Phân tích ứng dụng của các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm máy vi tính

Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC TIỂU LUẬN PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG SẢN PHẨM MÁY VI TÍNH Giảng viên hướng dẫn: GS-TSKH Hoàng Văn Kiếm Học viên thực : - HỒ THỊ THANH NGA _ 1211046 Lớp: Cao học khóa 22 TP.HCM – 2012 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PH L C Lời mở đầu Phần I Vai trị máy tính Tự động hóa điều khiển: Soạn thảo in ấn văn phòng 3 Giáo dục Trí tuệ nhân tạo: 5 Giải trí: Phần II PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG SẢN PHẨM MÁY VI TÍNH Nguyên tắc quan hệ phản hồi: Nguyên tắc phân nhỏ Nguyên tắc tách khỏi Nguyên tắc phẩm chất cục Nguyên tắc kết hợp Nguyên tắc vạn 10 Nguyên tắc chứa 10 Nguyên tắc phản trọng lượng 10 Nguyên tắc gây ứng suất sơ 11 10 Nguyên tắc thực sơ 11 11 Nguyên tắc dự phòng 11 12 Nguyên tắc đẳng 12 13 Nguyên tắc đảo ngược 13 14 Nguyên tắc linh động 13 15 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 14 16 Sử dụng dao động học 14 17 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 14 18 Nguyên tắc "vượt nhanh" 14 19 Nguyên tắc biến hại thành lợi 14 20 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 15 21 Nguyên tắc sử dụng trung gian 15 22 Nguyên tắc tự phục vụ 15 23 Nguyên tắc chép (copy) 16 24 Nguyên tắc "rẻ" thay cho "đắt" 16 25 Nguyên tắc thay sơ đồ học 16 26 Sử dụng vỏ dẻo màng mỏng 17 27 Nguyên tắc thay đổi màu sắc 17 28 Sử dụng vật liệu hợp thành composit 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lời mở đầu Ngày nay, giới diễn q trình tin học hóa nhiều lĩnh vực họat động xã hội lồi người Máy tính nói chung máy vi tính nói riêng xuất khắp nơi Cùng với tham số truyền thống khác điện năng, thép,…, phát triển đất nước đc xem xét thông qua tham số nữa- số máy tính nghìn người dân Cũng giống cách mạng công nghiệp, cách mạng thông tin dẫn đến thay đổi quan trọng cách sống cách suy nghĩ Ngồi s ự tị mị, ham hiểu biết, sớm tốt người phải ý thức ko có hiểu biết định máy tính nói riêng tin học nói chung khó hịa nhập vào sống đại Qua lịch sử tiến hố sản phẩm máy tính, ta thấy người khát khao sáng tạo, không hài lịng với có mà ln khơng ngừng phát huy óc sáng tạo để tìm tịi, phát minh, sáng chế sản phẩm, vật liệu ngày tốt hơn, tiện dụng Sự sáng tạo thể chi tiết sản phẩm Qua học Thầy Kiếm giúp em thấy được, nhìn nhận rõ tư sáng tạo, ý tưởng áp dụng máy tính Em xin chân thành cảm ơn Thầy Hoàng Kiếm truyền đạt lại cho chúng em ý tưởng, học hay phương pháp tư sáng tạo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần I Vai trị máy tính Tự động hóa điều khiển: Các hệ thống máy tính giúp người việc tự động hóa dây chuyển sản xuất, môi trường nguy hiểm cho người ví dụ như: sản xuất ơtơ, máy vi tính, đồ điện tử thiết bị địi hỏi độ xác cao khác Máy vi tính tự thu thập thơng tin giao thơng, dựa vào thuật tốn có sẵn phân luồng điều khiển giao thông tự động Quân sự: Máy vi tính tự điều khiển xe cơ, máy bay, tên lửa đạn đạo chiến tranh để tránh tiêu hao sức người, đồng thơi độ tin cậy lại cao nhiều lần Y tế: Máy vi tính sử dụng để hỗ trợ bác sĩ ca mổ, đem lại xác cao thao tác đồng thơi an toàn cho bệnh nhân Soạn thảo in ấn văn phòng Các phần mềm MS Word, Excel, Access… tiện ích khác giúp việc quản lí, s ắp xếp soạn thảo, in ấn tài liệu dễ dành nhiều Khơng cịn máy đánh chữ cồng kềnh máy in kim chậm chạp, ngày người ta dễ dành soạn thảo in tài liệu vơi công cụ Giáo dục Do có tính ưu việt nên khoảng ba, bốn mươi năm gần đây, máy vi tính sử dụng rộng rãi tất lĩnh vực xã hội như: kinh tế, quốc phòng, nghiên cứu khoa học Trong lĩnh vực giáo dục, người ta nghiên cứu sử dụng máy vi tính dạy học Nhờ chức tạo nên, lưu trữ hiển thị lại khối lượng thông tin vô lớn dạng văn bản, hình ảnh âm nên máy vi tính sử dụng để hỗ trợ giáo viên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com việc minh hoạ tượng, trình tự nhiên cần nghiên cứu Tất văn bản, hình ảnh hay âm cần minh hoạ cho học chọn lọc, xếp máy vi tính trình bày nhanh chóng với chất lượng cao theo trình tự học (không thời gian chép, vẽ lại) Máy vi tính thể tính ưu việt hẳn phương tiện dạy học khác chỗ: Ngay tức khắc, theo ý muốn giáo viên, phóng to, thu nhỏ, làm chậm, làm nhanh, dừng lại trình xảy hay chuyển sang nghiên cứu trình khác Nhiều chương trình (phần mềm) xây dựng nhằm hỗ trợ cho việc tự học, tự ơn tập học sinh, yếu tố kích thích hứng thú, phát huy tính tích cực, tự lực trí lực học sinh trọng Việc kiểm tra, đánh giá với hỗ trợ máy vi tính thử nghiệm lĩnh vực dạy học, để đảm bảo tính khách quan, xác cao cơng việc kiểm tra, đánh giá Nhiều chương trình (phần mềm) tự kiểm tra, đánh giá đảm bảo thực mối liên hệ ngược trình dạy học Bên cạnh đó, máy vi tính cịn sử dụng việc mơ phỏng, mơ hình hố tượng, trình cần nghiên cứu Nhờ phần mềm đồ họa (như Turbo Pascal ) hay phần mềm thiết kế ( Computer Aided Design, viết tắt CAD) , ta mơ tượng, q trình nghiên cứu thơng qua dấu hiệu, mối quan hệ có tính chất đối tượng để tạo điều kiện thuận lợi cho qúa trình nhận thức học sinh Tương tự thế, nhờ máy vi tính ta xây dựng mơ hình đối tượng nghiên cứu, giúp cho việc nhận thức đối tượng thuận lợi Đặc biệt nhờ máy vi tính phần mềm, ta xây dựng quan sát mơ hình tĩnh hay mơ hình động góc độ khác nhau, không gian 1, hay chiều, với đủ loại màu sắc khác có tự nhiên Do có khả tạo nên, lưu trữ, hiển thị, truy nhập trao đổi nội dung với khối lượng thông tin khổng lồ dạng văn bản, hình ảnh âm nên máy vi tính ngày kết nối với mạng Internet sử dụng phương tiện dạy học mạng Internet LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giáo dục trực tuyến (Hay gọi e-learning) phương thức học ảo thông qua máy tính nối mạng máy chủ nơi khác có lưu giữ sẵn gíao trình phần mềm cần thiết để hỏi/yêu cầu/ra đề cho hoọc viên học trực tuyến từ xa Hoặc giấo viên truyền tải hình ảnh âm qua đường truyền cáp quang; băng rộng kết nối không dây (WiFi, WiMAX), mạng nội (LAN) v.v…Mở rộng ra, cá nhân hay tổ chức tự lập trường học trực tuyến (E-school), mà nơi nhận đào tạo học viên, đóng học phí có kiểm tra trường học khác Ưu điểm đào tạo trực tuyến giảm thiểu chi phí lại, t iết kiệm thời gian, không gian Hơn xây dựng coơ sở hạ tầng mạng khơng địi hỏi kinh tế cao xây dựng trường học thật, khơng địi hỏi giấy phép phức tạp Nhược điểm đào tạo trực tuyến người dùng (client) mà có đường truyền chậm gói liệu q lớn bị liệu, thông tin không đến mát liệu điều khơng thể tránh khỏi Trí tuệ nhân tạo: Trí tuệ nhân tạo hay trí tuệ biểu diễn hệ thống nhân tạo Thuật ngữ thường dùng để nói đến tính có mục đích khơng định ngành khoa học nghiên cứu lý thuyết ứng dụng trí tuệ nhân tạo Tuy trí thơng minh nhân tạo có nghĩa rộng trí thơng minh khoa học viễn tưởng, ngành trọng yếu tin học Trí thơng minh nhân tạo liên quan đến cách cư xử, học hỏi khả thích ứng thơng minh máy móc Các ví dụ ứng dụng bao gồm tác vụ điều khiển, lập kế hoạch lập lịch (scheduling), khả trả lời câu hỏi chẩn đoán bệnh, trả lời khách hàng sản phẩm công ty, nhận dạng chữ viết tay, nhận dạng tiếng nói khn mặt Bởi vậy, trí thơng minh nhân tạo trở thành môn học, với mục đích cung cấp lời giải cho vấn đề sống thực tế Ngày nay, hệ thống nhân tạo dùng thường xuyên kinh tế, y dược, ngành kỹ thuật quân s ự, phần mềm máy tính thơng dụng gia đình trị chơi điện tử LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giải trí: Máy vi tính giúp ta giải trí sau ngày làm việc căng thẳng với hoạt động như: xem phim, nghe nhạc, chơi game, đọc sách hay đơn giản lướt qua trang web Chính máy vi tính giúp tạo hoạt động giải trí nó: khơng phin, nhạc khơng qua giai đoạn hậu kì máy tính, game đc lập trình máy tính trang web viết máy tính Máy vi tính giúp ta giải trí sau ngày làm việc căng thẳng với hoạt động như: xem phim, nghe nhạc, chơi game, đọc sách hay đơn giản lướt qua trang web Chính máy vi tính giúp tạo hoạt động giải trí nó: khơng phin, nhạc không qua giai đoạn hậu kì máy tính, game đc lập trình máy tính trang web viết máy tính LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần II PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG SẢN PHẨM MÁY VI TÍNH Nguyên tắc quan hệ phản hồi: Máy tính tiếp nhận xử lý yêu cầu người dùng, lần xử lý xong yêu cầu đưa kết phản hồi, tiếp tục xử lý yêu cầu khác Khi ta gõ phím bàn phím, phím hiển thị hình cho ta phản hồi để biết máy tính có thực hay khơng Khi ta nhấn nút khởi động nguồn điện vào máy hình máy tính xuất cho ta phản hồi máy khởi động hay chưa Nguyên tắc phân nhỏ Máy tính phân nhỏ thành modun độc lập để dễ quản lí điều hành Khi modun làm treo máy, tắt mà khơng cần phải tắt hồn tồn máy tính Một máy tính chế tạo gồm nhiều phận có chức riêng: hình, bàn phím, chuột, CPU, RAM, ổ đĩa cứng, ổ CDRom, card hình, card mạng, ….Điều có nhiều ích lợi loại phận nhiều nhà sản xuất chế tạo  có cạnh tranh nên người dùng có nhiều lựa chọn để chọn sản phẩm tốt hay giá phù hợp hư hỏng dể dàng thay hay sửa chữa với kinh phí hợp lý Máy tính gồm phần cứng phần mềm, phần mềm máy tính phong phú, đa dạng  chủng loại máy tính cài đăt nhiều hệ điều hành khác nhiều phần mềm khác theo nhu cầu cúa người sử dụng Thơng tin máy tính lưu trữ nhiều file nhiều folder giúp cho việc quản lý, xử lý tìm kiếm thơng tin dể dàng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nguyên tắc tách khỏi Hiện máy tính ta để ổ cứng máy, thực chất tháo ngồi, tách khỏi thùng máy Trong máy tính xách tay, máy tính bảng đời mới,… nguồn cấp điện gồm pin sạc điện nên sạc chế tạo rời để làm nhẹ tăng tính động cho máy tính dùng pin Điều cịn lợi ích khác làm giảm ngun nhân gây hư hỏng (vì nguồn nơi có xác suất hư hỏng cao thiết bị điện tử) Ngày nay, số thiết bị máy tính chế tạo theo xu hướng công nghệ di động (ổ cứng di động, ổ CD/DVD di động, ổ USB Flash, …) nhằm g iảm nhẹ khối lượng máy tính giảm cơng suất tiêu thụ  tăng thời gian sử dụng tính động (nhất sản phẩm thuộc dòng sản phẩm dành cho doanh nhân laptop siêu nhẹ, tablet Ipad, Galaxy Tab, …) Một số thiết bị ngoại vi chuyển từ kết nối dây sang không dây (loại bỏ dây nối phiền phức) mous e, keyboard, headphone, card mạng, … Nguyên tắc phẩm chất cục Trên bàn phím máy tính có phím đặc biệt gọi Home Key F J Nguyên tắc gõ phím trước gõ phím vị trí bàn tay phải đặt cho ngón trỏ đặt phím phím có gờ nhỏ mặt phím giúp ngón tay người dùng cảm nhận trở vị trí chúng sau gõ phím khác Ngồi cịn có nhóm phím ví dụ nhóm phím chức năng: F1-> F12, Nhóm phím kí tự, nhóm phím số Các thiết bị lưu trữ dựa nguyên lý từ hoá băng từ, đĩa cứng, đĩa mềm, …được chế tạo cách phủ lớp vật liệu từ hoá mỏng nến nhựa băng từ hay đĩa mềm đĩa hợp kim nhôm đĩa cứng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đĩa CD, đĩa DVD, … chế tạo cách phủ lớp (có nhiều lớp) mỏng vật liệu đặc biệt lên một/hai mặt đĩa làm chất liệu nhựa mặt cịn lại sơn trang trí Thành phần quan trọng máy tính linh kiện vi mạch (IC), transistor, … Cấu tạo chúng thực chất tiếp xúc P-N (P: chất bán dẫn loại P có cách khuếch tán lượng nhỏ chất nhận aceptor (các nguyên tố thuộc nhóm III bảng phân loại tuần hồn Boron B, Nhơm Al) vào chất Silic (Si), N: chất bán dẫn loại N có cách khuếch tán lượng nhỏ chất cho donor (các nguyên tố thuộc nhóm V bảng phân loại tuần hồn Phosphor P, Arsen As) vào chất Silic (Si)) Các linh kiện bán dẫn (transistor, IC, …) chế tạo cách khuếch tán lượng nhỏ chất cho (As) chất nhận (B) qua mặt nạ vào đế Si để tạo mối nối P-N nhũng vùng thích hợp Các mối nối P-N đơn vị transistor, transistor tạo thành chíp vi mạch IC với mật độ lên tới vài triệu đơn vị transistor cm2 Nguyên tắc kết hợp Có thể kết hợp phần mềm phần cứng hãng sản xuất khác Ví dụ máy tính chạy tốt nhiều hệ điều hành khác hãng khác Các phần cứng nhiều hãng sản xuất lắp vào tạo thành máy tính Máy tính ngày thiết bị đa năng, kết hợp nhiều tính loại thiết bị khác máy nghe nhạc, máy chiếu phim, TV, máy ghi âm, máy quay phim, điện thoại, máy đánh chữ, định vị tồn cầu, … Có thể kết hợp cài đặt office 2003 2007 để sử dụng tùy vào mục đích dạy học Nếu trường dạy 2003 ta khởi động word 2003, cịn trường dạy 2007 ta khởi động word 2007 để dùng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nguyên tắc vạn Màn hình laptop nắp đậy laptop Lổ cắm USB máy tính dùng để cắm usb truyền thơng tin, dùng cắm chuột, bàn phím, để sạc pin cho sô thiết bị di động Ngun tắc chứa Máy tính có hệ điều hành để chạy ứng dụng nên chứa bên nhiều phần mềm ứng dụng theo nhu cầu người dùng Đĩa cứng chứa nhiều đĩa ( ví dụ: đĩa c, đĩa d, đĩa e) Và đĩa chứa nhiều tập tin thư mục khác Bàn phím, hình laptop gắn laptop Các ứng dụng nhỏ Notepad, Paint,… phần hệ điều hành Windows Nguyên tắc phản trọng lượng Ngày người ta có xu hướng thiết kế máy tính ngày gọn nhẹ tiện dụng, mong muốn khả máy tính ngày cao Một số linh kiện máy tính hoạt động sinh nhiều nhiệt  nóng dể hư hay làm máy hoạt động không ổn định Để khắc phục, người ta dùng quạt làm mát linh kiện Các phần mềm, game tinh vi phức tạp Để giúp người dùng sử dụng được, nhà sản xuất phải viết phần trợ giúp chi tiết kỹ lưởng Một số người không sử dụng thời gian dài mà để máy tính hoạt động Để hạn chế tốn lượng không cần thiết không làm g iảm tuổi thọ máy, người ta tạo phần mềm screen saver hay thiết kế phần cứng cho tự động tắt hay đưa số phận máy vào chế độ chờ standby 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nguyên tắc gây ứng suất sơ Các phần mềm phải cài đặt vào máy tính trước sử dụng chúng Các chức phần mềm lập trình sẵn giúp người dùng sử dụng thuận tiện Pin laptop nạp trước dùng Muốn in trang, liệu trang in phải nạp trước vào nhớ đệm máy in Khi xem phim, nghe nhạc qua Internet, để tránh tượng hình bị đứng, giật, tiếng bị ngắt quảng, … phần mềm lập trình cho luồng liệu phim, nhạc tải trước vào đệm buffer phát 10 Nguyên tắc thực sơ Khi khởi động máy, phần mềm POST RomBIOS kiểm tra bảo đảm tất thiết bị phần cứng máy không bị trục trặc cho nạp hệ điều hành vào nhớ Khi khởi động máy, hệ điều hành phải khởi động trước để dịch vụ sẳn sàng phục vụ cho ứng dụng khác Khi giải toán máy tính, viết chương trình, làm phần mềm ứng dụng, lập trình viên phải tiến hành trước công việc khảo sát, thu thập thông tin, liệu, phân tích tốn, vấn đề thực tế liên quan, lên thiết kế sơ bộ, chia nhỏ tốn, vấn đề thành mơ đun, xây dựng giải thuật hồn chỉnh lên kế hoạch lập trình 11 Nguyên tắc dự phòng Cung cấp chức lưu liệu để dự phòng Dữ liệu máy tính cần thường xuyên backup, chép lưu vào thiết bị lưu trữ khác để phòng trường 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hợp máy tính bị hư hay bị phá hoại virus Khi máy tính bị hư, ta phục hồi lại trạng thái thời điểm mà máy tính xài tốt Có phần mềm giám sát nhiệt độ CPU cho nhiệt độ CPU tăng tới mức định trước cảnh báo người dùng tự động tắt máy để tránh hư hỏng Phần mềm g iám sát dung lượng pin laptop cảnh báo người dùng tự động tắt máy để hạn chế việc hư, liệu tắt máy đột ngột Cài phần mềm virus để giúp bảo vệ liệu máy Tiện ích On-Screen Keyboard tạo bàn phím ảo giúp nhập liệu trường hợp keyboard thật bị hư vài phím mà ta chưa kịp thay Một số tính phần mềm có tổ hợp phím tắt giúp ta thao tác trường hợp chuột bị hư đột ngột 12 Nguyên tắc đẳng Khi truyền liệu qua mạng, máy tính truyền máy nhận lớp mạng liệu truyền nhanh so với chúng khác lớp mạng khác lớp mạng, liệu phải truyền khoảng cách xa phải qua hay nhiều thiết bị mạng khác thiết bị đầu cuối, định tuyến (router), modem, … Tốc độ trao đổi liệu CPU RAM nhanh nhiều so với CPU đĩa cứng  mở nhiều ứng dụng lúc, nhớ RAM không đủ đáp ứng  hệ điều hành dùng phần đĩa cứng làm nhớ ảo (virtual memory) để hoán chuyển (swap) ứng dụng chạy  máy chạy chậm  nên tăng dung lượng RAM làm máy chạy nhanh mở nhiều ứng dụng chiếm nhớ nhiều 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 Nguyên tắc đảo ngược Các CPU s ản xuất hệ sau mạnh hơn, nhanh hơn, phức tạp (mật độ transistor cao hơn) kích thước khơng lớn CPU chế tạo theo công nghệ cho phép tăng mật độ transistor lên gấp nhiều lần (chẳng hạn công nghệ nano) Áp dụng cơng nghệ mới, máy tính, thiết bị máy tính sau nhỏ gọn, mạnh, nhiều tính hơn, tiện lợi giá thành hợp lý Trước đây, kết nối Internet dùng công nghệ cũ modem biến đổi liệu máy tính thành tín hiệu có tần số âm truyền dãy tần với tín hiệu điện thoại đường dây điện thoại nên có nhiều khuyết điểm: tốc độ truyền thấp (