Đồ án tốt nghiệp: Xây dựng website bán hàng E-commerce môn Công nghệ thông tin | Trường Đại học Thủy Lợi

lOMoAR cPSD| 45734214
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BÙI MINH HIẾU
XÂY DỰNG WEBSITE BÁN HÀNG E-COMMERCE ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP lOMoAR cPSD| 45734214
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BÙI MINH HIẾU
XÂY DỰNG WEBSITE BÁN HÀNG E-COMMERCE
Ngành : Công nghệ thông tin Mã số: 205106
NGƯỜI HƯỚNG DẪN TS. Trương Xuân Nam HÀ NỘI, NĂM 2024 lOMoAR cPSD| 45734214
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ---------- ----------
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: BÙI MINH HIẾU
Hệ đào tạo: Đại học chính quy Lớp: 62TH-NB
Ngành: Công nghệ thông tin
Khoa: Công nghệ thông tin 1- TÊN ĐỀ TÀI:
Xây dựng Website bán hàng E-
commerce 2- CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN:
1. Robin Nixon (2015). Learning PHP, MySQL & JavaScript: With jQuery, CSS & HTML5 tr.5-263.
2. Jennifer Robbins (2012). Learning Web Design : A Beginner’s Guide to
HTML, CSS, JavaScript, and Web Graphics.
3. Tài liệu HTML, CSS https://wiki.matbao.net/
4. Javascript https://javascript.info
5. Tài liệu PHP https://mona.media/php-la-gi/
6. Tài liệu MySql https://coder.com.vn/mysql-la-gi/
7. Trang tin tức về lập trình https://viblo.asia
3 - NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: Tỷ lệ % Nội dung các phần Tỷ lệ %
Chương 1: Tổng quan cơ sở lý thuyết 20%
Chương 2: Xây dựng phương pháp dự báo 40% lOMoAR cPSD| 45734214
Chương 3: Xây dựng hệ thống mô phỏng và kết quả thực nghiệm 40% Xây dựng hệ thống Mô tả hệ thống
Các thuật toán, thư viện sử dụng Kết quả thực nghiệm
4. GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TỪNG PHẦN Phần
Họ và tên giáo viên hướng dẫn
Chương 1: Tổng quan cơ sở lý thuyết ThS. Trương Xuân Nam
Chương 2: Xây dựng phương pháp ThS. Trương Xuân Nam
Chương 3: Xây dựng hệ thống mô phỏng và ThS. Trương Xuân Nam kết quả thực nghiệm
5. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngày 15 tháng 10 năm 2023
Trưởng Bộ môn Giáo viên hướng dẫn chính (Ký và ghi rõ
Họ tên) (Ký và ghi rõ Họ tên) ThS. Trương Xuân Nam
Nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp đã được Hội đồng thi tốt nghiệp của Khoa thông qua. Ngày. . . . .tháng. . . .
.năm 20.... Chủ tịch Hội
đồng (Ký và ghi rõ Họ tên)
Sinh viên đã hoàn thành và nộp bản Đồ án tốt nghiệp cho Hội đồng thi ngày 22 tháng 02 năm 2024
Sinh viên làm Đồ án tốt nghiệp (Ký và ghi rõ Họ tên) A Bùi Minh Hiếu lOMoAR cPSD| 45734214
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BẢN TÓM TẮT ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài: Xây dựng Website bán hang E-commerce
Sinh viên thực hiện: Bùi Minh Hiếu Lớp: 62TH-NB
Mã sinh viên: 2051063767
Số điện thoại: 0858998655
Email: bmh190401@gmail.com
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Trương Xuân Nam TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào quản lý kinh doanh đã
phát triển mạnh ở các nước tiên tiến trên thế giới. Đặc biệt từ mùa dịch đến nay,
việc mua bán hàng là rất cần thiết. Trước tình hình đó, vấn đề áp dụng tin học để
quản lý, mua bán hàng dường như đã thay thế rất nhiều cho các phương thức
mua hàng truyền thống, nổi trội như hàng loạt các ứng dụng mua hàng ra đời
như Shopee, Lazada, Tiki. Có thể nói việc mua bán hàng online đang là một
trong những nhu cầu hết sức thiết yếu hiện nay.
Đề tài về xây dựng WebApp bán hàng là một dự án thực hiện việc phát triển
một nền tảng trực tuyến cho phép người dùng mua và bán hàng hóa hoặc dịch
vụ. Dự án này bao gồm việc xây dựng giao diện người dùng hấp dẫn, tạo ra hệ
thống quản lý sản phẩm, thanh toán an toàn và các tính năng khác như tìm kiếm,
đánh giá sản phẩm, quản lý đơn hàng và giao hàng. WebApp sẽ được thiết kế
để cung cấp một giao diện trực quan cho khách hàng tham quan và mua sắm các
sản phẩm trực tuyến, đồng thời WebApp cũng sẽ cung cấp cho chủ cửa hàng các
công cụ quản lý để theo dõi kho hàng, quản lý đơn hàng, quản lý khách hàng và tạo báo cáo thống kê.
Với sự linh hoạt và tính năng đa dạng, ứng dụng này sẽ mang lại trải nghiệm
mua sắm thuận tiện và hiệu quả cả cho khách hàng và chủ cửa hàng. lOMoAR cPSD| 45734214
CÁC MỤC TIÊU CHÍNH
- Xây dựng hệ thống linh hoạt và dễ mở rộng.
- Tăng cường hiệu suất và hiệu quả, Cải thiện trải nghiệm người dung. NỘI DUNG CHÍNH
- Giới thiệu về WebApp thách thức hiện tại: Phần này sẽ trình bày về xu hướng phát
triển, các thách thức mà các hệ thống hiện đang đối mặt, và cần thiết phải có những
cải tiến như tích hợp hệ thống.
- Trình bày về ý nghĩa và lợi ích của việc sử dụng WebApp trong viêc mua sắm
online,̣ cách thức triển khai và quản lý.
- Công nghệ và công cụ sử dụng: Mô tả chi tiết về các công nghệ và công cụ được
sử dụng trong việc xây dựng hệ thống.
- Thiết kế và triển khai hệ thống: Trình bày về quá trình thiết kế kiến trúc tổng thể.
Kết luận và hướng phát triển: Tóm tắt kết quả đạt được từ dự án, đánh giá hiệu
quả của hệ thống và đề xuất hướng phát triển trong tương lai, bao gồm việc cải
thiện tính năng, tối ưu hóa hiệu suất và mở rộng quy mô hệ thống. KẾT QUẢ DỰ KIẾN -
Báo cáo đồ án tốt nghiệp
- Chương trình demo WebApp bán hàng gồm các chức năng chính sau: • Phía người dùng: + Đăng kí, đăng nhập
+ Xem, tìm kiếm sản phẩm (hỗ trợ bằng giọng nói)
+ Quản lý giỏ hàng, thanh toán trực tuyến
+ Comment đánh giá sản phẩm
+ Sử dụng bộ lọc để đưa ra gợi ý mua hàng
• Phía người quản trị lOMoAR cPSD| 45734214
+ Đầy đủ chức năng CRUD sản phẩm,danh mục, khách hàng, tài khoản, bài viết.
+ Đưa ra biểu đồ thống kê LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là Đồ án tốt nghiệp của bản thân tác giả. Các kết quả trong
Đồ án tốt nghiệp này là trung thực và không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới
bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện
trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả ĐATN Chữ ký Bùi Minh Hiếu lOMoAR cPSD| 45734214 LỜI CẢM ƠN
Sau hơn 4 năm học tập và nghiên cứu tại Khoa Công nghệ thông tin - Trường
Đại học Thủy Lợi, em đã được trải nghiệm trong môi trường đào tạo tốt và nhận
được sự chỉ dạy nhiệt tình của các thầy, các cô trong khoa.
Trước hết, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới Thầy giáo hướng dẫn
ThS. Trương Xuân Nam đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em rất nhiều trong suốt
quá trình tìm hiểu và nghiên cứu và hoàn thành báo cáo tốt nghiệp.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ thông
tin nói riêng và trường Đại học Thủy Lợi nói chung đã trang bị cho em những
kiến thức cơ bản cần thiết làm hành trang trong những năm học tập tại trường.
Ngoài ra, em cũng chân thành cảm ơn đến bạn bè, các anh, các chị đã tận tình
giúp đỡ, chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm cũng như chỉ bảo em những thiếu sót
trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và những người thân
trong gia đình đã dành cho em sự quan tâm đặc biệt, luôn hỗ trợ, động viên và
tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt thời gian qua và đặc biệt trong
thời gian em làm đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình nghiên cứu của mình, mặc dù được sự hướng dẫn rất nhiệt tình,
nghiêm túc của ThS. Trương Xuân Nam cùng với sự nỗ lực của cá nhân nhưng
cũng không thể tránh được những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng
góp ý kiến của tất cả các quý Thầy, Cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. lOMoAR cPSD| 45734214 MỤC LỤC LỜI CAM
ĐOAN..........................................................................................................5 LỜI
CẢM ƠN................................................................................................................6 DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ VIẾT
TẮT.........................................................................9 DANH MỤC HÌNH
ẢNH.............................................................................................9 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ
TÀI...........................................................................11 1.1. GIỚI THIỆU ĐỀ
TÀI.....................................................................................11 1.2. LÝ DO CHỌN ĐỀ
TÀI.................................................................................11 1.3.
MỤC ĐÍCH PHÁT TRIỂN ĐỀ
TÀI..............................................................11 1.4. Ý
NGHĨA.......................................................................................................11 1.4. ĐẶT BÀI
TOÁN............................................................................................12 1.4.1. Chức
năng...................................................................................................12 1.3.3. Các phương pháp khai phá dữ
liệu.............................................................17 1.4. Ngôn ngữ sử dụng
Python.................................................................................26 1.4.1. Tổng quan về ngôn ngữ lập
trình...............................................................26 1.4.2. Các thư viện, hàm sử
dụng.........................................................................27 1.4.3. Nhận xét và đánh
giá..................................................................................29
CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH KHAI PHÁ DỮ LIỆU ĐỂ DỰ ĐOÁN LƯU LƯỢNG NƯỚC ĐẾN
HỒ......................................................................................................................30 2.1. Mô hình tổng
quát.............................................................................................30 lOMoAR cPSD| 45734214 2.2. Chi tiết các bước thực
hiện................................................................................31
2.3. Mô hình hồi quy vector hỗ trợ (SVR - Support Vector
Regression).................32 2.3.1. Cơ sở lý thuyết mô hình hồi quy
SVR.......................................................32 2.3.2. Nhận xét và đánh
giá..................................................................................35 2.4. Giải thuật di truyền GA (Genetic
Algorithms)..................................................36 2.4.1 Cơ sở lý thuyết giải thuật di truyền
GA......................................................36 2.4.2. Nhận xét và đánh
giá..................................................................................38 2.5. Mô hình kết hợp SVR-
GA................................................................................39 2.5.1. Cơ sở mô hình SVR-
GA............................................................................39 2.5.2. Nhận xét và đánh
giá..................................................................................42
2.6. Mô hình hồi quy rừng ngẫu nhiên (RF - Random Forest Regression)...............43 2.6.1. Cơ sở lý thuyết mô hình
RF.......................................................................43 2.6.2. Nhận xét và đánh
giá..................................................................................45 2.7. Mô hình kết hợp RF-
GA...................................................................................46 2.7.1. Cơ sở mô hình RF-
GA...............................................................................46 2.7.2. Nhận xét và đánh
giá..................................................................................49 2.8. Nhận xét và đánh giá mô
hình...........................................................................50 CHƯƠNG 3 CÀI ĐẶT THỰC
NGHIỆM...................................................................51 3.1. Mô tả dữ
liệu.....................................................................................................51 lOMoAR cPSD| 45734214 3.2. Tiền xử lý dữ
liệu..............................................................................................54 3.3. Độ đo đánh
giá..................................................................................................57 3.4. Môi trường thực
nghiệm...................................................................................60 3.5. Kết quả thực
nghiệm.........................................................................................61 3.5.1. Cài đặt môi trường thực
nghiệm.................................................................61 3.5.2. Nhận xét và đánh
giá..................................................................................64 3.6. Ứng
dụng..........................................................................................................68 3.6.1. Tổng quan hệ
thống....................................................................................68 3.6.2. Giao diện hệ
thống.....................................................................................69 3.6.3. Triển khai chương trình thử
nghiệm...........................................................73 3.7. Nhận xét và đánh
giá.........................................................................................75 KẾT
LUẬN.................................................................................................................76 TÀI LIỆU THAM
KHẢO...........................................................................................78
DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên đầy đủ Giải thích
các công cụ và phần mềm
dùng để phát triển ứng SDK Software Development Kit dụng thông qua một nền tảng nhất định. lOMoAR cPSD| 45734214 Giao thức xếp hàng thư
nâng cao là một giao thức
lớp ứng dụng tiêu chuẩn mở cho phần mềm trung Advanced Message Queuing AMQP
gian hướng thư. Các tính Protocol năng xác định của AMQP
là định hướng thông điệp,
xếp hàng, định tuyến, độ tin cậy và bảo mật
Là một dạng chuyển đổi
cấu trúc dữ liệu, một kiểu
kiến trúc để viết API. Nó sử REST
REpresentational State Transfer dụng phương thức HTTP
đơn giản để tạo cho giao tiếp giữa các máy.
Là một tập các quy tắc và
cơ chế mà theo đó, một ứng Application Programming API
dụng hay một thành phần Interface
sẽ tương tác với một ứng
dụng hay thành phần khác Đây là dạng Database giành riêng cho mỗi serivce. Các services khác DPS Database Per Service nếu muốn thao tác với
Database này thì cần phải thông qua API của service quản lý Database đó. DANH MỤC HÌNH ẢNH lOMoAR cPSD| 45734214
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Trong bối cảnh kinh kế thị trường hiện nay, việc mỗi công ty, cửa hàng
hay thậm chí cá nhân có một hay nhiều website là một việc bình thường, xong
việc khai khác dữ liệu từ website biến những tác động lên website trở thành
những dữ liệu có ích lại là 1 vấn đề khá còn mới mẻ. Vấn đề còn bỏ ngỏ, nhận
thấy cơ hội, khả năng phát triển, em nhận đề tài “Xây dưng website bán hàng
thông minh” nhằm mục đích đưa các giải pháp, triển khai thực tiến 1 số thuật
toán nhằm phân tích dữ liệu cho người dùng.
1.2. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Khi internet ra đời, không ai nghĩ rằng nó sẽ phát triển đến ngày hôm nay,
nó len lỏi đến mọi ngó ngánh trong cuộc sống, trở thành 1 phần không thể thiếu.
Chỉ cần ngồi nhà và cả thế giới trong tầm tay bạn. Cũng như vậy, khi internet đã
trở nên phổ biến, việc mua bán qua mạng internet phát triển cũng phát triển theo
đó. Xong bên cạnh đó, việc nắm bắt tìm hiểu, phân tích nhu cầu tiêu dùng là một
phần vô cùng quan trọng, nó giúp người tiêu dùng dễ dàng chọn lựa sản phẩm
phù hợp, giúp các nhà kinh doanh quyết định đón đầu xu thế của khách hàng.
Bên cạnh đó, việc phát triển website đi kèm những tính năng nâng cao giúp tối
ưu hóa việc trải nghiệm website của người dùng cũng là cách giúp website phát
triển 1 cách bền vững và có hiệu quả.
1.3. MỤC ĐÍCH PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
Đề tài được phát triển nhằm mục đích thương mại điện tử, quản lý việc mua
bán thông qua mạng internet, nâng cao trải nghiệm sử dụng website của người
dùng qua đó đưa thương hiệu đến rông rãi với người dùng hơn. 1.4. Ý NGHĨA
Phát triển các sản phẩm công nghệ phù hợp với nhu cầu của xã hội, qua
đó rèn luyện, trau đồi, phát triển kiến thức của bản thân nhằm đáp ứng nhu cầu lOMoAR cPSD| 45734214
của các nhà tuyển dụng sau khi ra trường, tạo ra sản phẩm thực tế có giá trị sử dụng trong cuộc sống. 1.5. ĐẶT BÀI TOÁN
Bài toán đặt ra: Xây dựng website bán hàng gồm bao gồm các chức
năng của một webapp bán hàng đơn thuần. Qua quá trình khảo sát các nguồn
thông tin từ thầy giáo hướng dẫn, bạn bè, những người có kinh nghiệm trong
phát triển webapp, trải nghiệm thực tế trên một số webapp bán hàng trực tuyến
có thương hiệu của nước ngoài như: http://www.ebay.com,
http://www.alibaba.com, thương hiệu trong nước như
https://www.thegioididong.com, http://www.trananh.vn/ , em phân tích bài toán:
1.5.1. Chức năng
Đây là website bán hàng và giới thiệu sản phẩm của cửa hàng, công ty
đến người tiêu dùng với các thông tin chi tiết mặt hàng, hình ảnh mô tả sản
phẩm, giá cả, khuyến mãi, ưu đãi với người mua hàng. Website cần bao gồm các chức năng sau:
- Cho phép cập nhập hàng hóa vào CSDL
- Hiển thị danh sách các mặt hàng hóa
- Hiển thị các mặt hàng người dùng đã chọn sau quá trình tìm hiểu sản phẩm
- Hiển thị thông tin khách hàng
- Quản lý đơn đặt hàng
- Cập nhập thông tin hàng hóa, ... - Xử lý đơn hàng
- Thống kê các khách hàng mua hàng trong khoảng thời gian nhất định
Ngoài ra còn một số chức năng nâng cao theo yêu cầu của đơn vị đầu tư
website Ngoài ra, còn có thêm chức năng phát triển 1 số tính năng nâng cao
như gợi ý mua hàng, tìm kiếm gần đúng, … 1.5.2. Chức năng Hệ thống có 2 phần: lOMoAR cPSD| 45734214
a. Phần thứ nhất: Khách hàng
Khách hàng có nhu cầu mua hàng, họ sẽ tìm kiếm mặt hàng trên website,
khi quyết định mua sẽ đặt hàng thông qua giao diện website. Đơn hàng sẽ
được chuyển về cho cửa hàng, công ty. Vì vậy giao diện khách hàng cần có các chức năng sau:
Giao diện người dùng thân thiện, có thể thay đổi phù hợp với những ngày
lễ, những đợt giảm giá khuyến mãi, ... nhằm đánh mạnh vào nhu cầu, tâm lý
mua sắm của người dùng. Việc người dùng sử dụng website của bạn thêm
một giây là gia tăng thêm tỷ lệ mua hàng của khách hàng.
Hiển thị các danh sách các mặt hàng để khách hàng xem, lựa chọn và mua.
Sau khi khách hàng đã lựa chọn xong và muốn đặt hàng, cần có giao diện
đặt hàng cho người dùng bao gồm các thông tin về hàng hóa đã chọn, số
lượng, số tiền, 10 tổng tiền đơn hàng, các thông tin cá nhân của khách hàng
để phục vụ việc liên lạc lại với khách hàng.
Ngoài ra có thể phát triển một trang phản hồi khách hàng nhằm thu thập
ý kiến, câu hỏi của khách hàng, phục vụ việc phát triển, giải đáp các thắc mắc của khách hàng.
b. Phần thứ hai: Giao diện quản trị.
Người làm chủ ứng dụng được cấp tài khoản riêng để có thể kiểm soát toàn
các hoạt động của ứng dụng. Về phần này cần có các chức năng chính:
- Chức năng thêm, sửa, xóa các loại mặt hàng, nhà sản xuất, …
- Tiếp nhận đơn hàng của khách hàng và sửa lý đơn hàng - Thống kê doanh thu
Giao diện quản trị nên làm đơn giản, tập chung vào các chức năng, đơn giản, dễ sử dụng
1.6. Các giai đoạn phát triển dự án Giai đoạn 1:
Xây dựng 1 website đầy đủ các chức năng cơ bản, sử dụng cơ dở dữ liệu
SQL và xây dựng website theo mô hình 3 lớp kết hợp MVC 5 (Giới thiệu tại phần tiếp theo) lOMoAR cPSD| 45734214 Giai đoạn 2:
Xây dựng 1 số tính năng mới để tăng trải nghiệm của người dùng với website,
qua đó hỗ trợ người dùng 1 cách tối ưu.
Trong phần báo cáo thực tập tốt nghiệp, em phát triển giai đoạn 1. Tiến đồ
án tốt nghiệp sẽ phát triển giai đoạn 2.
1.7. Vấn đề - Giải pháp Khó khăn
- Kiến thức thực tế còn hạn chế
- Công nghệ biến đổi theo từng đơn vị thời gian nên cần có chiến lược phát
triền, thời gian và công sức tìm hiểu.
- Triển khai bài toán theo hướng hoạt động cá nhân nên chưa có sự giao lưu ý tưởng. Giải pháp:
- Tự tìm dành thời gian tìm hiểu những công nghệ mới, giao lưu, học hỏi từ
những người có kinh nghiệm trong ngành công nghệ thông tin và giáo viên hướng dẫn
CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH KHAI PHÁ DỮ LIỆU ĐỂ DỰ ĐOÁN LƯU LƯỢNG NƯỚC ĐẾN HỒ lOMoAR cPSD| 45734214
2.1. Mô hình tổng quát
Hình 1. Sơ đồ mô hình tổng quát
Quá trình này tích hợp việc sử dụng phân tích thống kê và kỹ thuật học máy để
phát triển một mô hình có khả năng dự báo chính xác lưu lượng nước dựa trên
dữ liệu lịch sử và các yếu tố liên quan. lOMoAR cPSD| 45734214
Mô hình này có thể sử dụng các kỹ thuật học máy, hồi quy và mô hình lai kết hợp
để nâng cao độ chính xác của dự báo. Quá trình huấn luyện mô hình sẽ bao gồm
việc điều chỉnh các siêu tham số, chọn lọc và kết hợp các đặc trưng, cũng như kiểm
tra chéo để đánh giá hiệu suất mô hình. Dữ liệu chuỗi thời gian phức tạp như lưu
lượng nước thường đòi hỏi việc sử dụng các mô hình có khả năng xử lý các yếu tố ngoại lai và thiếu sót.
Trong ngữ cảnh thực tế, mô hình này có thể được triển khai để giúp quản lý
nguồn nước và lập kế hoạch cho các hoạt động liên quan đến hồ chứa nước, như
sản xuất điện, cung cấp nước tưới tiêu và quản lý lũ lụt.
2.2. Chi tiết các bước thực hiện
Các bước chính trong mô hình tổng quát bao gồm thu thập dữ liệu, tiền xử lý dữ
liệu, khám phá dữ liệu, xác định biến độc lập và biến phụ thuộc, xây dựng mô
hình, huấn luyện và đánh giá mô hình, tinh chỉnh mô hình và cuối cùng là dự đoán và ứng dụng.
• Bắt đầu: Mô hình khởi tạo bằng việc thu thập dữ liệu đầu vào, bao gồm tổng
lưu lượng xả từ hồ Ka Nak tại thời điểm t, số liệu mưa giữa 2 hồ tại thời
điểm t, lưu lượng đến hồ An Khê tại thời điểm t và khởi tạo tham số cho các mô hình.
• Kiểm tra định dạng dữ liệu: Đảm bảo dữ liệu đầu vào đúng định dạng. Nếu
không, quá trình sẽ yêu cầu dữ liệu được chỉnh sửa để phù hợp.
• Kiểm tra dữ liệu chuỗi thời gian hợp lệ: Kiểm tra dữ liệu chuỗi thời gian
để xác định xem có khoảng trống nào không. Nếu có dữ liệu sai ở các trường
thuộc tính thì sẽ xóa; nếu thiếu, dữ liệu sẽ được điền thêm từ bảng số liệu
trung bình của ngày hôm đó.
• Tính ma trận tương quan, trực quan hóa dữ liệu: Xác định mức độ liên
quan giữa các biến số để xác định được những biến số quan trọng và trực
quan hóa dữ liệu để từ đó xác định phân phối của dữ liệu và chọn loại mô hình phù hợp.
• Xây dựng mô hình: Dựa trên kết quả phân tích, xác định những thuộc tính
đầu vào sẽ sử dụng để xây dựng mô hình dự báo. lOMoAR cPSD| 45734214
o Lên ý tưởng, kịch bản: Phát triển ý tưởng về cách thức mô hình hoạt động
dựa trên các thuộc tính đã chọn. Ngoài ra, xây dựng những kịch bản cho
việc dự báo và thực nghiệm với các khả năng xảy ra.
o Thiết kế mô hình: Tạo ra kiến trúc mô hình dự báo, bao gồm việc chọn lựa
phương pháp, thuật toán và cách thức học máy.
o Thực thi mô hình: Lập trình và huấn luyện mô hình với dữ liệu đã được
chuẩn bị và chọn lọc.
• Tối ưu hóa và tinh chỉnh mô hình: Kết hợp với thuật toán tối ưu để tinh
chỉnh mô hình, sau đó sử dụng mô hình đã huấn luyện để dự đoán lưu lượng nước đến hồ An Khê.
• Dự đoán: Cuối cùng, mô hình được sử dụng để dự đoán lưu lượng nước đến
hồ An Khê và áp dụng vào ứng dụng thực tế. Đánh giá hiệu suất dự đoán
thông qua các chỉ số như MAE, MSE, R2, RMSE.
• Kết thúc: Kết quả dự báo được sử dụng để thông báo cho các quyết định
quản lý nước và vận hành hồ chứa. Dự đoán này có thể sử dụng để quản lý
và điều chỉnh lưu lượng nước trong hồ An Khê, để đảm bảo mức nước an
toàn và ổn định. Kết thúc quy trình dự báo.
2.3. Mô hình hồi quy vector hỗ trợ (SVR - Support Vector Regression)
2.3.1. Cơ sở lý thuyết mô hình hồi quy SVR
Mô hình hồi quy vector hỗ trợ (Support Vector Regression – SVR) được giới
thiệu bởi Vapnik [14] như một phần mở rộng của SVM để giải quyết bài toán
hồi quy. SVR là một công cụ hữu ích để dự đoán vì khả năng ánh xạ không gian
dữ liệu phi tuyến tính vào không gian đặc trưng nhiều chiều hơn [15].
Support Vector Regression (SVR) là một phương pháp học máy sử dụng các
vector hỗ trợ để dự đoán giá trị đầu ra của một biến số liên tục. Giống như
Support Vector Machine (SVM) trong phân loại, SVR cũng sử dụng một hàm
kernel để ánh xạ dữ liệu vào không gian cao hơn, tìm ra siêu mặt phẳng tốt nhất
phân chia các điểm dữ liệu và xác định hàm mục tiêu tối ưu để dự đoán giá trị đầu ra. lOMoAR cPSD| 45734214
Trong hồi quy đơn giản, ý tưởng là giảm thiểu tỷ lệ lỗi; trong khi ở SVR, ý tưởng
là điều chỉnh sai số trong một ngưỡng nhất định, nghĩa là công việc của SVR là
xấp xỉ giá trị tốt nhất trong một biên độ nhất định. Hình 2. Mô hình SVR
Xét một tập dữ liệu bao gồm các cặp {xi, yi}, i=1, 2, ..., n. Trong đó, xi ∈ Rn là
vector đầu vào và yi ∈ Rn là giá trị đầu ra tương ứng của nó. Mục tiêu chính của
SVR là xây dựng hàm hồi quy f(x) mô tả mối quan hệ giữa dữ liệu đầu vào là x
và đầu ra y với giá trị lỗi nhỏ hơn ngưỡng ε (epsilon) cho tất cả dữ liệu huấn
luyện. Hàm SVR có thể được biểu diễn như sau [16].
f ( x )=wφ ( x)+b (4)
Ở đây, f(x) là đầu ra tính toán của x, φ(x) là hàm ánh xạ đặc trưng phi tuyến của
các đầu vào, w và b là các hệ số có thể điều chỉnh tương ứng biểu thị vector
trọng số và vector độ lệch.
Do đó, SVR được coi là một bài toán tối ưu hóa cố gắng làm cho hàm hồi quy
f(x) phẳng nhất có thể, bằng cách cực tiểu hóa giá trị của w, điều này đòi hỏi
phải cực tiểu hóa ||w||2 như sau: ||w||2 min (5)