CÁC PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH (SMARTPHONE)

Nguyên tắc phẩm chất cục bộ Nội dung - Chuyển đối tượng hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất.. Nguyên tắc phản trọn lượng Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

LỚP CAO HỌC CNTTQM KHÓA 6

Bài tiểu luận

Bộ môn: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

Đề tài:

CÁC PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO KHOA HỌC

VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH

(SMARTPHONE)

Giáo viên hướng dẫn: GS.TSKH Hoàng Kiếm

Học viên: Lê Hoài Nam

Mã học viên: CH1101106

Mục lục

I Tóm tắt nội dung 40 nguyên tắc sáng tạo trong khoa học 3

II Giới thiệu về lịch sử của smarphone (điện thoại thông minh) 11

III Phân tích sự phát triển smartphone bằng cách áp dụng các thủ thuật sáng tạo khoa học 15

IV Áp dụng phương pháp sáng tạo để nghĩ ra smartphone cho tương lai 18

V Kết luận 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ……18

I Tóm tắt nội dung 40 nguyên tắc sáng tạo trong khoa học

1 Nguyên tắc phân nhỏ

Nội dung;

- Chia đối tượng thành các phần độc lập

- Làm đối tượng trở nên tháo lắp được

- Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng

2 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng

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

3 Nguyên tắc phẩm chất cục 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 của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của

công việc

4 Nguyên tắc phản đối xứng

Nội dung:

- Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng

(nói chung làm giảm bậc đối xứng)

5 n tắ t ợ

Nội dung

- ết hợp các đối tượng đồng nhất ho c các đối tượng d ng cho các hoạt

động kế cận

- ết hợp về m t thời gian các hoạt động đồng nhất ho c kế cận

6 Nguyên tắc vạn năn

Nội dung:

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

7 Nguyên tắ “ ứa tron ”

Nội dung

- Một đối tượng được đ t bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba

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

8 Nguyên tắc phản trọn lượng

Nội dung

- B trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng

- B trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ

Nội dung

- Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép

ho c không mong muốn khi đối tượng làm việc (ho c gây ứng suất trước

để khi làm việc sẽ d ng ứng suất ngược lại )

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ

Nội dung

- Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn ho c từng phần, đối với đối tượng

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

11 Nguyên tắc dự phòng

Nội dung

- B đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các

phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn

12 Nguyên tắ đẳng th

Nội dung

- Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng

13 Nguyên tắ đảo n ược

Nội dung:

- Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược lại (ví dụ: không làm nóng mà làm lạnh đối tượng)

- Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động

- Lật ngược đối tượng

14 n tắ tr n o

Nội dung

- Chuyển những phần th ng của đối tượng thành cong, m t ph ng thành

m t cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu

- ử dụng các con lăn, viên bi, v ng xoắn

- Chuyển sang chuyển động uay, sử dụng lực ly tâm

15 Nguyên tắ lin động

Nội dung

- Cần thay đổi các đ t 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 với nhau

16 Nguyên tắc giải “t i ” oặ “t ừa”

Nội dung

- Nếu như khó nhận được 100% hiệu uả cần thiết, nên nhận ít hơn ho c nhiều hơn “một chút” Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn

17 Nguyên tắc chuyển sang 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

m t ph ng (hai chiều) Tương tự, những bài toán liên uan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên m t ph ng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều)

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

- Đ t đối tượng nằm nghiêng

- ử dụng m t sau của diện tích cho trước

- ử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh ho c tới m t sau của diện tích cho trước

18 Sử dụn dao độn ơ ọc

Nội dung

- Làm đối tượng dao động Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động ( đến tầng số siêu âm)

- ử dụng tầng số cộng hưởng

- Thay vì d ng các bộ rung cơ học, d ng các bộ rung áp điện

- ử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ

19 Nguyên tắ t động theo chu kỳ

Nội 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

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

20 Nguyên tắc liên tụ t động có ích

Nội dung

- Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải)

- hắc phục vận hành không tải và trung gian

- Chuyển chuyển động tịnh tiến ua lại thành chuyển động uay

21 Nguyên tắ “vượt n an ”

Nội dung

- Vượt ua các giai đoạn có hại ho c nguy hiểm với vận tốc lớn

- Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết

22 Nguyên tắc bi n hại thành lợi

Nội dung

- ử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trường)

để thu được hiệu ứng có lợi

- hắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác

- Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không c n có hại nữa

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi

Nội dung

- Thiết lập uan hệ phản hồi

- Nếu đã có uan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian

Nội dung

- ử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp

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

- ử dụng phế liệu, chát thải, năng lượng dư

26 Nguyên tắc sao chép (copy)

Nội dung

- Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không

tiện lợi ho c dễ vỡ, sử dụng bản sao

- Thay thế đối tượng ho c hệ các đối tượng bằng bản sao uang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết

- Nếu không thể sử dụng bản sao uang học ở v ng biểu kiến (v ng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại ho c tử ngoại

27 Nguyên tắ “rẻ” t a o “đắt”

Nội dung

- Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém

hơn (thí dụ như về tuổi thọ)

28 Thay th sơ đồ ơ ọc

Nội dung

- Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, uang, nhiệt, âm ho c m i vị

- ử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng

- Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định

sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định

- ử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ

29 Sử dụng các k t cấu khí và lỏng

Nội dung

- Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực

30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng

Nội dung

- ử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối

- Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng

31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ

Nội dung

- Làm đối tượng có nhiều lỗ ho c sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ )

- Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó

32 Nguyên tắ t a đổi màu sắc

Nội dung

- Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài

- Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài

- Để có thể uan sát được những đối tượng ho c những uá trình, sử

dụng các chất phụ gia màu, h ynh uang

- Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, d ng các nguyên tử đánh

dấu

- ử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp

33 Nguyên tắ đồng nhất

Nội dung

- Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ c ng một vật liệu (ho c từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các ph n

Nội dung

- Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ ho c trở nên không cần thiết

phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi ) ho c phải biến dạng

- Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong uá

trình làm việc

35 T a đổi các thông số hoá lý của đối tượng

Nội dung

- Thay đổi trạng thái đối tượng

- Thay đổi nồng độ hay độ đậm đ c

- Thay đổi độ dẻo

- Thay đổi nhiệt độ, thể tích

36 Sử dụng chuyển pha

Nội dung

- ử dụng các hiện tượng nảy sinh trong uá trình chuyển pha như : thay

đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng

37 Sử dụng sự nở nhiệt

Nội dung

- ử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu

- Nếu đã d ng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt

khác nhau

38 Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh

Nội dung

- Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy

- Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy

- Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí ho c ôxy

- Thay ôxy giàu ôzôn (ho c ôxy bị ion hoá) bằng chính ôzôn

39 T a đổi độ trơ

Nội dung

- Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà

- Đưa thêm vào đối tượng các phần , các chất , phụ gia trung hoà

- Thực hiện uá trình trong chân không

40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite)

Nội dung

- Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành

(composite) Hay nói chung, sử dụng các vật liệu mới

II Giới thiệu về lịch sử của smarphone (điện thoại thông minh)

1 SMARTPHONE LÀ GÌ

- martphone là điện thoại di động được xây dựng dựa trên điện toán di động, với khả năng tính toán cao cấp và kết nối hơn h ng các điện thoại di động thông thường khác

- Thế hệ smartphone đầu tiên được gọi là PDA (Persional digital assistant) kết hợp với khă năng nghe gọi và chụp ảnh

- marphone hiện đại ngày nay c n được kết hợp thêm khả năng nghe nhạc, chụp ảnh uay phim

và kết nối định vị toàn cầu GP , có màn hình cảm ứng độ phân giải cao, trình duyệt web tiêu chuẩn, truy cập Internet tốc độ cao ua wifi và 3G

- Hệ điều hành phổ biến hiện nay cho smartphone có thể kể đến là iO , Android, Windows Phone, ymbian, Blackberry và các phiên bản linux khác như Maemo và MeeGo Mỗi hệ điều hành có những khả năng khác nhau và ph hợp với những thiết bị khác nhau

- Bên cạnh đó,smartphone c n có khả năng cung cấp thư viện lập trình API cho các nhà phát triển ứng dụng, nhằm tạo ra nhiều ứng dụng hơn cho các nền tảng di động thông minh

2 SYMBIAN

ymbian là hệ điều hành di động được Nokia và ony Ericsson hợp tác phát triển từ những năm đầu thế kỉ XXI

- Năm 2000, Ericsson R380 martphone ra mắt, đây

được xem là mẫu điện thoại thông minh đầu tiên của

nền tảng ymbian O Thiết bị này được tạp chỉ

Popular cience đánh giá là thiết bị uan trọng và hữu

dụng nhất trong lĩnh vực khoa học và công nghệ Năm

2002, P800 được ra đời là mẫu nâng cấp của R380

- C ng năm 2000, Nokia 9210 communicator cũng được trình làng với màn hình màu Thiết bị này được đánh giá là 1 mẫu điện thoại thông minh tiêu biểu chạy trên nền tảng ymbian O Tiếp theo là 9500 Communicator, đây là chiếc điện thoại đầu tiên có khả năng kết nối Wifi Cuối

c ng là E90 Communicator tích hợp thêm GP định vị toàn cầu

- Năm 2007, Nokia ra mắt Nokia N95, tích hợp nhiều tính năng đa phương tiên, GP , máy ảnh 5 megapixel tự động lấy nét và có đèn flash, kếu nối 3G, WiFi và khả năng xuất hình ảnh ra TiVi N95 trở thành điện thoại tiêu chuẩn cho 1 smartphone cao cấp trong suốt vài năm sau đó

- Tiếp theo, năm 2009, amsung giới thiệu i8910hd, sử dụng ymbian với màn hình cảm ứng, máy ảnh 8 megapixel, kèm theo phần mềm chỉnh sửa ảnh chuyên nghiệp, xem video chất lượng

HD và hỗ trợ internet hoàn chỉnh trên màn hình cảm ứng lớn

- Vào năm 2010, Nokia ra mắt Nokia N8

smartphone, có màn hình cảm ứng điện dung sử

dụng ngón tay để điều khiển, đây là thiết bị đầu

tiên sử dụng ymbian^3 Nó được trang bị camera

12 megapixel, đèn flash Xenon, uay Video HD

720p, có khả năng định vị toàn cầu và thoại video

với camera phía trước

- Tuy nhiên, vào năm 2011, hệ điều hành ymbian

từng là nền tảng di động thông minh số 1 thế giới từ năm 1996 đã phải nhường ngôi cho hệ điều hành Google Android OS

3 PALM, WINDOWS và BLACKBERRY

Từ những năm 1990, khi bắt đầu xuất hiện những chiếc smartphone đầu tiên với tên gọi PDA, những hệ điều hành di động thông minh cũng xuất hiện phiên bản đầu tiên như Palm O , Blackberry OS và Windows CE/Pocket PC

Vào đầu năm 2001, Palm giới thiệu yocera

6035, chiếc smartphone đầu tiên có đầy đủ tính

năng của 1 PDA cao cấp, sử dụng mạng wireless

của Verizon Hỗ trợ duyệt web đơn giản

C ng năm này, Microsoft ra mắt Windows CE

Packet PC O được ví như "Microsoft Windows

trên thiết bị di động"

2002, Handspring ra mắt điện thoại Palm O

Treo, có bàn phím vật lý QWERTY đầy đủ, duyệt web, gửi email, lịch, và danh sách liên hệ, hỗ trợ cài đ t ứng dụng từ các hãng sản xuất khác nhau

2002 RIM ra mắt chiếc Blackberry đầu tiên, với tính năng nổi bật là gửi nhận email Blackberry

đã trở thành điện thoại thông minh đầu tiên được tối ưu tính năng sử dụng email tốt nhất

4 IPHONE

Năm 2007, Apple giới thiệu chiếc iPhone đầu tiên với mức giá 499$ Đây là chiếc smartphone đầu tiên sử dụng màn hình cảm ứng Toàn bộ thiết bị là màn hình cảm ứng điện dung lớn, cho phép tương tác bằng ngón tay (thay vì bằng bút như màn hình cảm ứng điện trở trước đó) Nhập liệu bằng bàn phím ảo thay cho bàn phím vật lý thông thường iPhone được trang bị trình duyệt web được đánh giá là "vượt xa" các đối thủ cạnh tranh tại thời điểm ra mắt

Tại WWDC, Apple thông báo b ng nâng cấp cho iPhone hỗ trợ ứng dụng web 2.0, chạy trên trình duyệt và sử dụng giao diện tương tác của iPhone vì hiện tại iPhone vẫn chưa cho phép người d ng cài thêm ứng dụng từ các nhà sản xuất khác vào thiết bị của mình

Năm 2008, Apple giới thiệu iPhone 3G với giá 199$ kèm hợp đồng 2 năm Điểm nổi bật là ở phiên bản này, Apple cung câp thêm App tore cho phép người d ng iPhone tải ứng dụng từ các nhà sản xuất khác nhau về máy thông ua kết nối Internet Vào lúc ra mắt App tore cung cấp cho người d ng 500 ứng dụng và phát triển với tốc độ chóng m t

Năm 2010, Apple ra mắt iPhone 4 với hệ

điều hành iO 4, hỗ trợ đa nhiệm, màn

hình độ phân giải cao 960x640px camera

5 megapixel với đèn flash, uay video HD

720p, camera phía trước, bộ xử lý 800Mhz,

hỗ trợ chia sẽ internet ua kết nối Wifi

Ngày 4/10/2011, iPhone 4 được giới thiệu

với bộ xử lý 2 nhân A5, camera 8

megapixel và khả năng uay video full

HD

Bên cạnh đó App c n giới thiệu iO 5 và ứng d ng iCloud