Ứng dụng phương pháp luận sáng tạo và đổi mới trong công nghệ thông tin

Ứng dụng phương pháp luận sáng tạo và đổi mới trong công nghệ thông tin

TRƯỜ NG ĐẠI HỌ C KHOA HỌC TỰ NH IÊN KHOA CÔ NG NGH Ệ THÔNG TIN

BỘ MÔ N KHOA HỌC MÁ Y TÍNH

- - - -  - - - -

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

KHOA HỌC

Đ Ề TÀI: ỨNG D ỤN G PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁN G TẠO

VÀ ĐỔI MỚ I TRONG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

GIẢNG VI ÊN : GS TS KH.HOÀNG KIẾM

HỌC VIÊN : B ÀNH TR Í THÀNH– 1211069

TP HCM, THÁ NG 12/20 12

i

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy GS.TSKH Hoàng Kiếm, người đã truyền cảm hứng cho em trong các buổi giảng trên lớp, cũng như cung cấp các thông tin, tư liệu quý giá để hoàn thành đề tài này

Em xin cảm ơn quí Thầy Cô Khoa Công Nghệ Thông Tin, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, những người đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến th ức và kinh nghiệm quí báu trong suốt thời gian học tập tại trường

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những người bạn đã chia sẻ

và giúp đỡ em trong thời gian học tập và nghiên cứu

TP HCM, tháng 12 năm 2012

Học viên thự c hiện Bành Trí Thành

ii

Mục lục

LỜI M Ở ĐẦU

Ch ương 1 TỔNG Q UAN 1

1.1 Khoa học 1

1.2 Nghiên cứu kho a họ c 2

1.3 Phương pháp luận s áng tạo khoa học 2

1.4 Ích lợi của Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới 3

Ch ương 2 CÁC NGUYÊ N T ẮC SÁNG TẠO CƠ B ẢN 7

2.1 Nguyên tắc ph ân nhỏ 7

2.2 Nguyên tắc “tách khỏi” 7

2.3 Nguyên tắc ph ẩm ch ất cục bộ 8

2.4 Nguyên tắc ph ản (bất) đối xứng 9

2.5 Nguyên tắc kết hợp 9

2.6 Nguyên tắc vạn năng 10

2.7 Nguyên tắc “chứa trong” 10

2.8 Nguyên tắc ph ản trọng lượng 11

2.9 Nguyên tắc gây ứng su ất (ph ản tác động) sơ bộ 12

2.10 Nguyên tắc th ực hi ện sơ bộ 13

2.11 Nguyên tắc d ự phòng 13

2.12 Nguyên tắc đ ẳng thế 14

2.13 Nguyên tắc đ ảo ng ược 15

2.14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 15

2.15 Nguyên tắc linh động 16

2.16 Nguyên tắc gi ải (tá c động) “ thiếu” hoặc “ thừa” 16

2.17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 17

2.18 Sử dụng các dao động cơ họ c 17

2.19 Nguyên tắc t ác động theo chu kỳ 18

2.20 Nguyên tắc liên tục các tác động có ích 18

2.21 Nguyên tắc “ vượt nhanh” 19

2.22 Nguyên tắc bi ến hại thành l ợi 19

2.23 Nguyên tắc qu an h ệ ph ản hồi 20

2.24 Nguyên tắc s ử dụng trung gian .20

iii

2.25 Nguyên tắc t ự phục vụ .20

2.26 Nguyên tắc s ao chép (copy ) 21

2.27 Nguyên tắc “ rẻ” th ay cho “ đắt” 21

2.28 Thay thế sơ đồ (k ết cấu) cơ học 22

2.29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 22

2.30 Sử dụng vỏ d ẻo v à màng mỏng 23

2.31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ 23

2.32 Nguyên tắc th ay đổi màu sắc 23

2.33 Nguyên tắc đồng nhất 24

2.34 Nguyên tắc ph ân hủy hoặc tái sinh các phần 24

2.35 Thay đổi các thông số hóa lý củ a đối tượng 25

2.36 Sử dụng chuy ển ph a 25

2.37 Sử dụng sự nở nhiệt 25

2.38 Sử dụng các ch ất o xy hóa mạnh 26

2.39 Thay đổi độ trơ 26

2.40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (Co mposite) 27

Ch ương 3 ỨNG DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC S ÁNG T ẠO ĐỂ GIẢI Q UYẾT VẤN ĐỀ 28

3.1 Bài to án d ự đoán giá cổ phiếu .28

3.2 Các phương ph áp d ự đo án giá cổ phiếu 30

3.2.1 Phương pháp d ự đoán gi á cổ phiếu t ruyền t hống 30

3.2.2 Phương pháp d ự đoán gi á cổ phiếu bằng các kỹ thuật máy học 31

KẾT L UẬN 34

TÀI LIỆU TH AM KHẢO 35

iv

LỜI MỞ Đ ẦU

Hiện nay, Nghiên Cứu Khoa Học ngày càng được quan tâm trong mọi lĩnh vực vì tầm quan trọng của nó trong sự p hát triển, tiến bộ của con người và xã h ội Tùy theo lĩnh vực mà có nhữn g đặc thù nghiên cứu khác nhau, và dù ở lĩnh vực nào thì sự tìm tòi, học hỏi, tư duy sáng tạo vẫn không ngừng đưa ra những điều mới, điều hay phục v ụ cho đời sống con người ngày một hoàn mỹ hơn.Tu y nhiên các nghiên cứu cho thấy, phần lớn mọi người còn suy nghĩ một cách tự nhiên, ít khi s uy nghĩ về chính su y nghĩ của mình xe m nó hoạt động ra s ao để cải tiến, làm suy nghĩ của mình trở nên tốt hơn Cách suy nghĩ tự nhiên nói trên có năng suất, hiệu quả rất thấp và nhiều khi phải trả giá đắt cho các quyết định sai Xuất phát từ mong muốn hoàn thiện chính mình, phải điều khiển được tư duy sáng tạo của chính mình , con người bắt đầu nghiên cứu và đưa ra những phương pháp luận trong sáng tạo.Ấn tượng sâu s ắc do những lợi ích từ Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới đem lại cho cá nhân mình, cùng với s ự khuyến khích của GS Alts huller, GS Phan Dũng đã cho ra đ ời bộ s ách “Sáng tạo và đổi mới” nói về việc ứng dụng của Khoa học về sáng tạo, về hệ thống các phương pháp và các kỹ năng cụ th ể giúp nâng cao năng suất và hiệu quả, về lâu dài tiến tới điều khiển tư duy s áng tạo của người s ử dụng Nhận thấy tầm quan trọng của các nguyên tắc s áng tạo và đổi mới là rất hữu ích trên mọi lĩnh vực Trong phạm vi đề tài này, em s ẽ trình bày cái nh ìn tổng quan

về Phương pháp Nghiên Cứu KhoaHọc, phần tiếp theo là tóm tắt nội dung các nguyên tắc s áng tạo và các ví dụ ứng dụng của từng nguyên tắc Cuối cùng là phân tích các nguyên tắc sáng tạo đã được áp dụng như thế nào cho một bài toán cụ thể của Công Nghệ Thông Tin trên Thị trường Chứng khoán

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu s ót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và tận tình chỉ bảo của Thầy

1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Khoa học

Lịch s ử phát triển khoa học từ xưa đến nay đã có nhiều quan niệm khác nhau

về khoa học:

 Aristote cho rằng: “Chỉ có cái tổng quát mới đáng gọi là khoa học”

 Cuvrie: “Khoa học là hệ thống những nhận thức và nghiên cứu có phương pháp nhằm mục đích khám phá ra những qui luật tổng quát về các hiện tượng”

 “Khoa học là hệ thống tri thức về mọi loại qui luật của vật chất và sự vận động của vật chất, những qui luật của tự nhiên, xã hội, tư duy” (Pierre A uger: Tendences actuelles de la recherche scientifique, UNES CO, Paris , 1961, tr 17-19)

 Nguyễn Sinh Huy – Trần Trọng Thủy: “Khoa học là toàn bộ hệ thống kiến thức

mà nhân loại đã tích lũy được về những qui luật trong s ự phát triển của thiên nhiên, của xã hội và tư d uy, về những biện pháp tác động có kế hoạch đến thế giới xung quanh đến sự nhận thức và làm biến đổi thế giới đó nhằm phục vụ lợi ích cho con người”[2]

