Tìm hiểu bốn mươi nguyên tắc sáng tạo cơ bản

Tìm hiểu bốn mươi nguyên tắc sáng tạo cơ bản

TP Hồ Chí Minh 12 / 2012

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Chúng ta đang sống trong một kỉ nguyên của khoa học công nghệ với sự bùng nổ thông tin Khoa học công nghệ đã trở thành động lực và công cụ thúc đẩy sự tiến bộ của nhân loại Thông qua hoạt động nghiên cứu, con người không ngừng tìm tòi, s áng tạo ra những sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu của xã hội Phương pháp luận sáng tạo khoa học đóng vai trò định hướng hoạt động sáng tạo của con người cũng vì thế mà trở nên quan trọng

Phương pháp luận sáng tạo khoa học là phần ứng dụng của Khoa học về sáng tạo, bao gồm hệ thống các phương pháp và kỹ năng cụ thể giúp nâng cao năng suất và hiệu quả, qua đó tiến tới điều khiển tư duy sáng tạo của con người

Trong phạm vi bài tiểu luận, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu nội dung cùng một vài dẫn chứng minh họa về những nguyên tắc sáng tạo khoa học cơ bản

Em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Hoàng Kiếm, người đã tận tâm truyền đạt những kiến thức nền tảng cho chúng em trong môn học “Phương nghiên cứu khoa học trong tin học” Xin gửi lời cả m ơn đến các thầy cô của trường ĐH KHTN cùng các bạn trong lớp đã đóng góp những ý kiến bổ ích, tạo điều kiện để em hoàn thành bài tiểu luận

Trang 3

MỤC LỤC

1 Gi ới Thiệu Phương Pháp Luận Sáng Tạo 6

2 Gi ới Thiệu Về Giáo Sư Altshulle r 6

I CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO KHOA HỌC CƠ BẢN 8

1 Nguyên tắc phân nhỏ 8

2 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng 10

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 11

4 Nguyên tắc phản đối xứng 12

5 Nguyên tắc kết hợp 14

6 Nguyên tắc vạn năng 15

7 Nguyên tắc chứa trong 16

8 Nguyên tắc phản trọng lượng 17

9 Nguyên tắc gay ứng suất sơ bộ 18

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 19

11 Nguyên tắc dự phòng 20

12 Nguyên tắc đẳng thế 21

13 Nguyên tắc đảo ngược 23

14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 24

15 Nguyên tắc linh động 25

16 Nguyên tắc “thiếu” hoặc “thừa” 27

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 28

18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học 30

19 Nguyên tắc tác động the o chu kỳ 31

20 Nguyên tắc lien tục tác động có ích 33

21 Nguyên tắc vượt nhanh 34

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi 35

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 37

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian 38

25 Nguyên tắc tự phục vụ 39

26 Nguyên tắc sao ché p 41

Trang 4

28 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học 44

29 Nguyên tắc sử dụng các kế t cấu khí và lỏng 46

30 Nguyên tắc sử dụng vỏ dẽo và màng mỏng 48

31 Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ 49

32 Nguyên tắc thay đỗi mầu sắc 50

33 Nguyên tắc đồng chất 52

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần 54

35 Nguyên tắc thay đổi thông số hóa lý của đối tượng 56

36 Nguyên tắc sử dụng chuyển pha 58

37 Nguyên tắc sử dụng nở nhiệ t 60

38 Nguyên tắc sử dụng chất ôxy hóa mạnh 61

39 Nguyên tắc thay đổi độ trơ 62

40 Nguyên tắc sử dụng các vật liệu hôp thành (composite) 63

II NHẬN XÉT 65

Trang 5

Trang 6

1 Giới Thiệu Phương Pháp Luận Sáng Tạo

Ngắn gọn, "PH ƯƠ NG PHÁ P LUẬN SÁN G TẠO" (Creat ivity

Methodologies) là môn khoa học có mục đích xây dự ng và trang bị hệ thống các phương pháp, kỹ năn g thực hành tiên tiến về s uy nghĩ để giải quyết vấn đề

và ra quyết định m ột cách s áng tạo "PHƯƠN G PHÁ P LUẬN SÁNG TẠO" là phần ứng dụng của khoa học rộng lớn hơn, m ới hình thành và phát triển trong thời gian gần đây : KHO A HỌC SÁ NG TẠO (Creatology) Theo các nhà nghiên cứu, khoa học này ứ ng với "làn sóng thứ tư" trong quá trình phát triển của loài người, sau nông nghiệp, công nghiệp và t in học Làn s óng thứ tư ứng với Creatology (hay còn gọi là thời đại hậu tin học) chính là sự nhấn m ạnh vai trò chủ thể tư duy sáng tạo của loài người trong thế kỷ X XI

Phư ơng pháp luận sáng t ạo (“TRIZ ”) gồm 40 thuật sáng tạo và các quy luật phát triển khách quan thuộc TRIZ Tuy vậy, TRIZ không phải là lời giải cho nhữ ng bài toán hóc búa hay một dạng toán học cao cấp như nhiều ngư ời hình dung m à đư ợc dành cho t ất cả mọi ngư ời và hướng đến giải quyết vấn đề trong thực tế Phư ơng pháp luận s áng t ạo giúp người t a nhanh chóng tìm ra con đường ngắn nhất để đạt được m ục đích dự a trên các quy luật phát triển của tư

duy và khoa học

2 Giới Thiệu Về Giáo S ư Alts huller

Tác giả của T RIZ là G.S A ltshuller,

một người Nga gốc Do Thái Ô ng đã nghiên cứu và

bắt đầu xây dựng lý thuyết giải các bài toán s áng chế

từ năm 1 946 Năm 1986 ông cộng tác với Hiệp hội

toàn liên bang của các nhà s áng chế và hợp lý hoá

thành lập Phòng thí nghiệm nghiên cứ u và áp dụng

các phương pháp sáng chế và H ọc viện công cộng về

sáng tạo sáng chế năm 1971

Trên rất nhiều tài liệu, báo chí, sách vở dùng nhiều các từ như sáng tạo

(creativity - tiếng Anh) hay là đổi m ới (innovation) hoặc vấn đề hay bài toán (problem) như ng với ý nghĩa các ý nghĩa khác nhau Trong TRIZ các khái niệm n ày được định nghĩa cụ thể để dễ thông hiểu, trao đổi và đánh giá

- Làm đối tư ợng trở nên tháo lắp được

Nhận xét

- Thủ thuật này thường dùng trong những trư ờng hợp khó làm "trọn gói",

"nguyên khối", "một lần" Nói cách khác, phân nhỏ ra cho vừ a sứ c, cho dễ thự c hiện, cho phù hợp với nhữ ng phư ơng tiện hiện có

như trong các phản ứng hoá học, tạo sự cháy nổ, trao đổi nhiệt, trao đổi nhiệt

- Tháo lắp làm cho đối tượng trở nên nhỏ gọn, thuận tiện cho việc chuyên chở, xếp đặt và khả năng thay thế từng bộ phận đối tượng, kể cả việc mở rộng chức năng của từng bộ phận đó

Ví dụ minh họa

- Tàu ngầm lớp Kilo đư ợc đưa vào phục vụ trong Hải quân Nga vào đầu nhữ ng năm 1980 N ó được thiết kế bởi Cục Thiết kế H àng hải Tr ung ương Rubin tại St Petersburg

- Tàu ngầm gồm 6 khoang chống nước đư ợc ngăn cách nhau bởi những vách ngăn trong m ột lớp vỏ kép chịu áp lự c cao

- Thiết kế này có thể tăng khả năng s ống sót cho thủy thủ đoàn: khi một khoang thường hay 2 buồng chứa nước kề nhau bị ngập thì tàu vẫn hoạt động đư ợc

Trang 9

trong đối tượng.

- N guyên tắc tách khỏi hay dùng với các nguyên tắc: 1 P hân nhỏ, 3 Phẩm chất cục bộ, 5 Kết hợp, 6 Vạn năng, 15 Linh động…

Ví dụ minh họa

- N gày nay học sinh rất ưu chuộng sử dụng bút chì bấm hơn loại gổ xưa kia Phần ruột bút chì đư ợc tách khỏi bút Sau khi sử dụng hết người dung dể dàng thay ruột chì tránh phải gọt như như ng bút chì bằng gổ

(Hình 2: Bút chì bấm tách ruột chì ra khỏi thân bút)

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

Nhận xét

- Các đối tượng đầu tiên thường có tính đồng nhất cao về vật liệu, cấu hình, chức n ăng, thời gian, không gian… đối với các phần trong đối tư ợng K huynh hướng phát triển tiếp theo là : các phần có các phẩm chất, chứ c năng… riêng của mình nhằm phục vụ tốt nhất chức năn g chính hoặc mở rộng chứ c năng chính đó

- Các đối tượng đồng nhất đầu tiên còn phát triển theo khuynh hư ớng chuyên dụng hóa, đa dạng hóa so với nhau, để phù hợp nhất với môi trư ờng, điều kiện làm việc, sự thuận tiện đối với người sử dụng, thị hiếu của ngư ời tiêu dùng cụ thể…

Ví dụ minh họa

- H ầu hết nhữ ng thiết bị có khả năng nhập ký tự hiện nay như máy tính, điện thoại, máy tính bảng đều sử dụng kiểu bàn phím QW ERTY truyền thống, đã tồn tại đư ợc hàng trăm năm K hi đã gõ quen với cách sắp xếp ký tự kiểu QWERTY không phải theo thứ tự từ điển truyền thống, có thể bạn s ẽ thấy nó t iện lợi và hợp

lý Nó có một quá trình lịch sử trong việc thiết kế và s ắp xếp thứ tự của các kí tự nhầm đem lại hiểu quả gỏ bàn phím là nhanh nhất có

thể

(Hình 3: Kiểu s ắp xếp kí tự Qwerty)

Trang 13

- "Kết hợp" cần hiểu theo nghiã rộng, không đơn thuần cộng thêm (kiểu số học) hay gắn thêm (k iểu cơ học), m à còn được hiểu chuyển giao, đưa vào những ý tưởng, tính chất, chứ c năng từ những lĩnh vực hoặc nhữ ng đối tượng khác

- Đ ối tượng mới, tạo nên do sự kết hợp, ,thường có những tính chất, khả năng

mà từng đối tượng riêng rẽ trư ớc đây chư a có điều này có nguyên nhân sâu xa là

lư ợng đổi thì chất đổi và do t ạo được sự thống nhất mới của các mặt đối lập

- N guy ên t ắc kết hợp thường hay sử dụng với 1 Nguyên tắc phân nhỏ, 3 N guyên tắc phẩm chất cục bộ

Ví dụ minh họa

- N gày nay những ch iếc điện thoại đư ợc tích hợp đa chức n ăng, cho phép sử dụng cùng một lúc dùng các dịch vụ khác nhau Ví dụ như bạn có thể xem phim trong khi gọi, trả lời điện thoại hoặc nhắn tin, xem phim, nghe nhạc, chụp ảnh, đò tìm bản đồ, nghe radio, chơi game…

(Hình 5: Mẫu điện thoại đa chức năng)

- N guy ên t ắc vạn năng thường hay dùng với nguyên tắc 20 N guyên tắc liên tục tác động có ích

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

vì nó phản ánh khuynh hư ớng phát triển, tăng số chức năn g m à đối tượng có thể thực hiện đư ợc

Ví dụ minh họa

- Chủ nhân của ngôi nhà đặc biệt này là Daniel Bond, 28 tuổi, đã trải qua 4 tháng vất vả và chi 11.000 bảng Anh, tương đư ơng 17.000 U SD để biến chiếc xe bị bỏ quên thành ngôi nhà sang trọng Việc này xuất phát từ chỗ Daniel Bond gặp khó khăn trong việc t ậu một ngôi nhà chung với bạn gái Stacey D rinkwater vì giá nhà khá đắt đỏ Chính vì thế, cặp đôi sáng tạo này đã t ìm cách biến một chiếc xe buýt 2 tầng thành một ngôi nhà di động thật đặc biệt

(Hình 6: Ngôi nhà di động trên xe tải)

- "Chứa trong" làm cho đối tư ợng có t hêm những tính chất mới m à trước đây chưa có như : gọn hơn, tăng độ an toàn, bền vữ ng, tiết kiệm n ăng lư ợng, linh động hơn

- N guyên tắc "chứa trong" hay dùng với các nguyên t ắc 1 nguyên t ắc phân nhỏ,

2 nguyên tắc "t ách khỏi", 5 nguyên tắc kết hợp, 6 Nguyên tắc vạn năng, 12

nguyân tắc đẳng thế, 20.nguyên tắc liên tục tác động có ích

Ví dụ minh họa

- Loài chim gõ kiến thư ờng dung mỏ như cái đục để khoét lỗ trên cây chết để làm tổ N ó t hích làm tổ trên than các cây rỗng bên trong Chim gõ kiến làm hai cửa cho tổ của chúng, m ột cửa trư ớc và một cửa sau N ếu có kẻ lạ mặt xuất hiện nó liền qua cử a kia chui ra và thoát hiểm Việc làm tổ trong cay giúp cho tổ có t hể cứng cáp chống lại các điều kiện về tự nhiên

(Hình 7: Gõ kiến là m tổ trên cây )

- "Bù trừ" một cách tiết kiệm nhất, trước hết, cần nghĩ đến việc khai thác các nguồn dự trữ có sẵn trong hệ thống, đặc biệt những nguồn dự trữ tời cho không mất tiền, có sẵn trong tự nhiên

Ví dụ minh họa

- So s ánh với sơn, tuổi thọ của giấy dán tường có thể không bằng, nhưng sử dụng chúng lại giúp bạn dễ dàng tạo đư ợc một không gian với nhiều màu sắc, hình khối như m ong m uốn, thời gian thi công nhanh chóng

Với ưu điểm là thi công nhanh, th ân thiện với môi trư ờng, đa dạng về màu sắc, ứng dụng trong từng không gian, không chỉ có các khách sạn lớn mà rất nhiều các công ty, cửa hàn g t hời trang, showroom trưn g bày, biệt thự, và nhất là căn hộ các gia đình trẻ rất thích sử dụng giấy dán tường để trang hoàng

(Hình 8: Thay giấy dán tường cho s ơn )

- N hững chiếc m áy nén khí , bơm hơi giúp cho việc phun s ơn hay bơm các lốp

xe Đầu tiên chúng t a s ẻ cho m áy hút không khí và nén chúng sau đó chúng ta sừ dụng nhữ ng luồn khí cày vào các mục dích cần thiết như sơn hay bơm các lốp xe

(Hình 9: Máy bơm nén khí )

- Từ "thay đổi" cần phải hiểu theo nghiã rộng

- Có những việc, dù thế nào, cũng cần phải thự c hiện Thủ thuật này đòi hỏi phải tính đến khả năng thực hiện trước đi một phần hoặc toàn bộ và s ẽ đư ợc lợi hơn nhiều so với thự c hiện ở thì hiện tại (hiểu theo nghiã tương đối)

- Tinh thần chung của thủ thuật này là trước khi làm bất cứ việc gì, cần có sự chuẩn bị trư ớc đó một cách toàn diện, chu đáo và t hực hiện trước những gì có thể thực hiện đư ợc - "chuẩn bị trư ớc là m ột nửa của thành công"

Ví dụ minh họa

- N gày nay các thư viện sách đều có cấu trúc phân bổ các s ách theo một trật tự nhất định như theo từng ngành, từng đề tài và từng lĩnh vự c Trong phạm v i nhỏ hơn chúng lại đư ợc phân chia một cách có hệ thống như từng chủ đề hay tác giả Việc s ấp xếp như thế đòi hỏi phải thự c hiện trư ớc nhưn g hiệu quả của chúng được đèn đáp khi một độc giả muốn tìm kiếm một cuốn sách nào đáy họ s ẻ để dàng tìm ra được cuốn s ách họ cần tìm

(Hình 10: Sự s ấp xếp có trật tự các loại s ách )

Trang 20

11 Nguyên tắc dự phòng

Nội dung

- Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tư ợng bằng cách chuẩn bị trư ớc các

phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn

Nhận xét

- Ít có công việc nào, có thể thực hiện với độ tin cậy tuyệt đối Đấy chư a kể, điều kiện, môi trường, hoàn cảnh với thời gian cũng thay đổi Do vậy cần tiên liệu trước những mạo hiểm, rủi ro có thể xảy ra mà có nhữ ng biện pháp dự phòng từ trước

- Tinh thần chung của nguyên t ắc này là cảnh giác và chuẩn bị biện pháp đối phó

Ví dụ minh họa

- Trong công tác quản trị hệ thống, việc xảy ra nhữ ng sự cố liên quan đến m ất mát dữ liệu là điều mà hầu hết ai đã từng quản trị m ột hệ thống đều gặp phải Một khi hệ thống bị sự cố về dữ liệu thì một phần đáng lo ngại nhất mà các công ty luôn luôn phải đối mặt là thông tin khách hang có bị mất mát? Với công nghệ s ao lưu dữ liệu chống trùng lặp (D eduplicat ion) , dữ liệu s ẽ đư ợc cắt thành từng đoạn nhỏ, sau đấy thuật toán chống trùng lặp sẽ loại bỏ các đoạn dữ liệu trùng lặp hoặc đã đư ợc sao lưu trước đó Chỉ có các đoạn dữ liệu m ới phát sinh s ẽ đư ợc sao lưu trên hệ thống lưu trữ sử dụng các ổ đĩa cứ ng có dung lượng cao được thiết kế đặc biệt cho sao lưu Nhờ vậy mà cải thiện đáng kể về m ặt tốc độ s ao lưu lên hàng chục lần cũng như việc khôi phục dữ liệu khi có sự cố

(Hình 11: Hệ thống sao lưu dự phòng và khôi phục dữ liệu )

- Q uỹ tích của những điểm có cùng m ột thế năng, gọi là m ặt đẳng thế Tr ong vật

lý ngư ời ta đã chứng m inh đư ợc rằng, m ột vật chuy ển động trên mặt đẳng thế t hì không sinh công

Nhận xét

- N ghĩa đen của n guyên tắc này là trong điều kiện làm việc có lự c trọng trư ờng của trái đất, cần làm như thế nào đó để mọi thứ xảy ra trên cùng một độ cao (m ặt đẳng thế là các mặt cầu, đồng t âm với trái đất), tránh nâng lên, hạ xuống, thay đổi

độ cao trong quá trình làm việc Vì như v ậy sẽ mất thêm năng lư ợng

- Tinh thần chung của nguy ên t ắc này là phải đạt đư ợc kết quả cần thiết với năng

lư ợng, chi phí ít nhất Góp phần bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên năng

lư ợng hiệu quả

Ví dụ minh họa

- Trong các cơ sở sản xuất qui mô vừ a và nhỏ, các công trình thi công vĩ mô, việc sử dụng các loại băng tải sẽ giúp tiết kiệm sức lao động, nhân công, nhân lực, thời gian và tăng hiệu quả rõ rệt Băng tải là một cơ chế hoặc máy có thể vận chuyển một t ải đơn (thùng carton, hộp, tú i ,…) hoặc s ố lượng lớn vật liệu (đất, bột, thực phẩm … ) từ một điểm A đến điểm B Mỗi loại băng tải được sử dụng trong những trư ờng hợp nhất định, cần tìm hiểu để có thể sử dụng đúng và đạt hiệu quả cao

Trang 22

(Hình 12: Hệ thống băng tải dung chuyển đồ )

yên và ngược lại, phần đứ ng y ên thành chuy ển động Lật ngư ợc đối tượng

Nhận xét

- H iện thự c khách quan gồm các mặt đối lập Tron g một số hoàn cảnh nhất định, xét theo mối quan hệ đối với mình, con ngư ời chỉ sử dụng một mặt đối lập vì nó đem lại ích lợi, lâu dần, hình t hành tính ì tâm lý, không cho phép người ta thấy và

sử dụng mặt đối lập kia cũng có ích lợi của nó

- Về mặt s uy nghĩ, khi giải bài toán cho trước (bài toán thuận) người giải nên xem xét thêm khả năng giải bài t oán ngư ợc và khả năng đem lại lợi tích của lời giải bài toán ngư ợc trong những điều kiện, hoàn cảnh cụ thể nào, để tận dung nó

Ví dụ minh họa

- Phong t ê thấp là bệnh khá phổ biến, với những biến chứng t ai hại, ảnh hưởng rất lớn tới chất lư ợng cuộc sống của n gư ời bệnh Đ ông y đã tích lũy đư ợc nhiều kinh nghiệm quý chữa bệnh này, tr ong đó có việc dùng hạt m ã t iền theo nguyên t ắc

“lấy độc trị độc” M ã tiền s ống là thuốc rất độc (bảng A), sau khi bào chế t heo phương pháp truyền thống thì độ độc giảm b ớt (bảng B), như ng vẫn chỉ đư ợc sử dụng với liều lư ợng rất nhỏ Tr ong Đ ông y truy ền thống, mã tiền chế chủ yếu được dùng chữa trị tê liệt, đau nhức kinh niên do phong thấp hoặc ngoại thương ‘Láy độc trị độc’ đi ngược đối với chiều thuận

(Hình 13: T rị bệnh bằng mã tiền sống )

Trang 24

14 Nguyên tắc cầu (trò n) hóa

Nội dung

kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu

- Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn

- Chuy ển s ang chuyển động quay, sử dụng lự c ly t âm

- N guy ên t ắc cầu (tròn) hoá còn nói lên sự đa dạng: đường thẳng chỉ có một nhưng đư ờng cong t hì có vô s ố Do vậy cách tiếp cận không nên quá cứ ng nhắc (người t a thư ờng nói: nguyên tắc quá hỏng việc)

Ví dụ minh họa

- Trong tự nhiên không phải mọi vật chất lại ngẫu nhiên chọn hình tròn là mô hình lý tưởng nhất mọi truyện đều có một giải thích riêng của chúng Q uả có hình tròn, bong bong hình tròn, những thùng chứ a nư ớc hình tròn N gười ta chứ ng minh được r ằng s ở dỉ tự nhiên trọn hình tròn do với cấu trúc hình tròn mà chúng có thể chứa được thể tích lớn nhất với diện t ích bao là nhỏ nhất t ất là ít tốn nguyên liệu cho phần bao nhất Các sân vận động thư ờng có su thế vòng tròn hay eclipse để chứa được nhiều người tiết kiệm không gian và đem lại hiệu quả tầm nhìn

(Hình 14: Cấu trúc s ân vận động hình elipse “tròn hóa” )

- Cần phải hiểu từ "tối ưu" trong hai mối quan hệ: 1) đối với chính đối tượng, công việc mà đối tư ợng thự c hiện và 2) đối với người sử dụng và môi trường bên ngoài (bảo đảm sức khỏe, không gây ô nhiễm)

- Tinh thần chung của "nguyên tắc linh động" là, đối tư ợng phải có nhữ ng đa dạng phù hợp với sự thay đổi đa dạng của bên ngoài để đem lại hiệu quả cao nhất

- N guyên tắc linh động tạo sự thống nhất giữ a "tĩnh" và "động", "cố định" và

"thay đổi"

Ví dụ minh họa

- Các loại xe máy thông dụng t hư ờng có một bộ số vòng có 4 số khác nhau , m ỗi

số là một cái clíp riêng phục vụ cho các v ận tốc khác nhau Đ ảm bỏa lự c t ác động cũng như vận tốc đối nghịch giúp cho xe dể dành di chuyển trên mọi địa hình Ví dụ lúc mới đầu vào thì vào số 1, xe rất bốc, rồi tăng dần lên đến số 4 thì có thể đi rất nhanh

Trang 26

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

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

- Về cách tiếp cận, nếu việc giải chính bài toán là khó thì 1) Giảm b ớt đòi hỏi để bài toán dễ giải hơn, mặc dù kết quả không t hật hoàn toàn như ý muốn, hoặc phải tốn thêm chi phí trong khả năn g chấp nhận được; 2) G iải bài toán dễ hơn (có thể đưa bài toán về trường hợp đặc biệt) để qua đó tìm đư ợc nhữ ng gợi ý có giá trị, giúp giải chính bài toán cho trư ớc

- G iải "thiếu", giải "thừ a" trong nhiều trư ờng hợp làm đối tượng có thêm những tính chất mới, trư ớc đây chưa có

- N guyên tắc này hay thực hiện với 10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ

Ví dụ minh họa

- H ằng năm công nhân nông nghiệp đều phải tỉa cắt cành của cây ăn quả Có loại cây mỗi năm phải tỉa bớt hai lần Đó là vì cây ăn quả rất dễ sinh cành cây đào, cây táo ra rất nhiều cành trong năm Nếu không tỉa bớt cành của chúng thì cành sẽ mỗi ngày một dài, xum xê lên và ruốt cuộc ngay cả ánh Mặt Trời cũng không xuyên qua được Không có ánh nắng t hì làm sao trái cây có thể lớn được Tư ơng tự việc bỏ bớt quả non trên cây sai quả chỉ để lại những quả t ốt thì khi thu hoạch sẻ đư ợc quả to

(Hình 16: T ỉa bớt cành và trái cho cây ăn quả )

Trang 28

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều k hác

Nội dung

chiều) sẽ đư ợc khắc phục nếu cho đối tư ợng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều) Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên m ặt phẳng s ẽ được đơn giản hoá khi chuyển s ang không gian (ba chiều)

- Chuyển các đối tư ợng có kết cấu m ột tầng thành nhiều t ầng, đặt đối tư ợng nằm nghiêng, sử dụng m ặt sau của diện tích cho trư ớc, Sử dụng các luồng ánh s áng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt s au của diện tích cho trước

Nhận xét

- Từ "chiều" cần hiểu theo nghiã rộng, không chỉ là chiều không gian "Chuyển chiều" phản ánh khuynh hư ớng phát triển, thấy rõ nhất trong các lĩnh vự c xây dựng, giao thông vận tải, không gian toán học, vật lý tinh thể, hoá học

- Cần rèn luy ện cách nhìn đối tượng từ nhữ ng góc độ, nhữ ng "chiều" khác nhau

300 kHz - 3 MH z (dùng cho phát thanh thư ơng mại sóng trung 535 – 1605 kH z, cũng được dùng cho dẫn đường hàng hải và hàng không), 300 M Hz - 3 GH z (dùng cho các kênh truyền hình thương mại từ kênh 14 đến kênh 83), 3 – 30 G Hz (chủ yếu dùng cho vi ba và thông tin vệ tinh)

Trang 29

rung áp điện, Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ

Nhận xét

- Thủ thuật này liên quan trự c tiếp đến việc sử dụng kiến thứ c Dao động cơ học, s óng âm là những hiện tượng rất phổ biến trong tự nhiên Đ ể sử dụng tốt các hiện tượng, hiệu ứng này, cần có sự hiểu biết về chúng một cách khoa học

- Thủ thuật nhắc chú ý đến "những trường hợp đặc biệt" như cộng hưởng, s iêu

âm, hiệu ứng áp điện

Ví dụ minh họa

- Chuyển việc sử dụng nhiệt sang dạng s ong để nấu chín thức ăn Sóng vi ba được sinh ra từ nguồn magnetron, đư ợc dẫn theo ống dẫn sóng, vào ngăn nấu rồi phản xạ qua lại giữ a các bức tường của ngăn nấu, và bị hấp thụ bởi thức ăn Sóng vi

ba trong lò vi ba là các dao động của trư ờng điện từ với t ần s ố thường ở 2450 MHz (bư ớc sóng cỡ 12,24 cm) Các phân tử thức ăn (nư ớc, chất béo, đường và các chất hữu cơ khác) thư ờng ở dạng lưỡng cự c điện (có một đầu tích điện âm v à đầu kia tích điện dương) N hững lưỡng cự c điện này có xu hư ớng quay s ao cho nằm s ong song với chiều điện trư ờng ngoài Khi điện trường dao động, các phân tử bị quay nhanh qua lại D ao động quay đư ợc chuy ển hóa thành chuyển động nhiệt hỗn loạn qua va chạm phân tử, làm nóng thức ăn

(Hình 18: Sử dụng vi song để nấu thức ăn )

Trang 31

19 Nguyên tắc tác động theo ch u kỳ

Nội dung

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

- N ếu đã có t ác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ

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

- N guy ên t ắc tác động t heo chu kỳ còn có ý nghiã đối với con người chứ không chỉ riêng đối với máy móc Ví dụ, các kết quả nghiên cứu cho thấy, ánh sáng nhấp nháy, âm thanh thay đổi ngắt quãng gây sự chú ý tốt hơn là chiếu sáng liên tục hoặc

âm thanh đều đều

Ví dụ minh họa

tiếng vì cối xay gió, đất nước n ằm dư ới mực nư ớc biển 6,7m này, ở điểm thấp nhất,

vẫn còn hơn 1.000 chiếc đang hoạt động Các cối xay gió ở làng Kinderdijk đảm

nhận nhiệm vụ thoát nư ớc thừ a từ vùng đất lấn biển A lblasserwaard và s au đó nước được d ẫn vào sông Lek Những chiếc cánh quạt cự c khoẻ, dài hàng chục m ét, của cối xay gió truy ền lự c của gió lên những bánh guồng lớn bằng gỗ - những bánh

Trang 32

(Hình 19: Chuyển s ức gió sang chuyển động cơ học của cối xây gió )

- N guy ên t ắc này hay dùng với các thủ thuật khác như 1- nguyên tắc phân nhỏ, 2- nguyên tắc tách khỏi, 3-nguyên tắc phẩm chất cục bộ, 5- nguyên tắc kết hợp, 6- nguyên tắc vạn năng, 15- nguyên tắc linh động, 25-nguyên tắc tự phục vụ

Ví dụ minh họa

- Tính toán lư ới (grid computing) ra đời xuất phát từ nhu cầu t ính toán của con người N gày càng có nhiều bài toán phức tạp hơn được đặt ra và do đó các tổ chứ c cũng cần phải có những năng lực t ính toán mạnh mẽ hơn Thực tế cho thấy có một phần lớn các nguồn tài nguyên của chúng t a đan g bị sử dụng lãng phí: các máy để bàn công sở thư ờng chỉ hoạt động khoảng 5% công suất, n gay cả các m áy chủ cũng

có thể chỉ phải hoạt động với 20% công suất Việc t ận dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên này có thể m ang lại một sức mạnh t ính toán khổng lồ Tính toán lư ới hướng đến việc chia sẻ và s ử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên thuộc về nhiều tổ chức trên một quy mô rộng lớn Tận dụng tối đa t ài nguyên khi CPU trong thời gian rỗi

(Hình 20: Tính to án mạng lưới sử dụng tối đa nguồn tài nguyên )