Những nguyên lý sáng tạo trong phát triển điện thoại và hệ điều hành

Những nguyên lý sáng tạo trong phát triển điện thoại và hệ điều hành

BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

KHOA HỌC

ĐỀ TÀI:

NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG PHÁT TRIỂN

ĐIỆN THOẠI VÀ HỆ ĐIỀU HÀNH

Ngô Đức Quốc – 1212030

TP.HCM – 11 – 2012

MỤC LỤC

  

LỜI MỞ ĐẤU 4

NỘI DUNG 5

A VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 5

I Vấn đề khoa học 5

1 Khái niệm 5

2 Phân loại 5

3 Các tình huống vấn đề 5

4 Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học 6

II Phương pháp giải quyết vấn đề - bài toán phát minh Vepol 6

III Các thủ thuật, nguyên tắc về phát minh, sáng chế và ứng dụng: 7

1 Nguyên tắc phân nhỏ 7

2 Nguyên tắc “tách riêng” 8

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 9

4 Nguyên tắc phản đối xứng 9

5 Nguyên tắc kết hợp 10

6 Nguyên tắc vạn năng 11

7 Nguyên tắc chứa trong 12

8 Nguyên tắc phản trọng lượng 13

9 Nguyên tắc gây ứng xuất sơ bộ 13

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 14

11 Nguyên tắc dự phòng 14

12 Nguyên tắc đẳng thế 15

13 Nguyên tắc đảo ngược 15

14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 16

15 Nguyên tắc năng động 17

16 Nguyên tắc tác động bộ phận và dư thừa 18

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 18

18 Nguyên tắc sự dao động cơ học 19

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 20

20 Nguyên tắc tác động hữu hiệu 20

21 Nguyên tắc vượt nhanh 21

22 Nguyên tắc chuyển hại thành lợi 21

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 22

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian 23

25 Nguyên tắc tự phục vụ 23

26 Nguyên tắc sao chép 24

27 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt 25

28 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học 25

29 Nguyên tắc sử dụng các kết cấu thủy và khí 26

30 Nguyên tắc sử dụng bao mềm dẻo và mềm mỏng 27

31 Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ 27

32 Nguyên tắc đổi màu 28

33 Nguyên tắc đồng nhất 29

34 Nguyên tắc loại bỏ và tái sinh từng phần 30

35 Nguyên tắc đổi các thông số hóa lý của đối tượng 30

36 Nguyên tắc sử dụng chuyển pha 31

37 Nguyên tắc sử dụng nở nhiệt 32

38 Nguyên tắc sử dụng các chất Oxy hóa 32

39 Nguyên tắc sử dụng môi trường trơ 33

40 Nguyên tắc sử dụng vật liệu tổng hợp 34

B NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ĐƯỢC ÁP DỤNG VÀO QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 34

1 Nguyên tắc tách khỏi 34

2 Nguyên tắc đảo ngược 35

3 Nguyên tắc kết hợp 35

4 Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 35

5 Nguyên tắc thay đổi màu sắc 35

6 Nguyên tắc sử dụng vật liệu hợp thành 37

7 Nguyên tắc linh động 37

8 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 38

9 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 38

10 Nguyên tắc tự phục vụ 38

11 Nguyên tắc sao chép 38

12 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt 38

13 Nguyên tắc phân nhỏ 38

14 Nguyên tắc vạn năng 39

15 Nguyên tắc phóng to thu nhỏ 40

16 Nguyên tắc sử dụng mặt đẳng thế 40

17 Nguyên tắc sử dụng trung gian 41

18 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học 41

19 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học 43

20 Nguyên tắc đồng nhất 43

21 Nguyên tắc phản trọng lượng 43

22 Nguyên tắc dự phòng 44

23 Nguyên tắc cầu tròn hóa 44

24 Nguyên tắc liên tục tác động có ích 45

25 Nguyên tắc chuyển qua chiều khác 45

26 Nguyên tắc đơn giản hóa tối đa 45

Dự đoán sáng tạo trong tương lai của điện thoại di động 45

1 Nguyên tắc vạn năng: 45

2 Nguyên tắc tự phục vụ: 45

3 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học: 46

C NHỮNG HỆ ĐIỀU HÀNH CHO ĐIỆN THOẠI VÀ VIỆC ÁP DỤNG CÁC

NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO 47

1 Hệ điều hành Symbian: 47

- Nguyên tắc copy 47

- Nguyên tắc kết hợp 48

- Nguyên tắc vạn năng 48

- Nguyên tắc rẻ thay cho đắt 48

- Nguyên tắc sử dụng các vật liệu hợp thành 48

2 Hệ điều hành Blackberry: 48

- Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 49

- Nguyên tắc linh động 50

- Nguyên tắc chứa trong 50

- Nguyên tắc vƣợt nhanh 50

3 Hệ điều hành Android 50

- Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 52

- Nguyên tắc tách khỏi 52

- Nguyên tắc chia nhỏ 52

- Nguyên tắc đảo ngƣợc 53

- Nguyên tắc vƣợt nhanh 53

4 Hệ điều hành IOS (iPhone OS) 53

- Nguyên tắc linh động 56

- Nguyên tắc quan hệ phản hồi 56

- Nguyên tắc dự phòng 56

- Nguyên tắc thay đổi màu sắc 56

- Nguyên tắc chứa trong 56

KẾT LUẬN 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

LỜI MỞ ĐẤU

  

Khoa học và công nghệ đang từng ngày thay đổi cuộc sống con người, tất cả đều dựa trên các nghiên cứu khoa học, nó đã và đang thể hiện tầm quan trọng trong xã hội Hơn thế nữa, các thành tựu của khoa học hiện đại còn làm thay đổi bộ mặt của thế giới, là động lực thúc đẩy sự tiến bộ nhân loại Mỗi sản phẩm sáng tạo mới ra đời sẽ có nhiều cải tiến mới, nhiều chức năng hữu ích mới nhưng giá thành lại rẻ hơn sản phẩm trước rất nhiều Cứ thế, công nghệ tiếp tục phát triến cuộc hành trình sáng tạo theo hướng nhỏ hơn hay lớn hơn tùy yêu cầu người dùng, nhanh hơn, hiện đại hơn, đẹp hơn, gọn nhẹ hơn, rẻ hơn… Có thể nói, nhờ vào các công trình nghiên cứu khoa học, các phát minh sáng tạo

mà chúng ta ngày càng thụ hưởng thật nhiều các sản phẩm tiện ích, đa năng, mẫu mã đẹp

Vấn đề đặt ra là “Các nhà khoa học đã phát minh sáng chế các sản phẩm dựa vào các

nguyên lý nào, các phương pháp gì được vận dụng để giải quyết vấn đề? Cách phát triển một sản phẩm trên nền một sản phẩm khác dựa trên các cải tiến, thay đổi nào?”

Trong bài thu hoạch em sẽ trình bày nội dung: “Các nguyên tắc, các phương pháp sáng tạo để giái quyết các vấn đề bài toán trong tin học” Trên cơ sở đó, tìm hiểu và phân tích “Lịch sử phát triển của Điện thoại di động và các hệ điều hành dành cho Điện thoại di động dưới góc nhìn của các nguyên tắc, phương pháp sáng tạo”

Em xin gửi lời cảm ơn đến Giáo sư - Tiến sỹ Hoàng Kiếm Với kiến thức sâu

rộng, lòng nhiệt tình, cách giảng giải rõ ràng, dễ hiểu, thông qua các câu chuyện khoa học, các ví dụ thật trong cuộc sống, thầy đã tận tâm truyền đạt những kiến thức nền tảng

cơ bản cho chúng em về môn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học” thật hấp dẫn và

lôi cuốn – chính điều này thật sự giúp em hiểu rõ hơn vấn đề, mở rộng tầm nhìn, thấy được sự cần thiết của môn học đang ảnh hường và chi phối đến nhiều lĩnh vực trong thời đại

4 Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học

Có sáu phuơng pháp:

1 Tìm những kẻ hở, phát hiện những vấn đề mới

2 Tìm những bất đồng

3 Nghĩ ngược lại những quan niệm thông thường

4 Quan sát những vướng mắc trong thực tiển

5 Lắng nghe lời kêu ca phàn nàn

6 Cảm hứng: những câu hỏi bất chợt xuất hiện khi quan sát sự kiện nào đó

II Phương pháp giải quyết vấn đề - bài toán phát minh Vepol

“Bất cứ hệ thống kỹ thuật nào cũng có ít nhất 2 thành phần vật chất tác động tương hổ và một loại trường hay năng lượng”

Từ đó có một thuật ngữ về tam giác kỹ thuật gọi là tam giác Vepol Vepol

là mô hình hệ thống kỹ thuật Vepol đưa ra cốt chỉ để phản ánh một tính chất vật chất của hệ thống nhưng là chủ yếu nhất với bài toán đã cho Ví dụ xét bài toán

Giả vấn đề

Không có nghiên cứu

Nảy sinh vấn

đề khác

Không có vấn đề

Nghiên cứu theo một hướng khác

Không có

vấn đề

Không có nghiên cứu

nâng cao tốc độ tàu phá băng thì băng đóng vai trò vật phẩm, tàu phá băng đóng vai trò công cụ, và trường cơ lực đặt vào tàu để tác động tương hổ với băng

Việc phân loại các chuẩn để giải quyết các bài toán sáng chế dựa vào phân tích vepol Mô hình Vepol gồm 3 yếu tố:

T

Ứng dụng:

- Ứng dụng:nguyên tắc trên trong tin học vào việc sắp xếp dãy (Quick Sort),

hay tìm kiếm nhị phân, mỗi lần tìm kiếm ta chia đôi dãy phần tử, khi đó ta chỉ tìm trên nữa dãy Nguyên tắc này sẽ cải thiện tốc độ tìm kiếm và độ phức tạp của thuật toán sẽ được cải thiện đáng kể

- Ứng dụng:quen thuộc nhất của nguyên tắc này chính là chia chương trình thành nhiều chức năng nhỏ, còn được gọi là “hàm” hay “thủ tục”

- Nguyên tắc tách khỏi thường hay dùng với các nguyên tắc: nguyên tắc 1_Phân nhỏ, nguyên tắc 3_Phẩm chất cục bộ, nguyên tắc 5_Kết hợp, nguyên tắc 6_Vạn năng, nguyên tắc 15_Nguyên tắc linh động …

Ứng dụng:

- Hệ thống ERP đã áp dụng nguyên tắc trên: Do hệ thống bao gồm nhiều

Module (phân hệ), mỗi phân hệ có thể sử dụng riêng cho từng yêu cầu như: Phân hệ kế toán có thể dùng riêng cho lãnh vực kế toán, phân hệ nguồn nhân lực, phân hệ sản xuất … Công ty có thể dùng toàn bộ hệ thống cho công việc của mình, nhưng cũng có thể dùng một hay một vài module nào đó cần thiết cho công việc theo yêu cầu để giảm bớt chi phí

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ

Nội dung:

- Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất

- Các phần khác nhau của đối tượng phải có những chức năng khác nhau

- Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc

Nhận xét:

- Các đối tượng đầu tiên thường có tính đồng nhất cao về vật liệu, cấu hình, chức năng, thời gian, không gian, đối với các thành phần trong đối tượng Khuynh hướng phát triển tiếp theo là: làm cho các phần có các phẩm chất, chức năng riêng của mình nhằm phục vụ tốt nhất chức năng chính hoặc mở rộng chức năng chính đó

- Nói chung nguyên tắc phẩm chất cục bộ phản ảnh khuynh hướng phát triển: từ đơn giản sang phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng

- Tinh thần “Phẩm chất cục bộ” có ý nghĩa lớn đối với nhận thức và xử lý thông tin: Không phải tin tức hay thông tin nào cũng có giá trị như nhau Không thể

có một cách tiếp cận dùng chung cho mọi loại đối tượng

Ứng dụng:

- Trong các điện thoại di động sử dụng hệ điều hành, các thiết bị được làm từ

nhiều chất liệu từ hợp kim quý hay chỉ bằng nhựa bình thường tùy theo chức năng nhằm phục vụ tốt nhất chức năng đó mà thôi, còn lại đều dần chuyển sang bằng nhựa để sản phẩm ngày càng nhẹ, mỏng, thon gọn hơn và giá thành sẽ rẻ hơn

4 Nguyên tắc phản đối xứng

Nội dung:

- Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng

(nói chung, làm giảm bậc đối xứng)

Nhận xét:

- Giảm bậc đối xứng, ví dụ: chuyển từ hình tròn sang hình ôvan, hình vuông sang hình chữ nhật hay các hình dạng bất kỳ khác

- Thủ thuật này rất có tác dụng trong việc khắc phục tính ì tâm lý, cho rằng các đối tượng phải có tính đối xứng

- Khi đối tượng chuyển sang dạng ít đối xứng hơn, có thể làm xuất hiện thêm những tính chất mới lợi hơn Ví dụ tận dụng hơn về nguồn tài nguyên, không gian …

- Nguyên tắc phản đối xứng, có thể nói là trường hợp riêng của nguyên tắc 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ

Ứng dụng:

- Chuột máy tính ngày nay có đủ thứ hình dạng tùy theo lứa tuổi, công việc và

sở thích của đối tượng người dùng

- Miếng lót chuột không nhất thiết là hình chữ nhật mà còn được cải tiến thành

đủ thứ hình dạng và kiểu cách bất đối xứng để đáp ứng nhu cầu thời trang của người tiêu dùng trẻ

- “Kế cận“ ở đây không nên chỉ hiểu là gần nhau về mặt vị trí hay chức năng,

mà nên hiểu là có quan hệ với nhau, bổ xung cho nhau Do vậy có thể kết hợp các đối tượng “ngược nhau” (ví dụ: bút chì kết hợp với tẩy)

- Đối tượng mới được tạo nên do sự kết hợp, thường có những tính chất, khả năng mà đối tượng riêng rẽ chưa từng có Điều này có nguyên nhân sâu xa là lượng đổi thì chất cũng đổi do tạo được sự thống nhất của các mặt đối lập

- Nguyên tắc kết hợp thường hay sử dụng với nguyên tắc 1_Nguyên tắc phân nhỏ, nguyên tắc 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ…

Ứng dụng:

- Trong lập trình cổ điển (lập trình theo dạng cấu trúc), khi đó dữ liệu và chức

năng là những thành phần riêng biệt Khi chuyển sang lập trình hướng đối tượng thì dữ liệu và chức năng (phương thức, sự kiện) gộp chung trong một đối tượng, đây chính là khái niệm Class

- Các ngôn ngữ cấp cao thường cho phép kết hợp với mã nguồn Assembly

- Hệ điều hành: Kết hợp thời gian rãnh của CPU, tận dụng thời gian để cho ra

hệ điều hành đa nhiệm

- Máy vi tính cho phép chạy nhiều HĐH trên cùng một máy (Multi boot, Máy ảo

“Pc Virtual,VMware”)

- Schedule task trong Linux tổng hợp các tác vụ và gán CPU cho từng tác vụ

theo một phương thức cho trước

- Nguyên tắc vạn năng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế, chế tạo, dự báo

…, vì nó phản ánh khuynh hướng phát triển, tăng số chức năng mà đối tượng

có thể thực hiện được

Ứng dụng:

- Máy vi tính ngày càng có nhiều chức năng ngoài việc đáp ứng các công việc

văn phòng thông thường, máy vi tính còn là trung tâm giải trí đa dạng như: Nghe nhạc, xem phim, xem tivi, chơi game, chat, gọi điện thoại, truy cập Internet …

- Điện thoại di động: Ngoài chức năng nghe và nhận cuộc gọi, điện thoại di

động còn có thể nghe nhạc MP3, chơi game, nghe đài FM, chụp hình, quay phim, chat và truy cập Internet …

7 Nguyên tắc chứa trong

- Nguyên tắc chứa trong là trường hợp riêng, cụ thể hóa của nguyên tắc 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ

- Nguyên tắc này thường hay dùng với nguyên tắc 1_Nguyên tắc phân nhỏ, nguyên tắc 2_Nguyên tắc tách khỏi, nguyên tắc 5_Nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc 6_Nguyên tắc vạn năng, …

- Nguyên tắc chứa trong làm cho các đối tượng có thêm những tính chất mới mà trước đây chưa từng có như: gọn hơn, tăng độ an toàn, bền vững, tiết kiệm năng lượng, linh động hơn

Ứng dụng:

- Cấu trúc cây thư mục: Folder này có thể chứa những Folder con khác và tiếp

tục như vậy những Folder khác lại chứa những Folder con khác nữa Việc thiết kế theo nguyên tắc chứa trong này làm cho việc lưu trữ gọn gàng, dễ quản lý trong việc truy xuất hay tìm kiếm dữ liệu

- Trong lập trình hướng đối tượng thì tính chất kế thừa cũng áp dụng nguyên

tắc chứa trong Phương thức, dữ liệu của đối tượng được kế thừa sẽ có trong (“chứa trong”) đối tượng kế thừa và đối tượng kế thừa có thể có thêm những thuộc tính, phương thức mới của riêng mình, điều này sẽ làm cho đối tượng có thêm nhiều tính năng hơn, linh động hơn và tiết kiệm được chi phí vì không phải tạo lại những phương thức, thuộc tính đã có sẵn

Ứng dụng:

- Những robot điều khiển dạng “lật đật”, xe hơi điều khiển bằng remote không

bao giờ “ngã” hay “lật”

9 Nguyên tắc gây ứng xuất sơ bộ

Nội dung :

- Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại)

Nhận xét :

- Từ “ứng suất” cần phải hiểu theo nghĩa rộng, không chỉ đơn thuần là sự nén,

sự kéo căng cơ học … mà bất kỳ loại ảnh hưởng, tác động nào

- Nguyên tắc này thường dùng cùng với nguyên tắc 10_Nguyên tắc thực hiện sơ

bộ, 11_Nguyên tắc dự phòng, nó phản ánh sự thống nhất của quá khứ, hiện tại

và tương lai

Ứng dụng:

- Muốn dùng ắc-quy ta phải nạp điện trước, hay muốn sử dụng máy laptop ta phải charge pin

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ

- Từ “thay đổi” cần hiểu theo nghĩa rộng

- Có những việc, dù thế nào cũng cần phải thực hiện trước đi một phần hoặc toàn bộ và sẽ được lợi hơn so với thực hiện ở hiện tại (theo nghĩa tương đối)

- Tinh thần của nguyên tắc này là trước khi làm việc gì ta cần phải chuẩn bị trước một cách toàn diện, chu đáo và thực hiện trước những gì có thể thực hiện được

có thể xảy ra mà có phương pháp phòng ngừa từ trước

- Có thể nói, chi phí dự phòng là chi phí thêm, không mong muốn khuynh hướng phát triển là tăng độ tin cậy của đối tượng, công việc Để làm điều đó cần sử dụng các vật liệu mới, các hiệu ứng mớI, cách tổ chức mới …

- Tinh thần chung của nguyên tắc này là cảnh giác và chuẩn bị biện pháp đối phó từ trước

Ứng dụng:

- UPS: Dùng cho việc dự phòng khi cúp điện đột ngột, máy vẫn làm việc bình

thường trong một khoảng thời gian nhất định nào đó đủ để chúng ta có những thao tác như lưu dữ liệu, tắt máy đúng qui trình … tránh những lỗi gây ra do tắt máy đột ngột

- Trong lập trình: Cần Backup các version đã chạy tốt trước khi nâng cấp thêm

những yêu cầu mới, để tránh khi sai sót gì còn có bản dự phòng để sửa chữa

…

- Trong Quản trị CSDL: cần Backup “Database” thường xuyên theo định kỳ để

khi CSDL hư hay bị Virus phá hoại còn có bản backup mới nhất để phục hồi lạI, tránh mất mát ở mức thấp nhất nếu có thể

- CPU của những máy tính sau này đều thiết kế nhiều cổng USB ở mặt trước

hay bên hông với số lượng cũng tăng lên từ 2 lên đến 3, 4 để người dùng không còn phải mất công kéo Case xuống và gắn ở phía sau như trước

13 Nguyên tắc đảo ngược

Nội dung:

- Thay vì hành động theo nhu cầu của bài toán, hành động ngược lại (ví dụ không làm nóng mà làm lạnh đối tượng)

- Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động

- Lật ngược đối tượng

Nhận xét:

- Việc xét khả năng lật ngược vấn đề, trên thực tế là xem xét “nữa kia” của hiện thực khách quan nhằm mục đích tăng tính bao quát, toàn diện, đầy đủ và khắc phục tính ì tâm lý

- Về mặt suy nghĩ, khi giải bài toán cho trước (bài toán thuận), người giải nên xem xét giải quyết bài toán ngược và khả năng đem lại lợi ích của việc giải ngược trong những điều kiện, hoàn cảnh cụ thể nào, để tận dụng tối đa các tính năng trong từng giai đoạn

Ứng dụng:

- Cách chứng minh phản chứng rất thường dùng trong Toán và Tin Trong lãnh

vực đồ thị, khi yêu cầu chứng minh hai đồ thị liên thông nhau, ta thường giả

sử ngược lại là chúng không liên thông và ta đi chứng minh điều này vô lý (hay không thể xảy ra)

- Trong bài toán mật mã, nội dung của văn bản thật thường bị mã hóa thành

những ký tự khác trước khi lưu trữ, một trong những cách này là đảo ngược

ký tự này thành ký tự khác bằng bảng tổng quát để định nghĩa sự thay thế được tạo ra

14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa

Nội dung:

- Chuyển những phần 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, viên bi, hình xoắn

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

Nhận xét:

- Việc tạo ra các chuyển động quay trong kỹ thuật không khó, nên các công cụ làm việc muốn cơ khí hóa được tốt, cần chuyển sang dạng tròn, trụ, cầu

Ứng dụng:

- Đĩa CD, DVD, VCD, đĩa cứng: Chính là ứng dụng nguyên tắc này để ghi dữ

liệu, vì cách lưu của nó trên từng track (vòng tròn) trên đĩa

- Miếng Pad lót chuột, phần đệm tay được độn mút nhẹ cong lên hình cầu theo

lòng bàn tay để tạo cảm giác thoải mái

- Tinh thần chung của nguyên tắc linh động là đối tượng phải có những đa dạng phù hợp với sự thay đổi đa dạng ở bên ngoài để đem lại hiệu suất cao nhất

- Nguyên tắc linh động phản ánh khuynh hướng phát triển cho nên nó có tính định hướng cao, rất có ích trong trường hợp đặt bài toán, phê bình cái đã có và

dự báo

- Về mặt tư duy tránh được tính ì tâm lý, sao cho ý nghĩ, cách tiếp cận linh động không cứng nhắc

Ứng dụng:

- Các thư viện liên kết động (DLLs)

- Các tập lệnh có sẵn trong Macro, hay các Template mẫu khi người sủ dụng cần dùng thì mới Add-In vào menu hay chương trình

- Các thiết bị máy tính như đế và quạt tản nhiệt, đèn thiết kế ở dạng gấp lại, khi cần sử dụng đèn làm việc ban đêm thi kéo ra

16 Nguyên tắc tác động bộ phận và dư thừa

Nội dung:

- Nếu như khó nhận 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hay nhiều hơn “một chút” Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn

Nhận xét:

- Từ “một chút“ ở đây phải hiểu linh động, không nhất định phải quá nhỏ,

“không đáng kể”, miễn sao bài toán trở nên dễ giải hơn

- Tinh thần chung của nguyên tắc này là không nên quá cầu toàn, chờ đợi các điều kiện lý tưởng

- Về cách tiếp cận, nếu giải chính bài toán thì quá khó, khi đó ta có thể giảm bớt yêu cầu để bài toán dễ giải hơn, mặc dù kết quả không hoàn toàn như mong muốn

Ứng dụng:

- Úng dụng trong việc lưu trữ số thực: chỉ lưu giá trị gần đúng, ví dụ kiểu float

trong ngôn ngữ C chỉ chính xác đến 6-7 chữ số, kiểu double chỉ chính xác đến 15-16 chữ số

- Tính xấp xỉ gần đúng trong “phương pháp tính” thể hiện phương pháp này

Thực tế có những bài toán không thể hay khó tìm lời giải chính xác hoặc tìm được lời giải nhưng tốn thời gian, điều này làm cho lời giải mất hết ý nghĩa thực tiễn, ví dụ như bài toán dự báo thời tiết, lời giải không đòi hỏi tính chính xác cao, trong khi đó yêu cầu chỉ cần tìm một lời giải gần đúng có ý nghĩa trong thực tế

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác

Nội dung:

- Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng có khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều), tương tự những bài toán liên quan đến những chuyển động

(hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ đơn giản hóa khi chuyển sang không gian (ba chiều)

- Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành đa tầng

- Đặt đối tượng nằm nghiêng

- Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước

- Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước

Nhận xét:

- Từ “chiều” cần hiểu theo nghĩa rộng, không chỉ là chiều trong không gian

- “Chuyển chiều“ phản ánh khuynh hướng phát triển, thấy rõ nhất trong các lĩnh vực xây dựng, giao thông vận tải, không gian toán học, vật lý tinh thể, cấu trúc các hợp chất …

Ứng dụng:

- Phần mềm Autocad 3D: Áp dụng “chuyển chiều” từ 2D (bản vẽ tay trên giấy,

trên máy tính 2D) đã cải thiện đáng kể cho công việc thiết kế của các kiến trúc

sư, kỹ sư xây dựng có thể quan sát ở mọi góc độ như thực tế và rất dễ chỉnh sửa

- Phần mềm dựng phim: như Maya, 3DMax … cũng chuyển sang 3D

18 Nguyên tắc sự dao động cơ học

Nội dung:

- Làm cho đối tượng dao động

- Nếu đã có dao động tăng tần suất dao động

- Sử dụng tần số cộng hưởng

- Thay vì sử dụng các bộ phận rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện

- Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ

Ứng dụng

- Thay đổi tốc độ thực hiện giải thuật của một chương trình trong hệ thống cho

đến khi đạt đến một sự “cộng hưởng”, hệ thống sẽ họat động tối ưu

- Các máy đo trong y học bằng cơ được thay bằng các thiết bị đo điện tử, ví dụ

như máy đo huyết áp

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ

Nội dung:

- Chuyển tác động liên tục thành tác động chu kỳ (xung)

- Nếu đã có tác động chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ

- Sử dụng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác

Ứng dụng:

- Lấy thời gian khi CPU “rãnh”, để cho phép chạy đa nhiệm “multi task” hay

đa tiến trình “multi processes”

20 Nguyên tắc tác động hữu hiệu

Nội dung:

- Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn làm việc ở chế độ đủ tải)

- Khắc phục vận hành không tải và trung gian

- Chuyển các chuyển động tịnh tiến sang chuyển động quay

Nhận xét:

- Máy móc sinh ra là để làm việc và đem lại lợi ích, vì vậy phải cải thiện sao cho đến từng bộ phận của máy đều hoạt động đem lại lợi ích ở mức cao nhất nếu có thể Điều này thể hiện ở việc tăng năng suất, hiệu quả, tiết kiệm thời gian, tăng tính tương hợp, độ bền, tuổi thọ

- Nguyên tắc này hay được dùng với các nguyên tắc như: 1_Nguyên tắc phân nhỏ, 2_Nguyên tắc tách khỏI, 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, 5_Nguyên tắc kết hợp …

Ứng dụng:

- Dùng cơ chế Grid Computing: Tận dụng tài nguyên của các máy trong hệ

thống lúc rãnh rỗi, để thực hiện một công việc nào đó

- Tận dụng “nguồn điện” lấy từ cổng USB của máy laptop để gắn đèn để bàn

làm việc hay gắn đế và quạt (Fan) tản nhiệt cho laptop, charge pin cho điện thoại di động

- Cơ chế hoạt động của các vùng đệm (buffer) trong máy tính được tổ chức

nhằm giải quyết sự bất đồng bộ về thời gian xử lý giữa CPU và các thiết bị, ví

dụ như buffer dành cho máy in, khi cần in CPU sẽ chuyển tất cả các dữ liệu ra buffer dành cho máy in, khi chuyển xong thì đối với CPU quá trình in đã giải quyết xong (mặc dù máy in chưa in trang nào) và máy in sẽ in dữ liệu từ buffer

21 Nguyên tắc vượt nhanh

Nội dung:

- Vượt qua những giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn

- Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết

Nhận xét:

- Nếu tác động là có hại thì có thể làm cho nó không còn có hại nữa bằng cách giảm thời gian tác động đến tối thiểu, hay nói cách khác phải vượt qua nó càng nhanh càng tốt để có được độ an toàn cao

- Nguyên tắc vượt nhanh thường sử dụng với các nguyên tắc: nguyên tắc 19_Nguyên tắc chuyển động theo chu kỳ, nguyên tắc 28_Thay thế sơ đồ cơ học, nguyên tắc 34_Nguyên tắc phân hủy hay tái sinh, nguyên tắc 36_Nguyên tắc chuyển pha

Ứng dụng:

- Trong máy tính khi chúng ta khởi động máy, máy sẽ kiểm tra bộ nhớ Ram, nếu

muốn vượt nhanh qua việc kiểm tra này thì nhấn phím “ECS”

- Trong ngôn ngữ lập trình cấu trúc rẽ nhánh (if then else ,case of, ) giúp

cho chương trình vượt qua các điều kiện không thỏa để chạy nhanh hơn và chương trình hoạt động hiệu quả hơn

- Trong vòng lặp, thường dùng các lệnh như break,continue để vượt nhanh

22 Nguyên tắc chuyển hại thành lợi

Nội dung:

- Sử dụng các tác nhân có hại (ví dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi

- Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp với tác nhân có hại khác

- Tăng cường tác nhân có hại đến khi nó không còn có hại nữa

Nhận xét:

- “Lợi” và “hại” mang tính chủ quan và tương đối Trên thực tế đậy chỉ là hai mặt đối lập của hiện thực khách quan, vấn đề là làm sao trong cái hại tìm ra được cái lợi phục vụ cho con người và hài hòa với thiên nhiên

- Nguyên tắc này hay dùng với các nguyên tắc: nguyên tắc 2._Nguyên tắc tách khỏI, nguyên tắc 5_Nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc 13_Nguyên tắc đảo ngược…

Ứng dụng:

- Thiết bị tai nghe di động Bluetooth không dây (để hạn chế việc áp sát máy

vào tai do quan điểm sóng di động ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe) được thiết kế kèm với máy nghe nhạc, khi không nhận cuộc gọi thì dùng để giải trí

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi

Nội dung:

- Thiết lập quan hệ phản hồi

- Nếu có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó

Nhận xét:

- Quan hệ phản hồi là khái niệm rất cơ bản của điều khiển học, có phạm vi ứng dụng rất rộng Có thể nói, ở đâu có sự điều khiển (quản lý, ra quyết định), ở đó cần chú ý tới quan hệ phản hồi và hoàn thiện nó

Ứng dụng:

- Ứng dụng: trong việc gởi tin nhắn trên điện thoại di động hoặc Email Khi gởi tin nhắn hoặc email đi, cần thông tin phản hồi trở ngược lại nơi gởi xem chúng có đi tới đích không, hay khi gởi Ecard cho phép người gởi Ecard biết được thiệp điện

tử của mình có được đọc hay chưa, đọc khi nào

-Trong quá trình nhập dữ liệu CSDL Acces, nếu nhập sai qui tắc Validation rules,

ta sẽ nhận thông báo phản hồi nhập sai và báo cho người dùng nhập dữ liệu đúng trong Validation text

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian

Ứng dụng:

- Trong lập trình: Biến Tmp (dùng trong hoán vị, lưu trữ dữ liệu tạm thời)

- Trong CSDL: Table Temp (bảng được xây dựng tạm thời để chứa dữ liệu và

sẽ tự mất đi khi hệ thống kết thúc)

- HĐH Windows: luôn có folder Tmp dùng để chứa các file tạm thời (cũng có

khi là file rác sinh ra trong quá trình chạy các ứng dụng ), nếu không có các file này đôi lúc hệ thống không thể làm việc được

25 Nguyên tắc tự phục vụ

Nội dung:

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

- Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư

Nhận xét:

- Nguyên tắc tự phục vụ phản ánh khuynh hướng phát triển: đối tượng dần tiến tới thực hiện công việc hoàn toàn, nói cách khác, vai trò tham gia của con

người sẽ dần tiến tới 0 Cao hơn nữa, khi các đối tượng nhân tạo được thay thế bằng các quá trình có sẳn trong tự nhiên thì “tự phục vụ” sẽ đạt đến mức độ lý tưởng

- Nguyên tắc này thường dùng với các nguyên tắc: nguyên tắc 2_ Nguyên tắc tách khỏi, nguyên tắc 6_Nguyên tắc vạn năng, nguyên tắc 20_Nguyên tắc liên tục tác động có ích, nguyên tắc 23._Nguyên tắc quan hệ phản hối…

Ứng dụng:

- Các chuơng trình tự động cập nhật của Symantec hay các chương trình diệt

virus khác, theo định kỳ sẽ tự động kiểm tra và cập nhật các thay đổi cần thiết

- Windows Update sẽ tự động cập nhật các thay đổi và bổ sung các tập tin cần

thiết cho người dùng

- Hệ thống quạt trong máy tính chỉ hoạt động khi cần thiết

- Hệ thống charge pin trong máy tính: máy tính hoạt động bằng nguồn điện và

pin được charge khi vận hành máy tính, khi ngắt nguồn điện máy tính sẽ hoạt động bằng pin

Nhận xét:

- Từ “sao chép” cần hiểu theo nghĩa rộng: phản ánh những cái chính của đối tượng, cần thiết cho việc giải bài toán, nếu như làm trực tiếp đối tượng gặp khó khăn Việc phản ánh đối tượng theo từng mặt, khía cạnh, phương diện… rất có ích lợi trong việc đi tìm những cái tương tự giữa các đối tượng khác nhau, thậm chí rất xa nhau Mặt khác, đối tượng phản ánh chính là mô hình

của đối tượng cho trước thường dễ “giải”, dễ nghiên cứu hơn Mô hình hóa là cách tiếp cận khi giải các bài toán khó

Ứng dụng:

- Phần mềm tìm đường đi ngắn nhất được thực hiện trên bản đồ (sao chép theo

tỉ lệ xích phù hợp) sẽ dễ dàng hơn nhiều nếu nghiên cứu trên thực tế

- Các phần mềm giả lập chỉ cách cài đặt phần mềm như: Windows 2000, các

phần mềm portable (bản rút gọn của các chương trình)

27 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt

- Các phần mềm dùng thử, Shareware hay phần mềm không mất tiền

(freeware), mặc dù những phần mềm này có thể hạn chế về mặt chức năng nhưng đáp ứng được nhu cầu: không mất tiền và cũng đáp ứng được tương đối công việc Ví dụ: phần mềm diệt virus BKAV Home người dùng được tải miễn phí nhưng sẽ không có đầy đủ các chức năng, trong khi đó BKAV Professional sẽ có đủ chức năng nhưng người dùng phải trả tiền mua

- Các phần mềm có nhiều phiên bản: Tùy theo chức năng của từng phiên bản sẽ

có giá tiền khác nhau, bản basic sẽ có ít chức năng hơn các bản khác, nhưng

bù lại sẽ có giá rẻ hợp lý với đa số người tiêu dùng Ví dụ: Hệ điều hành Windows 7 sẽ có nhiều phiên bản Basic, Home, Premium, Ultimate tùy theo yêu cầu của người dùng

28 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học

Nội dung:

- Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm thanh, hoặc mùi vị

- Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác đối với đối tượng

- Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định

- Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ

Nhận xét:

- Nguyên tắc này phản ánh khuynh hướng phát triển: những gì trước đây và bây giờ còn là “cơ học” sẽ chuyển thành không cơ học (dùng điện, từ, điện từ, ánh sáng…)

Ứng dụng:

- Thay thế các máy đánh chữ theo cơ học thành máy vi tính kết hợp máy in, máy

scan, máy photo như ngày nay

- Thông thường khi nhập dữ liệu người dùng sử dụng bàn phím, một số chương

trình virus có thể theo dõi quá trình nhập bằng cách đọc lại các phím mà người sử dụng đã bấm, điều này có thể nguy hiểm khi người sử dụng nhập mật khẩu! Một số phần mềm thiết kế “Bàn phím ảo” được hiển thị bàn phím trên màn hình và bàn phím này thay đổi một cách ngẫu nhiên, bàn phím ảo được điều khiển bằng “con chuột” được sử dụng khi nhập mật khẩu, bảo đảm an toàn cho người dùng, tránh các chương trình virus đánh cắp mật khẩu người dùng khi sử dụng

- Thay thế việc lưu dữ liệu bằng cách ghi chép thông thường trên giấy bằng lưu

trữ trên băng đĩa (Cdrom, ổ cứng, máy ghi âm …)

- Thay vì phải dùng “công tắc” để tắt đèn và phải đi đến nơi bấm nút thi ta

dùng âm thanh, ví dụ: người dùng có thể “vỗ tay” trong phạm vi 10m để tắt đèn “Led” để bàn làm việc dùng cho máy tính

29 Nguyên tắc sử dụng các kết cấu thủy và khí

Nội dung:

- Thay cho các phần đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tinh, thủy phản lực

Ứng dụng:

- Thay thế bên hông Case (thùng chứa CPU) bằng sắt bằng thủy tinh, như thế

có nhiều mặt lợi như: đẹp, nhẹ, không sét, có thể gắn thêm đèn màu

- Chuột máy tính được thiết kế trong suốt và đủ màu sắc, hình nhiều con vật dễ

thương, các khối lego để đáp ứng thị hiếu và thời trang của giới trẻ

30 Nguyên tắc sử dụng bao mềm dẻo và mềm mỏng

Nội dung:

- Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối

- Cách ly đối tượng với môi trường ngoài bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng

Nhận xét:

- Thủ thuật này liên quan đến bề mặt, lớp ngăn cách đối tượng, tại đó có những yếu cầu mà kết cấu khối không đáp ứng được hay đáp ứng nhưng với mức độ không cao Vỏ dẻo và màng mỏng có nhiều ưu điểm như nhẹ, linh động, chiếm ít không gian, có chức năng bảo vệ tốt, dễ trang trí

- Nguyên tắc này thường dùng với các nguyên tắc sau: nguyên tắc 2_Nguyên tắc tách khỏI, nguyên tắc 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, nguyên tắc 11_Nguyên tắc dự phòng, nguyên tắc 27_Nguyên tắc rẻ thay cho đắt …

Ứng dụng:

- Thay thế Case (thùng chứa CPU) bằng sắt bởi bằng nhựa, như thế có nhiều

tiện lợi như: rẻ tiền, nhẹ, không sét, dể tháo lắp

- Các laptop đời mới hay điện thoại di động ngày càng nhẹ hơn và mỏng hơn so

với các máy đời cũ nhờ ứng dụng nguyên tắc này

31 Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ

- Vật liệu nhiều lỗ có nhiều ưu điểm như nhẹ, cách nhiệt, cách âm tốt, tiết kiệm nguyên liệu, có thể dùng làm các thiết bị lọc, có thể tích nhỏ nhưng tống diện tích các lỗ rất lớn …

- Nguyên tắc này thường dùng với các nguyên tắc như: nguyên tắc 2_Nguyên tắc tách khỏI, nguyên tắc 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, nguyên tắc 5_Nguyên tắc kết hợp …

Ứng dụng:

- Case của CPU: Thường có nhiều lỗ bên hông để thoát khí, và tản nhiệt

- Bên hông và phía trên của Monitor đời cũ (không phải LCD) cũng có rất

nhiều lổ để thoát khí và tản nhiệt làm máy bớt nóng khi hoạt động

32 Nguyên tắc đổi màu

Nội dung:

- Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài

- Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài

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

- Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu

xử lý thông tin nhanh

- Các hình vẽ, ký hiệu thích hợp rất có tác dụng, giúp cho suy nghĩ thoáng, thấy trước cái mối liên hệ giữa các bộ phận Nếu có thể nên vẽ sơ đồ khối, chúng giúp ta không chỉ thấy cây mà còn thấy rừng

- Nguyên tắc này thường kết hợp với các nguyên tắc: 2_Nguyên tắc tách khỏI, nguyên tắc 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, nguyên tắc 10_Nguyên tắc thực hiện sơ bộ, nguyên tắc 26_Nguyên tắc sao chép…

Ứng dụng:

- Trong các chương trình máy tính thường có các thông báo như: Thông báo màu đỏ ý cảnh báo một điều gì đó cần thận trọng, thông báo trong hộp thoại cho người dùng thường có dấu biểu tượng “dấu chấm hỏi” hay “dấu chấm than” hay “chữ i” để nhắc nhở người dùng khi cần tra cứu thêm thông tin (information)

- Các sản phẩm CNTT như laptop đời mới, các thiết bị như chuột máy tính, loa máy tính, đế quạt tản nhiệt cho laptop đều được thiết kế đủ màu sắc, đổi màu chớp sáng liên tục

33 Nguyên tắc đồng nhất

Nội dung:

- Những đối tượng, tương tác với các đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với các vật liệu để tạo đối tượng cho trước

Nhận xét:

- Từ “đồng nhất” phải hiểu theo nghĩa rộng, không đơn thuần đồng nhất về mặt vật liệu, như nghĩa đen của nguyên tắc này có thể hiếu là, phải làm sao đảm bảo tính tương hợp giữa những đối tượng tương tác với đối tượng cho trước

Ứng dụng:

- Trong lập trinh các module được xây dựng theo nguyên tắc này, ví dụ hàm

bsearch trong thư viện của Borland C được xây dựng một cách tổng quát để tìm kiếm một phần tử theo một khóa nào đó, khóa này do người lập trình định nghĩa theo yêu cầu của bài toán mà mình đang giải quyết

- Trong các chương trình đều có giao điện chuẩn các form nhập liệu về màu

sắc, cách bố cục các nút, textbox, label … phải giống nhau Các form thông