phương pháp luận nghiên cứu khoa học

PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM PHẦN I PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I. Khoa học và Nghiên cứu khoa học: 1.1. Khoa học: 1.1.1. Các định nghĩa và khái niệm: - Khoa học là hệ thống tri thức về mọi loại qui luật của vật chất và sự vận động của vật chất, những qui luật của tự nhiên, xã hội và tư duy (Pierre Auger – Tendences actuelles de la recherche scientifique, UNESCO, Paris, 1961). - Khoa học là một hoạt động xã hội nhằm tìm tòi, phát hiện qui luật của vật chất, hiện tượng và vận dụng những qui luật ấy để sáng tạo ra nguyên lý các giải pháp tác động vào các sự vật hoặc hiện tượng, nhằm biến đổi trạng thái của chúng. - Theo quan điểm của Marx, khoa học còn được hiểu là một hình thái ý thức xã hội, tồn tại độc lập tương đối với các hình thái ý thức xã hội khác. - Các tiêu chí nhận biết một bộ môn khoa học: 1. Có một đối tượng nghiên cứu 2. Có một hệ thống lý thuyết 3. Có một hệ thống phương pháp luận 4. Có mục đích sử dụng 1.1.2. Phân loại: Các quan điểm tiếp cận phân loại khoa học: - Theo nguồn gốc: Khoa học thuần túy (sciences pures), lý thuyết (sciences theorique), thực nghiệm (sciences experimentales), thực chứng (sciences positives), qui nạp (sciences inductives), diễn dịch (sciences deductives)…. - Theo mục đích ứng dụng: Khoa học mô tả, phân tích, tổng hợp, ứng dụng, hành động, sáng tạo…. - Theo mức độ khái quát: Cụ thể, trừu tượng, tổng quát… - Theo tính tương liên giữa các khoa học: Liên ngành, đa ngành… - Theo cơ cấu hệ thống tri thức: Cơ sở, cơ bản, chuyên ngành… NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 1 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM - Theo đối tượng nghiên cứu: Tự nhiên, kỹ thuật, xã hội nhân văn, công nghệ, nông nghiệp, y học… 1.2. Nghiên cứu khoa học Nhằm thỏa mãn nhu cầu nhận thức và cải tạo thế giới: * Khám phá những thuộc tính bản chất của sự vật hoặc hiện tượng. * Phát hiện qui luật vận động của sự vật. * Vận dụng qui luật để sáng tạo giải pháp tác động vào sự vật. 1.2.1. Các chức năng cơ bản của nghiên cứu khoa học - Mô tả: là trình bày bằng ngôn ngữ hình ảnh chung nhất của sự vật, cấu trúc, trạng thái, sự vận động của sự vật. Sự mô tả bao gồm định tính và định lượng. - Giải thích: là làm rõ nguyên nhân sự hình thành và qui luật chi phối quá trình vận động của sự vật nhằm đưa ra những thông tin về thuộc tính bản chất của sự vật. - Dự đoán: nhìn trước quá trình hình thành, sự tiêu vong, sự vận động và những biểu hiện của sự vật trong tương lai. - Sáng tạo: làm ra sự vật mới chưa từng tồn tại. Khoa học không bao giờ dừng lại ở ở chức năng mô tả, giải thích và dự đóan. Sứ mệnh lớn lao của khoa học là sáng tạo các giải pháp cải tạo thế giới. 1.2.2. Các đặc điểm của nghiên cứu khoa học - Tính mới: NCKH là quá trình thâm nhập vào thế giới của sự vật mà con người chưa biết, hướng tới những phát hiện mới hoặc những sáng tạo. Đây là đặc điểm quan trọng nhất. - Tính tin cậy: Kết quả nghiên cứu phải có khả năng kiểm chứng lại nhiều lần do nhiều người khác nhau trong điều kiện giống nhau. Do đó, một nguyên tắc mang tính phương pháp luận của NCKH là khi trình bày một kết quả nghiên cứu, người nghiên cứu cần chỉ rõ điều kiện, những nhân tố và phương tiện thực hiện. - Tính thông tin: là những thông tin về qui luật vận động của sự vật hoặc hiện tượng, thông tin về qui trình công nghệ và các tham số đi kèm qui trình đó. NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 2 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM - Tính khách quan: vừa là một đặc điểm của NCKH vừa là tiêu chuẩn của người NCKH. Để đảm bảo tính khách quan, người NCKH cần phải tự trắc nghiệm lại những kết luận tưởng như đã hoàn toàn được xác nhận. - Tính rủi ro: Một nghiên cứu có thể thành công, có thể thất bại. Thất bại có thể do nhiều nguyên nhân nhưng trong khoa học thất bại cũng được xem là một kết quả và mang ý nghĩa về một kết luận của NCKH và được lưu giữ, tổng kết lại như một tài liệu khoa học nghiêm túc để tránh cho người đi sau không dẫm chân lên lối mòn, tránh lãng phí các nguồn lực nghiên cứu. - Tính kế thừa: Có ý nghĩa quan trọng về mặt phương pháp luận nghiên cứu. Ngày nay không có một NCKH nào bắt đầu từ chỗ hòan tòan trống không về kiến thức, phải kế thừa các kết quả nghiên cứu của các lĩnh vực khoa học khác nhau. - Tính cá nhân: vai trò của cá nhân trong sáng tạo mang tính quyết định, thể hiện trong tư duy cá nhân và chủ kiến riêng của các nhân. - Tính phi kinh tế: Lao động NCKH hầu như không thể định mức, thiết bị chuyên dụng dùng trong NCKH hầu như không thể khấu hao, hiệu quả kinh tế của NCKH hầu như không thể xác định. 1.2.3. Các lọai hình NCKH: - Nghiên cứu cơ bản: nhằm phát hiện bản chất, qui luật của sự vật hoặc hiện tượng trong tự nhiên, xã hội, con người, có thể thực hiện trên cơ sở những nghiên cứu thuần túy lý thuyết hoặc trên cơ sở những quan sát, thí nghiệm. Sản phẩm là các phát kiến, công thức, phát minh. Chia làm 2 lọai: Nghiên cứu cơ bản thuần túy và định hướng. UNESCO chia nghiên cứu cơ bản định hướng thành nghiên cứu nền tảng và chuyên đề. - Nghiên cứu ứng dụng: là sự vận dụng các qui luật từ nghiên cứu cơ bản để đưa ra nguyên lý về các giải pháp có thể bao gồm công nghệ, sản phẩm, vật liệu, Sáng chếlà giải pháp kỹ thuật có tính mới và áp dụng được. - Nghiên cứu triển khai (R & D): là sự vận dụng các qui luật, các nguyên lý để đưa ra các hình mẫu với những tham số có tính khả thi về kỹ thuật, có thể chia làm các lọai hình: triển khai trong phòng, bán đại trà, NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 3 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM 1.2.4. Các bước NCKH: - Xác lập vấn đề nghiên cứu: Vấn đề nghiên cứu là những điều chưa biết hoặc chưa biết thấu đáo về bản chất sự vật hoặc hiện tượng, cần được làm rõ trong quá trình nghiên cứu. Khi vấn đề nghiên cứu được chọn và cụ thể hóa thành 1 đề tài nghiên cứu, người nghiên cứu cần xác định cơ sở lý thuyết cho nghiên cứu và tìm hiểu lịch sử vấn đề. - Chuẩn bị nghiên cứu: Xây dựng đề cương nghiên cứu (lý do chọn đề tài, xác định đối tượng và phạm vi nghiên cứu, xác định mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, đặt tên đề tài, ), xây dựng kế hoạch nghiên cứu (tiến độ, nhân lực, dự toán, …), chuẩn bị phương tiện nghiên cứu, lập danh mục tư liệu, - Lựa chọn và nghiên cứu thông tin: thu thập và xử lý thông tin, nghiên cứu tư liệu, thâm nhập thực tế, tiếp xúc cá nhân, xử lý thông tin, - Nghiên cứu: xây dựng giả thuyết, lựa chọn phương pháp nghiên cứu, nghiên cứu và kiểm chứng giả thuyết. - Hoàn tất nghiên cứu: đề xuất và xử lý thông tin, xây dựng kết luận và khuyến nghị, viết báo cáo hoàn tất, hoàn tất và áp dụng kết quả. II. Phương pháp Nghiên cứu khoa học: 2.1. Phương pháp chung trong NCKH: 2.1.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Được sử dụng trong cả khoa học tự nhiên, khoa học xã hội và các khoa học khác, bao gồm nhiều nội dung khác nhau như: nghiên cứu tư liệu, xây dựng khái niệm, phạm trù, thực hiện các phán đoán, suy luận,.v.v… và không có bất cứ quan sát hoặc thực nghiệm nào được tiến hành 2.1.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Nghiên cứu thực nghiệm là những nghiên cứu được thực hiện bởi những quan sát các sự vật hoặc hiện tượng diễn ra trong những điều kiện có gây biến đổi đối tượng nghiên cứu một cách có chủ định. Nghiên cứu thực hiện có thể được thực hiện trên đối tượng thực hoặc trên các mô hìnhdo người nghiên cứu tạo ra với những tham số do người nghiên cứu khống chế. NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 4 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM Nghiên cứu thực nghiệm được áp dụng phổ biến không những trong khoa học tự nhiên, khoa học kỹ thuật và công nghệ, y học, mà cả trong khoa học xã hội và các lĩnh vực khoa học khác. 2.1.3. Phương pháp nghiên cứu phi thực nghiệm: Là một phương pháp nghiên cứu dựa trên sự quan sát, quan trắc những sự kiện đã hoặc đang tồn tại, hoặc thu thập những số liệu thống kê đã tích lũy. trên cơ sở đó phát hiện qui luật của sự vật hoặc hiện tượng. Trong phương pháp này người nghiên cứu chỉ quan sát những gì đã và đang tồn tại, không có bất cứ sự can thiệp nào gây biến đổi trạng thái của đối tượng nghiên cứu. 2.2. Phương pháp giải quyết vấn đề theo khoa học về phát minh, sáng chế: Có 40 thủ thuật: 1. Nguyên lý phân nhỏ 2. Nguyên lý “tách riêng” 3. Nguyên lý phẩm chất cục bộ 4. Nguyên lý phản đối xứng 5. Nguyên lý kết hợp 6. Nguyên lý vạn năng 7. Nguyên lý chứa trong 8. Nguyên lý phản trọng lượng 9. Nguyên lý thực hiện sơ bộ 10. Nguyên lý dự phòng 11. Nguyên lý đẳng thế 13. Nguyên lý đảo ngược 14. Nguyên lý cầu (tròn) hóa 15. Nguyên lý năng động 16. Nguyên lý tác động bộ phận và dư thừa 17. Nguyên lý bộ xung chiều khác 18. Sự dao động cơ học NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 5 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM 19. Nguyên lý tác đông theo chu kỳ 20. Nguyên lý tác đông liên tục hữu hiệu 21. Nguyên lý vượt nhanh 22. Nguyên lý chuyển hại thành thắng 23. Nguyên lý quan hệ phản hồi 24. Nguyên lý sử dụng trung gian 25. Nguyên lý tự phục vụ 26. Nguyên lý sao chép (copy) 27. Nguyên lý rẻ thay cho đắt 28. Nguyên lý thay thế sơ đồ cơ học 29. Nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí 30. Sử dụng bao mềm dẻo và mềm mỏng 31. Sử dụng vật liệu nhiều lỗ 32. Nguyên lý đổi màu 33. Nguyên lý đồng nhất 34. Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần 35. Đổi các thông số hóa lý của đối tượng 36. Sử dụng chuyển pha 37. Sử dụng nở nhiệt 38. Sử dụng các chất oxy hóa 39. Sử dụng môi trường trơ 40. Sử dụng vật liệu tổng hợp (composit) NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 6 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM PHẦN II GIỚI THIỆU MỘT SỐ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỤ THỂ I. ỨNG DỤNG THUẬT GIẢI DI TRUYỀN XẾP THỜI KHOÁ BIỂU CHO CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Trong xu hướng phát triển của xã hội ngày nay, có rất nhiều ngành khoa học mới ra đời. Trong đó có một số ngành khoa học ra đời trên cơ sở phân lập từ các ngành khoa học cổ điển, và một số ngành do sự tích hợp các khoa học. Thuật giải di truyền là một trong những ngành khoa học mới ra đời từ sự tích hợp giữa sinh học và máy tính. Trong những năm 70, mạng nơron nhân tạo, logic mờ, cùng với thuật giải di truyền đã được nghiên cứu và áp dụng thành công trong việc giải quyết các trường hợp phức tạp. Thuật giải di truyền đã được phát minh ra để bắt chước quá trình phát triển tự nhiên trong điều kiện quy định sẵn của môi trường. Các đặc điểm của quá trình này đã thu hút sự chú ý của John Holand (ở đại học Michigan) ngay từ những năm 1970. Holand tin rằng sự gắn kết thích hợp trong thuật giải máy tính có thể tạo ra một kỹ thuật giúp giải quyết các vấn đề khó khăn giống như trong tự nhiên đã diễn ra-thông qua quá trình tiến hóa. Trên thế giới hiện nay, Thuật Giải Di Truyền kết hợp với Công nghệ thông tin được ứng dụng để giải quyết những vấn đề phức tạp trong hệ thống điện một cách rất hiệu quả. Nhưng trong đề tài này, chúng ta nghiên cứu ứng dụng Thuật Giải Di Truyền xếp Thời khoá biểu các trường Đại học. NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 7 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM áp dụng thuật giải di truyền vào máy tính là phương pháp ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào việc giải quyết các bài toán phức tạp. Thông qua tính di truyền, sự lai ghép, đột biến ngẫu nhiên từ những cá thể có các tính năng, ưu điểm khác nhau. Sau nhiều lần chọn lọc qua nhiều thế hệ, thế hệ cuối cùng sẽ là giống cây, con vật mong muốn. Vấn đề đặt ra là chi phí thực hiện và kết quả đạt được. Thông thường kết quả đạt được tương đối tốt, cũng có thể là tốt nhất, đặc biệt đối với những vấn đề nan giải, các thuật toán thông thường không thể giải quyết được. Việc xếp lịch học bằng phương pháp ứng dụng thuật giải di truyền là một vấn đề mới, chưa được áp dụng trước đây. Đây coi như là một thử nghiệm cho một giải pháp mới. I.1 THUẬT GIẢI DI TRUYỀN I.1.1 Đặc điểm, đặc trưng Các thuật giải di truyền là những kỹ thuật tối ưu dựa trên những khái niệm chọn lọc tự nhiên và di truyền. Trong cách tiếp cận này, lời giải của bài toán được trình bày như các gen trong nhiễm sắc thể. Thuật giải di truyền mô tả một nhóm các lời giải có thể ứng cử (quần thể) trên bề mặt đáp ứng. Qua tiến hóa và chọn lọc tự nhiên các nhiễm sắc thể với độ thích nghi tốt hơn xuất hiện. Chọn lọc tự nhiên đảm bảo cho nhiễm sắc thể có độ thích nghi tốt nhất sẽ được truyền cho những quần thể tương lai. Những đăc trưng của thuật giải di truyền như sau: Thuật giải di truyền làm việc với một mã hóa của tập hợp tham số chứ không phải với một tham số. Thuật giải di truyền tìm từ một quần thể các điểm chứ không phải một điểm. Thuật giải di truyền đánh giá thông tin (với hàm mục tiêu), chứ không đưa vào đạo hàm hoặc tri thức bổ sung khác. NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 8 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM Thuật giải di truyền sử dụng các luật biến đổi theo xác suất, không sử dụng luật quyết định. NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 9 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HỒNG KIẾM Chúng ta có thể mơ tả phần đặc tả của tồn bộ thuật giải di truyền như sau sơ đồ sau: NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 10 1. Khởi tạo ngẫu nhiên một tập quần thể. 3. Tạo các nhiễm sắc thể mới bằng cách lai ghép. 2. Đánh giá mọi cá thể trong quần thể. 4. Đột biến của tổ hợp cặp nhiễm sắc thể bố mẹ. 5. Đánh giá các cá thể mới và đưa chúng vào quần thể bằng cách thay thế. 6. Kiểm tra điều kiện dừng (các giới hạn: số thế hệ, độ thích nghi, thời gian ) 7. kết thúc quá trình và trả về cá thể tốt nhất. [...]... HUY – CH0301036 16 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS TSKH HOÀNG KIẾM Ví dụ: Giả sử có danh sách môn học và số lần học trong một tuần như sau: - Môn học a có 1 lần học - Môn học b có 2 lần học - Môn học d có 1 lần học Chúng ta sẽ phân bổ các nhiễm sắc thể như sau: a b (lần 1) b (lần c d 2) Mỗi nhiễm sắc thể sẽ mang một giá trị số nguyên Đó chính là vị trí tiết học bắt đầu của môn học Phạm vi giá trị của... lịch học các lớp II.3.1.1 Chọn mô hình cá thể Lịch học của một lớp có hai thành phần chính, bao gồm: các môn học và các giờ học trong tuần Việc đặt ngẫu nhiên các môn học với các giờ học sẽ tạo thành một lịch học cho từng lớp Như vậy một lớp học tương ứng sẽ có nhiều lịch học khác nhau, do đó ta chọn mỗi lịch học làm cá thể trong thuật giải di truyền NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 15 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA. .. trong lịch học Môn học a tiết bắt đầu 0 số tiết cần học là 3 Môn học b tiết bắt đầu 3 số tiết cần học là 2 Môn học c tiết bắt đầu 8 số tiết cần học là 4 Môn học d tiết bắt đầu 12 số tiết cần học là 3 NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 17 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS TSKH HOÀNG KIẾM Phân bố các môn học trên lịch học như sau: Thứ hai Thứ ba Thứ tư Thứ bảy 0 6 12 30 a(1) 1 7 13 31 a(2) 2 8 14 32 a(3) 3 c(1)... đó, buổi đó của lớp học Hay nói cách khác, chúng ta cần kiểm tra ràng buộc tiết học, mà đã tương ứng với mỗi môn trong lịch học, xem xét lại các môn có thể học giờ đó hay không Kế tiếp là xét giờ học của lớp Do một qui định nào đó mà lớp có thể học giờ này hay giờ kia, chẳng hạn như không học ba tiết đầu trong ngày thứ hai, NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 19 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC • GS TSKH HOÀNG... trường đại học, cụ thể sẽ đòi hỏi các thông tin sau: • Danh sách cơ sở • Danh sách khoa • Danh sách khóa học • Danh sách học phần học các lớp trong học kỳ • Danh sách lớp học • Danh sách giáo viên • Danh sách phòng học • Danh sách môn học và số tiết học • Bảng phân công giáo viên giảng dạy tại các lớp • Bảng yêu cầu ràng buộc của giáo viên với lịch dạy • Bảng yêu cầu ràng buộc của lớp với lịch học NGUYỄN... CH0301036 20 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS TSKH HOÀNG KIẾM II.3.2 Giai đoạn 2 - xếp lịch học cho toàn bộ cơ sở II.3.2.1 Chọn mô hình cá thể Lịch học tại cơ sở bao gồm tất cả các lịch học của các lớp hiện có trong cơ sở, nếu mỗi lớp điều có một lịch học rõ ràng thì đó có nghĩa là có lịch cơ sở Dựa vào giai đoạn đầu, trên mỗi lớp đã cho ra hàng loạt các lịch học, việc chọn ngẫu nhiên lịch học của một lớp... đến tính phức tạp của môn học về số tiết phải học luôn bị thay đổi, trong khi giá trị các giờ học thì ngược lại, có thể xác định một cách rõ ràng và nhanh chóng Mô hình cá thể trong lịch lớp Môn học 1 Môn học 2 Môn học n Thay vì chọn ngẫu nhiên môn học vào các tiết học như đã trình bày, chúng ta sẽ làm ngược lại: chọn ngẫu nhiên tiết học theo môn, vì chúng ta đã chọn môn học làm đơn vị trong cá thể... tiết học trong tuần, được đánh dấu theo vị trí liên tục của các ngày, tương tự cấu trúc mảng một chiều Các tiết học tiếp theo là giá trị liên tục kế tiếp nhau tùy theo số lượng tiết học của môn mà ta đang lưu trữ Giá trị các tiết học Thứ hai 0 1 Thứ ba 5 6 7 1 1 1 2 Thứ bảy 3 3 0 1 3 5 Ví dụ: về cách xếp vị trí tiết học trong lịch học Môn học a tiết bắt đầu 0 số tiết cần học là 3 Môn học b... Bảng yêu cầu ràng buộc của lớp với lịch học NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 14 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS TSKH HOÀNG KIẾM Bảng yêu cầu ràng buộc của phòng với lịch sử dụng II.3 Ứng dụng thuật giải di truyền vào bài toán xếp thời khoá biểu Vấn đề của bài toán khá phức tạp về mặt ràng buộc, nhưng phương pháp chia để trị vẫn là biện pháp hữu hiệu trong mọi vấn đề phức tạp ở đây cũng vậy, theo phân cấp các... đánh giá cho chạy theo kết quả, hoặc ngược lại NGUYỄN ANH HUY – CH0301036 13 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC II GS TSKH HOÀNG KIẾM MÔ HÌNH BÀI TOÁN XẾP THỜI KHOÁ BIỂU CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC II.1 Giới thiệu bài toán Bài toán đặt ra là vấn đề xếp thời khóa biểu cho một trường đại học, với nhiều cở sở khác nhau Cần có sự sắp xếp lịch học cho các lớp tại các phòng ở mỗi địa điểm, sao cho vừa hợp lý lại vừa tiện . PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM PHẦN I PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I. Khoa học và Nghiên cứu khoa học: 1.1. Khoa học: 1.1.1. Các định nghĩa và khái niệm: - Khoa học. quả. II. Phương pháp Nghiên cứu khoa học: 2.1. Phương pháp chung trong NCKH: 2.1.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Được sử dụng trong cả khoa học tự nhiên, khoa học xã hội và các khoa học khác,. 4 PP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS. TSKH HOÀNG KIẾM Nghiên cứu thực nghiệm được áp dụng phổ biến không những trong khoa học tự nhiên, khoa học kỹ thuật và công nghệ, y học, mà cả trong khoa học