BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: HỆ CHUYÊN GIA ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HCG TƯ VẤN CHỌN NGHỀ NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
MÔN HỌC: HỆ CHUYÊN GIA
ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HCG TƯ VẤN CHỌN NGHỀ NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn:ThS. Trần Hùng Cường
Lớp : CNTT3_K12_Nhóm13
Nhóm sinh viên thực hiện:

1. Trần X Trường
2. Phạm Vũ Hồng
3. Nguyễn Đình Hồng

Hà Nội, Ngày 26 Tháng 11 Năm 2020

1


Contents

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYÊN GIA
1.1 Khái niệm hệ chuyên gia
Hệ cơ sở tri thức là chương trình máy tính được thiết kế để mơ hình hố
khả năng giải quyết vấn đề của chuyên gia con người.
Hệ CSTT là hệ thống dựa trên tri thức, cho phép mô hình hố các tri thức
của chun gia, dùng tri thức này để giải quyết vấn đề phức tạp thuộc
cùng lĩnh vực.

Hai yếu tố quan trọng trong Hệ CSTT là: tri thức chuyên gia và lập luận,
tương ứng với hệ thống có 2 khối chính là Cơ sở tri thức và động cơ suy
diễn.
Hệ Chuyên gia là một loại cơ sở tri thức được thiết kế cho một lĩnh vực
ứng dụng cụ thể.
Ví dụ: Hệ Chun gia về chẩn đốn bệnh trong Y khoa, Hệ Chun gia
chẩn đốn hỏng hóc của đường dây điện thoại,…
Hệ Chuyên gia làm việc như một chuyên gia thực thụ và cung cấp các ý
kiến dựa trên kinh nghiệm của chuyên gia con người đã được đưa vào
Hệ Chuyên gia
Cơ sở tri thức: Chứa các tri thức chuyên sâu về lĩnh vực như chuyên gia.
Cơ sở tri thức bao gồm: các sự kiện, các luật, các khái niệm và các quan
hệ.
Động cơ suy diễn: bộ xử lý tri thức theo mơ hình hố theo cách lập luận
của chuyên gia. Động cơ hoạt động trên thông tin về vấn đề đang xét, so
sánh với tri thức lưu trong cơ sở tri thức rồi rút ra kết luận.
Kỹ sư tri thức (Knowledge Engineer): người thiết kế, xây dựng và thử
nghiệm Hệ Chuyên gia.

3


1.2 Cấu trúc hệ chuyên gia

• Giao diện người máy (User Interface): Thực hiện giao tiếp giữa Hệ
Chuyên gia và User. Nhận các thông tin từ User (các câu hỏi, các yêu
cầu về lĩnh vực) và đưa ra các câu trả lời, các lời khuyên, các giải thích
về lĩnh vực đó. Giao diện người máy bao gồm: Menu, bộ xử lý ngôn
ngữ tự nhiên và các hệ thống tương tác khác.
• Bộ giải thích (Explanation system): Giải thích các hoạt động khi có u

cầu của User.
• Động cơ suy diễn (Inference Engine): Quá trình trong Hệ Chuyên gia
cho phép khớp các sự kiện trong vùng nhớ làm việc với các tri thức về
lĩnh vực trong cơ sở tri thức, để rút ra các kết luận về vấn đề đang giải
quyết.
4


• Bộ tiếp nhận tri thức (Knowledge editor): Làm nhiệm vụ thu nhận tri
thức từ chuyên gia con người (human expert), từ kỹ sư tri thức và User
thông qua các yêu cầu và lưu trữ vào cơ sở tri thức
• Lưu trữ, biểu diễn các tri thức mà hệ đảm nhận, làm cơ sở cho các hoạt
động của hệ. Cơ sở tri thức bao gồm các sự kiện (facts) và các lụật
(rules).
• Vùng nhớ làm việc (working memory): Một phần của Hệ Chuyên gia
chứa các sự kiện của vấn đề đang xét.
1.3 Ứng dụng
1. Diễn giải (Interpretation): Mơ tả tình huống các dữ liệu thu thập
được
2. Dự báo (Prediction): đưa ra các tri thức về dự báo một tình huống:
dự báo giá cả, …
3. Thiết kế (Design): Lựa chọn cấu hình phù hợp, ví dụ: sắp xếp cơng
việc.
4. Chẩn đốn (Diagnosis): Dựa vào các dữ liệu quan sát được, xác
định các lỗi hỏng hóc.
5. Vạch kế hoạch (Planing): tạo lập các phương án hành động.
6. Dẫn dắt (Monotoring): So sánh dữ liệu và các kết quả hoạt động.
7. Gỡ rối (Debugging): Mô tả các phương pháp khắc phục của hệ
thống.
8. Giảng dạy (Instruction): Sửa chữa các lỗi của người học trong quá

