XÂY DỰNG MÔ HÌNH ỨNG DỤNG ĐẶC TRƯNG CÁ NHÂN NHẰM HỖ TRỢ SỰ THÍCH NGHI TRONG HỆ THỐNG ĐÀO TẠO TRỰC TUYẾN
NGUYỄN DUY THÀNH
Trang nhan đề
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục
Chương 1: Mở đầu
Chương 2: Đào tạọ trục tuyến
Chương 3: Hệ thống thích nghi cá nhân (adaptive system)
Chương 4: Mô hình UMEL
Chương 5: Lập trình cài đặt
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH 5
DANH MỤC CÁC BẢNG .6
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 7
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU .10
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .10
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 11
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .12
1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN 12
CHƯƠNG 2 ĐÀO TẠO TRỰC TUYẾN 14
2.1 Đào tạo trực tuyến trên thế giới hiện nay 14
2.1.1 Giới thiệu .14
2.1.2 Một số hệ đào tạo trực tuyến phổ biến 15
2.2 Hiện trạng đào tạo trực tuyến tại Việt Nam 17
2.2.1 Giới thiệu .17
2.2.2 Hệ đào tạo từ xa Trường ĐHKHTN 19
2.3 Tình hình ứng dụng thích nghi cá nhân trong đào tạo trực tuyến .23
2.3.1 Ý nghĩa của sự thích nghi cá nhân trong đào tạo trực tuyến .23
2.3.2 Sự khác biệt so với các lãnh vực khác .23
2.3.3 Các phương pháp thích nghi trong đào tạo trực tuyến 24
2.3.4 Một số hệ đào tạo trực tuyến thích nghi cá nhân 26
2.3.5 Tổng kết và nhận xét chung 27
CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG THÍCH NGHI CÁ NHÂN (ADAPTIVE
SYSTEM) 30
3.1 GIỚI THIỆU 30
3.2 TỔ CHỨC VÀ KHỞI TẠO PROFILE .31
3.2.1 Tổ chức profile .31
3.2.2 Khởi tạo profile 33
3.3 CẬP NHẬT PROFILE .35
3
3.3.1 Phản hồi tường minh (explicit feedback) 35
3.3.2 Phản hồi tiềm ẩn (implicit feedback) 36
3.3.3 Phương pháp kết hợp .37
3.4 KHAI THÁC PROFILE 37
3.4.1 Phương pháp lọc theo nội dung (Content-based Filtering) .38
3.4.2 Phương pháp lọc cộng tác (Collaborative Filtering) 40
3.4.2.1 Tư vấn dựa vào cộng đồng .40
3.4.2.2 Tạo lập cộng đồng .43
3.4.3 Phương pháp lọc theo thông tin nhân khẩu (demographic filtering) .47
3.4.4 Phương pháp kết hợp .48
3.5 TỔNG KẾT CHƯƠNG 50
CHƯƠNG 4 MÔ HÌNH UMEL .51
4.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 51
4.2 NHỮNG VẤN ĐỀ VÀ GIẢI PHÁP CHO UMeL .52
4.3 CẤU TRÚC PROFILE 54
4.3.1 Những đặc trưng về thói quen học tập 56
4.3.2 Đặc trưng về kỹ năng .59
4.3.3 Thông tin nhân khẩu, kiến thức nền, 61
4.4 CẬP NHẬT PROFILE .63
4.4.1 Các đặc trưng thói quen học tập .64
4.4.2 Nhóm các đặc trưng còn lại 65
4.5 TỔ CHỨC CỘNG ĐỒNG .65
4.5.1 Cộng đồng theo thói quen học tập 66
4.5.1.1 Tổ chức ma trận đánh giá 66
4.5.1.2 Phương pháp xác định các giá trị trong ma trận đánh giá 67
4.5.1.3 Điều kiện cho tạo lập cộng đồng 69
4.5.2 Cộng đồng theo nhóm các đặc trưng còn lại .70
4.5.2.1 Mô hình không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn 70
4.5.2.2 Tổ chức ma trận nhị phân 71
4.6 TÍCH HỢP KẾT QUẢ TƯ VẤN .73
4
4.6.1 Cung cấp thông tin tư vấn theo mô hình không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn73
4.6.2 Tích hợp kết quả tư vấn sau cùng .74
4.7 TƯ VẤN HỌC TẬP .75
4.7.1 Tư vấn tài nguyên học tập 76
4.7.2 Tư vấn cách thức học .79
4.7.3 Tư vấn chọn môn học .80
CHƯƠNG 5 LẬP TRÌNH CÀI ĐẶT 82
5.1 MÔ-ĐUN CẬP NHẬT PROFILE .82
5.1.1 Xử lý logfile 83
5.1.1.1 Sơ lược về nội dung trong logfile của APS .83
5.1.1.2 Quy trình xử lý logfile 85
5.1.2 Mô hình dữ liệu 86
5.2 TẠO LẬP CỘNG ĐỒNG .89
5.2.1 Quy trình xử lý chung cho vấn đề tạo lập cộng đồng 89
5.2.2 Xác định các giá trị cho ma trận đánh giá (hàm f) 91
5.2.3 Tổ chức các nhóm cộng đồng nhân khẩu 92
5.3 TƯ VẤN HỌC TẬP .93
CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .96
6.1 TỔNG KẾT 96
6.1.1 Nghiên cứu các hệ thống thích nghi cá nhân và đào tạo trực tuyến 96
6.1.2 Mô hình ứng dụng profile trong đào tạo trực tuyến (UMeL) .96
6.1.3 Lập trình thử nghiệm mô hình 97
6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .98
6.2.1 Hướng phát triển theo chiều rộng .98
6.2.2 Hướng phát triển theo chiều sâu .98
TÀI LIỆU THAM KHẢO .99
PHỤ LỤC .103
Khái niệm TF-IDF 103
Chuẩn hóa giá trị cho các tham số thói quen học tập 104
Các chức năng của chương trình 106
31 trang |
Chia sẻ: maiphuongtl | Lượt xem: 1485 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Xây dựng mô hình ứng dụng đặc trưng cá nhân nhằm hỗ trợ sự thích nghi trong hệ thống đào tạo trực tuyến, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
51
CHƯƠNG 4 MÔ HÌNH UMeL
Trong chương này, luận văn sẽ giới thiệu mô hình UMeL (User Modeling for e-
Learning) dựa trên profile để hỗ trợ quá trình học tập trong hình thức đào tạo trực
tuyến.
4.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
Hình 4-1- Mô hình ứng dụng profile trong e-learning (User Modeling for eLearning–UMeL)
Người học
Profile Tổ chức cộng đồng
/ nhóm học tập
Cộng đồng/
Nhóm học tập
Tư vấn học tập
Tài nguyên
học tập
Chương trình
đào tạo
Đặc trưng cá nhân
Đặc trưng
cá nhân
Quá trình
học tập
Tài
nguyên
học tập
Phương
pháp
học tập
Chọn
môn
học
UMeL
Học tập qua giao tiếp với hệ thống
52
Hình 4.1 thể hiện mô hình ứng profile cho vấn đề cung cấp thông tin thích nghi
cá nhân trong đào tạo trực tuyến theo mô hình UMeL. Sau đây là một số mô tả sơ
lược cho mô hình trên :
v Profile : Mỗi người học sở hữu 1 profile gồm một số thành phần chính như
thông tin về nhân khẩu, kiến thức nền, mối quan tâm học tập, đặc trưng về
các thói quen học tập,…. Những nội dung liên quan đến profile sẽ được trình
bày chi tiết trong phần 4.3 và 4.4.
v Mô-đun “Tổ chức cộng đồng/nhóm học tập” : Sẽ khai thác các đặc trưng cá
nhân trong profile để tìm ra những người “tương đồng” theo một số tiêu chí
nào đó để tạo lập cộng đồng. Đây là cơ sở quan trọng cho việc học tập cũng
như hỗ trợ người học tham gia vào các nhóm học tập phù hợp (xem 4.5).
v Mô-đun “Tư vấn học tập” : Những hình thức tư vấn bao gồm :
- Chọn môn học : Căn cứ vào thời gian dành cho việc học tập cũng như
kiến thức hiện tại của người học để tư vấn cho vấn đề đăng ký chọn môn
học mới.
- Cách thức học môn học : Tư vấn cho người học thời gian cần thiết dành
cho môn học hoặc từng chủ đề (chương) trong môn, tỉ lệ phân bổ thời
gian cho từng chủ đề, thời gian trung bình mỗi lần học. Nội dung tư vấn
cho người dùng sẽ được tính toán dựa vào thông tin của những người
trong cộng đồng đã học tốt môn học.
- Tài nguyên học tập : Cung cấp các tài nguyên học tập thích nghi cho
người học, các tài nguyên có thể ở nhiều dạng khác nhau văn bản, html,
media,… Hệ thống sẽ căn cứ vào những tài nguyên mà các thành viên
trong cộng đồng đã xem hoặc đánh giá.
4.2 NHỮNG VẤN ĐỀ VÀ GIẢI PHÁP CHO UMeL
Để xây dựng mô hình UMeL, luận văn cần phải giải quyết ba vấn đề cơ bản sau:
53
a) Xác định thành phần cấu trúc của profile : Đây là vấn đề đóng vai trò
nền tảng, là cơ sở để giải quyết hai vấn đề còn lại. Luận văn chọn giải
pháp chi tiết hóa cấu trúc khung của profile do Lê Đức Long đề xuất
[14], đặc biệt chú trọng đến việc bổ sung những đặc trưng về thói
quen học tập.
b) Phương pháp thành lập cộng đồng : Luận văn đề xuất việc ứng dụng
những đặc trưng của profile vào mô hình cộng đồng đa tiêu chuẩn [1],
[24] với sự cải tiến trong việc đánh giá độ tương đồng giữa những
người học dựa trên quá trình học tập, giao tiếp với hệ thống.
c) Phương pháp khai thác profile cá nhân người học và cộng đồng để tư
vấn cho người học (chọn môn đăng ký học, các thức học, tài nguyên
học tập) : Cách tiếp cận chính của chúng tôi là dựa vào cộng đồng
những người “tương tự” với người học và có kết quả học tập tốt để tư
vấn cho người học. Đây cũng là sự mô phỏng lại thực tế, khi mà
chúng ta thường noi theo phương pháp học tập của những người có
điều kiện “giống mình” và đã đạt kết quả tốt.
Các giải pháp đề xuất để giải quyết những vấn đề trên đảm bảo được sự thống
nhất và tính liên thông trong hệ thống. Hình 4.2 minh họa giải pháp tổng thể của
luận văn và nội dung chi tiết của giải pháp sẽ được trình bày trong những phần tiếp
theo.
54
Hình 4-2- Giải pháp tổng thể cho các vấn đề của UMeL
4.3 CẤU TRÚC PROFILE
Profile là thành phần cơ bản và không thể thiếu trong các hệ thống thích nghi, là
cơ sở để dự đoán mức độ phù hợp của thông tin cũng như tài nguyên đối với từng
người dùng. Các hệ thống thích AHS/AEHS (Adaptive Educational Hypermedia
Thành lập cộng đồng theo các tiêu chí
Tư vấn dựa trên
sự cộng tác
Những người
tương đồng có
kết quả học
tập tốt
Thói quen
học tập
Đặc trưng
khác
Tiêu chí
về
thói quen
học tập
Tiêu chí
xã hội,
…
Profile
Cập nhật
Thông tin
tư vấn
Đặc trưng
cá nhân
55
System) đã áp dụng profile để cung cấp sự thích nghi cá nhân phù hợp với kiến thức
cũng như mục tiêu của người dùng. Profile trong các AHS/AEHS hiện nay thường
được xây dựng dựa vào các đặc điểm: Kiến thức, mối quan tâm, mục tiêu, kiến thức
nền và đặc điểm cá nhân [5].
Các hệ thống AHS/AEHS được sử dụng cho các khoá đào tạo ngắn hạn, sự thích
nghi cá nhân thường tập trung vào việc cá nhân hoá nội dung bài học tuỳ vào đặc
trưng của từng người học, tức là cùng một chủ đề nhưng với mỗi người học khác
nhau sẽ có sự thể hiện nội dung bài học khác nhau. Do đó các hệ thống này đặc biệt
quan tâm đến khía cạnh kiến thức đã có của người học và mục tiêu của người học
đối với khoá học. Đây là một trong những điểm khác biệt quan trong giữa các hệ
đào tạo ngắn hạn (khoá học theo từng chủ đề) và các hệ đào tạo dài hạn (đào tạo bậc
cao đẳng, đại học,…) liên quan đến việc mô hình hoá profile phục vụ cho sự thích
nghi cá nhân.
Trong thời gian gần đây, dựa trên một số nghiên cứu liên quan của khoa Tâm lý
– Giáo dục của trường ĐH Khoa học Xã hội Nhân văn, trường ĐH Sư phạm Tp.
HCM cùng với một cuộc khảo sát thực tiễn trên một số sinh viên của trường ĐH Sư
phạm Tp.HCM, [14] đã đề xuất cấu trúc profile bao gồm các thành phần: thông tin
về nhân khẩu, kinh nghiệm học vấn, hoạt động tự học, nhu cầu và động cơ học tập.
Ngoài các thông tin thường gặp trong profile của các hệ thống AHS/AEHS [5], cấu
trúc mới do [14] đề xuất còn có thêm một số thông tin chuyên biệt được đưa vào để
phù hợp với môi trường tự học qua mạng với sự trợ giúp của máy tính, cùng với các
hoạt động dạy-học hỗ trợ.
Hình 4-3- Cấu trúc tổng quát của profile do Le Đức Long đề xuất [14]
Profile
Thông tin
nhân khẩu
Kinh nghiệm học vấn Hoạt động tự học Nhu cầu & động cơ
56
· Thông tin nhân khẩu : Bao gồm các thông tin về nhận dạng, lý lịch bản thân
và nơi làm việc.
· Kinh nghiệm học vấn : Gồm các thông tin về kinh nghiệm làm việc, các kỹ
năng và kiến thức nền đã có.
· Hoạt động tự học : Bao gồm mục tiêu học tập, các thói quen và các đặc điểm
cá nhân.
· Nhu cầu và động cơ : Bao gồm các thông tin về động cơ học tập, sở thích
học tập, và mối quan tâm trong học tập.
4.3.1 Những đặc trưng về thói quen học tập
Trong một hệ đào tạo trực tuyến, đặc biệt là các hệ đào tạo dài hạn như Cao
đẳng, Đại học, Cao học,… Người dùng sẽ phải tương tác với hệ thống thường
xuyên như xem bài giảng, học trực tuyến (giảng viên giảng bài trực tuyến qua video
theo những buổi qui định), thảo luận, tìm tài liệu, xem tài liệu, nộp bài tập,… Quá
trình tương tác này có thể diễn ra nhiều lần trong ngày và được duy trì trong khoảng
thời gian khá dài, vài năm là bình thường. Từ sự tương tác này, chúng tôi sẽ tìm
cách khai thác, rút trích ra những đặc điểm của từng sinh viên, những đặc điểm này
chính là những đặc trưng thể hiện thói quen học tập của sinh viên trong profile. Bên
cạnh việc phụ thuộc vào các chủ đề/môn học, các đặc trưng thói quen học tập còn
gắn liền với kỳ thời gian như ngày, tuần, tháng, quý, năm,…
Ngoài những đặc trưng thể hiện thói quen học tập, chúng tôi cũng không bỏ qua
việc khai thác các thông tin khác về nhân khẩu, kiến thức nền tảng, mục tiêu học
tập.. của từng sinh viên nhằm giúp cho việc tư vấn được phong phú và chính xác
hơn.
Như vậy profile trong mô hình UMeL sẽ bao gồm hai nhóm đặc trưng chính
(hình 4.4) là :
- Nhóm đặc trưng thói quen học tập, và
- Nhóm các đặc trưng còn lại : bao gồm các thông tin về nhân khẩu, kiến thức
nền, mục tiêu, động cơ học tập,…
57
Hình 4-4- Cấu trúc Profile
Những đặc trưng về thói quen học tập bao gồm :
1) Tổng thời gian học : Là toàn bộ thời gian sinh viên đã dành cho môn học,
chương hoặc một chủ đề cụ thể. Nó bao gồm toàn bộ thời gian học online, offline,
thảo luận, xem tài liệu,… Đây là một trong những yếu tố quan trọng phản ánh mức
độ quan tâm của sinh viên đối với môn học, chương, chủ đề.
2) Số lần vào học : Là tổng số lần sinh viên đã đăng nhập vào hệ thống và thực
hiện các công việc liên quan đến một môn, chương hoặc chủ đề. Thông tin này sẽ
hữu ích khi cần phân biệt những sinh viên học đều đặn hàng tuần với những sinh
viên đến giai đoạn cuối trước khi thi mới tập trung học.
3) Tính đều đặn trong học tập : Thể hiện mức độ học đều đặn của sinh viên. Giá
trị này tương tự khái niệm độ lệch chuẩn trong lý thuyết xác suất thống kê. Đây
cũng là một đặc trưng giúp xác định mức độ đều đặn trong học tập của sinh viên.
Nhóm các thông tin
còn lại : nhân khẩu,
kiến thức nền,…
Nhóm đặc trưng
thói quen học tập
Khai thác từ hành vi
của người dùng đối
với hệ thống
Profile
58
4) Thời điểm thường tham gia học tập : Thể hiện khoản thời gian trong ngày,
tuần sinh viên hay dùng cho việc học tập. Có thể phân chia theo khoảng thời gian
trong ngày như sánh, trưa, chiều, tối, đêm hoặc kết hợp với các thêm với các thông
tin như ngày thường, thứ bảy, chủ nhật,… Thông tin này sẽ rất hữu ích khi cần hệ
thống hỗ trợ lập các nhóm học tập hoặc nhóm trao đổi, thảo luận.
5) Thời gian trung bình mỗi lần học : Là thời gian (số phút) trung bình mỗi lần
sinh viên vào học tập. Giá trị này được tính toán dựa trên tổng thời gian dành cho
học tập và số lần vào học. Về bản chất thì nó là giá trị được tính toán từ các đặc
trưng khác, nhưng xét về mặt ý nghĩa thì giá trị này cũng được xem như một đặc
trưng giúp xác định mức độ học tập đều đặn của sinh viên.
6) Tổng thời gian học online : Là tổng thời gian sinh viên tham gia các buổi học
online theo giờ qui định của môn học. Về nguyên tắc thì những sinh viên không
tham gia buổi học online thì vẫn có thể xem lại video bài giảng online vào thời điểm
khác. Tuy nhiên việc tham gia đúng buổi học online vẫn có một trọng số cao hơn do
học viên có thể đặt trực tiếp câu hỏi cho giáo viên trao đổi thảo luận với các học
viên khác như một buổi học trên lớp trong đào tạo phấn/ bảng truyền thống.
7) Tổng thời tham gia thảo luận : Là thời gian sinh viên dành cho việc thảo luận
trong diễn đàn như xem, đặt câu hỏi, trả lời. Đây cũng là một giá trị thể hiện đặc
trưng của sinh viên khi cần tạo lập cộng đồng những người tương đồng hoặc lập
cộng đồng cho các nhóm học tập, thảo luận.
8) Tổng thời gian học offline : Học offline ở đây được hiểu là tham gia học trong
hệ thống nhưng không phải là buổi học online hoặc thảo luận. Nó bao gồm thời gian
sinh viên đọc bài giảng, tài liệu, xem các video bài giảng, tìm tài liệu, download tài
liệu, xem các thông báo mới nhất từ giáo viên, nộp bài,…
9) Số lần không nộp bài : Là số lần sinh viên không nộp bài theo qui định của
giáo viên. Bài ở đây thông thường là bài tập của môn, chương hoặc chủ đề, nhưng
cũng có thể là những đề án, bài thu hoạch,… Đây là một thuộc tính có ảnh hưởng
59
nhiều đến kết quả học tập của sinh viên cũng như thể hiện mức độ quan tâm của
sinh viên đối với môn học.
10) Số lần nộp bài trễ hạn : Là số lần sinh viên nộp bài trễ hạn so với qui định
thời gian của giáo viên. Tương tự như ở trên, đây cũng là một giá trị thể hiện đặc
trưng của sinh viên khi xét đến mức độ quan tâm đối với môn học/ chủ đề.
11) Kết quả học tập : Là đánh giá của giáo viên đối với việc học tập của học viên
trên những bài tập/đề án đã nộp. Thông tin này sẽ hữu ích khi cần xác định kiến
thức của người học đối với môn học/chủ đề.
12) Số câu hỏi đưa ra thảo luận : Là số lượng câu hỏi học viên đã đưa trong các
diễn đàn. Thông tin này có thể được tham khảo khi cần lập cộng đồng học tập hay
thảo luận.
13) Số câu trả lời trong thảo luận : Là số lượng câu học viên đã trả lời trong các
diễn đàn. Tương tự như trên, thông tin này có thể hữu ích khi cần lập cộng đồng học
tập hay thảo luận.
Ngoài những đặc trưng về thói quen học tập, luận văn sẽ đề xuất thêm đặc trưng
về kỹ năng với mục tiêu thể hiện được rõ hơn đặc trưng của từng sinh viên.
4.3.2 Đặc trưng về kỹ năng
Mỗi môn học trong các hệ đào tạo đều có mục tiêu nhất định là giúp học viên
rèn các kỹ năng hoặc đạt được một kiến thức nhất định về một vấn đề nào đó. Căn
cứ vào nhận xét này, luận văn đề xuất việc phân nhóm môn học để có được những
đặc trưng về kỹ năng của từng sinh viên. Tuỳ theo từng chuyên ngành mà có những
mục tiêu khác nhau đối với từng môn học, do đó việc phân nhóm môn học sẽ phụ
thuộc vào đặc điểm của từng ngành học cụ thể. Ví dụ đối với ngành Anh văn hay
ngoại ngữ nói chung, ta chú trọng nhiều đến các kỹ năng như nghe, nói, đọc, viết.
Do đó việc phân nhóm môn học phải làm sao để thể hiện rõ được các tiêu chí này,
ví dụ việc phân nhóm sẽ giúp thể hiện được sinh viên A rất quan tâm đến các môn
thuộc nhóm nghe và nói, ít quan tâm đến loại đọc và hoàn toàn không quan tâm đến
các môn thuộc nhóm viết. Việc thể hiện những đặc trưng này trong profile sẽ hữu
60
ích trong việc tư vấn tài liệu học cũng như trong vấn đề lập nhóm học tập. Hay
trong lĩnh vực công nghệ thông tin sẽ có những môn chuyên về đào tạo tư duy toán,
chuyên về kỹ năng lập trình, hoặc chuyên về kỹ năng nghiên cứu. Ta có thể phân
nhóm môn học theo những kỹ năng này.
Từ việc tổ chức phân nhóm môn học kết hợp với những đặc trưng thói quen học
tập đã mô tả ở trên, ta có xây dựng được một ma trận hai chiều, một chiều là các
nhóm môn học, một chiều là các đặc trưng thể hiện thói quen học tập (hình 4-3).
Các giá trị trong ma trận này sẽ là những thuộc tính trong profile thể hiện đặc trưng
kỹ năng của từng sinh viên.
