Nghiên cứu xây dựng ứng dụng học tiếng anh theo ngữ cảnh trên thiết bị di động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Lê Duy Khánh
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
ỨNG DỤNG HỌC TIẾNG ANH THEO NGỮ
CẢNH TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Mạng và Truyền thông
HÀ NỘI - 2010

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Lê Duy Khánh
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
ỨNG DỤNG HỌC TIẾNG ANH THEO NGỮ
CẢNH TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Mạng và Truyền Thông
Cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Việt Anh
HÀ NỘI - 2010
LỜI CẢM ƠN
Khóa luận này được thực hiện trong một thời gian không phải là dài, xong đây là
công trình lớn nhất mà tôi đã thực hiện được trong thời gian học tập ở trường đại học.
Ngoài sự cố gắng, nỗ lực của bản thân còn có sự giúp đỡ của nhiều người để tôi có thể
hoàn thiện được khóa luận này.
Đầu tiên, con xin vô cùng biết ơn cha mẹ, đã có công sinh thành, dưỡng dục, thương
yêu, chăm sóc con để con có được ngày hôm nay.
Sau tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến ThS. Nguyễn Việt Anh, người thầy
không chỉ hướng dẫn tận tình cho tôi trong suốt khóa luận này mà còn là người dẫn dắt,

chỉ đường cho tôi trong suốt một năm qua. Đồng thời tôi cũng xin cám ơn tới tất cả các
thầy cô giáo trong khoa CNTT- Trường ĐH Công Nghệ đã truyền đạt những kiến thức,
kinh nghiệm quý báu trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn anh Đỗ Thế Chuẩn và anh Vũ Hồng Phong đã nhiệt tình
giải đáp các thắc mắc về kỹ thuật trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện khóa luận
này.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các bạn của tôi : Nguyễn Sỹ Tuấn và Nguyễn Minh Hà đã
hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.
Xin chân thành cảm ơn tất cả.
Hà Nội , ngày 21 tháng 05 năm 2010
Người thực hiện
Lê Duy Khánh
TÓM TẮT
Học theo ngữ cảnh là một khái niệm khá mới mẻ ở nước ta. Trong khóa luận này, tôi
sẽ tập trung trình bày các khái niệm về ngữ cảnh, cách một ứng dụng nhận diện được sự
thay đổi ngữ cảnh và cách thức triển khai một ứng dụng học Tiếng Anh theo ngữ cảnh
trên thiết bị di động.
Bài toán đặt ra là xây dựng một ứng dụng hỗ trợ người học Tiếng Anh ngay trên
thiết bị di động của mình. Ứng dụng này có tính năng nhận diện ngữ cảnh, tự động tùy
biến nội dung học tập sao cho nội dung đó là phù hợp nhất với ngữ cảnh hiện tại của
người học. Để giải quyết vấn đề này, trong khóa luận tôi sẽ đưa ra một mô hình đề xuất
giúp ứng dụng có thể nhận diện các thay đổi về ngữ cảnh đồng thời trích xuất nội dung
bài học phù hợp dựa trên thông tin ngữ cảnh đó.
Trong phần thực nghiệm, tôi đã tiến hành xây dựng một ứng dụng thử nghiệm, với
một vài nội dung bài học đơn giản nhằm minh họa các tính năng chính của chương
trình. Đồng thời, có một vài đánh giá về kết quả chương trình và đưa ra phương hướng
phát triển chương trình trong tương lai.
Khóa luận gồm có 5 chương :
Chương 1 : Giới thiệu bài toán
Chương 2 : Đề xuất mô hình

Chương 3 : Các khái niệm liên quan
Chương 4 : Mô hình thử nghiệm
Chương 5 : Tổng kết
Từ khóa : context, context-aware, context-adaption, mobile learning, mobile
mearning in context, học theo ngữ cảnh, di động, thích nghi ngữ cảnh.
MỤC LỤC
HÀ NỘI - 2010 ......................................................................................................................................... 1
HÀ NỘI - 2010 ......................................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ................................................................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề .......................................................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 2 HƯỚNG GIẢI QUYẾT VÀ MÔ HÌNH ........................................................................................... 3
2.1 Hướng giải quyết ............................................................................................................................... 3
2.1.1 Hệ thống cần cung cấp dịch vụ khi nào ? ................................................................................... 3
2.1.2 Hệ thống cần cung cấp những nội dung gì? ............................................................................... 4
2.1.3 Hệ thống truyền tải nội dung đến người dùng như thế nào? .................................................... 4
2.2 Mô hình đề xuất ................................................................................................................................. 6
2.2.1 Người dùng ................................................................................................................................. 9
2.2.2 Nhận biết ngữ cảnh .................................................................................................................. 11
2.2.3 Xây dựng nội dung .................................................................................................................... 14
2.2.4 Cơ sở dữ liệu ............................................................................................................................. 16
2.2.5 Nhà cung cấp nội dung ............................................................................................................. 17
CHƯƠNG 3 CÁC KHÁI NIỆM VÀ CÔNG NGHỆ LIÊN QUAN ......................................................................... 18
3.1 Dịch vụ hướng vị trí (Location Base Services ) ................................................................................ 18
3.2 Ngữ cảnh và Học theo ngữ cảnh trên di động ................................................................................ 20
3.2.1 Ngữ cảnh (Context) ................................................................................................................... 20
3.2.2 Nhận biết ngữ cảnh (Context-Aware) ...................................................................................... 21
3.2.3 Học trên di động (Mobile Learning ) ......................................................................................... 21
3.2.4 Học theo ngữ cảnh trên di động (Mobile Learning in Context) ............................................... 22
3.3 Java 2 Micro Edition – J2ME ............................................................................................................ 23

