Luận văn tập trung nghiên cứu các kỹ thuật học máy và học sâu nhằm ứng dụng vào bài toán phân tích và định hướng nghề nghiệp cho học sinh học nghề tại Trung tâm Giáo dục thường xuyên (GDTX) tỉnh Thái Nguyên. Trước thực trạng công tác tư vấn hướng nghiệp còn nhiều hạn chế, nghiên cứu đề xuất xây dựng mô hình dự báo phù hợp ngành nghề dựa trên các đặc điểm cá nhân, kết quả học tập và năng lực của học viên. Các thuật toán như hồi quy logistic, cây quyết định, rừng ngẫu nhiên và mạng nơ-ron tích chập (CNN) được khảo sát, đánh giá hiệu quả. Kết quả thực nghiệm trên bộ dữ liệu thu thập từ trung tâm cho thấy mô hình học sâu đạt độ chính xác cao hơn so với các phương pháp học máy truyền thống. Luận văn góp phần cung cấp công cụ hỗ trợ ra quyết định cho cán bộ tư vấn, giúp học sinh lựa chọn ngành nghề phù hợp, nâng cao chất lượng đào tạo nghề tại địa phương.