi trường giáo dục truyền thống. Hai mục tiêu cơ bản của hệ thống
AH là giảm bớt khĩ khăn và cĩ sự định hướng cho người học khi họ tham gia tìm hiểu
kiến thức. Sự thích nghi chủ yếu tập trung ở các khía cạnh: thích nghi về nội dung khĩa
học và thích nghi về cấu trúc khĩa học.
2.1.3 Thuộc tính của người học dùng để thiết kế sự thích nghi[2]
2.1.3.1 Mục tiêu học tập
Mục tiêu khi tham gia khĩa học của người học khác nhau. Việc thích nghi sẽ dựa
trên khả năng tùy biến các nội dung của khĩa học sao cho phù hợp với mục đích của họ.
2.1.3.2 Kiến thức và cách tiếp thu kiến thức
Người học cĩ cĩ khả năng nhận thức khác nhau về nội dung khĩa học. Mỗi người
học cĩ sở trường trong việc nhận thức nội dung thơng qua các hình thức thể hiện khác
nhau như: bài giảng trực quan, bài giảng văn bản, bài giảng cĩ âm thanh v..v.
Cách tiếp thu kiến thức cũng khác nhau, cĩ người thích tiếp cận theo hướng lý
thuyết, cĩ người học tiếp cận theo hướng thực hành v..v.
2.1.3.3 Quá trình học tập và kinh nghiệm
Quá trình học tập của người học được xem xét trên hai khía cạnh, cách tiếp thu tri
thức và kiến thức mà họ thu nhận được. Quá trình người học tham gia vào khĩa học là cơ
sở cho hệ thống tùy biến các nội dung, cũng như cấu trúc của mơn học tại thời điểm kế
tiếp để phù hợp với người học. Nội dung tiếp theo cĩ thể mở rộng, hay nhắc lại tùy thuộc
vào việc tiếp thu kiến thức của người học tại thời điểm trước đĩ.
- 13 -
2.1.3.4 Sở thích
Cách tiếp cận dựa trên các nghiên cứu Giao tiếp người máy. Giao diện của hệ
thống được tùy biến theo sở thích của người học, thường được thơng qua việc tùy biến
các thực đơn. Người sử dụng cĩ thể chọn lựa giao diện hiện thị hợp với sở thích và họ
cảm thấy tiện dụng.
2.1.3.5 Cách tương tác với hệ thống
Mỗi người học cĩ cách tiếp cận với hệ thống khác nhau. Cĩ người học muốn hệ
thống chỉ dẫn họ các đinh hướng rõ ràng, bên cạnh đĩ cĩ người học muốn hệ thống cung
cấp nhiều lựa chọn cho họ. Việc tương tác với hệ thống cũng bao gồm cả nhưng yêu cầu
đặc biệt khi tương tác với hệ thống của người học. Với những người học khiếm thị, hay
khiếm thích thì cách tiếp cận với hệ thống hồn tồn khác nhau, họ cần đến những thiết bị
tương tác riêng biệt.
2.1.4 Phương pháp xây dựng khĩa học thích nghi [2]
2.1.4.1 Tùy biến nội dung
Phương pháp này thực hiện việc tùy biến nội dung của khĩa học bằng cách lược
bớt các phần nội dung khơng phù hợp với trình độ người học hoặc mở rộng các nội
dung của khĩa học cho người học tìm hiểu.
Căn cứ vào mục tiêu của người học, hệ thống sẽ lược bỏ bớt các nội dung của
khĩa học mà khơng phù hợp với mục tiêu của họ.
Tùy biến theo nội dung cịn dựa trên việc cung cấp các nội dung là điều kiện tiên
quyết cho một khái niệm nào đĩ. Trước khi giải thích một khái niệm nào đĩ, hệ thống bổ
sung thêm các nội dung liên quan thơng qua các liên kết, các nội dung này là điều kiện
tiên quyết, hiểu theo một cách khác, các nội dung bổ sung này là cơ sở để người học hiểu
được khái niệm đĩ.
Một phương pháp được sử dụng trong việc tùy biến nội dung là việc cung cấp
thêm những nội dung cĩ tính chất tương đương hay mở rộng của khái niệm đang trình
bày thơng qua các liên kết. Người học sẽ chọn lựa nội dung phù hợp nhất thơng qua so
sánh và đánh giá.
Phương pháp sử dụng nhiều nội dung, tài nguyên để cho một khái niệm được sử
dụng khá phổ biến. Theo cách tiếp cận này, hệ thống dựa trên mơ hình của người học để
chọn lựa nội dung phù hợp cho người học.
- 14 -
2.1.4.2 Tùy biến tiến trình học tập
Tiến trình cho tồn bộ khĩa học: Chỉ dẫn tồn bộ tiến trình học tập của khĩa học dựa
trên thơng tin cĩ tính chất ít thay đổi của người học như sở thích, cách tiếp thu v..v. Hệ
thống đưa ra những gợi ý để người học tìm được nội dung mình mong muốn. Mục tiêu
của phương pháp này là giúp cho người học tìm được con đường ngắn nhất để đạt được
mục tiêu.
Phương pháp này đưa ra các gợi ý cho người học tại mỗi giai đoạn họ tham gia khĩa học.
Tại thời điểm xác định, người học được chỉ dẫn nên xem các nội dung nào là phù hợp.
Phương pháp thường được dùng là sắp xếp các liên kết thành nhĩm tương ứng từ tập các
nội dung của mơn học phù hợp với mục tiêu của người học.
Tiến trình học tập cho từng nội dung: Phương pháp nhằm chỉ dẫn người học khi tìm
hiểu nội dung cụ thể trong khĩa học, thơng qua việc cung cấp liên kết tương ứng với nội
dung đĩ. Hệ thống đưa ra các gợi ý dựa trên sở thích, việc tiếp thu kiến thức và kiến thức
cơ bản của người học.
Định hướng trợ giúp tổng thể: Hỗ trợ người học bằng cách cung cấp các chú thích, hoặc
ẩn các liên kết. Việc quyết định đưa ra các chú thích hoặc ẩn các liên kết phụ thuộc vào
trạng thái của nội dung mà khơng phụ thuộc vào người học.
Định hướng trợ giúp cục bộ: Hỗ trợ người học trong khi tham gia tìm hiểu nội dung cụ
thể của khĩa học. Cách tiếp cận thứ nhất của phương pháp này là cung cấp thêm các
thơng tin cho một nội dung nào đĩ, cách thứ hai là giới hạn các liên kết về một nội dung
nào nhằm tránh cho người học bị "quá tải" và hướng người dùng tập trung vào các liên
kết tương ứng.
2.1.5 Các kỹ thuật xây dựng khĩa học thích nghi[2]
2.1.5.1 Tùy biến các liên kết
Việc tùy biến các liên kết yêu cầu hệ thống chọn lựa các nội dung phù hợp với nội
dung khĩa học tại thời điểm xác định. Việc chọn lựa nội dung này dựa trên mơ hình
người hoc. Ví dụ, dựa trên mục tiêu của người học. Nếu những liên kết chứa nội dung mà
khơng phù hợp với mục tiêu của người học, nĩ được đánh dấu là khơng phù hợp. Tương
tự như vậy, những liên kết đến các khái niệm cĩ thể cần đến kiến thức mà người dùng
khơng tiếp cận được, nĩ cũng được đánh dấu là khơng phù hợp.
- 15 -
2.1.5.2 Chỉ dẫn trực tiếp
Hệ thống cung cấp các chỉ dẫn trực tiếp cho người học bằng cách đưa ra những
gợi ý người học nên chọn nội dung nào tiếp theo. Với kỹ thuật này, hệ thống đưa ra tiến
trình học cho người học trong suốt quá trình họ tham gia vào khĩa học. Tiến trình này là
khác biệt đối với người học, tuy vậy các ưu điểm của hệ thống học thích nghi sẽ bị ảnh
hưởng khi người học khơng thể tự mình tổ chức được tiến trình học của mình. Ví dụ, khi
nội dung tiếp theo cùng với các thơng tin bổ sung được hệ thống đề xuất, người học
khơng tin vào khả năng của họ cĩ thể kết thúc khĩa học một cách độc lập, họ thường sẽ
chọn chỉ dẫn trực tiếp thay vì các thơng tin bổ sung.
2.1.5.3 Thay đổi trật tự liên kết
Kỹ thuật này được sử dụng khi hệ thống phân loại danh sách những liên kết chứa
nội dung phù hợp với người học. Hệ thống lọc và hiển thị những liên kết phù hợp với mơ
hình người học theo thứ tự ưu tiên mức độ phù hợp. Các liên kết này thường được thể
hiện như mục lục.
