Với khả năng sáng tạo vô tận của mình, con người đã tạo ra được những thành tựu vượt bậc, những phát minh vĩ đại làm thay đổi cả cuộc sống, thay đổi cả nền văn minh.. Trong phạm vi đề tà
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
- -
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC
Giải Quyết Các Vấn Đề Tin Học
GVHD :GS-TSKH Hoàng Văn Kiếm
Thực hiện :Vưu Văn Tòng - CH1101146
Thành phố Hồ Chí Minh - Tháng 03 Năm 2012
Trang 2Vưu Văn Tòng – CH1101146
LỜI MỞ ĐẦU Hoạt động sáng tạo là hoạt động mang lại những điều mới và có ích cho cuộc sống, xã hội hay đơn thuần là cho cá nhân người thực hiện hoạt động Hoạt động sáng tạo vốn đã gắn liền với sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người Nó đã bắt đầu từ các hoạt động đơn giản như việc tìm ra lửa để nấu chín thức ăn đến những thứ phức tạp hơn như sử dụng năng lượng hạt nhân, chinh phục vũ trụ
Với khả năng sáng tạo vô tận của mình, con người đã tạo ra được những thành tựu vượt bậc, những phát minh vĩ đại làm thay đổi cả cuộc sống, thay đổi cả nền văn minh
Qua hàng ngàn năm lịch sử, đã có biết bao nhiêu phát minh, sáng chế được ra đời Mặc dù mỗi phát minh sáng chế điều là cái mới, riêng biệt nhau nhưng chúng điều có một đặc điểm chung là áp dụng một trong 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản mà Alshuller G.S đã tổng hợp
Trong phạm vi đề tài này, em xin trình bày ngắn gọn về những nguyên tắc sáng tạo cơ bản của Alshuller mà em cho là thiết thực trong ngành công nghệ thông tin cũng như những ứng dụng của nó trong các sản phẩm tin học – các
hệ điều hành dành cho di động (Android và iOS)
Cũng thông qua bài thu hoạch này này, em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Kiếm, đã truyền đạt cho chúng em những kinh nghiệm, những bài học quý báu Giúp em tiếp cận với khoa học sáng tạo và giúp tạo nên những bước
đi đầu tiên trên con đường khoa học sáng tạo Xin cám ơn thầy rất nhiều !
Trang 3Vưu Văn Tòng – CH1101146
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Trang 4
Vưu Văn Tòng – CH1101146
NỘI DUNG
1 TÓM TẮT NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN VÀ QUAN TRỌNG 6
1.1 Nguyên tắc phân nhỏ 6
1.2 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng 6
1.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 6
1.4 Nguyên tắc phản đối xứng 6
1.5 Nguyên tắc kết hợp 7
1.6 Nguyên tắc vạn năng 7
1.7 Nguyên tắc chứa trong 7
1.8 Nguyên tắc dự phòng 7
1.9 Nguyên tắc đảo ngược 8
1.10 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 8
1.11 Nguyên tắc linh động 8
1.12 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 9
1.13 Nguyên tắc vượt nhanh 9
1.14 Nguyên tắc biến hại thành lợi 9
1.15 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 9
1.16 Nguyên tắc sao chép 10
1.17 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” 10
1.18 Thay thế sơ đồ cơ học 10
1.19 Nguyên tắc thay đổi màu sắc 10
1.20 Nguyên tắc đồng nhất 11
2 ỨNG DỤNG 40 NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG TIN HỌC 12
2.1 Android OS 12
2.1.1 Lịch sử phát triển 12
2.1.2 Các phiên bản chính thức và sự cải tiến 12
2.1.3 Sự áp dụng của 40 nguyên tắc sáng tạo vào Android OS 14
2.2 iOS (Apple) 18
2.2.1 Lịch sử phát triển 18
Trang 5Vưu Văn Tòng – CH1101146
2.2.2 Các phiên bản và sự cải tiến 19
2.2.3 Sự áp dụng 40 nguyên tắc sáng tạo vào iOS 21
3 KẾT LUẬN 23
4 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24
Trang 6
o Các chương trình tin học phức tạp thường chia nhỏ thành các module:
dễ viết, dễ kiểm tra và dễ bảo trì
1.2 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng
- Nội dung:
Trang 7Vưu Văn Tòng – CH1101146
o Chuyển các đối tượng có hình dạng đối xứng sang không đối xứng hoặc
ít đối xứng hơn vì trong nhiều trường hợp, tính bất đối xứng sẽ giúp ta tiết kiệm được không gian hoặc đối tượng được vững vàng hơn
- Ví dụ:
o Vỏ xe máy bánh trước và sau có các vết khía khác nhau
giúp cho người lái nhanh chóng dựng xe và đỡ tốn sức lực nâng xe như chân chống ở giữa
1.5 Nguyên tắc kết hợp
- Nội dung:
o Kết hợp các đối tượng được sử dụng cho các hoạt động kế cận
- Ví dụ:
o Búa có một đầu để đóng, một đầu để nhổ đinh
o Viết chì thường gắn tẩy trên đầu còn lại
1.6 Nguyên tắc vạn năng
- Nội dung:
o Kết hợp các đối tượng về mặt chức năng
o Là trường hợp riêng của nguyên tắc kết hợp
- Ví dụ:
o Bút thử điện đồng thời là tuốc-nơ-vít
1.7 Nguyên tắc chứa trong
- Nội dung:
bên trong đối tượng hoặc làm cho đối tượng bền hơn, an toàn hơn
- Ví dụ:
o Phần dây đồng nên đặt trong vỏ bằng nhựa để tránh điện giật
o Ăng-ten thu sóng có nhiều khớp có thể kéo dài ra, ngắn lại được
o Nạp điện cho ac-quy trước khi sử dụng
1.8 Nguyên tắc dự phòng
- Nội dung:
Trang 8Vưu Văn Tòng – CH1101146
o Chuẩn bị trước các phương án dự phòng để bù vào độ tin cậy không lớn của đối tượng vì không có công việc nào là có độ tin cậy tuyệt đối
- Ví dụ:
o Risk manager table trong việc phát triển các sản phẩm
o Tàu thủy thường có xuồng, phao cứu sinh để dự phòng trong trường hợp
bị đắm
1.9 Nguyên tắc đảo ngược
- Nội dung:
phải xem xét cả hai mặt đối lập này
o Nội dung chính của nguyên tắc là hãy hành động ngược lại, suy xét ngược lại so với cách thông thường để thấy được những lợi ích của mặt ngược đó
- Ví dụ:
o Bánh xe được đặt trên các trục lăn trong thử nghiệm
o Thay vì người phải trèo lên các bậc thang để lên cao thì thang cuốn di chuyển đưa người lên cao
1.10 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa
o Bàn có hình tròn hoặc xoay quanh trục để có thể dễ dàng gắp thức ăn
mà không cần với tay
o Các điểm giao nhau trong giao thông có hình tròn để dễ dàng đi lại
o Ghế xếp có thể thay đổi được độ cao hay có thể xếp lại gọn gàng
o Liếp xe đạp có nhiều tầng, nhiều tốc độ
Trang 9o Chìa khóa có hai chiều nên tra vào ổ dễ dàng hơn, không phải mất thời gian xác định chiều của ổ khóa
1.13 Nguyên tắc vượt nhanh
- Nội dung:
o Khi một tác động, một giai đoạn nào đó là có hại thì ta phải dùng ‘vận tốc’ lớn để vượt qua, nói cách khác, ta phải làm giảm thời gian của tác động hay giai đoạn đó xuống càng thấp để hạn chế tối đa thiệt hại
- Ví dụ:
o Máy khoan răng có số vòng quay rất lớn để chỉ trong một thời gian ngắn
là đạt đượt hiệu quả, giảm đau đớn cho bệnh nhân
1.14 Nguyên tắc biến hại thành lợi
- Nội dung:
o Dùng các tác nhân có hại để tạo ra lợi ích
- Ví dụ:
o Biến sức mạnh của lũ lụt thành thủy điện
o Ma túy nếu dùng quá liều rất có hại, tuy nhiên, bác sĩ lại có thể chỉ định dùng nó để giảm đau với liều lượng đúng
1.15 Nguyên tắc quan hệ phản hồi
- Nội dung:
o Thiết lập quan hệ phản hồi giữa các đối tượng Trong điều khiển học, quan hệ phản hồi là một tính chất rất cơ bản, cần phải biết tận dụng và tối ưu để tăng tính tự động hóa
