Xây dựng ontology sinh báo cáo tự động cho hệ thống BKS - Đồ án tốt nghiệp

Nghiên cứu xây dựng ontology sinh tự động cho hệ thống BKS, tối ưu hóa việc quản lý và truy xuất tri thức. Đồ án tốt nghiệp khám phá quy trình phát triển và

Trường đại học

Đại học Bách Khoa Hà Nội

Chuyên ngành

Công nghệ Thông tin

Tác giả

Đào Thị Thu

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ án tốt nghiệp
82
0
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan về xây dựng ontology sinh báo cáo tự động cho hệ thống BKS

Xây dựng ontology sinh báo cáo tự động cho hệ thống BKS là phương pháp ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào lĩnh vực chứng khoán. Hệ thống BKS (Bách Khoa Securities) là nền tảng phân phối thông tin chứng khoán trực tuyến. Ontology đóng vai trò cốt lõi trong việc tổ chức, mô hình hóa tri thức tài chính. Phương pháp này cho phép máy tính hiểu cấu trúc dữ liệu chứng khoán. Báo cáo được sinh ra một cách tự động, không cần can thiệp thủ công. Công nghệ sử dụng bao gồm OWL, RDF và thư viện Jena trong Java. Ngôn ngữ truy vấn SPARQL giúp truy xuất thông tin chính xác từ ontology. Kết quả đầu ra là các báo cáo dạng XML chuẩn hóa. Hệ thống giảm thiểu sai sót con người trong quy trình tạo báo cáo. Thời gian xử lý được rút ngắn đáng kể so với phương pháp truyền thống. Giải pháp này mở ra hướng tiếp cận mới trong quản lý tri thức tài chính.

1.1. Khái niệm ontology trong hệ thống thông tin chứng khoán

Ontology là phương pháp biểu diễn tri thức có cấu trúc trong lĩnh vực cụ thể. Trong hệ thống chứng khoán, ontology mô hình hóa các khái niệm như cổ phiếu, trái phiếu, chỉ số thị trường. Các mối quan hệ giữa các thực thể được định nghĩa rõ ràng. Ontology sử dụng ngôn ngữ OWL để mô tả logic hình thức. Cấu trúc RDF lưu trữ dữ liệu dưới dạng bộ ba chủ thể-khái niệm-giá trị. Thư viện Apache Jena cung cấp công cụ lập trình để thao tác ontology. Mô hình OntModel trong Jena đại diện cho ontology hoàn chỉnh. Hệ thống có thể suy luận tri thức mới từ dữ liệu sẵn có.

1.2. Vai trò của hệ thống BKS trong phân phối thông tin chứng khoán

II. Phân tích thách thức triển khai ontology cho hệ thống chứng khoán

Triển khai ontology cho hệ thống BKS đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật phức tạp. Lĩnh vực chứng khoán có cấu trúc dữ liệu đa chiều và biến động liên tục. Thông tin đến từ nhiều nguồn khác nhau với định dạng không đồng nhất. Việc chuẩn hóa dữ liệu đòi hỏi hiểu biết sâu về nghiệp vụ tài chính. Ontology phải biểu diễn được mối quan hệ phức tạp giữa các thực thể. Công nghệ ontology và lập trình semantic web còn mới mẻ tại Việt Nam. Tài liệu tham khảo hạn chế, đặc biệt trong ngữ cảnh chứng khoán trong nước. Đội ngũ phát triển cần thời gian làm quen với Jena và SPARQL. Hiệu năng xử lý là yếu tố quan trọng khi dữ liệu lớn. Hệ thống phải đảm bảo tính nhất quán của tri thức trong ontology. Khả năng mở rộng ontology khi thị trường có thay đổi quy định cũng là thách thức.

2.1. Khó khăn trong mô hình hóa tri thức chứng khoán

2.2. Vấn đề tích hợp công nghệ mới với hệ thống hiện tại

III. Giải pháp phương pháp xây dựng ontology với Jena và SPARQL

Giải pháp xây dựng ontology sử dụng Apache Jena làm framework chính. Jena cung cấp bộ công cụ toàn diện cho lập trình semantic web. OntModel được tạo thông qua ModelFactory với ngôn ngữ OWL. Quy trình bắt đầu từ phân tích domain chứng khoán và xác định thực thể chính. Công cụ Protégé hỗ trợ thiết kế ontology trực quan. Các lớp và thuộc tính được định nghĩa theo chuẩn OWL. Thư viện Jena cho phép đọc ontology từ file RDF/XML hoặc URL. DocumentManager xử lý việc import tài liệu ontology liên quan. SPARQL là ngôn ngữ truy vấn mạnh mẽ để khai thác tri thức. Truy vấn SPARQL lấy thông tin chi tiết về cổ phiếu, báo cáo tài chính. Kết quả truy vấn được chuyển đổi sang định dạng XML. Báo cáo XML có cấu trúc rõ ràng, dễ tích hợp với hệ thống前端.

