Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học ứng dụng vào xây dựng nền tảng trí tuệ kinh doanh trên đám mây mã nguồn mở

Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học ứng dụng vào xây dựng nền tảng trí tuệ kinh doanh trên đám mây mã nguồn mở

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ỨNG DỤNG VÀO XÂY DỰNG NỀN TẢNG TRÍ TUỆ KINH DOANH TRÊN ĐÁM MÂY MÃ NGUỒN MỞ TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: GS.TSKH HOÀNG KIẾM SINH VIÊN: BÙI ĐẮC THỊNH MÃ SỐ: 1212037 LỚP: CAO HỌC KHOÁ K22 TP.HCM, 2012 LỜI CÁM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn Khoa Công Nghệ Thông Tin, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Tp.HCM đã tạo điều kiện tốt cho em tiếp cận môn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học”. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Kiếm, là người đã tận tình truyền đạt kiến thức, hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt thời gian thực hiện báo cáo môn học. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô trong Khoa Công nghệ Thông tin cùng các bạn bè thân hữu đã nhiệt tình đóng góp ý kiến, cũng như động viên để em hoàn thiện hơn báo cáo của mình. Chúng em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến ba, mẹ, các anh chị và bạn bè đã ủng hộ, giúp đỡ và động viên chúng em trong những lúc khó khăn cũng như trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Mặc dù chúng em đã cố gắng hoàn thành báo cáo trong phạm vi và khả năng cho phép, nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn. Học viên thực hiện Bùi Đắc Thịnh i MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN II MỤC LỤC I DANH MỤC CÁC HÌNH III DANH MỤC CÁC BẢNG III TỔNG QUAN 1 1.1 TỔNG QUAN TIỂU LUẬN 1 1.2 NỘI DUNG TIỂU LUẬN 1 CHƯƠNG 1. KHOA HỌC VÀ CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO 2 1.1 K HOA H ỌC 2 1.2 N GHIEN C ỨU K HOA H ỌC 2 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC VÀ CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO THÔNG DỤNG 4 2.1 P HƯƠNG P HAP L UẬN S ANG T ẠO TRIZ 4 2.1.1 Giới Thiệu 4 2.1.2 TRIZ và các 40 Nguyên tắc Sáng Tạo 5 2.2 C ÁC N GUYÊN TẮC S ÁNG T ẠO T HÔNG D ỤNG T RONG T IN H ỌC 6 2.2.1 Nguyên tắc phân nhỏ 7 2.2.2 Nguyên tắc tách khỏi 7 2.2.3 Nguyên tắc kết hợp 8 2.2.4 Nguyên tắc vạn năng 8 2.2.5 Nguyên tắc dự phòng 9 2.2.6 Nguyên tắc sao chép 9 2.2.7 Nguyên tắc đảo ngược 10 2.2.8 Nguyên tắc tự phục vụ 10 2.2.9 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt 10 2.2.10 Nguyên tắc đồng nhất 11 CHƯƠNG 3. TRÍ TUỆ KINH DOANH 12 3.1 G IỚI T HIỆU T RÍ T UỆ K INH D OANH 12 3.1.1 Kho Dữ Liệu 13 3.1.2 Kỹ Thuật Khai Thác Dữ Liệu 13 3.2 T RÍ T UỆ K INH D OANH T RUYỀN T HỐNG 15 3.3 T RÍ T UỆ K INH D OANH VÀ Đ IỆN T OÁN Đ ÁM M ÂY 16 ii 3.3.1 Điện Toán Đám Mây 16 3.3.2 Trí Tuệ Kinh Doanh trên Điện Toán Đám Mây 18 CHƯƠNG 4. NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG TRÍ TUỆ KINH DOANH 20 4.1 P HÂN T ÍCH S Ự Á P D ỤNG C ÁC Q UY T ẮC S ÁNG T ẠO VÀO T RÍ T UỆ K INH D OANH 20 4.1.1 Phân nhỏ - Tách khỏi – Kết hợp – Vạn năng: 20 4.1.2 Dự Phòng – Sao Chép 23 4.1.3 Tự Phục Vụ - Linh Động 23 4.1.4 Rẻ thay cho đắt 23 4.1.5 Đồng nhất 24 4.2 P HÂN T ÍCH G IẢI P HÁP K ẾT H ỢP T RÍ T UỆ K INH D OANH VÀ Đ IỆN T OÁN Đ ÁM M ÂY 24 4.2.1 Lợi Ích 24 4.2.2 Vấn Đề Lo Ngại 25 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1-1: Mối quan hệ giữa các loại hình nghiên cứu [1] 3 Hình 2-1: TRIZ kế thừa từ nhiều nguồn khoa học [1] 5 Hình 3-1:Mô hình dữ liệu MOLAP 14 Hình 3-2: Mô hình dữ liệu ROLAP 14 Hình 3-3: Mô hình dữ liệu HOLAP 15 Hình 3-4: Mô hình định nghĩa đám mây của NIST [3] 17 Hình 3-5: Ba mô hình dịch vụ: IaaS - PaaS – SaaS 18 Hình 4-1: Mô hình kiến trúc tổng quan dịch vụ trí tuệ kinh doanh 21 Hình 4-2: Minh hoạ cho mô hình dữ liệu hệ thống BI [8] 22 Hình 4-3: Đề xuất giải pháp cho mô hình BI trong đám mây mã nguồn mở [8] 24 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2-1: Danh sách các nguyên tắc hay sử dụng chung với nhau 6 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN TIỂU LUẬN Nhằm đáp ứng yêu cầu môn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học”, đồng thời thể hiện sự đam mê công nghệ tri thức trong tin học, em đã tìm hiểu những nguyên tắc sáng tạo và kiến thức liên quan đến tri thức trong tin học để thực hiện bài tiêu luận này. Cụ thể, em thực hiện tìm hiểu những phương pháp sáng tạo khoa học đã được áp dụng cho việc xây dựng nền tảng trí tuệ kinh doanh trên đám mây mã nguồn mở (Business Intelligence on Cloud Computing). 1.2 NỘI DUNG TIỂU LUẬN Tiểu luận bao gồm 5 chương, chia thành các nội dung chính như sau: Chương 1: Khoa học và các nguyên tắc sáng tạo Chương 2: Phương pháp sáng tạo khoa học trong tin học và những nguyên tắc sáng tạo thông dụng Chương 3: Trí tuệ kinh doanh Chương 4: Nguyên tắc sáng tạo trong Trí tuệ kinh doanh Chương 5: Kết luận và hướng phát triển 2 CHƯƠNG 1. KHOA HỌC VÀ CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO | Chương này giới thiệu tổng quan về khoa học, nghiên cứu khoa học, bản chất logic khoa học, vấn đề khoa học cùng với các phương pháp đi liền với nguyên tắc sáng tạo trong khoa học. Qua chương này, ta có thể nắm được những khái niệm cơ bản trong khoa học sáng tạo và có khả năng sáng tạo trong việc giải quyết vấn đề. 1.1 Khoa Học Khoa học được hiểu là “ hệ thống tri thức về mọi loại quy luât vật chất và sự vận động của vât chất, những quy luật của tự nhiên, xã hội, tư duy “. Hệ thống tri thức được nói ở đây là hệ thống tri thức khoa học, khác với tri thức kinh nghiệm. [1]. Tri thức kinh nghiệm là những hiểu biết được tích luỹ một cách ngẫu nhiên từ trong đời sống hàng ngày. Nhờ tri thức kinh nghiệm, con người có được những hình dung thực tế về các sự vật, biết cách phản ứng trước tự nhiên, biết ứng xử trong các quan hệ xã hội. Tri thức kinh nghiệm ngày càng trở nên phong phú, chứa đựng những mặt đúng đắn, nhưng riêng biệt chưa thể đi sâu vào bản chất các sự vật, và do vậy tri thức kinh nghiệm chỉ giúp cho con người phát triển đến một khuôn khổ nhất định. Tuy nhiên, tri thức kinh nghiệm luôn là một cơ sở quan trọng cho sự hình thành các tri thức khoa học [1]. Tri thức khoa học là những hiểu biết được tích lũy một cách hệ thống nhờ hoạt động nghiên cứu khoa học, là loại hoạt động được vạch sẳn theo một mục tiêu xác định và được tiến hành dựa trên những phương pháp khoa học. Tri thức khoa học không phải là sự kế tục giản đơn các tri thức kinh nghiệm, mà là sự tổng kết những tập hợp số liệu và sự kiện ngẫu nhiên, rời rạc để khái quát hóa thành cơ sở lý thuyết về các liên hệ bản chất. 1.2 Nghiên Cứu Khoa Học Nghiên cứu khoa học là một hoạt động xã hội, hướng vào việc tìm kiếm những điều mà khoa học chưa biết hoặc là phát hiện bản chất sư vật, phát triển nhận 3 thức khoa học về thế giới hoặc là sáng tạo phương pháp mới và phương tiện kỹ thuật mới để cải tạo thế giới [1]. Có nhiều cách phân loại nghiên cứu khoa học. Ở đây ta đề cập đến phân loại theo chức năng nghiên cứu và theo tính chất của sản phẩm tri thức khoa học thu được nhờ kết quả nghiên cứu, được mô tả như Hình 1-1. Hình 1-1: Mối quan hệ giữa các loại hình nghiên cứu [1] 4 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC VÀ CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO THÔNG DỤNG | Chương này giới thiệu về phương pháp luận sáng tạo TRIZ và áp dụng trong lĩnh vực tin học. Bên cạnh đó, đưa ra các nguyên tắc sáng tạo thông dụng trong tin học từ việc đúc kết qua các thập kỉ vừa qua. 2.1 Phương Pháp Luận Sáng Tạo TRIZ 2.1.1 Giới Thiệu Hiện nay trên thế giới có nhiều phương pháp luận sáng tạo được xây dựng trên nhiều cách tiếp cận khác nhau để thay cho phương pháp truyền thống thử và sai: - Tiếp cận thuần tuý tâm lý như phương pháp Brainstorming - Tiếp cận kết hợp tâm lý với kinh nghiệm như phương pháp đối tượng tiêu điểm - Tiếp cận bao quát các phép thử - Tiếp cận dựa trên các quy luật phát triển hệ thống nhằm xây dựng phương pháp sáng tạo Trong các cách tiếp cận trên thì cách tiếp cận dựa trên các quy luật phát triển hệ thống mang tính khoa học cao nhất. Điển hình của cách tiếp cận này là phương pháp TRIZ, có nghĩa là “Lý Thuyết Giải Các Bài Toán Sáng Chế” [1]. TRIZ là một phương pháp được nghiên cứu và phát triển trong khoảng 50 năm trở lại đây, được kế thừa tri thức từ nhiều nguồn khoa học – được minh họa như Hình 2-1, là một cuộc đổi mới cho thiết kế hệ thống. Một cách đơn giản, TRIZ là chuổi những thủ thuật sáng tạo giúp nhìn thấy vấn đề từ nhiều góc độ khác nhau, hiểu thấu đáo vấn đề thực sự là gì, và nhìn ra các giải pháp có thể. TRIZ có nhiều cấp bậc thực hiện, từ việc sử dụng các công cụ của nó một cách riêng lẻ để có được những lời giải tốt, đến việc làm việc một cách hệ thống nhờ chuổi các kỹ thuật sáng tạo và tìm ra đáp án tốt nhất cho vấn đề khoa học. 5 Hình 2-1: TRIZ kế thừa từ nhiều nguồn khoa học [1] 2.1.2 TRIZ và các 40 Nguyên tắc Sáng Tạo TRIZ nhanh chóng trở thành lý thuyết lớn với hệ thống công cụ thuộc loại hoàn chỉnh nhất trong lĩnh vực sáng tạo và đổi mới. Nổi bật là TRIZ bao gồm 9 quy luật phát triển hệ thống với 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản để giải quyết các mâu thuẫn kỹ thuật. Dựa trên những nhận xét trong [2], em thống kê lại danh sách các nguyên tắc thường được sử dụng chung với nhau, mô tả như Bảng 2-1. [...]... trội và một số lưu ý cần phải cân nhắc của giải pháp kết hợp trí tuệ kinh doanh và điện toán đám mây 4.1 Phân Tích Sự Áp Dụng Các Quy Tắc Sáng Tạo vào Trí Tuệ Kinh Doanh Dựa trên những kiến thức tìm hiểu được về trí tuệ kinh doanh và những infographic thu thập được từ [8], ta nhận thấy được sự phát triển của kỹ thuật Trí tuệ kinh doanh đi liên với việc áp dụng linh động các nguyên tắc sáng tạo 4.1.1 -... chuyển sang xu hướng sử dụng mã nguồn mở Hình 4-3 diễn tả đề xuất giải pháp mã nguồn mở cho hệ thống BI trong đám mây [9] 23 Hình 4-3: Đề xuất giải pháp cho mô hình BI trong đám mây mã nguồn mở [9] 4.1.5 Đồng nhất Cũng như các hệ thống ứng dụng khác, các icon, bảng biểu, thông báo lỗi, - thông báo thành công… được đồng nhất với nhau Bằng việc cung cấp các hệ thống BI hiện đại trên đám mây đã làm cho xu -... người vào đúng thời điểm Những hạn chế trên đã dẫn tới yêu cầu cấp thiết là cần có một giải pháp công nghệ khác cho bài toán trí tuệ kinh doanh Trí Tuệ Kinh Doanh và Điện Toán Đám Mây 3.3 3.3.1 3.3.1.1 Điện Toán Đám Mây Định nghĩa Khái niệm điện toán đám mây có thể được xuất phát từ việc dùng hình ảnh đám mây làm đại diện cho Internet hay các môi trường mạng có quy mô lớn