Nguyên lý phẩm c hất cục bộ - Chuyển đối tượng hay môi trư ờng bên ngoài, tác động bên ngoài có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất.. - Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những đi
Trang 1TR ƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
- -
BÀI THU HO ẠCH
MÔN: PHƯƠNG P HÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG BÀI TOÁN
PHÁT MINH, SÁNG CHẾ VÀ VẬN DỤNG TRONG
SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID
Giảng viên h ướng dẫn : GS TSKH Hoàng Kiếm
Học viên thực h iện : Phạm Đoàn Vương Phi
TP HCM, tháng 12 năm 2012
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
- -
Các nguyên lý sáng t ạo trong bài toán phát minh sáng chế là kết quả của quá trình khái quát lý thuy ết và thực tiễn nghiên cứ u khoa học lâu dài và đã trở thành công cụ s ắc bén để chỉ dẫn các nhà khoa học, các nhà quản lý trong công tác tổ chức, quản lý và thực hành nghiên cứ u khoa học một cách hiệu quả
N ắm vữ ng các nguyên lý sáng tạo s ẽ giúp ngư ời nghiên cứu có cách tiếp cận hiệu quả trong việc thiết kế và thực hiện công trình nghiên cứu khoa học
Trong phạm vi bài thu hoạch này, em s ẽ trình bày về các nguyên lý sáng t ạo trong bài toán phát minh, sáng chế Và chỉ ra những nguyên lý sáng tạo đư ợc áp dụng trong quá trình phát triển của hệ điều hành Android
Qua đây em cũng xin gử i lời cảm ơn đến G S-TSKH Hoàng Kiếm đã tận tình truyền đạt nhữ ng kiến thức nền tảng cho chúng em trong bộ m ôn “Phương pháp nghiên cứ u khoa học”
Trang 3Mục Lục
I CÁ C NGUYÊ N LÝ S ÁNG TẠ O TRONG BÀI T OÁN PHÁT MINH, SÁ NG CHẾ .5
1 Ngu yên l ý phân nhỏ .5
2 Ngu yên l ý “tách khỏi” 5
3 Ngu yên l ý phẩm chất cụ c bộ 5
4 Ngu yên l ý phản đối xứng 5
5 Ngu yên l ý kết hợp 5
6 Ngu yên l ý vạn năng .5
7 Ngu yên l ý “chứa trong” 6
8 Ngu yên l ý phản trọn g lượng .6
9 Ngu yên l ý gâ y ứng suất sơ bộ 6
10 Nguyên lý thực hiện sơ bộ 6
11 Nguyên tắ c dự ph òng 6
12 Nguyên tắ c đẳng thế .6
13 Ng uyên tắ c đảo ngược 6
14 Nguyên tắ c cầu (t ròn ) hoá 7
15 Nguyên tắ c linh động 7
16 Nguyên tắ c giải “thiếu” hoặc “thừa” .7
17 Nguyên tắ c chuyển sang chiều khá c 7
18 Nguyên tắ c sử dụng các dao động cơ họ c 7
19 Nguyên tắ c tác động theo ch u kỳ 8
20 Nguyên tắ c liên tục tác đ ộng có ích .8
21 Nguyên lý “vư ợt nhanh” 8
22 Nguyên lý biến hại thành l ợi 8
23 Nguyên lý quan hệ phản hồi 8
24 Nguyên lý sử dụng trung gian 8
25 Nguyên lý tự phục vụ .9
26 Nguyên lý sao ché p (cop y) 9
27 Nguyên lý “rẻ ” tha y cho “đắt” 9
28 Thay thế sơ đồ cơ học 9
29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 9
30 Sử dụng vỏ dẻo và m àng mỏng 9
31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ 10
32 Nguyên lý tha y đổi m àu sắc 10
Trang 433 Nguyên lý đồng nhất .10
34 Nguyên lý phân hủy h oặc tái sinh các p hần .10
35 Thay đổi các t hông số hoá lý của đối tượng 10
36 Sử dụng chu yển pha .11
37 Sử dụng sự n ở nhiệt 11
38 Sử dụng các chất oxy hoá mạnh 11
39 Thay đổi độ trơ 11
40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (com po site) 11
II TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀ U HÀNH A NDROI D 11
1 Android là gì? 11
2 Lịch sử phát triển 12
3 Tình hình phát t riển hiện tại 13
III ÁP DỤNG CÁ C NGUY ÊN LÝ SÁ NG TẠ O T RÊN HỆ ĐI ỀU HÀ NH A NDROI D 14
1 Ngu yên l ý phân nhỏ .15
2 Ngu yên l ý “tách khỏi” 15
3 Ngu yên l ý kết hợp 16
4 Ngu yên lý 16
5 vạn năng 16
6 Ngu yên l ý th ực hiện sơ bộ 16
7 Ngu yên lý dự phòng 16
8 Ngu yên lý sao chép .17
9 Ngu yên l ý “chứa trong” 17
10 Nguyên lý quan hệ phản hồi 17
11 Nguyên lý tha y đổi m àu sắc 17
12 Nguyên lý phân hủy h oặc tái sinh các p hần .17
13 Nguyên lý đồng nhất .18
14 Nguyên lý linh động 18
IV Tài Liệu Tham Khảo 19
Trang 5I CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG BÀI TOÁN PHÁT
M INH, SÁNG CHẾ
1 Nguyên lý phân nhỏ
- Chia đối tượng t hành các phần độc lập
- Làm đối tượng trở nên tháo lắp đư ợc
- Tăng mứ c độ phân nhỏ đối tượng
2 Nguyên lý “tách k hỏi”
- Tách phần gây “p hiền phức” (tính chất “phiền phứ c”) hay ngư ợc lại tách phần duy nhất “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng
3 Nguyên lý phẩm c hất cục bộ
- Chuyển đối tượng (hay môi trư ờng bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất
- Các phần khác nhau của đối tư ợng phải có các chứ c năng khác nhau
- Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc
4 Nguyên lý phản đối xứng
- Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung giãm bật đối xứng)
5 Nguyên lý kết hợp
- Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tư ợng dùng cho các hoạt động kế cận
- Kết hợp về m ặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận
6 Nguyên lý vạn năng
- Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác
Trang 67 Nguyên lý “chứa trong”
- Một đối tượng đư ợc đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứ a đối tượng thứ ba
- Một đối tượng chuy ển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác
8 Nguyên lý phản tr ọng lượng
- Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác có lực nâng
- Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương t ác với m ôi trường như sử dụng các lự c thủy động, khí động
9 Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ
- Gây ứng s uất trước v ới đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng s uất trư ớc để khi làm việc s ẽ dùng ứng suất ngược lại )
10.Nguyên lý thực hiện sơ bộ
- Thực hiện trư ớc sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng
- Cần s ắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển
11.Nguyên tắc dự phòng
- Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách c huẩn bị trư ớc các
phương tiện báo độn g, ứ ng cứu, an toàn
12.Nguyên tắc đẳng thế
- Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng
13.Nguyên tắc đảo ngược
- Thay vì hành động n hư y êu cầu bài toán, hành động ngược lại (ví dụ, không làm nóng mà làm lạnh đối tư ợng)
Trang 7- Làm phần ch uyể n động của đối tượng (hay môi trư ờng bên ngoài) thành đứng yên v à ngược lại, phần đứn g y ên thành chuyển động
14.Nguyên tắc cầu (tròn) hoá
- Chuy ển những p hần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu
- Sử dụng các con lăn, vi ên bi, vòng xoắn
- Chuy ển s ang chuyển độg quay, sử du ng lực ly tâm
15.Nguyên tắc linh động
- Cần thay đổi các đặt trưng của đối tượng hay mô i trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từ ng giai đoạn làm việc
- Phân chia đối tư ợng thành từng phần, có khả nă ng dịch chuyển với nhau
16.Nguyên tắc gi ải “ thiế u” hoặc “ thừa”
- Nếu như khó nhận đ ược 100% hi ệu quả cần t hiết, nên nhận ít hơn hoặc nhi ều hơn “ một chút” Lúc đó bài to án có thể tr ở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn
17.Nguyên tắc chuyển s ang chiều khác
- Những khó khăn do chuyển động (hay s ắp xếp) đối tượng theo đư ờng (m ột chiều) sẽ được khắc phục nếu c ho đối tượng khả năng di c huyển trên mặt ph ẳng (hai chiều) Tươn g tự, nhữn g bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tư ợng trên m ặt phẳn g sẽ được đơn giản hoá khi chuyển s ang không gian (ba chiều)
- Chuy ển các đối t ượng có kết cấu một tầng thành nhiều tần g
- Đặt đối tượn g nằm nghiêng
- Sử dụng mặt sau của diện tích cho trư ớc
- Sử dụng các l uồn g ánh sáng t ới diện t ích bên cạnh hoặc tới mặt s au của diện tích cho t rước
18.Nguyên tắc sử dụng các dao động c ơ học
- Làm đối tượng dao động N ếu đã có dao động, tăng t ầng s ố dao động ( đến tầng
số siê u âm )
Trang 8- Sử dụng tầng số cộng hư ởng
- Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ r ung áp điện
- Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ
19.Nguyên tắc tác động theo chu kỳ
-Chuy ển t ác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung)
-Nếu đã có tác độ ng t heo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ
-Sử dụng các khoảng thời gian giữ a các xung để t hực hiện tác động khác
20.Nguyên tắc liên tục tác động c ó ích
- Thực hiện cô ng việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn
lu ôn l àm việc ở c hế độ đủ tải)
- Khắc phục vận hành không tải và trung gian
- Chuy ển chuy ển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động qua
21.Nguyên lý “vượt nhanh”
- Vư ợt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn
- Vư ợt nhanh để có được hiệu ứ ng cần thiết
22.Nguyên lý biến hại thành lợi
- Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ t ác động có hại của môi trư ờng) để thu được hiệu ứng có lợi
- Khắc phục t ác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác
- Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữ a
23.Nguyên lý quan hệ phản hồi
- Thiết lập quan hệ phản hồi
- N ếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó
24.Nguyên lý sử dụng trung gi an
- Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp
Trang 925.Nguyên lý tự phục vụ
- Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách t hực hiện các thao t ác phụ trợ, sửa chữ a
- Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lượng dư
26.Nguyên lý sao chép (copy)
- Thay vì sử dụng những cái không đư ợc phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản s ao
- Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tư ợng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết
- Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biẻu kiến (vùng ánh s áng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển s ang s ử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại
27.Nguyên lý “rẻ” thay cho “ đắt”
- Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (th í
dụ như về tuổi thọ)
28.Thay thế sơ đồ cơ học
- Thay thế s ơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm h oặc mùi vị
- Sử dụng điện trư ờng, từ trư ờng và điện từ trư ờng trong tương tác với đối tượng
- Chuyển các trường đứng yên s ang chuyển động, các trư ờng cố định sang thay đổi theo t hời gian, các trường đồng nhất s ang có cấu trúc nhất định
- Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ
29.Sử dụng các kết cấu khí và lỏng
- Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lự c
30.Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng
- Sử dụng các vỏ dẻo và màng m ỏng thay cho các kết cấu khối
- Cách ly đối tư ợng với m ôi trư ờng bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng m ỏng
Trang 1031.Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ
- Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm nhữ ng chi tiết có nhiều lỗ (m iếng đệm, tấm phủ…)
- Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó
32.Nguyên lý thay đổi màu sắc
- Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trư ờng bên ngoài
- Thay đổi độ trong suốt của của đối tư ợng hay m ôi trường bên ngoài
- Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc nhữ ng quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang
- Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu
- Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp
33.Nguyên lý đồng nhất
- Những đối tư ợng, tư ơng tác với đối tư ợng cho trước, phải đư ợc làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tư ợng cho trước
34.Nguyên lý phân hủy hoặc tái sinh các phần
- Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không càn thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi ) hoặc phải biến dạng
- Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc
35.Thay đổi các thông s ố hoá lý của đối tượng
- Thay đổi trạng thái đối tượng
- Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc
- Thay đổi độ dẻo
- Thay đổi nhiệt độ, thể tích
Trang 1136.Sử dụng chuyển pha
- Sử dụng các hiện tư ợng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như : thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng
37.Sử dụng sự nở nhiệt
- Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu
- Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau
38.Sử dụng các chất oxy hoá mạnh
- Thay không khí thư ờng bằng không khí giàu oxy
- Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy
- Dùng các bứ c xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc oxy
- Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hoá) bằng chính ozon
39.Thay đổi độ trơ
- Thay môi trư ờng thông t hường bằng môi trư ờng trung hoà
- Đưa thêm vào đối tượng các phần , các chất , phụ gia trung hoà
- Thực hiện quá trình trong chân không
40.Sử dụng các vật liệu hợp thành (composi te)
