ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CÂY QUYẾT ĐỊNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG DỰ ĐOÁN BỆNH TỰ KỶ Ở TRẺ EM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

ĐỀ CƢƠNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH

TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CÂY QUYẾT ĐỊNH

XÂY DỰNG HỆ THỐNG DỰ ĐOÁN BỆNH TỰ KỶ Ở TRẺ EM

Họ và tên học viên
Giáo viên hƣớng dẫn
Lớp

:
:
:

Đỗ Thị Thu Hà
TS. Nguyễn Văn Hiệu
KHMT K27 (2013 - 2015)

Đà Nẵng, 10/2014


I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hội chứng tự kỷ (thƣờng gọi là bệnh tự kỷ) là một hội chứng rối loạn phức tạp
trong quá trình phát triển tự nhiên ở con ngƣời. Trẻ em mắc bệnh tự kỷ có nhiều biểu
hiện khiếm khuyết về quan hệ xã hội, khiếm khuyết về sử dụng ngôn ngữ trong giao

tiếp, khiếm khuyến về hành vi, thƣờng chơi tƣởng tƣợng,…
Hiện nay, bệnh tự kỷ ở trẻ em đã trở thành mối quan tâm, lo ngại của toàn xã
hội. Nhiều chuyên gia trên thế giới nhận định tỷ lệ trẻ bị tự kỷ ngày càng gia tăng.
Theo số liệu của Bộ Lao động - Thƣơng binh và Xã hội, Việt Nam hiện có khoảng
5%-7% trẻ em có khuyết tật ở độ tuổi 15 trở xuống, trong đó, trẻ tự kỷ và bại não
chiếm 40%. Bệnh viện Châm cứu trung ƣơng thống kê hằng năm khoảng 3.000 lƣợt
trẻ có vấn đề về não và tự kỷ đến điều trị. Theo ghi nhận của bệnh viện Nhi Đồng 1
(TP Hồ Chí Minh), năm 2012 có đến 2.563 lƣợt trẻ tự kỷ đến khám. Ở Việt Nam hiện
chƣa có nghiên cứu điều tra, thống kê chính thức về trẻ tự kỷ. Nếu ƣớc lƣợng theo tỷ lệ
của nƣớc Anh thì Việt Nam hiện sẽ có khoảng 200.000 ngƣời tự kỷ.
Có nhiều nguyên nhân khiến trẻ mắc bệnh tự kỷ đƣợc đƣa ra, nhƣng nguyên
nhân gây bệnh vẫn chƣa đƣợc hiểu biết đầy đủ. Bệnh tự kỷ hiện chƣa có thuốc chữa,
cũng chƣa có phác đồ điều trị cụ thể, vì biểu hiện bệnh ở mỗi trẻ mỗi khác nhau.Phát
hiện sớm là điều có ý nghĩa quan trọng cho việc trị liệu trẻ mắc chứng tự kỷ. Nếu trẻ
tự kỷ đƣợc phát hiện, chẩn đoán sớm và đƣợc can thiệp một cách bài bản, toàn diện,
hợp lý và kiên trì trƣớc 40 tháng tuổi thì trẻ có thể tiến bộ tốt. Khi phát hiện và can
thiệp sớm, trẻ sẽ đƣợc khắc phục ngay những khiếm khuyết của mình và đƣợc trợ giúp
để phát triển ngay từ đầu các kỹ năng ngôn ngữ, xã hội và nhận thức.
Tuy nhiên, số trẻ tự kỷ đƣợc phát hiện muộn khá cao. Trong xã hội ngày nay,
khi mà áp lực cuộc sống càng ngày càng lớn, nhất là ở các thành phố, cha mẹ bị cuốn
theo dòng xoáy kinh tế thị trƣờng, không có nhiều thời gian quan tâm chăm sóc con
cái, các biểu hiện bất thƣờng của con không đƣợc quan tâm theo dõi kịp thời. Đến khi
cha mẹ phát hiện ra con mắc bệnh tự kỷ thì hầu hết đã muộn, quá mất “thời gian vàng”
trong điều trị bệnh tự kỷ.Theo số liệu tại bệnh viện Nhi trung ƣơng, số trẻ phát hiện
muộn là 44%.
Chẩn đoán bệnh trong y học luôn là một lĩnh vực phức tạp. Bởi vì đối tƣợng của
lĩnh vực này là con ngƣời. Hơn thế nữa, bệnh tự kỷ lại chƣa xác định đƣợc nguyên
nhân đầy đủ, biểu hiện bệnh ở các bệnh nhân cũng khác nhau. Bệnh nhân mắc bệnh tự
Đề cƣơng luận văn tốt nghiệp

2


kỷ có nhiều dấu hiệu dễ nhầm lẫn với các bệnh khác nhƣ bệnh tâm thần, bệnh trầm
cảm. Vì vậy, việc chẩn đoán bệnh tự kỷ lại càng khó khăn hơn nữa.
Với mong muốn góp một phần nhỏ bé trong phát triển phƣơng pháp luận phục
vụ trong việc dự đoán bệnh tự kỷ ở trẻ em, giúp các bậc cha mẹ, thầy cô giáo, y bác sĩ
có thể phát hiện bệnh sớm nhằm nâng cao hiệu quả trong điều trị bệnh, tôi chọn đề tài
“Nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật cây quyết định xây dựng hệ thống dự đoán
bệnh tự kỷ ở trẻ em” làm đề tài tốt nghiệp.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Tìm hiểu kỹ thuật cây quyết định để vận dụng xây dựng hệ thống hỗ trợ
trong dự đoán bệnh tự kỷ ở trẻ em.
Để hoàn thành mục tiêu đặt ra, cần thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Tìm hiểu về các dấu hiệu nhận biết bệnh tự kỷ ở trẻ em;
- Tìm hiểu về kỹ thuật cây quyết định;
- Xây dựng hệ thống dự đoán bệnh tự kỷ ở trẻ em.
III. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Các dấu hiệu nhận biết bệnh tự kỷ và các vấn đề liên quan đến bệnh tự kỷ.
- Nghiên cứu các phƣơng pháp chẩn đoán bệnh tự kỷ.
2. Phạm vi nghiên cứu
- Tập trung tìm hiểu phƣơng pháp cây quyết định.
- Áp dụng trong hệ thống hỗ trợ dự đoán bệnh tự kỷ ở trẻ em.
IV. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập, tìm hiểu, phân tích các tài liệu có liên quan đến bệnh tự kỷ.
- Tìm hiểu các hệ hỗ trợ chẩn đoán bệnh tự kỷ ở trẻ em.
- Tìm hiểu kỹ thuật cây quyết định và các thuật toán trên cây quyết định.
- Nghiên cứu các công cụ xây dựng hệ thống.

2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Thu thập dữ liệu thực tế.
- Phân tích yêu cầu của chƣơng trình.
- Thiết kế hệ thống và triển khai xây dựng chƣơng trình.
- Kiểm thử và đánh giá kết quả.
Đề cƣơng luận văn tốt nghiệp

3


V. DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC
Kết quả lý thuyết: Nắm vững kỹ thuật cây quyết định và áp dụng thành công kỹ
thuật này trong dự đoán bệnh tự kỷ.
Kết quả thực tiễn: Xây dựng thành công chƣơng trình hỗ trợ dự đoán bệnh tự kỷ
ở trẻ em với các chức năng cơ bản, dự đoán nhanh chóng, chính xác và có giá trị thực
tiễn cao.
VI. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1. Ý nghĩa khoa học
Góp phần nghiên cứu ứng dụng phƣơng pháp cây quyết định trong dự đoán
bệnh tự kỷ ở trẻ em, mở rộng hƣớng nghiên cứu ứng dụng phƣơng pháp trong chẩn
đoán các bệnh khác.
2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của đề tài là một hệ thống hỗ trợ đắc lực, có độ tin cậy cao trong dự
đoán bệnh tự kỷ, góp phần giúp gia đình, nhà trƣờng và các y bác sĩ phát hiện sớm
bệnh tự kỷ ở trẻ em, góp phần điều trị bệnh hiệu quả, giúp các em sớm hòa nhập
cộng đồng, không trở thành gánh nặng cho gia đình và xã hội.
VII. DỰ KIẾN BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

2. Mục đích nghiên cứu
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
5. Dự kiến kết quả đạt đƣợc
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
7. Bố cục luận văn
CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ HỘI CHỨNG TỰ KỶ Ở TRẺ EM
1. Hội chứng tự kỷ và tác hại của bệnh trong quá trình phát triển ở trẻ em
1.1. Thế nào là hội chứng tự kỷ?
1.2. Tác hại của bệnh tự kỷ trong quá trình phát triển ở trẻ em
2. Nguyên nhân gây bệnh tự kỷ ở trẻ em
2.1. Nguyên nhân chủ quan
Đề cƣơng luận văn tốt nghiệp

4


2.2. Nguyên nhân khách quan
3. Biểu hiện bệnh tự kỷ ở trẻ em
3.1. Dấu hiệu nhận biết trẻ bị tự kỷ
3.2. Phân biệt trẻ bị tự kỷ với bệnh thần kinh và bệnh trầm cảm
4. Phƣơng pháp chẩn đoán bệnh tự kỷ ở trẻ em
5. Điều trị bệnh tự kỷ ở trẻ em
6. Biện pháp phòng bệnh tự kỷ ở trẻ em
7. Kết chƣơng
CHƢƠNG 2 –KỸ THUẬT CÂY QUYẾT ĐỊNH
1. Cây quyết định
1.1. Khái niệm
1.2. Biểu diễn cây quyết định
1.3. Xây dựng cây quyết định

1.4. Ƣu – nhƣợc điểm của cây quyết định
2. Một số thuật toán trên cây quyết định
2.1. Thuật toán ID3
2.1.1. Giới thiệu
2.1.2. Thuật toán
2.1.3. Lựa chọn thuộc tính phân loại
2.1.4. Ví dụ minh họa
2.1.5. Đánh giá thuật toán
2.2. Thuật toán C4.5
2.2.1. Giới thiệu
2.2.2. Thuật toán
2.2.3. Xác định điểm chia tốt nhất
2.2.4. Ví dụ minh họa
2.2.5. Đánh giá thuật toán
2.3. Thuật toán SPRINT
2.3.1. Giới thiệu
2.3.2. Thuật toán
2.3.3. Xác định điểm chia tốt nhất
2.3.4. Đánh giá thuật toán
Đề cƣơng luận văn tốt nghiệp

5


2.4. Cắt tỉa cây
2.4.1. Phƣơng pháp tỉa cây trƣớc
2.4.2. Phƣơng pháp tỉa cây sau
2.5. Thuật toán rút gọn các luật quyết định
3. Kết chƣơng
CHƢƠNG 3 - ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CÂY QUYẾT ĐỊNH XÂY DỰNG

HỆ THỐNG DỰ ĐOÁN BỆNH TỰ KỶ Ở TRẺ EM
1. Phân tích thiết kế hệ thống
2. Thu thập dữ liệu dữ liệu
3. Mô tả dữ liệu của chƣơng trình
4. Lựa chọn công cụ
5. Xây dựng chƣơng trình
6. Thực nghiệm
7. Kết chƣơng
KẾT LUẬN
1. Kết quả đạt đƣợc
2. Hạn chế của đề tài
3. Hƣớng phát triển
VIII. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

Nguyễn Dƣơng Hùng (2013), Ứng dụng cây quyết định để phân loại

khách hàng vay vốn của ngân hàng thương mại, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Học viện
công nghệ bƣu chính viễn thông.
[2]

Phạm Duy An (2012), Phương pháp khai phá dữ liệu bằng cây quyết định,

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Học viện công nghệ bƣu chính viễn thông.
[3]

Lê Trung Kiên (2013), Nghiên cứu và ứng dụng logic mờ xây dựng hệ

thống chẩn đoán bệnh tự kỷ ở trẻ em, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng.

[4] Lior Rokach, Oded Maimon, DECISION TREES, Tel-Aviv University
[5] Abdelhalim, A.;Traore, I.,A New Method for Learning Decision Trees
from Rules, In “Machine Learning and Applications, 2009. ICMLA '09. International
Conference”.

Đề cƣơng luận văn tốt nghiệp

6


[6]

Sitanggang, I.S.;Yaakob, R.; Mustapha, N.; Nuruddin, A.A.B,An extended

ID3 decision tree algorithm for spatial data, In “Spatial Data Mining and Geographical
Knowledge Services (ICSDM), 2011 IEEE International Conference”.

[7]

Chen Jin ;Luo De-lin ;Mu Fen-xiang, An improved ID3 decision tree algorithm,

In “Recent Trends in Information Technology (ICRTIT), 2011 International Conference”

[8]

Thangaparvathi, B.;Anandhavalli, D.; Mercy Shalinie, S., A high speed decision

tree classifier algorithm for huge dataset, In “Recent Trends in Information Technology
(ICRTIT), 2011 International Conference”.

[9]

Fa-Chao Li; Fei Guan, Heuristic Mode Research and Application of Decision

Tree Algorithm, In “Multimedia Technology (ICMT), 2010 International Conference”.

[10] Khoshgoftaar, T.M. ; Seliya, N. , Software quality classification modeling using
the SPRINT decision tree algorithm, In “Tools with Artificial Intelligence, 2002. (ICTAI
2002). Proceedings. 14th IEEE International Conference”.

IX. KẾ HOẠCH DỰ KIẾN TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI
Tháng (năm 2014-2015)

10

11 12 1

2

3

4

5

6

Dự kiến nội dung
thực hiện
Thực hiện đề cƣơng luận văn

Tìm hiểu về bệnh tự kỷ ở trẻ em
- Nguyên nhân gây bệnh

- Biểu hiện bệnh ở trẻ em
- Phƣơng pháp điều trị bệnh tự kỷ ở trẻ em
Thu thập dữ liệu thực tế
Nghiên cứu kỹ thuật cây quyết định và ứng
dụng kỹ thuật cây quyết định trong chẩn
đoán bệnh tự kỷ ở trẻ em
Xây dựng chƣơng trình
Hoàn thiện luận văn

Đề cƣơng luận văn tốt nghiệp

7


Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Đà Nẵng, ngày

tháng

năm 2014

Cán bộ hƣớng dẫn

TS.Nguyễn Văn Hiệu
Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỀ CƢƠNG
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 2014
Cán bộ duyệt đề cƣơng

Đề cƣơng luận văn tốt nghiệp

8