Trên cơ sở các khái niệm khoa h ọc được liệt kê, chú ng ta cùng thống nhất khái niệm về nội dung của khoa học mà tác giả Phạm Viết Vượng đã trình bày như s au:

 Những tài liệu về thế giới do quan sát, điều tra, thí nghiệm mà có

 Những nguyên lí được rút ra dựa trên những sự kiện đã được thực nghiệm chứng minh

 Những qui luật, những học thuyết được khái quát bằng tư duy lí luận

 Những phương pháp nhận thức sáng tạo khoa học

 Những qui trình vận dụng lí thuyết khoa học vào s ản xuất và đời sống xã hội

2

1.2 Nghiên cứu k hoa học

Theo Phạm Viết Vượng: “Bản chất của nghiên cứu khoa học là hoạt động sáng tạo của các nhà khoa học nhằm nhận thức thế giới, tạo ra hệ thống tri thức có giá trị

để sử dụng vào cải tạo thế giới”[3]

Theo Vũ Cao Đà m: “ Nghiên cứu khoa học là một hoạt động xã hội, hướng vào việc tìm kiế m những điều mà khoa học chưa biết, hoặc là phát hiện bản chất s ự vật, phát triển nhận thức khoa học về thế giới; hoặc là sáng tạo p hương pháp mới và phương tiện kĩ thuật mới để cải tạo th ế giới”[6]

Từ quan niệm về Nghiên Cứu Khoa Học (NCK H) của Vũ Cao Đàm và quan niệm về nội dung khoa học của Phạm Viết Vượng đã nêu ở trên, cho thấy NCKH có phạm vi vô cùng rộng lớn trong nhận thức và cải tạo thế giới Nhưng điều đó không phải chỉ dành cho những nhà NCKH chu yên môn

1.3 Phương pháp luận sáng tạo kho a học

Bill Gates là người giàu nhất và quyền lực nhất trong làng công nghệ Trong 3 thập kỷ qua, ông đã có rất nhiều diễn văn, bình luận về kinh doanh, y tế toàn cầu và

sự tiến hóa của ngành công nghiệp máy tính… Trong đó ông đã từng nói: “Tôi nghĩ

sẽ không ngoa khi nói rằng máy tính cá nhân là công cụ mạnh nhất mà con người từn g tạo ra Chúng là công cụ thông tin liên lạc, là cô ng cụ sáng tạo và có th ể cho người dùng mặc sức tùy biến” (Phát biểu tại Đại học Illinois , 2/2004)

Hoạt động sáng tạo gắn liền với lịch sử tồn tại và phát triển của xã hội loài người Từ việc tìm ra lửa, chế tạo công cụ b ằng đá thô sơ… đến v iệc sử dụng năng lượng nguyên tử, chinh phục vũ trụ…, hoạt động s áng tạo của loài người không ngừng được thúc đẩy Sáng tạo không thể tách rời khỏi tư duy – hoạt động bộ não của con người Chính quá trình tư duy s áng tạo với chủ thể là con người đã tạo ra các giá trị vật chất, tinh thần, các thành tựu vĩ đại về mọi mặt trong cuộc s ống và tạo

ra nên văn minh nhân loại

3

Ý định “khoa học hóa tư duy s áng tạo” có từ lâu Nhà toán học Hy Lạp Pappos, s ống vào thế kỷ III, gọi khoa học này là Heuris tics Theo quan niệm lúc bấy giờ, Heuristics là khoa học về các phương pháp và quy tắc làm s áng chế, phát minh trong mọi lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, văn học, nghệ thuật, chính trị, triết học, toán, quân sự… Do cách tiếp cận quá chung và không có nhu cầu xã hội cấp bách, Heuris tics bị quên lãng cho đến thời gian gần đây

Cùng với cuộc cách mạng Khoa họ c Kỹ thuật, số lượng bài toán phức tạp mà loài người cần giải quyết tăng nhanh, đồng thời yêu cầu thời gian giải quyết phải được rút ngắn lại Tron g khi đó phương tiện và số lượng người tham gia giải quyết bài toán không đáp ứng kịp tốc độ đó Thêm nữa, ch o đến nay và trong tương lai khá xa s ẽ không có công cụ nào thay thế được bộ óc tư duy s áng tạo của con người Người ta đã nhớ lại Heuristics và phát triển tiếp để tìm ra cách tổ chức hợp lý, nhằm nâng cao năng suất, hiệu quả quá trình tư duy sáng tạo, quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định trong mọi lĩnh vực khôn g riêng gì Khoa học Kỹ thuật Nói một cách ngắn gọn, “Phương pháp luận sáng tạo và đổi mớ i” là bộ môn khoa học có mục đích xây dựng và trang bị cho mọi người hệ thống các phương pháp, các kỹ năng thực hành tiên tiến về s uy nghĩ để giải quyết vấn đề và ra quyết định một cách s áng tạo, về lâu dài tiến tới điều khiển được tư duy

