phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LỚP CAO HỌC KHÓA 6 Công nghệ thông tin với sự tự do, sáng tạo và chia sẻ HVTH: Phạm Nguyễn Trường An MSHV: CH1101062 GVHD: HOÀNG VĂN KIẾM Báo cáo cuối kỳ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Mục lục A.KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 5 I.Khái niệm và phân loại: 5 a.Phân loại theo nguồn gốc hình thành khoa học: 5 b.Phân loại theo mục đích ứng dụng khoa học 6 c.Phân loại theo mức độ khái quát hóa của khoa học 6 d.Phân loại theo kết quả họat động chủ quan của con người 6 e.Phân loại theo cơ cấu của hệ thống tri thức hoặc chương trình đào tạo 6 f.Phân loại theo đối tượng nghiên cứu của khoa học 7 II.Nghiên cứu khoa học 7 a.Đặt vấn đề, mục đích, hoặc câu hỏi nghiên cứu 7 b.Những giả định 7 c.Danh mục tài liệu 8 d.Trình tự 8 e.Tầm quan sát, dữ liệu, kết quả 8 f.Kết luận 8 III.Đề tài nghiên cứu khoa học 9 a.Khái niệm đề tài 9 b.Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 9 c.Mục đích và mục tiêu nghiên cứu 9 B.PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO VÀ ĐỔI MỚI TRONG KHOA HỌC 9 I.Khái niệm, đối tượng, mục đích và ý nghĩa 9 II.Những nội dung chính 10 a.Vấn đề khoa học 10 b.Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học 10 c.Phương pháp giải quyết vấn đề khoa học về phát minh, sáng chế 11 d.Các phương pháp giải quyết vấn đề tổng quát 13 C.ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO VÀO NHỮNG VẤN ĐỀ CỤ THỂ TRONG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 14 I.Sự giải phóng của ngành phần mềm và bùng nổ sáng tạo trong công nghệ thông tin 15 GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 2/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học a.Giai đoạn 1: Phần mềm là gắn liền với phần cứng 15 b.Giai đoạn 2: Định hình nền công nghiệp với sự trỗi dậy của máy tính cá nhân 16 c.Sự trỗi dậy của phần mềm mã nguồn mở và câu chuyện Tái ông thất mã 17 II.Áp dụng các nguyên tắc sáng tạo trong xây dựng phần mềm 19 a.Nhu cầu thực tế 19 b.Phân tích các giải pháp đã có và tìm ra vấn đề: 20 c.Xác định lại vấn đề 21 III.Sáng tạo, phát triển từ những công cụ đã có: 23 a.Giao thức bittorrent 23 b.SHA-1 Hash và file checksum 25 c.Giao diện người dùng 27 IV.Chi tiết thiết kế, mô tả hoạt động 29 a.Kết cấu chương trình 29 V.Giao diện chính 31 a.Bộ thư viện lõi 35 b.Cơ chế send file 37 VI.Một số mẹo dùng trong lúc cài đặt chương trình 38 a.Background 38 b.Synchronous socket programming 39 c.Thread synchronization 40 Cách lấy external IP 42 d.Lấy Icon của file – task 43 e.Cách dừng một thread 44 f.Cách ngăn không cho hệ thống vẽ lại chương trình 44 D.TÀI LIỆU THAM KHẢO: 46 GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 3/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học A.KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I. Khái niệm và phân loại: 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 nầy, tốt hơn, có thể thay thế dần những cái cũ, không còn phù hợp. Khoa học bao gồm một hệ thống tri thức về qui luật của vật chất và sự vận động của vật chất, những qui luật của tự nhiên, xã hội, và tư duy. Hệ thống tri thức này hình thành trong lịch sử và không ngừng phát triển trên cơ sở thực tiễn xã hội. Phân biệt ra 2 hệ thống tri thức: tri thức kinh nghiệm và tri thức khoa học. Có nhiều hướng phân loại khoa học: theo nguồn gốc (lý thuyết, thực nghiệm, thực chứng…), theo mục đích ứng dụng (mô tả, phân tích, tổng hợp, sáng tạo…), theo mức độ khái quát (cụ thể, trừu tượng, tổng quát…), theo tính tương liên (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…). a. Phân loại theo nguồn gốc hình thành khoa học: Khoa học lý thuyết (sciences théorique) Khoa học thuần túy (scieces pures, sciences de pure érudition) Khoa học thực nghiệm (sciences empiricales,sciences expérimentales) Khoa học thực chứng (sciences positives) Khoa học quy nạp (sciences inductives) Khoa học diễn dịch (sciences déductives) GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 4/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học b. Phân loại theo mục đích ứng dụng khoa học Khoa học mô tả (sciences descriptives) Khoa học phân tích (sciences analytiques) Khoa học tổng hợp (sciences synthétiques) Khoa học ứng dụng (sciences appliquées) Khoa học hành động (sciences de l’action) Khoa học sáng tạo (sciences créatrices) c. Phân loại theo mức độ khái quát hóa của khoa học Khoa học cụ thể (sciences concrètes) Khoa học trừu tượng (sciences abstraites) Khoa học tổng quát (sciences générales) Khoa học đặc thù (sciences particulières) 4. Phân loại theo tính tương liên giữa các khoa học Khoa học liên bộ môn(sciences inter-disciplinaires) Khoa học đa bộ môn (sciences multi-disciplinaires) d. Phân loại theo kết quả họat động chủ quan của con người Khoa học ký ức (sciences de la mémoire) Khoa học tư duy (sciences de la pensée) Khoa học suy luận (sciences de la raison) Khoa học tưởng tượng (sciences de l’imagination) e. Phân loại theo cơ cấu của hệ thống tri thức hoặc chương trình đào tạo Khoa học cơ bản (sciences de base) Khoa học cơ sở (sciences fondamentales) Khoa học chuyên môn (sciences de spécialisation) GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 5/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học f. Phân loại theo đối tượng nghiên cứu của khoa học Khoa học tự nhiên (sciences naturelles, sciences de la nature) Khoa học kỹ thuật (sciences techniques) Khoa học công nghệ (sciences technologiques, sciences d’engineering) Khoa học xã hội (sciences sociales) Khoa học nhân văn (sciences humaines) Khoa học nông nghiệp (sciences agricoles) Khoa học cơ bản (sciences de la santée) II. Nghiên cứu khoa học Nghiên cứu khoa học là một hoạt 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 nghiên cứu khoa học 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. Phương pháp nghiên cứu khoa học nói chung gồm sáu bước cơ bản sau: a. Đặt vấn đề, mục đích, hoặc câu hỏi nghiên cứu Đặt vấn đề hay câu hỏi nghiên cứu là phần quan trọng nhất của phương pháp nghiên cứu khoa học. Mỗi một phần dự án được thực hiện để trả lời câu hỏi này. Các câu hỏi nghiên cứu đôi khi được hình thành như là một tuyên bố và được gọi là “vấn đề” hoặc "báo cáo vấn đề." Mục tiêu hay những ý tưởng kiểm chứng là gì? Câu hỏi khoa học đang trả lời là gì? b. Những giả định Giả định là một dạng dự báo, được hình thành như một tuyên bố để dẫn tới câu trả lời cho câu hỏi nghiên cứu. Giải thích một cách thuyết phục các dự án sử dụng để chứng minh cho mục đích nghiên cứu. Nên cố gắng trình bày kỹ về các kết luận có được thông qua đo lường. Không phải lúc nào kết luận cũng phù hợp với giả thuyết. GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 6/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học c. Danh mục tài liệu Danh sách tất cả các vật tư, thiết bị, tài liệu được sử dụng trong nghiên cứu hoặc thử nghiệm. Danh sách các tài liệu phải bao gồm các trình tự của tất cả thao tác. d. Trình tự Là mô tả chi tiết, từng bước về cách thực hiện thử nghiệm. Mô tả rõ ràng cách khống chế các biến số cũng như từng bước làm thế nào lấy được kết quả cuối cùng thông qua đo lường để chứng minh hay bác bỏ giả thuyết. Các tiến trình thực hiện nên được đúc kết theo một phương pháp mà theo đó người khác dễ dàng thực hiện lại. Hình ảnh mô tả các thao tác được hiện rõ trên bảng hiển thị. e. Tầm quan sát, dữ liệu, kết quả Các kết quả thường là dưới hình thức một tuyên bố để giải thích hoặc diễn giải dữ liệu. Kết quả thu được ở dạng dữ liệu thô, đồ thị, kết luận rút ra từ những dữ liệu có trước. Hình ảnh cũng có thể được sử dụng ở đây. f. Kết luận Kết luận là một bản tóm tắt các nghiên cứu và các kết quả của thử nghiệm. Đây là nơi trả lời các vấn đề hay câu hỏi nghiên cứu. Cần đưa ra một tuyên bố cho dù dữ liệu có hỗ trợ giả thuyết hay không. Cần phải có đủ dữ liệu để chứng minh một phần hoặc phản bác toàn bộ giả thuyết. Trong trường hợp này, có thể giải thích tại sao có các kết quả khác nhau. Các phương pháp khoa học không phải là đúc bằng bê tông mà nó là một hệ thống, minh bạch và khá dễ để học hỏi và sử dụng mà không nhà khoa học nào có thể sử dụng nó cho lợi ích riêng của họ. Phương pháp khoa học không phải là một điều gì rất cụ thể mà nó mang tính hệ thống, trực tiếp và khá dễ để sử dụng và học hỏi thậm chí đối với những người không phải là các nhà khoa học với các mối quan tâm khác nhau. GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 7/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học III. Đề tài nghiên cứu khoa học a. Khái niệm đề tài Đề tài là một hình thức tổ chức NCKH do một người hoặc một nhóm người thực hiện. Một số hình thức tổ chức nghiên cứu khác không hoàn toàn mang tính chất nghiên cứu khoa hoc, chẳng hạn như: chương trình, dự án, đề án. b. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: là bản chất của sự vật hay hiện tượng cần xem xét và làm rõ trong nhiệm vụ nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu: đối tượng nghiên cứu được khảo sát trong trong phạm vi nhất định về mặt thời gian, không gian và lĩnh vực nghiên cứu. c. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu Khi viết đề cương nghiên cứu, một điều rất quan trọng là làm sao thể hiện được mục tiêu và mục đích nghiên cứu mà không có sự trùng lấp lẫn nhau. Vì vậy, cần thiết để phân biệt sự khác nhau giữa mục đích và mục tiêu. Mục đích: là hướng đến một điều gì hay một công việc nào đó trong nghiên cứu mà người nghiên cứu mong muốn để hoàn thành, nhưng thường thì mục đích khó có thể đo lường hay định lượng. Mục tiêu: là thực hiện hoạt động nào đó cụ thể, rõ ràng mà người nghiên cứu sẽ hoàn thành theo kế hoạch đã đặt ra trong nghiên cứu. Mục tiêu có thể đo lường hay định lượng được. GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 8/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học B.PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO VÀ ĐỔI MỚI TRONG KHOA HỌC I. Khái niệm, đối tượng, mục đích và ý nghĩa Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới là phần ứng dụng của Khoa học về sáng tạo, bao gồm hệ thống các phương pháp và các kĩ năng cụ thể giúp nâng cao năng suất và hiệu quả, về lâu dài tiến tới điều khiển tư duy sáng tạo của người sử dụng. Đối tượng mà môn học nghiên cứu và hoàn thiện là tư duy sáng tạo – quá trình suy nghĩ giải quyết vến đề và ra quyết định của mỗi người. Mục đích của môn học là trang bị cho những người học hệ thống các phương pháp và các kĩ năng cụ thể, giúp họ nâng cao năng suất, hiệu quá, về lâu dài, tiến tới điều khiển tư duy sáng tạo (quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định) của họ. Các ích lợi: cuộc đời của mỗi người là chuỗi các vấn đề cần giải quyết, chuỗi các quyết định cần phải đưa ra. Nếu như giải quyết vấn đề không tốt, đưa ra các quyết định sai, sẽ phải trả giá về thời gian, sức khỏe, phương tiện vật chất, tiền bạc, địa vị, danh tiếng… Ý nghĩa nhân đạo và phát triển con người: phương pháp luận sáng tạo và đổi mới trong khoa học nhắm tới hoàn thiện tư duy sáng tạo cũng là nhắm tới hoàn thiện con ngừoi trong các mối quan hẹ con ngừoi với con người, con người với xã hội, con ngừoi với công cụ lao động (hiểu theo nghĩa rộng) và con người với tự nhiên. II. Những nội dung chính a. Vấn đề khoa học Vấn đề khoa học (scientific problem) còn gọi là vấn đề nghiên cứu (research problem) là câu hỏi đặt ra khi người nghiên cứu đứng trước mâu thuẫn giữa tính hạn chế của tri thức khoa học hiện có với yêu cầu phát triển tri thức đó ở trình độ cao hơn. Nghiên cứu khoa học luôn tồn tại 2 vấn đề: Vấn đề về bản chất sự vật đang tìm kiếm. GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 9/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Vấn đề về phương pháp nghiên cứu để làm sáng tỏ về lý thuyết và thực tiễn những vấn đề thuộc lớp thứ nhất b. Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học Có 6 phương pháp: 1) Tìm những kẻ hở, phát hiện những vấn đề mới 2) Tìm những bất đồng 3) Nghĩ ngược lại quan niệm thông thường 4) Quan sát những vướng mắt trong thực tiễn 5) Lắng nghe lời kêu ca phàn nàn 6) Cảm hứng: những câu hỏi bất chợt xuất hiện khi quan sát sự kiện nào đó. c. Phương pháp giải quyết vấn đề khoa học về phát minh, sáng chế Có 5 phương pháp: • Dựng Vepol đầy đủ • Chuyển sang Fepol • Phá vở Vepol • Xích Vepol • Liên trường Có 40 thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản: 1. Nguyên tắc phân nhỏ 2. Nguyên tắc “tách khỏi” 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 4. Nguyên tắc phản đối xứng 5. Nguyên tắc kết hợp 6. Nguyên tắc vạn năng 7. Nguyên tắc “chứa trong” GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 10/45 [...]... cấp bài toán Phân tích 2) Các phương pháp tổng hợp vấn đề Tổ hợp Đối hợp Tích hợp Kết hợp Tổng hợp theo không gian và thời gian 6 Các phương pháp giải quyết vấn đề trong tin học Phương pháp trực tiếp Phương pháp gián tiếp Phương pháp Thử Sai Phương pháp Heuristic GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 12/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Phương pháp Trí Tuệ Nhân Tạo C ÁP DỤNG... Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Bước 2: 80 từ đó sẽ XOR và dịch với các hash value A, B, C, D, E Đây là quy trình tính toán chính của SHA-1 (SHA-1 Compress Function) c Giao diện người dùng Trong giao diện người dùng của một số chương trình truyền file, giao diện trình GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 26/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học bài chủ... thúc đẩy sự sáng tạo trong công nghệ thông tin GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 13/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Mục cuối cùng của phần này sẽ mô tả lại quá trình xây dựng một phần mềm sơ khai, chỉ tận dụng các nguyên tắc sáng tạo mà không theo một lối mòn cho trước nào I Sự giải phóng của ngành phần mềm và bùng nổ sáng tạo trong công nghệ thông tin Từ thời kỳ của những... chung trong một mạng là không khó Tuy nhiên, do đặt cao tính bảo mật nên khả năng chia sẻ file tích hợp GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 18/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học trong hệ thống thường bị chặn trong mội trường internet Để chia sẻ file người dùng thường có một số lựa chọn: 1 Chép file vào thiết bị lưu trữ ngoài rồi chạy đến chỗ máy cần nhận file Dễ thấy phương. .. Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 34.Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần 35.Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng 36.Sử dụng chuyển pha 37.Sử dụng sự nở nhiệt 38.Sử dụng các chất oxy hoá mạnh 39.Thay đổi độ trợ 40.Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) d Các phương pháp giải quyết vấn đề tổng quát 1) Các phương pháp phân tích... user, mỗi user 3 dòng theo thứ tự: Alias IP Port /> 1 /* Số lượng file trong task */ /* Dòng cuối cùng: task hash */ GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 35/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Các file thông tin này được lưu trong thư mục TaskList ở cùng thư mục với file thực thi chương trình... nhau: SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512 Trong đó, SHA-1 được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng và giao thức khác nhau, SHA-1 sẽ cho ra đoạn mã hóa (hash value) có độ dài 160 bit từ một dữ liệu có kích thước tối đa là (2^64 – 1) bit GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 24/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học SHA-1 được dùng trong việc checksum dữ liệu, bên gửi khi chuyển... được, mặc dù người gửi và nhận vẫn có thể kết nối trực tiếp với nhau 2 Có nhiều phương án quá chuyên sâu về kỹ thuật Việc thiết lập một mạng ngang hàng hoặc một máy chủ là một mảng khá chuyên biệt trong GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 19/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học công nghệ thông tin Và các công cụ để thực hiện việc này không được thiết kế dành cho người dùng... Kiếm Bộ thư viện lõi Trang 29/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Giao diện chính: Gồm các form và controls cần thiết để làm nhiệm vụ giao tiếp với người dùng, nhận lệnh và hiển thị thông tin V Giao diện chính Sơ đồ các form trong giao diện Theo như sơ đồ kết cấu bên trên thì ta thấy được giao diện gồm nhiều form nhỏ Trong đó form Main là cửa sổ làm việc chính, từ đó... lượng GVHD: Hoàng Văn Kiếm Trang 21/45 Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học III Sáng tạo, phát triển từ những công cụ đã có: Không ai có thể sáng tạo tất cả mọi thứ bắt nguồn từ con số 0 nên việc khắc phục các hạn chế nêu trên cũng phải bắt nguồn từ những phương án, giải pháp, công nghệ, công cụ đã có sẵn Ở đây phương án được chọn để cải tiến là giao thức chia sẻ file qua . kỳ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Phạm Nguyễn Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Mục lục A .KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA. Trường An Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học A .KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I. Khái niệm và phân loại: Khoa học là quá trình nghiên cứu nhằm