Lý luËn vµ thùc tiÔn thÓ dôc thÓ thao

20

NGHIEÂN CÖÙU XAÂY DÖÏNG HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN QUAÛN LYÙ THAØNH TÍCH THEÅ THAO CUÛA TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC THEÅ DUÏC THEÅ THAO BAÉC NINH

DÖÏA TREÂN KHAI PHAÙ DÖÕ LIEÄU

*PGS.TS, Trường Đại học TDTT Bắc Ninh

Ngô Trang Hưng*

1. Đặt vấn đềCách mạng công nghiệp 4.0 dựa trên nền tảng

công nghệ số nhằm xây dựng thế giới siêu kếtnối và tích hợp các công nghệ thông minh để tốiưu hóa quy trình, phương thức sản xuất. Nhữngcông nghệ tiên tiến nhất hiện nay là Trí tuệ nhântạo (AI); Dữ liệu lớn (Big Data); Internet kết nốivạn vật (IoT), Công nghệ thực tế ảo (VR), Côngnghệ sinh học... Cách mạng công nghiệp 4.0 đãtạo cơ hội và đặt ra yêu cầu tất yếu phải xây dựngnền giáo dục 4.0. Theo đó, giáo dục trở thànhmột hệ sinh thái mà mọi người có thể cùng họctập mọi lúc, mọi nơi với các thiết bị được kết nối.Nhà trường trở thành một hệ sinh thái tạo sảnphẩm sáng tạo mang tính cá thể, với kiến thức vànăng lực đổi mới, sáng tạo riêng của cá nhân.Trong giáo dục 4.0, lãnh đạo nhà trường, giảngviên có thể thu thập dữ liệu, phân tích và đánhgiá chính xác về người học; theo dõi quá trìnhhọc tập tại nhà, kiểm tra mức độ hoàn thành bàitập và thông báo kết quả học tập tới sinh viên.Với công nghệ AI có thể thay thế giảng viên ởmột số khâu như điểm danh, chấm bài, soạn bàivà hỗ trợ dạy ngoại ngữ. Hiện nay, các tập đoàncông nghệ lớn đã cho ra đời nhiều thiết bị vàphần mềm thông minh phục vụ giáo dục. Chẳnghạn, Bộ công cụ giáo dục Google (G-Suite forEducation), Microsoft Office365, Chroma Keytạo trường quay thu nhỏ để người học tự sản xuấtsản phẩm truyền thông, Công nghệ đám mây(Cloud) cung cấp những phần mềm học tập trênInternet có sử dụng tài khoản...

Giáo dục 4.0 sẽ mang lại sự hỗ trợ tối ưu chocông tác xây dựng thông tin trong trường đại họcnói chung, đồng thời tác động đến công tác pháttriển thể chất cho sinh viên nói riêng. Trường Đạihọc TDTT Bắc Ninh là cơ sở đào tạo cán bộTDTT hàng đầu và đào năng khiếu TDTT, đào tạovận động viên trẻ quốc gia. Công nghệ khai thácdữ liệu kết hợp với giảng dạy, huấn luyện ở cácmôn thể thao của Nhà trường sẽ là cơ sở để xây

dựng một hệ thống quản lý thành tích thể thao dựatrên khai thác dữ liệu và nâng cao chất lượnggiảng dạy, huấn luyện các môn thực hành. Thôngqua thực tế công tác quản lý TDTT và khai thácdữ liệu của nhà trường có thể xây dựng hệ thốngthông tin quản lý thể thao trường đại học, trongđó việc phân tích các giá trị liên quan và sử dụngphương pháp giữ vai trò tiên quyết để xây dựnghệ thống thông tin quản lý thể thao dựa trên khaithác dữ liệu. Hệ thống thông tin này dựa trên ýtưởng khai thác dữ liệu để có thể cung cấp thôngtin cho quá trình ra quyết định liên quan đến huấnluyện các môn thể thao. Cấu trúc hệ thống thôngtin xây dựng dự kiến gồm ba lớp có khả năng thíchứng tốt và khả năng mở rộng chức năng, tiết kiệmkhối lượng công việc bảo trì cho sau khi ứng dụng.

Khai phá dữ liệu (Data mining) là quá trìnhtính toán để tìm ra các mẫu trong các bộ dữ liệulớn liên quan đến các phương pháp tại giao điểmcủa máy học, thống kê và các hệ thống cơ sở dữliệu. Đây là một lĩnh vực liên ngành của khoahọc máy tính. Mục tiêu tổng thể của quá trìnhkhai thác dữ liệu là trích xuất thông tin từ một bộdữ liệu và chuyển nó thành một cấu trúc dễ hiểuđể sử dụng tiếp. Ngoài bước phân tích thô, nócòn liên quan tới cơ sở dữ liệu và các khía cạnhquản lý dữ liệu, xử lý dữ liệu trước, suy xét môhình và suy luận thống kê, các thước đo thú vị,các cân nhắc phức tạp, xuất kết quả về các cấutrúc được phát hiện, hiện hình hóa và cập nhậttrực tuyến. Khai thác dữ liệu là bước phân tíchcủa quá trình “khám phá kiến thức trong cơ sởdữ liệu”. Data mining cùng với Data science(khoa học dữ liệu) chính là hai lĩnh vực côngnghệ đang được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.Với khả năng tập hợp, sắp xếp số lượng dữ liệulớn từ đó đưa ra những phân tích chính xác nhất.Quá trình khai phá dữ liệu của Data mining đượcdiễn ra với công nghệ tính toán tiên tiến khôngchỉ giới hạn trong việc trích xuất dữ liệu mà cònđược sử dụng để chuyển đổi, làm sạch, tích hợp

21

- Sè 1/2021dữ liệu và phân tích mẫu. Như vậy, khai phá dữliệu chính là việc sử dụng các thuật toán và côngnghệ liên quan để đưa ra các dự báo dựa trên dữliệu hiện có, nhằm đưa ra quyết định chủ độngvà dựa trên kiến thức. Công nghệ khai thác dữliệu hiện đang là lĩnh vực có ảnh hưởng quốc tếvà là trọng tâm nghiên cứu hàng đầu về xử lýthông tin và ra quyết định, các ngành nghề khácnhau đều ứng dụng để phân tích thông tin dựatrên các hoạt động hỗ trợ ra quyết định. Mức độphổ biến của nó ngày càng sâu rộng và đóng vaitrò quan trọng trong chuyển đổi số. Để nâng caonăng lực cạnh tranh cốt lõi của Trường Đại họcTDTT Bắc Ninh cần phân bổ tối ưu được cácnguồn lực, cũng như sử dụng tài nguyên. Ngoàira, Trường cần phân tích công nghệ khai thác dữliệu và thực trạng quản lý thông tin nhằm rút racác bài học kinh nghiệm phục vụ tự chủ đại họcvà kinh doanh thể thao hiện nay.

Mục tiêu cuối cùng của khai phá dữ liệu huấnluyện thể thao là tìm thấy một lượng lớn dữ liệutừ kiến thức có giá trị, có ý nghĩa. Dưới góc độlý thuyết cơ bản, khai phá dữ liệu bao gồm cáctính năng sau: Phân tích dữ liệu tự động và dựbáo xu hướng; Khai thác dữ liệu có khả năngthực hiện phân tích tự động dựa trên cơ sở dữ liệulớn; Tìm kiếm thông tin dự đoán. Với việc phântích mối quan hệ, tương quan: Có mối quan hệgiữa hai tập dữ liệu hoặc tính thường xuyên hoặccác nhóm dữ liệu. Phân tích tương quan là phântích các mối quan hệ này và có thể cao hơn làứng dụng các mô hình hồi quy qua các phầnmềm R, SPSS. Phân cụm: Dữ liệu (Data) trongcơ sở dữ liệu (Database) là một đơn vị lưu trữ dữliệu duy nhất, song dữ liệu không thể mang ýnghĩa duy nhất, mà các cụm dữ liệu này đượcphân tán, quy nạp, hợp nhất để tạo thành một tậphợp con có ý nghĩa. Để tạo một một hệ cơ sở dữliệu phân tán trong huấn luyện thể thao, các tệp(File) không chỉ quan hệ với nhau về mặt logicmà cần có một cấu trúc giao diện chung giữachúng để có thể truy cập lẫn nhau. Thực tế có rấtnhiều ứng dụng yêu cầu các hệ quản trị dữ liệuthao tác trên dữ liệu bán cấu trúc hoặc không cấutrúc, như các File Web trên mạng Internet.

Khai phá dữ liệu là các quy tắc trích xuất dựatrên cơ sở dữ liệu hoặc kho dữ liệu được sử dụngđể hướng dẫn các hành động hiện tại và tươnglai. Khai thác dữ liệu nâng cao hiệu quả trình độ

quản lý thể thao trong công tác huấn luyện thểthao là một vấn đề quan trọng mà các giảng viên,huấn luyện viên, nhà quản lý của ngành TDTTphải đối mặt. Mỗi một ngày trôi qua sẽ sinh ramột lượng dữ liệu rất lớn, đặc biệt là đối với côngtác huấn luyện học sinh, sinh viên, vận độngviên. Nếu dữ liệu đó không có phương tiện cậpnhật, phân tích, dự báo thì những mô hình dự báothành tích với các tình huống của ngày hôm nayđã có thể bị giảm xuống và như vậy ảnh hưởnglớn để việc đạt thành tích cao. Vì vậy, quá trìnhmô hình hóa cần lặp lại đối với công tác huấnluyện thể thao một cách thường xuyên liên tục làhết sức cấp thiết. Kỹ thuật khai phá dữ liệu cóthể nhanh chóng thực hiện các thay đổi đối vớidữ liệu phản ánh và cung cấp hỗ trợ quyết định.Khai phá dữ liệu là cần thiết để xác định các quytắc tiềm năng, cũng như quản lý và duy trì cácquy tắc. Quy tắc không nhất thiết phải áp dụngcho tất cả dữ liệu khám phá khi nó đạt đếnngưỡng tin cậy cần thiết.

2. Kết quả nghiên cứu2.1. Phân tích chức năng Quản lý thể thao

của trường đại họcPhát triển hệ thống thông tin quản lý thể thao

trường đại học sẽ góp phần giúp các trường thểthao hoàn thiện các quy trình nghiệp vụ quản lýkhoa học khác nhau, có lợi cho việc hoàn thànhcác chức năng và mục tiêu khác nhau của cáctrường đại học thể thao để giải quyết các vấn đềđào tạo sinh viên, vận động viên và kinh doanhthể thao. Hệ thống thông tin quản lý cùng một sốphương pháp phân tích thông tin thông qua khaiphá dữ liệu, sẽ là công cụ hỗ trợ hiệu quả quátrình ra quyết định và giữ vị trí vai trò thực sự đểmang lại hiệu quả cao.

Nghiên cứu dựa trên khai phá dữ liệu củatrường đại học thể thao rất hữu ích để cải thiệnhiệu quả làm việc của giảng viên, huấn luyện viênvà có độ chính xác cao, do đó nâng cao chất lượnggiảng dạy – huấn luyện của nhà trường. Thôngqua nền tảng thông tin chính xác và toàn diện hơnđể đáp ứng nhu cầu của ba đối tượng: người quảntrị, giảng viên – huấn luyện viên, sinh viên – vậnđộng viên. Dưới góc độ vai trò người sử dụng,chức năng hệ thống thông tin chủ yếu có ba loại:Quản trị hệ thống; Giảng viên – Huấn luyện viên;Sinh viên – Vận động viên. Ngoài ra còn nhữngngười dùng khác song chủ yếu khác nhau ở vai trò

Lý luËn vµ thùc tiÔn thÓ dôc thÓ thao

22

phân quyền điều hành hệ thống. Mỗi người dùngđược cung cấp tài khoản và mật khẩu để đăngnhập vào hệ thống thông tin. Hình 1 là sơ đồ hóahệ thống quản lý thể thao.

Hệ thống tuân theo nguyên tắc từ trên xuốngdưới, đầu tiên cần xác định được các trường hợpcó quyền cao nhất, điều này nhằm giới hạn phạmvi cho các phân hệ và người tham gia khác nhaucủa hệ thống. Sau đó, phân tích từng phạm vi chongười dùng ở mỗi phân hệ, quá trình phân táchnày cứ như vậy được áp dụng cho đến hết. Nóphản ánh mối quan hệ giữa các bên tham gia vàcác chi tiết khác nhau của từng phân hệ chức năngcủa hệ thống. Chẳng hạn với phân hệ “Thành tích”khi áp dụng nguyên tắc này, thi đầu tiên phải phântích tổng thể các trường hợp sử dụng, và sau đótiếp tục đi từ trên xuống dưới để phân tách. Nhữngngười dùng khác nhau có các vai trò khác nhautrong phân quyền điều hành hệ thống. Khi ngườidùng đăng nhập, họ cần khai báo tài khoản và mậtkhẩu để xác minh quyền truy cập và các thao tácliên quan đến mỗi phân hệ của hệ thống.

2.2. Hệ thống khai thác dữ liệu và quy trìnhkhai thác

Khai phá dữ liệu là để thích ứng với nhu cầumới của xử lý thông tin và sự phát triển xã hộivề tất cả các khía cạnh của nhu cầu cấp thiết. Từđó phát triển một kỹ thuật phân tích thông tinmới để tìm ra thông tin hoặc tập hợp có ý nghĩavà quan trọng từ quá trình thăm dò dữ liệu lớn.Trong đó bao gồm một công cụ cơ sở dữ liệuquan hệ hiệu suất cao và một loạt các tích hợpdữ liệu trên cơ sở trí tuệ nhân tạo, công nghệthống kê và cơ sở dữ liệu, theo hình thức nghiêncứu liên ngành.

Khai phá dữ liệu là việc sử dụng công nghệkhai thác dữ liệu, quá trình khai thác các kiến thứcquý giá từ cơ sở dữ liệu, kho dữ liệu và các thông

tin khác trong một cơ sở dữ liệu lớn. Toàn bộ quytrình khai thác dữ liệu bao gồm chuẩn hóa dữ liệu,tích hợp dữ liệu, chuyển đổi dữ liệu, khai thác dữliệu, đánh giá mẫu, biểu diễn tri thức… Hình 2cho thấy tiến trình khai phá dữ liệu (Data mining).

Sau khi các trường đại học đặc tả dữ liệu quảnlý thể thao, loại bỏ dữ liệu không chính xác và cácquy trình quản lý dữ liệu khác, thông qua việctriển khai thiết kế kho dữ liệu, có thể xây dựngmột kho dữ liệu với danh mục. Từ đó chuyển đổithành một tập hợp các tập dữ liệu hoặc các trungtâm dữ liệu để khai thác thông qua các công cụ vàphương pháp khai phá dữ liệu. Chẳng hạn nhưmạng nơ-ron nhân tạo (Neural Network), giảithuật di truyền, cây quyết định (DT - mô hình đưara quyết định dựa trên các câu hỏi), tìm kiếm lâncận gần nhất. Kết quả thu được, kiến thức hoặcchế độ khám phá và giải thích được gửi tới lãnhđạo trường đại học.

2.3. Xây dựng hệ thống thông tin quản lý thểthao của trường đại học

Việc xây dựng hệ thống thông tin quản lýTDTT của trường đại học phải là một quy hoạchthống nhất, nhằm đáp ứng nhu cầu của các cấpquản lý khác nhau trong các trường đại họcTDTT. Cấu trúc phát triển của hệ thống đượcchia thành ba cấp, đó là lớp trình bày, lớp logicnghiệp vụ và lớp truy cập dữ liệu. Lớp trình bàylà lớp ứng dụng hướng người dùng trực tiếp, lớpnày xây dựng hệ thống thông tin quản lý kinhdoanh, quản lý công việc hàng ngày, thu thập dữliệu hoạt động giao dịch. Lớp logic nghiệp vụ ởgiữa lớp trình bày và lớp truy cập dữ liệu, là phầncốt lõi của quá trình xử lý logic nghiệp vụ củatoàn bộ hệ thống, chịu trách nhiệm tính toán vàxử lý các yêu cầu logic trong khi nhận dữ liệu từlớp truy cập dữ liệu của người sử dụng. Với mỗilần truy cập dữ liệu thì các thủ tục được thực hiện

Hình 1. Hệ thống quản lý thể thao Hình 2. Tiến trình khai phá dữ liệu(Data mining)

Quản lýhệ thống

Test Thành tích Phân tích Vận hành

Giảng viênvà HLV

Sinh viênvà VĐV

Nguồn dữ liệucủa trường

đại họcQuản lýdữ liệu

Phân tích vàbáo cáo

Dữ liệu nội bộ

Dữ liệu bên ngoài

Khodữ liệu

Thuthâp

dữ liệu

Ngườidùng

quản lýTDTT

23

- Sè 1/2021và các kết quả được trả lại cho người dùng. Hình3 mô tả việc xây dựng hệ thống thông tin quảnlý thể thao.

Hình trên cho thấy, hệ thống mục tiêu sẽ đượcthực hiện trên toàn bộ ba lớp ứng dụng như đã phâncấp, cấp cao nhất của trang điều khiển, đối tượngngười dùng mà nó trỏ đến là giảng viên – huấnluyện viên, Sinh viên – Vận động viên và quản trịviên; lớp logic nghiệp vụ nằm ở giữa của lớp ứngdụng, công việc chính chịu trách nhiệm là phánđoán logic và thực thi, và các lớp dữ liệu đồng thờitương tác; tương tác lớp truy cập dữ liệu chủ yếuliên quan đến việc hoàn thành cơ sở dữ liệu, thựchiện nhiều yêu cầu dữ liệu. Chương trình được liênkết với cơ sở dữ liệu. Chẳng hạn với SQL Serverdựa trên ASP.NET là một nền tảng ứng dụng web(web application framework), đó là hệ thống quảnlý hiệu suất thể thao dựa trên nền tảng VisualStudio của Microsoft và các kỹ thuật khai phá dữliệu khác để phân tích thành tích thể thao và đưa rađánh giá. Chương trình được phát triển bởi hệthống quản lý hiệu suất thể thao, có chức năng vàthực tế, dễ vận hành với khả năng mở rộng, chứcnăng tốt và các mô-đun chức năng độc lập với nhauvà phối hợp, phản ánh tư tưởng “gắn kết cao, ghépnối đơn giản” của công nghệ phần mềm.

Mô hình phân chia thành ba tầng giúp cho cáctầng ứng dụng được tách biệt và chỉ tập trung vàonhiệm vụ xử lý các điều khoản của riêng chúng,không chỉ giảm sự ghép nối giữa các mô-đun màcòn cải thiện tính liên kết. Tận dụng khung pháttriển này giúp giảm khối lượng công việc lậptrình một cách hiệu quả khi nhu cầu thay đổi. Dễdàng điều chỉnh để đạt được những yêu cầu bằngmột số logic nghiệp vụ mà không cần viết lại các

mã lệnh hoặc tiến hành công việc sửa đổi toàndiện. Vì vậy, chỉ cần tập trung cho việc nâng caohiệu quả và phát triển chương trình, đồng thờikiểm soát tốt hơn chi phí phát triển, điều nàyđóng một vai trò rất quan trọng trong việc giảmchi phí.

3. Kết luậnVới sự phát triển của cách mạng công nghiệp

4.0, gắn với kết quả thành tích thể thao qua cácnăm của nhiều đối tượng (học sinh, sinh viên, vậnđộng viên), quản lý thể thao là một bộ phận quantrọng của nền giáo dục quốc dân và ngành TDTTkhông thể bỏ qua. Cần thiết phải triển khai phântích yêu cầu của hệ thống và nghiên cứu về côngnghệ phần mềm liên quan đến quản lý thành tíchthể thao, cũng như triển khai hệ thống quản lýthành tích thể thao dựa trên khai phá dữ liệu.Trong các trường đại học TDTT, do sự phát triểnvà mở rộng của các dịch vụ xã hội kéo theo nhucầu mới của chức năng quản lý thể thao đã đòi hỏisự đổi mới mạnh mẽ và cấp bách với công tácquản lý thể thao. Quản lý bằng công nghệ thôngtin là xu thế tất yếu, tính tích hợp của hệ thốngquản lý thể thao hiện có chưa cao. Do vậy, xâydựng hệ thống quản lý có ý nghĩa thiết thực đốivới công tác giảng dạy, huấn luyện của trường Đạihọc TDTT Bắc Ninh và cơ sở đào tạo khác dựatrên hệ thống thông tin quản lý khai phá dữ liệu.

4. Tài liệu tham khảo1. Agnes Bogairdi - Meszoly, Tihamer

Levendovszky, Hassan Charaf. Performance Factorsin ASP.NET Web Applications with Limited QueueModel .INES International Conference onIntelligent Engineering Systems. 2008, 253-257.

2. Breiman L Friedman, H R A, Stone C J.Classification Regression Trees.WadsworthInternational Group,2010,134-139.

3. Fawaz A. Masoud, Dana H. Halabi, DeemaH. Halabi. asp. net frameworks and JSPframeworks in model view controllerimplementation .IEEE, 2009, 3593-3598.

4. Mohammad Jafar Tarokh. Javad Soroor.Supply Chain Management Information SystemsCritical Failure Factors .IEEE. 2010. 425-431.

5. http://tuyengiao.vn/nghien-cuu/ly-luan/doi-moi-giao-duc-dai-hoc-trong-boi-canh-cach-mang-cong-nghiep-4-0-123652, Tạp chí của Ban Tuyêngiáo Trung ương (2019), “Đổi mới giáo dục đại họctrong bối cảnh Cách mạng Công nghiệp 4.0”.

Hình 3. Mô tả xây dựng hệ thống thông tinquản lý thể thao

Giảng viên vàHLV

Quản trị hệthống

Sinh viên vàVĐV

TestQuản lý thành tích

Phân tích thành tích

Kiểm tra logicLogic quản lý thành tích

Logic phân tích thành tích

Dữ liệu quản lý thành tíchDữ liệu phân tích thành tích

Dữ liệu quản lý hệ thống

Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu

Quản trị hệthống