Những nguyên lý sáng tạo ứng dụng trong hệ điều hành Android

Những nguyên lý sáng tạo ứng dụng trong hệ điều hành Android

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BÀI THU HOẠCH PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

MSHV: 11 11 038

TP HCM, năm 2012

Mục lục

Lời nói đầu 3

I Tổng quan về phương pháp nghiên cứu khoa học và sáng tạo 4

1 Khái niệm khoa học 4

2 Ý nghĩa của khoa học 5

3 Nghiên cứu khoa học 5

II 40 nguyên lý sáng tạo trong nghiên cứu khoa học 6

1 Nguyên lý phân nhỏ 6

2 Nguyên lý “tách riêng” 6

3 Nguyên lý phẩm chất cục bộ 6

4 Nguyên lý phản đối xứng 6

5 Nguyên lý kết hợp 6

6 Nguyên lý vạn năng 7

7 Nguyên lý “chứa trong” 7

8 Nguyên lý phản trọng lượng 7

9 Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ 7

10 Nguyên lý thực hiện sơ bộ 7

11 Nguyên lý ự ph ng 7

12 Nguyên lý đ ng thế 7

13 Nguyên lý đảo ngược 8

14 Nguyên lý cầu tr n hoá 8

15 Nguyên lý linh động 8

16 Nguyên lý giải “thiếu” ho c “th a” 8

17 Nguyên lý chuy n sang chiều hác 8

18 Nguyên lý s ụng các ao động cơ học 9

19 Nguyên lý tác động th o chu 9

20 Nguyên lý liên tục tác động có ch 9

21 Nguyên lý “vượt nhanh” 9

22 Nguyên lý biến hại thành lợi 9

23 Nguyên lý quan hệ phản hồi 10

25 Nguyên lý tự phục vụ 10

26 Nguyên lý sao chép (copy) 10

27 Nguyên lý “rẻ” thay cho “đắt” 10

28 Thay thế sơ đồ cơ học 10

29 S dụng các kết cấu khí và lỏng 11

30 S dụng vỏ dẻo và màng mỏng 11

31 S dụng các vật liệu nhiều lỗ 11

32 Nguyên lý thay đổi màu sắc 11

33 Nguyên lý đồng nhất 11

34 Nguyên lý phân hủy ho c tái sinh các phần 11

35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng 12

36 S dụng chuy n pha 12

37 S dụng sự nở nhiệt 12

38 S dụng các chất oxy hoá mạnh 12

39 Thay đổi độ trơ 12

40 S dụng các vật liệu hợp thành (composite) 12

III Lịch s quá trình phát tri n hệ điều hành Android 12

1 Tổng quan 12

2 Quá trình phát tri n hệ điều hành Android 13

IV Phân tích các nguyên lý sáng tạo được áp dụng trong hệ điều hành Android 25

1 Nguyên lý sao chép 25

2 Nguyên lý kết hợp 25

3 Nguyên lý “chứa trong” 26

4 Nguyên lý dự phòng 26

5 Nguyên lý quan hệ phản hồi 26

6 Nguyên lý vạn năng 26

7 Nguyên lý thay đổi màu sắc 26

8 Nguyên lý chuy n sang chiều khác 27

9 Nguyên lý vượt nhanh 27

V Kết luận 27

VI Tài liệu tham khảo 27

Lời nói đầu

Ngày nay, khoa học công nghệ đóng một vai trò rất lớn và quan trọng trong tất

cả các hoạt động kinh tế cũng như cuộc sống Các thành tựu khoa học góp phần không nhỏ trong việc thay đổi bộ m t thế giới, tạo nên môi trường sống hiện đại và tiện nghi hơn Khoa học công nghệ thật sự đã trở thành động lực chủ yếu cho sự phát tri n của nhân loại Cùng với những kinh nghiệm khoa học đúc ết được t thực tế, việc nghiên cứu khoa học đ cho ra đời nhứng phát minh mới cũng đang rất được chú trọng Đó là lý o tại sao chúng ta cần phải nghiên cứu khoa học một cách có hệ thống và phương pháp đ đạt được sự sáng tạo và những phát minh hữu dụng, giúp ích cho cộng đồng và góp phần vào sự phát tri n chung của nhân loại Trong nội dung bài thu hoạch nhỏ này, em xin trình bày khái quát về phương pháp nghiên cứu khoa học, cũng như cách giải quyết, xu hướng phát tri n của điện thoại i động, phân tích các nguyên lý sáng tạo đã được áp dụng trong quá trình hình thành và phát tri n

đó

Em xin chân thành cám ơn thầy GS.TSKH Hoàng Kiếm, người đã truyền đạt những kiến thức quý báu về bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học” đ em có th hoàn thành bài thu hoạch này

I Tổng quan về phương pháp nghiên cứu khoa học và sáng tạo

1 Khái niệm khoa học

Là quá trình nghiên cứu nhằm hám phá ra những iến thức mới, học thuyết mới,… về tự nhiên và xã hội Những iến thức hay học thuyết mới này, tốt hơn, có

th thay thế ần những cái cũ, hông c n phù hợp Ví ụ: Quan niệm thực vật là vật

th hông có cảm giác được thay thế bằng quan niệm thực vật có cảm nhận

Như vậy, hoa học bao gồm một hệ thống tri thức về quy luật của vật chất và

sự vận động của vật chất, những quy luật của tự nhiên, xã hội, và tư uy Hệ thống tri thức này hình thành trong lịch s và hông ng ng phát tri n trên cơ sở thực tiễn xã hội Phân biệt ra 2 hệ thống tri thức: tri thức inh nghiệm và tri thức hoa học

hàng ngày trong mối quan hệ giữa con người với con người và giữa con người với thiên nhiên Quá trình nầy giúp con người hi u biết về sự vật, về cách quản lý thiên nhiên và hình thành mối quan hệ giữa những con người trong xã hội Tri thức inh nghiệm được con người hông ng ng s ụng và phát tri n trong hoạt động thực tế Tuy nhiên, tri thức inh nghiệm chưa thật sự đi sâu vào bản chất, chưa thấy được hết các thuộc t nh của sự vật và mối quan hệ bên trong giữa sự vật và con người Vì vậy, tri thức inh nghiệm chỉ phát tri n đến một hi u biết giới hạn nhất định, nhưng tri thức inh nghiệm là cơ sở cho sự hình thành tri thức hoa học

nhờ hoạt động NCKH, các họat động nầy có mục tiêu xác định và s ụng phương pháp hoa học Không giống như tri thức inh nghiệm, tri thức hoa học ựa trên ết quả quan sát, thu thập được qua những th nghiệm và qua các

sự iện xảy ra ngẫu nhiên trong hoạt động xã hội, trong tự nhiên Tri thức hoa học được tổ chức trong huôn hổ các ngành và bộ môn hoa học isciplin như: triết học, s học, inh tế học, toán học, sinh học,…

2 Ý nghĩa của khoa học

Khoa học ch nh là động lực thúc đẩy sự phát tri n của xã hội, làm cho con người ngày càng văn minh hơn, nhân ái hơn, sống tốt hơn và vững tin hơn vào bản thân mình trong cuộc sống Cụ th là:

 Con người hi u được tự nhiên, nắm được các quy luật biến đổi, chuy n hóa vật chất, chinh phục tự nhiên th o quy luật của nó

 Con người nắm được các quy luật vận động của xã hội mình đang sống

và vận ụng chúng đ thúc đẩy xã hội phát tri n nhanh chóng hơn

 Con người ngày càng có ý thức, càng thận trọng hơn trong việc nhận thức hoa học: hông vội vã, hông ngộ nhận, hông chủ quan, tiến vững chắc đến chân lý của tự nhiên

 Khoa học chân ch nh chống lại những quan đi m sai trái mê t n ị đoan, phân biệt chủng tộc…

 Khoa học làm giảm nhẹ lao động của con người, cải thiện chất lượng cuộc sống

3 Nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu là một công việc mang t nh chất tìm t i, x m xét c n ẽ một vấn

đề nào đó Nếu đối tượng của công việc là một vấn đề hoa học thì công việc ấy gọi

là nghiên cứu hoa học

Nếu con người làm việc, tìm iếm, truy xét một vấn đề nào đó một cách có phương pháp thì cũng có th gọi là nghiên cứu hoa học

Nghiên cứu hoa học là sự tìm t i, hám phá bản chất các sự vật tự nhiên, xã hội, con người , nhằm thỏa mãn nhu cầu nhận thức, đồng thời sáng tạo các giải pháp tác động trở lại sự vật, biến đổi sự vật th o mục đ ch s ụng

Nghiên cứu hoa học là một hoạt động xã hội, với chức năng tìm iếm những điều mà hoa học chưa biết, ho c phát hiện bản chất sự vật, phát tri n nhận thức hoa học về thế giới; ho c là sáng tạo phương pháp mới và phương tiện ỹ thuật đ cải tạo thế giới

II 40 nguyên lý sáng tạo trong nghiên cứu khoa học

1 Nguyên lý phân nhỏ

- Chia nhỏ đối tượng thành các phần độc lập, nhờ đó có th giải quyết

t ng phần một cách ễ àng

- Làm đối tượng trở nên tháo lắp được

- Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng, làm giảm sự phức tạp của đối tượng

- Nguyên lý phân nhỏ thường được s ụng ết hợp với nguyên tắc

“2_nguyên lý tách riêng”, “3_phẩm chất cục bộ”, “5_ ết hợp”,”6_vạn năng”,…

- Các phần hác nhau của đối tượng phải có các chức năng hác nhau

- Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều iện th ch hợp nhất đối với công việc

- Nguyên lý phẩm chất cục bộ phản ánh nguyên tắc t đơn giản đến phức tạp, t đơn điệu sang đa ạng

6 Nguyên lý vạn năng

- Đối tượng thực hiện một số chức năng hác nhau, o đó hông cần sự tham gia của các đối tượng hác

7 Nguyên lý “chứa trong”

- Một đối tượng được đ t bên trong đối tượng hác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba

- Một đối tượng chuy n động xuyên suốt bên trong đối tượng hác

9 Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ

- Gây ứng suất trước với đối tượng đ chống lại ứng suất hông cho phép

ho c hông mong muốn hi đối tượng làm việc ho c gây ứng suất trước đ hi làm việc sẽ ùng ứng suất ngược lại

10 Nguyên lý thực hiện sơ bộ

- Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn ho c t ng phần, đối với đối tượng

- Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có th hoạt động t vị tr thuận lợi nhất, hông mất thời gian ịch chuy n

13 Nguyên lý đảo ngược

- Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại v ụ, hông làm nóng mà làm lạnh đối tượng)

- Làm phần chuy n động của đối tượng hay môi trường bên ngoài thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuy n động

14 Nguyên lý cầu tr n hoá

- Chuy n những phần th ng của đối tượng thành cong, m t ph ng thành

m t cầu, ết cấu hình hộp thành ết cấu hình cầu

- ụng các con lăn, viên bi, v ng xoắn

- Chuy n sang chuy n độg quay, s ung lực ly tâm

16 Nguyên lý giải “thiếu” ho c “th a”

- Nếu như hó nhận được hiệu quả cần thiết, nên nhận t hơn ho c nhiều hơn “một chút” Lúc đó bài toán có th trở nên đơn giản hơn và

ễ giải hơn

17 Nguyên lý chuy n sang chiều khác

- Những hó hăn o chuy n động hay sắp xếp đối tượng th o đường một chiều sẽ được hắc phục nếu cho đối tượng hả năng i chuy n trên m t ph ng hai chiều Tương tự, những bài toán liên quan đến chuy n động hay sắp xếp các đối tượng trên m t ph ng sẽ được đơn giản hoá hi chuy n sang hông gian ba chiều)

- Chuy n các đối tượng có ết cấu một tầng thành nhiều tầng

- Đ t đối tượng nằm nghiêng

- ụng m t sau của iện t ch cho trước

- ụng các luồng ánh sáng tới iện t ch bên cạnh ho c tới m t sau của iện t ch cho trước

18 Nguyên lý s ụng các ao động cơ học

- Làm đối tượng ao động Nếu đã có ao động, tăng tầng số ao động đến tầng số siêu âm)

- ụng tầng số cộng hưởng

- Thay vì ùng các bộ rung cơ học, ùng các bộ rung áp điện

- ụng siêu âm ết hợp với trường điện t

19 Nguyên lý tác động th o chu k

- Chuy n tác động liên tục thành tác động th o chu (xung)

- Nếu đã có tác động th o chu , hãy thay đổi chu

- ụng các hoảng thời gian giữa các xung đ thực hiện tác động hác

20 Nguyên lý liên tục tác động có ch

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

- Khắc phục vận hành hông tải và trung gian

- Chuy n chuy n động tịnh tiến qua lại thành chuy n động qua

21 Nguyên lý “vượt nhanh”

- Vượt qua các giai đoạn có hại ho c nguy hi m với vận tốc lớn

- Vượt nhanh đ có được hiệu ứng cần thiết

22 Nguyên lý biến hại thành lợi

- ụng những tác nhân có hại th ụ tác động có hại của môi trường

đ thu được hiệu ứng có lợi

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

- Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó hông c n có hại nữa

23 Nguyên lý quan hệ phản hồi

- Thiết lập quan hệ phản hồi

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

24 Nguyên lý s dụng trung gian

- ụng đối tượng trung gian, chuy n tiếp

25 Nguyên lý tự phục vụ

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

- ụng phế liệu, chát thải, năng lượng ư

26 Nguyên lý sao chép (copy)

- Thay vì s ụng những cái hông được phép, phức tạp, đắt tiền, hông tiện lợi ho c ễ vỡ, s ụng bản sao

- Thay thế đối tượng ho c hệ các đối tượng bằng bản sao quang học ảnh, hình vẽ với các tỷ lệ cần thiết

- Nếu hông th s ụng bản sao quang học ở vùng biẻu iến vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường , chuy n sang s ụng các bản sao hồng ngoại ho c t ngoại

27 Nguyên lý “rẻ” thay cho “đắt”

- Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng ém hơn th ụ như về tuổi thọ

28 Thay thế sơ đồ cơ học

- Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm ho c mùi vị

- ụng điện trường, t trường và điện t trường trong tương tác với đối tượng

- Chuy n các trường đứng yên sang chuy n động, các trường cố định sang thay đổi th o thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định

- ụng các trường ết hợp với các hạt sắt t

29 S dụng các kết cấu khí và lỏng

- Thay cho các phần của đối tượng ở th rắn, s ụng các chất h và lỏng: nạp h , nạp chất lỏng, đệm hông h , thủy tĩnh, thủy phản lực

30 S dụng vỏ dẻo và màng mỏng

- ụng các vỏ ẻo và màng mỏng thay cho các ết cấu hối

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

31 S dụng các vật liệu nhiều lỗ

- Làm đối tượng có nhiều lỗ ho c s ụng thêm những chi tiết có nhiều

lỗ miếng 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 trường bên ngoài

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

- Đ có th quan sát được những đối tượng ho c những quá trình, s ụng các chất phụ gia màu, hùynh quang

- Nếu các chất phụ gia đó đã được s ụng, ùng các nguyên t đánh

34 Nguyên lý phân hủy ho c tái sinh các phần

- Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ ho c trở nên hông càn thiết phải tự phân hủy hoà tan, bay hơi ho c phải biến ạng

- Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc

35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng

- Thay đổi trạng thái đối tượng

- Thay đổi nồng độ hay độ đậm đ c

- Thay đổi độ ẻo

- Thay đổi nhiệt độ, th t ch

36 S dụng chuy n pha

- ụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuy n pha như: thay đổi th t ch, toả hay hấp thu nhiệt lượng

37 S dụng sự nở nhiệt

- ụng sự nở hay co nhiệt của các vật liệu

- Nếu đã ùng sự nở nhiệt, s ụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau

38 S dụng các chất oxy hoá mạnh

- Thay hông h thường bằng hông h giàu oxy

- Thay hông h giàu oxy bằng ch nh oxy

- Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên hông h ho c oxy

- Thay oxy giàu ozon ho c oxy bị ion hoá bằng ch nh ozon

39 Thay đổi độ trơ

- Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà

- Đưa thêm vào đối tượng các phần, các chất, phụ gia trung hoà

- Thực hiện quá trình trong chân hông

đối m t với vô số thách thức trên con đường phát tri n An roi đã phải chịu nhiều

áp lực t cuộc chiến pháp lý, phân mảnh nền tảng, các vấn đề an ninh, cho đến sự than phiền t người s ụng hi chậm trễ nâng cấp Tuy nhiên, tất cả đều hông ảnh hưởng nghiêm trọng đến thị phần và oanh số bán hàng của An roi Th o các báo cáo của IDC, có tổng cộng 36 triệu điện thoại thông minh ựa trên nền tảng An roi được bán ra, đ m đến cho hệ điều hành của Googl một thị phần chiếm đến 75 toàn thế giới Thành công này một phần đến t ch nh các đối thủ như lời nhận định của giám đốc nghiên cứu IDC, ông Francisco J ronimo “ ự suy giảm của RIM, việc thiếu hàng đ bán của Win ows Phon và việc ra mắt trễ của iPhon 5, tất cả đã có một tác động t ch cực trên oanh số bán hàng và thị trường của An roi ”

“Mọi người đều nói rằng sự phân mảnh trên thị trường sẽ đ m đến hỗn độn nhưng đó cũng là ấu hiệu cho sự thành công của An roi ”, ông G off Blab r, người đứng đầu nhóm nghiên cứu phần mềm cho điện thoại i động của CC Insight cho biết Những cuộc chiến tranh bằng sáng chế tiếp tục là một mối đ ọa cho tương lai của An roi , và cơn ác mộng chi ph phát tri n điện thoại ựa trên hệ điều hành này

sẽ ngày càng tăng cao

An roi được công bố vào ngày 05/11/2007, khi Google, T-Mobile, HTC, Qualcomm, Motorola và gần 3 công ty hác gia nhập vào lực lượng phát tri n hệ điều hành mã nguồn mở, và hởi đầu cho đế chế này là việc Googl mua lại An roi của An y Rubin, đồng sáng lập An roi và bây giờ là Phó chủ tịch bộ phận ỹ thuật của Googl Và mất thêm một năm nữa trước hi chiếc điện thoại thông minh đầu tiên T-Mobil G ra đời vào tháng /2 8 đánh ấu sự phát tri n hông ng ng của

An roi hiện nay Tuy nhiên sự thành công của An roi hông phải đến ngay lập tức

mà trải qua một thời gian há ài, và cho đến cuối năm 2 nó đã trở thành hệ điều hành phổ biến nhất ành cho điện thoại thông minh Và cho đến nay việc mua lại

An roi có th nói là thương vụ tốt chưa t ng thấy của Googl

2 Quá trình phát tri n hệ điều hành Android

Android đã có những bước đi ài t hi thiết bị đầu tiên ùng hệ điều hành này xuất hiện, chiếc T-Mobile G1 Trong quãng thời gian ấy, chúng ta đã chứng iến