PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ HỖ TRỢ MINH HOẠ THUẬT GIẢI TRONG HỌC PHẦN LÝ THUYẾT ĐỒ THỊ

Trần Phan Thị Diễm Thúy; Đỗ Viết Thiện; Phan Minh Thông; Lê Gia Huy; Phan Quốc An; Mai Trung Thành

doi:10.59294/HIUJS.KHTT.2026.050

Từ khóa:

minh họa thuật giải, biểu diễn tri thức, hệ hỗ trợ học thuật giải

Tóm tắt

Thiết kế ứng dụng hỗ trợ học tập trong học phần lý thuyết đồ thị có vai trò quan trọng và vô cùng ý nghĩa đối với sinh viên đang theo học ngành Công nghệ thông tin. Đặc biệt là hệ thống có khả năng hỗ trợ học các thuật giải. Hiện nay có nhiều hệ thống có khả năng hỗ trợ học các thuật giải, tuy nhiên các hệ thống này cũng còn hạn chế và cần phải được cải thiện và phát triển. Bài báo này trình bày một phương pháp thiết kế hệ thống có khả năng minh họa quá trình hoạt động của thuật giải một cách từng bước. Trong đó, các vấn đề về cấu trúc hóa cho quá trình hoạt động của thuật giải, các kỹ thuật về minh họa gồm sự hiển thị lời giải dạng văn bản, trực quan hóa từng bước hoạt động của thuật giải, giọng nói cũng sẽ được trình bày. Từ cơ sở đó, bài báo cũng đã cài đặt thử nghiệm thành công, minh họa một số thuật giải trên miền tri thức Lý thuyết Đồ thị.

Abstract

Designing learning support applications for the Graph Theory course is crucial and highly meaningful for students majoring in Information Technology. This is especially true for systems capable of supporting algorithmic learning. Currently, many systems exist that support learning algorithmic solutions; however, these systems have limitations and require improvement and development. This paper presents a system designed to illustrate the step-by-step process of algorithmic problem-solving. It addresses issues related to the structuring of algorithmic processes, illustration techniques including displaying textual explanations, visualizing each step of the algorithm, and voice narration. Based on a database, the paper also successfully implemented and tested several algorithms in the Graph Theory knowledge domain.

Tài liệu tham khảo

[1] T. L. Naps, G. Rößling, V. Almstrum, W. Dann, R. Fleischer, C. Hundhausen, A. Korhonen, L. Malmi, M. McNally, S. Rodger, and J. Á. Velázquez-Iturbide, "Exploring the role of visualization and engagement in computer science education," in ACM SIGCSE Bull., vol. 35, no. 2, pp. 131–152, 2003.

DOI: https://doi.org/10.1145/782941.782998

[2] H. D. Nguyen, N. V. Do, T. T. Mai, and V. T. Pham, "A method for designing the intelligent system in learning of algorithms," in Proc. 18th Int. Conf. New Trends in Intelligent Software Methodologies, Tools and Techniques (SoMeT 2019), Seville, Spain, Sep. 2019. Amsterdam: IOS Press, pp. 303-316, 2019.

[3] S. Halim and F. Halim, "VisuAlgo: Visualising Data Structures and Algorithms through Animation," in Proc. 19th ACM Annu. Conf. Innov. Technol. Comput. Sci. Educ. (ITiCSE 2014), Uppsala, Sweden, Jun. 2014. New York: ACM, pp. 261-266, 2014.

[4] S. Seng and J.-F. Serrette, "Visualization Techniques for the Design and Analysis of Dynamic Programming Algorithms," J. Comput. Sci. Technol., vol. 19, no. 2, pp. 162-177, 2004.

[5] P. Agarwal, A. Sharma, and R. Singh, "Realizing Algorithms Using GUI," Int. J. Comput. Sci. Eng., vol. 2, no. 7, pp. 2365-2370, 2010.

[6] S. H. Rodger and T. W. Finley, "Algorithm Visualization: The State of the Field," ACM Trans. Comput. Educ., vol. 2, no. 2, pp. 1-22, Jun. 2002.

[7] N. V. Do, T. T. Mai, and L. N. Hoang, "A Knowledge-Based Model for Designing the Knowledge Querying System in Education," in Proc. 2022 RIVF Int. Conf. Comput. Commun. Technol. (RIVF), Hanoi, Vietnam, Dec. 2022. Piscataway: IEEE, pp. 1-6, 2022.

[8] W. H. Hsu, J. R. Bodily, C.-Y. Fang, and K. Mehrotra, "Enhancing learning and exploratory search with concept semantics in online healthcare knowledge management systems," Expert Syst. Appl., vol. 37, no. 4, pp. 3059-3069, Apr. 2010.

[9] R. J. Trudeau, Introduction to Graph Theory. New York, NY, USA: Courier Corporation, 1993. [10] N. Cam và C. Đ. Khánh, Lý Thuyết Đồ Thị. TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam: NXB Đại học Quốc gia TP. HCM, 2008.

[11] L. H. Thái, "Ứng dụng web hỗ trợ học Lý thuyết đồ thị," Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Công nghệ Thông tin, ĐHQG-HCM, TP. Hồ Chí Minh, 2020.