3.1. Thiết kế ontology với Protégé và ngôn ngữ OWL

3.2. Truy vấn và sinh báo cáo tự động với SPARQL và Jena

IV. Kết luận và ứng dụng thực tế ontology trong hệ thống BKS

Đề tài đã hoàn thành mục tiêu thiết kế ontology sinh báo cáo tự động. Hệ thống hoạt động ổn định trong môi trường BKS. Ontology biểu diễn đầy đủ tri thức chứng khoán theo chuẩn quốc tế. Báo cáo XML được sinh ra nhanh chóng và chính xác. Công nghệ Jena và SPARQL chứng minh hiệu quả trong thực tế. Hệ thống giảm thời gian tạo báo cáo từ nhiều giờ xuống vài phút. Sai sót do thao tác thủ công được loại bỏ gần như hoàn toàn. Giải pháp có khả năng mở rộng cho các loại báo cáo khác. Tích hợp với hệ thống前端 của BKS diễn ra thuận lợi. Kết quả mở ra hướng nghiên cứu mới về semantic web trong tài chính. Nghiên cứu đóng góp vào kho tài liệu tiếng Việt về ontology.Ứng dụng có thể mở rộng sang phân tích dữ liệu lớn và học máy.

4.1. Kết quả đạt được và bài học kinh nghiệm

4.2. Hướng phát triển và mở rộng trong tương lai

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

14/03/2026
Đồ án tốt nghiệp xây dựng ontology sinh tự động cho hệ thống bks

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương 1 , chúng tôi đã phân công công việc cho từng thành viên trong nhóm , mỗi thành viên đều đã xác đinh được các công việc , công nghệ cần tìm hiểu , để hoàn thành tốt công việc của mình. Sinh viên thực hiên : Đào Thị Thu Lớp CNPM_K48 1 4 Xây dựng ontology sinh báo cáo tự động cho hệ thống BKS Chương 2 : Tổng quan về Ontology 2.1 Giới thiệu Ontology Năm 1991 tổ chức ARPA đã đề xuất một cải tiến mới trong việc xây dựng một hệ thống thông minh. Họ đã đề xuất ra rằng ,xây dựng một hệ cơ sơ tri thức ngày nay thường kết thúc bằng việc tạo ra một cơ sở tri thức mới từ những thông tin rải rác thu nhập được , nên có thể tái sử dụng tri thức. Người phát triển hệ thống chỉ cần quan tâm đến lĩnh vực của họ với các bộ suy diễn thực hiện nhiệm vụ đó.

Do đó dễ dàng xây dựng hệ thống lớn , it tốn kém hơn. Từ đó họ đã phát triển một cơ sở khái niệm để xây dựng kỹ thuật cho phép tái sử dụng và chia sẻ tri thức , Ontology được phát triển từ đó. Ontology đã có sự phát triển hết sức mạnh mẽ , không chỉ trong phòng thí nghiệm nghiên cứu ,mà nó đã được coi là một công cụ hết sức đắc lực cho các chuyên gia trong hầu hết mọi lĩnh vực .Ontology đã xuất hiện trên Web ,tổ chức World Wide Web ,một trong những tổ chức đề xuất và phát triển XML đã và đang phát triển RDF –một ngôn ngữ cho phép mô tả tri thức trên Web giúp trang web có thể hiểu được bởi các Agent tìm kiếm thông tin. Hiện nay , rất nhiều các quy định nhằm chuẩn hóa các Ontology để các chuyên gia có thề dùng chhia sẻ ,giải thích tri thức trong lĩnh vức của họ như y tế , nguồn nhân lực….2 Ontology và các vấn đề liên quan đến việc xây dựng Ontology: Ontology là một mô hình dữ liệu trình bày một tập các khái niệm trong một miền và mối quan hệ giữa các khái niệm đó.

Nó được sử dụng để lập luận về các đối tượng trong miền đó. Ngày nay, Ontology được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực liên quan đến ngữ nghĩa như trí tuệ nhân tạo , semantic web, công nghệ phần mềm, v.v… Trong phần này, chúng tôi sẽ trình bày tổng hợp về một số các phương pháp xây dựng Ontology, giới thiệu , đánh giá một số bộ công cụ hỗ trợ Ontology và các ngôn ngữ Ontology hiện nay. Sau quá trình tìm hiểu, so sánh và đánh giá nhằm tìm ra lựa chọn phù hợp với việc xây dựng Ontology sinh báo cáo chứng khoán tự động được trình bày ở mục sau. Tổng quan về Ontology 2.1 Tổng quan về web ngữ nghĩa Sinh viên thực hiên : Đào Thị Thu Lớp CNPM_K48 1 5 Xây dựng ontology sinh báo cáo tự động cho hệ thống BKS World Wide Web (gọi tắt là Web) ra đời năm 1989 bởi Tim Berners-Lee đã trở thành một phương tiện trao đổi thông tin cực kì rộng lớn giữa mọi người trên thế giới.

Lượng thông tin số được truyền tải trên Web có số lượng cực lớn và vô cùng phong phú, bao gồm rất nhiều định dạng, thể loại: từ kinh tế, văn hóa, xã hội, chính trị đến giải trí, tin tức, trao đổi thông tin,. Hầu hết nội dung Web ngày nay chỉ thích hợp cho con người sử dụng. Tức là chỉ con người mới hiểu được ý nghĩa của nội dung đó và lọc ra theo ý muốn của mình để sử dụng. Gắn liền với Web là HTML (Hyper Text Markup Language), một ngôn ngữ đánh dấu được sử dụng để hiển thị nội dung trên trang web.

Sử dụng HTML , chúng ta có thể dễ dàng yêu cầu máy tính thể hiện một đoạn text theo kiểu đậm hay đổi màu chữ nhưng không thể cho máy tính biết được đó là đoạn text về một người hay một địa danh. Công nghệ Web ngữ nghĩa ra đời (cũng từ ý tưởng của Tim Berners-Lee) cho phép biểu diễn và trao đổi thông tin với đầy đủ ý nghĩa của chúng, tạo ra khả năng xử lý tự động dữ liệu trên Web. Tim Berners-Lee định nghĩa như sau: “Semantic Web như một sự mở rộng của web hiện tại mà trong đó thông tin được xử lý một cách tự dộng bằng máy tính, làm cho máy tính và con người có thể hợp tác với nhau”. Web ngữ nghĩa thường được mô tả dưới dạng các “lớp bánh” (layer cake) như hình dưới đây: Hình 2.1 : Mô hình Semantic web Sinh viên thực hiên : Đào Thị Thu Lớp CNPM_K48 1 6 Xây dựng ontology sinh báo cáo tự động cho hệ thống BKS Lớp Unicode & URI: nhằm bảo đảm việc sử dụng tập kí tự quốc tế và cung cấp phương tiện nhằm định danh các đối tượng trong Semantic Web.

Lớp XML cùng với các định nghĩa về namespace và schema (lược đồ) bảo đảm rằng chúng ta có thể tích hợp các định nghĩa Semantic Web với các chuẩn dựa trên XML khác. Lớp RDF [RDF] và RDFSchema [RDFS] : ta có thể tạo các phát biểu (statement) để mô tả các đối tượng với những từ vựng và định nghĩa của URI, và các đối tượng này có thể được tham chiếu đến bởi những từ vựng và định nghĩa của URI ở trên. Đây cũng là lớp mà chúng ta có thể gán các kiểu (type) cho các tài nguyên và liên kết. Và cũng là lớp quan trọng nhất trong kiến trúc Semantic Web.

Lớp Ontology: hỗ trợ sự tiến hóa của từ vựng vì nó có thể định nghĩa mối liên hệ giữa các khái niệm khác nhau. Lớp Digital Signature: được dùng để xác định chủ thể của tài liệu (vd: tác giả của một tài liệu hay một lời tuyên bố). Các lớp Logic, Proof, Trust: đang trong giai đoạn nghiên cứu và các thể hiện của các ứng dụng giản đơn đang được xây dựng. Lớp Logic cho phép viết ra các luật (rule) trong khi lớp Proof thi hành các luật và cùng với lớp Trust đánh giá nhằm quyết định ứng dụng nên hay không nên tin tưởng/chấp nhận (trust) chứng cớ (proof).

Ontology tạo nên xương sống cho Web ngữ nghĩa. Nó cho phép máy tính hiểu được thông tin qua sự liên kết giữa thông tin và các khái niệm trong Ontology, ngoài ra còn là sự giao tiếp giữa các thông tin qua sự liên kết trong Ontology hay giữa các Ontology. Ontology sẽ được giải thích chi tiết qua các phần dưới. Lớp trên cùng là các ứng dụng chạy trên nền Web ngữ nghĩa và cung cấp giao diện với người sử dụng, đưa cho họ thông tin cần thiết theo yêu cầu.2 Khái niệm ontology Ontotlogy là chìa khóa đối với semantic web , vì chúng cung cấp một tập từ vựng và ngữ nghĩa chú thích.

Khái niệm Ontology bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ gồm hai từ ontos và logos .Được giới thiệu vào thế kỷ 19 bởi một nhà triết học người Đức , nghĩa của nó là “ bản thể học ”. Theo cách nhìn của triết học :”Đó là một môn khoa học về nhận thức ,cụ thể hơn là một nhánh của siêu hình học về tự nhiên và bản chất của thế giới ,nhằm xem xét các vấn đề về sự tồn tại hay không tồn tại của các sự vật ”. Trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo có rất nhiều định nghĩa về Ontology , Ontology phát triển trong trí tuệ nhân tạo để tri thức dễ dàng chia sẻ và tái sử dụng tri thức. Kể từ đầu thập niên 90 của thế kỷ XX , Ontology đã trở thành đề tài nghiên cứu phổ Sinh viên thực hiên : Đào Thị Thu Lớp CNPM_K48 1 7 Xây dựng ontology sinh báo cáo tự động cho hệ thống BKS biến đối với các tổ chức nghiên cứu trí tuệ nhân tạo về tri thức , xử lý ngôn ngữ tự nhiên , hình ảnh , y tế.

Gần đây khái niệm Ontology đã trở nên phổ biến hơn nhiều trong các lĩnh vực như những hệ thống thông tin hợp tác , phục hồi thông tin , quản lý tri thức. Mục đích của ontology là hướng đến tri thức miền , nên sự phát triển của nó thường là một quá trình xử lý kéo theo nhiều yếu tố khác. Từ lúc ra đời đến nay ,Ontology có rất nhiều định nghĩa , một định nghĩa được chấp nhận rộng rãi về Ontology là : “Một Ontology là một đặc tả chính xác và hình thức về một khái niệm của một miền thông tin được quan tâm ” (c. Định nghĩa này nhấn mạnh hai điểm chính:  Đó là các khái niệm được hình thức hóa và bởi vậy cho phép suy diễn (reasoning) bởi máy tính.

 Thứ hai nó nhấn mạnh mỗi Ontology được xây dựng cho một vài miền thông tin cần quan tâm , có như thế nó mới thể hiện được vai trò và tác dụng của nó. Ontology thể hiện sự hiểu biết chung về một miền, các ứng dụng có thể dùng sự hiểu biết chung này để giao tiếp với nhau. Hiện nay có nhiều ontology lớn như :  DOLCE (Descriptive Ontology for Linguistic and Cognitive Engineering)  Cyc :  SUMO (Suggested Upper Merged Ontology)  Basic Formal Ontology(BFO)  General Formal Ontology (GFO)  Wordnet  Biomedical Ontology 2.3 Vai trò Ontology 2. Phát triển ontology Ontology là hệ biểu diễn ngữ nghĩa nên cung cấp khả năng hiểu tri thức cho máy tính, tạo điều kiện xây dựng các hệ thống xử lý tự động.

Ontology có khả năng tích hợp. Điều này cho phép những Ontology về các miền thông tin khác nhau có thể tích hợp, trộn lẫn, ánh xạ với nhau, tạo sự liên giao tiếp giữa các ứng dụng khác nhau. Ontology có thể dùng lại. Điều này giúp cho việc xây dựng Ontology mới được giảm nhẹ công sức, đồng thời tạo ra khả năng mở rộng dịch vụ của các ứng dụng một cách dễ dàng nhất là dịch vụ Web (Web services) Sinh viên thực hiên : Đào Thị Thu Lớp CNPM_K48 1 8 Xây dựng ontology sinh báo cáo tự động cho hệ thống BKS Ontology có thể được chia sẻ bởi nhiều ứng dụng, không phụ thuộc nền hệ điều hành.

Một ứng dụng trên hệ Unix có thể hoàn toàn sử dụng dữ liệu trong Ontology được xây dựng bởi ứng dụng trên hệ Windows. Ontology có thể giải quyết vấn đề đa ngôn ngữ. Các ứng dụng có thể xử lý dữ liệu được viết bởi các ngôn ngữ khác nhau (ví dụ tiếng Anh và tiếng Pháp) một cách giống nhau với một Ontology ánh xạ các thuộc tính của các ngôn ngữ này đến cùng một ngữ nghĩa. Ví dụ của ứng dụng này là trong tìm kiếm đồng thời trên nhiều ngôn ngữ.

Ontology biểu diễn theo ngữ nghĩa con người nên người dùng hoàn toàn hiểu được và có thể soạn thảo, tinh lọc, tùy biến Ontology theo ý muốn.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