trình học tập.
9. Điều khiển (Control): dẫn dắt dáng điệu tổng thể của hệ thống.

CHƯƠNG 2: SUY DIỄN TIẾN

5


2.1 Giới thiệu
Suy diễn tiến: là quá trình suy luận xuất phát từ một số sự kiện ban đầu,
xác định các sự kiện có thể sinh ra từ sự kiện này
Cơ chế hoạt động:

2.2 Đặc điểm
Là một trong hai cơ chế cơ chế suy luận trên các luật sản xuất trong biểu
diễn tri thức dựa trên luật.
Bài toán cần chứng minh:Với một tập các mệnh đề giả thiết (cơ sở tri
thức) KB, cần suy ra mệnh đề kết luận Q. Suy diễn tiến là suy diễn dựa
trên dữ liệu nên rất phù hợp với các bài toán đưa ra quyết đinh,nhận
dạng đối tượng…..
 Ý tưởng của suy diễn tiến:
Lặp lại 2 bước sau cho đến khi suy ra được kết luận:
- Áp dụng các luật có mệnh đề giả thiết được thỏa mãn trong KB
- Bổ sung kết luận của các luật đó vào trong KB.
Những điểm cần chú ý khi cài đặt giải thuật suy diễn tiến:
6


- Tránh các vòng lặp bằng cách kiểm tra xem các mệnh đề mới đã có trong
danh sách các mệnh đề cần chứng minh chưa ? Nếu rồi thì khơng bổ

sung lại nữa!
- Tránh việc chứng minh lặp lại đối với một mệnh đề. Mệnh đề này có thể
đã được chứng minh là đúng ở trước đó hoặc đã được chứng minh ở
trước đó là khơng thể thỏa mãn được trong KB.
•

Ưu điểm của suy diễn tiến
- Ưu điểm chính của suy diễn tiến là làm việc tốt khi bài tốn về bản
-

chất đi thu thập thơng tin rồi thấy điều cần suy diễn.
Suy diễn tiến cho ra khối lượng lớn các thông tin từ một số thông

-

tin ban đầu. Nó sinh ra nhiều thơng tin mới.
Suy diễn tiến là tiếp cận lý tưởng đối với loại bài toán cần giải
quyết các nhiệm vụ như lập kế hoạch , điều hành điều k hiển và

•

diễn dịch.
Nhược điểm của suy diễn tiến:
Một nhược điểm chính của hệ thống suy diễn tiến là không cảm nhận
được rằng chỉ một vài thông tin là quan trọng. Hệ thống hỏi các câu
hỏi có thể hỏi mà khơng biết rằng chỉ một ít câu đã đi đến kết luận
được.

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG
3.1 Giới thiệu bài tốn

Hướng nghiệp ln là nhiệm vụ quan trọng và thiết yếu của mỗi quốc
gia nói chung và bản thân mỗi cá nhân nói riêng. Việc hướng nghiệp
đồng nghĩa với việc bạn đi đúng với xu thế hiện đại. Bạn đang là học
sinh , sinh viên bạn không biết mình nên học trường nào, mình nên thi
ngành nào và xã hội đang cần gì ở các bạn.
Bên cạnh đó, ngày nay khi mà nhiều lĩnh vực trong cuộc sống đang ngày
càng được chun mơn hóa một cách sâu sắc. Cùng với đó là việc chúng

7


ta ln muốn xây dựng các chương trình, các hệ thống có thể hoạt động
thay thế cho các quyết định của con người. Do vậy, càng ngày chúng ta
càng thấy xuất hiện nhiều hệ chuyên gia được sử dụng hằng ngày để thay
thế con người đưa ra các quyết định, các dự đoán, tư vấn trong một số
lĩnh vực cụ thể như y học, kỹ thuật,…
Hệ chuyên gia tư vấn chọn nghề nghiệp sẽ hỗ trợ người sử dụng lựa chọn
nghề nghiệp phù hợp sở thích và khả năng của bản thân.

3.1.1 Tên đề tài và mục đích xây dựng đề tài
•

Tên đề tài: “Cài đặt thuật tốn suy diễn tiến hỗ trợ tư vấn chọn

•

nghề nghiệp”.
Mục đích xây dựng đề tài: xây dựng được một hệ chuyên gia thu
thập tri thức từ các thực tế trong đời sống, giúp đỡ chúng ta có thể
chọn được nghề nghiệp đúng với khả năng của bản thân

3.1.2 Phát biểu bài toán
Yêu cầu bài toán là phải xây dựng được một hệ chuyên gia trong mơi
trường windows có thể đưa ra gợi ý cho người dùng cho việc lựa chọn
những sở thích và khả năng của mình .
Các thơng tin mà người sử dụng đưa vào là các câu trả lời
“Đúng” hoặc “Sai” cho các câu hỏi về bản thân mình mà hệ chuyên
gia đưa ra.
Để thực hiện được các yêu cầu đó, hệ thống cần xây dựng được
một hệ cơ sở tri thức. Trong đó:
-

Bộ cơ sở tri thức bao gồm tập các sự kiện và tập các luật về khả
năng của bản thân mỗi người được thu thập từ các chuyên gia con
người trong lĩnh vực tư vấn.

8


-

Bộ động cơ suy diễn là các cài đặt để tìm kiếm các sự kiện và các
luật liên quan tới khả năng, sở thích của mỗi cá nhân. Với bài toán
này, bộ động cơ suy diễn được cài đặt theo cơ chế suy diễn tiến.

3.2 Giải quyết bài toán
3.2.1 Thu thập tri thức
-

Thu thập tri thức là bước quan trọng mở đầu cho mỗi bài toán, đặc

-

biệt đối với bài toán tư vấn ra quyết định.
Các tri thức cụ thể của bài toán tư vấn nghề nghiệp.

* Dựa trên quá trình học tập ta có các sự kiện sau
Các sự kiện đưa ra
Học Khối A
Học Khối B
Học Khối D
Học Nghệ Thuật
Học Tiếng Anh

Kí hiệu
SkA
SkB
SkD
SkNT
SkTA

* Dựa trên khả năng và sở thích của bản thân ta có các sự kiện sau:
Các sự kiện đưa ra
Tự tin
Ngoại hình ưu nhìn
Có thẩm âm, cảm nhận âm nhạc tốt
Có cơ thể mềm dẻo
Có hình thể đẹp
Khả năng diễn xuất
Có tính cẩn thận tỉ mỉ

Thích máy tính
Thích làm việc với các con số
Có khả năng sáng tạo
Thích gõ code

Kí hiệu
SkNT1
SkNT2
SkNT3
SkNT4
SkNT5
SkNT6
SkA1
SkA2
SkA3
SkA4
SkA5
9


Thích chế tạo máy móc
Trí nhớ tốt
Thích đi du lịch
Giao tiếp tốt
Có hiểu biết về lịch sử, địa lý
Xử lý tình huống tốt
Có khả năng sư phạm
Thích nghiên cứu sinh học
Có tinh thần chịu trách nhiệm cao
Chịu áp lực tốt

Có kiến thức sâu về một ngành y cụ
thể (mắt, thần kinh, khớp…)
Có tâm hồn thương người vơ hạn
Nghiên cứu và tìm hiểu các loại
thuốc, thảo mộc
Có khả năng tư duy logic
Có khả năng phân tích
Độc lập sáng tạo
Thích làm việc với các máy móc,
thiết bị, cơng cụ
Thích tìm tịi khám phá tự nhiên
Có kĩ năng về đo đạt bàn đồ
Giải quyết những vấn đề trắc địa
Nghiên cứu và sử dụng các công
nghệ trong lĩnh vực trắc địa bản đồ
Thu thập mẫu, đo đạt và tổng hợp
Phân tích số liệu
Nghiên cứu tìm hiểu các cơng nghệ
hiện đại của ngành sinh học
Có khả năng ngoại ngữ rất tốt
Kĩ năng mềm tốt
Yêu thích ngơn ngữ
Thích các ngơn ngữ của nhiều QG
khác
Viết tốt
Cập nhật thông tin tốt

SkA6
SkTA1
SkTA2

SkTA3
SkTA4
SkTA5
SkTA6
SkB1
SkB2
SkB3
SkB4
SkB5
SkB6
SkB7
SkB8
SkB9
SkB10
SkB11
SkB12
SkB13
SkB14
SkB15
SkB16
SkB17
SkD1
SkD2
SkD3
SkD4
SkD5
SkD6
10

Thích tìm hiểu các tác phẩm văn
chương
Thích nghiên cứu và phê bình văn
học
Có khả năng ghi nhớ tốt
Thích tìm hiểu pháp luật
Có khả năng thanh nhạc
Có kiến thức về âm nhạc
u thích và sử dụng thành thạo máy
tính
Có khả năng vẽ
Viết văn tốt
Có khả năng cảm thụ và phê bình
văn học

SkD7
SkD8
SkD9
SkD10
SkD11
SkD12
SkD13
SkD14
SkD15
SKD16

3.2.2 Từ các sự kiện trên ta suy ra được các sự kiện và các tập luật

r1: SkNT ^ SkNT1^ SkNT2 → N1(Ca sĩ, Diễn viên điện ảnh, Diễn
viên múa, Người mẫu)

r2: N1 ^ SkNT3 →N2( Ca sĩ, Diễn viên múa)
r3: N2 ^ SkNT4 → Ca sĩ
r4: N2 ^ SkNT5 → Diễn viên múa
r5: N1 ^ SkNT6 → Người mẫu
r6: N1 ^ SkNT7→ Diễn viên điện ảnh

11


r7: SkA ^ SkA1 → N4 (Kế tốn, Cơ khí, designer, coder)
r8: N4 ^ SkA2 →N5 (Kế toán, Designer, coder)
r9: N5 ^ SkA3 → Kế toán
r10: N5 ^ SkA4 → Designer
r11: N5 ^ SkA5 → Coder
r12: N4 ^ SkA6 → Cơ khí
r13: SkTA → N6 (Phiên dịch, Hướng dẫn viên du lịch,Tiếp viên hàng
không, Giáo viên môn Tiếng Anh)
r14: N6 ^ SkTA1 → Phiên dịch
r15: N6 ^ SkTA2 ^ SkTA3 ^ SkTA4 → N7(Hướng dẫn viên du lịch,
Tiếp viên hàng không)
r16: N7 ^ SkTA5 → Hướng dẫn viên du lịch,
r17: N7 ^ SkTA6 → Tiếp viên hàng không
r18: N6 ^ SkTA7 → Giáo viên Tiếng Anh
r19: SkB ^ SkB1 ^ SkB2 →N8 (Y đa khoa, Dược học, Kĩ thuật môi
trường, Công nghệ sinh học, Trắc địa bản đồ )
r20: N8 ^ SkB3 ^ SkB4 → N9 (làm bác sĩ Y đa khoa, làm ngành
Dược)
r21: N9 ^ SkB5 ^ SkB6 → làm Bác Sĩ Y đa khoa
r22: N9 ^ SkB7 ^ SkB8 → làm nghề Dược
r23: N8 ^ SkB9 ^ SkB10 ^ SkB11 → N10 ( kĩ thuật môi trường, trắc

địa bản đồ)
r24: N10 ^ SkB12 ^ SkB13 → Kĩ thuật môi trường.
r25: N10 ^ SkB14 ^ SkB15 ^ SkB16 → Trắc địa bản đồ
r26: N8 ^ Sk17 ^ Sk18 ^ Sk19 → công nghệ sinh học.

12


r27: SkD ^ SkD1 → N11(Báo chí, Luật, Văn học, Quan hệ Quốc tế,
Ngôn ngữ học)
r28: N11 ^ SkD2 → N12(Quan hệ Quốc tế, Ngôn ngữ học)
r29: N12 ^ SkD3→ Quan hệ Quốc tế
r30: N12 ^ SkD4 ^ SkD5 → Ngơn ngữ học.
r31: N11 ^ SkD6 → N13 (Báo chí, Văn học)
r32: N13 ^ SkD7 → Báo chí
r33: N13 ^ SkD8 ^ SkD9 → Văn học
r34: N11 ^ SkD10 ^ SkD11 → Luật
3.2.3 Suy diễn tiến
-

Đối với bài toán tư vấn chọn nghề nghiệp (dạng bài toán đưa ra
quyết định) nên phương pháp suy diễn tiến là phương pháp phù

-

hợp.
Trong nội dung bài tập lớn này, chúng em đã cài đặt thuật toán suy
diễn tiến với tưởng ban đầu của thuật tốnvà có thể thêm một số
cải tiến để giúp tránh các nhược điểm của thuật toán

Lặp lại 2 bước sau cho đến khi suy ra được kết luận:
• Áp dụng các luật có mệnh đề giả thiết được thỏa mãn trong

-

KB
• Bổ sung kết luận của các luật đó vào trong KB.
Trong trường hợp xảy ra xung đột luật tức là tại một bước suy diễn
có nhiều hơn một bước có thể sử dụng được. Giải quyết xung đột
luật đồng thời tránh các vòng lặp và tránh việc chứng minh lặp lại
đối với một mệnh đề.
• Khơng áp dụng các luật sinh ra các kết quả (các sự kiện) đã
có trong bộ nhớ làm việc.
• Khơng áp dụng lại một luật nếu nó vẫn sinh ra cùng một tập
các sự kiện (giống như lần áp dụng trước của nó).
13


3.3 Cài đặt, demo chương trình
3.3.1 Cài đặt
-

Chương trình được viết bằng : C#
Chạy bằng Visual Studio 2013.
Tạo nên từ tool ComboBox, Group, RadioButtom…

3.3.2 Demo chương trình
-

Các chức năng chính của chương trình: search và tư vấn.

Hình 3.1. Form giao diện chính.

Người dùng lựa chọn Khối học cũng như khả năng và sở thích của bản thân.

14


Hình 3.2. Người dùng lựa chọn Khối học và khả năng và sở thích của bản thân.

Tiến hành Suy diễn

Hình 3.3. Tiến hành Suy diễn

15


.

Kết quả đưa ra chính là nghề nghiệp phù hợp với người dùng sau khi tư vấn.

16


Hình 3.4. Kết quả

Kết luận đánh giá
Các vấn đề gặp phải
-

Trong quá trình xây dựng chương trình, thu thập và biểu diễn tri

-

thức là hai vấn đề xảy ra nhiều sai sót và lỗi.
Trong q trình thu thập: vì số lượng thông tin hỏi đáp không
nhiều nên kết quả khi thống kê chưa thật chính xác.

Hướng phát triển của đề tài
-

Xây dựng mở rộng thêm tri thức, cho phép học và bổ sung thêm
các luật vào cơ sở tri thức , cải tiến các tri thức, nâng cao độ chính

-

xác
Thử nghiệm phương thức biểu diễn tri thức bằng thông tin không
chắc chắn dựa trên lý thuyết xác suất.

Đánh giá

17


-

Chương trình cịn nhiều hạn chế về kết quả tư vấn vì số lượng tập

-

luật,lượng dữ liệu cịn hạn chế.
Giao diện còn đơn giản

Tài liệu tham khảo
Tiếng việt
[1] Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội (2015), Giáo trình hệ chun gia,
NXB khoa học và kỹ thuật
[2] Bùi Công Cường (2001), N.D.Phước, Hệ mở, Mạng Nowrron và ứng
dụng (Tuyển tập các bài giảng), NXB Khoa học và Kỹ thuật.
Tiếng Anh
[3] I.H. Kuo, et al, "An improved method for foreacasting enrollments based
on fuzzy time series and particle swarm optimization ", Exper systems with
application, 36 (2009) 6108-6117.
[4] K. Huang , "Efective length of interval to improve foreacasting on fuzzy
time series " , Fuzzy and Systems, (2001) vol. 123, pp. 387-394.
[5] U. Yolcu et. Al, "A new approach for determining the length of intervals
for fuzzy time series ", Applied Soft Computing, (2009) vol. 9, pp. 647-651

18