Luận Văn Thạc Sĩ: Ứng Dụng Học Sâu Để Phát Triển Hệ Thống Đào Tạo Thực Hành Hàn Trên Điện Thoại

• Tác giả: Dương Anh Kiệt
• Người hướng dẫn: TS. Trần Vũ Hoàng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
• Đề tài: Ứng Dụng Học Sâu Trong Phát Triển Hệ Thống Đào Tạo Hàn Trên Điện Thoại
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
• 1.2. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
• 1.3. BỐ CỤC QUYỂN BÁO CÁO
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. BIẾN THỂ KHUYẾT TẬT TRÊN BỀ MẶT MỐI HÀN
• 2.1.1. Khái niệm phương pháp hàn hồ quang tay
• 2.1.2. Các lỗi hư hại trên mối hàn
• 2.2. CÁC THUẬT TOÁN TỐI ƯU
• 2.2.1. Root Mean Square Propagation (RMSprop)
• 2.2.2. EFFICIENT CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORK FOR MOBILE VISION APPLICATIONS (MOBILENET)
• 2.2.3. CONVOLUTIONAL BLOCK ATTENTION MODULE (CBAM)
• 2.2.3.1. Chức năng của từng khối
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG
• 3.1. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG
• 3.2. ĐẶC TẢ HỆ THỐNG
• 3.2.1. Sơ đồ khối của hệ thống
• 3.2.2. Chức năng của từng khối
• 3.3. Thiết kế hệ thống
• 3.3.1. Thiết kế thuật toán
• 3.3.2. Convolutional block attention module (CBAM)
• 3.3.3. Thiết kế giao diện
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 4.1. MÔI TRƯỜNG THỰC NGHIỆM
• 4.2. Phương pháp đánh giá
• 4.3. Kết quả đạt được
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. KẾT LUẬN
• 5.2. PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Ứng Dụng Học Sâu Trong Đào Tạo Hàn

Trong thời đại công nghệ 4.0, học sâu đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả giáo dục. Việc áp dụng học sâu vào hệ thống đào tạo hàn trên điện thoại không chỉ giúp nâng cao chất lượng giảng dạy mà còn tạo ra một môi trường học tập linh hoạt và hiệu quả hơn. Hệ thống này cho phép sinh viên tự đánh giá sản phẩm hàn của mình, từ đó cải thiện kỹ năng và kiến thức thực hành.

1.1. Khái Niệm Về Học Sâu Trong Đào Tạo

Học sâu là một nhánh của trí tuệ nhân tạo (AI) sử dụng các mạng nơ-ron để học từ dữ liệu. Trong giáo dục, nó giúp tối ưu hóa quá trình giảng dạy và học tập thông qua việc phân tích và đánh giá kết quả học tập.

1.2. Lợi Ích Của Việc Ứng Dụng Học Sâu

Việc áp dụng học sâu trong hệ thống đào tạo hàn mang lại nhiều lợi ích như giảm thiểu sai sót trong đánh giá, tăng cường khả năng tự học của sinh viên và cải thiện chất lượng sản phẩm hàn.

II. Thách Thức Trong Việc Ứng Dụng Học Sâu

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc ứng dụng học sâu trong hệ thống đào tạo hàn cũng gặp phải một số thách thức. Những thách thức này bao gồm việc thu thập dữ liệu chất lượng, yêu cầu về phần cứng và phần mềm, cũng như sự chấp nhận của giảng viên và sinh viên.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Thu Thập Dữ Liệu

Để xây dựng một mô hình học sâu hiệu quả, cần có một tập dữ liệu lớn và đa dạng về các biến thể khuyết tật trên bề mặt mối hàn. Việc thu thập và chuẩn hóa dữ liệu này là một thách thức lớn.

2.2. Yêu Cầu Về Công Nghệ

Hệ thống cần phải được thiết kế để hoạt động trên các thiết bị di động, điều này đòi hỏi phải tối ưu hóa mã nguồn và kiến trúc mạng để đảm bảo hiệu suất cao mà không tiêu tốn quá nhiều tài nguyên.

III. Phương Pháp Ứng Dụng Học Sâu Trong Đào Tạo Hàn

Để phát triển hệ thống đào tạo hàn, nhóm nghiên cứu đã áp dụng các phương pháp học sâu tiên tiến như MobilenetV2 và CBAM. Những phương pháp này giúp cải thiện độ chính xác và hiệu suất của hệ thống.

3.1. Kiến Trúc MobilenetV2

MobilenetV2 là một kiến trúc mạng nơ-ron nhẹ, được tối ưu hóa cho các ứng dụng di động. Nó cho phép xử lý hình ảnh nhanh chóng và hiệu quả, phù hợp với yêu cầu của hệ thống đào tạo hàn.

3.2. Tích Hợp CBAM

Convolutional Block Attention Module (CBAM) được tích hợp vào kiến trúc MobilenetV2 để cải thiện khả năng chú ý của mô hình, từ đó nâng cao độ chính xác trong việc phân loại các mối hàn.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Đào Tạo Hàn

Hệ thống được phát triển không chỉ giúp giảng viên đánh giá chất lượng mối hàn mà còn cho phép sinh viên tự kiểm tra sản phẩm của mình. Điều này tạo ra một môi trường học tập tích cực và chủ động hơn.

4.1. Đánh Giá Tự Động

Hệ thống cho phép đánh giá tự động các sản phẩm hàn dựa trên hình ảnh, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao độ chính xác trong việc chấm điểm.

4.2. Tăng Cường Kỹ Năng Thực Hành

Sinh viên có thể sử dụng ứng dụng để tự kiểm tra và cải thiện kỹ năng hàn của mình trước khi nộp sản phẩm cho giảng viên, từ đó nâng cao chất lượng đào tạo.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Hệ Thống Đào Tạo Hàn

Hệ thống đào tạo hàn sử dụng học sâu trên điện thoại không chỉ là một bước tiến trong giáo dục mà còn mở ra nhiều cơ hội mới cho việc áp dụng công nghệ trong giảng dạy. Tương lai của hệ thống này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến và ứng dụng mới.

5.1. Hướng Phát Triển Trong Tương Lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các mô hình học sâu mới, cải thiện độ chính xác và khả năng xử lý của hệ thống, đồng thời mở rộng ứng dụng sang các lĩnh vực khác trong giáo dục.

5.2. Tích Hợp Công Nghệ Mới

Việc tích hợp các công nghệ mới như thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) vào hệ thống đào tạo hàn có thể tạo ra những trải nghiệm học tập phong phú và hấp dẫn hơn cho sinh viên.