ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

-o0o -Báo cáo đề tài:

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

Bộ môn: Phương pháp luận sáng tạo khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm

SV thực hiện: Nguyễn Văn Vỉnh Lớp: MMT-TT01

Khóa: 2006

Tp Hồ Chí Minh - Tháng 01 Năm 2010

LỜI CÁM ƠN

Đầu tiên, em xin chân thành cám ơn thầy Hoàng Kiếm đã truyền đạt cho chúng

em những kiến thức quý báu trong môn Phương pháp luận sáng tạo khoa học để

chúng em hoàn thành đề tài này

Chúng em cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến các thầy cô trong trường ĐH Công Nghệ Thông Tin đã tận tình giúp đỡ chúng em trong thời gian học vừa qua

Do kiến thức có hạn, nên bài làm của chúng em không tránh khỏi thiếu sót Chúng

em rất mong nhận được sự đóng góp quí báu của các thầy cô

TpHCM, ngày 4 tháng 1 năm 2010

Lớp MMT-TT01 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Vỉnh

NHẬT XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Mục Lục

LỜI CÁM ƠN 2

NHẬT XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 3

I.Giới Thiệu Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học 6

II.Phương Pháp Luận Sáng Tạo Trong Tin Học 7

III.Các Nguyên Tắc và Thủ Thuật Ứng Dụng Trong Tin Học 8

9 Nguyên Tắc Gây Ứng Suất( Phản Tác Động) Sơ Bộ 13

10 Nguyên Tắc Thực Hiện Sơ Bộ 14

11 Nguyên Tắc Dự Phòng 14

12 Nguyên Tắc Đảo Ngược 16

13 Nguyên Tắc Cầu (Tròn) Hóa 17

14 Nguyên Tắc Linh Động 17

15 Nguyên Tắc Sử Dụng Trung Gian 18

16 Nguyên Tắc Tự Phục Vụ 18

17 Nguyên Tắc Sao Chép 19

19 Thay thế sơ đồ (kết cấu) cơ học 21

20 Nguyên Tắc Thay Đổi Màu Sắc 22

21 Nguyên Tắc Đồng Nhất 22

I Giới Thiệu Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học

PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO LÀ GÌ ?

Nói một cách ngắn gọn, "PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" (Creativity Methodologies) là bộ môn khoa học có mục đích xây dựng và trang bị cho mọi người hệ thống các phương pháp, các kỹ năng thực hành tiên tiến về suy nghĩ để giải quyết vấn đề và ra quyết định một cách sáng tạo, về lâu dài, tiến tới điều khiển được tư duy

"PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" là phần ứng dụng của khoa học rộng lớn hơn, mới hình thành và phát triển trong thời gian gần đây : KHOA HỌC SÁNG TẠO (Creatology)

Theo các nhà nghiên cứu sau nông nghiệp, công nghiệp và tin học Làn sóng ứng với Creatology (hay còn gọi là thời đại hậu tin học) chính là sự nhấn mạnh vai trò chủ thể tư duy sáng tạo của loài người trong thế kỷ XXI

Mỗi người làm việc, không thể không suy nghĩ và đòi hỏi cải tiến công việc phải là cơ sở cho mọi suy nghĩ của chúng ta Nói cách khác, mỗi người chúng ta đều cần suy nghĩ để sáng tạo Tư duy sáng tạo là tài nguyên cơ bản nhất của mỗi con người Chúng ta cần sáng tạo vì chúng ta cảm thấy rằng, mọi việc cần được thực hiện theo cách đơn giản hơn và tốt hơn Dù chúng ta tài giỏi như thế nào, chúng ta vẫn luôn mong muốn tốt hơn nữa

Sáng tạo gắn liền với sự thay đổi, đưa ra cái mới (đổi mới), sáng chế, các ý tưởng mới, các phương án lựa chọn mới Sự sáng tạo thuộc về năng lực ra quyết định, thuộc về sự kết hợp độc đáo hoặc liên tưởng, phát ra các ý tưởng đạt được kết quả mới và ích lợi Mọi người có thể dùng tính sáng tạo của mình để đặt vấn

đề một cách bao quát, phát triển các phương án lựa chọn, làm phong phú các khả năng và tưởng tượng các hậu quả có thể nảy sinh Tóm lại, bạn làm được gì

mới, khác và có ích lợi, đấy là sáng tạo Sự sáng tạo nảy sinh ở mọi tầng lớp và mọi giai đoạn trong cuộc sống của chúng ta.

Ðối với một công ty hay tổ chức, tài nguyên quan trọng nhất chính là nguồn nhân lực, tức là những người làm việc cho công ty, tổ chức Họ gồm các thợ bảo trì, những người bán hàng, các công nhân trong dây chuyền sản xuất, những người đánh máy và các cán bộ quản lý mọi cấp bậc Nguồn nhân lực của công

ty làm cho các tài nguyên khác hoạt động, mang lại hiệu quả cao Thiếu nhân sự tốt, một công ty, tổ chức, dù được trang bị máy móc hoàn hảo nhất, được tài trợ tốt nhất, sẽ hoạt động kém hiệu quả

Vì vậy, mỗi người trong mỗi cơ cấu tổ chức cần học phương pháp luận (các thủ thuật cơ bản, các phương pháp, lý thuyết) về tư duy sáng tạo Ðiều này làm cho

cơ cấu tổ chức của bạn mạnh lên rất nhiều Trong mỗi cơ cấu tổ chức, càng nhiều người học phương pháp luận về tư duy sáng tạo, tổ chức hoạt động càng

có hiệu quả

II. Phương Pháp Luận Sáng Tạo Trong Tin Học

Tin học là một ngành hiện đại, từ khi có tin học cuộc sống của con nguời ngày càng được nâng cao, thế giới biến đổi nhanh “chóng mặt” Ngành học đòi hỏi sự đầu tư tư duy, chất xám, một sản phẩm tin học được đánh giá cao là sản phẩm

có “hàm lượng” tư duy và chất xám cao Một công ty thuộc lĩnh vực tin học không cần phải có diện tích to lớn, cơ sở hạ tầng hoành tráng, nguồn nhân lực đông đảo, mà cần chủ yếu là tư duy và chất xám, cần sự sáng tạo ra cái mới, cái khác hữu dụng, tốt hơn sản phẩm cũ Các sản phẩm tin học không cần đầu tư nhiều thiết bị cho sản phẩm, thay vào đó đầu tư về chất xám càng nhiều thì sản phẩm càng được người dùng đón tiếp, sử dụng trên thị trường

III Các Nguyên Tắc và Thủ Thuật Ứng Dụng Trong Tin Học.

1 Nguyên tắc phân nhỏ.

Nội dung:

• Chia đối tượng thành các phần độc lập

• Làm cho đối tượng trở nên tháo lắp được

• Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng

Thí dụ1:

Một cái máy vi tính tại sao lại không là một khối thống nhất, mà phải tách ra: màn hình, bàn phím, chuột, loa,

Lý do người ta chia nhỏ xuất mỗi một thành ra thành từng phần:

• Độc lập về sản phần, tạo ra sự chuyên môn hóa cao

• Dễ dàng tháo lắp trong quá trình vận chuyển, bảo hành, sửa chữa(hư thiết bị nào sửa thiết bị đó)

Thí dụ2:

Lập trình hướng đối tượng cũng là một hình thức áp dụng nguyên tắc phân nhỏNguyên tắc phân nhỏ hay dùng với các nguyên tắc: nguyên tắc tách khỏi, phẩm chất cục bộ, nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc vạn năng , nguyên tắc linh động,

Việc tách ra thành từng lớp giúp nghiên cứu và học tập trở nên dễ dàng hơn, chúng ta có thể thấy được chức năng rõ ràng của từng lớp, giảm đi độ phức tạp nếu mô hình OSI là một lớp.

Mỗi lớp có một chức năng riêng biệt, làm cho quá trình đóng gói tin và triển khai các dịch vụ bảo mật trở nên dễ dàng hơn

3 Nguyên Phẩm Chất Cục Bộ

Nội dung:

• Chuyển đối tượng hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài, có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất

• Các thành phần khác nhau của đối tượng phải có chức năng khác nhau

• Mỗi phần của đối tượng phải ở trong điều kiện thích hợp nhất với công việc

Thí dụ:

Trong CPU bộ vi xử lí có bộ phận tản nhiệt và quạt, tại sao nhà sản xuất lại không sử dụng chung một loại vật chất mà tách ra: quạt làm bằng nhựa, bộ tản nhiệt lại làm bằng nhôm.Vì để tiết kiệm chi phí và nầng cao năng xuât, phần trên chỉ cần gió vào bộ phận tản nhiệt, nếu làm quạt bằng nhôm thì chi phí đắt

mà không hiệu quả

Còn bộ phận tản nhiệt làm bằng nhôm giúp cho CPU tản nhiệt nhanh chống

Một hệ thống mã hoá sử dụng mật mã bất đối xứng

Đầu đọc/ghi CD vừa có thể đọc được CD vừa có thể ghi CD

Chương trình MS word 2007 vừa có thể save file doc, docx, pdf

Phần mềm Yahoo vừa có chức năng chat text, chat voice, gửi tin nhắn điện thoại

Router cisco 3600 có tích hợp thêm chức năng tổng đải VoIP

Cổng cấm USB có thể là nguồn cho đèn led dùng để trang trí, hoặc nguồn cho quạt có công suất nhỏ.

Phần mềm Microsoft Word 2007 có thể soạn thảo văn bản và save các định dạng khác nhau doc(MS Word 2003), docx(MS Word 2007), pdf cho file ảnh pdf

Phần mềm JetAudio vừa có thể nghe nhạc file mp3, wav, ngoài ra phần mềm còn có khã năng chuyển đổi file từ định dạng file này sang định dạng file khác Có thể nói phần mềm JetAudio là một phần mềm đa năng về media

7 Nguyên Tắc Chứa Trong

Ta có thể nắm tinh thần thủ thuật trong tin học bằng cách khái quát hóa như sau: đối tượng cho trước có nhược điểm, cần kết hợp đối tượng cho trước với đối tượng khác, có ưu điểm mà ưu điểm này khắc phục được nhượng điểm của đối tượng cho trước.

Thí dụ:

Triền khai một hệ thống mạng hội tụ có voice, video, data, để cho các tín hiệu voice và video đáp ứng cho hội thảo trực tiếp thì hệ thống này cần phải triển khai dịch vụ QoS( Quality of Service) để đảm bảo ưu tiên cho việc truyền các tín hiệu voice và video theo thời gian thực

9 Nguyên Tắc Gây Ứng Suất( Phản Tác Động) Sơ Bộ

10 Nguyên Tắc Thực Hiện Sơ Bộ

Trong chương trình MS Powerpoint có sẳn một số theme khá đẹp, người dùng

có thể sử dụng để tạo ra một bài báo cáo sinh động

Nguyên tắc này nhắc nhở phải chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn nhưng không trả lời cụ thể là phương tiện đó là những phương tiện

gì Điều này có nghĩa là các phương tiện dự phòng rất đa dạng, được qui định bởi hoàn cảnh, điều kiện cụ thể

Phần mềm diệt virus máy tính, khi phát hiện trong máy có virus thường phát ra cảnh báo xấu Phần mềm kav

Khi sử dụng hệ điều hành người dùng thường Ghost một file ảnh của hệ điều hành hiện tại và lưu lại trong đĩa CD đề phòng khi máy tính bị hỏng hệ điều hành, khi bị hỏng thì chỉ cần Ghost.

12 Nguyên Tắc Đảo Ngược

Nội dung:

Thay vì hành dộng như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại

Làm phần chuyển động của đối tượng ( hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên hay ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động

Lật ngược đối tượng( chân thành đầu, đầu thành chân), lộn trái đối tượng( trong thành ngoài, ngoài thành trong

Thí dụ1: đoạn code:

Kiểm tra n là số tự nhiên thuộc N có phải là số chẳn?

If(n%2!=0) /// thực hiện kiểm tra số lẻ trước

Return false;

Return True;

Đoạn code trên kiểm tra số lẻ trước

Thí dụ 2: tìm số lớn nhất trong dãy số 1,2, ,n mà chia hết cho 3

Vì tìm số lớn nhất nên chúng ta sẽ duyệt ngược lại từ n

For( int i=n;i>0,i )

If (i%3==0)

Return i;

Return -1;//khong có số nào

Việc xem xét khả năng lật ngược vấn đề, trên thực tế, là sự xem xét nữa kia của hiện thực khách quan nhằm mục đích tăng tính bao quát, toàn diện, đầy đủ và khắc phục tính ì của tâm lý.

13 Nguyên Tắc Cầu (Tròn) Hóa

Nội dung:

Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phảng thành mặt cầu, kết cấu hịnh hộp các loại thành kết cấu hình cầu

Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn

Chuyển từ chuyển động thẳng sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm

Trong lập trình C thì khai báo cấp bộ nhớ động cho biến

Cổng cấm USB có thể làm nguồn cho quạt công suất nhỏ

15 Nguyên Tắc Sử Dụng Trung Gian

Nội dung:

Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp để mang, truyền tác động

Tạm thời gắn đối tượng cho trước với đối tượng khác, dễ tách rời sau đó

Thí dụ:

Giữa hai mạng sử dụng hai giao thức khác nhau cần phải có một gateway làm trung gian giao tiếp: hình bên dưới minh họa gateway giao tiếp giữa hai giao thức H.323 và H.320 trong VoIP

Thí dụ trong lập trình người ta thường sử dụng biến trung gian

Điện thoại analog cần phải có bộ gateway chuyển tín hiệu analog sang digital trước khi truyền lên tổng đài, bộ chuyển đó là thiết bị trung gian

Trên máy vi tính có bộ nguồn là bộ trung gian để biến đổi điện thế từ bên ngoài sang điện thế phù hợp với quạt, mainboard, ổ CD

Các thiết bị xuất như màn hình, chuột, phím là thiết bị trung gian giao tiếp giữa người dùng với dữ liệu của máy tính

Các trang thanh toán trực tuyến qua mạng như: www.nganluong.vn là trung gian thanh toán giữa người dùng với doanh nghiệp

Tất cả các gateway trong mạng đều đóng vai trò là trung gian về chức năng

16 Nguyên Tắc Tự Phục Vụ

Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác(hoạt động) phụ trợ, trợ giúp.

Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư

Chú ý: tự sao chép cần hiểu theo nghĩa rộng : bản sao, mô phỏng , mô hình, maket, bắt chước ,chúng phản ánh những cái chính của đối tượng, cần thiết cho việc giải bài toán, nếu như làm trực tiếp với đối tượng gặp khó khăn Việc phản ánh đối tượng theo từng mặt, khía cạnh phương diện, rất có ích cho việc

đi tìm bản chất của đối tượng cho trước hoặc tìm những cái tương tự giữa

những đối tượng khác nhau, thậm chí rất xa nhau Mặt khác, đối tượng phản ánh đối tượng cho trước chính là bản sao, mô hình của đối tượng cho trước dể giải,

dễ nghiên cứu hơn Mô hình hóa là cách tiếp cận hiệu quả khi giải các bài toán khó

Nguyên tắc này thường dùng chung với các nguyên tắc: nguyên tắc tách khỏi, nguyên tắc chuyển sang chiều khác, nguyên tắc sử dụng trung gian, nguyên tắc

rẻ thay cho đắt, nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học, nguyên tắc thay đổi màu sắc

Thí dụ:

Về phần này thì trong tin học sử dụng rất nhiều nguyên tắc này:

Copy file từ thư mục này sang thư mục khác

Máy ảo là một phần mềm mô phỏng máy thật

Thiết bị USB là một bản sao của ổ cứng

Yahoo sử dụng webcam, hình thu được là bản sao của thực tế

Tổng đài giả lập Asterisk trên máy tính, mô phỏng đầy đủ chức năng của một tổng đài

Laptop là một bản sao của một máy vi tính với đầy đủ chức năng và có thêm các chức năng mới

18 Nguyên Tắc “Rẻ” Thay Cho “Đắt”

màng mỏng, sử dụng các vật thể nhiều lổ, nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh phần.

Coder 2 ít(rẻ) tốn bộ nhớ hơn Coder 1

Máy tính dùng cho nhân viên văn phòng, không cần thiết phải có card đồ họa, dung lượng ram lớn Ngược lại máy tính dùng cho các game thủ thì đòi hỏi cấu hình cao

19 Thay thế sơ đồ (kết cấu) cơ học

Nội dung:

Thay thế sơ đồ( kết cấu) cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị

Sử dụng điện trường, từ trường, và điện từ trường trong tương tác với đối tượng

Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định

Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ

Sử dụng nguyên tắc thay thế sơ đồ (kết cấu) cơ học là nguyên tắc đòi hỏi sự thay đổi nguyên lý làm việc của đối tượng( từ cơ học chuyển sang “ không cơ học”) nên thường cho kết quả ở mức sáng tạo cao

Thí dụ:

Trước đây sử dụng máy tình thường sử dụng chuột cơ với chuyển động của viên

bi bên trong, chuột quang ra đời tiện lợi và nhạy, chính xác hơn chuột cơ

Trước đây tổng đài điện thoại thường là tổng đài cơ học

20 Nguyên Tắc Thay Đổi Màu Sắc

Nội dung:

Thay đổi màu sắc cảu đối tượng hay môi trường bên ngoài

Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài

Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, hay sử dụng các chất phụ gia màu, quỳnh quang

Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, hãy dùng các nguyên tử đánh dấu

21 Nguyên Tắc Đồng Nhất

Nội dung:

Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ một vật

Thủ thuật này thường dùng với: nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc “chứa trong”, nguyên tắc phản trọng lượng, nguyên tắc sử dụng trung gian, nguyên tắc tự phục vụ và nguyên tắc sử dụng vật liệu

Thí dụ:

Đầu cáp mạng được chế tạo tương thích để cấm vào các khe cấm trên máy tính.Các phần mềm phiên bản sau hiện đại hơn, và tương thích với các phiên bản trước