tiểu luận ứng dụng các nguyên tắc sáng tạo trong quá trình phát triển của chuột máy tính

Sáng tạo không thể tách r i khỏi tư duy - hoạt động bộ não của con ngư i Ch nh quá trình tư duy sáng tạo v i chủ thể l con ngư i đã tạo các giá tr vật chất, tinh thần, các thành tựu v đạ

Trang 1

Lê Thị Ngọc Hạnh _ Khoa học máy tính Page 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN



BÀI THU HOẠCH:

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Giảng viên hướng dẫn:

GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm Thực hiện:

Lê Thị Ngọc Hạnh

Khoa học máy tính K22

TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012

Trang 2

MỤC LỤC

PHẦN I 5

CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN 5

1 Nguyên tắc phân nhỏ: 5

2 Nguyên tắc “tách khỏi” : 5

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ : 5

4 Nguyên tắc phản đối xứng : 6

5 Nguyên tắc kết hợp : 6

6 Nguyên tắc vạn năng : 6

7 Nguyên tắc “chứa trong” : 7

8 Nguyên tắc phản trọng lƣợng : 7

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ : 7

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ : 7

11 Nguyên tắc dự phòng : 7

13 Nguyên tắc đảo ngƣợc : 8

14 Nguyên tắc cầu (tròn) hoá : 8

15 Nguyên tắc linh động : 8

16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” : 9

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác : 9

18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học : 9

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ : 9

20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích : 10

21 Nguyên tắc “vƣợt nhanh” : 10

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi : 10

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi : 10

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian : 11

25 Nguyên tắc tự phục vụ : 11

26 Nguyên tắc sao chép (copy) : 11

27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” : 12

28 Thay thế sơ đồ cơ học : 12

29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng : 12

Trang 3

30 Sử dụng vỏ dẽo và màng mỏng : 12

31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ : 12

32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc : 12

33 Nguyên tắc đồng nhất : 13

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần : 13

35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tƣợng : 13

36 Sử dụng chuyển pha : 13

37 Sử dụng sự nở nhiệt : 13

38 Sử dụng các chất ôxy hóa mạnh : 13

39 Thay đổi độ trơ : 14

40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) : 14

Ƣu điểm của các thủ thuật: 15

Nhƣợc điểm của các thủ thuật 15

PHẦN II 16

ỨNG DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA CHUỘT MÁY TÍNH 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO 22

Trang 4

LỜI MỞ ĐẦU

“Phương pháp luận sáng tạo” l bộ m n khoa học c mục đ ch trang b cho ngư i học

hệ thống các phương pháp các k năng thực h nh về suy ngh để giải quyết các vấn đề v

ra quyết đ nh một cách sáng tạo về l u d i tiến t i điều khiển được tư duy

Hoạt động sáng tạo gắn liền v i l ch sử tồn tại và phát triển của xã hội lo i ngư i Từ việc tìm ra lửa, chế tạo công cụ bằng đá th sơ đến việc sử dụng năng lượng nguyên tử, chinh phục vũ trụ , hoạt động sáng tạo của lo i ngư i không ngừng được thúc đẩy Sáng tạo không thể tách r i khỏi tư duy - hoạt động bộ não của con ngư i Ch nh quá trình tư duy sáng tạo v i chủ thể l con ngư i đã tạo các giá tr vật chất, tinh thần, các thành tựu

v đại về mọi mặt trong cuộc sống và tạo ra nền văn minh nh n loại

Trong phạm vi của bài thu hoạch này, em sẽ trình bày những hiểu biết, tìm hiểu của

em sau khi học môn học này.Qua đ y em cũng xin được gửi l i cảm ơn đến Giáo sư - Tiến s Khoa Học Ho ng Văn Kiếm ngư i đã tận tâm truyền đạt những kiến thức nền tảng cơ bản cho chúng em về môn học “Phương pháp nhiên cứu khoa học trong tin học” Bài thu hoạch của em gồm 2 phần:

Tổng quan về 40 nguyên lý sáng tạo cơ bản

Ứng dụng các nguyên lý sáng tạo tìm hiểu về quá trình hình thành và phát triển của chuột máy tính

Trang 5

PHẦN I

CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN

Ðể khắc phục những nhược điểm của phương pháp thử v sai ở th i kỳ phát triển ban đầu của khoa học sáng tạo ngư i ta cố gắng sưu tầm thu thập kinh nghiệm riêng các mẹo vặt gọi chung l các thủ thuật suy ngh nhằm mục đ ch giảm số lượng v rút ngắn th i gian lựa chọn các phương án thử

1 Nguyên tắc phân nhỏ:

 Chia đối tượng thành các phần độc lập

 L m đối tượng trở nên tháo lắp được

 Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng

 Ví dụ: giư ng ngủ kệ sách b n học đều c thể tháo lắp được để tăng t nh linh động trong việc sử dụng vận chuyển

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ :

 Chuyển đối tượng (hay m i trư ng bên ngo i tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất th nh kh ng đồng nhất

 Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau

 Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối v i công việc

Trang 6

 Ví dụ: Để bảo vệ sách tốt bìa thƣ ng đƣợc l m d y hơn nhiều so v i trang sách Cẩn

thận hơn nữa bề mặt của bìa còn đƣợc phủ một l p nhựa trong suốt để bảo vệ

4 Nguyên tắc phản đối xứng :

 Chuyển đối tƣợng có hình dạng đối xứng th ng kh ng đối xứng (nói chung giảm bậc đối xứng)

 Ví dụ: Các xe t du l ch loại nhỏ c cửa mở ở cả hai ph a nhƣng các xe l n ( t

buýt chẳng hạn) chỉ mở ph a tay phải sát v i lề đƣ ng

5 Nguyên tắc kết hợp :

 Kết hợp các đối tƣợng đồng nhất hoặc các đối tƣợng dùng cho các hoạt động kế cận

 Kết hợp về mặt th i gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận

 Ví dụ: yếu tố hoạt động của một máy xúc quay c những cái vòi hơi đặc biệt để l m tan v l m mềm đất đ ng cứng

Trang 7

7 Nguyên tắc “chứa trong” :

 M t đối tƣợng đƣợc đặt bên trong đối tƣợng khác và bản th n n lại chứa đối tƣợng thứ ba…

 Một đối tƣợng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tƣợng khác

 Ví dụ: Bút chì v i những mẩu chì dự trữ để bên trong

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ :

 Gây ứng suất trƣ c đối v i đối tƣợng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tƣợng làm việc (hoặc gây ứng sú t trƣ c để khi làm việc

sẽ dùng ứng suất ngƣợc lại)

 Ví dụ: gia cố cột hoặc nền m ng

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ :

 Thực hiên trƣ c sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối v i đối tƣợng

 Cần sắp xếp đối tƣợng trƣ c, sao cho chúng có thể hoạt động từ v trí thuận lợi nhất, không mất th i gian d ch chuyển

 Ví dụ: loại sổ lò xo c tạo các lỗ trƣ c để khi xé ra dễ d ng

Trang 8

 Ví dụ: va li du l ch c bánh xe để di chuyển dễ d ng khi đồ đạc quá nhiều

13 Nguyên tắc đảo ngược :

 Thay vì h nh động nhƣ yêu cầu b i toán h nh động ngƣợc lại (ví dụ : không làm nóng mà làm lạnh đối tƣợng)

 Làm phần chuyển động của đối tƣợng (hay m i trƣ ng bên ngo i) th nh đứng yên và ngƣợc lại phần đứng yên thành chuyển động

 Ví dụ: khi m i vật thể thì di chuyển vật m i chứ kh ng di chuyển b n chải nhƣ thế

b n chải sẽ đỡ b mòn hơn

14 Nguyên tắc cầu (tròn) hoá :

 Chuyển những phần thẳng của đối tƣợng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu

 Sử dụng các con lăn viên bi vòng xoắn

 Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm

 Ví dụ: máy t nh sử dụng con chuột c cấu trúc tròn th nh chuyển động hai chiều trên màn hình

15 Nguyên tắc linh động :

 Cần thay đổi các đặc trƣng của đối tƣợng hay m i trƣ ng bên ngoài sao cho chúng tối ƣu trong từng giai đoạn làm việc

 Ph n chia đối tƣợng thành từng phần, có khả năng d ch chuyển v i nhau

 Ví dụ: ghế xoay c các bánh c thể di chuyển dễ d ng v n c thể xoay 360 độ rất linh hoạt v bộ phận c thể dễ d ng điều chỉnh độ cao của ghế phù hợp v i ngƣ i dùng

Trang 9

16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” :

Nếu như kh nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận t hơn hoặc nhiều hơn “một chút” Lúc đ b i toán c thể trở nên đơn giản hơn v dễ giải hơn