3.3.1 Đôi nét về J2ME ........................................................................................................................ 23
3.3.2 Cấu trúc J2ME ........................................................................................................................... 23
3.3.3 Vòng đời của một ứng dụng J2ME ........................................................................................... 25
3.4 Webservice ...................................................................................................................................... 27
3.4.1 Khái niệm .................................................................................................................................. 27
3.4.2 Web Service Descripttion Language (WSDL) ............................................................................ 28
3.4.3 Simple Object Access Protocol (SOAP) .................................................................................... 30
3.5 Kỹ thuật định vị A-GPS (Assisted GPS) ............................................................................................. 33
CHƯƠNG 4 Mô hình thử nghiệm ............................................................................................................... 35
4.1 Phân tích thiết kế hệ thống ............................................................................................................. 36
4.1.1 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống ...................................................................................................... 36
4.1.2 Biểu đồ phân rã chức năng ....................................................................................................... 39
4.1.3 Chức năng chi tiết hệ thống ..................................................................................................... 40
4.1.4 Cơ sở dữ liệu ............................................................................................................................. 41
4.1.5 Luồng xử lý phía client .............................................................................................................. 44
4.2 Cài đặt .............................................................................................................................................. 45
4.2.1 Yêu cầu phần cứng và phần mềm ............................................................................................ 45
4.2.2 Client ......................................................................................................................................... 45
4.2.3 Server ........................................................................................................................................ 46
4.3 Thử nghiệm ...................................................................................................................................... 51
4.3.1 Dữ liệu thử nghiệm ................................................................................................................... 51
4.3.2 Kết quả thử nghiệm .................................................................................................................. 52
4.3.3 Nhận xét .................................................................................................................................... 53
CHƯƠNG 5 TỔNG KẾT ............................................................................................................................... 55
5.1 Kết quả đạt được ............................................................................................................................. 55
5.2 Hạn chế ............................................................................................................................................ 55
5.3 Hướng phát triển ............................................................................................................................. 56
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
CHƯƠNG 1GIỚI THIỆU
1.1Đặt vấn đề

Điện thoại di động đầu tiên ra đời với chức năng gọi và nhận cuộc gọi. Sự phát triển
mạnh mẽ của nền kinh tế ngày càng khẳng định vai trò của thông tin liên lạc đến khả
năng thành bại trong kinh doanh. Ngoài ra, nhu cầu trao đổi thông tin, giải trí của con
người cũng ngày càng được nâng cao và nhờ vào sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật,
chiếc điện thoại ngày càng có nhiều tính năng mới, đa dạng hơn, tiến bộ hơn và hiện đại
hơn.
Năng lực xử lý và lưu trữ của điện thoại di động cũng liên tục được cải tiến. Các
hãng sản xuất đã làm cho chiếc điện thoại di động trở nên linh động hơn, giúp cho
người sử dụng có thể dễ dàng cấu hình giao diện và ứng dụng. Đặc biệt, bằng cách cho
phép lập trình viên viết thêm chương trình ứng dụng, trò chơi cho điện thoại, chiếc điện
thoại di động hiện nay đã trở thành một công cụ làm việc, học tập, giải trí hữu ích với
mọi người.
Mặt khác, cùng với sự phát triển của công nghệ thì thói quen tiếp cận và sử dụng tài
liệu cũng thay đổi khá nhiều. Với một chiếc máy tính có thể truy cập Internet người học
Tiếng Anh có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi nào miễn là nơi đó có thể truy cập mạng
với nội dung vô cùng phong phú và đa dạng. Người học không còn phải vật lộn với
hàng loạt các ngữ liệu học tập như băng đĩa, giáo trình, bài giảng… Ngoài các bài học
ngữ pháp đơn thuần người học còn có thể nghe, đọc và tương tác trực tiếp thông qua
internet.
Tuy nhiên, hình thức học này vẫn còn có một vài hạn chế. Thứ nhất là không phải
lúc nào và không phải ở đâu cũng có máy tính và mạng Internet để phục vụ cho việc học
tập. Thứ hai đó là nội dung của bài học là cố định và không mang tính khả chuyển.
Trong khi đó người học mong muốn nội dung của bài học được đưa ra phải phù hợp
với ngữ cảnh hiện tại của họ. Đồng thời họ có thể kiểm soát được trình độ cũng như tiến
trình học tập của họ. Vì vậy, để giải quyết vấn đề này chúng ta sẽ áp dụng một mô hình
còn khá mới mẻ ở Việt Nam, đó là mô hình học theo ngữ cảnh trên các thiết bị di động.
Mô hình sử dụng điện thoại như một công cụ để nhận biết ngữ cảnh của người học và
truyền tải nội dung phù hợp với ngữ cảnh hiện tại đến người đọc.
1
Khóa luận này tập trung vào trình bày về việc nghiên cứu, thiết kế, triển khai một hệ

thống học tiếng anh theo ngữ cảnh trên các thiết bị di động.
1.2Mục tiêu nghiên cứu
Với bài toán như trên, khóa luận tốt nghiệp của tôi hướng đến mục tiêu :
Tìm hiểu ứng dụng trên điện thoại di động, cách xây dựng, lắp đặt, triển khai ( chủ
yếu là j2me)
Tìm hiểu các dịch vụ hướng vị trí (Location Base Service – LBS), cách xác định
location dựa vào GPS-A
Đưa ra mô hình và giải pháp giải quyết vấn đề học tiếng anh theo ngữ cảnh trên thiết
bị di động.
Xây dựng thí điểm ứng dụng học tiếng anh theo ngữ cảnh trên thiết bị di động
2
CHƯƠNG 2HƯỚNG GIẢI QUYẾT VÀ MÔ
HÌNH
2.1Hướng giải quyết
Mục tiêu của nghiên cứu là phát triển một ứng dụng giúp mọi người có thể học tập
ở bất cứ đâu, trong khoảng thời gian thích hợp nếu họ sở hữu một chiếc điện thoại di
động có hỗ trợ Java và kết nối vào Internet. Hệ thống sẽ cung cấp các tư liệu, nội dung
học tập phù hợp với ngữ cảnh hiện tại của người sử dụng. Bên cạnh đó trong quá trình
hoạt động hệ thống sẽ tự động nhận biết sự thay đổi ngữ cảnh để thay đổi nội dung cho
phù hợp. Vậy vấn đề đặt ra là khi nào hệ thống cung cấp nội dung cho người sử dụng,
cung cấp nội dung đó như thế nào và nội dung đó là gì ?
2.1.1Hệ thống cần cung cấp dịch vụ khi nào ?
Cái khó của một hệ thống hoạt động theo ngữ cảnh chính là phải biết hoạt động khi
nào, khi nào cần cung cấp dịch vụ, hệ thống gần như một hệ thống thụ động trong việc
nhận biết yêu cầu tuy nhiên lại linh hoạt trong việc đáp lại( phản ứng lại) các yêu cầu.
Các thiết bị di động ngày càng thông minh, cộng với năng lực xử lý cao cho phép chúng
ta có thể tích hợp một số công cụ vào trong điện thoại nhằm thu thập thông tin về môi
trường, không gian.. xung quanh nó.
Hiện nay, hầu hết các điện thoại di động hoặc laptop đều trang bị công cụ định vị
GPS hay camera hay các senser… Các thiết bị này có thể giúp ta xác định được hiện