1.4 Ích lợi c ủa Phương pháp luận sáng tạo v à đổ i mới

Từ nửa sau thế kỷ 19 bắt đầu xuất hiện những nghiên cứu về tâm lý học s áng tạo khoa học và kỹ thuật, tâm lý học giải quyết vấn đề và ra quyết định Cũng từ đó, tâm lý học tư duy s áng tạo được coi là cơ s ở, hạt nhân của Sáng tạo học

Các nghiên cứu về tâm lý học sáng tạo được thực hiện theo nhiều hướng Ở thời kỳ đầu, các nghiên cứu phần lớn tập trung vào những cá nhân có nhiều thành tích sáng tạo để xe m họ có những điểm gì đặc biệt hơn những người khác v ề bẩm sinh, di truyền, các thó i quen, các kinh nghiệm… Ví dụ, có nghiên cứu cho thấy mối liên quan giữa một s ố bệnh tâm lý và các loại hình tài năng, thành phần máu

4

đặc biệt của một số người, các thói quen chủ quan tạo cảm hứng sáng tạo như: Puskin và Balzac rất thích uống cà phê đen Descartes thích tư duy sáng tạo trong chăn Trái lại, Buffon chỉ suy nghĩ được một cách rõ ràng sau khi mặc quần áo nghiêm chỉnh và cài nút cẩn thận… Chỉ trong thế kỷ 20, qua các kết quả khoa học, các nhà nghiên cứu mới tin rằng những năng khiếu sáng tạo có ở hầu hết, nếu như không nói là tất cả những người bình thường

Hướng nghiên cứu khác của tâm lý h ọc s áng tạo là nghiên cứu thực nghiệm: nghiên cứu quá trình su y nghĩ sáng tạo giải quyết vấn đề trong các điều kiện p hòng thí nghiệm Các nhà tâm lý làm thí nghiệm với những bài toán và ng ười giải Họ phát hiện ra rằng những người tham gia thí nghiệm đã giải chúng bằng cách lựa chọn các phương án (phương pháp thử và s ai) Quá trình giải phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm trước đó của người giải Mỗi phương án s ai giúp người giải thay đổi cách xem xét bài toán, hiểu bài toán đúng hơn để cuối cùng đưa ra phương án là lời giải thực sự của bài toán Các bài toán dùng trong các thí nghiệm tâm lý là n hữn g bài toán đơn giản, số các phương án thử không nhiều, thời gian dùng để g iải bài toán ngắn Cách tiếp cận như vậy đối với tư duy sáng tạo gặp phải những khó khăn thực tế không vượt qua được Quá trình sáng tạo thường kéo dài về mặt thời gian Chính Edison công nhận, trung bình một s áng chế lớn của ông phải làm mất bảy năm Vậy nhà tâm lý có đủ kiên trì trong suốt 10 năm th eo dõi người giải bài toán

và tin chắc rằng năm thứ 11 (chứ không phải 12, 13…) anh ta sẽ giải được Chưa

kể, để càng biết chính xác quá trình suy nghĩ của người giải, nhà tâm lý càng phải đặt nhiều câu hỏi Càng đặt nhiều câu hỏi cho người giải, càng can thiệp s âu vào quá trình suy nghĩ tự nhiên th ì kết quả nghiên cứu càng bị sai lệch Thêm nữa, mặc

dù toàn bộ quá trình s áng tạo kéo dài về mặt thời gian nhưng giai đoạn “Eureka” thường diễn ra nhanh đến mức nhà tâm lý không kịp hỏi và có hỏi thì chính người giải cũ ng không biết s ự việc diễn biến cụ thể như thế nào để trả lời

Trong bất kỳ lĩnh vực nào, thông qua việc giải thành công nhiều bài toán, người ta đều có thể rút ra được các kinh nghiệm, bí quyết giúp giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực đó nhanh hơn, hiệu quả hơn so với phương pháp thử và sai Nhữn g

mớ i hiện nay , do đã khắc phục một cách đ áng kể các hạn chế và có nhiều ưu việt hơn các bộ sưu tập khác Từ năm 1946, GS Altsh uller bắt đầu s ưu tập các thủ thuật nhằm mục đích giúp cá nhân mình làm các sáng chế với năng suất và hiệu quả cao hơn Đến năm 1948, ông đặt mục đích rộng h ơn là xây dựng lý thuyết và hệ thống các phương pháp giải các bài toán sáng tạo sáng chế (TRIZ) cho đông đảo mọi người Ngay từ thời kỳ đó, ông đã nhận ra rằng, sáng tạo sáng chế chính là g iải quyết các mâu thuẫn kỹ thuật, tạo ra sự phát triển Do vậy, tiêu chuẩn lựa chọn các thủ thuật được GS Altshuller xác định là “Chúng phải có khả năng giải quyết các mâu thuẫn kỹ thuật có trong các bài toán s áng tạo s áng chế” Kể từ năm 1946, s ố lượng các thủ thuật được GS A lts huller tìm ra tăng dần theo thời gian Đến đầu những năm 1970, s au nhiều lần bổ sung chỉnh sửa, hoàn thiện nội dung và lời ph át biểu các thủ thuật, phương án được chọn dùng từ đó đến nay là hệ thống 40 thủ thuật s áng tạo cơ bản

Mỗi thủ thuật cung cấp cho người sử d ụng một vài cách xe m xét đối tượng cho trước Các xem xét này giúp bạn khắc phục tính ì tâm lý, tạo những đường s uy nghĩ giúp tăng tính nhạy bén tư duy, giúp phát hiện và s ử dụng các nguồn dự trữ có sẵn trong đối tượng Các thủ thuật giúp người sử dụng phát hiện các ý tưởng sáng tạo, đưa ra cái mới mà đối tượng hiện tại chưa có Ngoài ra, GS Phan Dũng muốn nhấn mạnh loại ích lợi do các thủ thuật đ em lại cho người sử dụng có ý thức coi chính mình cũng là đối tượng cần cải tiến, hoàn th iện, phát triển Phương pháp luận sáng tạo và đ ổi mới nói chung không chỉ dùng để cải tiến những gì bên ngoài con người mà còn có thể dùng để cải tiến, hoàn thiện, p hát triển ch ính bản thân mình Sau đây là tóm tắt các lợi ích mà phương pháp luận sáng tạo và đổi mớ i đem lạ i:

6

 Cung cấp hệ thống các cách xe m xét sự v ật

 Tăng óc quan s át, tò mò s áng tạo

 Phân tích, lý giải một cách logic những giải pháp s áng tạo đã có

 Tăng tính nhanh nhạy của việc tiếp thu và đánh giá giá trị của thông tin

 Thấy được s ự tương tự, thống nhất giữa các h ệ thống tưởng ch ừng rất khác xa nhau

 Khắc phục tính ì tâm lý

 Giúp phát hiện các nguồn dự trữ có sẵn trong hệ thống, đặc biệt các nguồn dự trữ tự nhiên không mất tiền s ử dụng

 Đưa ra và lựa chọn các cách tiếp cận thích hợp để g iải bài toán

 Giải quyết các mâu thuẫn có trong bài toán

 Phát hiện các ý tưởng cải tiến hệ thống cho trước

 Dự báo khuynh hướng phát triển của hệ thống cho trước trong tương lai, xây dựng cơ chế định hướng trong tư duy sáng tạo

 Giúp phát hiện, đặt và lựa chọn bài toán cần giải

 Dùng để luyện tập phát triển tư duy s áng tạo

 Dùng để cải tiến, hoàn thiện, phát triển chính bản thân, xây dựng tác phong, suy nghĩ và làm việc một cách khoa học, sáng tạo

7

CHƯƠNG 2 CÁC NGUYÊN TẮC S ÁNG TẠO CƠ BẢN

2.1 Nguyên tắc phân nhỏ

Nội dung:

 Chia đối tượng thành các phần độc lập

 Là m đối tượng trở nên tháo lắp được

 Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng

Ứng dụng trong tin học:

 Khi viết một chương trình lớn, lập trình viên thường phân chương trình ra thành các module nhỏ với các chức năng khác nhau, điều này giúp cho dễ kiểm s oát lỗi, tận dụng lại các module đã viết trước đó, hạn chế xung đột khi có nhiều người cùng tham gia xây dựng chương trình

 Để gửi một tập tin có kích thước lớn qua mạng Internet ta có thể chia nhỏ tập tin thành các phần có kích thước nhỏ hơn, điều này giúp dễ kiểm soát được lỗi trong quá trình truyền và tiết kiệm chi phí (khi xảy ra lỗi, chỉ truyền lại phần bị lỗi thay vì nguyên tập tin lớn)

 Các phương pháp phát hiện biên cạnh (Canny, Sobel…) thường được dùng trong

xử lý ảnh Từ ảnh màu ban đầu có 3 kênh màu RGB khá phức tạp ta không thể

8

phát hiện được b iên cạnh, ta chuyển ảnh s ang ảnh mức xám (1 kênh màu) Các đường biên cạnh ch ính là những vùng có s ự biến thiên lớn về độ xá m, do đó ta phải nhân tích chập ảnh ban đầu với các ma trận mặt nạ để tính Gradient Cuối cùng ta cần chọn ngưỡng thích hợp để lọc lấy ảnh trắng đen, với các p ixel trắng

là những điểm biên cạnh Từ đây ta có thể dùng Hough Transform để phát hiện các đoạn thẳng trong ảnh

 Trong lập trình ứng dụng Web, để thuận tiện cho việc phát triển web ta cần tách giao diện và nội dung cho dễ quản lý, dễ phát triển về s au

2.3 Nguyên tắc phẩm c hất c ục 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 các chức năng khác nhau

 Mỗi phần củ a đ ối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc

Ứng dụng trong tin học:

 Trong quá trình quản lý một dự án phần mềm, ta cần phân tách phần mềm ra thành các module nhỏ hơn với các chức năng khác nhau, và lên kế hoạch phát triển các module đó trong từng giai đoạn thích hợp nhất, như ban đầu ta cần thiết

kế nhanh giao diện cho khách hàng xe m mẫu, các giai đoạn s au mới cod e các chức năng chính trong chương trình

 Trong lĩnh vực điện toán đám mây, hệ thống phần mềm thường được phân tách

ra làm nhiều module, mỗi module được phát triển trên một nền tảng Hệ điều hành riêng biệt để tối ưu hóa khả năng thực thi của chương trình

bố rộng rãi cho mọi ng ười và được dùng để mã h óa Những thông tin được mã hóa bằng khóa công khai chỉ có thể được giải mã bằng khóa bí mật tương ứng

Nó đánh dấu một s ự tiến bộ vược bậc của lĩnh vực mật mã học trong việc sử dụng khóa công cộng

 Xây dựng các thuật toán xử lý song song để cải tiến thời gian chạy chương trình

Ví dụ như ta cần nhận dạng mặt người trong một bức ảnh, ta dùng thuật toán Adaboos t kết hợp đặc trưn g Haarlike phát hiện ra n hiều khuôn mặt trong một bức ảnh đó Thay vì xử lý tuần tự nhận dạng từng khuôn mặt, ta có thể xử lý song song nhận dạng đồng thời nhiều khuôn mặt cùng lúc để tiết kiệm thời gian chạy chương trình (CPU ngày nay có nhiều nhân, hỗ trợ việc xử lý song song)

 Ứng dụng web ngày nay không còn đơn thuần chỉ là xem nội dung dạng text, mà còn có thể xem phim, nghe nhạc, thậm chí là phát triển thành hệ điều hành WebOS

2.7 Nguyên tắc “chứa tro ng”

11

 Trong lập trình, phần xử lý thường được viết chạy trong thread của chương trình lớn Điều này giúp cho phần giao diện chạy mượt hơn, người dùng sẽ không cảm thấy giao diện bị treo khi ph ần xử lý chạy lâu, đồng thời cũng có thể chạy thêm chức năng khác