2.1.5.4 Ẩn các liên kết
Ẩn các liên kết giới hạn các lựa chọn của người học. Hệ thống quyết định những
liên kết nào là khơng phù hợp với người học và thay đổi định dạng các liên kết đĩ thành
văn bản thơng thường, hoặc khơng cho phép người học kích hoạt chúng. Việc ẩn các liên
kết nhằm làm giảm nội dung cũng như sự phức tạp của khĩa học mà vẫn cung cấp được
các liên kết đến các nội dung cơ bản.
Tuy vậy việc ẩn các liên kết cũng cĩ một số nhược điểm. Người học thường khơng
muốn bị giới hạn, việc ý thức được người học đã hồn thành khĩa học khĩ đạt được khi
người học khơng tin là tất cả các nội dung mình đã hồn thành.
2.1.5.5 Cung cấp các chú thích
Các chú thích nhằm cung cấp thêm thơng tin cho các liên kết để người học cĩ
thêm nhiều nội dung bổ sung cho nơi dung hiện tại. Các liên kết dạng này mang cho
người học sự gợi ý về mức độ phù hợp mà hệ thống đưa ra các liên kết dựa trên mơ hình
người học. Người học cĩ thể chọn lựa tiến trình học theo ý họ. Một liên kết cĩ thể cĩ
nhiều trạng thái và được biểu thị bằng màu sắc, biểu tượng hoặc những định dạng khác
nhau. Trong WWW, thường biểu thị hai trạng thái là liên kết đã được duyệt, và chưa
được duyệt. Trong hệ thống học thích nghi, các liên kết thường được biểu hiện thơng qua
trạng thái đã học, học tốt hoặc chưa biết v..v.
- 16 -
2.2 Tìm hiểu mơ hình học thích nghi theo nhu cầu người học ACGS[3]
2.2.1 Tổng Quan
Hiện nay đã cĩ nhiều giải pháp xây dựng hệ thống học thích nghi để giải quyết vấn
đề trên như: MELOT (www.melot.org), CAREO (www.careo.org), SMETE
(www.smette.org/smette) , hầu hết tất cả tuân theo chuẩn đặc tả dữ liệu elearning để mơ
tả các đối tượng học LO. Cũng đã cĩ một vài chuẩn đặc tả dữ liệu mới được định nghĩa
để phân lớp các đối tương học LO, tuy nhiên hầu hết các nhà thiết kế khĩa học hay giáo
viên vẫn gặp rất nhiều khĩ khăn trong việc lựa chọn đối tượng học phù hợp với nhiều yêu
cầu của mỗi người học khác nhau, do các thuộc tính của đối tượng học chưa đủ lượng
thơng tin cần thiết để thích nghi với các yêu cầu khác nhau của người học.
Mơ hình tạo khĩa học thích nghi ACGS được xây dựng nhằm giải quyết vấn đề
trên, mơ hình nhằm tạo ra các khĩa học thích nghi dựa trên các thơng tin về người học
như kiến thức, kỹ năng và sở thích,... Để làm được điều đĩ thì một trong những bước
quan trọng của mơ hình là tạo ra các tiến trình học thích nghi cho từng người học bao
gồm việc áp dụng thuật tốn đường đi ngắn nhất để lựa chọn các đối tượng học dựa vào
thuộc tính của chúng , và xây dựng mạng xác suất BB để tạo ra các tiến trình học phù hợp
với nhu cầu người học.
2.2.2 Kiến trúc của hệ thống
Để tạo ra các khĩa học thích nghi phù hợp với nhu cầu từng người học. Hệ thống
ACGS tiến hành đánh giá và thu thập yêu cầu của người học thơng qua mơ hình người
học. Sau khi đánh giá, phân loại người học, ACGS thực hiện lựa chọn tiến trình học phù
hợp với từng người học. Để làm được điều đĩ mơ hình bổ sung thêm một vài thuộc tính
cho đối tượng học LO để xây dựng đồ thị tri thức.
Mơ hình sử dụng một số thuộc tính thêm vào đĩ của đối tượng học LO để xây
dựng cấu trúc khĩa học hay bản đồ kiến thức cho mỗi người học, để làm được điều đĩ mơ
hình gồm 3 module sau :
1. learner module : Learner module được thiết kế để đánh giá và xây dựng mơ hình
người học.
2. content module : Content Module nhằm lựa chọn nội dung khĩa học phù hợp với
từng người học dựa trên mơ hình người học, tức là tạo ra các tiến trình học phù
hợp cho mỗi người học dựa trên các thơng tin về người học.
- 17 -
3. view module : View module sẽ lựa chọn cách thức trình bày khĩa học phù hợp
với người học.
Mơ hình cung cấp một cơng cụ cho Giáo Viên hay các nhà thiết kế khĩa học xây dựng
cấu trúc tri thức cho khĩa học của họ. Đĩ là một đồ thị cĩ hướng phi chu trình, bao gồm
các đỉnh và các cạnh cĩ hướng, trong đĩ các đỉnh đại diện cho các đơn vị tri thức
(Knowledge Unit), được tạo từ một hoặc một vài đối tượng học (Learning Object), và các
cạnh đại diện cho mối quan hệ giữa các đỉnh.
Từ đồ thị tri thức đĩ hệ thống tạo ra tiến trình học phù hợp cho mỗi người học dựa
trên các thơng tin (profiles) về người học. Trong đĩ một đỉnh được chọn hay khơng phụ
thuộc vào trọng số (weight) của chúng. Để làm được điều đĩ hệ thống sử dụng thuật tốn
dựa trên thuật tốn đường đi ngắn nhất để chọn ra mỗi tiến trình học tương ứng với mỗi
thuộc tính của đối tượng học LO, từ đĩ tiếp tục xây dựng mạng BBN để tạo ra tiến trình
học phù hợp cho người học.
2.2.2.1 Mơ hình người học
Mơ hình người học phân lớp các đối tượng người học để đánh giá và xây dựng nội
dung học tương ứng cho từng lớp người học [4,5].
Trong thực tế, thế giới này chứa hàng tỉ tỉ người với cấp số nhân của con số ấy những
điểm khác nhau của họ. Do đĩ để đưa ra một mơ hình chung cho bấy nhiêu người là một
bài tốn khơng giải được. Vì vậy tuỳ thuộc vào điều kiên thực tế, vào lớp người mà mỗi
hệ thống E-Learning phục vụ mà những nhà phát triển khố học động tìm ra một mơ hình
phù hợp nhất với hệ thống.
Trong phạm vi khĩa luận này, ta xét hệ thống với một số khía cạnh của người học
làm cơ sở để tạo ra khĩa học thích nghi như : mục tiêu của người học, sở thích của người
học, kiến thức cơ bản của người học và cách thức tiếp cận…
2.2.2.2 Đối tượng học LO
a. Khái niệm
LO được định nghĩa như là một tài nguyên độc lập cĩ cấu trúc, tĩm lược thơng tin
chất lượng cao trong ngữ cảnh làm cho việc dạy và học dễ dàng hơn.
Mỗi LO cĩ thể là một khái niệm nào đĩ, một đối tượng hình ảnh, âm thanh, hay cĩ
thể bao gồm một tập hợp các tệp.
b. Đặc điểm của LO :
- Mục tiêu (Objectives): Đặc tả những kết quả đạt được sau khi học viên tham gia học
tập với chương trình đào tạo từ xa kết thúc, bài học, chương, phần, khĩa học
- 18 -
- Kiến thức yêu cầu cần chuẩn bị trước khi tham gia khĩa học (pre-requiesites): Gợi ý
kiến thức nền tảng yêu cầu của mỗi cá nhân cần phải cĩ khi tham gia khĩa học để
hiểu được LO. Những kiến thức yêu cầu là kiến thức nền tảng cĩ liên quan đến những
kiến thức mới của LO. Vì thế yêu cầu cĩ phương pháp kiểm tra kiến thức nền của học
viên trước khi tham gia khĩa học
- Độ khĩ và thời lượng học tập tối thiểu (Difficult and Learning time): Mỗi LO đều cĩ
một độ khĩ tương ứng với sự mong đợi của người dùng. LO cũng xác định rõ thời
lượng tối thiểu cần thiết để hồn thành bài tập, bài học, mơn học, khĩa học.Mức độ
khĩ, thời lượng học tập tối thiểu này là do người biên soạn nội dung khĩa học đề ra
Một số yêu cầu chức năng:
- Tất cả các LO đều phải cĩ file dính kèm chưa metadata (cấu trúc,quyền sở hữu,quyền
sử dụng,…)
- LO được truy cập thơng qua một trang giới thiêu ( HTML), trang này sẽ hiển thị
những metadata được chọn và điều hướng giúp đỡ
- LO phải cĩ một vị trí bắt đầu, vị trí này cho phép các modun học tập khác kết nối tới
hoặc phân nhánh
- LO luơn giữ nguyên hiện trạng và khơng bị thay đổi bởi thư viện số hoặc hệ quản trị
học tập nào mà nĩ được đưa vào
- LO được đĩng gĩi theo một phương thức mà chúng cĩ thể được sử dụng một cách
độc lập
Theo chuẩn Dublin Core Metadata Initiative [6], Mỗi Learning Object Metadata
(LOM) gồm 12 thuộc tính sau:
Bảng 1 Các thuộc tính của đối tượng học
IsPartOf HasVersion References IsBasicFor
HasPart IsFormatOf IsReferencyBy Requires
IsVersionOf HasFormat IsBaseon IsRequiredBy
- 19 -
c. Bổ sung thuộc tính cho LO
Để giải quyết vấn đề đặt ra mơ hình bổ sung một số thuộc tính sau cho đối tượng
học LO để làm cơ sở cho việc thích nghi :
Bảng 2 Các thuộc tính bổ sung cho đối tượng học
Attribute Attribute
Prerequisite DifficultyLevel
MasterLevel KnowledgeExpressed
Relation InteractionStyle
RequireTime GoalLevel
Prerequisites: Đối tượng học cĩ tính chất tiên quyết, người học cần phải tìm hiểu các đối
tượng học này.