trạng của môi trường xung quanh người dùng (thời tiết, vị trí, không gian), xác định
được tình trạng của người dùng. Từ đó hệ thống có thể nhận biết được ngữ cảnh và sự
thay đổi ngữ cảnh ngay lập tức.
Khi đã nhận thức được sự thay đổi của ngữ cảnh, hệ thống có thể quyết định xem có
cần phản ứng lại những thay đổi đó hay không. Dựa vào những thông tin thay đổi đó hệ
thống sẽ biết phải làm gì.
3
2.1.2Hệ thống cần cung cấp những nội dung gì?
Một khi đã nhận biết được sự thay đổi của ngữ cảnh, hệ thống cần xác định lại nội
dung sao cho phù hơp với những thay đổi đó. Quá trình khởi tạo nội dung này hệ thống
cần phải làm 3 việc chính :
Xác định nội dung mà những thay đổi này ảnh hưởng tới, những thay đổi này có liên
quan đến tình hình hiện nay không ? tìm theo tên tuổi địa chỉ giới tính vị trí….
Xác định xem nội dung đó có phù hợp và có ích cho người dùng đó không ? tìm theo
lịch sử duyệt, xếp hạng các phần tử theo chiều giảm dần hoăc tăng dần theo số lần xem
Nội dung mới đó đó có liên quan đến nội dung trước đó hay không? Có cần thiết
thêm nội dung trước vào không?
2.1.3Hệ thống truyền tải nội dung đến người dùng như thế nào?
Sau khi đã xác định được nội dung, vấn đề còn lại chỉ làm việc chuyển tải nội dung
cho người sử dụng như thế nào và cách thức hiển thị ra sao.
Việc truyền dữ liệu trong mạng không dây chậm hơn nhiều so với truyền qua mạng
có dây do vậy việc lựa chọn kiểu kết nối mạng nào để truyền tải dữ liệu ta cũng cần cân
nhắc. Ta có thể chọn kiểu kết nối với server thông qua việc mở một socket riêng hoặc có
thể sử dụng httpconnection để request dữ liệu từ server. Trong khuôn khổ nghiên cứu
này tôi sử dụng httpconnection tạo ra các request gửi tới server và nhận thông điệp nội
dung trả về từ server. Một điểm cần lưu ý đó là do việc truyền tải dữ liệu qua mạng
không dây là chậm nên server cần tối ưu nội dung của tư liệu để việc truyền tải có thể
diễn ra nhanh hơn. Hiện nay hầu hết các điện thoại có hỗ trợ Java thì đều hỗ trợ kết nối
Internet, có thể là GPRS, HSCSD, EDGE, UMTF, WCDMA…
Với vấn đề hiển thị nội dung, để đảm bảo cho tính phù hợp với ngữ cảnh hiện tại của

người sư dụng thì việc hiển thị thông tin sao cho trực quan và gây được thiện cảm với
người sử dụng là 1 điều hết sức quan trọng. Giả dụ ta có cùng 1 nội dung bài học Tiếng
Anh được gửi về cho 2 người, 1 người nhiều tuổi và 1 người thanh niên thì việc hiển thị
nội dung cho người lớn tuổi cần rõ ràng mạch lạc, font chữ không quá nhỏ để người lớn
tuổi có thể dễ dàng đọc được, còn đối với người thanh niên ta cần hiển thị nội dung vừa
phải, dễ nhìn, nội dung sắp xếp cân đối, dễ nhìn… Đây cũng chính là 1 cách ta thực
hiện context adaptive.
4
5
2.2Mô hình đề xuất
6
Hình 2.2-1 Mô hình hệ thống cung cấp dịch vụ học Tiếng Anh theo ngữ cảnh trên di động
7
Nhà
cung cấp
dịch vụ
Nhận biết
ngữ cảnh
Xây dựng
nội dung
DBMS
Data
Ngữ cảnh
đoán
nhận
Nội dung
phù hợp
Người học
Thông tin
ngữ cảnh

Ngữ liệu
yêu cầu
Ngữ liệu
trả về
Môi trường
Thời
gian
Khôn
g gian
Vị
trí
Nhà cung cấp
nội dung
Trong mô hình học Tiếng Anh theo ngữ cảnh, vai trò của người học là trung tâm.
Việc áp dụng hệ thống vào thực tế phụ thuộc rất nhiều vào nhu cầu và điều kiện của
người sử dụng. Mô hình sử dụng mô hình client – server làm nền tảng. Trong đó, bao
gồm các thành phần client(người sử dụng), nhà cung cấp dịch vụ (module đoán nhận
ngữ cảnh, module xây dựng nội dung, module truy xuất cơ sở dữ liệu), nhà cung cấp nội
dung .
Client có trách nhiệm thu thập thông tin ngữ cảnh từ môi trường cũng như từ người
dùng và truyền thông tin đó về server để server xử lý. Tại server dịch vụ, module nhận
biết ngữ cảnh chịu trách nhiệm xử lý, mô hình hóa ngữ cảnh từ đó phân loại ngữ cảnh
hiện tại cho phù hợp và chuyển kết quả cho module xây dựng nội dung. Tại đây, module
xây dựng nội dung sẽ truy suất vào cơ sở dữ liệu kết hợp với thông tin nhận được từ
module nhận biết ngữ cảnh để đưa ra nội dung phù hợp với ngữ cảnh hiện tại của người
dùng, đồng thời gửi nội dung đó về cho client.
8
Nhà
cung cấp
dịch vụ

Nhận biết
ngữ cảnh
Xây dựng
nội dung
DBMS
Data
Ngữ cảnh
đoán
nhận
Nội dung
phù hợp
Người học
Thông tin
ngữ cảnh
Ngữ liệu
yêu cầu
Ngữ liệu
trả về
Môi trường
Thời
gian
Khôn
g gian
Vị
trí
Nhà cung cấp
nội dung
Trong mô hình này việc đoán nhận ngữ cảnh ta sử dụng mô hình MIThril Real-Time
Context engine. Đây là một mô hình đơn giản dành cho việc phát triển và cài đặt các
ứng dụng phân loại ngữ cảnh theo thời gian thực.

