NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG XÂY DỰNG, CẢI TIẾN VÀ PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH MICROSOFT WINDOWS

Phương pháp giải quyết vấn đề theo khoa học về phát minh, sáng chế 8 Phần thứ hai : Lịch sử phát triển hệ điều hành Microsoft Windows 10 II.Lịch sử phát triển của Microsoft Windows 10...

TIỂU LUẬN CHUYÊN ĐỀ

MÔN HỌC: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC.

ĐỀ TÀI :

NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG XÂY DỰNG, CẢI TIẾN VÀ PHÁT

TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH MICROSOFT WINDOWS.

MỤC LỤC

Phần thứ nhất: Phương pháp luận nghiên cứu khoa học 5

I Khoa học và Nghiên cứu khoa học: 5

1.1.1 Các định nghĩa và khái niệm: 5

1.2 Nghiên cứu khoa học

1.2.1 Các chức năng cơ bản của nghiên cứu khoa học 6 1.2.2 Các đặc điểm của nghiên cứu khoa học 6 1.2.3 Các lọai hình NCKH: 6

II Phương pháp Nghiên cứu khoa học: 7

2.1.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: 7 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: 7 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu phi thực nghiệm: 8 2.2 Phương pháp giải quyết vấn đề theo khoa học về phát minh, sáng chế 8

Phần thứ hai : Lịch sử phát triển hệ điều hành Microsoft Windows 10

II.Lịch sử phát triển của Microsoft Windows 10

Phân tích nguyên lý cơ bản phát triển hệ điều hành Microsoft Windows

II.Phân thích một số nguyên lý khoa học cơ bản sử dụng trong quá trình xây dựng

1.1, Cơ sở lý thuyết : 22 1.2,Ứng dụng khoa học trong phát triển Microsoft Windows 22

2.1, Cơ sở lý thuyết : 23 2.2,Ứng dụng khoa học trong phát triển Microsoft Windows 23

3.1, Cơ sở lý thuyết : 23 3.2,Ứng dụng khoa học trong phát triển Microsoft Windows 24

4.1, Cơ sở lý thuyết : 24 4.2,Ứng dụng khoa học trong phát triển Microsoft Windows 25

5.1, Cơ sở lý thuyết : 25 5.2,Ứng dụng khoa học trong phát triển Microsoft Windows 25

LỜI MỞ ĐẦU:

Khoa học công nghệ hiện đại mở ra một thế kỷ tri thức mới cho nhân loại loài người Chúng ta những người sống trong thế kỷ 21 đang được kế thừa rất nhiều từ những thành tựu rực rỡ về khoa học kỹ thuật của những thế hệ đi trước.Tri thức là vô tận sáng tạo là không ngừng để đưa con người đến một cuộc sống tiện nghi hiện đại hơn giúp con người hiểu biết hơn về các quy luật mọi mặt của cuộc sống để có thể đưa ra những cải tiến làm cho cuộc sống tốt đẹp hơn

Chính vì yêu cầu chúng ta cần phải nắm bắt tất cả các phương pháp, nguyên lý ,quy luật chung nhất của tất cả các bộ mông khoa học để có thể áp dụng vào thực tế đời sống nghiêncứu sáng tạo ra những tri thức mới những khoa học kỹ thuật mới làm giầu thêm cho nền khoa học của nhân loại

Ngành học công nghệ thông tin cũng là một ngành khoa học với những quy luật yêu cầu sáng tạo chung và để vận dụng bộ môn phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học làm tăng cường khả năng sáng tạo trong CNTT.Chúng ta cần phải nắm bắt những quy luậtchung nhất đó và vận dung thật linh hoạt hiệu quả trong từng trường hợp từng quá trình nghiên cứu cụ thể

Trong nội dung của tiểu luận này tôi nghiên cứu về những phương pháp luận của bộ môn Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học và nghiên cứu nguyên lý sáng tạotrong quá trình xây dựng ,hoàn thiện và phát triển của hệ điều hành Microsoft Windows