Hình 4-5- Đặc trưng về kỹ năng
Việc phân nhóm môn học sẽ tuỳ thuộc vào đặc điểm của từng chuyên ngành cụ
thể và sẽ rất tốt nếu có sự tư vấn hoặc tham gia của các chuyên gia, những người đã
thiết kế chương trình học cho chuyên ngành.
Trong phạm vi của đề tài, chúng tôi không có ý định đi sâu vào việc đề xuất mô
hình phân nhóm môn học cho phù hợp với đặc điểm của từng loại chuyên ngành.
Công việc này chúng tôi sẽ đưa vào phần mở rộng hay là hướng phát triển của đề
tài. Tuy nhiên chúng tôi cũng có một đề xuất ban đầu cho việc công việc phân nhóm
này đối với các hệ đào tạo đại học, cao đẳng.
Hiện nay các môn học tại các trường thường phân theo 3 cấp độ là các môn học
đại cương, các môn cơ sở và các môn chuyên ngành. Mỗi cấp độ sẽ được chia nhỏ
Thời gian Số lần Kết quả … Nghiên cứu lý thuyết 11 18 6
Kỹ năng lập trình 50 121 9.5
Kỹ năng phần cứng 21 12 6.5
…
Nhóm môn học
Một số đặc trưng thói quen học tập
Các đặc trưng kỹ năng của sinh viên
61
theo những loại môn khác nhau, đặc biệt ở cấp độ chuyên ngành sẽ phân cấp nhỏ
theo một số chuyên ngành cụ thể. Trong mỗi chuyên ngành cụ thể có thể sẽ phân
chia các môn theo một số loại riêng nhằm đảm bảo cho sinh viên có một kiến thức
tổng quát nhất định sau khi ra trường. Ta có thể dựa vào cách thức tổ chức này để
phân nhóm môn học (xem hình 4.6).
Việc phân nhóm theo cách này có đặc điểm là đặc trưng của sinh viên trong
profile sẽ được thể hiện rõ thông qua từng giai đoạn học tập. Như vậy đối với những
sinh viên có những đặc trưng thói quen học tập khác biệt nhau trong từng giai đoạn,
cách tổ chức này sẽ thể hiện được rõ đặc trưng của sinh viên trong profile
Hình 4-6- Tổ chức phân nhóm môn học
4.3.3 Thông tin nhân khẩu, kiến thức nền,…
Theo như đã mô tả ở mục 4.2, chúng tôi không phải đề xuất một mô hình profile
mới mà kế thừa có cải tiến từ mô hình đã được nhóm nguyên cứu learner profile đề
Khoa …
Trường …
ĐẠI
CƯƠNG
MÔN
CƠ SỞ
CHUYÊN
NGHÀNH
… … … … Nhóm
ngành 1
Nhóm
ngành 2
Nhóm
Ngành …
Lý thuyết
Kỹ năng
…
…
…
62
xuất [14] với mục tiêu là làm nổi bật các đặc trưng về thói quen học tập của sinh
viên. Các thuộc tính còn lại chúng tôi vẫn giữ nguyên để phục vụ cho việc khai thác
sau này. Sau đây là phần liệt kê (có chọn lọc) các thuộc tính thuộc nhóm những đặc
trưng còn lại. Từ đây trở về sau, nếu không có sự ghi chú nào thêm thì khái niệm
nhóm các đặc trưng còn lại được hiểu là tập hợp các thuộc tính đặc trưng còn lại
của sinh viên sau khi đã loại ra các thuộc tính đặc trưng về thói quen học tập.
A. Thông tin về nhân khẩu : bao gồm: thông tin nhận dạng, thông tin về lý
lịch bản thân, và thông tin về nơi đào tạo / làm việc.
A.1) Thông tin nhận dạng bao gồm: họ tên, giới tính, độ tuổi, mã số sinh viên,
địa chỉ Email, và số điện thoại.
A.2) Thông tin về lý lịch bản thân bao gồm: nguồn gốc cư trú, đang sống ở,
cùng sống với, mức sống bản thân, tình trạng hôn nhân.
A.3) Thông tin về nơi đào tạo/làm việc bao gồm: trường, lớp, ngành đào tạo.
B. Thông tin về kinh nghiệm học vấn bao gồm: mức độ kiến thức đã biết, kỹ
năng đã có, kiến thức và công việc hiện tại.
(B.1) Mức độ kiến thức đã biết bao gồm: xếp loại tốt nghiệp trung học phổ
thông, kết quả học tập hiện tại, loại trường học, loại ngành học, loại hình đào tạo,
nghề nghiệp hiện tại.
(B.2) Kỹ năng đã có bao gồm: kỹ năng sử dụng máy tính, kỹ năng về ứng dụng
tin học văn phòng, kỹ năng về sử dụng internet.
(B.3) Kiến thức và công việc hiện tại bao gồm: kiến thức về chủ đề, kỹ năng về
chủ đề.
C. Thông tin về hoạt động tự học bao gồm: thói quen học, mục đích học tập,
và đặc điểm cá nhân.
C.1) Mục đích học tập bao gồm: mục đích tự học?, tự học có cần thiết với bản
thân?.
C.2) Đặc điểm cá nhân bao gồm: tự học giúp gì?, hoạt động nào giúp nâng cao
kiến thức / kỹ năng?, phương tiện phục vụ tự học?, tự học trước sẽ giúp gì?.
63
D. Thông tin về nhu cầu và động cơ học tập bao gồm: động cơ học tập, sở
thích học tập, và mối quan tâm trong học tập.
D.1) Động cơ học tập bao gồm: động cơ học tập?, thái độ học tập?, lý do chọn
ngành đang học?, điều quan trọng nhất khi học đại học?.
D.2) Sở thích học tập bao gồm: nguyên nhân thích môn học?, nguyên nhân
không thích môn học?, yếu tố thúc đẩy học tập?, đi làm thêm để?, đi học thêm để?.
D.3) Mối quan tâm trong học tập bao gồm: dự định gì sau khi ra trường?, mức
độ tham gia hoạt động học?.
4.4 CẬP NHẬT PROFILE
Việc cập nhật profile được thực hiện từ hai nguồn thông tin chính là phản hồi
tường minh từ người dùng và phản hồi tiềm ẩn từ hệ thống thông qua các hành vi
của người dùng (xem 3.3). Trong lãnh vực thương mại điện tử, thông thường đặc
trưng được thể hiện thông qua ý kiến người dùng trên các sản phẩm (thích những
sản phẩm nào, không thích những sản phẩm nào,...) do đó việc sử dụng phản hồi
tường minh (cho người dùng đánh giá các sản phẩm thông qua các giao diện) là
phương pháp khả thi và hiệu quả, phần lớn các hệ thích nghi trong lãnh vực thương
mại điện tử đều có sử dụng phương pháp này.
Trong lãnh vực đào tạo trực tuyến, phần lớn các hệ thống thích nghi hiện này
đều tập trung vào việc thể hiện nội dung tài liệu và các liên kết đến các tài nguyên
(xem mục 2.3.3). Kiến thức người học là đặc trưng được quan tâm hàng đầu trong
các hệ thống này. Khác với đặc điểm của các hệ thương mại điện tử, việc yêu cầu
người học tự đánh giá trực tiếp trên những kiến thức của mình là một vấn đề khá
khó khăn vì bản thân người học cũng khó tự xác định được, do đó các hệ thống này
thường tiếp nhận sự phản hồi kiến thức của người học một cách trung gian thông
qua các bài tập, câu hỏi trắc nghiệm cuối mỗi chủ đề, nhóm chủ đề. Việc thực hiện
đánh giá kiến thức thông qua các bài tập này là cơ sở chính cho việc cung cấp thích
nghi phù hợp. Một số ít hệ thống phân tích thêm thời gian đã dành cho chủ đề làm
cơ sở đánh giá thêm kiến thức người học.
64
4.4.1 Các đặc trưng thói quen học tập
Từ danh sách các đặt trưng thói quen học tập đã trình bày trong mục 4.4.1,
chúng tôi nhận thấy phần lớn các thông tin này đều có thể được khai thác từ tập tin
ghi nhận các hành vi của người dùng đối với hệ thống, gọi là logfile. Do đó chúng
tôi đề nghị việc cập nhật các đặc trưng này một cách tự động theo định kỳ thông qua
việc khai thác các thông tin từ logfile.
Hình 4-7- Mô hình cập nhật profile
Thói quen
học tập
Nhóm các
đặc trưng
còn lại
profile
Offline
Đặc trưng
kỹ năng
Hành vi của người
dùng đối với hệ thống Logfile
Tập tin ghi nhận các hành vi
người dùng đối với hệ thống
Online
Người dùng
Offline
Thông tin về
môn học
Cập nhật thói
quen học tập
Cập nhật kỹ năng
65
v Logfile : Tập tin ghi nhận lại các hành vi của người dùng đối với hệ thống.
Việc ghi nhận này sẽ do hệ đào tạo trực tuyến phụ trách, mô hình UMeL chỉ
quan tâm đến việc khai thác logfile. Nội dung trong logfile càng chi tiết thì
việc khai thác sẽ càng hiệu quả.
v Mô-đun cập nhật thói quen học tập : Sẽ đảm nhận việc phân tích logfile và
cập nhật các đặc trưng thói quen học tập trong profile. Việc cập nhật này sẽ
được tiến hành offline. Vì nội dung các đặc trưng thói quen học tập như đã
trình bày trong mục 4.3 cũng đã khá rõ ràng nên ở đây luận văn sẽ không chi
tiết công thức cập nhật cho từng thuộc tính.
v Mô-đun cập nhật đặc trưng kỹ năng : Sẽ khai thác các thuộc tính của đặc
trưng thói quen học tập kết hợp với thông tin về chủ đề, môn học, nhóm môn
học để cập nhật các đặc trưng kỹ năng.
4.4.2 Nhóm các đặc trưng còn lại
Trong phạm vi luận văn, chúng tôi chỉ quan tâm đến việc khai thác logfile để
cập nhật các đặc trưng thói quen học tập, việc cập nhật những thuộc tính khác (nhân
khẩu, kiến thức nền, mục tiêu học tập,...) không thuộc phạm vi của đề tài.
4.5 TỔ CHỨC CỘNG ĐỒNG
Trong lãnh vực đào tạo trực tuyến, phần lớn nghiên cứu đều tập trung vào việc
thể hiện nội dung tài liệu và các liên kết định hướng khai thác [6] một cách thích
nghi. Việc so khớp nội dung tài nguyên với kiến thức người học là vấn đề chính
trong quá trình khai thác cung cấp thích nghi, do đó phương pháp lọc theo nội dung
được ứng dụng rất phổ biến. Một số hệ thống [13] kết hợp thêm với phương pháp
lọc cộng tác cho vấn đề thể hiện các liên kết định hướng khai thác. Mục tiêu của
luận văn không đi sâu vào vấn đề thể hiện nội tài liệu học tập, do đó luận văn sẽ tiếp
cận việc khai thác profile theo hướng lọc cộng tác (tư vấn căn cứ vào cộng đồng).
Việc nghiên cứu ứng dụng khai thác theo hướng lọc theo nội dung xem như một
hướng mở rộng của đề tài.
66
Theo như mô hình đã đề xuất (hình 4.4) trong profile có hai nhóm thuộc tính
chính là :
· Nhóm thuộc tính thể hiện thói quen học tập.
· Nhóm các đặc trưng còn lại : thông tin về nhân khẩu, kiến thức nền,….
Luận văn sẽ tổ chức cộng đồng và khai thác theo 2 nhóm thuộc tính này
Hình 4-8- Mô hình tổ chức cộng đồng trong UMeL
4.5.1 Cộng đồng theo thói quen học tập
Khi khai thác các hệ thống thích nghi cá nhân bằng phương pháp lọc cộng tác,
ma trận đáng giá là phương pháp được ứng dụng rộng rãi nhất trong giai đoạn tạo
lập cộng đồng nhờ tính đơn giản và hiệu quả.
4.5.1.1 Tổ chức ma trận đánh giá
Trong các hệ tư vấn về lãnh vực thương mại điện tử, ma trận đánh giá thông
thường là bảng ghi nhận đánh giá của người dùng trên sản phẩm. Việc đánh giá này
thường là thủ công tức là người dùng sẽ được đề nghị đánh giá theo một thang điểm
nào đó trên những sản phẩm mà họ đã xem qua hay đã sử dụng.
Trong bài toán đang xem xét, luận văn đề xuất tổ chức và sử dụng ma trận đánh
giá cho việc tạo lập cộng đồng. Đối tượng được quan tâm chính là các môn học,
chương hay các chủ đề trong từng chương. Các giá trị trong ma trận thể hiện mức
độ quan tâm của các sinh viên đối với từng chủ đề (topic). Khái niệm chủ đề ở đây
có thể là môn học, chương của từng môn, bài học hay các chủ đề nhỏ trong từng
Cộng
đồng 1
Đặc trưng thói
quen học tập
Cộng
đồng 2
Các đặc trưng
còn lại
Profile
thành lập
thành lập
Có
67
chương. Hình 4.9 biểu diễn ma trận đánh giá do luận văn đề xuất dùng cho vấn đề
tạo lập cộng đồng.
Hình 4-9- Ma trận đánh giá thể hiện mức độ quan tâm của người học đối với chủ đề
Trong đó :- topicj : Là chủ đề thứ j
− useri : Là sinh viên thứ i
− V(ui,tj) = rating (useri, topicj) : Mức độ quan tâm của sinh viên i đối
với chủ đề j
Vấn đề được đặt ra là các giá trị trong ma trận đánh giá này được lấy từ đâu ? do
các sinh viên tự đánh giá thủ công hay tìm cách khai thác tự động từ một số nguồn
thông tin khác. Luận văn sẽ trình bày chi tiết vấn đề này trong phần tiếp theo (mục
4.5.1.2).
Sau khi đã xây dựng xong ma trận đánh giá, để đo độ tương đồng giữa hai người
dùng, ta có thể sử dụng phương pháp dựa trên độ tương đồng hoặc dựa trên cosine
của hai véc-tơ (Xem phần 3.4.2.2)
4.5.1.2 Phương pháp xác định các giá trị trong ma trận đánh giá
Theo quan điểm của chúng tôi, thông thường khi một sinh viên đã dành chiều
thời gian, công sức cho việc học tập (xem tài liệu, học online, thảo luận, nộp bài tập,
học đều đặn,..) một môn học chứng tỏ là sinh viên đó rất quan tâm đến môn học
này. Hay nói cách khác đi, thông qua những thói quen học tập, chúng ta có thể suy
diễn được mức độ quan tâm hay sự đánh giá của sinh viên đối với các môn học.
topic1
1
topic2 topic3 topic4 … topic
n User1 5 1 1 4 5
User2 1 5 3 4
…
Usern 2 5 1 3
V(ui, tj)
68
Vì vậy, ta sẽ tìm cách ánh xạ tập hợp các đặc trưng liên quan đến thói quen học
tập của một sinh viên thành một giá trị thể hiện mức độ quan tâm của sinh viên đối
với chủ đề hay môn học.
Hình 4-10- Hàm f ánh xạ từ thói quen học tập thành giá trị thể hiện mức độ quan tâm
Hàm f :
Nội dung : Ánh xạ từ các thông tin về thói quen học tập của sinh viên thành giá trị
thể hiện mức độ quan tâm của sinh viên đối với môn học/ chủ đề.
Công thức tổng quát :
f(a1, a2,…, an) = S ai*ai
Trong đó :
ai Î {Tập các đặc trưng thể hiện thói quen học tập}
ai : Trọng số của đặc trưng ai tương ứng
Minh họa một số ai được sử dụng :
· a1 = ”Tổng thời gian học” : là toàn bộ thời gian sinh viên đã dành cho môn học/
chủ đề. Thuộc tính này đóng vài trò khá quan trọng trong việc thể hiện mức độ
quan tâm đối với chủ đề.
· a2 = ”Số lần vào học” : Là tổng số lần sinh viên đã đăng nhập vào hệ thống và
thực hiện các công việc liên quan đến một môn, chương hoặc chủ đề. Khi tổng
thời gian học là như nhau, số lần vào học quá nhiều, quá ít hoặc trung bình cũng
một phần nào thể hiện mức độ quan tâm.
Vij = Rating(ui,topicj) = f (thói quen học tập)
(mức độ quan tâm)
69
· a3 = ”Tính đều đặn trong học tập” : Thể hiện mức độ học đều đặn của sinh viên.
Sinh viên học càng đều chứng tỏ mức độ quan tâm càng cao.
· a4 = ”Tổng thời gian học online” : Là tổng thời gian sinh viên tham gia các buổi
học online theo giờ qui định của môn học. Việc tham gia thường các buổi học
online có thể ví như là những buổi đi học trên giảng đường trong cách học
truyền thống phấn/bảng.
· a5 = ”Số lần không nộp bài” : Là số lần sinh viên không nộp bài theo qui định
của giáo viên. Đây là một thuộc tính có ảnh hưởng nhiều đến kết quả học tập của
sinh viên cũng như thể hiện mức độ quan tâm của sinh viên đối với môn học.
· a6 = ”Số lần nộp bài trễ hạn” : Là số lần sinh viên nộp bài trễ hạn so với qui định
thời gian của giáo viên. Tương tự như ở trên, đây cũng là một giá trị thể hiện đặc
trưng của sinh viên khi xét đến mức độ quan tâm đối với môn học/ chủ đề.
Luận văn đã nêu ý nghĩa, những tham số đầu vào và bước đầu đề xuất sử dụng
công thức tổ hợp tuyến tính cho hàm f. Trong phạm vi luận văn, chúng tôi không có
ý định đi sâu vào vấn đề tối ưu hoá công thức cho hàm f.
4.5.1.3 Điều kiện cho tạo lập cộng đồng
Ma trận đánh giá là một phương tiện để đo mức độ tường đồng giữa các người
dùng, từ đó có thể chọn ra được những người dùng tương tư gần nhất. Tuy nhiên
không phải tất cả những người trong hệ thống có độ tương đồng cao đều được chọn
mà chỉ chọn trong số những người thoả một số điều kiện nào đó. Tuỳ theo từng yêu
cầu tư vấn cụ thể mà có những điều kiện bổ sung khác nhau trong giai đoạn tạo lập
cộng đồng. Ví dụ :
· Tư vấn thời gian học tập các chủ đề của môn học : Cộng đồng phải nằm trong
tập hợp những người đã học qua môn đó và đạt kết quả tốt.
· Tư vấn lộ trình thi lại : Cộng đồng là những người đã thi rớt môn học đó và chỉ
thi 1 lần là qua.
70
· Tư vấn lộ trình học môn mới : Cộng đồng là những người học có kết quả tốt, đã
tốt nghiệp hoặc ít ra cũng gần tốt nghiệp.
· Tư vấn kiến thức cần chuẩn bị cho môn mới : Cộng đồng là những người đã học
qua môn học đó, đạt kết quả tốt và thường xuyên chuẩn bị trước kiến thức cho
môn mới.
4.5.2 Cộng đồng theo nhóm các đặc trưng còn lại
Ma trận đánh giá là một phương pháp phổ biến để xác định khoảng cách (hay
còn gọi là độ tương đồng) giữa các người dùng. Tuy nhiên trên thực tế không phải
khi nào ta cũng quy về được ma trận đánh giá, đặc biệt là khi không tồn tại hoặc là
rất khó xác định khoảng cách giữa các giá trị trong thuộc tính. Ví dụ với thuộc tính
dân tộc có các giá trị Kinh, Tày, Nùng, Khơ-me. Ta không thể đo khoảng cách giữa
các giá trị dân tộc này (khó có thể trả lời câu hỏi ” khoảng cách giữa dân Kinh và
dân tộc Tày có lớn hơn khoảng cách giữa dân tộc Kinh và dân tộc Nùng ?”). Trong
trường hợp này ta chỉ có thể xác định cộng đồng những người cùng dân tộc.
Trong tập các thuộc tính của nhóm các đặc trưng còn lại, ta nhận thấy phần lớn
thuộc tính thuộc loại này (khó xác định khoảng cách). Từ nhận xét đó, luận văn đề
xuất việc khai thác cộng đồng nhóm các đặc trưng còn lại theo mô hình không gian
cộng đồng đa tiêu chuẩn (a-Community Spaces Model) [1]
4.5.2.1 Mô hình không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn
Một cộng đồng trong mô hình không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn [1] được
định nghĩa như một tập hợp những người sử dụng gần gũi với nhau dựa trên một
tiêu chuẩn so sánh nào đó. Từ đó, mỗi thuộc tính trong các profiles (tuổi tác, nghề
nghiệp, nơi cư trú, trình độ, chủ đề quan tâm, …) đều có thể được sử dụng như một
tiêu chuẩn để thành lập một không gian hay một tập hợp các cộng đồng. Như vậy,
một người sử dụng có thể đồng thời thuộc nhiều cộng đồng khác nhau theo từng
tiêu chuẩn riêng biệt. Ví dụ một sinh viên A xét theo tiêu chuẩn dân tộc thì thuộc
cộng đồng những người ”dân tộc Khơ-me”, còn khi xét theo tiểu chuẩn tuổi tác và
71
nghề nghiệp thì thuộc cộng đồng những người ”trung niên làm trong ngành sư
phạm”.
Hình 4.11 Thể hiện mô hình chung cho vấn đề tổ chức cộng đồng và khai thác
thông tin tư vấn theo mô hình không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn
Hình 4-11- Không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn
4.5.2.2 Tổ chức ma trận nhị phân
Từ ý tưởng của không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn, chúng tôi nhận thấy có thể
chuyển về dạng ma trận đánh giá nhị phân. Ý tưởng chính của vấn đề này là ứng với
mỗi thuộc tính hoặc nhóm thuộc tính trong mô hình không gian cộng đồng đa tiêu
chuẩn, nếu useri thuộc cộng đồng của user u (user đang tìm cộng đồng) thì giá trị
trong ma trận sẽ là 1, ngược lại sẽ mang giá tri 0 (không cùng cộng đồng).
User Profile
Thuộc tính 1 Thuộc tính 2 Thuộc tính 3 … Thuộc tính n
Cộng
đồng a1
Cộng
đồng a2
Cộng đồng
am
…
Thông tin
tư vấn 1
Thông tin
tư vấn 2
Thông tin
tư vấn m
…
Thông tin
tư vấn
w1 w2 wm
Vd : Cộng đồng
những người
cùng độ tuổi
Vd : Cộng
đồng những
người cùng
nghề nghiệp
và nơi cư trú
Trọng số
User U Có
72
Hình 4-12- Tổ chức ma trận nhị phân trên nhóm các đặc trưng còn lại
Với ma trận nhị phân này, việc xác định cộng đồng của người dùng U trên tập các
đặc trưng còn lại sẽ trở nên đơn giản hơn, thay vì phải sử dụng các công thức hệ số
tương quan hoặc cosine (xem chi tiết 3.4.2.2) để đo khoảng cách giữa các người dùng,
ta có thể cộng tổng theo từng dòng. Cộng đồng sẽ là tập hợp những người có tổng
Trong đó
− User U : Là user đang xét để tìm cộng đồng
− useri : Là user thứ i
− B(ui,dj) = Giá trị nhị phân thể hiện sự cùng cộng đồng
của user i với user U khi xét trên đặc trưng dj
B(ui, dj)
1 0 0 0 0 1 …
4 1 0 1 1 1 Usern-1
Dân tộc Nghề
nghiệp
Địa bàn
cư trú
Mức
sống
Ngoại
ngữ
å
(độ tương
đồng)
User U 1 1 1 1 1 6
User1 0 1 1 0 0 2
User2 1 0 0 0 1 2
User đang xét để
tìm cộng đồng
1 : Cùng cộng đồng với user U xét trên tiêu chí dj
0 : Khác cộng đồng với user U
Ví dụ : Xét trên tiêu chí Dân tộc, User U là dân tộc Kinh
• Những user nào là dân tộc kinh à sẽ có giá trị 1 trong ma trận nhị phân
• Những user không phải là dân tộc kinh à sẽ có giá trị 0
73
dòng cao nhất (tức là có nhiều đặc trưng trùng với các đặc trưng của người dùng U
đang xét với giả thiết là mức độ quan trọng của các đặc trưng là như nhau).
Trên thực tế mỗi đặc trưng sẽ có một mức độ quan trọng khác nhau, và sẽ phụ
thuộc vào từng chuyên ngành học cụ thể. Ví dụ xét trong ngành “công nghệ thông tin”
thì đặc trưng về giới tính sẽ không có ý nghĩa hoặc nếu có cũng sẽ rất thấp, tuy nhiên
khi xét trong ngành “thể thao” thì đặc trưng này sẽ có mức độ quan trọng cao hơn.
Như vậy kết quả tổng theo dòng trong ma trận nhị phân ở trên phải xét thêm trọng số
(thể hiện mức độ quan trọng của từng đặc trưng).
Sau khi tổ chức nhóm các đặc trưng còn lại theo ma trận nhị phân này, việc khai
thác cộng đồng và cung cấp tài nguyên sẽ hoàn toàn tương tự như phương pháp đã
triển khai với nhóm đặc trưng thói quen học tập.
Như vậy với nhóm thông tin nhân khẩu, luận văn đã đưa ra hai phương pháp khai
thác cộng đồng :
- Khai thác cộng đồng theo không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn : Đây là phương
pháp đã được tác giả kiểm chứng bằng thực nghiệm [24].
- Khai thác theo ma trận nhị phân : Do luận văn đề xuất từ ý tưởng của khái
niệm không gian cộng đồng đa tiêu chuẩn trên cơ sở phân tích tính hợp lý của
vấn đề.
Với hai phương án đề xuất, việc lựa chọn phương án nào để triển khai sẽ do người
phân tích thiết kế hệ thống quyết định.
4.6 TÍCH HỢP KẾT QUẢ TƯ VẤN
4.6.1 Cung cấp thông tin tư vấn theo mô hình không gian cộng đồng đa
tiêu chuẩn
Theo phương pháp này ứng với mỗi tiêu chuẩn (gồm một thuộc tính hoặc tập các
thuộc tính) sẽ có một cộng đồng và cộng đồng này sẽ cung cấp một số thông tin tư vấn
tương ứng. Thông tin tư vấn trong kết quả cuối cùng sẽ được tính như sau [1]:
74
1
( , ) . ( , )
n
j j
j
DanhGia u d w DanhGia u d
=
= å
Trong đó : Wj : Trọng số của tiêu chuẩn j
DanhGiaj(u,d) : đánh giá của cộng đồng của u theo tiêu chuẩn j trên tài nguyên d
4.6.2 Tích hợp kết quả tư vấn sau cùng
Luận văn đã khai thác cộng đồng theo hai nhóm thuộc tính bằng hai phương pháp
khác nhau. Một phương pháp là ứng dụng lọc cộng tác để khai thác trên nhóm thông
tin về thói quen học tập và phương pháp thứ hai là sử dụng không gian cộng đồng đa
tiêu chuẩn hoặc khai thác ma trận nhị phân trên nhóm các đặc trưng còn lại. Ứng với
mỗi phương pháp sẽ cung cấp một số thông tin tư vấn. Ta sẽ tích hợp kết quả từ hai
nguồn thông tin tư vấn này.
Hình 4-13- Mô hình tích hợp kết quả tư vấn
Trong các phương pháp tích hợp kết quả do Burke đề xuất [9] đã được trình bày
trong mục 3.4.4, chúng tôi nhận thấy phương pháp tích hợp theo trọng số là phù hợp
cho mô hình chúng tôi đã đề xuất nhất. Tuy nhiên khi triển khai cho một ứng dụng
User
Cộng đồng
các đặc
trưng còn lại
Cộng đồng
thói quen
học tập
Thông tin
tư vấn 1
Thông tin
tư vấn 2
Thông tin
tư vấn
Cung cấp
Cung cấp
Tích
hợp
75
thực tế, người thiết kế hệ thống vẫn có thể chọn lại phương pháp tích hợp khác phù
hợp với đặc điểm của hệ thống dự kiến triển khai.
Trong đó :
- a1, a2 : lần lượt là trọng số của phương pháp 1 và phương pháp 2
- KQ1, KQ2 : kết quả của phương pháp 1 và phương pháp 2
- KQ : kết quả sau cùng
4.7 TƯ VẤN HỌC TẬP
Luận văn đã đề xuất mô hình tổ chức và khai thác profile theo phương pháp dựa
vào cộng đồng với mong muốn là có thể sử dụng để tư vấn nhiều loại thông tin mà
người học có nhu cầu miễn là những loại thông tin đó được thu thập và tổ chức khai
thác từ hệ thống thông qua cộng đồng. Tuy nhiên ứng với mỗi nội dung tư vấn sẽ có
một số vấn đề cần phải xử lý riêng cho phù hợp với yêu cầu. Sau đây, luận văn sẽ
trình bày những điểm khác biệt này trong ba nội dung tư vấn mà đề tài đã đặt ra ban
đầu là :
a) Tư vấn tài nguyên học tập,
b) Tư vấn cách thức học, và
c) Tư vấn chọn môn học.
a1*KQ1 + a2*KQ2
a1 + a2
KQ =
76
Hình 4-14- Mô hình tổng quát cho ba nội dung tư vấn học tập
4.7.1 Tư vấn tài nguyên học tập
Nội dung tư vấn : Hệ thống gợi ý, giới thiệu cho người học những tài nguyên
học tập khác ngoài giáo trình học và bài giảng của giáo viên. Các tài nguyên ở đây
có thể là những bài tập làm thêm, các tài liệu tham khảo liên quan đến môn học/chủ
đề hoặc những kiến thức làm nền tảng cho môn đang học. Tài nguyên có thể ở dạng
văn bản (ebook, pdf, doc, html,…), dạng media hay bất kỳ dạng nào khác.
Người học
Tư vấn
phương
pháp học
Tư vấn
tài nguyên
học tập
Xem cộng đồng
quan tâm đến tài
nguyên như thế
nào ?
Xem cộng
đồng học
như thế nào?
Cộng đồng của
người học
Tư vấn
chọn môn
học
Xem thời gian cộng
đồng đã học ?
Xem người học
đã học như thế
nào ?
77
Hình 4-15- Tư vấn tài nguyên học tập
Hình 4-15 mô tả một số đặc thù riêng cho mô hình khai thác chức năng tư vấn
tài nguyên học tập sau bước tạo lập cộng đồng :
Cộng đồng người học (*)1 là cộng đồng người học cần tư vấn tài nguyên (cộng
đồng theo thói quen học tập (mục 4.5.1) hoặc là cộng đồng trong không gian
cộng đồng đa tiêu chuẩn (mục 4.5.2)). Phương pháp thành lập cộng đồng là như
nhau cho cả ba nội dung tư vấn và đã được mô tả ở các phần trên.
