Tiểu luận môn phương pháp nghiên cứu khoa học Một số nguyên tắc sáng tạo đã được ứng dụng trong ngành Công Nghệ Thông Tin

LỜI MỞ ĐẦUCông nghệ Thông tin là một ngành Khoa học non trẻ và đang trong giai đoạn phát triển một cách nhanh chóng về mặt công nghệ phát triển các sản phẩm phần cứng, phần mềm và cả về

LỜI MỞ ĐẦU

Công nghệ Thông tin là một ngành Khoa học non trẻ và đang trong giai đoạn phát triển một cách nhanh chóng về mặt công nghệ phát triển các sản phẩm phần cứng, phần mềm và cả về các phương pháp sản xuất ra các sản phẩm của ngành này

Khi chúng ta nhìn vào các sản phẩm công nghệ thông tin thì luôn thấy ẩn hiện bóng dáng của 40 nguyên tắc sáng tạo của TRIZ Các nguyên tắc sáng tạo nay được vận dụng đan xen vào nhau để tạo ra các ứng dụng vô cùng tiện ích cho cuộc sống Bài thu hoạch này em xin trình bày một số nguyên tắc sáng tạo đang được sử dụng trong ngành công nghệ thông tin

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của GS.TSKH Hoàng Kiếm đã tận tâm truyền đạt những kiến thức nền tảng cơ bản cho chúng em về môn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học”

Do thời gian sưu tầm tài liệu không nhiều và trình độ nhận thức của em còn hạn chế nên bài viết của em không tránh khỏi những sai sót và bất cập, em rất mong nhận được sự nhận xét của thầy để bài thu hoạch của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Mục lục

1 Giới thiệu về phương pháp Triz 3

2 Một số nguyên tắc sáng tạo đã được ứng dụng trong ngành Công Nghệ Thông Tin 6

2.1 Nguyên tắc chia nhỏ 6

2.2 Nguyên tắc kết hợp 8

2.3 Nguyên tắc chứa trong 9

2.4 Nguyên tắc tách khỏi 11

2.5 Nguyên tắc cục bộ 12

2.6 Nguyên tắc vạn năng 14

2.7 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 16

2.8 Nguyên tắc dự phòng 17

2.9 Nguyên tắc sử dụng trung gian 18

3 Kết luận 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

1 Giới thiệu về phương pháp Triz

Genrich Saulovich Altshuller (1926-1998) sinh ra tại Tashkent (Uzbekistan), một người Nga gốc Do Thái Ông là tác giả của phương pháp luận sáng tạo viết tắt trong tiếng Nga

là TRIZ Năm 14 tuổi ông đã có vài bằng chứng nhận tác giả sáng chế Ông tốt nghiệp đại học công nghiệp, giảng dạy ở Đại học Baku trong nhiều năm, là tác giả của hàng chục cuốn sách

và khoảng 400 bài luận về TRIZ Ông là tác giả của hàng trăm phát minh, sáng chế xuất sắc Ngoài ra Altshuller còn viết khoảng 5 cuốn sách về khoa học viễn tưởng

TRIZ là một công cụ xây dựng tư duy định hướng nhằm đi đến lời giải bằng con đường ngắn nhất dựa trên các quy luật phát triển các hệ kỹ thuật và

sử dụng chương trình tuần tự các bước, có kết hợp một cách hợp lý 4 yếu tố: tâm lý, logic, kiến thức và trí tưởng tượng

Nhiều người cho rằng sáng tạo mang tính bẩm sinh Nhưng đối với những người theo thuyết sáng tạo (TRIZ) thì khả năng sáng tạo có thể được học hỏi được phần nào một cách rất có qui tắc Tuy nhiên không có công cụ nào là vạn năng

TRIZ đề ra 40 nguyên tắc hay thủ thuật Các nguyên tắc hoặc thủ thuật được mô tả như bảng dưới đây:

3 Phẩm chất cục bộ Local quality

4 Phản đối xứng Asymmetry

7 Chứa trong “Nested doll”

8 Phản trọng lực Anti-weight

9 Gây ứng suất sơ bộ Preliminary anti-action

10 Thực hiện sơ bộ Preliminary action

11 Dự phòng Beforehand cushioning

12 Đẳng thế Equipotentiality

13 Đảo ngược “The other way round”

14 Cầu (tròn) hóa Spheroidality – Curvature

16 Giải “thiếu” hoặc “thừa” Partial or excessive actions

17 Chuyển sang chiều khác Another dimension

18 Sử dụng dao động cơ học Mechanical vibration

19 Tác động theo chu kỳ Periodic action

20 Liên tục tác động có ích Continuity of useful action

22 Biến hại thành lợi “Blessing in disguise” or “Turn

Lemons into Lemonade”

23 Quan hệ phản hồi Feedback

24 Sử dụng trung gian “Intermediary”

25 Tự phục vụ Self-service

27 “Rẻ” thay cho “đắt” Cheap short-living objects

28 Thay thế sơ đồ cơ học Mechanics substitution

29 Sử dụng kết cấu khí, lỏng Pneumatics and hydraulics

30 Sử dụng vỏ dẻo, màng mỏng Flexible shells and thin films

31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ Porous materials

32 Thay đổi màu sắc Color changes

34 Phân hủy hoặc tái sinh Discarding and recovering

35 Thay đổi thông số lý hóa Parameter changes

36 Sử dụng chuyển pha Phase transitions

37 Sử dụng sự nở nhiệt Thermal expansion

38 Sử dụng chất oxy hóa mạnh Strong oxidants

40 Sử dụng vật liệu tổng hợp Composite materials

2 Một số nguyên tắc sáng tạo đã được ứng dụng trong ngành Công Nghệ Thông Tin

2.1 Nguyên tắc chia nhỏ

2.1.1 Phát biểu : nguyên tắc chia nhỏ bao hàm các ý sau : + Chia đối tượng thành các phần độc lập

+ Làm đối tượng trở nên tháo lắp được

+Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng

2.1.2 Mô tả một vài ứng dụng thực tế:

Đây là nguyên tắc quan trọng được nhắc đến đầu tiền trong phương pháp giải quyết vấn đề TRIZ nó phú hợp với suy nghĩ của con người Đề giải quyết một vấn đề chung ta thường chia nhỏ vấn đề ra thành các vấn đề nhỏ hơn và cứ thế chúng ta sẽ chia nhỏ vấn đề ra thành các vấn đề cơ bản rồi mới giải quyết chúng Như là cách giải quyết các vấn đề sau đây :

 Trong các công ty viết phần mềm để xây dựng được một phần mềm tốt và kiểm soát được rủi ro trong quá trình xây dựng, các công ty này thông thường

sẽ chia nhỏ các công việc sản xuất phần mềm ra thành các công đoạn nhỏ hơn thay vì tất cả cùng tập trung vào môt việc Việc chia nhỏ ra các công đoạn sản xuất phần mềm giúp cho việc quản lý rủi ro tốt hơn, phần mềm sản xuất ra sẽ

có thời gian nhanh hơn và đạt chất lượng hơn Thông thường các công ty này

sẽ chia ra các công đoạn sau :

+ Công đoạn khảo sát thông tin : công đoạn này giúp thu thập các

thông tin giúp cho việc sản xuất

phần mềm

+ Công đoạn phân tích : Phân tích các thông tin đã thu thập được để đưa ra các chức năng và giới hạn phạm vi của ứng dụng sẽ xây dựng

+ Công đoạn thiết kế : công đoạn này sẽ cho ra các hình thái của ứng dụng phần mềm

+ Công đoạn thi công : công đoạn này code và đồ họa để cho ứng dụng có thể vận hành được trên máy tính

+ Công đoạn kiểm thử : công đoạn này sẽ kiểm tra để cho ứng dụng được tốt hơn trước khi đưa vào sử dụng thực tế

+ Công đoạn triển khai : công đoạn này sẽ đưa ứng dụng phần mềm vào vận hành thực tế

 Bài toán nhận dạng : trong các bài toán nhận dạng thay vì người ta nhận dạng

cả đối tượng thì cách chia nhỏ đối tượng ra thành các phần nhỏ hơn và nhận dạng từng phần nhỏ sẽ giúp ứng dụng chạy nhanh hơn nhận dạng cả một đối tượng

 Cách thức truyền dữ liệu trên mạng

máy tính : để truyền dữ liệu từ máy

tính này sang máy tính khác thường

các gói tin sẽ được chia nhỏ ra thành

nhiều thành phần độc lập và truyền

các phần đó trên mạng Nếu phần

nào bị hư hỏng thì sẽ truyền lại chỉ

thành phần đó Nếu ta truyền cả gói tin thì khả năng nhận được gói tin đầy đủ

sẽ rất khó và phức tạp

 Về bản chất, phương pháp bản đồ tư duy nó mô tả cách suy nghĩ của con người

là phương pháp phân nhỏ các ý tưởng Tư duy con người được chia thành các ý chính, các ý chính được chia thành các ý nhỏ hơn, các ý nhỏ được chia thành các ý nhỏ hơn nữa, Trong việc phân tích để giải quyết một vấn đề trong

ngành Công Nghệ Thông Tin các nhà

phân tích hệ thống thường sử dụng

phương pháp này để mô tả và tiến gần

đến việc giải quyết vấn đề

 Trong lập trình hướng đối tượng người

ta đã chia nhỏ ứng dụng ra thành các đối

tượng nhỏ hơn mỗi đối tượng là một

phần độc lập và hoàn chỉnh, chủ yếu của việc chia nhỏ này là việc muốn tái sử dụng lại

 Các dịch vụ trên web như web service ý tưởng này giúp cho khách hàng chỉ dùng đúng mục đích của mình còn các phần khác họ không dùng thì họ không cần tải lại

2.2 Nguyên tắc kết hợp 2.2.1 Phát biểu :

Mọi đối tượng/hệ thống đều cần đến sự kết hợp để tạo ra một đối tượng mới hoàn chỉnh hơn và đầy đủ hơn Nguyên tắc này thường được sử dụng rộng rải trong đời sống

xã hội của con người Nhờ nó mà chúng ta phát triển và sáng tạo Nguyên tắc này được phát biểu như sau :

+ Hãy kết hợp các đối tượng/ hệ thống với nhau để tạo ra đối tượng/ hệ thống mới biết đâu chừng lại hay

+ Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận

Phương pháp kết hợp thường được sử dụng trong các vấn đề sau : Kết hợp ý tưởng, kết hợp đối tượng, kết hợp cấu trúc, kết hợp bộ phận, kết hợp thông tin, kết hợp công việc, kết hợp con người, kết hợp chức năng, kết hợp đặc tính

2.2.2 Mô tả một vài ứng dụng thực tế:

 Trong lĩnh vực công nghệ thông tin việc kết hợp là việc làm thường xuyên và sống còn của các hàng công nghệ như việc microshop kết hợp với nokia để tạo

ra một sức mạnh mới trong việc sản xuất các sản phẩm Các sản phẩm củng thường kết hợp lại với nhau để cho ra các sản phẩm mới ví dụ như việc kết hợp giữa chuột máy tính, bàn phím và màn hình để tạo ra một sản phẩm mới đó là màn hình touch screen,… Kết hợp sức mạnh của các công ty để cho ra đời các sản phần mới và tiện ích hơn

 Trong lĩnh vực sản xuất phần mềm để sản xuất ra một phần mềm chất lượng các công ty thường phải xây dựng các đội

làm từng phần công việc Mỗi đội người ta

thường phân khoảng 4 người trở lên gọi là

team đó là sự kết hợp trí tuệ của từng người

trong đội và sự kết hợp sức mạnh (khả năng

làm việc) của mọi người để hoàn thành dự

án Hay là sự kết hợp sức mạnh của nhiều

công ty để cho ra một sản phẩm phần mềm

tốt

2.3 Nguyên tắc chứa trong

2.3.1 Phát biểu :

Là sắp đặt đối tượng này “nằm trong” đối tượng khác miễn sao có lợi! Khái niệm “nằm trong” được hiểu theo nghĩa rộng chứ không thuần túy về mặt không gian tồn tại Chẳng hạn, trong toán học, tập số nguyên (tập Z) “nằm trong” tập số thực (tập R)

2.3.2 Mô tả một vài ứng dụng thực tế:

 Nguyên tắc này thường được sử dụng trong ngành chế tạo chip Ví dụ: để làm cho các mạch điện trở nên đơn giản và gọn nhẹ người ta

đã chứa các mạch vào trong 1

con chip, việc các CPU được thiết kết với nhau để tạo thành 1 con CPU có nhiều nhân nhằm làm giảm diện tích và độ phức tạp của main board

 Màn hình touch screen đã áp dụng nguyên tắc chứa trong màn hình chứa cả chuột và bàn phím để làm cho màn hình gọn hơn và tiện ích hơn

 Máy tính laptop áp dụng nguyên tắc chứa trong : toàn bộ màn hình, CPU, bàn phím, chuột chứa trong một vỏ bọc làm cho máy tính trở nên gọn nhẹ và dễ dàng di chuyển

 Các phần mềm máy tính cũng thường dùng nguyên tắc chứa trong, một ứng dụng thường chứa rất nhiều tiện ích như phần mềm QuickOffice Pro HD đây là bộ ứng dụng 3 trong 1, tức là chỉ một app duy nhất nhưng có đủ tính năng của Word, Excel, PowerPoint,

…

 Các thiết bị in ấn trong văn phòng thường sử dụng các nguyên tắc chứa trong do không gian trong văn phòng chật hẹp Các máy photo

3 trong 1 bao gồm máy photo, máy in và máy scan

2.4 Nguyên tắc tách khỏi 2.4.1 Phát biểu :

Tách khỏi có nghĩa là tách phần gây phiền phức ra khỏi tổng thể tốt hoặc tách phần hữu ích ra khỏi tổng thể

không tốt Cách làm của nguyên tắc này rất thiết thực, vì ta chỉ cần thao tác với những gì ta muốn làm, những thứ không cần thiết thì được tách ra để tránh phiền phức cũng như làm giảm thiểu được chi phí thực hiện

2.4.2 Mô tả một vài ứng dụng thực tế:

 Nguyên lý này thấy rõ ở việc công nghệ CPU core I này cải tiến tách khỏi việc xử lý dữ liệu bắc cầu qua chip mà xử lý trực tiếp từ RAM và CPU nhờ vậy mà xử lý được nhiều công việc hơn, phục vụ được yêu cầu của người dùng

 Các thiết bị không dây trên máy tính đã vận dụng nguyên tắc tách khỏi rất tuyệt vời như việc tách khỏi dây của chuột, bàn phím đã bỏ phần dây để trở nên tiện ích hơn

 Trong kinh doanh các công ty thường áp dụng nguyên tắc này, khi triển khai một sản phẩm mới ra thị trường công ty sẽ đặt tên cho sản phẩm hoàn toàn khác với tên sản phẩm hiện

có của công ty trên thị trường để tránh vấn đề sản phẩm bị thị trường tẩy chay thì sẽ không ảnh hường nhiều đến các sản phẩm khác của công ty

 Người sử dụng máy tính tương tác với máy thông qua chuột

và bàn phím Nhưng để chiếc IPAD trở nên gọn gàng và đơn giản hơn Apple đã loại bỏ chuột và bàn phím cơ học khỏi chiếc máy tính bảng này Thay vào đó là một màn hình cảm ứng tinh tế, đẹp mắt và dễ dàng sử dụng

 Data center: là nơi đặt các hệ thống máy tính lớn và các thành phần liên quan như hệ thống truyền dẫn và hệ thống lưu trữ Trung tâm này được thiết kế để đảm bảo độ sẵn sàng và an toàn cao nhất cho

dữ liệu với các nguồn dự phòng, kết nối dữ liệu dự

phòng và các thiết

bị đảm bảo môi trường hoạt động ổn định (điều hòa không khí, chống cháy) và các hệ thống an ninh bảo mật Cá nhân, doanh nghiệp có nhu cầu sẽ tách riêng phần dữ liệu của hệ thống mình để lưu trữ trên Data center nhằm đảm bảo độ an toàn bảo mật

2.5 Nguyên tắc cục bộ 2.5.1 Phát biểu :

Mỗi đối tượng/ hệ thống đều được cấu thành từ các bộ phận/ thành phần nhỏ hơn Hãy ứng xử một cách không bình đẳng giữa các bộ phận/ thành

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

Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau

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

Nguyên tắc này thể hiện tính phân biệt của từng thông tin dữ liệu mà ta có, mỗi loại thông tin có những giá trị ta cần khác nhau và không phải cái nào cũng như nhau

2.5.2 Mô tả một vài ứng dụng thực tế:

 Bàn phím máy tính đã áp dụng nguyên tắc cục bộ trong việc thiết kế đó là các phím

của bàn phím được bố trí lệch nhau và những phím nào được dụùg nhiều thì sẽ được thiết kế với các phím lớn hơn và nằm ở các khu vực dễ nhìn hơn Ví dụ : phím Space, phím Enter, phím Backspace,…

 Trong một công ty sản xuất phần mềm để sản xuất ra được một phần mềm công ty thường phân ra nhiều bộ phận khác nhau hoạt động độc lập với nhau nhưng tất cả điều hướng đến mục tiêu là tạo ra được một sản phẩm phần mềm tốt

 Trong các phần mềm máy tính nguyên tắc phẩm chất cục bộ thường được áp dụng cho

việc thiết kế các giao diện tương tác với người dùng, người ta thường thiết kế các nút xóa dữ liệu thường có màu đỏ và có thông báo khi chọn nút này Đó là cách đối xử khác biệt so với các nút khác trên màn hình

2.6 Nguyên tắc vạn năng 2.6.1 Phát biểu:

Mỗi đối tượng (máy móc, đồ vật, con người, tổ chức, bộ phận, ) được gắn cho một mục đích sử dụng nào đó, tìm cách sử dụng đối tượng đó cho những mục đích khác xem sao

Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác

Bản thân “vạn năng” đã nói lên được ý nghĩa của nó Rằng 1 sản phẩm, 1 công việc có thể đảm đương nhiều điều khác để giảm bớt đi chi phí sản xuất những cái khác vì nó tăng thêm nhiều chức năng mà đối tượng có được

2.6.2 Mô tả một vài ứng dụng thực tế :

 Điện thoại thông minh ngày này đã tích hợp rất nhiều chức năng vừa đàm thoại, nghe nhạc, xem phim, truy cập được internet, chụp hình

và cả các chức năng của máy vi tính

 Phần mềm multimedia ngày nay có thể đảm đương nhiều chức năng khác nhau như nghe nhạc, xem phim, convert, rip, split, join file

 Trong các thiết bị USB hoặc mouse ngoài mục đích của nó nhà sản xuất thường cho thêm các chức năng khác như hình dạng giống đồ chơi, đồ ăn, móc khóa,… rất nhiều chức năng khác được tích hợp vào các sản phẩm này



IPAD với khả năng hoạt động như một chiếc máy tính thông thường còn có thể sử dụng như một chiếc điện thoại

để liên lạc với bạn bè và người thân IPAD còn được sử dụng như một chiếc camera để ghi lại những hình ảnh cần thiết hoặc những chuyến đi chơi Với thiết kế đặc biệt của IPAD, nó còn được sử dụng như một quyển sách với nhiều màu sắc đẹp mắt và thích thú hơn hoặc dùng nghe nhạc như chiếc ipod

 Các máy móc trong văn phòng hoạt động đa năng như vừa làm máy

in, máy photo và máy scan,…

 Công nghệ webportal khi người sử dụng login sẽ có vô số các ứng dụng được tích hợp cho phép

người dùng có đầy đủ các lựa chọn khi sử dụng Người dùng chỉ cần một lần login sẽ được sử dụng nhiều ứng dụng trên cùng một nền giao diện