Qua đây tôi cũng muốn gửi lời cản ơn đến GS-TS Hoàng Văn Kiếm đã là người giảng dạygiúp đỡ tôi rất nhiều trong nghiên cứu.Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến báo điện

tử www.quangtrimang.com ,và các nguồn tài nguyên đa dạng phong phú của internet đã lànguồn cung cấp tư liệu cho tôi hoàn thành bài tiểu luận này

PHẦN THỨ NHẤT :

PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

I Khoa học và Nghiên cứu khoa học:

1.1 Khoa học:

1.1.1 Các định nghĩa và khái niệm:

- Khoa học là hệ thống tri thức về mọi loại qui luật của vật chất và sự vận động củavật chất, những qui luật của tự nhiên, xã hội và tư duy (Pierre Auger –Tendences actuelles

de la recherche scientifique, UNESCO, Paris, 1961)

- Khoa học là một hoạt động xã hội nhằm tìm tòi, phát hiện qui luật của vật chất,hiện tượng và vận dụng những qui luật ấy để sáng tạo ra nguyên lý các giải pháp tác độngvào các sự vật hoặc hiện tượng, nhằm biến đổi trạng thái của chúng

- Theo quan điểm của Marx, khoa học còn được hiểu là một hình thái ý thức xã hội,tồn tại độc lập tương đối với các hình thái ý thức xã hội khác

- Các tiêu chí nhận biết một bộ môn khoa học:

1 Có một đối tượng nghiên cứu

2 Có một hệ thống lý thuyết

3 Có một hệ thống phương pháp luận

4 Có mục đích sử dụng

1.1.2 Phân loại:

Các quan điểm tiếp cận phân loại khoa học:

- Theo nguồn gốc: Khoa học thuần túy (sciences pures), lý thuyết (sciences

theorique), thực nghiệm (sciences experimentales), thực chứng (sciences positives), quinạp (sciences inductives), diễn dịch (sciences deductives)…

- Theo mục đích ứng dụng: Khoa học mô tả, phân tích, tổng hợp, ứng dụng, hành

động, sáng tạo…

- Theo mức độ khái quát: Cụ thể, trừu tượng, tổng quát…

- Theo tính tương liên giữa các khoa học: Liên ngành, đa ngành…

- Theo cơ cấu hệ thống tri thức: Cơ sở, cơ bản, chuyên ngành…

- Theo đối tượng nghiên cứu: Tự nhiên, kỹ thuật, xã hội nhân văn, công nghệ, nông

nghiệp, y học…

1.2 Nghiên cứu khoa học

Nhằm thỏa mãn nhu cầu nhận thức và cải tạo thế giới:

* Khám phá những thuộc tính bản chất của sự vật hoặc hiện tượng

* Phát hiện qui luật vận động của sự vật

* Vận dụng qui luật để sáng tạo giải pháp tác động vào sự vật

1.2.1 Các chức năng cơ bản của nghiên cứu khoa học

- Mô tả: là trình bày bằng ngôn ngữ hình ảnh chung nhất của sự vật, cấu trúc, trạng

thái, sự vận động của sự vật Sự mô tả bao gồm định tính và định lượng

- Giải thích: là làm rõ nguyên nhân sự hình thành và qui luật chi phối quá trình vận

động của sự vật nhằm đưa ra những thông tin về thuộc tính bản chất của sự vật

- Dự đoán: nhìn trước quá trình hình thành, sự tiêu vong, sự vận động và những biểu

hiện của sự vật trong tương lai

- Sáng tạo: làm ra sự vật mới chưa từng tồn tại Khoa học không bao giờ dừng lại ở ở

chức năng mô tả, giải thích và dự đóan Sứ mệnh lớn lao của khoa học là sáng tạo các giảipháp cải tạo thế giới

1.2.2 Các đặc điểm của nghiên cứu khoa học

- Tính mới: NCKH là quá trình thâm nhập vào thế giới của sự vật mà con người chưa

biết, hướng tới những phát hiện mới hoặc những sáng tạo Đây là đặc điểm quan trọngnhất

- Tính tin cậy: Kết quả nghiên cứu phải có khả năng kiểm chứng lại nhiều lần do

nhiều người khác nhau trong điều kiện giống nhau Do đó, một nguyên tắc mang tínhphương pháp luận của NCKH là khi trình bày một kết quả nghiên cứu, người nghiên cứucần chỉ rõ điều kiện, những nhân tố và phương tiện thực hiện

- Tính thông tin: là những thông tin về qui luật vận động của sự vật hoặc hiện tượng,

thông tin về qui trình công nghệ và các tham số đi kèm qui trình đó

- Tính khách quan: vừa là một đặc điểm của NCKH vừa là tiêu chuẩn của người

NCKH Để đảm bảo tính khách quan, người NCKH cần phải tự trắc nghiệm lại những kếtluận tưởng như đã hoàn toàn được xác nhận

- Tính rủi ro: Một nghiên cứu có thể thành công, có thể thất bại Thất bại có thể do

nhiều nguyên nhân nhưng trong khoa học thất bại cũng được xem là một kết quả và mang

ý nghĩa về một kết luận của NCKH và được lưu giữ, tổng kết lại như một tài liệu khoa họcnghiêm túc để tránh cho người đi sau không dẫm chân lên lối mòn, tránh lãng phí cácnguồn lực nghiên cứu

- Tính kế thừa: Có ý nghĩa quan trọng về mặt phương pháp luận nghiên cứu Ngày

nay không có một NCKH nào bắt đầu từ chỗ hòan tòan trống không về kiến thức, phải kếthừa các kết quả nghiên cứu của các lĩnh vực khoa học khác nhau

- Tính cá nhân: vai trò của cá nhân trong sáng tạo mang tính quyết định, thể hiện

trong tư duy cá nhân và chủ kiến riêng của các nhân

- Tính phi kinh tế: Lao động NCKH hầu như không thể định mức, thiết bị chuyên

dụng dùng trong NCKH hầu như không thể khấu hao, hiệu quả kinh tế của NCKH hầunhư không thể xác định

1.2.3 Các lọai hình NCKH:

- Nghiên cứu cơ bản: nhằm phát hiện bản chất, qui luật của sự vật hoặc hiện tượng

trong tự nhiên, xã hội, con người, có thể thực hiện trên cơ sở những nghiên cứu thuần túy

lý thuyết hoặc trên cơ sở những quan sát, thí nghiệm Sản phẩm là các phát kiến, côngthức, phát minh Chia làm 2 lọai:

Nghiên cứu cơ bản thuần túy và định hướng UNESCO chia nghiên cứu cơ bản địnhhướng thành nghiên cứu nền tảng và chuyên đề

- Nghiên cứu ứng dụng: là sự vận dụng các qui luật từ nghiên cứu cơ bản để đưa ra

nguyên lý về các giải pháp có thể bao gồm công nghệ, sản phẩm, vật liệu, Sáng chếlà giảipháp kỹ thuật có tính mới và áp dụng được

- Nghiên cứu triển khai (R & D): là sự vận dụng các qui luật, các nguyên lý để đưa ra

các hình mẫu với những tham số có tính khả thi về kỹ thuật, có thể chia làm các lọai hình:triển khai trong phòng, bán đại trà,

1.2.4 Các bước NCKH:

- Xác lập vấn đề nghiên cứu: Vấn đề nghiên cứu là những điều chưa biết hoặc chưa

biết thấu đáo về bản chất sự vật hoặc hiện tượng, cần được làm rõ trong quá trình nghiêncứu Khi vấn đề nghiên cứu được chọn và cụ thể hóa thành 1 đề tài nghiên cứu, ngườinghiên cứu cần xác định cơ sở lý thuyết cho nghiên cứu và tìm hiểu lịch sử vấn đề

- Chuẩn bị nghiên cứu: Xây dựng đề cương nghiên cứu (lý do chọn đề tài, xác định

đối tượng và phạm vi nghiên cứu, xác định mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, đặt tên đềtài, ), xây dựng kế hoạch nghiên cứu (tiến độ, nhân lực, dự toán,…), chuẩn bị phương tiệnnghiên cứu, lập danh mục tư liệu,

- Lựa chọn và nghiên cứu thông tin: thu thập và xử lý thông tin, nghiên cứu tư liệu,

thâm nhập thực tế, tiếp xúc cá nhân, xử lý thông tin,

- Nghiên cứu: xây dựng giả thuyết, lựa chọn phương pháp nghiên cứu, nghiên cứu và

kiểm chứng giả thuyết

- Hoàn tất nghiên cứu: đề xuất và xử lý thông tin, xây dựng kết luận và khuyến nghị,

viết báo cáo hoàn tất, hoàn tất và áp dụng kết quả

II Phương pháp Nghiên cứu khoa học:

2.1 Phương pháp chung trong NCKH:

2.1.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

Được sử dụng trong cả khoa học tự nhiên, khoa học xã hội và các khoa học khác,bao gồm nhiều nội dung khác nhau như: nghiên cứu tư liệu, xây dựng khái niệm, phạmtrù, thực hiện các phán đoán, suy luận,.v.v… và không có bất cứ quan sát hoặc thựcnghiệm nào được tiến hành

2.1.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

Nghiên cứu thực nghiệm là những nghiên cứu được thực hiện bởi những quan sát các

sự vật hoặc hiện tượng diễn ra trong những điều kiện có gây biến đổi đối tượng nghiêncứu một cách có chủ định Nghiên cứu thực hiện có thể được thực hiện trên đối tượng thực

hoặc trên các mô hìnhdo người nghiên cứu tạo ra với những tham số do người nghiên cứukhống chế.

Nghiên cứu thực nghiệm được áp dụng phổ biến không những trong khoa học tựnhiên, khoa học kỹ thuật và công nghệ, y học, mà cả trong khoa học xã hội và các lĩnh vựckhoa học khác

2.1.3 Phương pháp nghiên cứu phi thực nghiệm:

Là một phương pháp nghiên cứu dựa trên sự quan sát, quan trắc những sự kiện đãhoặc đang tồn tại, hoặc thu thập những số liệu thống kê đã tích lũy trên cơ sở đó phát hiệnqui luật của sự vật hoặc hiện tượng Trong phương pháp này người nghiên cứu chỉ quansát những gì đã và đang tồn tại, không có bất cứ sự can thiệp nào gây biến đổi trạng tháicủa đối tượng nghiên cứu

2.2 Phương pháp giải quyết vấn đề theo khoa học về phát minh, sáng chế:

13 Nguyên lý đảo ngược

14 Nguyên lý cầu (tròn) hóa

15 Nguyên lý năng động

16 Nguyên lý tác động bộ phận và dư thừa

17 Nguyên lý bộ xung chiều khác

18 Sự dao động cơ học

19 Nguyên lý tác đông theo chu kỳ

20 Nguyên lý tác đông liên tục hữu hiệu

21 Nguyên lý vượt nhanh

22 Nguyên lý chuyển hại thành thắng

23 Nguyên lý quan hệ phản hồi

24 Nguyên lý sử dụng trung gian

25 Nguyên lý tự phục vụ

26 Nguyên lý sao chép (copy)

27 Nguyên lý rẻ thay cho đắt

28 Nguyên lý thay thế sơ đồ cơ học

29 Nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí

30 Sử dụng bao mềm dẻo và mềm mỏng

31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ

32 Nguyên lý đổi màu

33 Nguyên lý đồng nhất

34 Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần

35 Đổi các thông số hóa lý của đối tượng

PHẦN THỨ HAI:

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH

MICROSOFT WINDOWS

I Sơ lược chung:

Quả thực mà nói, hệ điều hành Windows đã có một lịch sử phát triển khá dài, phiên bản đầutiên của hệ điều hành này đã được phát hành cách đây khoảng 25 năm và quãng thời gian

mà Windows chiếm được ưu thế đối với các máy tính cá nhân cũng vào khoảng trên 15 năm Rõ ràng, qua rất nhiều thay đổi về kỹ thuật trong 25 năm qua, phiên bản ngày nay của Windows đã được phát triển hơn rất nhiều so với phiên bản Windows 1.0

Phiên bản đầu tiên của Windows này (Windows 1.0) khá sơ đẳng Sơ đẳng hơn cả hệ điều hành DOS trước đó, tuy nhiên nhược điểm phát sinh là ở chỗ rất khó sử dụng Vì thực tế khi

đó nếu bạn không có chuột thì việc sử dụng sẽ khó khăn hơn rất nhiều so với giao diện dònglệnh của DOS

Tuy nhiên Windows được phát triển ngày một tốt hơn và cũng được phổ biến rộng rãi hơn Microsoft đã nâng cấp Windows trên một cơ sở nhất quán qua hai thập kỷ qua Phát hành một phiên bản Windows mới sau một vài năm; đôi khi phiên bản mới chỉ là một nâng cấp nhỏ nhưng đôi khi lại là quá trình đại tu toàn bộ

II.Lịch sử phát triển của Microsoft Windows

1.DOS

Windows được phát triển từ hệ điều hành DOS ban đầu của Microsoft, đây là hệ điều hành được phát hành năm 1981 Hệ điều hành mới này đã được Bill Gates và Paul Allen phát triển để chạy trên máy tính cá nhân IBM, với giao diện hoàn toàn bằng văn bản và các lệnh người dùng giản đơn

Hình 1: Hệ điều hành đầu tiên của Microsoft - PC-DOS 1.0Những cải tiến tiếp tục được thực hiện, IBM đã liên hệ với công ty Microsoft để cung cấp

hệ điều hành cho các máy tính IBM vào thời điểm ban đầu này Khi đó Gates và Allen đã

mua QDOS (quick and dirty operating system) từ Seattle Computer Products và đã điều

chỉnh những cần thiết cho hệ thống máy tính mới

Hệ điều khi đó được gọi là DOS, viết tắt cho cụm từ disk operating system DOS là một tên

chung cho hai hệ điều hành khác nhau Khi được đóng gói với các máy tính cá nhân IBM, DOS được gọi là PC DOS Còn khi được bán dưới dạng một gói riêng bởi Microsoft, DOS được gọi là MS-DOS Tuy nhiên cả hai phiên bản đều có chức năng tương tự nhau

Hầu hết người dùng PC thế hệ đầu tiên đều phải học để điều hành máy tính của họ bằng DOS Nhưng hệ điều hành này không thân thiện một chút nào; nó yêu cầu người dùng phải nhớ tất cả các lệnh và sử dụng các lệnh đó để thực hiện hầu hết các hoạt động hàng ngày, chẳng hạn như việc copy các file, thay đổi thư mục,… Ưu điểm chính của DOS là tốc độ và tiêu tốn ít bộ nhớ, đây là hai vấn đề quan trọng khi hầu hết các máy tính chỉ có 640K bộ nhớ

2.Windows 1.0

Microsoft tin rằng các máy tính các nhân sẽ trở thành xu thế chủ đạo, chúng phải dễ dàng hơn trong sử dụng, bảo vệ cho sự tin tưởng đó chính là giao diện đồ họa người dùng (GUI) thay cho giao diện dòng lệnh của DOS Với quan điểm đó, Microsoft đã bắt tay vào thực hiện phiên bản mở đầu của Windows vào năm 1983, và sản phẩm cuối cùng được phát hành

ra thị trường vào tháng 11 năm 1985

Hình 2: Phiên bản đầu tiên của Windows - Windows 1.0

Windows ban đầu được gọi là Interface Manager, và không có gì ngoài một lớp vỏ đồ họa

đặt trên hệ điều hành DOS đang tồn tại Trong khi DOS chỉ là một hệ điều hành sử dụng cáclệnh bằng văn bản và gắn chặt với bàn phím thì Windows 1.0 đã hỗ trợ hoạt động kích vào thả của chuột Tuy nhiên các cửa sổ trong giao diện hoàn toàn cứng nhắc và không mang tính xếp chồng

Không giống các hệ điều hành sau này, phiên bản đầu tiên của Windows này chỉ có một vài

tiện ích sơ đẳng Nó chỉ có chương trình đồ họa Windows Paint, bộ soạn thảo văn bản Windows Write, bộ lịch biểu, notepad và một đồng hồ Tuy nhiên thời đó Windows 1.0 cũng có Control Panel, đây là thành phần được sử dụng để cấu hình các tính năng khác cho môi trường, và MS-DOS Executive - kẻ tiền nhiệm cho bộ quản lý file Windows Explorer ngày nay.

Không hề ngạc nhiên vì Windows 1.0 không thành công như mong đợi Do lúc đó không cónhiều nhu cầu cho một giao diện đồ họa người dùng cho các ứng dụng văn bản cho các máy tính PC của IBM và đây cũng là phiên bản Windows đầu tiên yêu cầu nhiều công xuất hơn các máy tính vào thời đại đó

3.Windows 2.0

Phiên bản thứ hai của Windows được phát hành vào năm 1987, đây là phiên bản được cải tiến dựa trên phiên bản Windows 1.0 Phiên bản mới này đã bổ sung thêm các cửa sổ có khảnăng xếp chồng nhau và cho phép tối thiểu hóa các cửa sổ để chuyển qua lại trong desktop bằng chuột

Hình 3: Các cửa sổ xếp chồng của Windows 2.0Trong phiên bản này, Windows 2.0 đã có trong nó các ứng dụng Word và Excel của

Microsoft Lúc này Word và Excel là các ứng dụng đồ họa cạnh tranh với các đối thủ khi đóWordPerfect và Lotus 1-2-3; các ứng dụng của Microsoft cần một giao diện đồ họa để có thể chạy hợp thức, do đó Microsoft đã tích hợp chúng vào với Windows

Lúc này không có nhiều ứng dụng tương thích với Windows Chỉ có một ngoại lệ đáng lưu

ý đó là chương trình Aldus PageMaker

4.Windows 3.0

Lần thứ ba có tiến bộ hơn các phiên bản trước rất nhiều và đánh dấu một mốc quan trọng trong thương mại Windows 3.0, phát hành năm 1990, là phiên bản thương mại thành công đầu tiên của hệ điều hành, Microsoft đã bán được khoảng 10 triệu copy trong hai năm trước

khi nâng cấp lên 3.1 Đây là phiên bản hệ điều hành đa nhiệm đích thực đầu tiên Sau sự thành công với Macintosh của Apple, thế giới máy tính cá nhân đã sẵn sàng cho một hệ điềuhành đa nhiệm cùng với giao diện đồ họa người dùng.

Hình 4: Phiên bản Windows 3.0Windows 3.0 là một cải thiện lớn so với các phiên bản trước đây Giao diện của nó đẹp hơn nhiều với các nút 3D và người dùng có thể thay đổi màu của desktop (tuy nhiên thời điểm này chưa có các ảnh nền - wallpaper) Các chương trình được khởi chạy thông qua chương trình Program Manager mới, và chương trình File Manager mới đã thay thế cho chương trình MS-DOS Executive cũ trong vấn đề quản lý file Đây cũng là phiên bản đầu tiên của Windows có trò chơi Solitaire trong đó Một điều quan trọng nữa là Windows 3.0 có một chế độ Protected/Enhanced cho phép các ứng dụng Windows nguyên bản có thể sử dụng bộ nhớ nhiều hơn hệ điều hành DOS của nó

Sau phát hành Windows 3.0, các ứng dụng được viết cho Windows được phát triển rất rộng rãi trong khi đó các ứng dụng không cho Windows (non-Windows) thì ngược lại Windows 3.0 đã làm cho các ứng dụng Word và Excel đã đánh bại các đối thủ cạnh tranh khác như WordPerfect, 1-2-3

5.Windows 3.1

Windows 3.1, phát hành năm 1992, có thể coi là một nâng cấp cho phiên bản 3.0 Phiên bản này không chỉ có các bản vá lỗi cần thiết mà nó còn là phiên bản đầu tiên mà Windows hiểnthị các font TrueType –làm cho Windows trở thành một nền tảng quan trọng cho các máy