1 Các xử lý (*) gần như là như nhau cho cả ba nội dung tư vấn học tập nên nếu không có gì đặc biệt thì sẽ
không được mô tả lại ở các mô hình sau
Cộng đồng
người học
Xem cộng đồng đánh giá
trên các tài nguyên thế nào
Tính điểm số trung bình của
cộng đồng trên từng tài nguyên
Chọn lọc tài nguyên 1
Tích hợp tài nguyên
Chọn lọc tài nguyên 2
Tư vấn cho
người học
Phương
pháp thực
hiện giống
nhau cho tất
cả các nội
dung tư vấn
78
Xem cộng đồng đánh giá trên các tài nguyên thế nào : Đây là bước dự đoán mức
độ hữu ích của tài nguyên đối với cộng đồng. Để đánh giá mức độ hữu ích này,
hệ thống có thể căn cứ vào hành vi của các người dùng trên tài nguyên : số lần
download, tổng thời gian dành cho tài nguyên, số lần xem tài nguyên,… Ta hoàn
toàn có thể sử dụng lại hàm f (ánh xạ các đặc trưng thói quen học tập thành giá
trị thể hiện mức độ quan tâm đối với các chủ đề/môn học – xem mục 4.5.1.2)
với giá trị các tham số ai bây giờ sẽ là các hành vi người dùng trên tài nguyên:
Với các giá trị cụ thể cho ai là :
a1 à Thời gian xem tài nguyên
a2 à Số lần download
a3 à Số lần mở (xem) tài nguyên
Tính điểm số trung bình của cộng đồng trên từng tài nguyên (*): Hệ thống căn
cứ vào điểm số đánh giá của từng thành viên trong cộng đồng kết hợp với mức
độ tương đồng so với người học cần tư vấn (xem mục 3.4.2.1).
Chọn lọc tài nguyên 1 : Với kết quả đánh giá của cộng đồng trên từng tài
nguyên học tập, có thể chọn n tài nguyên có điểm số cao nhất hoặc chọn những
tài nguyên thỏa ngưỡng e.
Tích hợp tài nguyên (*): Mỗi cộng đồng sẽ cung cấp một tập tài nguyên học tập.
Các cộng đồng ở đây là những cộng động trong mô hình không gian cộng đồng
đa tiêu chuẩn (hình 4.11) hoặc là cộng đồng nhóm thông tin nhân khẩu và cộng
đồng nhóm các đặc trưng còn lại (hình 4.8). Tài nguyên sau cùng sẽ được tích
hợp tuyến tính (xem mục 4.6)
Chọn lọc tài nguyên 2 : Sau khi tích hợp tài nguyên từ nhiều nguồn khác nhau,
mỗi tài nguyên cũng sẽ có một điểm số đánh giá chung. Có thể chọn lọc tài
nguyên bằng các phương pháp tương tự như trên.
Đánh giá của người dùng
trên tài nguyên = f(hành vi người dùng trên tài nguyên) = f(ai)
79
Ngoài ra với việc ứng dụng hàm f(ai) như đã mô tả ở mục 4.5.1.2, ta có thể xây
dựng được ma trận thể hiện đánh giá của người học trên các tài nguyên. Từ ma trận
này ta có thể sử dụng phương pháp xác định sự tương đồng giữa các tài nguyên [20]
để chọn những tài nguyên học tập tương tự, hay khai thác các luật (nếu A và B à
C) trên các tài nguyên để tư vấn cho người học. Ví dụ sau khi đã khai khoáng tập tài
nguyên và tìm ra luật nếu “A và B à C” trên cộng đồng của người học, Nếu người
học đã xem hai tài nguyên A và B thì tài nguyên C sẽ được tư vấn cho người học.
4.7.2 Tư vấn cách thức học
Nội dung tư vấn : Cách thức học ở đây được hiểu như là cách thức học môn
học/chủ đề phù hợp với người học, bao gồm các thông tin như thời gian tối thiểu
cần thiết dành cho môn học/chủ đề, thời gian trung bình mỗi lần học, những buổi
học online nào không nên bỏ, nên học tối thiểu bao nhiêu buổi online, phân bố thời
gian học cho các chương như thế nào,.... Tất cả các thông tin này đều được khai
thác từ kết quả của cộng đồng trong tập hợp những người đã học tốt môn học này.
Hình 4-16- Tư vấn cách thức học
Cộng đồng
người học
Xem cộng đồng học tập
như thế nào
Tính điểm số trung bình của cộng
đồng trên các thông tin cần tư vấn
Tích hợp tài nguyên
Tư vấn cho
người học
80
Xem cộng đồng học tập thế nào: Mục tiêu chính của phương pháp này xem cộng
đồng đã học môn này như thế nào để tư vấn cho người học tương tự như vậy.
Các thông tin cần thu thập từ cộng đồng bao gồm thời gian học, trung bình mỗi
lần học, số buổi học online, số buổi vắng,... Việc tính toán chủ yếu là tính trung
bình trên kết quả của cộng đồng.
4.7.3 Tư vấn chọn môn học
Nội dung tư vấn : Từ danh sách các môn học mở trong học kỳ, hệ thống sẽ dự
đoán thời gian tối thiểu cần thiết dành cho từng môn học đối với người học cũng
như gợi ý nhóm các môn học phù hợp về thời gian cũng như kiến thức.
Hình 4-17- Tư vấn chọn môn học
Cộng đồng
người học
Dự đoán thời gian cần thiết
dành cho các môn học mở
Gợi ý các nhóm môn học
phù hợp
Tư vấn cho người học
Profile
người
học
Qui định về
điều kiện học
các môn học
Người học
81
Dự đoán thời gian cần thiết danh cho các môn học mở : Với các môn mở trong học
kỳ, hệ thống sẽ dựa vào kết quả của cộng đồng để dự đoán thời gian tối thiểu người
học cần dành cho từng môn học. Phương pháp thực hiện hoàn toàn tương tự như tư
vấn cách thức học môn học đã được trình bày ở trên, chỉ khác là trong mô hình này
là một danh sách các môn học và chỉ cần lấy thông tin thời gian học.
Gợi ý các nhóm môn học phù hợp : Từ kết quả thời gian cần thiết dành cho từng
môn học, kết hợp với kiến thức người học (thông qua kết quả học các môn), các quy
định về điều kiện học các môn (ví dụ phải đạt môn A mới có kiến thức học môn B),
và thời gian trung bình người học đã dùng cho việc học tập trong một học kỳ (lấy
trung bình hoặc xét vài học kỳ gần nhất), hệ thống sẽ gợi ý một số nhóm môn học
phù hợp về thời gian và kiến thức đối với người học.
Kết luận :
Trong chương này chúng tôi giới thiệu mô hình UMeL như là một môi trường học
tập thích nghi với từng người học. Thông qua việc khai thác profile cá nhân cũng như
những nhóm cộng đồng, chất lượng của mô hình được thể hiện qua tính tổng thể giúp
người học không còn lạc lõng trong không gian học tập ảo rộng lớn, từ đó sẽ tham gia
tích cực hơn vào việc học tập. Đây là điều quan trọng vì sự tham gia tích cực không
chỉ giúp cho cá nhân mà còn cho những người khác thông qua cách tiếp cận cộng tác
giữa những người học với nhau.
Điều đó có nghĩa là luận văn không chú trọng quá mức vào việc tối ưu hóa các
giá trị tham số mà tùy theo hệ thống cụ thể, những người phân tích, thiết kế sẽ thực
hiện phần việc này. Tương tự, tùy theo những ngữ cảnh cụ thể mà những người phân
tích thiết kế có thể thay thế, lắp ghép những thuật toán riêng sao cho kết quả tư vấn đạt
hiệu quả cao nhất (ví dụ, có thể thay thế phương pháp tích hợp kết quả theo trọng số ở
phần 4.6.2 bằng các phương pháp tích hợp khác đã mô tả trong phần 3.4.4).