Master Level: Phân loại đối tượng học phù hợp với trình độ của người học: Beginer,
Intermediate, Advanced, Expert.
Difficulty Level: Độ khĩ của đối tượng học, cho biết mức độ dễ hay khĩ để tiếp thu.
Required Time: Tương ứng với Difficulty Level, cho biết thời gian tối thiểu để người
học cĩ thể kết thúc việc tìm hiểu đối tượng học đĩ.
Relation: Thể hiện mối quan hệ giữa các đối tượng học trong đồ thị kiến thức, thể hiện
tiến trình học tập.
Interactive Style: Xác định các chiến lược khi tiếp cận đối tượng học: top–down,
bottom-up, consequence, parallel.
For Skill: Cho biết cấp độ của đối tương học phục vụ cho mức độ tìm hiểu kiến thức:
Nhớ, Hiểu Áp dụng, Phân tích – tổng hợp – đánh giá v..v.
- 20 -
2.2.3 Quy trình lựa chọn Best Learning Path
Hệ thống ACGS tạo ra Best Learning Path cho mỗi người học tham gia, dựa trên
learner profile và Knowlegde graph do giáo viên hoặc những người thiết kế khĩa học xây
dựng theo khung chương trình và kế hoạch học tập. Quy trình chọn lựa được thực hiện
gồm 4 bước chính sau đây :
Bước 1. Đánh giá người học. Dựa trên nhu cầu người học, hệ thống đánh giá người học,
phân loại người học và thu thập các yêu cầu của người học .
Bước 2. Xây dựng Knowledge Graph. Căn cứ vào đề cương mơn học, khung chương
trình, kế hoạch học tập. Giáo viên và người xây dựng mơn học tiến hành xây dựng
Knowledge graph trên cơ sở dữ liệu các đối tượng học LO.
Bước 3. Lựa chọn Candidate Learning Path. Trên cơ sở learner’s profile, và các thuộc
tính LO hệ thống sẽ lựa chọn ra các candidate learning path, là những learnig path tốt
nhất khi chỉ xét một thuộc tính của các đơn vị kiến thức trong đồ thị knowledge graph. Ví
dụ, nếu các thuộc tính được xét với người học là reqired time và difficulty level, sẽ cĩ
hai candidate learning path tương ứng với hai thuộc tính trên.
Bước 4. Xây dựng learning path. Hệ thống xây dựng mạng BBN để chọn ra một tiến
trình học phù hợp nhất cho người học từ các tiến trình học đã chọn từ bước 3 trên.
2.2.3.1 Chọn Candidate Path
Định nghĩa 1: Knowledge Graph là đồ thị cĩ hướng G=(V, E) cĩ trọng số với V = {v0,
v1,…, vn) là tập các đỉnh, vi thể hiện các đơn vị kiến thức. E = {e0, e1,…, en} là tập các
cạnh, ei thể hiện mối quan hệ giữa các đơn vị kiến thức. Các cạnh ei được đánh trọng số
wi thể hiện khả năng truy xuất đến đơn vị kiến thức kế tiếp.
Định nghĩa 2: Learning path là tập các đỉnh V = {vs, vi,…,vj, ve} thuộc đồ thị
Knowledge Graph G = (V,E), là những đơn vị kiến thức mà người học cần phải hồn
thành việc tìm hiểu trong quá trình tham gia khĩa học để đủ điều kiện kết thúc khĩa học.
Định nghĩa 3: Các Candidate learning path là các learning path cĩ ∑wi Ỉ min hoặc ∑wi
Ỉ max (i=s..e) trong đĩ min và max là các giá trị ngưỡng.
- 21 -
Chọn tiến trình học dựa trên thuật tốn tìm đường đi ngắn nhất
Mục tiêu của mơ hình là tạo ra learning path phù hợp với người học dựa trên mơ
hình người học. Để làm được điều này, trong giai đoạn đầu hệ thống tiến hành lựa chọn
các candidate path trong knowledge graph ứng với từng thuộc tính xem xét để lấy làm cơ
sở xây dựng khĩa học thích nghi của đối tượng học LO. Vì vậy, số lượng các candidate
learning path tương ứng với số lượng các thuộc tính xem xét. Các candidate learning path
độc lập với nhau do chúng chỉ phụ thuộc vào một thuộc tính.
Input:
- The knowledge graph G={V, E};
Ngưỡng ∂;
Vs Đơn vị kiến thức bắt đầu người học cần tìm hiểu;
Ve Đơn vị kiến thức cuối cùng người học cần hồn thành;
Output: A candidate path
Begin
S={Vs}
For i:=2 to n do
Begin
D[i]:=C[1,i];
P[i]={Vs};
End;
While V-S ≠ ∅ do
Begin
Select v ∈ V-S that D[v] Ỉ min
S:= S ∪ {v};
For each w ∈ V-S do
If D[v]+C[v,w] < D[w] then
Begin
D[w]:=D[v] + C[v,w];
P[w]:=v;
End;
End;
End;
Với C[i,j] là trọng số của cạnh ek – thể hiện mối quan hệ giữa đỉnh i và j trong đồ thị
knowledge graph. Nếu đỉnh i và j khơng cĩ mối quan hệ thì giá trị C[i,j] = ∞. D[u] lưu
giá trị trực tiếp từ {Vs} đến u. P[u] lưu vết của learning path, với P[u] = v nếu tồn tại
learning path từ vỈu. Ví dụ :
- 22 -
hình 2. Đồ thị tri thức [3]
Với knowledge graph như trên, và ngưỡng ∂ = 20 cho thuộc tính thời gian tối thiểu để
hồn thành. Vs = {1}, Ve ={6}, áp dụng thuật tốn chọn lựa candidate learning path, các
bước thực hiện như mơ tả trong bảng dưới đây:
Step v V-S D P
Init 1 {2,3,4,5,6} [3,9, ∞,∞,∞] [1,1,1,1,1]
1 2 {3,4,5,6} [3,8, 9, 17, ∞] [1,2,2,2,1]
2 3 {4,5,6} [3,8,9,17, ∞] [1,2,2,2,1]
3 4 {5,6} [3,8,9,13,24] [1,2,2,4,4]
4 5 {6} [3,8,9,13,14] [1,2,2,4,5]
5 6 - [3,8,9,13,14] [1,2,2,4,5]
Kết quả của thuật tốn learning path: 1 Ỉ 2 Ỉ 4 Ỉ5 Ỉ6 với giá trị thời gian yêu
cầu 14. Trong trường hợp giá trị lớn hơn ngưỡng ∂, người học khơng đạt được mục tiêu.
2.2.3.2 Sử dụng Bayesian Belief Network tạo learning path
a. Bayesian Belief Network [7]
Bayesian network hoặc Bayesian belief network hoặc belief network là một mơ
hình xác suất dạng đồ thị.
Một mạng Bayes được biểu diễn bởi một đồ thị, trong đĩ các nút đại diện cho các
biến, cịn các cung đại diện cho các phụ thuộc cĩ điều kiện. Phân phối xác suất cĩ điều
kiện phụ thuộc (joint probability distribution) của các biến được xác định bởi cấu trúc đồ
1
2
3 4
5
6
6
9
3
5
2
14
4
15
1
- 23 -
thị của mạng. Cấu trúc đồ thị của một mạng Bayes dẫn tới các mơ hình dễ giải thích, và
tới các thuật tốn học và suy luận hiệu quả. Các nút cĩ thể đại diễn cho đủ loại biến, một
tham số đo được, một biến ẩn (latent variable) hay một giả thuyết, chứ khơng nhất thiết
phải đại diện cho các biến ngẫu nhiên.
Một mạng Bayes là một đồ thị cĩ hướng phi chu trình mà trong đĩ:
- các nút biểu diễn các biến
- các cung biểu diễn các quan hệ phụ thuộc thống kê giữa các biến và phân phối
xác suất địa phương cho mỗi giá trị nếu cho trước giá trị của các cha của nĩ
Nếu cĩ một cung từ nút A tới nút B, thì biến B phụ thuộc trực tiếp vào biến A, và A được
gọi là cha của B. Nếu với mỗi biến Xi, , tập hợp các biến cha được ký
hiệu bởi parents(Xi), thì phân phối cĩ điều kiện phụ thuộc của các biến là tích của các
phân phối địa phương
Nếu Xi khơng cĩ cha, ta nĩi rằng phân phối xác suất địa phương của nĩ là khơng cĩ điều
kiện, nếu khơng, nĩ là cĩ điều kiện. Nếu biến được biểu diễn bởi một nút được quan sát,
thì ta nĩi rằng nút đĩ là một nút hiển nhiên (evidence node).
Các câu hỏi về sự phụ thuộc khơng tương đẳng giữa các biến cĩ thể được trả lời
bằng cách nghiên cứu đồ thị. Cĩ thể chứng minh rằng trong đồ thị, tính độc lập cĩ điều
kiện được biểu diễn bởi tính chất đồ thị d-separation: cho trước một số nút hiển nhiên cụ
thể, các nút X và Y là d-separated trong đồ thị khi và chỉ khi các biến X và Y là độc lập,
biết trước các biến hiển nhiên tương ứng. Tập hợp gồm tất cả các nút khác mà X cĩ thể
phụ thuộc trực tiếp được cho bởi Markov blanket của X.
Một ưu điểm của mạng Bayes là, về mặt trực quan, con người cĩ thể hiểu các quan
hệ phụ thuộc trực tiếp và các phân phối địa phương dễ dàng hơn là phân phối cĩ điều
kiện phụ thuộc hồn chỉnh.
b. Sử dụng Bayesian Belief Network chọn lựa learning path
- 24 -
Từ các đường candidate path đã tìm được ở bước trước, mơ hình lựa chọn ra đường
learning path theo các bước sau :
Bước 1. Xây dựng bảng giá trị xác suất các đỉnh của đồ thị knowledge graph dựa trên sự
cĩ mặt của các đỉnh trong candidate learning path.
Xét ví dụ với knowledge graph trong mục 4.3.4, giả sử cĩ các candidate learning
path sau đây: 1 Ỉ 2 Ỉ 4 Ỉ5 Ỉ6, 1 Ỉ 3 Ỉ 4 Ỉ5 Ỉ6, 1 Ỉ 3 Ỉ 4 Ỉ6, và 1 Ỉ 3 Ỉ 2
Ỉ5 Ỉ6, cho các thuộc tính khác nhau của mơ hình người học.
Sử dụng kết quả này, xây dựng bảng giá trị xác suất cĩ mặt của các đỉnh - node
probability table (NPT) Giá trị thể hiện xác suất cĩ mặt của đỉnh đĩ ở trong learning path.
1 2 3 4 5 6
True 1 0.5 0.75 0.75 0.75 1
False 0 0.5 0.25 0.25 0.25 0
Trong các giá trị bảng trên, đỉnh 1 và 6 cĩ xác suất bằng 1 vì chúng là đỉnh bắt
đầu và đỉnh kết thúc của learning path. Đỉnh 2 cĩ mặt trong hai candidate path, ta cĩ
p(2=true)=0.5, tương tự đỉnh 3 cĩ mặt trong candidate path nên p(3=false)= 0.25.
Bước 2. Trên cơ sở xây dựng được bảng giá trị xác suất của các đỉnh, hệ thống xây dựng
mạng Bayesian Belief Network để chọn ra learning path
Xây dựng mạng BBN dựa trên knowledge graph vơi tập các biến X ={X1,
X2,…,Xn} của cấu trúc mạng S là tập các điều kiện phụ thuộc vào biến X. Tập P là xác
suất cục bộ phân bổ cho biến X. Biến Xi tương ứng với đỉnh của đồ thị knowledge graph.
Gọi Pai cha của Xi . thì phân phối cĩ điều kiện phụ thuộc của các biến là tích của các
phân phối địa phương ttính theo cơng thức p(x) = ∏ p(xi|pai).
Với ví dụ đang xét, ta tính được xác suất của các đỉnh trong đồ thị. Đỉnh 3 phụ thuộc vào
đỉnh 2, ta cĩ p(3|1,2,4,5,6)=p(3|2). Tương tự, các giá trị khác được xác định .
- 25 -
hình 3. Một mạng bayesian belief[3]
p(4|1,2,3,5,6)=p(4|2,3), p(5|1,2,3,4,6)=p(5|2,4).
Cuối cùng mơ hình sử dụng cơng cụ MSBNX để xây dựng mạng BBN. Với kết
quả tính tốn, mơ hình đưa ra được đường learning path là 1 Ỉ3Ỉ4Ỉ6.
2.2.4 Ưu nhược điểm của mơ hình
Trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu chúng tơi rút ra được một số ưu, nhược điểm của
mơ hình như sau:
a. Ưu điểm :
-Ý tưởng của mơ hình rất tốt và sát với thực tế khi mỗi người học cĩ nhu cầu, trình độ
chuyên mơn khác nhau nên cần cĩ tiến trình học phù hợp với từng đối tượng người học.
- ACGS sử dụng tập các thuộc tính của người học để làm cơ sở thích nghi thay vì chỉ sử
dụng các thuộc tính riêng lẻ, nhờ đĩ tạo ra các tiến trình học phù hợp nhất với mỗi đối
tượng người học.
- Mơ hình hĩa khĩa học dưới dạng đồ thị tri thức do đĩ việc xây dựng khĩa học phù hợp
với từng người học trở thành việc tìm learning path tối ưu cho người học đĩ.
b. Nhược điểm :
- Khĩ khăn cho giáo viên hay người thiết kế khi thiết kế mơn học, phải xây dựng dược
đồ thị tri thức rất đầy đủ, hợp lý. Sự thành cơng của mơn học phụ thuộc nhiều vào việc
xây dựng đồ thị tri thức.
- Việc mở rộng các thuộc tính của đối tượng học LO, càng gây phức tạp cho giáo viên
cũng như người thiết kế mơn học khi thiết kế các đối tượng học.
- Việc xây dựng các đồ thị xác suất phụ thuộc cho các đỉnh của đồ thị tri thức cần nhiều
kinh nghiệm và phải được nghiên cứu kỹ.
- Nếu số lượng các đỉnh trong đồ thị tri thức lớn bài tốn cĩ độ phức tạp nhất định.
- Ngồi sự phức tạp của bài tốn cũng phụ thuộc vào sự phụ thuộc giữa các đối tượng
học.
- 26 -
Chương 3 Triển khai thử nghiệm
3.1 Phân tích thiết kế
3.1.1 Mơ tả chung
Dựa trên các kết quả tìm hiểu chúng tơi xây dựng khố học thích nghi với mơn học
“How to design relationship database?” để minh hoạ cho giải pháp tạo khĩa học thích
dựa trên các thơng tin về người học. Học viên khi tham gia vào khố học sẽ thực hiện các
bài test để hệ thống đánh giá nhu cầu, trình độ và năng khiếu. Hệ thống căn cứ trên những
đánh giá này để đưa ra chương trình học phù hợp với nhu cầu và khả năng của từng học
viên.
3.1.2 Tổng quan mơ hình hệ thống
Quá trình hoạt động của hệ thống là sự tương tác của hai nhân tố : người học, bộ
máy thích nghi . Nĩi cách khác, người học lấy tham gia vào khĩa học cung cấp cho hệ
thống các thơng tin nhu cầu của minh về khĩa học và hệ thống sử dụng cơ chế thích nghi
để tạo ra khĩa học thích nghi theo nhu cầu của mỗi người học.
Ứng dụng được triển khai trên nền web mơ phỏng theo mơ hình hệ thống
ACGS[8] bao gồm 3 modules: Learner Module (LM), Visualization Module (VM) and
Adaptation Module (AM) như hình vẽ dưới.
• Learner Module : Được thiết kế để thu thập các nhu cầu của người học khi tham
gia vào khĩa học như : mục tiêu, thời gian, kỹ năng… Đồng thời đánh giá phân
loại người học.
• Visualization Module : Giúp đưa ra cách thức trình bày khĩa học cho người học.
• Adaptation Module : Từ các thơng tin về người học và cơ sở dữ liệu xây dựng tiến
trình học phù hợp cho mỗi người học.