- Chuyển từ các vật liệu đồng nhất s ang sử dụng những vật liệu hợp thành
(composit e) Hay nói chung sử dụng các vật liệu mới
II TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID
1 Android là gì?
- Android là hệ điều hảnh dành cho các thiết bị di động smartphone(phone, tablet) được phát triển bởi Goolge dự a trên nền tảng Linux H iện nay, A ndroid còn hỗ trợ cả một số đầu phát HD, HD Player, Tivi
- Android là hệ điều hành mã nguồn m ở được phát hành dự a theo 2 giấy phép:
Trang 12 Apache Licen se v2.0: hầu hết s ource code của Android được phát hành theo
giấy phép Apache License v2.0, cho phép các nhà cung cấp/s ản xuất điện thoại chỉnh sử a/thêm các tính năng m ở rộng với mục đích t hư ơng mại mà không cần phải chuy ển chúng t hành mã nguồn mở
GNU General Public Licen se(G PL) v2.0: giấy phép này được áp dụng cho
phần nhân Linux của A ndroid Theo đó, nếu các nhà sản xuất điện thoại chỉnh sửa phần source code này thì phải chuyển chúng thành mã nguồn mở
- Ngôn ngữ lập trình chính của Android là Java, tuy nhiên các nhà phát triển ứng dụng có thể sử dụng C/C++ hay cả C/C++ và Java để viết ứng dụng
2 Lịc h sử phát triển
- Tháng 10/2003, Android Inc, một công ty nhỏ đư ợc thành lập bởi A ndy Rubin (đồng sáng lập công ty Danger), Rich Miner (đồng sáng lập công ty Wildfire Comm unications), Nick Sears (từng là phó chủ tịch của T -Mobile), và Chris Whit e (trư ởng nhóm thiết kế và phát triển giao diện tại WebT V) Công ty được đặt trụ sở tại Palo A lto, California, Mỹ Công ty hoạt động trong bí m ật, có rất ít thộng tin về lĩnh vự c hoạt động của công ty, ngoại trừ việc họ đang phát triển phần mềm cho điện t hoại di động
- Ngày 17/8/2005, Google m ua lại công ty Android Inc, đội ngủ nhân sự chủ chốt vẫn được giữ lại làm việc ở Android Inc Tại đây, t eam của Rubin phát triển 1 nền tảng mới cho điện thoại di động dựa trên Linux
- Ngày 5/11/2007, Liên Minh T hiết Bị Cầm T ay Mở Rộng (Open Handset
Alliance) – m ột liên minh giữa các công ty kỹ thuật về các lĩnh vực khác nhau như : s ản xuất thiết bị (HTC, Samsung), cung cấp dịch vụ viễn thong (Sprint Nextel, T-Mobile), sản xuất chip (Qualcomm, T exas Instruments) đư ợc thành lập với mục tiêu là phát triển các tiêu chuẩn mở cho thiết bị di động Cùng ngày, Google công bố về 1 nền tảng cho thiết bị di động mới dự a trên nhân Linux v2.6 (A ndroid v1.0)
- Ngày 22/10/2008, HTC Dream - thiết bị chạy A ndroid đầu tiên được phát hành
- Từ năm 2008, có nhiều bản updat e cho Android đư ợc phát hành, đánh dấu sự phát triển nhanh chóng của Android và m ỗi phiên bản Android được đặt tên theo 1 loại bánh ngọt với nhiều tính năng mới: