Ứng dụng mạng noron để nhận dạng phiếu bầu trong xây dựng hệ thống kiểm phiếu Đại hội Đảng các cấp
Lý do chọn đề tài
Ngày nay, việc triển khai các ứng dụng công nghệ thông tin vào trong đời sống xã hội giúp giải phóng sức lao động con người, giúp tiết kiệm thời gian, nâng cao hiệu suất công việc là một việc làm rất có ý nghĩa. Ở Việt Nam, nhiều ứng dụng của công nghệ thông tin trong lĩnh vực nhận dạng chữ đã đạt được kết quả khả quan, đó là các ứng dụng: chấm điểm thi trắc nghiệm, ứng dụng tự động nhập bảng điểm, ứng dụng nhận dạng phiếu nhập, xuất kho….
Hiện nay, việc kiểm phiếu bầu cử tại mỗi một Đại hội Đảng thường diễn ra ít nhất hai lần và tốn nhiều thời gian, công sức. Thông thường, đối với kiểm phiếu Đại hội Đảng cấp tỉnh, thành (khoảng 350-400 phiếu bầu, danh sách bầu khoảng 45-50 người) thì cần Ban kiểm phiếu từ 12-15 người và thời gian kiểm thủ công mất từ 3 đến 4 giờ. Đối với kiểm phiếu Đại hội Đảng tại cấp quận, huyện và tương đương (khoảng 300-350 phiếu bầu, danh sách bầu khoảng 30-40 người) thì cần Ban kiểm phiếu từ 9-12 người và thời gian kiểm cũng mất hơn 3 giờ.
Vì vậy, nếu có thể ứng dụng công nghệ thông tin vào trong kiểm phiếu bầu cử Đại hội Đảng: dùng máy scan tốc độ cao quét phiếu bầu, nhận dạng và xử lý phiếu bầu và đưa kết quả vào chương trình để xử lý sẽ đem lại nhiều lợi ích thiết thực:
- Độ chính xác cao.
- Tiết kiệm thời gian, công sức (thời gian kiểm phiếu có thể chỉ mất từ 7 phút đến 12 phút).
- Giảm đi sự can thiệp của con người vào quá trình kiểm phiếu.
- Việc in các phần thống kê, biên bản kiểm phiếu cũng như kiểm tra lại kết quả cũng trở lên dễ dàng hơn.
Vì những lý do như trên, tôi đề xuất chọn đề tài luận văn cao học:
“Ứng dụng mạng noron để nhận dạng phiếu bầu trong xây dựng hệ thống kiểm phiếu Đại hội Đảng các cấp”
Mục đích và ý nghĩa đề tài
*Mục đích
Đề tài hướng đến việc nghiên cứu giải pháp nhận dạng phiếu bầu dùng trong Đại hội Đảng các cấp và đồng thời xây dựng được hệ chương trình kiểm phiếu để tính kết quả bầu cử trong Đại hội Đảng các cấp.
* Ý nghĩa đề tài
– Ý nghĩa khoa học
Đề xuất được giải pháp xử lý, trích và chọn đặc trưng của các loại phiếu bầu và việc ứng dụng mạng Neuron trong nhận dạng phiếu bầu Đại hội Đảng các cấp.
– Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài mang ý nghĩa thực tiễn rất lớn trong việc kiểm phiếu bầu cử Đại hội Đảng, giúp cho Đại hội Đảng nói chung và Ban Kiểm phiếu nói riêng tiết kiệm thời gian, công sức và hạn chế việc sai sót trong quá trình kiểm phiếu.
Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
* Mục tiêu
Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu áp dụng xử lý ảnh giúp nhận diên phiếu bầu cử và xây dựng được hệ chương trình kiểm phiếu tự động dùng trong Đại hội Đảng các cấp.
* Nhiệm vụ
Nhiệm vụ chính của đề tài là nghiên cứu được một số kỹ thuật xử lý ảnh, cách phân vùng, trích đặc trưng ảnh, đồng thời áp dụng mạng Neuron vào nhận diện, xử lý phiếu bầu. Sau khi hoàn thành việc nhận diện, xử lý phiếu bầu, dữ liệu sẽ được đưa vào hệ chương trình kiểm phiếu để tính toán đưa ra kết quả.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là kỹ thuật xử lý ảnh, mạng Neuron và thông qua đó giúp nhận dạng, phân tích phiếu bầu cử dùng trong Đại hội Đảng.
* Phạm vi nghiên cứu
Trong khuôn khổ của luận văn thuộc loại nghiên cứu và ứng dụng, tôi chỉ giới hạn nghiên cứu các vấn đề sau:
Một số kỹ thuật tiền xử lý ảnh.
Nghiên cứu và ứng dụng mạng Neuron nhân tạo để nhận dạng phiếu bầu cử.
Một số giải thuật, thuật toán tính kết quả kiểm phiếu dùng trong Đại hội Đảng.
Phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu đề tài này, tôi sử dụng hai phương pháp chính là nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm
Phương tiện, công cụ triển khai
Môi trường và ngôn ngữ lập trình: Microsoft Visual Studio 2010, ngôn ngữ truy vấn dữ liệu SQL.
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MSSQL Server 2008.
Bố cục của luận văn
Luận văn được trình bày bao gồm các phần chính như sau:
CHƯƠNG 1: KIỂM PHIẾU TẠI CÁC ĐẠI HỘI ĐẢNG
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH KIỂM PHIẾU
CHƯƠNG 1
KIỂM PHIẾU BẦU CỬ TẠI ĐẠI HỘI ĐẢNG
Tại Đại hội, bên cạnh việc thảo luận văn kiện của cấp uỷ cấp trên, đánh giá lại kết quả thực hiện nghị quyết nhiệm kỳ vừa qua, quyết định nhiệm vụ nhiệm kỳ tới thì việc bầu cấp uỷ và bầu đại biểu đi dự đại hội cấp trên cũng là công việc quan trong, chiếm rất nhiều thời gian của Đại hội. Vì vậy, trước mỗi kỳ Đại hôi, Ban Chấp hành Trung ương thường ban hành quy định hướng dẫn về công tác bầu cử trong Đảng một cách chặt chẽ và cụ thể.
1.1. GIỚI THIỆU VỀ BẦU CỬ TẠI ĐẠI HỘI ĐẢNG
Điều 2, Quyết định số 244-QĐ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng ban hành ngày 09/6/2014 quy định việc bầu cử trong Đảng thực hiện theo nguyên tắc tập trung dân chủ, bình đẳng, trực tiếp, đa số quá bán. Kết quả bầu cử từ chi bộ đến đảng bộ trực thuộc Trung ương phải được chuẩn y của cấp uỷ có thẩm quyền theo quy định [1].
Có hai hình thức bầu trong Đại hội Đảng, đó là bỏ phiếu kín hoặc biểu quyết giơ tay.
1.1.3. Ban kiểm phiếu
Ban kiểm phiếu là cơ quan giúp việc bầu cử của đại hội do đoàn chủ tịch giới thiệu và được đại hội biểu quyết thông qua. Ban kiểm phiếu gồm một số đại biểu chính thức trong đại hội đại biểu, hoặc một số đảng viên chính thức trong đại hội đảng viên không có tên trong danh sách bầu cử.
1.1.4. Quy định về phiếu hợp lệ và không hợp lệ
Phiếu hợp lệ là phiếu do ban kiểm phiếu phát ra, phiếu bầu đủ hoặc thiếu số lượng cần bầu; phiếu bầu mà danh sách bầu cử chỉ có một người, người bầu cử đánh dấu X vào một trong hai ô đồng ý hoặc không đồng ý; phiếu bầu nhiều người mà không có số dư, người bầu cử đánh dấu X vào cả hai ô (đồng ý và không đồng ý) hoặc không đánh dấu X vào cả hai ô (đồng ý và không đồng ý) của một người hoặc một số người trong danh sách bầu cử.
Phiếu không hợp lệ là phiếu không do ban kiểm phiếu phát ra; phiếu bầu nhiều hơn số lượng quy định; phiếu không bầu cho ai trong danh sách bầu cử nhiều người; phiếu đánh dấu X vào cả ô đồng ý và ô không đồng ý trong danh sách bầu cử chỉ có một người; phiếu bầu người ngoài danh sách bầu cử; phiếu có đánh dấu hoặc dùng nhiều loại mực; phiếu ký tên hoặc viết thêm [1].
1.1.5. Kết quả bầu cử
Kết quả bầu cử được tính trên số phiếu bầu hợp lệ. Trường hợp phiếu bầu nhiều người mà không có số dư, người bầu cử đánh dấu X vào cả ô đồng ý và ô không đồng ý hoặc không đánh dấu X vào cả hai ô đồng ý, không đồng ý đối với người nào thì không tính vào kết quả bầu cử của người đó (phiếu đó vẫn được tính là phiếu hợp lệ) [2].
Đối với đại hội đảng viên: người trúng cử phải đạt số phiếu bầu quá một nửa so với tổng số đảng viên chính thức của đảng bộ, chi bộ được triệu tập trừ số đảng viên đã được giới thiệu sinh hoạt tạm thời ở đảng bộ khác, đảng viên đã được miễn công tác và sinh hoạt đảng không có mặt ở đại hội (nếu đảng viên đó có mặt ở đại hội, hội nghị đảng viên, tham gia bầu cử, biểu quyết thì vẫn tính), số đảng viên bị đình chỉ sinh hoạt đảng, bị khởi tố, truy tố, tạm giam, đảng viên chính thức vắng mặt suốt thời gian đại hội có lý do chính đáng được cấp uỷ triệu tập đại hội đồng ý.
Đối với đại hội đại biểu: người trúng cử phải đạt số phiếu bầu quá một nửa so với tổng số đại biểu chính thức được triệu tập trừ số cấp uỷ viên cấp triệu tập đại hội vắng mặt suốt thời gian đại hội, đại biểu chính thức vắng mặt suốt thời gian đại hội không có đại biểu dự khuyết thay thế.
Nếu cuối danh sách trúng cử có nhiều người bằng phiếu nhau và nhiều hơn số lượng cần bầu, thì chủ tịch hoặc đoàn chủ tịch đại hội lập danh sách những người ngang phiếu nhau đó để đại hội bầu lại và lấy người có số phiếu cao hơn, không cần phải quá một nửa [1].
1.1.6. Biên bản bầu cử
Biên bản bầu cử lập thành 03 bản có chữ ký của đồng chí thay mặt đoàn chủ tịch và trưởng ban kiểm phiếu.
1.2. CÁC LOẠI KIỂM PHIẾU TRONG ĐẠI HỘI ĐẢNG
1.2.1. Kiểm phiếu xin ý kiến
Hình thức kiểm phiếu xin ý kiến bằng phiếu kín thường được dùng trong việc chốt lại danh sách bầu cử (trong trường hợp danh sách bầu cử có số dư quá 30% so với số lượng cần bầu).
Hình 1.2: Mẫu phiếu bầu xin ý kiến
1.2.2. Kiểm phiếu bầu tròn
Trong trường hợp bầu cấp uỷ, Ban Thường vụ, Đoàn đại biểu…. nếu danh sách bầu gồm nhân sự do cấp uỷ triệu tập đề cử, do đại biểu đại hội đề cử và người tự ứng cử bằng với số lượng cần bầu thì thực hiện bầu tròn và tiến hành kiểm phiếu bầu tròn.
1.2.3. Kiểm phiếu bầu dư
Hình thức kiểm phiếu bầu dư là hình thức được sử dụng đa số trong Đại hội Đảng. Mục đích của hình thức này nhằm tạo sự cạnh tranh giữa những người có trong danh sách bầu cũng như tạo nhiều chọn lựa cho đại biểu dự Đại hội, giúp tìm ra người trúng cử phải đáp ứng tốt nhất các tiêu chí đã đặt ra.
1.4. KẾT LUẬN
Nội dung chủ yếu trong Chương 1 là giới thiệu khái quát về các loại hình bầu cử trong Đảng, các mẫu phiếu bầu và quy chế bầu cử trong Đảng được quy định tại Quyết định 244-QĐ/TW ban hành ngày 9/6/2014 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng.
Bài toán nhận dạng các loại phiếu: phiếu nhập, xuất; phiếu điểm của học sinh, sinh viên… hay rộng hơn là nhận dạng ký tự quang học là vấn đề được đặt ra trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Có nhiều phương pháp nhận dạng hiện đang được sử dụng như: dựa trên nền tảng mã nguồn mở tesseract-ocr, nhận dạng dựa vào trích chọn đặc trưng…nhưng ứng dụng mạng Noron để nhận dạng hiện là phương pháp mới và đang được sử dụng rộng rãi vì tính linh hoạt của nó.
Nội dung trình bày trong chương này là giới thiệu về lý thuyết xử lý ảnh, một số kỹ thuật cơ bản trong xử lý ảnh, cũng như giới thiệu khái quát về mạng noron và một số cách huấn luyện, xây dựng mạng noron.
2.1.1. Giới thiệu về xử lý ảnh
Xử lý ảnh là một ngành khoa học mới xuất hiện so với nhiều ngành khoa học khác nhưng tốc độ phát triển của nó rất nhanh, chính sự phát triển nhanh của nó đã dẫn đến việc thành lập ra các trung tâm nghiên cứu, các ứng dụng và đặc biệt là máy tính chuyên dụng dành riêng cho lĩnh vực này. Có rất nhiều ngành khoa học, các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau tham gia vào việc xử lý ảnh.
Hình 2.1: Các bước cơ bản trong xử lý ảnh.
2.1.2. Các hệ màu cơ bản trong xử lý ảnh
Trên máy tính đối với ảnh màu người ta sử dụng kỹ thuật pha trộn màu để tạo nên hình ảnh hiển thị với nhiều màu sắc khác nhau, có các hệ màu phổ biến sau:
a. Hệ màu RGB: mô hình màu RGB sử dụng mô hình bổ sung, trong đó ánh sáng đỏ, xanh lá cây và xanh lam được tổ hợp với nhau theo nhiều phương thức khác nhau để tạo thành các màu khác nhau. Viết tắt RGB trong tiếng Anh là:
R: là viết tắt của từ red (màu đỏ).
G: là viết tắt của từ green (màu xanh lá cây).
B: là viết tắt của từ blue (màu xanh lam).
Đó là ba màu gốc trong các mô hình ánh sáng bổ sung. Ví dụ:
Tổng họp 3 màu: đỏ + lục + lam = trắng.
Tổng họp 2 màu: đỏ + lục = vàng.
Tổng họp 2 màu: đỏ + lam = hồng.
b. Hệ màu HSB: không gian màu HSB còn gọi là không gian màu HSV, là một không gian màu dựa trên ba thông số:
H: (Hue) Vùng màu
S: (Saturation) Độ bão hòa màu
B (hay V): (Bright hay Value) Độ sáng
Như đã đề cập ở trên, từ 3 màu chính đỏ (red), xanh lá cây (green) và xanh lam (blue), pha trộn lại ta sẽ có được các màu sắc khác nhau. Còn trong hệ màu HSV, sự trộn màu được biểu diễn khác trong RGB. Biểu diễn như sau:
Bố trí vị trí của 3 màu Red, Green, Blue trên một vòng tròn.
Kết hợp 2 màu:
+ Đỏ và xanh lá cây ta được màu vàng.
+ Xanh lá cây và xanh dương ta được màu lục lam. Xanh dương và đỏ ta được màu hồng.
+ Tiếp tục: trộn 2 màu đỏ và vàng ta được màu cam.
Vậy nếu cứ tiếp tục trộn ta sẽ được một vòng tròn màu liên tục thay đổi theo 360 độ.
2.1.3. Các kỹ thuật cơ bản trong xử lý ảnh
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KHOA HOC MAY TINH\TRAN TAN PHUOC\New folder
