PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRONG TIN HOC

• Ví dụ: -Trong các phần mềm ứng dụng luôn sử dụng phương pháp này để thiết kế giao diện cho dễ sử dụng đối với người dùng.. • Ví dụ: - Các phần mềm trên máy tính đa số đều sử dụng nguyê

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỐNG NGHỆ THÔNG TIN

oOo

ĐỀ TÀI CUỐI KỲ MÔN: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA KHỌC TRONG TIN HOC

Đề tài: PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRONG TIN HOC

Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Nguyễn Hoài Vũ

MSHV: CH1201083

I Giới thiệu phương pháp luận sáng tạo khoa học:

* PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO LÀ GÌ ?

- Nói một cách ngắn gọn, "PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" (Creativity Methodologies) 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 suy nghĩ để giải quyết vấn đề và

ra quyết định một cách sáng tạo, về lâu dài, tiến tới điều khiển được tư duy

- "PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" là phần ứng dụng của khoa học rộng lớn hơn, mới hình thành và phát triển trong thời gian gần đây : KHOA HỌC SÁNG TẠO (Creatology)

- Theo các nhà nghiên cứu sau nông nghiệp, công nghiệp và tin học Làn sóng ứng với Creatology (hay còn gọi là thời đại hậu tin học) chính là sự nhấn mạnh vai trò chủ thể tư duy sáng tạo của loài người trong thế kỷ XXI

- Mỗi người làm việc, không thể không suy nghĩ và đòi hỏi cải tiến công việc phải là cơ sở cho mọi suy nghĩ của chúng ta Nói cách khác, mỗi người chúng ta đều cần suy nghĩ để sáng tạo Tư duy sáng tạo là tài nguyên cơ bản nhất của mỗi con người Chúng ta cần sáng tạo vì chúng ta cảm thấy rằng, mọi việc cần được thực hiện theo cách đơn giản hơn và tốt hơn Dù chúng ta tài giỏi như thế nào, chúng ta vẫn luôn mong muốn tốt hơn nữa

- Sáng tạo gắn liền với sự thay đổi, đưa ra cái mới (đổi mới), sáng chế, các ý tưởng mới, các phương án lựa chọn mới Sự sáng tạo thuộc về năng lực ra quyết định, thuộc về sự kết hợp độc đáo hoặc liên tưởng, phát ra các ý tưởng đạt được kết quả mới và ích lợi Mọi người có thể dùng tính sáng tạo của mình để đặt vấn đề một cách bao quát, phát triển các phương án lựa chọn, làm phong phú các khả năng và tưởng tượng các hậu quả có thể nảy sinh Tóm lại, bạn làm được gì mới, khác và có ích lợi, đấy là sáng tạo Sự sáng tạo nảy sinh ở mọi tầng lớp và mọi giai đoạn trong cuộc sống của chúng ta

- Đối với một công ty hay tổ chức, tài nguyên quan trọng nhất chính là nguồn nhân lực, tức

là những người làm việc cho công ty, tổ chức Họ gồm các thợ bảo trì, những người bán hàng, các công nhân trong dây chuyền sản xuất, những người đánh máy và các cán bộ quản lý mọi cấp bậc Nguồn nhân lực của công ty làm cho các tài nguyên khác hoạt động, mang lại hiệu quả cao Thiếu nhân sự tốt, một công ty, tổ chức, dù được trang bị máy móc hoàn hảo nhất, được tài trợ tốt nhất, sẽ hoạt động kém hiệu quả

-Vì vậy, mỗi người trong mỗi cơ cấu tổ chức cần học phương pháp luận (các thủ thuật cơ

bạn mạnh lên rất nhiều Trong mỗi cơ cấu tổ chức, càng nhiều người học phương pháp luận

về tư duy sáng tạo, tổ chức hoạt động càng có hiệu quả

II Phương pháp luận sáng tạo trong tin học:

- Tin học là một ngành hiện đại, từ khi có tin học cuộc sống của con nguời ngày càng được nâng cao, thế giới biến đổi nhanh “chóng mặt” Tin hoc đòi hỏi sự đầu tư tư duy, chất xám, một sản phẩm tin học được đánh giá cao là sản phẩm có “hàm lượng” tư duy và chất xám cao Một công ty thuộc lĩnh vực tin học không cần phải có diện tích to lớn, cơ sở hạ tầng hoành tráng, nguồn nhân lực đông đảo, mà cần chủ yếu là tư duy và chất xám, cần sự sáng tạo ra cái mới, cái khác hữu dụng, tốt hơn sản phẩm cũ.Các sản phẩm tin học không cần đầu

tư nhiều thiết bị cho sản phẩm, thay vào đó đầu tư về chất xám càng nhiều thì sản phẩm càng được người dùng đón tiếp, sử dụng trên thị trường

* Các nguyên tắc và thủ thuật trong tin học:

1 Nguyên tắc thay đổi màu sắc:

• 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 hoặc những quá trình ,hãy sử dụng các chất phụ gia màu,huỳnh quang

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

- Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp

• Ví dụ:

-Trong các phần mềm ứng dụng luôn sử dụng phương pháp này để thiết kế giao diện cho dễ

sử dụng đối với người dùng Các lập trình viên thường thay đổi màu sắc ở những nơi cần thiết hay ở những nơi quan trọng để người dùng có thể dễ nhìn và dễ sử dụng

-Có thể lấy một phần mềm quen thuộc ví dụ như chương trình Microsoft Word.Trên thanh taskbar có hiển thị màu sắc khác với các màu bình thường để tạo điểm nhấn cho người dùng

2 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ:

• Nôi dung :

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

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

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

• Ví dụ:

- Các phần mềm trên máy tính đa số đều sử dụng nguyên tắc này.Có thể lấy một số phần mềm ứng dụng phổ biến như các chương trình virus đều có thể lập trình cho quá trình update dữ liệu Hay ngay cả trong window cũng có quá trình update theo chu kỳ

- Trong lập trình ta cũng thấy sử dụng nguyên tắc theo chu kỳ như các vòng lặp : for,do while ví dụ như vòng lặp thể hiện lặp theo số lần lặp khi người dùng nhập vào một

số nguyên N

For(int i=0;i<n;i++)

{

}

3 Nguyên tắc sao chép(Copy) :

• Nội dung:

- Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ,

sử dụng bản sao

- Thay thế đối tượng bằng các đối tượng bản sao quang học với các tỷ lệ phóng to ,thu nhỏ cần thiết

- Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng khả kiến(vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại

• Ví dụ:

- Lập trình hướng đối tượng áp dụng nguyên tắc này là hàm tạo bản sao

4 Nguyên tắc tự phục vụ:

• Nội dung:

- Đối tượng phải tự phục vụ bằng các thao tác (hoạt động)phụ trợ, sửa chữa

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

• Ví dụ:

- Trong lập trình C căn bản,khi khai báo các đối tượng và các đối tượng sẽ được cấp phát bộ nhớ.Thường dùng hàm malloc() với hàm calloc().Sau đó,để hủy bỏ bộ nhớ chúng ta phải dùng hàm free()

- Còn trong C++,có hàm new() và delete()

- Chính việc này đã làm ảnh hưởng ít nhiều đến lập trình viên.Vì thế các ngôn ngữ sau này (C#,java )các đối tượng sau khi được khai báo ,nếu không dùng nữa có thể tự hủy bỏ bộ nhớ đã dùng Đây chính là khả năng tự phục vụ của đối tượng

5 Nguyên tắc sử dụng trung gian:

• Nội dung:

-Sử dụng đối tượng trung gian,chuyển tiếp để mang,truyền tác động

-Tạm thời gắn đối tượng cho trước với đối tượng khác,dễ tách rời sau đó

• Ví dụ:

-Trong lập trình ,nguyên tắc này được sử dụng rất nhiều.Chúng ta có thể lấy một ví dụ về sử

dụng nguyên tắc này trong việc hoán đổi vị trí của hai số.

Function swap(int a,int b)

{

Int temp;

Temp=a;

A=b;

B=temp;

}

-Trong ví dụ này chúng ta sử dụng một biến trung gian đó là biến temp;

6 Nguyên tắc linh động:

• Nội dung:

- Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc

- Phân chia đối tượng thành từng phần có khả năng dịch chuyển đối với nhau

- Nếu đối tượng nhìn chung bất động,làm nó di động được

• Ví dụ:

- Dynamic DNS

- Khi bạn có một địa chỉ IP tĩnh ,địa chỉ là ánh xạ tên miền trong các máy chủ DNS.Nhưng nếu máy chủ của bạn được kết nối thông qua dial-up (Có nghĩa là bạn có một địa chỉ IP động).Vậy thì bạn làm thế nào để gán tên miền? Đó là vấn đề giải quyết bằng tính năng động của DNS

- Trong DNS,các máy chủ (Có địa chỉ IP động )liên lạc với nhà cung cấp dịch vụ DNS mỗi lần thay đổi địa chỉ IP của nó.Sau đó được cập nhật ở máy chủ DNS.Và kết quả là máy chủ

có địa chỉ IP động dễ dàng tiếp cận bởi người dùng

7 Nguyên tắc cầu (tròn)hóa:

• Nội dung:

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

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

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

• Ví dụ:

-Trong tìm kiếm,chúng ta có thể thay thế tìm kiếm tuyến tính với một tìm kiếm phức tạp hơn đó là tìm kiếm nhị phân

-Trong điều khiển máy in,chúng ta có thể thay thế việc kết nối từ PC tới máy in bằng kết nối

từ máy in đến server Bằng cách này chúng ta có thể kiếm soát được các điều khiển trên máy in

8 Nguyên tắc dự phòng :

• Nội dung:

- Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động ,ứng cứu,an toàn

• Ví du:

- Đây là một nguyên tắc rất quan trọng và được áp dụng rộng r.i trong lĩnh vực công nghệ thông tin cũng như các lĩnh vực khác trong đời sống

-Trong hệ điều hành windows,ta có thể thấy thùng rác cũng như một nguyên tắc dự phòng Khi người dùng xóa file thì file sẽ được lưu trong recycle bin.Người dùng có thể khôi phục lại file nếu cần thiết

- Ta có thể nêu ra một ví dụ đơn giản được áp dụng trong windows là chương trình back up của winhdow Dùng để khôi phục lại windows khi gặp sư cố

- Ngoài ra,trong các thiết bị mạng ta cũng có thể thấy các thiết bị hiện giờ cũng luôn có các nguyên tắc dự ph.ng.Ví dụ như trong thiết bị router của cisco ta có thể thấy có nguyên tắc

dự phòng là SPT(spaning tree).Khi một đường mạng nào đó bị đứt hay bị hỏng th luôn có một đường dự phòng khác làm cho hệ thống mạng luôn

chạy ổn định và mang tính liên tục.

9 Nguyên tắc tách khỏi:

• Nội dung:

-Tách phần gây phiền phức hay ngược lại ,tách phần duy nhất cần thiết ra khỏi đối tượng

• Ví dụ:

- Trong thiết kế cơ dữ liệu ta thường dùng kỹ thuật này để tìm khóa chính của quan hệ

- Trong lập trình chúng ta cũng thấy các lập trình viên hay sử dụng phương pháp này Khi thuộc tính của đối tượng phức tạp hay chúng ta muốn tách thuộc tính đó của đối tượng ra để

dễ xử lý dễ dàng hơn

10 Nguyên tắc phân nhỏ:

• Nội dung:

-Chia đối tượng thành các phần độc lập

-Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng

-Làm đối tượng trở nên tháo lắp được

• Ví dụ:

- Trong khi thiết kế một phần mềm lớn,chúng ta nên chia nhỏ ra thành nhiều module nhỏ để giảm độ phức tạp và dễ bảo trì khi gặp sự cố

- Chúng ta có thể lưu trữ dữ liệu trên nhiều ổ đĩa khác nhau để tăng tốc độ truy vấn dữ liệu,

dễ dàng backup dữ liệu khi gặp sự cố

- Trong lập trình ta cũng có thể chia nhỏ một chức năng lớn ra làm các chức năng nhỏ hơn Mỗi chức năng ứng với 1 hàm cụ thể Do đó chúng ta có thể dễ dàng sửa lỗi ,tìm lỗi ,chương trình có cái nhìn chi tiết hơn

11 Nguyên tắc kết hợp:

• Nội dung:

- Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận

- Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận

• Ví dụ:

- Có thể thấy ứng dụng về nguyên tắc kết hợp rõ nét nhất là multi-process trong hệ điều

hành hay các multi-thread trong các ứng dụng Các process hay thread cùng kết hợp với nhau để thực hiện 1 công viêc nào đó

- Trong lập trình một công việc lớn được thực hiện từ những công việc công viêc con nhỏ hơn.Ví dụ như khi chúng ta chia nhỏ các chức năng ra thành các hàm khác nhaụSau đó,trong một hàm nào đó chúng ta có thể kết hợp hai chức năng này lại với nhaụ

Function ặ )

{

}

Function b( )

{

}

Function c( )//kết hợp chức năng của Funciton b và Function c

{

Function ặ )

Function b( )

}

12 Nguyên tắc vạn năng:

• Nội dung:

-Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau,do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác:

• Ví dụ:

-Chúng ta có thể thấy rõ được chức năng của nguyên tắc nàỵ Trong một phần mềm ứng dụng tin học(Ví dụ như Total Commander )vừa có chức năng quản lý file ,so sánh file hay thư mục, đồng bộ filẹ Vì thế người dùng không cần phải dùng nhiều công cụ để quản lý nhiều tác vụ,chỉ cần một ứng dụng có thể làm được nhiều tác vụ

13 Nguyên tắc chứa trong:

• Nội dung:

-Một đối tượng chứa bên trong nó một đối tượng khác và đối tượng khác đó lại chứa đối tượng thứ 3

-Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên đối tượng khác

• Ví dụ:

- Khái niệm inner class trong 1 class ta có thể khai báo 1 class

- Trong lập trình,ta có thể thấy khái niệm mảng 2 chiều và mảng môt chiều.Và mảng 2 chiều chính là đối tượng thể hiện nguyên tắc chứa trong ( chứa 2 mảng 1 chiều).Tức là mảng của mảng int [a] Đây là mảng một chiều Int [a][b].Đây là mảng 2 chiều mảng của mảng, tức

là chứa chứa 2 mảng 1 chiều a và b

-Trong lập trình hướng đối tượng,các đối tượng có thể kế thừa từ đối tượng khác.Ví dụ đối tượng NhanVien được kế thừa từ đối tượng là Nguoi.Ta có thể nói đối tượng Nguoi chứa trong đối tượng NhanVien Đối tượng NhanVien chứa tất cả các đặc điểm và chức năng của Nguoi

Class Nguoi

{

}

Class NhanVien: Nguoi

{

}

- Trong quản lý thư mục Một thư mục có thể chứa 1 hoặc nhiều thư mục ,và thư mục con cũng có thể chứa thư mục con hoặc nhiều file khác nhau

14 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ:

• Nội dung:

-Cần sắp xếp các đối tượng trước,sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất và không mất thời gian dịch chuyển

• Ví dụ:

- Để copy 1 file hay 1 thư mục vào đĩa Lệnh copy luôn luôn kiểm tra dung lượng ổ đĩa trước khi chép Để tránh trường hợp không đủ bộ nhớ Đây là ứng dụng nguyên tắc thực hiện sơ bộ

15 Nguyên tắc phản (bất )đối xứng:

• Nội dung:

-Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng –phản đối xứng (nói chung làm giảm bậc đối xứng của đối tượng)

-Nếu đối tượng phản đối xứng,tăng mức độ phản đối xứng(giảm bậc đối xứng)

• Ví dụ:

- Ứng dụng nguyên tắc này trong phương pháp tìm kiếm nhị phân : tìm kiếm nhị phân đơn giản không hiệu hiệu quả bằng các phương pháp tìm kiếm nhị phân khác vì tìm kiếm nhị phân đơn giản bắt đầu tìm kiếm ở giữa.Trong khi đó chúng ta có thể tìm hiệu quả hơn bằng cách tìm kiếm tại một điểm hiệu quả hơn

16 Nguyên tắc chuyển hướng theo 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 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 mặt phẳng sẽ được đơn giản hóa khi chuyển sang không gian(ba chiều)

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

- Đặt đối tượng nằm nghiêng

- Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước

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

• Ví dụ:

- Trong lập trình căn bản,ta có thể thấy câu lệnh if else cũng thể hiện sự thay đổi theo

nguyên tắc chuyển hướng theo chiều khác(Nếu không phải cái này thì là cái khác )

If( )

{ }

Else

{ }

-Nguyên tắc này cũng được các lập trình viên sử dụng nhiều trong khi viết một chương trình.Các lập trình viên phải xét tất cả các trường hợp có thể xảy ra Thì khi đó người lập trình viên mới có thể có một chương trình tốt

17 Nguyên tắc giải thiếu hoặc thừa:

• Nội dung:

-Nếu khó chấp nhận được 100% hiệu ứng ,kết quả cần thiết,nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn một chút Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản và dễ dàng hơn một cách đáng kể

• Ví dụ:

- Trong lập trình độ họa lập trình viên nguyên tắc này để làm tròn số khi tính tọa độ của 1 điểm

18 Nguyên tắc quan hệ phản hồi:

• Nội dung:

-Thiết lập quan hệ phản hồi

-Nếu đã có quan hệ phản hồi hãy thay đổi (hoàn thiện)nó

• Ví dụ:

-Để thấy rõ nét nhất nguyên tắc quan hệ phản hồi là quá trình bắt tay 3 bước trong quá trình giao tiếp trên mạng.Trong quá trình bắt tay luôn có gói tin phản hồi ACK.Gói tin này cho biết bên kia đã nhận được gói tin Hình vẽ minh họa: