Tiểu luận môn phương pháp nghiên cứu khoa học NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG SMARTPHONE

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ HỒNG BÀNG  BÁO CÁO THU HOẠCH MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ĐỀ TÀI: NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG SMARTPHONE HỌC VIÊN : PHẠM THỊ THU TRANG MÃ SỐ HV : 136011014 LỚP : CAO HỌC KHMT K2 ĐỢT GV HƯỚNG DẪN: GS.TSKH HOÀNG KIẾM TP.HCM 2013 Trang LỜI NĨI ĐẦU Khoa học cơng nghệ đặc trưng thời đại, nghiên cứu khoa học trở thành hoạt động sôi rộng khắp phạm vi toàn cầu thành tựu khoa học đại làm thay đổi mặt giới Khoa học công nghệ trở thành động lực thúc đẩy tiến nhân loại Cùng với nghiên cứu khoa học đại, người ý đến phương pháp nhận thức khoa học, coi nhân tố quan trọng để phát triển khoa học Trong nội dung thu hoạch này, em xin trình bày khái quát nguyên lý sáng tạo kèm theo đó, em xin nêu phân tích, theo ý kiến chủ quan mình, nguyên lý sáng tạo ứng dụng xu hướng phát triển sản phẩm công nghệ Smartphone sử dụng phổ biến Em xin chân thành cảm ơn GS TSKH Hoàng Kiếm, giảng viên môn học Phương pháp nghiên cứu khoa học, truyền đạt kiến thức quý báu phương pháp nghiên cứu khoa học máy tính hướng nghiên cứu giới Trang MỤC LỤC PHẦN I : CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO Nguyên lý phân nhỏ Nguyên lý “tách khỏi” Nguyên lý phẩm chất cục Nguyên lý phản đối xứng Nguyên lý kết hợp Nguyên lý vạn Nguyên lý “chứa trong” Nguyên lý phản trọng lượng Nguyên lý gây ứng suất sơ 10 Nguyên lý thực sơ 11 Nguyên lý dự phòng 12 Nguyên lý đẳng 13 Nguyên lý đảo ngược 14 Nguyên lý cầu (trịn) hố 15 Ngun lý linh động 16 Nguyên lý giải “thiếu” “thừa” 17 Nguyên lý chuyển sang chiều khác 18 Nguyên lý sử dụng dao động học 19 Nguyên lý tác động theo chu kỳ 20 Ngun lý liên tục tác động có ích 21 Nguyên lý “vượt nhanh” 22 Nguyên lý biến hại thành lợi 23 Nguyên lý quan hệ phản hồi 24 Nguyên lý sử dụng trung gian 25 Nguyên lý tự phục vụ 26 Nguyên lý chép (copy) 27 Nguyên lý “rẻ” thay cho “đắt” Trang 28 Thay sơ đồ học 29 Sử dụng kết cấu khí lỏng 30 Sử dụng vỏ dẻo màng mỏng 31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ 32 Nguyên lý thay đổi màu sắc 33 Nguyên lý đồng 34 Nguyên lý phân hủy tái sinh phần 35 Thay đổi thơng số hố lý đối tượng 36 Sử dụng chuyển pha 37 Sử dụng nở nhiệt 38 Sử dụng chất ơxy hóa mạnh 39 Thay đổi độ trơ 40 Sử dụng vật liệu hợp thành (composite) PHẦN II : CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ĐƯỢC ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA SMARTPHONE PHẦN III : TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO - Slides giảng môn ‘‘PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC’’, Tác giả : GS.TSKH Hoàng Kiếm - Sổ tay sáng tạo : Các thủ thuật (nguyên tắc) bản, Ủy ban khoa học kỹ thuật TpHCM 1992, tác giả : Phan Dũng - http://www.clst.ac.vn/cong-nghe-moi/lich-su-tien-hoa-cua-smartphone.html PHẦN I : CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO Nguyên lý phân nhỏ: • • • • Nguyên lý “tách riêng”: • Chia nhỏ đối tượng thành phần độc lập, nhờ giải phần cách dễ dàng Làm đối tượng trở nên tháo lắp Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng, làm giảm phức tạp đối tượng Nguyên lý phân nhỏ thường sử dụng kết hợp với nguyên tắc “2_nguyên lý tách riêng”, “3_phẩm chất cục bộ”, “5_kết hợp”,”6_vạn năng”, … Tách phần gây “phiền phức” (tính chất “phiền phức”) hay ngược lại tách phần “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) khỏi đối tượng Nguyên lý phẩm chất cục bộ: • • • • Chuyển đối tượng (hay mơi trường bên ngồi, tác động bên ngồi) có cấu trúc đồng thành khơng đồng Các phần khác đối tượng phải có chức khác Mỗi phần đối tượng phải điều kiện thích hợp cơng việc Nguyên lý phẩm chất cục phản ánh nguyên tắc từ đơn giản đến phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng Trang Nguyên lý phản đối xứng: • Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành khơng đối xứng (nói chung giãm bật đối xứng) Nguyên lý kết hợp: • Kết hợp đối tượng đồng đối tượng dùng cho hoạt động kế cận • Kết hợp mặt thời gian hoạt động đồng kế cận Nguyên lý vạn năng: • Đối tượng thực số chức khác nhau, khơng cần tham gia đối tượng khác Nguyên lý “chứa trong”: • Một đối tượng đặt bên đối tượng khác thân lại chứa đối tượng thứ ba • Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên đối tượng khác Nguyên lý phản trọng lượng: • Bù trừ trọng lượng đối tượng cách gắn với đối tượng khác có lực nâng • Bù trừ trọng lượng đối tượng tương tác với môi trường sử dụng lực thủy động, khí động Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ: • Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép không mong muốn đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để làm việc dùng ứng suất ngược lại ) 10 Nguyên lý thực sơ bộ: • Thực trước thay đổi cần có, hồn tồn phần, đối tượng • Cần xếp đối tượng trước, cho chúng hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không thời gian dịch chuyển 11 Nguyên lý dự phòng: • Bù đắp đợ tin cậy khơng lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn Trang 12 Ngun lý đẳng thế: • Thay đởi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đới tượng 13 Ngun lý đảo ngược: • Thay vì hành động yêu cầu bài toán, hành động ngược lại (ví dụ, không làm nóng mà làm lạnh đối tượng) • Làm phần chủn đợng của đới tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động 14 Nguyên lý cầu (tròn) hoá: • Chủn những phần thẳng của đới tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hợp thành kết cấu hình cầu • Sử dụng các lăn, viên bi, vòng xoắn • Chuyển sang chuyển độg quay, sử dung lực ly tâm 15 Nguyên lý linh đợng: • Cần thay đởi các đặt trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài cho chúng tới ưu từng giai đoạn làm việc • Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả dịch chuyển với 16 Nguyên lý giải “thiếu” hoặc “thừa”: • Nếu khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hoặc nhiều “một chút” Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản và dễ giải 17 Nguyên lý chuyển sang chiều khác: • Những khó khăn chủn đợng (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả di chuyển mặt phẳng (hai chiều) Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá chủn sang khơng gian (ba chiều) • Chủn các đới tượng có kết cấu mợt tầng thành nhiều tầng • Đặt đới tượng nằm nghiêng • Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước • Sử dụng các l̀ng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước 18 Nguyên lý sử dụng các dao đợng học: • Làm đới tượng dao động Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao đợng (đến tầng sớ siêu âm) Trang • Sử dụng tầng sớ cợng hưởng • Thay vì dùng các bộ rung học, dùng các bộ rung áp điện • Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ 19 Nguyên lý tác động theo chu kỳ: • Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung) • Nếu đã có tác đợng theo chu kỳ, hãy thay đởi chu kỳ • Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác 20 Nguyên lý liên tục tác động có ích • Thực hiện cơng việc mợt cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần ln làm việc ở chế đợ đủ tải) • Khắc phục vận hành khơng tải và trung gian • Chủn chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động qua 21 Nguyên lý “vượt nhanh”: • Vượt qua giai đoạn có hại nguy hiểm với vận tốc lớn • Vượt nhanh để có hiệu ứng cần thiết 22 Nguyên lý biến hại thành lợi: • Sử dụng tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại mơi trường) để thu hiệu ứng có lợi • Khắc phục tác nhân có hại cách kết hợp với tác nhân có hại khác • Tăng cường tác nhân có hại đến mức khơng cịn có hại 23 Ngun lý quan hệ phản hồi: • Thiết lập quan hệ phản hồi • Nếu có quan hệ phản hồi, thay đổi 24 Nguyên lý sử dụng trung gian: • Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp 25 Nguyên lý tự phục vụ: • Đối tượng phải tự phục vụ cách thực thao tác phụ trợ, sửa chữa • Sử dụng phế liệu, chát thải, lượng dư 26 Ngun lý chép (copy): • Thay sử dụng không phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi dễ vỡ, sử dụng • Thay đối tượng hệ đối tượng quang học (ảnh, hình vẽ) với tỷ lệ cần thiết Trang • Nếu khơng thể sử dụng quang học vùng biẻu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy mắt thường), chuyển sang sử dụng hồng ngoại tử ngoại 27 Nguyên lý “rẻ” thay cho “đắt”: • Thay đối tượng đắt tiền đối tượng rẻ có chất lượng (thí dụ tuổi thọ) 28 Thay sơ đồ học: • Thay sơ đồ học điện, quang, nhiệt, âm mùi vị • Sử dụng điện trường, từ trường điện từ trường tương tác với đối tượng • Chuyển trường đứng yên sang chuyển động, trường cố định sang thay đổi theo thời gian, trường đồng sang có cấu trúc định • Sử dụng trường kết hợp với hạt sắt từ 29 Sử dụng kết cấu khí lỏng: • Thay cho phần đối tượng thể rắn, sử dụng chất khí lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm khơng khí, thủy tĩnh, thủy phản lực 30 Sử dụng vỏ dẻo màng mỏng: • Sử dụng vỏ dẻo màng mỏng thay cho kết cấu khối • Cách ly đối tượng với mơi trường bên ngồi vỏ dẻo màng mỏng 31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ: • Làm đối tượng có nhiều lỗ sử dụng thêm chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, phủ…) • Nếu đối tượng có nhiều lỗ, sơ tẩm chất 32 Nguyên lý thay đổi màu sắc: • Thay đổi màu sắc đối tượng hay mơi trường bên ngồi • Thay đổi độ suốt của đối tượng hay mơi trường bên ngồi • Để quan sát đối tượng trình, sử dụng chất phụ gia màu, hùynh quang • Nếu chất phụ gia sử dụng, dùng ngun tử đánh dấu • Sử dụng hình vẽ, ký hiệu thích hợp 33 Ngun lý đồng nhất: • Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải làm từ vật liệu (hoặc từ vật liệu gần tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước Trang 34 Nguyên lý phân hủy tái sinh phần: • Phần đối tượng hoàn thành nhiệm vụ trở nên khơng càn thiết phải tự phân hủy (hồ tan, bay ) phải biến dạng • Các phần mát đối tượng phải phục hồi trực tiếp q trình làm việc 35 Thay đổi thơng số hố lý đối tượng: • • • • Thay đổi trạng thái đối tượng Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc Thay đổi độ dẻo Thay đổi nhiệt độ, thể tích 36 Sử dụng chuyển pha: • Sử dụng tượng nảy sinh trình chuyển pha như: thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng 37 Sử dụng nở nhiệt: • Sử dụng nở (hay co) nhiệt vật liệu • Nếu dùng nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có hệ số nở nhiệt khác 38 Sử dụng chất oxy hoá mạnh: • • • • Thay khơng khí thường khơng khí giàu oxy Thay khơng khí giàu oxy oxy Dùng xạ ion hoá tác động lên khơng khí oxy Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hố) ozon 39 Thay đổi độ trơ: • Thay mơi trường thơng thường mơi trường trung hồ • Đưa thêm vào đối tượng phần , chất , phụ gia trung hồ • Thực q trình chân khơng 40 Sử dụng vật liệu hợp thành (composite): • Chuyển từ vật liệu đồng sang sử dụng vật liệu hợp thành (composite) Hay nói chung sử dụng vật liệu Trang 10 PHẦN II : CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ĐƯỢC ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA SMARTPHONE Quá trình hình thành phát triển Smartphone: Ngày nay, thiết bị di động trở nên vô phổ biến Hầu đại đa số người có sở hữu thiết bị di động Thế nhưng, nhìn lại khoảng thời gian trước thiết bị di động điện thoại không đại đẹp đẽ Công nghệ làm thay đổi toàn lịch sử điện thoại di động, biến cục gạch vuông vắn từ năm 1995 trở thành thiết bị di động với thiết kế tinh tế, mượt mà ngày hôm Chúng ta điểm qua bước phát triển điện thoại smartphone sau: Vào năm 1995, điện thoại di động có kích cỡ to máy đàm đồng thời sở hữu ăng ten dài Những điện thoại di động vào năm 1995 trông giống với điện thoại cố định không dây thời điểm Chiếc di động năm 1995 với ăng ten dài kích thước lớn Vào khoảng thời gian năm 1996, điện thoại di động trơng đẹp đẽ hữu ích trước Ăng ten làm ngắn lại, số tính nâng cấp Nokia với sản phẩm Nokia 9000 chiếm lĩnh thị trường vào thời điểm Nokia 9000 Communicator, điện thoại với kiểu dáng đại Trang 11 Đến cuối năm 1996, ăng ten dần biến khỏi điện thoại di động làm cho thiết bị bắt mắt Vào năm 1997 người ta chế tạo ăng ten ngầm tích hợp vào thiết bị di động thời điểm bắt đầu điện thoại không ăng ten Chiếc điện thoại ăng ten ngầm sản xuất hãng viễn thơng AT&T Năm 1999 nói năm đột phá điện thoại di động thiết bị thật nhỏ gọn Vào năm 1999, Nokia cho mắt Nokia 3210 với thiết kế nhỏ, ăng ten ngầm, hình ảnh hiển thị tốt sở hữu nhiều chức Chiếc điện thoại cảm ứng giới Motorola sản xuất Năm 2000 năm đánh dấu đời điện thoại cảm ứng Tất nhiên điện thoại vào thời điểm khơng có cơng nghệ cảm ứng điện dung đa điểm hình cảm ứng Tuy nhiên, thủy tổ hình cảm ứng bắt nguồn từ hãng Motorola hình cảm ứng ban đầu có hai màu đen trắng Năm 2001 khơng có q nhiều chuyển biến thiết bị di động, điểm đặc biệt năm việc thay đổi hình điện thoại từ đen trắng sang màu đơn sắc khác xanh đen vàng đen 2001 năm Nokia 8250 thiết kế nhỏ gọn, sở hữu nhiều tính hấp dẫn giá thành phải Trang 12 Vào năm 2002, công nghệ hình màu bắt đầu áp dụng, năm mắt điện thoại chụp hình giới Trong hình ảnh Nokia 7650 với hình màu, kiểu dáng trượt sở hữu camera 0,3MP Vào năm 2003 điện thoại nắp gập với Samsung S300 khởi nguồn cho kỉ nguyên thiết bị di động sở hữu nhiều hình Màn hình nhỏ bên ngồi giúp hiển thị giờ, tin nhắn gọi nhỡ Vào năm 2005 Sony cho mắt W800i – điện thoại Walkman giới Sự mắt W800i đánh dấu bước phát triển thiết bị di động nghe nhạc, mở đầu cho thiết bị di động đa Vào năm 2006, thiết bị di động bắt đầu trở thành đồ thơng dụng Chúng bắt đầu gắn liền với sống người bắt đầu dần trở thành cơng cụ để “phơ trương” cá tính người sở hữu Năm 2006, đời LG Chocolate đánh dấu điều mà điện thoại di động kèm với phong cách thời trang Trang 13 Vào năm 2007, Apple giới thiệu iPhone smartphone sở hữu hình cảm ứng đa điểm iPhone smartphone sở hữu hệ điều hành iOS Apple Vào thời điểm này, việc sở hữu thiết bị smartphone trở thành kiêu hãnh người dùng Năm 2008 đánh dấu đời hệ điều hành Android với sản phẩm HTC G1 Chiếc điện thoại sử dụng hệ điều hành Android nguyên thủy sở hữu hình cảm ứng, bàn phím QWERTY ứng dụng ban đầu Google lập trình cho Android Vào khoảng thời gian hãng sản xuất bắt đầu chạy đua kích thước hình, bắt đầu sản phẩm Motorola Milestone sở hữu hình cảm ứng lớn tính hấp dẫn từ hệ điều hành Android Đến năm 2010 đánh dấu xuất smartphone sở hữu chip lõi kép LG Optimus 2X, thời điểm bắt đầu phát triển vượt bậc thiết bị smartphone thi chạy đua công nghệ sản xuất, phần cứng tính kèm Năm 2011 đánh dấu trở lại với thị trường smartphone Samsung sản phẩm Samsung Galaxy S II Sản phẩm nhanh chóng hút hồn người dùng với hình kích thước lớn, camera 8MP thiết kế mỏng phần cứng mạnh mẽ Hiện tại, đón chào nhiều sản phẩm di động iPhone 5, Samsung Galaxy SIII, HTC Droid DNA nhiều thiết bị khác Nhưng đáng kể năm 2012 xuất Lumia 920 Sau 17 năm từ Nokia Trang 14 9000 ngày trở thành sản phẩm smartphone hiệu với tất tính đại Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng trình hình thành phát triển Smartphone: Sự phát triển thiết bị di động nâng cấp lên theo năm phục vụ lợi ích cho người sử dụng Từ thiết bị cồng kềnh ngày trở thành smartphone đại thiết kế tinh tế gắn liền với sống người Từ đó, ta nhận định trình hình thành phát triển Smartphone ứng dụng nguyên lý sau đây: - Nguyên lý chép (copy): Các phiên điện thoại di động chép lẫn lõi trình xử lý Tuy phiên sau có nhiều cải tiến giao diện ứng dụng đa dạng cốt lõi q trình xử lý thay đổi Ví dụ : iPphone có nâng cấp vượt bậc so với đời trước hình nét sử dụng công nghệ IPS, độ phân giải đẩy lên gấp lần so với phiên cũ ứng dụng công nghệ Rentina(võng mạc) - Nguyên lý “chứa trong”: hệ điều hành Smartphone sử dụng nguyên lý chứa để lưu trữ liệu Các kho ứng dụng hệ điều hành tập hợp nhiều ứng dụng nhỏ, thõa mãn nhu cầu giải trí đa dạng người dùng - Nguyên lý quan hệ phản hồi: Smartphone giao tiếp với người sử dụng thông qua giao diện đồ họa thân thiện dễ sử dụng, phản hồi yêu cầu người dùng Người dùng đưa yêu cầu, Smartphone hiển thị kết theo yêu cầu chờ yêu cầu người dùng để thực tiến trình - Ngun lý vạn năng: Smartphone có nhiều tính , khơng điện thoại có chức nghe gọi mà cịn tập hợp nhiều tính khác như: nghe nhạc, duyệt web, lưu trữ liệu (kích thước nhớ lớn), chơi game, quay phim, chụp ảnh, thu âm … thay dần chức laptop, máy chụp hình, - Nguyên lý kết hợp: Video call chức mà Smartphone sử dụng nguyên lý Với phiên sau, Smartphone kết hợp chức thoại với quay phim hình thành “Video call” - Nguyên lý thay đổi màu sắc: vỏ bọc, theme cho Smartphone có thiết kế đa dạng, tinh xảo, sinh động hình ảnh màu sắc, thu hút người sử dụng không mặt chức mà kiểu dáng phát triển theo phiên sản phẩm Trang 15 ... quý báu phương pháp nghiên cứu khoa học máy tính hướng nghiên cứu giới Trang MỤC LỤC PHẦN I : CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO Nguyên lý phân nhỏ Nguyên lý “tách khỏi” Nguyên lý phẩm chất cục Nguyên lý phản... đối xứng Nguyên lý kết hợp Nguyên lý vạn Nguyên lý “chứa trong? ?? Nguyên lý phản trọng lượng Nguyên lý gây ứng suất sơ 10 Nguyên lý thực sơ 11 Nguyên lý dự phòng 12 Nguyên lý đẳng 13 Nguyên lý đảo... bước phát triển điện thoại smartphone sau: Vào năm 1995, điện thoại di động có kích cỡ to máy đàm đồng thời sở hữu ăng ten dài Những điện thoại di động vào năm 1995 trông giống với điện thoại