2.2.1Người dùng
Xung quanh người sử dụng luôn có rất nhiều các tác nhân ảnh hưởng tới môi trường
cũng như ngữ cảnh của người sử dụng. Tuy nhiên, ta không thể kiểm soát hết được
thông tin về các tác nhân này, mà chỉ có thể chọn lọc những tác nhân có tầm ảnh hưởng
nhất định đến ngữ cảnh của người sử dụng. Và client trên điện thoại người sử dụng chịu
trách nhiệm như là các sensor trong mô hình MIThril Real-Time Context engine. Nó
nhận biết các thông tin từ môi trường xung quanh và các thông tin cá nhân của người sử
dụng cũng như là tiếp nhận các thông tin mà được người sử dụng cung cấp một cách rõ
ràng. Nó tương tự như là một quá trình số hóa các thông tin từ thế giới thực để đưa vào
chương trình.
Hình 2.2-2 Các tác nhân thể hiện ngữ cảnh của người dùng
Vị trí (Location) của người sử dụng : là thông tin thực về vị trí hiện tại của người
dùng ( của mobile). Ta có thể biểu diễn nó theo kinh độ và vĩ độ. Do vị trí của người
dùng thay đổi thường xuyên nên việc xác định vị trí của người dùng là được ưu tiên. Có
nhiều cách ta có thể xác định được vị trí hiện tại của người sử dụng như sử dụng công
nghệ định vị A-GPS, E-OTD hay Cell-ID hoặc TOA… Ngoài ra, location còn bao gồm
cả các thông tin không gian, và vị trí hiện tại của người sử dụng.
9
Thời gian (Time) : Thời gian ở đây là nhằm chỉ thời gian trong ngày và ngày trong
năm .Thời gian cũng là một thành phần quan trọng trong các thông tin về trạng thái của
ngữ cảnh người sử dụng. Với các dòng điện thoại như hiện nay thì việc nắm bắt được
thời gian hiện tại là không khó khăn lắm.
Không gian xung quanh người dùng : tất cả các thông tin về trạng thái, thể trạng
của môi trường xung quanh người dùng. Thông tin đó có thể là nhiệt độ ngoài trời, độ
sáng, độ ẩm không khí, số lượng người trong cùng không gian, mức độ ồn. Hệ thống sẽ
tự động chọn lựa các thuộc tính sao cho thông tin đó phản ánh đúng thực trạng của môi
trường lúc đó. Thông tin này được lấy từ các công nghệ được tích hợp sẵn trên di động,
tuy không phải máy nào cũng có đầy đủ các công nghệ được tích hợp để lấy được hết
thông tin từ môi trường nhưng nếu càng nhiều thông tin được thu thập hơn thì việc
chuẩn đoán ngữ cảnh càng chính xác hơn.

Đặc điểm của điện thoại (phần cứng, phần mềm) : Thông tin về cấu hình của
điện thoại cũng là một tiêu chí trong “nhận biết ngữ cảnh”. Tùy vào từng cấu hình mà
hệ thống sẽ trích xuất thông tin và định dạng thông tin một cách hợp lý, nhằm tối ưu hóa
khả năng đón nhận cũng như hiển thị nội dung đó trên điện thoại. Thường thì mỗi dòng
điện thoại lại có các thiết kế phần cứng và phần mềm khác nhau như : kích thước màn
hình, dung lượng bộ nhớ, kiểu truyền thông (wifi, 3G, 2G)… Các thông tin này có thể
nhận biết được thông qua quá trình truy vấn người sử dụng hoặc hệ thống cũng có thể
đoán nhận một phần nào đó thông qua các thông điệp gửi lên từ client.
Văn hóa và xã hội (Cultural and Social) : Thông tin về văn hóa xã hội như tục lệ,
thói quen, cách ứng xử … của người sử dụng cũng quyết định phần nào nội dung và
hình thức của thông tin. Giả dụ với một người theo đạo hindu thì ta không nên đưa ra
nội dung có liên quan tới thịt bò hoặc ăn thịt bò được, tuy nhiên với những người khác
thì lại không sao.
Thông tin tình trạng người dùng : Thông tin về thể trạng trí nhớ, trình độ, tên
tuổi, nơi ở… Ngoài ra còn có các thông tin như thông tin các hoạt động hiện tại, các
hoạt động trong quá khứ, các sự kiện diễn ra… các thông tin này rất quan trọng đối với
hệ thống để xác định nội dung cũng như cách thức hiển thị nội dung cho phù hợp.
Thông tin này là do người dùng tự cung cấp cho server.
10
Thông tin gửi lên server chính là tập hợp tất cả những thông tin về các tác nhân này.
Ví dụ dưới là một mẩu thông điệp mà client gửi thông tin về nhiệt độ phòng tới server.
Thông điệp được gửi theo định dạng XML.
Hình 2.2-3 Ví dụ thông điệp dạng xml
2.2.2Nhận biết ngữ cảnh
Hình 2.2-4 Mô hình nhận biết ngữ cảnh
Mô đun này chịu trách nhiệm nhận thông tin ngữ cảnh từ client gửi lên, phân tích và
phân loại ngữ cảnh đó. Tiến trình sensing đã được thực hiện tại client. Và mô đun nhận
biết ngữ cảnh chỉ cần tiếp nhận thông tin đó từ client để xử lý.
11
Hình 2.2-5 Cảm biến

Cảm biến (Sensing) : Nhận biết các thông tin từ môi trường xung quanh người
dùng. Thật ra thế giới xung quanh người rất phức tạp. Chúng ta chỉ có thể biết về
những thông tin mà các bộ cảm biến nhận biết được hoặc thông tin đó được cung cấp
một cách rõ ràng. Quá trình này tương tự như quá trình số hóa các thông tin “analog” từ
thế giới thực vào. Đối với bất kỳ một mô hình với một nhiệm vụ cụ thể, những thông tin
số đó đề có thể chứa những thông tin hữ ích hoặc cũng có thể chứa những thông tin dư
thừa, do vậy hệ thống cần có quá trình bóc tách và trích xuất dữ liệu.
Hình 2.2-6 Trích xuất đặc trưng
Trích xuất đặc trưng (Feature Extraction) : Tùy vào các tính năng của hệ thống
mà ta trích xuất thông tin từ các thông tin dạng thô ra sao cho phù hợp. Quá trình trích
xuất này có thể là chuyển hóa các thông tin dưới dạng thô từ quá trình Sensing thành
một dạng nào đó phù hợp với chức năng, nhiệm vụ hệ thống.
12
Hình 2.2-7 Mô hình hóa
Mô hình hóa (Modeling) : Từ những thông tin do quá trình Feature Extraction cung
cấp, chúng ta sử dụng kỹ thuật thống kê để tạo ra các mô hình phân biệt. Với mỗi mô
hình này cho phép ta trả lời câu hỏi “Người sử dụng đang ở trong hoàn cảnh nào ?
Trạng thái của người sử dụng như thế nào? Nó có tương tự như trạng thái XYZ nào đó
không?” Trong khuôn khổ khóa luận này, ta chỉ ta tập trung vào các mô hình hỗn hợp
đơn giản bao hàm các thông tin cần thiết.
Hình 2.2-8 Phân loại ngữ cảnh
Context Classification : Quá trình này phân loại các ngữ cảnh độc lập thành các
dạng ngữ cảnh cơ bản một cách tự nhiên và hiệu quả. Kết quả của quá trình phân loại
này chính là output của mô hình nhận biết ngữ cảnh. Hiếm khi có sự tương ứng một một
giữa một mô hình đơn lẻ hoặc một loại mô hình nào đó với một hành động được thực
hiện. Quá trình phân loại ngữ cảnh sử dụng ngôn ngữ xác suất tự nhiên để xác định ngữ
cảnh nào đó. Giả dụ ta có tập luật : “Nếu ngày x là một ngày trong tuần (từ thứ 2 đến
thứ 6) và thời gian là sau 17h00 và hành động của anh ta là giống như đang rời khỏi
phòng”. Vậy thì bối cảnh hành động của anh ta là anh ta anh ta đang đi làm về.
13

Hình 2.2-9 Thực thi
Thực thi (action) hay kết quả của quá trình Context Classification được đẩy lên cho
ứng dụng. Tuy nhiên ứng dụng có thể tương tác với hệ thống nhận biết ngữ cảnh bằng
cách thêm mới các tập luật, các mô hình và các tính năng.
2.2.3Xây dựng nội dung
Thông tin về ngữ cảnh ( cũng như là các hành động, phản ứng) của người sử dụng
được gửi tới server. Từ các thông tin như vậy và dựa trên tập luật đã được xây dựng,
server sẽ xử lý về nội dung phù hợp nhất với hoàn cảnh hiện tại của người sử dụng.
Quá trình diễn ra hoàn toàn tự động. Thông tin trả về cho client thể hiện việc server
phản ứng lại đối với các hành động vừa diễn ra của client. Do đó chúng ta cần xây dựng
nội dung để trả về cho client. Vậy nội dung đó như thế nào? Làm sao để tạo ra nội dung
ấy?
2.2.3.1Khuôn dạng nội dung
Nội dung trả về được chia làm 2 loại là tư liệu học tập và các thông báo của server
với client.
Tư liệu học tập : nội dung trả về là các lý ngữ pháp, bài tập, thực hành được trình
bày dưới dạng text hoặc dưới dạng các file media ( mp3, wav..) hoặc cũng có thể là một
cấu trúc thông tin sử dụng cho việc tạo bài test.
Ví dụ :
Nội dung về ngữ pháp
Mệnh lệnh thức trực tiếp
Close the door
14
Please turn off the light.
Open the window.
Be quiet.
Sau đây là lời thoại trong một đoạn quảng cáo bia trên TV:
Tên cướp xông vào một quán bia, rút súng ra chĩa vào mọi người và quát:
- Give me your jewelry! Don’t move!
Một thanh niên từ từ tiến lại từ phía sau, gí một chai bia Laser lạnh vào gáy hắn:

- Drop your weapon!
Tên cướp tưởng sau gáy hắn là một họng súng liền buông vũ khí đầu hàng.
Giả sử cấu trúc một câu hỏi trong bài test
<question>Q1 - She played _____.<question>
<choices>
<answ>beautiful </answ>
<answ>beautifuly</answ>
<answ>beautifully</answ>
</choices>
Hình 2.2-10 Hình hiển thị câu hỏi trên thiết bị
Nội dung trả về một link file media. Có thể là thông điệp dưới dạng
<link> </link>
Thông điệp và các thông tin điều khiển client : Ngoài các ngữ liệu học tập ra
thông điệp trả về cũng cần có những thông tin điều khiển giúp client hoạt động một cách
đúng đắn. Ngoài các phương cách hiển thị nội dung, thì còn có thể có thêm các thông
báo cho người sử dụng, hoặc các dạng form tương tác để lấy ý kiến người sử dụng…
2.2.3.2Xây dựng nội dung thích nghi theo ngữ cảnh
Vấn đề cơ bản nhất trong việc xác định nội dung bài học thích nghi theo ngữ cảnh
hiện tại của người học đó là việc xác định được ngữ cảnh học tập và việc xác định nội
15
dung. Trong khuôn khổ khóa luận này ta sẽ xây dựng một tập luật đơn giản để qua đó
với mỗi ngữ cảnh độc lập ta lại xác định được một tập các nội dung phù hợp với ngữ
cảnh đó.
Để xây dựng tập luật này đầu tiên ta cần xác định được các thành phần cấu thành lên
tập luật đó.
Đầu tiên đó là “Location” của người dùng, “Location” tương ứng với khái niệm vị
trí, không gian mà người dùng đang hiện hữu. Đó có thể là một siêu thị nào đó, một cửa
hàng thể thao nào đó hoặc cũng có thể là trong một rạp chiếu phim… Sở dĩ ta chọn
“Location” làm điểm đầu tiên để đánh giá về ngữ cảnh đó là do vị trí của người dùng rất
quan trọng và nó ảnh hưởng đến hầu hết các thuộc tính khác của môi trường. Ở trong

khuôn khổ khóa luận này ta coi “Location” như là một trường hợp đặc biệt của ngữ
cảnh. Và đi coi như đó là một ngữ cảnh đã được phân loại.
Thứ hai đó là “Thông tin người dùng”, các thông tin về người dùng sẽ cung cấp
những thông tin về độ tuổi, giới tính, tình hình sức khỏe, trình độ hiện tại, … Nó sẽ giúp
ta nhiều trong việc chọn lựa nội dung ngữ liệu và cách hiển thị.
Thứ ba là “Lịch sử học tập “, những thông tin về quá trình học tập của người sử
dụng, những kiến thức mà người học đã từng học qua…
Với việc xây dựng một tập luật đơn giản ta chỉ cần 3 thành phần trên để minh họa
cho phương cách hoạt động của module “xây dựng nội dung” cung cấp ngữ liệu cho
người dùng.
Nội dung = ND(“Location”, “User Info”, “Learning History”);
Ở đây, để đơn giản ta sử dụng một dãy các luật if then để hình thành luật.
Ví dụ :
if( location== A ) then
If( userInfo == U) then
If( LearningHistory == E ) then {}
If(userInfo == V ) then
….
2.2.4Cơ sở dữ liệu
Module ‘cơ sở dữ liệu’ đóng vai trò là nơi lưu trữ tất cả các thông tin về người dùng
cũng như là nội dung tư liệu của bài học. Hệ sử dụng một hệ quản trị cơ sở dữ liệu :
16
mysql hoặc mssql để quản lý dữ liệu người dùng. Hệ thống có thể lưu lại các lược sử sử
dụng của người dùng như : thời gian, mô hình ngữ cảnh hiện tại, những nội dung đã
cung cấp, trình độ hiện tại… Đối với ngữ liệu học tập thì được chia làm 2 loại : nội
dung dạng text hoặc nội dung dạng media. Đối với mỗi loại dạng nội dung khác nhau ta
có cách lưu trữ khác nhau để tối ưu bộ nhớ cũng như tối ưu cho việc truy suất cơ sở dữ
liệu.
2.2.5Nhà cung cấp nội dung
Nhà cung cấp nội dung chuyên cung cấp các tư liệu học tập như : bài tập, giáo trình,

bài kiểm tra, bài test, các bài luyện nghe, luyện phát âm…vv. Bên cung cấp dịch vụ khi
có yêu cầu nội dung sẽ gửi yêu cầu tới nhà cung cấp nội dung. Từ đó nhà cung cấp nội
dung sẽ trả lại nội dung mà nhà cung cấp dịch vụ yêu cầu.
17
CHƯƠNG 3CÁC KHÁI NIỆM VÀ CÔNG
NGHỆ LIÊN QUAN
3.1Dịch vụ hướng vị trí (Location Base Services )
LBS là các dịch vụ có thể cung cấp cho các thiết bị di động thông qua mạng di động
và chức năng của các thiết bị đó.
LBS phát triển dựa trên công nghệ : GIS, internet và Mobile devices. Dựa vào công
nghệ GIS và các kỹ thuật định vị đã chuyển dần các ứng dụng truyền thống sang các
ứng dụng dựa trên vị trí. Thông qua việc tích hợp các công nghệ này vào các thiết bị di
động. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp rất nhiều các ứng dụng khác nhau dựa
cho các khách hàng khác nhau và ở những vị trí khác nhau. Các dịch vụ này được gọi là
các dịch vụ dựa trên vị trí người sử dụng hay là dịch vụ hướng vị trí.
Người sử dụng cung cấp thông tin cho nhà cung cấp dịch vụ : vị trí của họ, hoàn
cảnh xung quanh họ, nhu cầu cần đáp ứng… . Dựa vào những thông tin do người dùng
cung cấp, nhà cung cấp dịch vụ di động sẽ đưa ra những thông tin mà họ mong muốn.
Dịch vụ hướng vị trí là gì ?
Dịch vụ hướng vị trí (Location-Based Services) hay LBS là khái niệm xuất hiện từ
những năm 2000 tuy nhiên có chưa một định nghĩa, một khái niệm rõ ràng về nó. Ví dụ
như :
LBS là những dịch vụ cung cấp thông tin thông qua mạng lưới di động và sử dụng
khả năng xác định vị trí của các mạng di động [Virrantaus et al. 2001].
Hoặc LBS là dịch vụ mạng không dây sử dụng thông tin địa lý để phục vụ người sử
dụng di động. Bất kỳ dịch vụ nào mà ứng dụng của nó có sử dụng vị trí của thiết bị đầu
cuối đều là LBS.
Một dịch vụ dựa trên vị trí (LBS) yêu cầu có 5 thành phần cơ bản :
Phần mềm ứng dụng của nhà cung cấp dịch vụ
• Mạng di động dùng để trao đổi dữ liệu và yêu cầu cho dịch vụ

• Nhà cung cấp nội dung cho người dùng cuối dựa trên thông tin về vị trí của
người dùng cuối.
• Thiết bị định vị vị trí ( GPS được tích hợp trong điện thoại chẳng hạn)
• Thiết bị di động của người dùng cuối
18
Hình 3.1-11 Những thành phần cơ bản của một LBS
Trong nghiên cứu, LBS được coi như là một tập con đặc biệt của các dịch vụ nhận
biết ngữ cảnh (Context-aware Services). Nói chung, các dịch vụ nhận biết ngữ cảnh
được định nghĩa là các dịch vụ thích nghi tự động với các hành vi của chúng, ví dụ lọc
hoặc biểu diễn thông tin đối với 1 hoặc nhiều tham số phản ánh ngữ cảnh hiện tại và
mục tiêu. Các tham số này chính là thông tin ngữ cảnh.
LBS luôn được xem là các dịch vụ nhận biết ngữ cảnh vì vị trí chính là một trường
hợp đặc biệt của thông tin ngữ cảnh. Thông tin ngữ cảnh thường thì có những thông tin
quan trọng và có những thông tin ít quan trọng hơn
Hình 3.1-12 Phân loại thông tin ngữ cảnh
LBS có 2 dạng đó là LBS phản ứng (reactive) và LBS thực hiện trước (proactive).
Một LBS reactive luôn được kích hoạt bởi người dùng (kích hoạt phiên làm việc ), và có
sự tương tác yêu cầu dịch vụ và trả về nội dung yêu cầu của người dùng. Chu trình yêu
cầu và hồi đáp có thể thực hiện nhiều lần trước khi phiên làm việc kết thúc. Do có chu
19