- 27 -
Learner Module
Visualization Module
Adaptation
engine
Learning Object
Database
Learner model/
Learner profile
Adaptation Module
hình 4. Kiến trúc hệ thống tạo khĩa học thích nghi [3]
Để tạo ra các khĩa học thích nghi phù hợp với nhu cầu từng người học. Hệ thống
tiến hành đánh giá người học thơng qua mơ hình người học. Sau khi đánh giá, phân loại
người học, ứng dụng thực hiện lựa chọn nội dung cũng như cách trình bày phù hợp với
từng người học.
Hệ thống xem nội dung khĩa học như là một đồ thị kiến thức Knowledge graph.
Trong đĩ mỗi đỉnh của đồ thị thể hiện một đơn vị kiến thức. Các cạnh của đồ thị thể hiện
mối quan hệ rằng buộc giữa các đơn vị kiến thức này. Việc thích nghi nội dung khĩa học
được mơ hình hĩa thành bài tốn tìm đường đi “tốt nhất” (Best Learning Path) trong đồ
thị Knowlegde graph với tập rằng buộc.
3.1.3 Thiết kế hệ thống
3.1.3.1 Thiết kế kiến trúc
Để dễ quản lý các thành phần của hệ thống, cũng như khơng bị ảnh hưởng bởi các
thay đổi chúng tơi xây dựng hệ thống dựa trên mơ hình 3 lớp gồm cĩ các tầng sau:
• Presentation Layer (tầng trình diễn) : bao gồm các file : MasterPage.master, *.aspx,
default.css…
Lớp này làm nhiệm vụ giao tiếp với người dùng cuối để thu thập dữ liệu và hiển thị
kết quả/dữ liệu thơng qua các thành phần trong giao diện người sử dụng. Lớp này sẽ
sử dụng các dịch vụ do lớp Business Logic cung cấp.
- 28 -
• Business Logic Layer (tầng logic nghiệp vụ) : bao gồm các file : LearningPath.cs,
FileReader.cs, …aspx.cs,…
Lớp này thực hiện các nghiệp vụ chính của hệ thống, sử dụng các dịch vụ do lớp Data
Access cung cấp, và cung cấp các dịch vụ cho lớp Presentation.
- Lớp LearningPath.cs : Lớp chính xử lý thích nghi bao gồm một số hàm quan trọng
sau :
o Dijkstra(int s, int t, ref int lenght, int[] candidatePath) : sử dụng thuật tốn
Dijkstra tìm đường đi ngắn nhất từ đỉnh s đến đỉnh t.
o GetCandidatePath(int[]outCandidatePath, ref int verticesCount, string pathFile,
int attribute,int startVertex, int terminalVertex): Tìm đường Candidate Path theo
thuộc tính attribute từ đỉnh startVertex đến đỉnh terminalVertex.
o GetLearningPath (…): Làm nhiệm vụ chọn ra đường learning path tốt nhất từ các
đường candidate path đã tìm được, sử dụng cơng cụ netica để xử lý xác suất.
o …
- Lớp Login : Xử lý trức năng đăng nhập, đăng ký thành viên…
- Lớp KnowledgeMap : Hiển thị đồ thị tri thức, xử lý nghiệp vụ lựa chọn đỉnh khởi
đầu và điểm kết thúc khĩa học của học viên.
- Lớp EvaluateLearner : Xử lý nghiệp vụ thu thập các yêu cầu, thuộc tính mà học
viên quan tâm khi tham gia khĩa học.
- Lớp Test : Kiểm tra, đánh giá, phân loại học viên.
- Lớp CandidateLearningPath : Xử lý triệu gọi và hiển thị các đường candidate path
tìm được khi chỉ quan tâm đến một thuộc tính của LO.
- Lớp LearnPath : Xử lý triệu gọi và hiển thị đường learning path cuối cùng.
• Data Access Layer (tầng cơ sở dữ liệu) : bao gồm các file rp_dataProvider.cs,
rp_parameter.cs, rp_sqlServer.cs, các hàm thủ tục truy xuất dữa liệu.
Lớp này thực hiện các nghiệp vụ liên quan đến lưu trữ và truy xuất dữ liệu của ứng
dụng. Thường lớp này sẽ sử dụng các dịch vụ của các hệ quản trị cơ sở dữ liệu như
SQL Server,… để thực hiện nhiệm vụ của mình.
- Lớp rp_sqlServer : Lớp xử lý mở đĩng kết nối đến cơ sở dữ liệu.
o SqlConnection(): Hàm thiết lập kết nối đến cơ sở dữ liệu trả vể đối tượng
sqlconection.
o CloseConnection() : hàm đĩng tất cả các kết nối hiện tại từ ứng dụng đến cơ sở dữ
liệu
- 29 -
- Lớp rp_dataProvider.cs : Lớp cung cấp giao diện truy xuất, xử lý dữ liệu.
o SetCommandTex(string cmdText): Thiết lập chuỗi truy vấn cmdText.
o SetCommandType(CommandType cmdType): Thiết lập kiểu truy vấn là theo thủ
tục StoredProcedure hay theo TableDirect, Text.
o AddParameter(string paraName,object paraValue): Nhập tham số cho lệnh truy
vấn với tên tham số paraName và tham trị paraValue.
o AddPatameters(string [] paraName, object [] paraValue): Nhập mạng tham số cho
lệnh truy vấn.
o GetDataTable(): Hàm thực hiện truy vấn. Trả vể bảng dữ liệu.
o GetSqlDataReader(): Hàm thực truy vấn. Trả về đối tượng SqlDataReader.
o ExcuteNonQuery(): Hàm thực hiện truy vấn. Khơng trả cĩ tham số trả về.
o ….
- Các thủ tục :
hình 5. Các thủ tục xử lý truy cập dữ liệu
- 30 -
Kiến trúc thư mục của ứng dụng :
hình 6. Kiến trúc thư mục ứng dụng
- 31 -
3.1.3.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu bao gồm các bảng như hình dưới đây :
hình 7. Sơ đồ thực thể
- Bảng tblCourse : Cất trữ thơng tin về khĩa học.
STT Tên trường Kiểu dữ liệu Độ dài Mơ tả
1 CourseID int 4 Tên khĩa học
2 CourseName nvarchar 250 Tên khĩa học
3 Objective nvarchar 450 Mục tiêu của khĩa học
4 Prerequisites nvarchar 20 Yêu cầu trước khi tham gia vào
khĩa học
5 Datetime datetime Thời gian tạo khĩa học
6 ContextModel nvarchar 50 Phương pháp học : thực hành
hay lý thuyết…
- 32 -
- Bảng tblConcept : Cất trữ thơng tin các khái niệm của khĩa học tướng ứng với các
đơn vị tri thức trong đồ thị tri thức.
STT Tên trường Kiểu dữ liệu Độ dài Mơ tả
1 ConceptID int 4 Id của concept
2 CourseID int 4 Id của khĩa học
3 ConceptName nvarchar 150 Tên của khái niệm
4 ConceptIndex int 4 Thứ tự của khái niệm trong đồ
thị tri thức
5 Threshold fload 8 Ngưỡng thể hiện mức độ cần
thiết của khái niệm, cũng như
khả năng khái niệm cĩ trong
learning path
6 Prerequisites nchar 50 Cho biết các khái niệm cha mà
khái niệm này phụ thuộc vào
7 PreCount int 4 Số khái niêm cha mà khái niệm
này phụ thuộc vào
8 Description nvarchar 50 Mơ tả ngắn gọn khái niệm
9 [Content] nvarchar 250 Nội dung
- Bảng User : Cất trữ các thơng tin về học viên.
STT Tên trường Kiểu dữ liệu Độ dài Mơ tả
1 UserID int 4 Id của học viên
2 UserName nvarchar 30 Tên login của học viên
3 Password nvarchar 20 Mật khẩu đăng nhập của học
viên
4 FullName nvarchar 50 Tên đầy đủ của học viên
5 Email nvarchar 50 Thư điện tử
6 Phone nchar 20 Điện thoại
7 Age int 4 Tuổi
8 Gender char 1 Giới tính
- 33 -
- Bảng tblUserCourse : Cất trữ thơng tin đăng ký khĩa học của mỗi học viên tương
ứng với khĩa học.
STT Tên trường Kiểu dữ liệu Độ dài Mơ tả
1 UserID int 4 Id của học viên
2 CourseID int 4 Id của Khĩa học
3 DateEnroll datetime Ngày đăng ký khĩa học của
học viên
4 Description 150 Mơ tả
- Bảng tblTest : Cất trữ thơng tin các bài kiểm tra cho các khĩa học.
STT Tên trường Kiểu dữ liệu Độ dài Mơ tả
1 CourseID int 4 Id của khĩa học
2 ConceptID int 4 Id của khái niệm
3 Question nvarchar 200 Nội dung câu hỏi
4 Ans1, Ans2,
Ans3, Ans4
nvarchar 100 Nội dung câu trả lời
5 Answer int 4 Câu trả lời đúng
- Bảng tblUserCourseDemand : Cất trữ thơng tin về nhu cầu của người học khi tham
gia vào khĩa học. Bao gồm các trường sau :
STT Tên trường Kiểu dữ liệu Độ dài Mơ tả
1 UserID int 4 Id của người học
2 CourseID int 4 Id của khĩa học
3 Prerequisites nvarchar 20 Kiến thức tiên quyết trước khi
tham gia vào khĩa học mà học
viên đã cĩ
4 MasterLevel nvarchar 100 Bao gồm các giá trị beginner,
intermediate, advanced, expert
cho biết trình độ của người học
khi tham gia vào khĩa học
5 DifficultyLevel nvarchar 100 Bao gồm các giá trị easy,
- 34 -
medium, hard cho biết mức độ
khĩ của bài học mà học viên
muốn tham gia
6 RequitedTime nvarchar 100 Bao gồm các giá trị slow,
normal, fast cho biết mức độ
nhanh chậm của học viên để
kết thúc khĩa học
7 InteractiveStyle nvarchar 100 Bao gồm các giá trị bottomup,
consequence, parallel, topdown
cho biết cách thức tiếp cận của
người học đối với khĩa học
8 ForSkill nvarchar 100 Bao gồm các giá trị deducing,
understanding cho biết các kỹ
năng mà người học muốn đạt
được khi kết thúc khĩa học
9 MasPriority int 4 Cĩ giá trị là 1 khi học viên
muốn ưu tiên thuộc tính
MasterLevel. Ngược lại cĩ giá
trị 0
10 IntPriority int 4 Cĩ giá trị là 1 khi học viên
muốn ưu tiên thuộc tính
InteractiveStyle. Ngược lại cĩ
giá trị 0
11 DifPriority int 4 Cĩ giá trị là 1 khi học viên
muốn ưu tiên thuộc tính
DifficultyLevel. Ngược lại cĩ
giá trị 0
12 ReqPriority int 4 Cĩ giá trị là 1 khi học viên
muốn ưu tiên thuộc tính
RequitedTime,. Ngược lại cĩ
giá trị 0
13 ForPriority int 4 Cĩ giá trị là 1 khi học viên
- 35 -
muốn ưu tiên thuộc tính
ForSkill. Ngược lại cĩ giá trị 0
14 UserCourseID int 4 Tham chiếu đến bản
tblUserCourse
- Bảng tblUserBackGround : Cất trữ thơng tin của học viên đối với khĩa học.
STT Tên trường Kiểu dữ liệu Độ dài Mơ tả
1 UserID int 4 Id của học viên
2 CourseID int 4 Id của khĩa học
3 DateStart datetime Ngày tham gia
4 DateEnd datetime Ngày kết thúc
5 Score int 4 Đánh giá trình độ của học viên
- 36 -
3.1.3.3 Thiết kế dữ liệu tri thức cho khĩa học
Tri thức được biểu diễn dưới dạng một đồ thị cĩ hướng phi chu trình với các đỉnh
đại diện cho mỗi đơn vị tri thức của khĩa học và các cạnh đại diện cho mối quan hệ giữa
các đơn vị tri thức.
Hình 8. Đồ thị tri thức
Hệ thống sử dụng bảng tblConcept để lưu trữ tên các đơn vị tri thức bao gồm tên
(ConceptName, kiểu nvarchar) đại diện tương ứng với đỉnh trong đồ thị tri thức và
ngưỡng (Threshold, kiểu float) đại diện cho khả năng, mức độ quan trọng của đơn vị tri
thức đĩ trong khĩa học…
Mối quan hệ giữa các đơn vị tri thức được lưu dưới dạng các file filename.txt
trong thư mục mang tên thuộc tính tương ứng, với filename tương ứng với mỗi mức trong
một khía cạnh nhu cầu nào đĩ của người học.
Chẳng hạn : với nhu cầu về cách thức tiếp cận khĩa học chúng ta cĩ các file tướng ứng
sau : bottomup.txt, consequence.txt, parallel.txt, topdown.txt trong thư mục
…\KnowledgeMap\Courses\How to design relationship database \InteractiveStyle.
Cấu trúc filename.txt như sau :
- Dịng đầu lưu số đỉnh của đồ thị tri thức.
- Các dịng tiếp theo là mảng biểu diễn mối quan hệ giữu các đơn vị tri thức.
- 37 -
Các bảng xác suất ban đầu của các đỉnh trong đồ thị tri thức được lưu trữ trong các
file n.txt với n = 1,2,3,4…. Trong thưc mục … \KnowledgeMap\Courses\How to design
relationship database\CPTTable. Trong đĩ n tương ứng là số thứ tự các đỉnh trong đồ thị
tri thức.
Hệ thống sử dụng phiên bản trial của phần mềm Netica 409 [Phụ Lục 2] để tạo biểu đồ
xác suất của đồ thị tri thức.
Dưới đây là hình vẽ biểu đồ xác suất của đồ thị tri thức sử dụng cơng cụ Netica 409 :
hình 9. Đồ thị xác suất
Mỗi khố học sẽ cĩ một file mạng Bayes riêng, cĩ tên là Map.dne trong thư mục
CPTTable.
- 38 -
3.1.4 Quy trình hoạt động của hệ thống
Quy trình hoạt động của hệ thống được mơ tả như sau:
- Đánh giá ứng viên: Sau khi người học đăng nhập và lựa chọn khĩa học thành cơng, hệ
thống truy xuất cơ sở dữ liệu hiện thị ra cho người học tồn bộ đồ thị tri thức của khĩa
học, từ đây người học lựa chọn đỉnh bắt đầu và đỉnh kết thúc mà mình muốn khi tham gia
khĩa học. Sau đĩ hệ thống điều hướng người học đến trang lựa chọn các yêu cầu của
người học, các lựa chọn ưu tiên tương ứng với các thuộc tính của các đơn vị tri thức.
Người học cĩ thể lựa chọn tham gia làm bài Test kiểm tra trình độ trước khi tham gia vào
khĩa học hay khơng, từ kết quả bài test này và dựa trên nhu cầu người học, hệ thống đánh
giá người học, phân loại người học. Tất cả các thơng tin được lưu lại trong cơ sở dữ liệu
tương ứng với mỗi người học.
- Lựa chọn Candidate Learning Path. Trên cơ sở các thơng tin về nhu cầu của người
học, các thuộc tính LO, và cơ sở dữ liệu Knowledge graph hệ thống sử dụng thuật tốn
dijsktra lựa chọn ra các candidate learning path, là những learnig path tốt nhất khi chỉ xét
một thuộc tính của các đơn vị kiến thức trong đồ thị knowledge graph.
- Xây dựng learning path. Từ các đường candidate path tìm được hệ thống xây dựng
bảng giá trị xác suất các đỉnh của đồ thị knowledge graph dựa trên sự cĩ mặt của các đỉnh
trong candidate learning path. Trên cơ sở xây dựng được bảng giá trị xác suất của các
đỉnh, hệ thống sử dụng cơng cụ Netica[8] để xây dựng mạng Bayesian Belief Network,
tính tốn lựa chọn ra tiến trình học phù hợp nhất cho người học.
- Cuối cùng hệ thống hiện thị khung chương trình học cho người học.
- 39 -
3.2 Kết quả thử nghiệm
Sau đây là kết quả thử nghiệm với :
- Đỉnh bắt đầu : Thực thể.
- Đỉnh đích : Dạng chuẩn 3.
Các lựa chọn :
- Difficulty Level : easy.
- Skill : understanding.
- Intractive Style : topdown
Lựa chọn ưu tiên :
- Skill (kỹ năng)
- Requited Time (thời gian)
Sau khi làm bài test hệ thống tìm ra các đường candidate pah sau :
- Theo thuộc tính Master Level :
Thực thể => Quan hệ => Quan hệ 1-n => Quan hệ 1-1 => Quan hệ n-m => Dạng
chuẩn 1 => Dạng chuẩn 2 => Dạng chuẩn 3.
- Theo thuộc tính Difficult Level :
Thực thể => Quan hệ => Dạng chuẩn => Dạng chuẩn 1 => Dạng chuẩn 2 =>
Dạng chuẩn 3.
- Theo thuộc tính Requited Time :
Thực thể => Quan hệ => Phụ thuộc hàm => Khĩa => Khĩa ngoại=> Khĩa
chính => Dạng chuẩn => Dạng chuẩn 1 => Dạng chuẩn 2 => Dạng chuẩn 3.
- Theo thuộc tính Interactive Style :
Thực thể => Bảng => Câu truy vấn => Ràng buộc tồn vẹn =>Ràng buộc phạm
vi trường => Kiểu dữ liệu => Quan hệ => Dạng chuẩn => Dạng chuẩn 1 =>
Dạng chuẩn 2 => Dạng chuẩn 3.
- Theo thuộc tính Skill :
Thực thể => Thuộc tính => Giá trị => Miền giá trị => Quan hệ => Dạng chuẩn
=> Dạng chuẩn 1 => Dạng chuẩn 2 => Dạng chuẩn 3.
Đường learning Path cuối cùng đạt được :
Thực thể => Thuộc tính => Giá trị=> Quan hệ => Quan hệ 1-1 => Quan hệ n-m =>
Dạng chuẩn => Dạng chuẩn 1 => Dạng chuẩn 2 => Dạng chuẩn 3.
- 40 -
Chương 4 Kết luận
Mục tiêu của mơ hình là sử dụng các kỹ thuật xây dựng khĩa học thích nghi cĩ
liên quan đến việc chọn lựa các phương tiện thể hiện nội dung dựa trên nhu cầu của
người học và thích nghi về mặt nội dung dựa trên mơ hình người học đối với từng cá
nhân cụ thể. Các khĩa học thích nghi cĩ thể thay đổi cấu trúc, cách thể hiện của khĩa học
đề phù hợp với mục tiêu của người học. Các thơng tin của người học cĩ ý nghĩa quan
trọng trong việc tạo ra các khĩa học thích nghi, bao gồm: kiến thức sẵn cĩ, cách thức tiếp
thu tri thức, mục tiêu của người học...
Các kết quả đạt được trong quá trình thực hiện khĩa luận :
• Kiến thức về elearning.
• Các khái niệm cơ bản trong học thích nghi , các cơ chế học thích nghi theo mục
tiêu và nhu cầu.
• Mơ hình tạo khĩa học thích nghi ACGS [3] dựa trên các thơng tin về người học
như kiến thức, kỹ năng, sở thích.
• Một số thuật tốn tìm kiếm, kỹ năng phân tích thiết kế, cài đặt chương trình.
• Kỹ năng sử dụng cơng cụ Netica để mơ phỏng mạng xác suất.
• Hệ thống thử nghiệm trên mơi trường .NET bằng ngơn ngữ C# ASP.NET, đã đạt
được một số kết quả nhất định, đưa ra được tiến trình học thích nghi khá sát với
nhu cầu của người học.
- 41 -
Tài liệu tham khảo
[1] Elearning,
www.google.com.vn .
[2] Nguyễn Việt Anh, Phùng Chí Dũng, Đỗ Hồng Kiên, Nguyễn Minh Tú. Báo cáo đề tài
QC.06.08, “Nghiên cứu hành vi người học trong xây dựng các khĩa học theo nhu cầu trong đào
tạo điện tử” .Đại Học Cơng Nghệ, ĐHQG HN, 2007.
[3] Nguyen Viet Anh, Nguyen Viet Ha, Ho Si Dam (2008). " Contructing a Bayesian Belief
Network to Generate learning path in adaptive hypermedia system".Journal of Computer Science
and Cybermetics Vol 1(24), 2008, p. 12-19.
[4] Anh Nguyen Viet and Dam, H.S (2006) ACGs: Adaptive Course Generation System – An
efficient approach to build E-learning course. Proceedings of the Sixth International
Conference on Computers and Information Technology.
[5] Anh Nguyen Viet, Dam, H.S (2006) Applying Weighted Learning Object to Build Adaptive
Course in E-learning. Proceedings of the 14th International Conference on Computers in
Education.
[6]. G. Knolmayer, “Decision Support Models for Composing and Navigating through e-
Learning Objects”, Proceedings of the 36th Hawaii International Conference on
SystemEducation, 2003.
[7] Bayesian Belief Network,
[8] Viet Anh Nguyen , Viet Ha Nguyen, Si Dam Ho, Hitoshi Sasaki (2008)." Bayesian
Network Student Model for Adapting Learning Activity Tasks in Adaptive Course
Generation System". Proceeding of Technology Enhanced Learning Conference 2008.
[9] Netica, .
- 42 -
Phụ Lục
Phụ Lục 1 : Giao diện tương tác ứng dụng
Đăng nhập :
Màn hình đăng nhập vào khĩa học, nếu là thành viên mới thì chọn LogUp để đăng ký.
- 43 -
Sau khi đăng nhập, chọn khĩa học thành cơng người học được điểu hướng đến trang hiện
thị nội dung tổng quan của khĩa học bằng một đồ thị tri do giao viên tạo ra khi thiết kế
khĩa học :
Tại đây người học lựa chọn điểm khởi đầu và điểm kết thúc chính là mục tiêu tri thức mà
mình quan tâm khi tham gia khĩa học .
Sau khi lựa chọn tri thức, điểm khởi đầu và điểm kết thúc, hệ thống tiếp tục thu thập yêu
cầu cũng như đưa ra một vài lựa chọn để tối ưu đường học cho người học.
Đồ thị
tri thức
- 44 -
Tại đây người học cĩ một vài lựa chọn về yêu cầu của mình về khĩa học như : mức độ
khĩ dễ, kỹ năng muốn đạt được sau khi học….
Người học cũng lựa chọn các thuộc tính mà mình quan tâm như : ưu tiên về thời gian
hồn thành khĩa học, ưu tiên rèn luyện kỹ năng khi tham gia khĩa học…
Sau khi lựa chọn các yêu cầu của mình, người học nhấn nút “OK” để làm một bài Test
kiểm tra kỹ, cũng như kiến thức ban đầu trước khi tham gia vào khĩa học.
Nếu khơng muốn làm bài Test vì đơn giản là người học chưa biết gì thì nhấn “Go To
Candidate Path”. Lục này hệ thống sẽ coi người học như là beginer.
- 45 -
Hệ thống sẽ tự động lựa chọn ngẫu nhiên 10 câu hỏi do giáo viên soạn khi thiết kế khĩa
học để kiểm tra đánh gia trình độ học viên :
Sau khi làm bài test học viên nhân “Ok” để hồn thành bài, hệ thống sẽ tự động chấm
điểm để phân loại học viên.
- 46 -
Trang này với mục đích thể hiện các đường candidate path tìm được tương ứng với mỗi
thuộc tính nhất định của đối tượng học LO từ đồ thị tri thức và thơng tin yêu cầu của
người học :
Ư Lựa chọn thuộc tính đê xem đường candidate path hệ thống tìm được tương ứng
Đồ thị
tri thức
Candidate path
Thuộc tính
- 47 -
Cuối cùng hệ thơng tính tốn đưa ra đường learning path tối ưu nhất cho học viên :
Học viên chọn “Go To Learn” để tham gia các bài học tương ứng với mỗi đơn vị tri thức.
Phụ Lục 2 : Gới thiệu cơng cụ Netica[9]
2.1 Giới thiệu cơng cụ Netica
Netica là một chương trình linh hoạt, nhanh, thân thiện mà bạn cĩ thể sử dụng để
tìm các mẫu hình trong dữ liệu, tạo các biểu đồ mã hố kiến thức hoặc mơ tả các vấn đề
quyết định, sử dụng những cái này để trả lời truy vấn và tìm quyết định tối ưu, và tạo ra
các hệ chuyên gia xác suất. Nĩ là phù hợp cho các ứng dụng trong các lĩnh vực chuẩn
đốn, dự đốn, phân tích quyết định, mơ hình xác suất, quản lý rủi ro, xây dựng hệ
chuyên gia. Netica được xây dựng và phát triển bởi tập đồn phần mềm Norsys (Norsys
Software Corp.). Netica là hệ thống phát triển mạng Bayes được sử dụng rộng rãi nhất
hiện nay.
Để thực hiện các thao tác với mạng Bayes, chúng ta sử dụng các API cĩ sẵn được
cung cấp bởi Netica. Cĩ thể nĩi, Netica là trái tim của hệ thống. Khơng cĩ nĩ, hệ thống
chỉ là các trang aspx bình thường. Nhưng chúng ta cĩ thể tạo mạng Bayes, thực hiện các
thao tác trên mạng với Netica.
- 48 -
Netica-C là một thư viện đầy đủ của các lớp thư viện bằng ngơn ngữ C để làm việc
với mạng Bayes và đồ thị ảnh hưởng. Nĩ chứa các hàm để xây dựng, học từ dữ liệu, thay
đổi, chuyển đổi, thực hiện kiểm tra, lưu và đọc các mạng. Nĩ cĩ thể quản lý các “trường
hợp” và một tập các trường hợp, và cĩ thể kết nối trực tiếp với hầu hết phần mềm cơ sở
dữ liệu.
Ở đây, chúng ta khơng trình bày đầy đủ về các API của Netica (bạn cĩ thể tự tham
khảo) mà chỉ những phần được sử dụng trong hệ thống.
2.2. Các thao tác với mạng Bayes của chương trình
Nếu chỉ tính riêng các thao tác liên quan đến mạng Bayes thì hệ thống cĩ hai thao
tác sau:
• Tạo mạng Bayes cho khĩa học.
• Đưa vào các xác suất likelihood, để tính giá trị xác suất cho tất cả các node
trong mạng.
2.3. Sử dụng cơng cụ Netica trong chương trình
Đầu tiên, chúng ta tạo tạo một mạng Bayes với giao diện đồ hoạ của Netica. Bạn
khơng cần phải viết một dịng code nào cả. Các thao tác đều là kéo thả.
Sau khi tìm được các đường candidate path chúng ta tính được xác suất cĩ mặt của
các đỉnh trong mạng, đĩ chính là các “bằng chứng” cho mạng Bayes. Cơng việc đặt ra là
cập nhật lại các xác suất cho các node của mạng. Sau đây là một đoạn giả mã thực hiện
cơng việc đĩ bằng ngơn ngữ C#:
// Khởi tạo ban đầu.
Netica.Application app = new Netica.Application();
app.Visible = true;
Streamer file = app.NewStream(, null);
BNet net = app.ReadBNet(file, "");
while () {
Tìm node tương ứng, giả sử đĩ là biến n.
BNode n;
Cho các xác suất vào mảng a.
- 49 -
float[] a = new float[2];
// Tạo bằng chứng.
n.finding().enterLikelihood(a);
}
// Dịch mạng, cập nhật các xác suất.
net.compile();
// Thao tác với các xác suất vừa tính được.
NodeList list = net.getNodes();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Node node = list.getNode(i);
float[] a = node.getBeliefs();
// Bạn cĩ thể làm gì đĩ, ví dụ in ra file hoặc cập nhật cơ sở dữ liệu.
}
// Kết thúc.
env.finalize();
Chú ý rằng để cĩ thể biên dịch được đoạn mã trên trong mơi trường .NET ứng dụng
của chúng ta cần tham chiếu đến Assembly của Netica.
Một chú ý nữa là các bằng chứng ở đây thuộc kiểu likelihood. Trong trường hợp
này, chúng ta nhận thơng tin khơng chắc chắn về giá trị của một số node cụ thể. Nĩ cĩ thể
từ một bộ đo khơng hồn hảo, hoặc từ một người nào đĩ người mà khơng phải luơn luơn
đúng. Giả sử chúng ta cĩ một cái cảm biến để đo nhiệt độ, và khi nhiệt độ cao thì nĩ sẽ
bật sáng. Thực tế chúng ta thấy rằng khi nhiệt độ thấp, cảm biến khơng bao giờ sáng; khi
nhiệt độ trung bình nĩ sáng 10% trong các lần như thế; và khi nhiệt độ cao nĩ luơn luơn
sáng. Nếu trong một thời điểm cụ thể, chúng ta quan sát cảm biến đang sáng, và muốn
nhập vào các bằng chứng cho node Temperature, thì chúng ta ta sử dụng bằng chứng
likelihood. Một bằng chứng likelihood bao gồm một giá trị xác suất cho mỗi trạng thái
của node. Đối với ví dụ của chúng ta, bằng chứng likelihood sẽ là (0, 0.1, 1). Một hiểu
nhầm phổ biến là nghĩ rằng bằng chứng likelihood là xác suất của trạng thái được cho bởi
- 50 -
quan sát (trong trường hợp đĩ tổng các giá trị sẽ bằng 1, nhưng tổng các bằng chứng
likelihood khơng yêu cầu bằng 1).
Phụ Lục 3 : Một số module thuật tốn
2.1 Module thuật tốn Dijkstra
static void Dijkstra(int s, int t, ref int lenght, int[] candidatePath)
{
int i, k = s, kc, nuthientai, min, kcachmoi;
int[] tapcacnut = new int[VerticesMax]; // tap cac nut da xet
int[] kcach = new int[VerticesMax]; /* mang luu chieu dai
duong di ngan nhat tu nut s den cac nut khac */
//khoi dong mang tapcacnut[] va kcach[]
for (i = 0; i < nodeCount; i++)
{
tapcacnut[i] = FALSE;
kcach[i] = INFINITE;
}
// dua nut s vao tap nut da xet
tapcacnut[s] = TRUE;
kcach[s] = 0;
nuthientai = s;
/* vong lap thuc hien cac buoc 1, 2,..cho den khi dua duoc nut t vao
tap nut da xet */
while (nuthientai != t)
{
min = INFINITE;
kc = kcach[nuthientai];
/* kc chieu dai duong di ngan nhat tu nut s
den nuthientai */
for (i = 0; i < nodeCount; i++)
if (tapcacnut[i] == FALSE)
{
kcachmoi = kc + weight[nuthientai, i];
if (kcachmoi < kcach[i])
{
kcach[i] = kcachmoi;
candidatePath[i] = nuthientai;
/* gan nuthientai la nut truoc
nut i tren lo trinh */
}
if (kcach[i] < min)
{
min = kcach[i];
k = i;
}
}
// Dua nut k vao tap nut da xet
nuthientai = k;
tapcacnut[nuthientai] = TRUE;
- 51 -
}
lenght = kcach[t];
}
2.2 Module tìm đường candidate path
public static void GetCandidatePath(int[] outCandidatePath, ref int verticesMount, string pathFile, int attribute,int
startVertex,int terminalVertex)
{
int lenght = 0;
int count = -1;
int s, t, i;
int[] candidatePath = new int[VerticesMax];
string path;
s = startVertex;
t = terminalVertex;
if (attribute == 0)
path = RootPath + MasterLevelPath + "\\" + pathFile;
else if (attribute == 1)
path = RootPath + DifficultyLevelPath + "\\" + pathFile;
else if (attribute == 2)
path = RootPath + RequitedTimePath + "\\" + pathFile;
else if (attribute == 3)
path = RootPath + InteractiveStylePath + "\\" + pathFile;
else
path = RootPath + ForSkillPath + "\\" + pathFile;
// search candidate path
Initialize();
Initializewt(path);
for (int ii = 0; ii < VerticesMax; ii++) candidatePath[ii] = 0;
Dijkstra(s, t, ref lenght, candidatePath);
count = -1;//dem so dinh trong learning candidate path
i = t;
while (i != s)
{
count++;
outCandidatePath[count] = i;
i = candidatePath[i];
}
count++;
outCandidatePath[count] = s;
verticesMount = count + 1;
}
- 52 -
2.3 Module tính tốn mạng xác suất để tìm đường learning path sau khi đã cĩ các
đường candidate path
//---------------------Caculate Learning Path----------------------
try
{
Netica.Application app = new Netica.Application();
app.Visible = true;
string net_file_name = RootPath + CPTPath;
Streamer file = app.NewStream(net_file_name, null);
BNet net = app.ReadBNet(file, "");
net.Compile();
double[] evi = new double[2];
double tempt;
for (int ii = 0; ii < nodeCount ; ii++)
{
if ((ii != s) && (ii != t))
{
tempt = (double)nbt[ii] / Count;
evi[0] = tempt;
evi[1] = 1 - tempt;
BNode node = net.Node("N" + ii.ToString());
node.EnterLikelihood(evi);
}
}
//for start and terminal vertex
evi[0] = 1;
evi[1] = 0;
BNode nodeStart = net.Node("N" + s.ToString());
nodeStart.EnterLikelihood(evi);
BNode nodeTerminal = net.Node("N" + t.ToString());
nodeTerminal.EnterLikelihood(evi);
rp_dataProvider thresholdProvider = new rp_dataProvider();
thresholdProvider.SetCommandTex("pr_select_threshold");
thresholdProvider.SetCommandType(CommandType.StoredProcedure);
thresholdProvider.AddParameter("@CourseID", 3);
SqlDataReader thresholdReader = thresholdProvider.GetSqlDataReader();
verticesCount = -1;
double temp;
for (int ii = 0; ii < nodeCount; ii++)
{
BNode node = net.Node("N" + ii.ToString());
thresholdReader.Read();
temp = thresholdReader.GetDouble(0);
Console.WriteLine(temp);
if (temp < (double)node.GetBelief("true"))
{
verticesCount++;
learningPath[verticesCount] = ii;
- 53 -
}
}
verticesCount++;
thresholdProvider.Close();
// write to file
learningWriter.Write(username +": ");
for (int ii = 0; ii < verticesCount -1; ii++)
{
learningWriter.Write(learningPath[ii]+"-->");
}
learningWriter.Write(learningPath[verticesCount - 1]);
learningWriter.WriteLine();
//net.Delete();
//if (!app.UserControl) app.Quit();
}
catch (System.Runtime.InteropServices.COMException e)
{
Console.WriteLine("Netica Demo: Error " + (e.ErrorCode & 0x7FFF)
+ ": " + e.Message);
}
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- LUẬN VĂN-NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG HỌC THÍCH NGHI THEO NHU CẦU MỤC TIÊU HỌC TẬP TRONG ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ.pdf