Tiểu luận Trình bày về nội dung vận dụng những kiến thức về phương pháp luận, phương pháp sáng tạo để giải quyết một vấn

Thực hiện một hành động liên tục không nghỉ trong đó tất cả các phần của vật thể hoạt động hết công suất b.. Thay thế một vật thể bằng bản sao hoặc hình ảnh của nó, có thể dùng thước để

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG

Phương Pháp Luận Sáng Tạo Trong Khoa Học

Trình bày về nội dung vận dụng những kiến thức

về phương pháp luận, phương pháp sáng tạo để giải quyết một vấn đề nào đó trong tin học

Giáo viên hướng dẫn: GS.TSKH Hoàng Kiếm

Sinh viên: Trần Hoài Phong MSSV: CH1101027

MỤC LỤC

Lời mở đầu: 3

I 40 Nguyên tắc (thủ thuật) sáng tạo: 4

II Ứng dụng triz vào việc phát triển giao diện đồ hoạ với kích thước giới hạn của màn hình: 10

1 Giới thiệu: 10

2 Phân tích vấn đề thiếu không gian màn hình : 10

3 Các khía cạnh khác nhau của mong muốn tối đa hoá thông tin hiển thị: 11

4 Các phương pháp khác để giải quyết vấn đề không gian màn hình: 12

5 Một số phát minh để tối đa hoá thông tin hiển thị: 12

III Kết luận : 18

Tài liệu tham khảo : 19

Lời mở đầu:

Khoa học là quá trình nghiên cứu nhằm khám phá ra những kiến thức mới, học thuyết mới, … về tự nhiên và xã hội Những kiến thức hay học thuyết mới này tốt hơn, có thể thay thế dần những cái cũ, không còn phù hợp

Nghiên cứu khoa học là một họat động tìm kiếm, xem xét, điều tra, hoặc thử nghiệm Dựa trên những số liệu, tài liệu, kiến thức,… đạt được từ các thí nghiệm NCKH để phát hiện ra những cái mới về bản chất sự vật, về thế giới tự nhiên và xã hội, và để sáng tạo phương pháp và phương tiện kỹ thuật mới cao hơn, giá trị hơn Con người muốn làm NCKH phải có kiến thức nhất định về lãnh vực nghiên cứu và cái chính là phải rèn luyện cách làm việc tự lực, có phương pháp từ lúc ngồi trên ghế nhà trường

Trong phạm vi bài thu hoạch này em xin tập trung phần lớn vào 40 thủ thuật nói chung và đưa ra một ví dụ đặc thù trong ngành công nghệ thông tin Ví

dụ này đã áp dụng được những nguyên lý trong 40 thủ thuật Những phát minh trong các ví dụ đã góp một phần trong quá trình phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ thông tin nói riêng cũng như xã hội nói chung Qua đó cho ta thấy được những lợi ích mà khoa học đã đem lại cho cuộc sống chúng ta ngày nay và tương lai sau này

I 40 Nguyên tắc (thủ thuật) sáng tạo:

Bộ óc của chúng ta chỉ làm việc một cách thực sự tích cực khi cần giải quyết một vấn đề nào đó mà chưa biết lời giải Cách suy nghĩ giải quyết vấn đề thường

là theo phương pháp thử và sai, dựa trên các kinh nghiệm đã trải qua, cách suy nghĩ như vậy có rất nhiều nhược điểm Nhà khoa học Atshuler trong suốt quá trình làm việc của mình đã tìm ra những phương pháp mới, giúp suy nghĩ giải quyết vấn

đề nhanh hơn, tốt hơn Hệ thống các phương pháp này cùng các kỹ năng tư duy

tương ứng được gọi là "Phương pháp luận sáng tạo" Giúp chúng ta có thể giải

quyết mọi vấn đề một cách có hệ thống, khoa học và sáng tạo Hệ thống các

nguyên tắc sáng tạo còn giúp cho chúng ta xây dựng được tác phong, suy nghĩ và làm việc một cách khoa học, sáng tạo; góp phần xây dựng tư duy biện chứng Dưới đây xin được lần lượt điểm qua 40 nguyên tắc đó :

1 Nguyên tắc phân nhỏ:

a Chia vật thể thành những phần độc lập

b Tạo một vật thể lắp ghép

c Tăng mức độ phân chia của vật thể

2 Nguyên tắc “tách khỏi”:

a Trích (bỏ hoặc tách) phần hoặc tính chất « nhiễu loạn » ra khỏi vật thể hoặc,

b Trích phần hoặc tính chất cần thiết

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ:

a Chuyển cấu trúc (của vật thể hoặc môi trường/tác động bên ngoài) từ đồng nhất sang không đồng nhất

b Những bộ phận khác nhau thực hiện những chức năng khác nhau

c Đặt mỗi bộ phận của vật thể dưới các điều kiện hoạt động tối ưu

4 Nguyên tắc phản đối xứng:

a Thay một hình đối xứng thành một hình không đối xứng

b Nếu vật thể đã bất đối xứng rồi thì tăng độ bất đối xứng

5 Nguyên tắc kết hợp:

a Kết hợp về không gian những vật thể đồng nhất hoặc những vật thể dành cho những thao tác kề nhau

b Kết hợp về thời gian những thao tác đồng nhất hoặc kề nhau

6 Nguyên tắc vạn năng:

Vật thể hoạt động đa chức năng loại bỏ một số vật thể khác

7 Nguyên tắc “chứa trong”:

a Để một vật thể trong lòng một vật thể khác, vật thể khác này lại để trong lòng một vật thể thứ ba

b Chuyển một vật thể thông qua một khoảng trống của một vật thể khác

8 Nguyên tắc phản trọng lượng:

a Bù trừ trọng lượng của vật thể bằng cách nối với một vật thể khác mà có một lực đẩy

b Bù trừ trọng lượng của vật thể bằng tương tác với môi trường cung cấp khí hoặc thủy động lực

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ:

a Thực hiện phản hoạt động trước tiên

b Nếu vật thể chịu áp lực thì cung cấp cung cấp một phản áp lực trước đó

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ:

a Trước tiên thực hiện tất cả hoặc một phần hoạt động

b Sắp xếp các vật thể sao cho chúng có thể đi vào hoạt động trong một khoảng thời gian hợp lí và từ một vị trí thích hợp

11 Nguyên tắc dự phòng:

Bù trừ cho tính không tin cậy của vật thể bằng biện pháp trả đũa trước tiên

12 Nguyên tắc đẳng thế:

Thay đổi điều kiện làm việc sao cho không phải nâng lên hoặc hạ xuống

13 Nguyên tắc đảo ngược:

a Thay cho một hành động điều khiển bởi các chi tiết kĩ thuật của bài toán, áp dụng một hành động ngược lại

b Làm cho phần chuyển động của vật thể hoặt môi trường bên ngoài của vật thể

trở nên bất động và những phần bất động trở thành chuyển động

c Lật úp vật thể

14 Nguyên tắc cầu (tròn) hoá:

a Thay những vật thể thẳng hoặc bề mặt bằng phẳng thành những mặt cong ; thay thể hình lập phương thành hình cầu

b Sử dụng con lăn, vật hình xoắn ốc

c Thay thế chuyển động thẳng bằng chuyển động quay ; tận dụng lực li tâm

15 Nguyên tắc linh động:

a Tạo một vật thể hoặc môi trường của nó tự động điều chỉnh tới chế độ tối ưu tại mỗi trạng thái hoạt động

b Chia vật thể thành những phần nhỏ mà có thể thay đổi vị trí tương đối với nhau

c Nếu vật thể bất động thì làm cho nó chuyển động và có thể trao đổi

16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”:

Nếu khó có thể đạt 100% hiệu quả mong muốn thì cố đạt đến cái đơn giản nhất

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác:

a Loại bỏ các bài toán bằng cách dịch chuyển một vật thể trong một chuyển động hai chiều (tức là dọc theo mặt phẳng)

b Dùng tổ hợp chồng chập đa lớp thay cho đơn lớp

c Làm nghiêng vật thể hoặc quay nó lên cạnh của nó

18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học:

a Đặt vật thể vào thế rung động

b Nếu đã rung động rồi thì tăng tần số, thậm chí đến tận tần số sóng siêu âm

c Sử dụng tần số cộng hưởng

d Thay áp rung cho rung cơ học

e Dùng rung động siêu âm với từ trường

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ:

a Thay một hành động liên tục thành một hành động tuần hoàn (xung)

b Nếu một hành động đã tuần hoàn rồi thì thay đổi tần số

c Sử dụng xung giữa các xung lực để cung cấp hành động bổ xung

20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích

a Thực hiện một hành động liên tục (không nghỉ) trong đó tất cả các phần của vật thể hoạt động hết công suất

b Loại bỏ các hành động không hiệu quả và trung gian

21 Nguyên tắc “vượt nhanh”:

Thực hành các thao tác có hại hoặc mạo hiểm với tốc độ thật nhanh

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi:

a Sử dụng những yếu tố có hại hoặc các tác động môi trường để thu những hiệu quả tích cực

b Loại bỏ những yếu tố có hại bằng việc kết hợp nó với một yếu tố có hại khác

c Tăng tác động có hại đến khi nó tự triệt tiêu tính có hại của nó

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi:

a Mở đầu thông tin phản hồi

b Nếu đã có thông tin phản hồi thì đảo ngược nó

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian:

a Dùng một vật thể trung gian để truyền hay thực hiện một hành động

b Tạm thời nối một vật thể với một vật thể khác mà nó dễ dàng được tháo bỏ đi

25 Nguyên tắc tự phục vụ:

a Làm cho vật thể tự phục vụ và thực hiện những thao tác bổ sung và sửa chữa

b Tận dụng vật liệu và năng lượng bỏ đi

26 Nguyên tắc sao chép (copy):

a Dùng một bản sao đơn giản và rẻ tiền thay cho một vật thể phức tạp, đắt tiền, dễ

vỡ hay bất tiện

b Thay thế một vật thể bằng bản sao hoặc hình ảnh của nó, có thể dùng thước để tăng hoặc giảm kích thước

c Nếu các bản sao quang học đã được dùng, thay chúng bằng những bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại

27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”:

Thay một vật thể đắt tiền bằng nhiều những vật thể rẻ tiền có ít ưu điểm hơn (ví dụ tuổi thọ kém đi)

28 Thay thế sơ đồ cơ học:

a Thay thế hệ cơ học bằng hệ quang, âm hoặc khứu giác (mùi)

b Dùng điện, từ, điện từ trường để tương tác với vật thể

c Thay thế các trường

29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng:

Thay thế các phần cứng rắn của vật thể bằng khí hoặc chất lỏng Các phần này có thể dùng không khí hoặc nước để phồng lên, hoặc dùng đệm hơi hay đệm thủy tĩnh

30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng:

a Thay cấu trúc truyền thống bằng cấu trúc làm từ màng linh động hoặc màng mỏng

b Cô lập vật thể ra khỏi môi trường xung quanh bằng cách sử dụng màng linh động hoặc màng mỏng

31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ:

a Dùng vật thể xốp hoặc các yếu tố xốp (chèn, phủ, …)

32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc:

a Đổi màu của vật thể hoặc những thứ quanh nó

b Đổi độ trong suốt của vật thể hoặc quá trình mà khó có quan sát

c Dùng bổ sung màu để quan sát các vật thể hoặc quá trình khó quan sát

d Nếu đã dùng bổ sung màu thì dùng các yếu tố khác để theo dõi

33 Nguyên tắc đồng nhất:

Làm các vật thể tương tác với vật thể đầu tiên bằng cùng loại vật liệu hoặc vật liệu rất gần với vật thể đầu tiên đó

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần:

a Một yếu tố của vật thể sau khi hoàn thành chức năng hoặc trở nên vô dụng thì hãy loại bỏ hoặc thay đổi nó (vứt bỏ, phân hủy, làm bay hơi, …)

b Loại bỏ ngay lập tức những phần của vật thể không còn tác dụng

35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng:

Thay đổi trạng thái kết tập, phân bố mật độ, độ linh động, nhiệt độ của vật thể

36 Sử dụng chuyển pha:

Ứng dụng các hiệu ứng trong quá trình chuyển pha của vật liệu Ví dụ trong khi thay đổi thể tích, bậc tự do hay hấp thụ nhiệt

37 Sử dụng sự nở nhiệt:

a Dùng vậtt liệu có thể co giãn theo nhiệt độ

b Sử dụng các vật liệu khác nhau với các hệ số giãn nở nhiệt khác nhau

38 Sử dụng các chất oxy hoá mạnh:

a Thay không khí thường bằng môi trường nhiều không khí

b Thay môi trường giàu không khí bằng ô xi

c Xử lí vật thể trong môi trường giàu không khí hoặc ô xi bằng phóng xạ ion hóa

d Sử dụng ô xi ion hóa

39 Thay đổi độ trơ:

a Thay môi trường thường bằng môi trường khí trơ

b Thực hiện quá trình trong chân không

40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite):

Thay vật liệu đồng nhất bằng vật liệu composite

II Ứng dụng triz vào việc phát triển giao diện đồ hoạ với kích thước giới hạn của màn hình:

1 Giới thiệu:

Việc phát triển giao diện đồ hoạ giúp người dùng máy tính có thể thao tác dễ dàng

và đơn giản hơn Tuy nhiên kích thước của màn hình hiển thị thường được xem là hạn chế trong giao diện đồ hoạ của người dùng Điều này là do:

- Các phần mềm hiện đại cần nhiều chi tiết đồ họa trong GUI điều này đòi hỏi không gian màn hình nhiều hơn nữa

- Người sử dụng thường làm việc trên nhiều tài liệu cùng một lúc do đó đòi hỏi nhiều không gian màn hình

- Việc chuyển đổi qua lại của các công việc – task đòi hỏi các công cụ điều khiển nhiều hơn Những công cụ này thông thường cũng đòi hỏi không gian màn hình

- Cpu và bộ nhớ của máy tính có thể giúp tạo ra và thao tác các tài liệu, cơ sở dữ liệu và hình ảnh rất lớn bằng cách sử dụng các phần mềm khác nhau Nhưng kích cỡ của màn hình hiển thị thường nhỏ để hiển thị đủ các đối tượng hoặc tài liệu này

2 Phân tích vấn đề thiếu không gian màn hình :

Lý tưởng màn hình nên hiện hết tất cả thông tin mà người dùng muốn

Giải pháp:

thường rất đắt tiền Chúng rất khó di chuyển cũng như quản lý Bên cạnh đó

có một giới hạn vật lý khi muốn mở rộng kích thước màn hình ra ngoài giới hạn

- Giảm kích thước font, hình ảnh và các chi tiết đồ hoạ (nguyên lý 35: đổi thông

số hoá lý của đối tượng) Nhưng làm vậy sẽ làm giảm tỷ lệ rỏ ràng đối với người dùng

- Chia màn hình thành nhiều cửa sổ khác nhau để hiển thị các nhóm đối tượng

và dữ liệu riêng biệt (nguyên lý 1: phân nhỏ) Cho phép các cửa sổ chồng lên nhau để gia tăng số lượng cửa sổ vượt qua kích thước của màn hình vật lý (nguyên lý 17: chuyển sang chiều khác) Chuyển cửa sổ hoạt đồng nhiều lên trên cùng thông qua việc phân chia thời gian hiển thị (nguyên lý 1: phân nhỏ) Kết hợp giửa việc phân chia không gian và phân chia thời gian hiển thị để hiển thị thông tin hiệu quả hơn (nguyên lý 40: sử dụng vật liệu tổng hợp) Tuy nhiên có một khuyết điểm là cửa sổ hiển thị sẽ che lấp một phần thông tin của các cửa sổ đang chạy nền phía sau

- Dùng các thanh công cụ có thể thay đổi vị trí để không che lắp dữ liệu có giá trị ở phía sau (nguyên lý 15: năng động)

- Dùng giao diện 3 chiều để hiển thị nhiều chi tiết hơn trên màn hình (nguyên lý 17: chuyển sang chiều khác)

- Dùng các cửa sổ trong suốt để có thể nhìn được đối tượng ẩn phía sau (nguyên

lý 32: đổi màu)

3 Các khía cạnh khác nhau của mong muốn tối đa hoá thông tin hiển thị:

- Tối đa hoá số lượng và kích thước cửa sổ trên kích thước giới hạn của màn hình ví dụ các cửa sổ chồng lên nhau, cấc tầng cửa sổ

- Tối đa hoá các nút, thanh công cụ, menu và các đối tượng gui khác trên 1 cửa

sổ hoặc 1 màn hình hiển thị

- Tối đa hoá số lượng nút hoặc các mục trên thanh toolbar và menu bằng cách dùng các toolbar sổ xuống

- Tối đa hoá sự trợ giúp và chú thích trong 1 không gian giới hạn của các nút và icon ví dụ sự hiện hover

- Tối đa hoá hiển thị thông tin đầy đủ của dữ liệu trên màn hình bằng cách dùng các thanh cuộn màn hình

4 Các phương pháp khác để giải quyết vấn đề không gian màn hình:

- Dùng icon cho cửa sổ - kỹ thuật dùng icon để làm biểu tượng cho cửa sổ giúp chiếm ít không gian hơn nhưng vẫn gợi cho người dùng biết được thông tin bên trong của cửa sổ Màn hình có thể chuyển từ cửa sổ này sang cửa sổ khác bằng cách thu nhỏ cửa sổ xuống thành icon và phóng lớn cửa sổ khác khi cần

- Không gian làm việc ảo lớn – giao diện màn hình được giả lập là một không gian chuyển động ảo Các đối tượng và dữ liệu được sắp xếp thành các giao diện như tổng quát, chi tiết, Người dùng thực hiện di chuyển từ giao diện này sang giao diện khác trên một kích thước màn hình

- Giả lập nhiều màn hình khác nhau – tạo ra các màn hình ảo người dùng có thể chuyển từ màn hình này sang màn hình khác

5 Một số phát minh để tối đa hoá thông tin hiển thị:

5.1 Giao diện người dùng 4 chiều:

 Vấn đề:

Trong giao diện bình thường, các icon được dùng để biểu thị các ứng dụng khác nhau Khi người dùng thêm nhiều icon lên màn hình sẽ dẫn đến tình trạng thiếu không gian Làm sao để có thể hiển thị nhiều icon trên một màn hình giới hạn có sẵn

 Phát minh:

Eng Lim Goh đã phát mỉnh a giao diện đồ hoạ 4 chiều (bằng sáng chế 5678015 tháng 10 năm 1997) để giải quyết vấn đề nêu trên Theo như phát minh thì giao diện sẽ được hiển thị như một khối lập phương xoay Có thể hiển thị được tới sáu giao diện giả lập

 Phân tích dựa trên triz:

Mục tiêu là muốn hiện càng nhiều icon trên màn hình càng tốt

Giải pháp 1: Trong 1 vài trường hợp thanh cuộn được sử dụng để giúp mở rộng không gian (nguyên lý 15: năng động) Nhưng chỉ 1 phần không gian được hiển thị

ở một thời điểm nhất định

Giải pháp 2: Dùng nhiều cửa sổ khác nhau mỗi cửa sổ chứa một tập hơn các icon (nguyên lý 1: phân nhỏ) Nhưng vì các cửa sổ sẽ chồng lên nhau, người dùng chỉ thấy một tập hợp các icon trong 1 thời điểm nhất định

Giải pháp 3: Hiện các icon trên không gian 3 hoặc 4 chiều (nguyên lý 17: chuyển sang chiều khác) Ngoài ra giao diện còn được làm mở đi để các icon phía sau vẫn

có thể thấy được (nguyên lý 32: đổi màu) Khối lập phương có thể xoay được cho phép người dùng có thể truy cập dễ dàng đến giao diện cần dùng (nguyên lý 15: năng động)