 Thủ thuật này đòi hỏi sự mềm dẻo trong cách tiếp cận giải quyết vấn đề: nếu khắc phục trực tiếp nhược điểm là điều khó làm thì nên nghĩ cách bù trừ nó bằng

sự kết hợp với ưu điểm nào đó

 Nhiều khi, s ự bù trừ lại ch o những tính chất, khả năng mới Cần ch ú ý tận dụng chúng

 Nguyên tắc gây ứng suất s ơ bộ cùng với Nguyên tắc thực hiện s ơ bộ, Nguyên tắc

dự phòng (s ẽ trình bày trong phần tiếp theo), phản ánh s ự thống nhất giữa quá khứ, hiện tại và tương lai Ba nguyên tắc nói trên đòi hỏi phải có sự nhìn trước, chuẩn bị giải pháp trước

 Từ “th ay đổi”, “tác động” cần phải hiểu theo nghĩa rộng

 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ giống “Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ” ở chỗ cả hai nguyên tắc đều đòi hỏi ph ải tạo ra các sự thay đ ổi, tác động cần thiết trước so với tiền thân

 Tuy nhiên, hai nguyên tắc nói trên có điểm khác nhau cơ bản Nếu như “Nguyên tắc gây ứng s uất sơ bộ” tập trung vào quan hệ nhân quả: đi tìm nguyên nhân, tác động lên nguyên nhân để có được kết quả mong muốn, th ì “Nguyên tắc thực hiện sơ bộ” nhấn mạnh sự chuẩn b ị, thực hiện trước những gì đã biết cách làm Ứng dụng trong tin học:

 Các chương trình biên dịch cần phải biên dịch ngôn n gữ lập trình cấp cao sang

mã máy trước khi chạy

 Các hệ quản trị CSD L hiện nay luôn tối ưu câu truy vấn SQL trước khi thực hiện lệnh truy vấn

14

 Để hạn chế các mối ng uy hiểm trong việc mất dữ liệu quan trọng như bị virus tấn công, ổ cứng hư… ngày càng nhiều các d ịch vụ điện toán đám mây hỗ trợ đồng bộ hóa dữ liệu ngay lên máy chủ (như Dropbox), điều này thực s ự tiện lợi

vì có thể phục hồi dữ liệu khi cần, hay truy xuất dữ liệu từ các máy khác nhau

 Trong lập trình, sau khi chỉnh sửa các lỗi phần mề m hay bổ sung yêu cầu mới, ta cần backup phiên bản cũ lại Nếu phiên bản mới không hoạt động tốt ta có thể khôi phục lại phiên bản cũ dễ dàng

 Tinh thần chung của nguyên tắc này là phải đạt được kết quả cần thiết với năng lượng, chi phí ít nhất

Ứng dụng trong tin học:

 Trong lập trình, độ phức tạp khi xóa một phần tử trong mảng một chiều là O(n), nhưng nếu ta dùng danh sách liên kết thì độ phức tạp chỉ còn là hằng số Do đó tùy mục đích s ử dụng mà ta quyết định có chọn dùng danh sách liên kết hay không

 Xây dựng các cấu trúc dữ liệu như Cây đỏ đen, B-Tree, Bảng băm… để lưu trữ

và truy xuất dữ liệu với chi phí tối ưu nhất

 Trong xử lý video, để quay các thước phim ngược, ví dụ như quay hiệu ứng cái

ly bị vỡ được phục hồi lại, thì ta s ẽ quay cái ly từ bình thường đến trạng thái vỡ tan, s au đó đảo n gược các frame hình lại thì ta sẽ thu được hiệu ứng ch iếc ly từ

bị vỡ được phục hồi lại Hay trong các phim hành động có cảnh bắn nhau, các nhà làm phim thường xử lý hiệu ứng làm cho tốc độ viên đạn chậm lạ i để tăng thêm phần hấp dẫn

 Các S mart Phone ngày nay thay vì cố định màn hình theo một chiều dọc, ta có thể đặt nằm ngang để tăng độ rộng và phần mềm s ẽ nhận dạng để xoay màn hình theo

2.14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa

Nội dung:

 Chuyển những phần thẳng của đối tượng th ành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp các loại thành kết cấu hình cầu

 Sử dụng các con lăn, viên b i, vòng xoắn

 Chuyển từ chuyển động thẳng sang chuyển động quay, s ử dụng lực ly tâm Ứng dụng trong tin học: