Tiểu luận môn phương pháp nghiên cứu khoa học Phân tích các nguyên lý sáng tạo cơ bản và vận dụng trong quá tình phát triển của màn hình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên đề tài: Phân tích các nguyên lý sáng tạo cơ bản và vận dụng trong quá tình phát triển của màn hình LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm. Trong quá trình học tập và làm đề tài, tôi đã học hỏi được rất nhiều kiến thức từ thầy. Thầy đã tận tình hướng dẫn, góp ý cho chúng tôi rất nhiều trong quá trình học tập. Đồng thời, tôi xin gửi làm cảm ơn đến các thầy cô là những giảng viên đã truyền đạt những kiến thức nền tảng cho chúng tôi trong suốt thời gian học trong nhà trường. TP. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2014 Lâm Vinh Đạo NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… MỤC LỤC 6 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình LỜI NÓI ĐẦU Tư duy sáng tạo là chủ đề của một lĩnh vực nghiên cứu còn mới. Nó nhằm tìm ra các phương án, biện pháp thích hợp để kích hoạt khả năng sáng tạo và để tăng cường khả năng tư duy của một cá nhân hay một tập thể cộng đồng làm việc chung về một vấn đề hay lĩnh vực. Có thể không quá lời khi nói rằng, nếu không có tư duy sáng tạo thì không thể có một xã hội phát triển như ngày nay. Chính nhờ có sáng tạo mà con người qua từng thời đại chế tạo ra biết bao thiết bị để “nối dài” khả năng của con người. Kính viễn vọng chính là sự nối dài của đôi mắt, cần cẩu là sự nối dài của đôi tay và máy bay là sự nối dài của đôi chân, … Trong công việc cũng vậy, nếu không có tư duy sáng tạo thì con người không thể giải quyết được những vấn đề nan giải đòi hỏi phải có những giải pháp mang tính đột phá và hoàn toàn mới lạ. Genrikh Altshuller là người tiên phong trong lĩnh vực tập hợp và hệ thống thành lý thuyết mang tên “Phương pháp luận sáng tạo – TRIZ”, để truyền bá cho mọi người từ cuối những năm 60 của thế kỷ trước. Ông cũng là một nhà văn viết chuyện khoa học viễn tưởng với bút danh G.Altov. Ngày nay, nhiều doanh nghiệp ứng dụng 40 nguyên lý sáng tạo này vào trong chiến lược phát triển và kinh doanh của mình để tìm ra các phương án, các lời giải từ một phần đến toàn bộ các vấn đề nan giải như Microsoft, Google, … Các vấn đề này không chỉ giới hạn trong các ngành nghiên cứu về khoa học kỹ thuật mà nó có thể thuộc lĩnh vực khác nhau như chính trị, kinh tế, xã hội, nghệ thuật, … hoặc trong các phát minh, sáng chế. GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 7 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình I. PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO VÀ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ KHOA HỌC 1. Vấn đề khoa học 1.1. Khái niệm Vấn đề khoa học (Scientific Problem) cũng được gọi là vấn đề nghiên cứu (Research Problem) hoặc câu hỏi nghiên cứu là câu hỏi được đặt ra khi người nghiên cứu đứng trước mâu thuẫn giữa tính hạn chế của tri thức khoa học hiện có với yêu cầu phát triển tri thức đó ở trình độ cao hơn. 1.2. Phân loại Nghiên cứu khoa học luôn tồn tại hai vấn đề: - Vấn đề về bản chất sự vật đang tìm kiếm. - Vấn đề về phương pháp nghiên cứu để làm sáng tỏ về lý thuyết và thực tiễn những vấn đề thuộc lớp thứ nhất. 1.3. Các tình huống vấn đề Có 3 tình huống: có vấn đề, không có vấn đề, giả vấn đề. GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo Có nghiên cứuCó vấn đề Không có nghiên cứu Không có vấn đề Không có nghiên cứu Không có vấn đề Giả vấn đề Nghiên cứu theo một hướng khác Nảy sinh vấn đề khác 8 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình 1.4. Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học Có 6 phương pháp: - Tìm những kẻ hở, phát hiện những vấn đề mới - Tìm những bất đồng - Nghĩ ngược lại quan niệm thông thường - Quan sát những vướng mắc trong thực tiễn - Lắng nghe lời kêu ca phàn nàn - Cảm hứng: những câu hỏi bất chợt xuất hiện khi quan sát sự kiện nào đó. 1.5. Một số nguyên lý giải quyết vấn đề thực tiễn - Đơn giản hóa – loại bỏ - Thay đổi – hoán vị – sắp xếp lại - Thay thế bằng cái tương đương - Kết hợp, tích hợp - Gia tăng, thu nhỏ - Nghịch đảo – đối ngẫu 2. Phương pháp giải quyết vấn đề theo khoa học về phát minh, sáng chế 2.1. Phương pháp Có 5 phương pháp: - Dựng Vepol đầy đủ - Chuyển sang Vepol - Phá vở Vepol - Xích Vepol - Liên trường 2.2. Nguyên lý sáng tạo Có 40 nguyên lý sáng tạo. Ở đây, ta sẽ tìm hiểu và phân tích 5 nguyên lý sáng tạo cơ bản được sử dụng nhiều trong tin học là: nguyên lý phân nhỏ, nguyên lý tách khỏi, nguyên lý phẩm chất cục bộ, nguyên lý phản đối xứng, nguyên lý kết hợp. 2.2.1. Nguyên lý phân nhỏ Nội dung: - Chia các đối tượng thành các thành phần độc lập. - Làm đối tượng thành các thành phần tháo ráp. - Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng. GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 9 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình Nhận xét: - Từ “đối tượng” trong 40 nguyên lý, cần hiểu theo nghĩa rộng. Đó có thể bất kỳ cái gì có khả năng phân nhỏ được, không nhất thiết phải là đối tượng kỹ thuật. Tương tự như vậy đối với các nguyên lý khác có từ “đối tượng”. - Thủ thuật này thường dùng trong những trường hợp khó làm “trọn gói”, “nguyên khối”, “một lần”. Nói cách khác, phân nhỏ ra cho vừa sức, cho dễ thực hiện, cho phù hợp với những phương tiện hiện có, … - Phân nhỏ đặc biệt hay dùng trong những trường hợp cần có bề mặt tiếp xúc lớn như trong các phản ứng hóa học, tạo sự cháy nổ, trao đổi nhiệt. - Tháo lắp làm cho đối tượng trở nên nhỏ gọn, thuận tiện cho việc chuyên chở, xếp đặt và khả năng thay thế từng bộ phận đối tượng, kể cả việc mở rộng chức năng của từng bộ phận đó. - Cần tưởng tượng: nhờ phân nhỏ mà đối tượng, ban đầu ở thể rắn, chuyển dần sang dẻo, lỏng, khí, plasma, …, nói chung, có thể phân nhỏ đến vi mô. - Sự thay đổi về lượng dẫn đến sự thay đổi về chất, cho nên, phân nhỏ có thể làm đối tượng có thêm những tính chất mới, thậm chí, ngược với tính chất đã có. - Nguyến lý phân nhỏ hay dùng với các nguyên lý: 2_Tách khỏi, 3_Phẩm chất cục bộ, 5_Kết hợp, 6_Vạn năng, 15_Linh động, … Các ví dụ trong tin học: - Máy vi tính bàn gồm các thành phần như: thùng máy, màn hình, RAM, ổ cứng, ổ DVD, … có thể tháo lắp được. - Khi máy tính bị sự cố, ta chỉ cần xác định bộ phận nào bị hư và thay thế bộ phận đó, không cần phải thay toàn bộ máy tính. - Khi nâng cấp máy tính, ta chỉ cần thay thế 1 số bộ phận của máy tính như: thay bộ nhớ RAM của máy tính hoặc thay thế ổ đĩa cứng, … - Đối với việc vận chuyển các máy tính lớn cũng dễ dàng hơn, bằng cách vận chuyển từng bộ phận của máy tính, sau đó lắp ráp lại với nhau. - Khi xây dựng một đồ án chương trình lớn, nhóm lập trình chia một công việc lớn thành các công việc nhỏ hơn, mỗi công việc này tương ứng với một chương trình con và giao cho một thành viên trong nhóm lập trình. GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 10 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình Sau đó, chủ nhiệm đề án lắp ghép các chương trình con này lại thành chương trình lớn giải quyết công việc ban đầu. 2.2.2. Nguyên lý tách khỏi Nội dung: - Tách phần gây "phiền phức" (tính chất "phiền phức") hay ngược lại, tách phần duy nhất "cần thiết" (tính chất "cần thiết") ra khỏi đối tượng. Nhận xét: - Đối tượng, thông thường, có nhiều thành phần (tính chất, khía cạnh, chức năng, …). Trong khi đó, người ta chỉ thực sự cần 1 trong những số đó. Vậy không nên dùng cả đối tượng vì sẽ tốn thêm chi phí hoặc vận chuyển không thuận tiện. Phải nghĩ cách tách cái cần thiết ra sử dụng riêng. Tương tự như vậy đối với phần gây phiền phức, để khắc phục nhược điểm có trong đối tượng. - Do tách khỏi đối tượng mà phần tách ra (hoặc phần giữ lại) có thêm những tính chất, những khả năng mới (nhiều khi ngược với cái cũ). Do đó, cần tận dụng chúng. Những tính chất, những khả năng mới có thể là gọn hơn, linh động hơn, dễ thay thế, tăng tính điều khiển, … - Khi nói “tách khỏi” mới chỉ ra định hướng suy nghĩ, đinh hướng việc làm. Để trả lời câu hỏi “Làm thế nào để tách khỏi?” cần tham khảo cách làm ở những lĩnh vực chuyên về công việc đó như luyện kim, lọc, trích ly, chọn giống, giải phẫu, tuyển lựa, … - Nguyên lý tách khỏi hay dùng với các nguyên lý: 1_Phân nhỏ, 3_Phẩm chất cục bộ, 5_Kết hợp, 6_Vạn năng, 15_Linh động, … Các ví dụ trong tin học: - Registry là một phần quan trọng của Window. Kể từ khi Registry được sử dụng thường xuyên do việc sử dụng máy tính thường, cài đặt và gỡ bỏ phần mềm thường xuyên, … trên máy tính tạo ra nhiều hơn mục đăng ký, do đó tăng kích thước của nó và suy giảm hiệu suất của hệ thống. Chương trình Regclean Pro được ra đời dựa vào nguyên lý tách khỏi, GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo [...]... sự vận dụng các nguyên lý sáng tạo của các nhà sản xuất trong quá trình phát triển điển hình như: nguyên lý đổi màu, nguyên lý thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng và nguyên lý tách khỏi trong công nghệ CRT; nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí, nguyên lý thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng trong công nghệ LCD, Plasma; nguyên lý năng động trong công nghệ LED; nguyên lý thay đổi các. .. có thể vận dụng nguyên lý kết hợp, tích hợp các công nghệ này vào máy tính để con người có thể điểu khiển nó bằng giọng nói, ánh mắt và cử chỉ GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 20 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình II PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ ĐƯỢC VẬN DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MÀN HÌNH 1 Giới thiệu Màn hình là thiết bị... sử dụng băng từ để lưu trữ, nhà phát triển GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 16 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình còn vận dụng nguyên lý kết hợp, tích hợp để xuất hiện thêm trống từ và đĩa từ cùng làm việc với băng từ GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 17 Phương pháp Nghiên cứu khoa học - Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển. .. CRT sẽ tạo ra các tia điện tử đập vào màn huỳnh quang để hiển thị - các điểm ảnh theo mong muốn Để tìm hiểu nguyên lý hiển thị hình ảnh của các màn hình CRT, ta hãy xem nguyên lý để hiển thị hình ảnh của một màn hình đơn sắc (đen trắng), các nguyên lý màn hình CRT màu đều dựa trên nền tảng này • Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình đen – trắng o Ở các màn hình CRT cổ điển: Áp dụng nguyên lý đổi... nhiều hơn với các loại màn hình khác Nguyên lý hiển thị hình ảnh: GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 21 Phương pháp Nghiên cứu khoa học - Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình Màn hình CRT sử dụng phần màn huỳnh quang dùng để hiển thị các điểm ảnh, để các điểm ảnh phát sáng theo đúng màu sắc cần hiển thị cần các tia điện tử tác động vào chúng để tạo ra sự phát xạ ánh sáng Ống phóng... Microsoft đang nghiên cứu và phát triển màn hình 3D trong suốt, vận dụng nguyên lý kết hợp: màn hình LCD trong suốt, card đồ họa 3D và các camera điều khiển bằng cử chỉ để tạo ra hình ảnh giả lập của một chiếc hộp phía sau màn hình, cho phép người dùng chạm vào “bên trong máy, di chuyển tập tin và dữ liệu bằng chính bàn tay của họ Mặc dù, công nghệ này chỉ mới được nghiên cứu và chưa có ứng dụng vào thực... ElectroLuminescence), vận dụng nguyên lý thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng, GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 25 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình sử dụng hợp chất hữu cơ để sản sinh ánh sáng khi tương tác với dòng điện Dựa vào nguyên lý đổi màu, hợp chất này được in theo hàng ngang và dọc lên một lớp polymer, hình thành ma trận pixel... HVTH: Lâm Vinh Đạo 13 Phương pháp Nghiên cứu khoa học - Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình Nguyên lý phản đối xứng, có thể nói là trường hợp riêng của 3 _Nguyên lý phẩm chất cục bộ, có mục đích làm tăng tính tương hợp (tương ứng và phù hợp) giữa các phần của hệ với nhau và với môi trường bên ngoài, nhằm thực hiện chức năng một cách tốt nhất Các ví dụ trong tin học: - Các giao diện web trước... LED; nguyên lý thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng, nguyên lý đổi màu và nguyên lý tự phục vụ trong công nghệ OLED; nguyên lý đảo ngược trong công nghệ LCoS; nguyên lý thay thế trong công nghệ Laser; nguyên lý năng động trong công nghệ AMOLED; nguyên lý tách khỏi và nguyên lý kết hợp trong công nghệ Super AMOLED; nguyên lý tách khỏi và nguyên lý tự phục vụ trong công nghệ 3D Tại thời điểm 2013... Chúng ta có thể trong chờ trong tương lai các nhà sản xuất sẽ phát triển thêm các công nghệ màn hình máy tính mới đáp ứng được nhu cầu của người dùng về độ GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo 30 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình sắt nét của hình ảnh, độ bền của thiết bị, tiêu thụ điện năng ít, tuổi thọ sử dụng được tăng lên và khả năng tự sửa . Vinh Đạo 20 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình II. PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ ĐƯỢC VẬN DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MÀN HÌNH 1. Giới. Vinh Đạo 15 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình 3. Vận dụng các nguyên lý sáng tạo của Altshuller giải quyết “vấn đề khoa học – phát triển sản phẩm. Đạo 7 Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình I. PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO VÀ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ KHOA HỌC 1. Vấn đề khoa học 1.1. Khái niệm Vấn đề khoa học