Nguyên tắc phân nhỏ Nội dung : Chia các đối tượng thành các phần độc lập Làm đối tượng thành các thành phần tháo ráp Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng Áp dụng trong tin học: Ngu
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
Nghiên cứu khoa học là hoạt động cơ bản mang tính sống còn đối với loài
người Nhờ có thành tựu của khoa học hiện đại, loài người đã thay đổi một cách
cơ bản phương thức lao động, phương thức giao tiếp và phương thức sinh hoạt
Xã hội loài người trong khoảng từ thế kỷ 19 cho đến nay chứng kiến rất nhiều
cuộc cách mạng về khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội dẫn đến sự tiến bộ một
cách nhanh chóng mà trong nhiều ngàn năm trước loài người chưa làm được
Trong phạm vi của bài thu hoạch môn học Phương pháp Nghiên cứu Khoa
học trong Tin học này, em sẽ trình bày một nghiên cứu khoa học nhỏ về ngành
tin học được thực hiện theo các phương pháp nghiên cứu đã được học Do đề tài
nghiên cứu liên quan đến nhiều lĩnh vực và quá trình thời gian thực tiễn được
khảo sát dài, mặt khác thời gian thực hiện eo hẹp nên nội dung nghiên cứu còn sơ
sài, và chắc chắn có nhiều thiếu sót Em mong tiếp nhận các chỉ bảo của thầy cô
và các bạn để có thể hoàn thiện được nghiên cứu trong tương lai
Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến Giáo sư - Tiến sỹ Khoa Học Hoàng
Văn Kiếm, người đã truyền đạt những kiến thức nền tảng cơ bản cho chúng em
qua môn học “Phương pháp nhiên cứu khoa học trong tin học” Bên cạnh đó
cũng không thể không nhắc đến sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong trường và
toàn thể các bạn bè học viên trong lớp
Học viên thực hiện
MỤC LỤC
Trang 2I ĐẶT VẤN ĐỀ 4
II MỤC ĐÍCH BÀI THU HOẠCH 4
III GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT SÁNG TẠO TRIZ 4
IV NỘI DUNG CÁC NGUYÊN TẮT SÁNG TẠO 6
a) Các thủ thuật, nguyên tắc về phát minh, sáng tạo 6
1 Nguyên tắc phân nhỏ 6
2 Nguyên tắc “tách riêng” 7
3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 7
4 Nguyên tắc phản đối xứng 8
5 Nguyên tắc kết hợp 8
6 Nguyên tắc vạn năng 9
7 Nguyên tắc chứa trong 9
8 Nguyên tắc phản trọng lượng 9
9 Nguyên tắc gây ứng xuất sơ bộ 10
10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 10
11 Nguyên tắc dự phòng 11
12 Nguyên tắc đẳng thế 11
13 Nguyên tắc đảo ngược 12
14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 12
15 Nguyên tắc năng động 13
16 Nguyên tắc tác động bộ phận và dư thừa 13
17 Nguyên tắc bộ xung chiều khác 13
18 Nguyên tắc sự dao động cơ học 14
19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 14
20 Nguyên tắc tác động hữu hiệu 15
21 Nguyên tắc vượt nhanh 15
Trang 323 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 16
24 Nguyên tắc sử dụng trung gian 16
25 Nguyên tắc tự phục vụ 17
26 Nguyên tắc sao chép 17
27 Nguyên tắc rẽ thay cho đắt 17
28 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học 18
29 Nguyên tắc sử dụng các kết cấu thủy và khí 18
30 Nguyên tắc sử dụng bao mềm dẻo và mềm mỏng 18
31 Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ 19
32 Nguyên tắc đổi màu 19
33 Nguyên tắc đồng nhất 19
34 Nguyên tắc loại bỏ và tái sinh từng phần 20
35 Nguyên tắc đổi các thông số hóa lý của đối tượng 20
36 Nguyên tắc sử dụng chuyển pha 21
37 Nguyên tắc sử dụng nở nhiệt 21
38 Nguyên tắc sử dụng các chất Oxy hóa 21
39 Nguyên tắc sử dụng môi trường trơ 22
40 Nguyên tắc sử dụng vật liệu tổng hợp 22
b) Liên Hệ Các Nguyên Lý Trong Chương Trình Giải Trí Truyền Thông Đa Phương Tiện 22
1 Giới thiệu chương trình: 22
2 Liên hệ các nguyên tắc sáng tạo trong chương trình: 25
V KẾT LUẬN 32
VI Tài Liệu Tham Khảo 32
Trang 4I Đặt Vấn Đề
Ngày nay với sự bùng nổ của công nghệ thông tin, các thiết bị, phần mềm ,
chương trình giải trí ngày càng đa dạng và phong phú hơn sẽ giúp người dùng có
nhiều lựa chọn hơn trong việc giải trí của mình
Các phần mềm giải trí thông dụng nhất hiện nay mà ta thấy đó là phần mềm chơi
game trên mobile, trên máy tính Phần mềm nghe nhạc, xem phim, đọc báo …
trên mobie, trên máy tính
Nhưng vấn đề đặt ra là làm sao gom tất cả các chương trình đó vào chung một
chương trình giải trí để người dùng có thể xem phim,nghe nhạc,xem ảnh,đọc
báo…Theo yêu cầu đa dạng ngày càng cao đó thì Chương Trình Giải Trí Truyền
Thông Đa Phương Tiện được ra đời trên cơ sở đó
Chương Trình Giải Trí Truyền Thông Đa Phương Tiện đó được thiết kế và vận
hành như thế nào thì tới mục b của phần IV sẽ rõ Và chương trình đó sẽ vận
dụng một số nguyên tắt sáng tạo TRIZ ra sao? Đó là đề tài nghiên cứu của bài
thu hoạch này
II Mục Đích Bài Thu Hoạch
Hệ thống lại các kiến thức đã học trên lớp mà Thầy đã truyền đạt và liên hệ thực
tế, tìm hiểu những nguyên tắc sáng tạo mà Chương Trình Giải Trí Truyền Thông
Đa Phương Tiện đã áp dụng để mang đến sự giải trí đa dạng cho người dùng
III Giới Thiệu Lý Thuyết Sáng Tạo TRIZ
Lý thuyết giải các bài toán sáng chế (theo tiếng Nga là Teoriya Resheniya
Izobreatatelskikh Zadatch, viết tắt TRIZ) là phương pháp luận tìm kiếm những
Trang 5giải pháp kỹ thuật mới, cho những kết quả khả quan, ổn định khi giải những bài
toán khác nhau, thích hợp cho việc dạy và học với đông đảo quần chúng Tác giả
của TRIZ, G.S Altshuller, bắt đầu nghiên cứu, xây
dựng lý thuyết từ 1946 Tiền đề cơ bản của TRIZ là:
các hệ kỹ thuật phát triển tuân theo các quy luật khách
quan, nhận thức được Chúng được phát hiện và sử
dụng để giải một cách có ý thức những bài toán sáng
chế TRIZ được xây dựng như là một khoa học chính
xác, có lĩnh vực nghiên cứu riêng, các phương pháp
riêng, ngôn ngữ riêng, các công cụ riêng Hạt nhân của
TRIZ là thuật toán giải các bài toán sáng chế (viết tắt theo tiếng Nga là ARIZ)
Theo TRIZ của Genrich S Altshuller có 5 mức sáng tạo:
1 Vấn đề được giả quyết bằng các phương pháp trong chuyên ngành Không cần
sáng tạo Khoảng 32% giải pháp thuộc loại này
2 Cải tiến chút ít hệ thống đã có bằng cách phương pháp đã biết trong ngành
công nghiệp và thường có một vài thỏa hiệp Khoảng 45% giải pháp thuộc loại
này
3 Cải tiến cơ bản hệ thống đã có bằng phương pháp đã biết ngoài ngành công
nghiệp Khoảng 18% giải pháp thuộc loại này
4 Một thế hệ mới sử dụng một nguyên lí mới để thực hiện những chức năng cơ
bản của hệ Giải pháp tìm thấy mang tính khoa học nhiều hơn công nghệ
Khoảng 4% giải pháp thuộc loại này
Trang 65 Một phát hiện khoa học hiếm hoi hay một phát minh tiên phong về một hệ
hoàn toàn mới Khoảng 1% giải pháp thuộc loại này
Mức Độ sáng
tạo
% giải pháp
Nguồn kiến thức Số giải pháp được
nghiên cứu
1 Giải pháp đã có 32 Kiến thức cá nhân 101
2 Cải tiến chút ít 45 Kiến thức công ty 102
3 Cải tiến nhiều 18 Kiến thức trong ngành
IV Nội Dung Các Nguyên Tắt Sáng Tạo
a) Các thủ thuật, nguyên tắc về phát minh, sáng tạo
1 Nguyên tắc phân nhỏ
Nội dung :
Chia các đối tượng thành các phần độc lập
Làm đối tượng thành các thành phần tháo ráp
Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng
Áp dụng trong tin học:
Nguyên tắc phân nhỏ thường dùng các nguyên tắc “2_tách
khỏi”,”3_Phẩm chất cục bộ”,”5_kết hợp”,”6_vạn năng”…
- Trong phần mềm quản lý Bán Hàng thì chương trình thường phân
thành các màn hình riêng biệt để tiện sử dụng và quản lý :màn hình
nhập hàng, màn hình xuất hàng , màn hình thông kê , màn hình báo
cáo…
Trang 72 Nguyên tắc “tách riêng”
Nội dung :
- Tách phần gây “phiền phức” ( tính chất “phiền phức”) hay ngược lại,
tách phần duy nhất “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng
Áp dụng trong tin học:
- Trong thuật toán nhận dạng hình ảnh thì một trong những khâu quan
trọng nhất là rút trích đặt trưng hình ảnh cần nhận dạng , loại bỏ đặc trưng
thừa Nếu việc lấy các đặc trưng chính xác và loại bỏ được các đặc trưng
thừa và lỗi thì quá trình nhận dạng hình ảnh sẽ có độ chính xác cao hơn
- Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất
đối với công việc
Áp dụng trong tin học:
- Trong chương trình quản lý version code trên mạng ví dụ trang:
redmine.rad.fpt.net , thì mỗi người dùng đều có những chức năng và
nhiệm vụ riêng khi đăng nhập vào như user A thì khi đăng nhập vào chỉ
được quyền update,commit version code, user B thì khi đăng nhập vào thì
được quyền add user, delete version code, add project mới
4 Nguyên tắc phản đối xứng
Nội dung :
Trang 8- Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng ( nói
chung, làm giảm bậc đối xứng)
Áp dụng trong tin học :
-Áp dụng nguyên lý phản đối xứng để xây dựng các thuật toán mã hóa
như cho chuỗi sau RITHMALGO , dùng nguyên lý phản đối xứng để xây
dựng thuật toán dịch chuyển các ký tự để được chuỗi có nghĩa
- 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
- Máy vi tính cho phép chạy nhiều HĐH trên cùng một máy (Multi boot,
Máy ảo “Pc Virtual,VMware”)
6 Nguyên tắc vạn năng
Nội dung :
- Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó là không cần
sự tham gia của đối tượng khác
Trang 9Áp dụng trong tin học:
- Máy vi tính ngày càng có nhiều chức năng ngoài việc đáp ứng công
việc hàng ngày, nó còn có thể là trung tâm giải trí như : Nghe nhạc,
xem phim, xem tivi, chơi game, truy cập Internet …
7 Nguyên tắc chứa trong
Nội dung :
- Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại có
thể chứa những đối tượng khác …
- Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác
Áp dụng trong tin học:
- Folder : 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 trong sáng,gọn
gàng, dễ dùng và dễ quản lý
- Đối với phần mềm có chức năng phân quyền , muốn truy cập vào thao
tác bên trong thì phải qua màn hình đăng nhập, đăng nhập thành công
mới truy cập màn hình bên trong được
Trang 10- Các phần mềm diệt vi rút free thì bù trừ lại sẽ không được nâng cấp
bảng mới, còn phần mềm diệt vị rút có bảng quyền tính phí thì bù trừ
lại sẽ được cập nhật bảng mới nếu có và sẽ bảo trì
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)
Áp dụng trong tin học:
- Trước khi là lập trình viên : Cấn phải nghiên cứu ngôn ngữ và học giải
thuật lập trình trước đã Có nghĩa phải học và đào tạo trước khi làm
việc
- Trước khi bắt tay vào code một project thì cần chuẩn bị docment,
specification …trước để làm hiệu quả hơn
10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
Nội dung :
- Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối với
đối tượng
- Cấn sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí
thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển
Áp dụng trong tin học:
- Trong viện phân loại văn bản dạng Html : ta phải xóa các Tag Html
của văn bản trước khi phân loại Điều sẽ tránh khỏi nhầm lẫn trong
việc phân loại do thông tin trong các Tag Html (“những thông tin
không cần thiết”) và sẽ làm giảm thới gian khi phân loại do chỉ phân
loại trên nội dung chính…
Trang 1111 Nguyên tắc dự phòng
Nội dung :
- Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị các
phuơng tiện báo động, ứng cứu, an toàn
Áp dụng trong tin học:
- Trong lập trình : Cần Backup các version đã chạy tốt trước khi nâng
cấp thêm những yếu cấu mới, để tránh khi sai sót gì còn có bản dự
phòng để sửa chữa …
- Trong Quản trị CSDL : cần Backup dữ liệu (“Database”) thường
xuyên theo định kỳ nào đó để lỡ CSDL hư hay bị Virus phát hoại còn
có bản backup mới nhất để phục hồi lại, tránh mất mát ở mức thấp
- Quỹ tích của những điểm có cùng một thế năng, gọi là mặt đẳng thế
Trong vật lý người ta đã chứng minh được rằng, một vật chuyển động
trên mặt đẳng thế thì không sinh công
Áp dụng trong tin học:
- Lập trình ứng dụng web, có một số trường hợp vì giới hạn băng thông
của đường truyền, ta không thể load một trang web với dung lượng
lớn, vì vậy để giữ nguyên băng thông của đường truyền ta phải tối ưu
mã nguồn của website (image, javascript…)
13 Nguyên tắc đảo ngược
Nội dung :
Trang 12- 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 mội trường bên ngoài)
thành đứng yên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động
- Lật ngược đối tượng
Áp dụng trong tin học:
- 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) Đây cách chứng
minh phản chứng rất thường dùng trong Toán và Tin
- Áp dụng vào một số thuật toán mã hóa va hàm băm thông tin
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
Áp dụng trong tin học:
- Đĩa CD,DVD,VCD …,đĩa cứng,mềm : Chính là ứng dụng nguyên tắc
này để ghi dữ liệu, vì cách lưu của nó trên từng track (vòng tròn) trên
đĩa
- Ứng dụng trong việc xây dựng và lưu trữ các ma trận cho phép biến
đổi 1 hình ellipse sang hình tròn
15 Nguyên tắc năng động
Nội dung :
Trang 13- Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài
sao cho chúng tối ưu trên từng giai đoạn công việc
- Phân chia đối tượng thành từng phần có khả năng dịch chuyển đối với
nhau
Áp dụng trong tin học:
- Xây dựng phần mềm có kết nối database hay lấy API từ webservice,
phần mềm muốn thay đổi nội dung hay định dạng font, color…thì
chúng ta không cần phải sửa trong code mà update từ database hay
webservice
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
Áp dụng trong tin học:
- Một số giải thuật heuristic có thể cho ra thời giải gần đúng, chấp nhận
được, ví dụ bài toàn tìm đường đi với chi phí thấp nhất, cách tìm
nghiệm của một số chương trình bậc cao, bài toán nhận dạng và chẩn
đoán hình ảnh…
17 Nguyên tắc bộ xung 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
Trang 14- 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
Áp dụng trong tin học:
- 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 do họ có thể quan sát ở mọi góc
độ như thực tế và rất dễ chỉnh sửa…
18 Nguyên tắc sự dao động cơ học
Nội dung :
- Làm cho đối tượng giao động
- Nếu đã có giao động tăng tần suất giao 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
Áp dụng vào trong tin học:
- Ứng dụng nguyên lý dao động cơ học vào việc xây dựng các phần
mềm điều khiển các thiết bị trong y học như: máy siêu âm, máy chụp
CT, chụp cắt lớp…
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
Áp dụng vào trong tin học:
Trang 15- Lấy thời gian khi CPU rãnh, để cho phép chạy multitask (hay đa tiến
trình “multi proceses”)
- Các dịch vụ ngân hàng, chứng khoán… thường gởi các bản sao kê số
dư hay các báo cáo tài chính định kỳ theo tuần, tháng, quý…
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 chuyển động tịnh tiến sang chuyển động quay
Áp dụng vào trong tin học:
- Thiết kế máy tính Server cho phép chạy liên tục 24/24 ngày này sang
ngày khác
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
Áp dụng vào trong tin học:
- Trong các ngôn ngữ lập trình ta có thể sử dụng các lệnh như: go to,
break, exit… để thời gian thực thi nhanh hơn
22 Nguyên tắc chuyển hại thành thắng
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
Trang 16- Tăng cường tác nhân có hại đến khi nó không còn có hại nữa.
Áp dụng vào trong tin học:
- Virus là có hại nhưng ta cũng dựa vào những Virus này để phát hiện ra
các lổ hổng của phần mềm, rồi khắc phục chúng vậy tức là ta đã biến
Virus có hại thành tác nhân kiểm lỗi cho phần mềm của chúng ta
(thành cái có lợi)
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
Áp dụng trong tin học:
- Khi đăng ký vào một trang web nào đó , thì thường có một mail phản hồi
lại một link nào đó lại email mà ta đã khai báo , để ta click vào kích hoạt
- Trong lập trình sắp xếp mảng tang hay giảm dần, ta khai báo biến
temp để làm biến trung gian trong việc sắp xếp : temp = a[i] , a[i] =
a[j] , a[j] = temp
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