loại bỏ những thành phần không cần thiết nhằm làm cho công việc trở nên đơn giản hơn, gọn nhẹ hơn trong việc xử lý • Nội dung : o Tách thành phần gây “phiền phức” có tính chất “phiền phứ
Trang 2I. Giới thiệu
Lý thuyết giải các bài toán sáng chế (viết tắt là TRIZ) là phương pháp luận tìm kiếm những giải pháp kỹ thuật mới, cho những kết quả khả quan, ổn định khi giải những bài toán khác nhau Tác giả của TRIZ, ông Genrich Saulovich Altshuller (1926 – 1998), bắt đầu nghiên cứu, xây dựng lý thuyết từ năm 1946 Tiền đề cơ bản của TRIZ là: các kỹ thuật phát triển tuân theo các qui luật khách quan, nhận thức được Chúng được phát hiện và sử dụng để giải quyết một cách có ý thức các bài toán sáng chế TRIZ được xây dựng như một khoa học chính xác, có lĩnh vực nghiên cứu riêng, các phương pháp riêng, ngôn ngữ riêng, các công cụ riêng Hạt nhân của TRIZ là thuật toán giải các bài toán sáng chế Các nguyên tắc sáng tạo cơ bản (40 nguyên tắc) được Altshuler tìm ra bằng cách phân tích một lượng lớn các bằng sáng chế nhằm mục đích xây dựng các công cụ giải quyết những mâu thuẫn kỹ thuật, thường nảy sinh trong quá trình thực hiện sáng tạo và đổi mới Đây có thể xem là sự tổng hợp kiến thức của nhân loại Dưới đây là một số các nguyên tắc cơ bản trong 40 nguyên tắc cơ bản thường gặp trong Công Nghệ Thông Tin
II. Những Nguyên tắc sáng tạo thường gặp trong Công Nghệ Thông Tin (CNTT)
1. Phân nhỏ (Segmentation): thường được áp dụng khi gặp các vấn đề lớn, không thể giải quyết ngay tại thời điểm đó Hoặc nhằm tăng hiệu suất khi giải quyết bài toán thì việc chia nhỏ ra để giải quyết là điều cần thiết
• Nội dung :
o Chia nhỏ đối tượng thành nhiều thành phần độc lập với nhau
o Làm cho một đối tượng có thể dễ dàng tháo rời
o Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng
• Ứng dụng :
o Một trong những ứng dụng hiểu quả
nhất của nguyên tắc này là thay vì phải
tìm kiếm tuần tự một giá trị trong 1 mảng
chiều dài N thì thuật toán tìm kiếm nhị
phân đề tìm trên mảng chiều dài N/2 và
cứ tiếp tục chia nhỏ
o Một chương trình trên máy tính thường
là dự án rất lớn, đòi hỏi khối lượng công việc đồ sộ cũng như thời gian
Trang 3dài để phát triển Do đó khi thiết kế, phát triển chương trình thường sẽ
chia nhỏ thành các module độc lập
và hoàn thành để phù hợp với tiến
độ cũng như làm cho chương trình trở nên dễ dàng tháo lắp các phần chức năng hơn (plugin)
loại bỏ những thành phần không cần thiết nhằm làm cho công việc trở nên đơn giản hơn, gọn nhẹ hơn trong việc xử lý
• Nội dung :
o Tách thành phần gây “phiền phức” (có tính chất “phiền phức”) hay
là ngược lại tách phần duy nhất “cần thiết” (có tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng
• Ứng dụng :
o Trong việc chuyển âm thanh từ Analog sang Digital, để giảm kích thước thì phần những tín hiệu âm thanh mà tai con người khó phân biệt sẽ được loại bỏ đi
o Mục tiêu trong việc nén ảnh là chỉ giữ lại những màu sắc có tỉ lệ xuất hiện nhiều hoặc những màu sắc chủ đạo của bức ảnh hay nói cách khác là loại bỏ những màu sắc không cần thiết nhưng vẫn không làm thay đổi quá nhiều chất lượng của hình ảnh làm cho mắt thường
Trang 4có thể phân biệt được
3. Phẩm chất cục bộ (Local Quality) : Bằng việc sắp xếp lại theo
những đặc tính, đặc điểm cục bộ nào đó nhằm đạt được hiểu quả cao trong công việc
bố trí vị trí của các ký tự một cách phù hợp
Trang 5o Phần thực đơn (Menu) trong một chương trình thường được bố trí thành các nhóm chức năng, trong từng nhóm sẽ có những chức năng tương ứng với nhóm đó
4. Bất đối xứng (Asymetry) : Việc đưa thêm tính chất bất đối xứng vào
trong công việc xử lý đôi khi, hoặc trong những trường hợp nào đó sẽ mang lại hiểu quả tốt hơn
• Nội dung :
o Đổi hình dạng của đối tượng từ đối xứng sang bất đối xứng
o Thay đổi hình dạng của đối tượng thành bất đối xứng với bên ngoài
o Nếu một đối tượng đã bất đối xứng, tăng mức độ bất đối xứng của nó
• Ứng dụng :
o Thuật toán Quicksort nguyên bản (kinh điển) sẽ chọn phần tử chốt (pivot) là phần tử chính giữa của mảng Nhưng sau này, đã có một sử cải tiến đáng kể về tốc độ, trong đa số các trường hợp thường gặp thay
vì sử dụng phần tử giữa thì ta sử dụng trung vị ba
Trang 6o Thay thế tìm kiếm nhị phân kiểm tra phần tử chính giữa của mảng con thành tìm kiếm nhị phân có trọng số bằng cách sử dụng tri thức là thống kê về độ phân bố của các phần tử
5. Kết hợp (Merging / Combine / Consolidation) : kết hợp thêm
những hướng giải quyết trong nhưng trường hợp cụ thể nào đó nhằm mang lại giải pháp tổng thể trong quá trình giải quyết vấn đề
án để tích hợp vào trong thuật toán Quicksort nhằm bổ sung vào
trường hợp xấu nhất của thuật toán Quicksort
o Một chương trình phần mềm về giải pháp tổng thể thường có
những phần tích hợp (Add-in) như ArcGIS, MapInfo, … Với mục đích
thiện hơn với các nhu
cầu riêng biệt của họ
o Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần
sự tham gia của đối tượng khác
• Ứng dụng :
o Ngay trong bản thân các hệ điều hành trên máy tính cũng đã là một giải pháp mang tính chất vạn năng Hầu hết những nhu cầu của người
sử dụng đều được tập hợp lại vào đó để thỏa mãn nhu cầu của người
sử dụng (công việc, nghe nhạc, xem phim, …)
Trang 7o Visual Studio là một chương trình tập hợp những công cụ lập trình cho từng lĩnh vực cụ thể khác nhau như: lập trình ứng dụng, lập trình web, lập trình cho các thiết bị di động, …
7. Chứa trong (Nesting) : Ở đây cần phải hiểu theo nghĩa rộng của việc
chứa trong, không chỉ bó hẹp theo nghĩa vệ mặt không gian
o Mở rộng hơn thì nguyên lý đệ qui hay các thuật toán đệ qui là thể hiện của nguyên tắc này Trong nội dung của thuật toán này ta lại có
sự xuất hiện của thuật toán này với không gian nhỏ hơn
Trang 8o Trình duyệt Google Chrome khi sử dụng luôn luôn tạo ra nhiều hơn
1 process nhằm tăng tốc độ và làm giảm gánh nặng khi duyệt các trang website
9. Gây ứng suất sơ bộ (Prior counteration) : Thói quen của rất nhiều
người là thường đợi công việc gần đến thời hạn thì mới bắt đâu thực hiện
“Nước đến chân mới nhảy”, nguyên tắc này là một nguyên tắc giúp giải quyết thói quen này
• Nội dung :
o Nếu cần thiết phải thực hiện một hành động với tác động có hại lẫn
có ích, hành động này nên được thay thế bằng hành động ngược lại để kiểm soát tác động có hại
o Tạo một áp lực ban đầu lên đối tượng để phản lại áp lực không mong muốn khi hoạt động
• Ứng dụng :
o Dễ dàng nhận thấy trong hệ điều hành Windows, khi thực hiện sao chép (copy) các tập tin và thư mục, luôn luôn có một bảng thông báo thời gian hoàn thành nhưng luôn luôn mang tính ước lượng thời gian
Trang 9để người sử dụng
không phải nóng lòng
trong khi thực tế cần
nhiều thời gian hơn để
xử lý so với thời gian
thông báo
o Khi thực hiện cài đặt
một chương trình ứng
dụng thì thời gian
thông báo của thao tác
đó luôn luôn là giá trị
ước lượng và thường
thường là nhanh hơn
thời gian thực chất phải thực hiện
10. Thực hiện trước sơ bộ (Priliminary Action) : Trong những công
việc đôi lúc cần có sự chuẩn bị trước những công việc nhẹ nhàng, những công việc không có yêu cầu về thời gian trước để làm tăng thời gian hoàn thành của công việc
Trang 10nào đó Các trang web bản đồ như: maps.google.com ,
www.vietbando.com, …
o Chương trình download dữ liệu Internet Download Manager
(IDM), khi ta vừa thêm link vào chuẩn bị download thì trong quá trình
đó, IDM đã bắt đầu tiến hành download dữ liệu trước khi người sử dụng quyết định download về để nhằm tăng tốc tối đa cho chương trình
11. Đề phòng / Dự phòng (Beforehand Cushioning) : đây luôn luôn
là giải pháp an toàn khi xử lý hay giải quyết vấn đề
• Nội dung :
Trang 11o Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn.
• Ứng dụng :
o Trong hệ thống máy chủ (server) luôn luôn có các máy chủ (server)
dự phòng nhằm ứng phó với trường hợp lỗi xảy ra hoặc trong khi cần cập nhật dữ liệu thì vẫn có thể duy trì sự hoạt động của hệ thống máy chủ
o Hệ điều hành Windows luôn
luôn có chức năng Chế độ an
truy cập vào máy tính khi hệ điều hành tạm thời không thể hoạt động bình thường được do một lỗi nào đó xảy ra
12. Đẳng thế (Equipotentiality) :
• Nội dung :
o Thay đổi điều kiện làm việc
để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng
13. Đảo ngược (Do it in reverse) : thay vì phải giải quyết yêu cầu bài
toán như chứng minh một vấn đề nào đó đúng thì sẽ chứng mình vấn đề
đó sai đôi lúc sẽ đạt được hiểu qua tốt hơn
• Nội dung :
o Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược lại
o Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động
Trang 12o Lật ngược đối tượng.
• Ứng dụng :
o Trong việc kiểm tra các tính năng của chương trình thì chỉ cần phát hiện một chức năng không đạt yêu cầu thì đã có thể kết luận chứ không cần phải kiểm tra tất cả chức năng
o Trình biên dịch C++ có chức năng kiểm tra thông minh là thay vì kiểm tra điều kiện đúng trong toán tử “&&” (và) thì chỉ cần một biểu thức sai là có thể đưa ra giá trị biểu thức thay vì phải kiểm tra hết các giá trị biểu thức
14. Linh động (Dynamics) :
• Nội dung :
o Cho phép (hoặc thiết kế) các đặc tính của đối tượng, môi trường bên ngoài hay quá trình có thể chuyển sang chế độ tối ưu hoặc tìm ra điều kiện hoạt động tối ưu
o Chia đối tượng thành các thành phần có thể chuyển động tương đối với nhau
o Nếu một đối tượng (hoặc quá trình) cố định hay thiếu linh động thì làm cho nó di chuyển hoặc tự thích nghi được
• Ứng dụng :
o Một chương trình máy tính thường có nhiều thư viện module nhỏ cấu thành, khi có nhu cầu thay đổi các module đó như bổ sung tính năng, chỉnh sửa module nào đó thường ta phải biên dịch lại toàn bộ chương trình Microsoft có đưa ra “Thư viện liên kết động (Dynamic Linked Library – DLL) để tránh đi việc phải biên dịch lại toàn bộ chương trình, làm cho chương trình trở nên linh động hơn
Trang 13o Thực đơn (Menu) trong một chương trình máy tính có thể được ẩn
đi (hide) thay vì thời gian lúc trước các chức năng trên thực đơn luôn luôn là cố định
15. Giải “Thiếu” hoặc “Thừa” (Partial or excessive action) :
• Nội dung :
o Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút” Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn
• Ứng dụng :
o Trong bài toán tìm đường đi ngắn nhất thì việc tính khoảng cách đường đi có thể thay thế bằng công thức gần đúng thay vì phải dùng công thức tính khoảng cách Eculid thường phải mất hiểu thời gian hơn
do phải thực hiện phép lấy căn
o Khi kiểm tra ảnh có đạt được chất lượng so với ảnh mẫu hay
không? Thay vì ta phải kiểm tra toàn bộ các điểm ảnh thì chỉ cần kiểm tra những vùng quan trọng, các vùng còn lại thì không cần phải xem xét đến
16. Chuyển sang chiều khác (Another Dimension) :
• Nội dung :
o Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều) Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều)
Trang 14o Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng.
o Đặt đối tượng nằm nghiêng
o Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước
o Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước
• Ứng dụng :
o Trong lĩnh vực lập trình, mảng 2 chiều hay mảng 3 chiều là một trong những kiểu dữ liệu thường được sử dụng, nhưng thực tế bộ nhớ máy tính chỉ là 1 chiều duy nhất Việc được ra mảng lớn hơn một chiều như vậy với mục đích là giúp những lập trình viên có thể tiếp cận cũng như mô tả bài toán một cách rõ ràng, cũng như là trực quan hơn
o Bộ nhớ ảo trong hệ điều hành (Virtual Memory) là phần bộ nhớ dùng để lưu trữ các thông tin không
cần thiết (những thông tin đang trong
trạng thái nghỉ idle) để dành phần tài
nguyên cho CPU sử dụng đối với các
tiến trình (process) đang hoạt động
o Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung)
o Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ
o Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác.
• Ứng dụng :
o Hệ điều hành Windows luôn luôn có cơ chế tự động cập nhật
những thông tin mới, các bản vá lỗi theo một chu kỳ nhất định là hàng tuần vào ngày qui định nào đó Hay chức năng lặp lịch (Schedule) cho
Trang 15phép người sử dụng thiết lặp cho những chương trình hay dịch vụ hoạt động theo một chu lỳ nhất định nào đó.
o Ngoài ra, một số chương trình ứng dụng khi hoạt động đòi hỏi thời gian thao tác dài cũng cho phép người sử dụng thực hiện việc thiết lặp hoạt động theo chu kỳ nhất định Các chương trình quét virus (norton antivirtus, Window Defender, …) chẳng hạn, do việc thực hiện quét toàn bộ máy tính đòi hỏi thời gian làm việc khá lâu do đó, những chương trình này đều hỗ trợ chức năng lặp lịch để quét toàn bộ máy tính
18. Liên tục tác động có ích (Continuity of Useful Action) :
• Nội dung :
o Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải)
o Khắc phục vận hành không tải và trung gian
o Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay
• Ứng dụng :
o Chức năng IntelliSence của chương trình Visual Studio luôn luôn kiểm tra những ký tự do người sử dụng gõ vào để kiểm tra xem có phải là những từ khóa đặc biệt không để thay đổi màu sắc của các ký
tự đó
o Các chương trình chat như Skype, Yahoo Messenger, … luôn luôn kiểm tra các người sừ dụng trong danh bạ có đang trực tuyến (online) hay không?
Trang 16
o Khi một chức năng chương trình nào đó thực hiện (install, copy,
…) thì giao diện luôn luôn hiển thị mức độ hoàn thành của chức năng Đây chính là phần phản hồi của chương trình nhằm cho người sử dụng biết được tiến độ của chương trình
Trang 17
o Virus máy tính hay các spyware, trojan có thể tự động nhân bản lên
và lây lan qua các máy tính bị nhiễm
21. Sao chép (Copy) : nguyên tắc này có thể xem là nguyên tắc dễ áp dụng
cũng như là cơ bản nhất trong tất cả các lĩnh vực chứ không riêng trong lĩnh vực CNTT
Trang 18
Các chương trình hoặc các giao diện website trong cùng lĩnh vực thường có những tính năng, thao tác và cách bố trí khá giống nhau Thay vì phải đầu tư vào việc thiết kế và nghiên cứu các vị trí khác
o Hệ quản trị Cơ Sở Dữ Liệu là một phần không thể thiếu trong chương trình máy tính, thay vì sử dụng Oracle thì có thể lựa chọn
Trang 19những giải pháp có giá thành thấp hơn như là Microsoft SQL Server, MySQL, SQLite, MongoDB, …
23. Đổi màu (Colour Changes) :
• Nội dung :
o Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài
o Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài
o Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang
o Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu
o Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp
• Ứng dụng :
o Window Media Player có chức năng khi các chương trình khác đang hoạt động thì sẽ tự động trở nên trong suốt hơn Nhưng khi chuột máy tính rê vào vùng của Window Media Player thì độ trong suốt sẽ mất đi hoàn toàn
o Một số chương trình cũng sử dụng màu sắc để đánh dấu cho những phần cần gây chú ý C++ Memory Validator là một trong những
chương trình sử dụng màu sắc vào mục đích đó
Trang 20III. Kết luận:
Với các nguyên lý sáng tạo cơ bản, ta có thể nhìn thấy rất rõ không chỉ riêng trong lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin, trong các lĩnh vực khác hay chính xác hơn trong cuộc sống hằng ngày đều có thể dễ dàng nhìn thấy sự ứng dụng của các nguyên tắc này Những ứng dụng được nêu trong bài viết này chỉ là một vài ứng dụng cơ bàn, ngoài ra còn vô số các ứng dụng khác của những nguyên tắc này cũng như là của những nguyên tắc còn lại chưa được nhắc đến trong bài viết này
Có thể khẳng định là, chỉ cần vận dụng tốt những nguyên tắc sáng tạo cơ bản thì gần như mọi bài toán đều có thể giải quyết được một cách hiệu quả, nhẹ nhàng
IV. Tài liệu tham khảo:
+ “Phương pháp nghiên cứu khoa học và tư duy sáng tạo” GS.TSKH Hoàng Kiếm.
http://www.authorstream.com/Presentation/tranthanhus29474-1700006-creative-thinking-2/