o Nếu đã tồn tại quan hệ phản hồi, thay đổi nó để được kết quá tốt nhất
- Ví dụ:
thiết bị điện
Trang 10cho bài toán dễ giải hơn
- Ví dụ:
o Các loại ly giấy, dùng một lần rồi bỏ, khỏi mất công rửa
o Các loại thí nghiệm thuốc thường dùng chuột thay cho người
1.18 Thay thế sơ đồ cơ học
- Nội dung:
o Sử dụng điện trường, từ trường tương tác với đối tượng
o Chuyển đổi các trường: đứng yên sang chuyển động, không đồng nhất sang đồng nhất
- Ví dụ:
o Điều trị bệnh bằng các tia thay cho mổ
1.19 Nguyên tắc thay đổi màu sắc
- Nội dung:
o Thay đổi màu sắc, độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài Vì các tính chất này được dùng rất nhiều trong việc phân biệt và nhận diện
o Sử dụng các hình vẻ, ký hiệu hoặc hiệu ứng thích hợp để gây sự chú ý cho đối tượng
Trang 11biệt: sự thống nhất giữa các mặt đối lập
- Ví dụ:
o Khi truyền máu thì phải cùng nhóm máu
o Các loài động vật sống trong môi trường màu sắc thế nào thì màu lông thường thế ấy
Trang 12Android được ra đời lần đầu tiên dưới tên gọi “Android Inc” vào tháng 10 năm
2003 tại Palo Alto, California bởi Andy Rubin, Rich Miners, Nick Sears and Chris White
Vào tháng 8 năm 2005, Google đã mua lại “Android Inc” Tiếp đó, liên minh giữa các nhà sản xuất được thành lập vào tháng 11 năm 2007 với tên gọi “Open
Handset Alliance” Cũng trong tháng 11 năm 2007, gói phần mềm SDK (Software Development Kit) được phát minh dùng để phát triển phần mềm trên Android Ngày 23 tháng 09 năm 2008 được đánh dấu là sự bắt đầu của Android OS khi phiên bản 1.0 của Android được phát hành trên chiếc điện thoại HTC Dream (mã: G1)
Figure 1: Logo Android
Tiếp sau đó, hàng loạt phiên bản Android OS được ra đời và trở nên phổ biến như ngày nay
Phiên bản Android mới nhất là Android 4.0.x với tên mã: Ice-Cream Sandwich được ra đời vào ngày 19 tháng 10 năm 2011 chạy trên Galaxy Nexus
2.1.2 Các phiên bản chính thức và sự cải tiến
2.1.2.1 Android 1.0
o Tích hợp các dịch vụ của Google
o Trình duyệt web có khả năng hiển thị và phóng to các trang web
o Cho phép tải và cài đặt các ứng dụng từ Android Market
o Hỗ trợ đa nhiệm, wifi, bluetooth
2.1.2.2 Android 1.5 (Cupcake)
o Linux kernel được nâng lên version 2.6.27
Trang 13o Bổ sung chức năng tìm kiếm nhanh và tìm kiếm bằng giọng nói
o Tích hợp khả năng quay phim, thư viện hình và khả năng chuyển đổi giữa chụp ảnh và quay phim trên một phần mềm
o Hiển thị trạng thái của pin
o Hỗ trợ mạng CMDA
o Khả năng chuyển đổi văn bản thành giọng nói với đa ngôn ngữ
2.1.2.4 Android 2.0 (Eclair)
o Cho phép đồng bộ danh bạ và email với nhiều tài khoản
o Hỗ trợ Bluetooth lên version 2.1
o Trình duyệt web hỗ trợ HTML5 cùng với giao diện mới
o Bổ sung các tính năng cho lịch làm việc (Calendar)
2.1.2.5 Android 2.2 (Froyo)
o Bàn phím đa ngôn ngữ
o Thêm tính năng wifi hotspot (điểm truy cập thông qua sóng điện thoại)
2.1.2.6 Android 2.3 (GingerBread)
o Giao diện người dùng được tùy chỉnh cho đơn giản và nhanh hơn
đời
2.1.2.7 Android 3.0 (HoneyComb) – dành cho máy tính bảng
o Dành riêng cho máy tính bảng và các thiết bị màn hình lớn
Trang 14Vưu Văn Tòng – CH1101146
2.1.2.8 Android 4.0 (Icecream Sandwich - ICS )
o Giao diện người dùng hoàn toàn mới với tông màu xanh đen chủ đạo, góp phần giúp người dùng liên tưởng đến các thiết bị được dùng trong các bộ phim khoa học viễn tưởng
o Thanh cảnh báo thay đổi, cho phép xóa từng cảnh báo và chuyển được nhanh vào phần cài đặt chung
o Quản lý đa nhiệm tốt hơn, cho phép xem trước các cửa sổ của từng chương trình cũng như hiển thì menu phụ khi nhấn biểu tượng chương trình
o Bàn phím hỗ trợ chức năng multitouch dù giao diện vẫn không thay đổi
so với các phiên bản trước
o Tính năng mở khóa bằng khuôn mặt được ra đời trên ICS
thay đổi đáng kể: giao diện thân thiện hơn, tốc độ chụp ảnh nhanh hơn,
Trang 15Vưu Văn Tòng – CH1101146
Figure 2: Giao diện Gallery mới
Thanh thông báo của Android ICS đã có thể xóa bỏ từng thông báo không mong muốn thay vì phải xóa hết tất cả thông báo một lần như trước đây
Trang 16Vưu Văn Tòng – CH1101146
2.1.3.3 Nguyên tắc vạn năng
Bàn phím của Android là một đại diện cho sự áp dụng của nguyên tắc vạn năng trong quá trình phát triển Chỉ cần một bàn phím, một ứng dụng ta có thể thực hiện được việt gõ nhiều ngôn ngữ, lựa chọn, cắt dán
Bản thân phiên bản Android ICS đã là một sự vạn năng khi nó vừa chạy được trên điện thoại di động, vừa chạy tốt trên máy tính bảng hoặc các thiết bị khác nhau
2.1.3.4 Nguyên tắc chứa trong
Giao diện của trình duyệt web là một cửa sổ, bản thân nó lại chứa các trang web là dạng thẻ nữa
Figure 4: Trình duyệt web và thẻ
Màn hình chủ của Android chỉ là một ứng dụng (Launcher) và nó có thể chứa trong nó các widget, các icon và liên kết của các ứng dụng khác
Trang 17Figure 6: Dãy nút chức năng "ảo"
2.1.3.6 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa
Giao diện mở khóa trong Android ICS đã được thay đổi giúp người dùng có thể dễ dàng mở khóa bằng cách kéo vòng tròn theo các hướng khác nhau thay vì thanh gạt ngang theo một hướng Sự cải tiến này giúp cho việc mở khóa được nhanh hơn, thuận tiện hơn
Figure 7: Mở khóa bằng vòng tròn
Trang 18Vưu Văn Tòng – CH1101146
2.1.3.7 Nguyên tắc thay đổi màu sắc
Giao diện Android ICS có tông màu chủ yếu là xanh và đen, những phần tử chủ chốt trên màn hình được chuyển sang tông màu trắng bạch kim giúp dễ dàng nhận ra
Khi ta ấn vào một phần tử nào đó trên màn hình, lập tức xung quanh phần tử đó xuất hiện hiệu ứng highlight hoặc phóng to ra để thể hiện sự tương tác của người dùng
Figure 8: Hiệu ứng thay đổi màu sắc
2.2 iOS (Apple)
2.2.1 Lịch sử phát triển
iOS là hệ điều hành trên các thiết bị di động của Apple
Ban đầu, iOS được thiết kế để chạy trên iPhone, nhưng sau đó nó đã được mở rộng để chạy trên tất cả các thiết bị khác như: iPad, iPod, iPod Touch lẫn Apple
TV
Figure 9: Logo Apple
Hệ điều hành này được tiết lộ vào ngày 9 tháng 1 năm 2007 tại hội nghị và triển lãm MacWorld và được ra đời sau đó vào tháng 6 cùng năm
Ban đầu, Apple chỉ gọi đơn giản hệ điều hành này là “iPhone chạy OS X” Sau này, tên hệ điều hành được đổi thành “iPhone OS” vào ngày 6 tháng 3 năm 2008
và cuối cùng thành iOS khi Apple phát hành bản cập nhật iOS 4 (tháng 6 năm 2010)
Cho đến khi iOS xuất hiện, các điện thoại thông minh hầu như chưa có màn hình cảm ứng hoặc chỉ là màn hình cảm ứng dùng bút Sự ra đời của iPhone đã thay đổi điều này bằng màn hình cảm ứng điện dung, quan trọng hơn cả là Apple đã làm
Trang 19Vưu Văn Tòng – CH1101146
cho sự tương tác giữa điện thoại và người dùng vô cùng đơn giản và mạnh mẽ hơn hẳn so với các hệ thống trước đây
2.2.2 Các phiên bản và sự cải tiến
2.2.2.1 iOS 1.0 – sự ra đời của iPhone (6/2007)
o Giao diện người dùng với khả năng tương tác bằng ngón tay
o Khả năng phóng to thu nhỏ bằng ngón tay
o Có trình duyệt web đầu tiên (safari) cho cảm nhận mạnh mẽ như trình duyệt web trên máy tính Trong khi tất cả các trình duyệt ở hệ điều hành khác cố gắng format lại trang web, di chuyển các cột chữ, hình ảnh một cách thảm hại, phá vỡ cấu trúc của trang web thì Mobile Safari lại hiển thị rất xuất sắc, hỗ trợ các cử chỉ zoom, trượt mà không trình duyệt nào
có thể làm được vào thời điểm đó
nên sự thích thú chinh phục người dùng
o Google Maps xuất sắc hơn rất nhiều trên iPhone so với bất cứ nền tảng nào khác Apple đã tùy biến chương trình dẫn đường này cho nó nhanh chóng, mượt mà hơn với tính năng pinch to zoom Đặc biệt hơn nữa là Google Maps iOS thậm chí còn dễ dùng, đơn giản và thuận tiện hơn cả bản cho máy tính
o Bàn phím: Bàn phím trên iOS 1 có lẽ là bàn phím ảo đầu tiên cho phép chúng ta thao tác thoải mái với ngón tay của mình Bàn phím của iOS chỉ hiện lên khi nào người dùng cần nó và tự động ẩn đi để tăng diện tích màn hình, rất tốt
2.2.2.2 iOS 2.0 – thời đại của ứng dụng (7/2008)
hàng’App Store trực tiếp trên thiết bị hoặc iTune
o Các ứng dụng của iOS có nhiều chức năng, giao diện mượt và nhìn chuyên nghiệp hơn so với các nền tảng khác
2.2.2.3 iOS 3.0 – không có nhiều cải tiến (6/2009)
to dạng kính lúp
Trang 20Vưu Văn Tòng – CH1101146
o Tính năng tìm kiếm được mở rộng và thân thiện hơn với tính năng spotlight (chuyển nhanh tới màn hình tìm kiếm ở bên trái màn hình chính)
o Tính năng đưa ra thông báo cho các phần mềm bên thứ 3
o Thiết kế ứng dụng mới: Các ứng dụng cho iOS có rất nhiều thay đổi lớn trên iPad, điển hình như Safari, App Store hay hình ảnh Hầu hết chúng đều được thiết kế đơn giản, tiện lợi hơn mà Setting hay Photos là những ví dụ điển hình
o Các tính năng khác như: tap-to-focus giúp việc focus trong chụp ảnh bằng camera, find-my-phone giúp tìm lại iPhone bị mất, la bàn số, bluetooth cũng được đưa vào phiên bản này của iOS
2.2.2.4 iOS 4.0 – đa nhiệm (6/2010)
o Đa nhiệm là tính năng gây chú ý nhất trên iOS 4.0 Tuy nhiên, Apple không trực tiếp cho các ứng dụng chạy đa nhiệm mà chúng đều dựa trên
6 dịch vụ đa nhiệm khác nhau nhằm duy trì tính ổn định của hệ thống, tiết kiệm pin so với các giải pháp đa nhiệm đầy đủ
o Giải pháp video thoại đã được Apple áp dụng trong tính năng FaceTime, giúp cho các điện thoại iPhone có thể gọi được với nhau Giải pháp này của Apple không mới nhưng đơn giản và tốt hơn nhiều so với các đối thủ
o Sự cải thiện màn hình ứng dụng bằng cách cho phép sắp xếp ứng dụng vào các thư mục thay vì hàng chục trang màn hình như trước kia
2.2.2.5 iOS 5.0 – Siri và hơn thế nữa (6/2010)
o Siri ra đời nhằm thay thế voice control cho phép người dùng có một trợ
lý “ảo” và nhằm đáp ứng các câu truy vấn của người dùng một cách tự nhiên nhất
kia gây khó khăn cho người dùng, Apple đã gom các thông báo lại vào một trung tâm duy nhất
nhắn tin giữa các thiết bị iOS với nhau chỉ cần một tài khoản Apple ID, hay iTune Wifi sync cho phép đồng bộ với iTune trên máy tính thông qua wifi, tích hợp Twitter, sử dụng phím âm lượng để chụp ảnh
o iCloud cũng được ra đời và trở thành tính năng đáng tự hào trong việc hoàn thiện điện toán đám mây