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác :

 Những kh khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đư ng (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều), tương tự những b i toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hóa khi chuyển sang không gian (ba chiều)

 Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng

 Đặt đối tượng nằm nghiêng

 Sử dụng mặt sau của diện t ch cho trư c

 Sử dụng các luồng ánh sáng t i diện tích bên cạnh hoặc t i mặt sau của diện tích cho trư c

18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học :

 L m đối tượng dao động

 Nếu đã c dao động tăng tần số dao động

 Sử dụng tần số cộng hưởng

 Thay vì dùng các bộ rung cơ học dùng các bộ rung áp điện

 Sử dụng siêu âm kết hợp v i trư ng điện từ

 Ví dụ: bỏ khu n đúc ra khỏi vật thể m kh ng hại đến bề mặt vật thể cưa tay th ng thư ng được thay bằng dao rung động

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ :

 Chuyển tác động liên tục th nh tác động theo chu kỳ (xung)

 Nếu đã c tác động theo chu ký hãy thay đổi chu kỳ

 Sử dụng các khoảng th i gian giữa các xung để thực hiên tác động khác

Trang 10

 Ví dụ: đèn báo nháy sáng c tác dụng thu hút chú ý hơn đèn phát sáng liên tục

20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích :

 Thực hiên công viêc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tƣợnng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải)

 Khắc phục vận hành không tải và trung gian

 Chuyển chuyển động t nh tiến qua lại thành chuyển động quay

 Ví dụ: chìa kh a c răng ở cả 2 cạnh

21 Nguyên tắc “vượt nhanh” :

 Vƣợt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm v i vận tốc l n

 Vƣợt nhanh để c đƣợc hiệu ứng cần thiết

 Ví dụ: máy cắt ống kim loại mỏng c thể tránh cho ống kh ng b biến dạng trong quá trình cắt khi cắt v i tốc độ nhanh

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi :

 Sử dụng những tác nhân có hại (ví dụ tác động có hại của m i trƣ ng) để thu đƣợc hiệu ứng có lợi

 Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó v i tác nhân có hại khác

 Tăng cƣ ng tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa

 Ví dụ: Tiêm vắc xin v o cơ thể

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi :

 Thiết lập quan hệ phản hồi

 Nếu đã c quan hệ phản hồi hãy thay đổi nó

 Ví dụ: l m b i nhận xét phản hồi về một ai đ

Trang 11

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian :

 Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp

 Ví dụ: để l m giảm năng lượng mất mát khi đặt một dòng điện v o một kim loại

n ng chảy ngư i ta dùng các điện cực được l m nguội v các kim loại n ng chảy trung gian c nhiệt độ n ng chảy thấp hơn

25 Nguyên tắc tự phục vụ :

 Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa

 Sử dụng phế liệu, chất thải năng lương dư

 Ví dụ: chiếc máy tập thể hình total gym dùng ch nh cơ thể ngư i l m đối trọng

26 Nguyên tắc sao chép (copy) :

 Thay vì sử dụng những cái kh ng được phép, phức tạp đắt tiền, không tiện lợi hoặc

Trang 12

 Ví dụ: chiều cao hoặc chiều d i của vật thể c thể được xác đ nh bằng cách đo b ng của chúng

27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” :

 Thay đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (v dụ như tuổi thọ)

 Ví dụ: giấy vệ sinh dùng một lần

28 Thay thế sơ đồ cơ học :

 Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi v

 Sử dụng diện trư ng, từ trừơng v điện từ trư ng trong tương tác v i đối tượng

 Chuyển các trư ng đứng yên sang chuyển động các trư ng cố đ nh sang thay đổi theo th i gian các trư ng đồng nhất sang có cấu trúc nhất đ nh

 Sử dụng các trư ng kết hợp v i các hạt sắt từ

 Ví dụ: để tăng cặn của h a c ng nghiệp một cái ống hình xoáy ốc v i các vòi được dùng Khi những luồng kh ng kh đi qua các vòi cái ống đ sẽ tạo ra một bức tư ng kiểu kh l m giảm vật cản

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 t nh thủy phản lực

30 Sử dụng vỏ dẽo và màng mỏng :

 Sử dụng các vỏ dẽo và mành mỏng thay cho các kết cấu khối

 Cách ly đối tượng v i môi trư ng bên ngoài bằng các vỏ dẽo và màng mỏng

 Ví dụ: để tránh hơi nư c bốc bay ra khỏi lá c y ngư i ta tư i một l p nhựa tổng hợp Sau một th i gian l p nhựa đ cứng lại v c y phát triển tốt hơn vì m ng nhựa cho phép xi lưu th ng qua t t hơn hơi nư c

31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ :

 L m đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ …)

 Nếu đối tượng đã c nhiều lỗ sơ bộ tẩm nó bằng chất n o đ

 Ví dụ: để tránh bơm chất lỏng l m nguội v o máy một số bộ phận của máy được nhét đầy các vật liệu xốp thấm hết các chất lỏng đ Hơi l m nguội khi máy l m việc l m cho máy nguội đồng nhất trong th i hạn ngắn

32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc :

 Thay đổi màu sắc của đối tượng hay m i trư ng bên ngoài

 Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay mội trư ng bên ngoài

 Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, huỳnh quang

 Nếu các chất phụ gia đ đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu

Trang 13

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần :

 Phần đối tƣợng đã ho n th nh nhiêm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy (hòa tan bay hơi …) hoặc phải biến dạng

 Các phần mất mát của đối tƣợng phải đƣợc phục hối trực tiếp trong quá trình làm việc

 Ví dụ: Phần th n của tên lửa tách ra sau khi l m hết chức năng của n

35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng :

 Thay đổi trạng thái đối tƣợng

 Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc

 Thay đổi dộ dẻo

 Thay đổi nhiệt độ, thể tích

 Ví dụ: để dể rèn sắt ngƣ i ta phải nung n ng sắt lên để cho n mềm ra

 Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu

 Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng v i vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau

38 Sử dụng các chất ôxy hóa mạnh :

 Thay kh ng kh thƣ ng bằng không khí giàu ôxy

 Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy

 Dùng các bức xạ i n h a tác động lên không khí hoặc ôxy

 Thay ôxy giàu iôn (hoặc ôxy b iôn hóa) bằng chính ôxy

 Ví dụ: máy tạo ozon dùng để vệ sinh thực phẩm

Trang 14

39 Thay đổi độ trơ :

 Thay m i trƣ ng th ng thƣ ng bằng m i trƣ ng trung hòa

 Đƣa thêm v o đối tƣợng các phần, các chất, phụ gia trung hòa

 Thực hiện quá trình trong chân không

Trang 15

 Ưu điểm của các thủ thuật:

1 C thể dạy v học các thủ thuật được Để luyện tập c thể lấy một đối tượng hoặc một giải pháp k thuật rồi ph n t ch xem ngư i ta đã dùng các thủ thuật gì nhằm giải quyết vấn

đề n o Cũng c thể lấy một đối tượng n o đ rồi dùng các thủ thuật tác động lên n để phát các ý tưởng cải tiến ho n thiện đối tượng đ ( các thủ thuật cơ bản n y kh ng đơn thuần l c ng cụ chúng còn phản ánh khuynh hư ng phát triển các hệ k thuật n i chung

v hệ thống n i chung nên chúng c c ng dụng khá l n ) C thể dùng các thủ thuật theo cách trên để luyện tập phát triển tr tưởng tượng

2 Nếu dùng các thủ thuật đúng nơi đúng lúc đúng cách thì suy ngh sẽ trở nên đ nh hư ng

v tiết kiệm th i gian giải b i toán

3 C thể nh n sức mạnh của các thủ thuật bằng cách kh ng chỉ dùng các thủ thuật đơn lẻ

m dùng các tổ hợp của chúng

4 Mặc dù các thủ thuật tìm ra từ l nh vực sáng tạo k thuật nhưng c thể mở rộng dùng chúng ở các l nh vực sáng tạo khác nếu hiểu chúng một cách linh hoạt khái quát cộng v i

tr tưởng tượng

 Nhược điểm của các thủ thuật

1 Kh ng c các tiêu chuẩn khách quan để xác đ nh cụ thể dùng thủ thuật gì lúc n o ở đ u

v như thế n o để giải b i toán cho trư c nhanh nhất

2 Trên thực tế ngư i ta thư ng dùng tổ hợp các thủ thuật để giải do vậy lại đụng đến vấn

đề số l n của phương pháp thử v sai

3 Khi một số thủ thuật mang lại lợi ch cho ngư i giải v trở nên được yêu th ch chúng tiềm chứa t nh ì t m lý cản trở sáng tạo khi phải giải các b i toán loại khác

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	1,19 MB