Theo NIST: “Điện toán đám mây. .. phải được cài đặt trên hệ điều hành 32 bit/ 64 bit tương ứng 11 CHƯƠNG 3 TRÍ TUỆ KINH DOANH | Nội dung chương này giới thiệu lý thuyết tổng quan về trí tuệ kinh doanh và sự phát triển của kĩ thuật này qua các thời kì 3.1 Giới Thiệu Trí Tuệ Kinh Doanh Trí tuệ kinh doanh (Business Intelligence – BI) là lĩnh vực ứng dụng các kỹ thuật phân tích, thống kê cũng như khai phá dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau... dụng kỹ thuật mô hình phân lớp - classification), các mối quan hệ ẩn,… 3.2 Trí Tuệ Kinh Doanh Truyền Thống Ứng dụng trí tuệ kinh doanh truyền thống là một hệ thống hỗ trợ quyết định hướng dữ liệu (Data-driven Decision Support System) được bộ phận kỹ thuật của doanh nghiệp hoặc một tổ chức kỹ thuật thứ ba ứng ra xây dựng riêng cho doanh nghiệp, đôi khi là một hệ thống mã nguồn mở do cộng đồng xây dựng. .. trình bày ở những chương trên Dựa trên những kiến thức đã tìm hiểu được, em đã chỉ ra được sự ứng dụng của các nguyên tắc sáng tạo vào sự phát triển của kỹ thuật trí tuệ kinh doanh: từ hình thức truyền thống đến việc triển khai trên đám mây mã nguồn mở Trên từng bước phát triển của kỹ thuật này là một hoặc nhiều nguyên tắc sáng tạo được áp dụng kết hợp với nhau giúp cho Trí tuệ kinh doanh được cải tiến... dữ liệu của các doanh nghiệp ngày càng được chuẩn hoá để đồng nhất và tương thích với dịch vụ này Phân Tích Giải Pháp Kết Hợp Trí Tuệ Kinh Doanh và Điện Toán Đám 4.2 Mây 4.2.1 Lợi Ích Sự kết hợp trí tuệ kinh doanh và điện toán đám mây là hợp lý khi mô hình điện toán này có thể mang lại những lợi ích có ý nghĩa cho trí tuệ kinh doanh 24 - Chi phí thấp: không cần đầu tư chi phí cho phần cứng, phần mềm,... tắc này làm phần chuyển động của đối tượng (hay mội trường bên ngoài) thành ứng yên và ngược lại phần ứng yên thành chuyển động [2] - Ứng dụng trong tin học: 1 Phương pháp chứng minh phản chứng trong toán tin học 2 Trong bài toán mật mã, nội dung của văn bản thật thường bị ảm hóa thành những ký tự khác trước khi lưu trữ, Một trong những cách này là đảo ngược ký tự này thành ký tự khác bằng bảng tổng... nhất thu hút việc đầu tư vào trí tuệ kinh doanh liên quan đến việc đáp ứng nhanh nhu cầu của người dùng đối với dữ liệu, giảm thiểu chi phí, nâng cao cách thức người dùng chia sẻ dữ liệu và dịch vụ tự phục vụ 19 CHƯƠNG 4 NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG TRÍ TUỆ KINH DOANH | Nội dung chương này trình bày những phân tích về sự áp dụng những quy tắc sáng tạo vào kĩ thuật Trí Tuệ Kinh Doanh Qua đó, cho thấy tính... to lớn cho doanh nghiệp nhưng trong thực tế các giải pháp trí tuệ kinh doanh truyền thống được triển khai còn khá hạn chế Một trong những khuyết điểm của các giải pháp truyền thống đó là sự phức tạp về mặt công nghệ khi xây dựng và vận hành Để triển khai được các giải pháp này, đòi hỏi doanh nghiệp phải xây dựng một cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin khá phức tạp Hơn nữa, trong một số trường hợp còn cần . ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ỨNG DỤNG VÀO XÂY DỰNG NỀN TẢNG TRÍ TUỆ KINH DOANH TRÊN ĐÁM MÂY MÃ NGUỒN MỞ . tin học để thực hiện bài tiêu luận này. Cụ thể, em thực hiện tìm hiểu những phương pháp sáng tạo khoa học đã được áp dụng cho việc xây dựng nền tảng trí tuệ kinh doanh trên đám mây mã nguồn mở. ngoài) thành ứng yên và ngược lại phần ứng yên thành chuyển động [2]. - Ứng dụng trong tin học: 1. Phương pháp chứng minh phản chứng trong toán tin học 2. Trong bài toán mật mã, nội dung