Xây dựng chương trình chuyển đổi từ tập tin văn bản sang sơ đồ tư duy dạng hình ảnh tt

Các ứng dụng hỗ trợ xử lý SĐTD trên máy tính đa số chỉ cho phép tạo các SĐTD trên giao diện đồ họa trực quan của SĐTD, mà điều này dẫn đến mốt số nhu cầu cần thiết mà SĐTD dạng trực quan

MỞ ĐẦU

Hiện nay, Sơ đồ tư duy hay Bản đồ tư duy ngày càng được nhiều người biết đến và được sử dụng như là một phương pháp ghi nhớ vô cùng hiệu quả, bằng cách khai thác khả năng ghi nhớ của cả hai bán cầu não, dựa trên sự kết hợp giữa văn bản, hình ảnh, màu sắc, các liên kết và các yếu tố khác đã tạo nên một công cụ ghi nhớ đầy quyền năng cho bộ não Theo thống kê hiện nay, sơ đồ tư duy đang được hơn 250 triệu người trên thế giới sử dụng, đã và đang đem lại những hiệu quả

thực sự đáng kinh ngạc [1] Với số lượng người sử dụng ngày càng

tăng thì nhu cầu về việc xây dựng các ứng dụng hỗ trợ SĐTD ngày càng cần thiết Hiện tại đã có một số ứng dụng hỗ trợ SĐTD, nhưng các ứng dụng hiện nay vẫn chưa đáp ứng hết các nhu cầu của người sử dụng và một số tính năng vẫn còn nhiều hạn chế

Các ứng dụng hỗ trợ xử lý SĐTD trên máy tính đa số chỉ cho phép tạo các SĐTD trên giao diện đồ họa trực quan của SĐTD, mà điều này dẫn đến mốt số nhu cầu cần thiết mà SĐTD dạng trực quan giải quyết không hiệu quả Về hướng xử lý khác, hiện tại chỉ có một

trang web [2] hỗ trợ tao SĐTD bằng văn bản nhưng chỉ có tính năng

đơn giản và chưa giải quyết được nhu cầu thực tiển

Hiện nay, tuy có nhiều nghiên cứu về khả năng ứng dụng, lợi ích của SĐTD và các nghiên cứu về việc ứng dụng SĐTD Trong thực tế, các nghiên cứu về các kỹ thuật xử lý trên SĐTD hiện nay vẫn chưa được phổ biến Ngoài ra, SĐTD phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau

và nhiều người dùng khác nhau, mà không có sự phân loại rõ ràng các loại SĐTD làm cho các kỹ thuật xử lý trên SĐTD chưa thực sự hiệu quả so với mong muốn

Xuất phát từ nhu cầu thực tế chúng tôi tìm hiểu, nghiên cứu và

đề xuất các phương pháp kỹ thuật xử lý trên SĐTD và dựa trên các phương pháp kỹ thuật đã đề xuất để xây dựng chương trình hỗ trợ chuyển đổi từ tập tin văn bản sang sơ đồ tư duy trực quan và các xử lý liên quan Thông qua đó, nhằm góp phần làm phong phú thêm các phương pháp, kỹ thuật hỗ trợ SĐTD hiện tại, góp phần vào việc biểu diễn thông tin trực quan, và gần gũi hơn với con người và sử dụng SĐTD cho các xử lý khác trên máy tính

Nội dung luận văn gồm bốn chương, Chương 1 giới thiệu tổng

quan về vấn đề cần nghiên cứu, chỉ ra các vấn đề đang tồn tại của SĐTD, sau đó khảo sát các công trình đã đăng tải liên quan đến vấn đề của luận văn từ đó nêu lên những vấn đề còn tồn tại và chỉ ra những

vấn đề mà đề tài luận văn quan tâm Chương 2 mô tả một số lý thuyết

về SĐTD, phân loại SĐTD và đồng thời mô hình hóa SĐTD theo từng

loại Chương 3 trình bày phương pháp đặc tả SĐTD, các giải thuật

chuyển đổi văn bản với dạng ngôn ngữ SĐTD dựa trên ngôn ngữ tự nhiên thành dạng ngôn ngữ quy ước đặc tả SĐTD và thành SĐTD dạng hình ảnh trực quan và đồng thời trình bày một số kỹ thuật xử lý

trên SĐTD Chương 4 tiến hành cài đặt thực nghiệm chương trình

ứng dụng dựa trên các kỹ thuật đề ra, đánh giá hiệu quả của các phương pháp kỹ thuật đề ra, và khả năng ứng dụng trong thực tế

Chương 1 - TỔNG QUAN

Để mang lại cái tổng quan về các vấn đề sẽ được đề cấp đến trong luận văn, chương này sẽ khái quát các vấn đề mà chúng tôi tìm hiểu và nghiên cứu Dựa trên những nhu cầu của thực tiển về SĐTD

và những công nghệ, kỹ thuật hiện đang có, chúng tôi đúc kết những thành tựu có thể kế thừa và vận dụng vào luận văn Bên cạnh đó chúng tôi cũng đưa ra một số mặt hạn chế của các công nghệ và kỹ thuật hiện có để giải quyết các nhu cầu về SĐTD Dựa vào đó cho thấy được các vấn đề mà luận văn đang quan tâm Ngoài ra chương này còn đề cập đến một số ý nghĩa mà luận văn mang lại để giải quyết các nhu cầu thực tiển cũng như đống gốp một phần nhỏ đề làm phong phú thêm các kỹ thuật xử lý trên SĐTD trong tương lai

1.1 Giới thiệu tổng quan

1.1.1 Tổng quan các vấn đề cần nghiên cứu

1.1.2 Các vấn đề của sơ đồ tư duy hiện nay

1.1.3 Các công trình liên quan

1.2 Mục tiêu và giới hạn của luận văn

Luận văn sẽ tìm hiểu và nghiên cứu các giải pháp, kỹ thuật để thực hiện mục tiêu chính là xây dựng chương trình chuyển đổi từ tập tin văn bản sang SĐTD dạng hình ảnh

Nhằm đạt được mục tiêu chính kể trên, chúng tôi đặt ra một số mục tiêu chi tiết như sau:

- Phân loại SĐTD và dựa trên các loại SĐTD đã phân loại được,

đề xuất ngôn ngữ quy ước đặc tả cho SĐTD tương ứng với từng loại, nhằm phục vụ cho các phương pháp, kỹ thuật xử lý trên SĐTD

- Đề xuất ngôn ngữ quy ước cho SĐTD dựa trên ngôn ngữ tự nhiên nhằm phục vụ cho việc trình bày SĐTD dạng văn bản

- Tìm hiểu và nghiên cứu một số giải thuật để chuyển đổi từ văn bản với dạng ngôn ngữ quy ước cho SĐTD dựa trên ngôn ngữ tự nhiên sang dạng văn bản với dạng ngôn ngữ đặc tả SĐTD và từ ngôn ngữ quy ước đặc tả SĐTD thành dạng hình ảnh dạng trực quan

- Tìm hiểu một số kỹ thuật trên SĐTD nhằm giải quyết một số nhu cầu về SĐTD

- Xây dựng chương trình chuyển đổi từ văn bản với dạng ngôn ngữ quy ước cho SĐTD thành dạng SĐTD trực quan hỗ trợ cho việc giảng dạy bằng SĐTD

Giới hạn của luận văn là: Văn bản phải được trình bày theo cú

pháp của ngôn ngữ đặc tả SĐTD dựa trên ngôn ngữ tự nhiên Ứng dụng chủ yếu cho việc hỗ trợ giảng dạy bằng SĐTD

1.3 Ý nghĩa của luận văn

Nhu cầu thực tiển về một chương trình hỗ trợ hiệu quả về SĐTD

là khá cao và cần thiết Do đó, mục tiêu của ứng dụng đặt ra là xây dựng một chương trình hỗ trợ chuyển đổi văn bản dạng đặc tả SĐTD sang dạng SĐTD trực quan Ứng dụng này không mang tính chất phủ định tính hiệu quả của các ứng dụng hỗ trợ SĐTD trên phương diện SĐTD dạng trực quan đã có Mà nó góp phần bổ xung thêm các tiện ích nhằm khắc phục một số hạn chế mà các ứng dụng trên phương diện SĐTD dạng trực quan mắc phải như sau:

- Tận dụng tài nguyên văn bản: Việc soạn thảo SĐTD dạng văn

bản tận dụng được các tài nguyên dạng văn bản hiện có, thông qua một số hiệu chỉnh về cú pháp có thể chuyển đổi thành dạng SĐTD dạng trực quan

- Tận dụng đƣợc tài nguyên SĐTD: Dữ liệu SĐTD của chương

trình có đặc tả cụ thể, có thể được khai thác sử dụng cho các mục đích khác

- Tiện ích hơn khi SĐTD lớn: Việc hiệu chỉnh SĐTD dạng văn bản

có thể hỗ trợ một số tiện ích như : xóa, di chuyển các nút hoặc nhánh trên SĐTD một cách khá dễ dàng, gióng như trên văn bản thông thường, đặc biệt khi SĐTD càng nhiều chủ đề, vượt quá khung nhìn trên SĐTD thì việc sử dụng văn bản vẫn tỏ ra hiệu quả, trong khi trên giao diện trực quan gặp khá nhiều khó khăn

- Việc ghép, nối, tách SĐTD khá dễ dàng: Việc ghép các SĐTD lại

với nhau hoặc chèn một SĐTD vào một SĐTD hiện có hay tách

một nhánh SĐTD thành một SĐTD mới trở nên dễ dàng như thao

tác copy văn bản thông thường

- Dễ dàng chuyển đồi thành dạng văn bản thông thường: Việc

lưu trữ SĐTD dạng văn bản có thể chuyển đổi thành dạng văn bản thông thường dễ dàng hơn Nhằm phục vụ cho viêc sử dụng văn bản theo một số nhu cầu thực tế hoặc lưu trữ tài nguyên dạng văn bản

- Tiếc kiệm thời gian hơn: Việc soạn thảo SĐTD dạng văn bản có

thể rút ngắn thời gian tạo SĐTD hơn trong một số trường hợp có thể rút ngắn thời gian hơn

Bên cạnh việc nghiên cứu xây dựng ứng dụng đáp ứng nhu cầu thực tiễn, đề tài còn có những đóng góp phát triển, đề xuất mới về kỹ thuật cũng như giải pháp thiết kế tốt hơn các giải pháp hiện có theo mục tiêu ứng dụng được đặt ra Thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu

về cấu trúc và các kỹ thuật trên SĐTD cho thấy được có thể sử dụng SĐTD như một mô hình biểu diễn tri thức, vừa đáp ứng được các xử

lý tri thức trên máy tính đồng thời còn đem lại sự trực quan về tri thức cho con người

1.4 Kết luận chương 1

Trong chương này đã sơ lược, khái quát một số vấn đề liên quan đến SĐTD Thông qua đó chúng tôi kế thừa được một số thành tựu như: các ý nghĩa, lợi ích và ứng dụng của SĐTD trong thực tế, một số

kỹ thuật xử lý trên SĐTD đã có, các ý tưởng, kỹ thuật đồ họa về

SĐTD, và số lượng phong phú các SĐTD đang có hiện nay Bên cạnh

đó chúng ta cũng thấy được những vấn đề về SĐTD hiện đang tồn tại cần phải cải thiện và phát triển như: cần có sự phân loại cụ thể các dạng SĐTD, và bổ xung thêm một số kỹ thuật mới để tạo nên sự tiện ích cũng như góp phần làm phong phú thêm các kỹ thuật xử lý trên SĐTD Thông qua việc khái quát tình hình nghiên cứu về xử lý văn bản dạng ngôn ngữ tự nhiên chúng tôi nhận thấy sưu hướng này vẫn còn nhiều hạn chế, do đó định hướng xử lý văn bản dựa trên phương pháp đặc tả SĐTD và dạng ngôn ngữ SĐTD dựa trên ngôn ngữ tự

nhiên

Chương 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Trong chương này sẽ đề cập đến một số lý thuyết liên quan đến SĐTD như: Nguồn gốc ra đời của SĐTD, ý nghĩa của SĐTD đối với người dùng, một số lý thuyết về hình ảnh màu sắc ảnh hưởng đến quá thị giác cũng như quá trình ghi nhớ của người sử dụng SĐTD

Tiếp theo trong chương này đề cập đến các loại SĐTD Để có cái nhìn khái quát, hệ thống hóa về SĐTD chúng tôi dựa trên các tính chất ý nghĩa và đặc trưng của các SĐTD để phân loại chúng thành từng loại riêng biệt Thông qua việc phân loại và mô hình hóa các loại SĐTD sẽ cho thấy đặc điểm, cấu trúc của từng loại SĐTD, ứng dụng của từng loại SĐTD riêng biệt, nhằm đưa các kỹ thuật xử lý phù hợp với từng loại SĐTD tương ứng

2.1 Giới thiệu về Sơ đồ tư duy

2.1.1 Lịch sử ra đời và sự phát triển của Sơ đồ tư duy

2.1.2 Một số khái niệm về Sơ đồ tư duy và ý nghĩa

2.1.3 Các thành phần quan trọng tạo nên ý nghĩa của Sơ đồ tư duy

2.2 Phân loại Sơ đồ tư duy

2.2.1 Sơ đồ tư duy dạng Đỉnh

Khái niệm: Là loại SĐTD dùng để biểu diễn thông tin một cách

trực quan, với thông tin các chủ đề con được thể hiện trên các cung

của SĐTD Tuy nhiên thông tin của chủ đề trung tâm được thể hiện trên một nút, còn được gọi là nút gốc

Sử dụng loại SĐTD này để thu thập, tổng kết thông tin hoặc trình bày các khái niệm, ý tưởng, các hướng dẫn hay tóm tắc nội dung cho các bày giảng, các kế hoạch v.v…

Một SĐTD dạng Đỉnh được ký hiệu là VTOM (Vertex Type Of

Mindmap) Và được biểu diễn như sau:

VTOM = <N, E, B>

2.2.2 Sơ đồ tư duy dạng Khối

Khái niệm: Là loại SĐTD dùng để sắp xếp thông tin một cách

trực quan, với thông tin các chủ đề được thể hiện trên các nút của SĐTD Các nút chưa thông tin thông thường có dạng hình chữ nhật, hình elip hoặc hình đám mây v.v

Thông thường sử dụng SĐTD dạng Khối để thu thập, tổng kết thông tin hoặc trình bày các khái niệm, ý tưởng, các hướng dẫn hay tóm tắt nội dung cho các bày giảng, các kế hoạch v.v…

Một SĐTD dạng Khối được ký hiệu là BTOM (Block Type Of

MindMap) và được biểu diễn như sau:

BTOM = <N, E, B>

2.2.3 Sơ đồ tư duy dạng Trình bày

Khái niệm: Là loại SĐTD được thiết kế để hỗ trợ trình bày, diễn

thuyết.Với mục đích hướng người dùng tập trung vào thông điệp mà người trình bày đang muốn nói SĐTD dạng trình bày là một loại

được phát triển từ SĐTD dạng khối Tuy nhiên, các nút được tổ chức theo cấu trúc cây chỉ có một cấp và các nút lá có cung liên kết với nhau theo dạng danh sách liên kết đơn

Khi trình bày bằng SĐTD loại này, thông tin được trình bày bắt đầu từ các chủ đề phía bên phải, làm việc theo chiều kim đồng hồ, đến khi gặp chủ đề cuối cùng

Sử dụng SĐTD dạng trình bày khi người sử dụng cần kể các câu chuyện hay dẫn dắt người dùng tới một hành động, một kết quả nào

đó

Đặc điểm của loại SĐTD này là giúp người xem có thể nhìn tổng quan từ điểm bắt đầu quá trình diễn ra và kết quả đạt được Khắc phục được một nhược điểm khá lớn khi trình bày bằng các dạng văn bản, khi đó thông tin nhanh chóng trôi dần từ đầu đến cuối, đôi khi vấn đề trình bày khá dài dòng, tới điểm cuối thì người nghe lại quên dần các điểm đầu và giữa Hơn nữa, khi trình bày theo dạng văn bản theo trình

tự từ đầu đến cuối sẽ gặp trường hợp không trình bày được tới đích khi nội dung quá dài, do các vấn đề về thời lượng trình bày, hoặc nội dung trình bày Loại SĐTD này có xu hướng hiện thị thông tin theo dòng chảy của các ý tưởng để người xem theo dõi các bước và các thông tin liên quan đến từng bước của quá trình đang trình bày Do đó người trình bày có thể trình bày được quy trình của kịch bản từ đầu đến cuối

Không giống như các sơ đồ dạng tham khảo ý kiến, SĐTD dạng trình bày được thiết kế để theo dõi các cuộc thảo luận và hình dung

dòng chảy cụ thể của nó, chứ không phải là kiểm soát các phiên thông qua những ý tưởng thu thập

Chủ đề chính đầu tiên thông thường là phần tổng quan vấn đề cần trình bày và chủ đề kết thúc là kết quả cần trình bày

SĐTD dạng trình bày ký hiệu là PTOM (Presentation Type Of

MindMap) và được biểu diễn như sau:

PTOM = <N, E>

2.2.4 Sơ đồ tư duy dạng Kế hoạch

Khái niệm: Là loại SĐTD được thiết kế để trình bày kế hoạch

hoạt động Với mục đích tổng hợp các hoạt động riêng lẻ để hướng tới hoàn thành kế hoạch chính cần đạt được SĐTD dạng kế hoạch là một loại được phát triển từ SĐTD dạng khối

SĐTD dạng kế hoạch các chủ đề có hướng thông tin từ ngoài vào trong Thông tin của các chủ đề là các từ, hình ảnh chỉ các hành động cụ thể liên quan nội dung kế hoạch ở chủ đề trung tâm

Để xây dựng SĐTD dạng này đầu tiên cần xác định chủ đề trung tâm, sau đó thêm các chủ đề chính, và sau đó tạo ra các ý tưởng cho các tiểu chủ đề Giai đoạn thứ hai là tổ chức, và xác định phạm vi Ở giai đoạn này, cần so sánh những điều đang đặt trên SĐTD với các kế hoạch chiến lược, để đảm bảo rằng chúng ta đang đi đúng hướng, và cũng nhìn vào tính khả thi và mong muốn của các ý tưởng Từ các kết quả trên SĐTD, tiếp tục tinh chỉnh nó cho đến khi có được một kế hoạch hành động cho từng lĩnh vực, bằng cách xác nhận các mục tiêu

và đảm bảo các nhiệm vụ đã được xác định đúng, và sau đó ưu tiên và lập kế hoạch cho chúng Cuối cùng và quan trọng nhất của quá trình này là để đảm bảo rằng có biện pháp thích hợp để theo dõi và phản hồi vào các kế hoạch tương lai Những cơ chế này có thể được xây dựng thành các SĐTD tổng hợp và tạo các link đến các kế hoạch cụ thể, vì vậy cần ghi lại các thông tin phản hồi ở các vị trí thích hợp trên SĐTD khi kế hoạch này được đưa vào hoạt động

Sơ đồ dạng kế hoạch ký hiệu PNTOM(Planning Type Of MindMap)

và được biểu diễn như sau:

PNTOM = <N, E, B>

2.2.5 Sơ đồ tư duy dạng Cây

Khái niệm: Là dạng SĐTD trình bày thông tin theo cấu trúc

cây, một cách trực quan Thông tin được trình bày theo chiều hướng

từ trên xuống dưới, từ trái qua phải, từ phải qua trái chỉ theo một chiều nhất định SĐTD sẽ có đặc điểm đặc trưng là , có thể sử dụng màu sắc phân biệt các nhánh, có thể dùng hình ảnh, icon để minh họa cho mỗi hoạt động, dùng các liên kết để liên kết đến các vấn đề liên quan đến hoạt động v.v

Sơ đồ dạng này được ký hiệu là TTOM(Tree Type Of MindMap), và được biểu diễn như sau:

TTOM = <N,E>

2.3 Kết luận chương 2

Trong chương này đã trình bày các lý thuyết cơ bản của SĐTD,

lý do ra đời của SĐTD, một số khái niệm liên quan SĐTD, và ý nghĩa của chúng Đồng thời, cũng đề cập đến các thành phần quan trọng trên SĐTD là hình ảnh và màu sắc cũng như ý nghĩa của chúng với thị giác

và quá trình ghi nhớ thông tin

Dựa vào các đặc điểm trên SĐTD đã phân loại SĐTD thành 5 loại chính, đưa ra khái niệm, ý nghĩa, mô hình và cấu trúc các thành phần thông tin trên từng loại SĐTD Thông qua việc phân loại SĐTD cũng đưa ra các minh họa cụ thể tương ứng từng loại SĐTD, làm rõ các thành phần trên SĐTD và sự kết hợp của các thành phần riêng lẻ tạo nên SĐTD