CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ TRONG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH Bộ môn: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ TƯ DUY SÁNG TẠO VÀ TƯ DUY SÁNG TẠO Đề tài: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ TRONG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM TRONG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM Giảng viên: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Học viên: Võ Bình Nguyên Mã HV: CH1201052 Lớp: CH7 Tp.HCM, 04/2013 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm MỤC LỤC GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 2 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm LỜI NÓI ĐẦU Lý thuyết về giải quyết các vấn đề sáng tạo TRIZ ngày càng trở thành một khuynh hướng sáng tạo phổ biến trên toàn cầu. Genrich Altshuller là người khởi đầu ý tưởng về TRIZ trong suốt những năm 1940 và đã sử dụng nó cùng với các đồng nghiệp của mình suốt 50 sau đó. Altshuller đã quan sát rất nhiều bằng sáng chế, hơn 400 nghìn dự án khác nhau và phát hiện ra rằng các cải tiến, thay đổi về mặt công nghệ và một hệ thống các phát minh, sáng chế liên quan trong mỗi dự án đều nằm trong một quy trình: phát sinh, phát triển, trưởng thành và phai nhạt dần theo một quy luật có thể theo dõi được. Nếu chúng ta nắm bắt các quy luật này, ta có thể thiết kế và dự đoán được các xu hướng phát triển của các sản phẩm trong tương lai. TRIZ đã trở thành một công cụ đầy sức mạnh để giải quyết các vấn đề và đưa ra các giải pháp sáng tạo. Nhìn sơ qua, TRIZ dường như chủ yếu được áp dụng cho các bài toán cơ học và không nhiều cho các vấn đề về điện tử và phần mềm. Tuy nhiên, phần mềm là một phần phát triển của sản phẩm và đang trở thành nguồn gốc của mọi vấn đề. Nếu TRIZ cũng được áp dụng đúng đắn vào phần mềm, khả năng ứng dụng của TRIZ sẽ đươc mở rộng và các rắc rối liên quan tới phần mềm có thể được giải quyết. Trong tiểu luận này, chúng ta sẽ xem xét nội dung của các nguyên tắc sáng tạo TRIZ và vận dụng chúng trong lĩnh vực phát triển phần mềm. Vì mục đích này nên chúng ta sẽ tiếp cận lần lượt từng chủ đề trong kỹ thuật phần mềm và xem xét nó ở khía cạnh tổng thể của TRIZ, bao gồm: • Các nguyên tắc sáng tạo • Các tiểu chuẩn sáng tạo • Các khuynh hướng phát triển Em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Kiếm, người đã bước đầu giúp em tìm hiểu và tiếp cận một bộ môn khoa học mới đầy thú vị và thử thách, cũng như đã khơi gợi GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 3 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm tinh thần và cảm hứng sáng tạo để em có thể khởi đầu tìm tòi và áp dụng các nguyên tắc sáng tạo trong công tác nghiên cứu khoa học cũng như trong thực tiễn cuộc sống. GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 4 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm PHẦN THỨ NHẤT: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ Hnh 1: TRIZ đánh thức bộ não của bạn TRIZ là một bộ công cụ giải quyết các vấn đề kỹ thuật một cách sáng tạo. TRIZ tổng kết các giải pháp và các thành công đã được biết đến để đúc kết nên các cách thức giúp chúng ta giải quyết các vấn đề một cách có hệ thống. TRIZ khởi nguồn từ nước Nga, do kỹ sư và nhà phát minh Genrich Altshuller sáng tạo nên. TRIZ là một bộ công cụ mạnh mẽ mà trong đó, mỗi công cụ sử dụng rất đơn giản và đề cập đến tất cả các mặt của việc nắm bắt và giải quyết vấn đề. Thử thách duy nhất đối với TRIZ đó là học cách sử dụng công cụ nào và khi nào thì sử dụng nó. Điều này đòi hỏi những trải nghiệm thực tế và mức độ quen thuộc. TRIZ giúp chúng ta hiểu và giải quyết các vấn đề bằng cách dựa trên một kho tàng rộng lớn các kiến thức khoa học và kỹ thuật đã được tích lũy trong quá khứ và tìm ra câu trả lời có liên quan cho các vấn đề thực tế. GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 5 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm Bộ công cụ TRIZ khá đơn giản và mặc dù rất chặt chẽ và mạnh mẽ nhưng nó khá dễ dàng cho chúng ta học và áp dụng nhanh chóng vào thực tế. Các công cụ chính bao gồm:  40 nguyên tắc sáng tạo: dùng để giải quyết các mâu thuẫn, sử dụng các nguyên tắc này thông qua Ma Trận Mâu Thuẫn và Các nguyên tắc Tách Rời.  8 khuynh hướng phát triển: để xây dựng một hệ thống hoàn hảo trong tương lai.  Tư duy về thời gian và phạm vi: áp dụng vào một ngữ cảnh của vấn đề để hiểu rõ và giải quyết nó.  Ý tưởng, kết quả, giải pháp, hệ thống, tài nguyên lý tưởng: để hiểu các yêu cầu và hình dung ra các giải pháp.  Nguồn lực và cắt giảm: giúp tìm ra các giải pháp thông minh với chi phí thấp  Các giải pháp tiêu chuẩn: để giải quyết một vấn đề hệ thống bất kỳ. Tạo và hoàn chỉnh hệ thống, đơn giản hóa, xử lý các tác nhân gây cản trở, phát triển các chức năng mới và các giải pháp thông minh cho các vấn đề kỹ thuật. Trong phạm vi của bài tiểu luận này, chúng ta cùng khảo sát một phần nội dung của 40 nguyên tắc sáng tạo và phân tích ứng dụng của các nguyên tắc này trong lĩnh vực công nghệ phần mềm để thấy được tiềm năng và hiệu quả to lớn đạt được của các nguyên tắc sáng tạo trong kỹ thuật và cuộc sống. GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 6 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm Mỗi chúng ta đều có giải pháp khác nhau đối với cùng một vấn đề GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 7 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm CHƯƠNG II: MỘT SỐ NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO I. Nguyên tắc phân nhỏ 1. Chia đối tượng thành nhiều phần độc lập  Các ống kính máy ảnh có chiều dài tiêu cự khác nhau  Các cổng kết nối đa chân  Nhiều xi-lanh trong động cơ đốt trong  Máy bay phản lực đa động cơ 2. Làm cho đối tượng dễ tháo lắp  Các khớp nối ngắt nhanh trong hệ thống ống nước và thủy lực  Xích xe đạp và xe máy 3. Tăng mức độ phân đoạn  Động cơ đốt trong với 16 hoặc 24 van so với chỉ 8 van  Dùng kim loại hàn ở dạng bột thay vì dạng que để mối nối tốt hơn    Hnh 2: Nguyên tắc phân nhỏ  GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 8 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm II. Nguyên tắc tách riêng 1. Tách phần cản trở hoặc thuộc tính gây nhiễu ra khỏi đối tượng  Khu vực không hút thuốc trong nhà hàng hoặc toa tàu hỏa  Cục nóng gây ồn ào của máy lạnh được đem ra khỏi phòng 2. Chỉ tách phần hoặc đặc tính cần thiết ra khỏi đối tượng  Các hạng ghế khác nhau trên máy bay  Tiếng chó sủa (nhưng không có chó thật sự) để dọa trộm.  Cửa sổ để thông gió và lấy ánh sáng. Với phòng có máy lạnh thì không cần mở cửa, chỉ cần lấy ánh sáng.    Hnh 3: Nguyên tắc tách riêng III. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 1. Thay đổi cấu trúc của đối tượng từ dạng theo mẫu sang dạng không theo mẫu  Các lon đồ uống được tạo hình để dễ xếp chồng lên nhau  Phanh tay có các đường gờ trên các công cụ để dễ bám.  Xử lý hoặc phủ lên các bề mặt vật liệu bằng kim loại các hợp chất chống ăn mòn để bảo vệ. GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 9 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm 2. Thay đổi các tác nhân hoặc môi trường bên ngoài (hay ảnh hưởng bên ngoài) từ dạng theo mẫu sang dạng không theo mẫu.  Dẫn một dòng chất lỏng chảy xung quanh một vật để thay đổi đặc tính truyền nhiệt.  Sử dụng nhiệt độ, mật độ, áp suất đo bằng gradient thay cho cố định.  Tính đến các điều kiện thời tiết khắc nghiệt khi thiết kế các hệ thống ngoài trời.   3. Tạo điều kiện cho mỗi chức năng của đối tượng hoạt động ở điều kiện thích hợp nhất  Ngăn lạnh trong tủ lạnh  Hộp cơm với các ngăn riêng biệt để thức ăn nóng, nguội, lỏng.  GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 10 [...]... Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm   Xịt nhiều hơn một chút khi sơn, sau đó xóa phần thừa đi  Các công đoạn gia công chà nhám rồi chà bóng sản phẩm  Tô tường bằng thạch cao rồi chà để làm nhẵn mặt tường   Hình 8: Nguyên tắc tác động thừa hoặc một phần   GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 14 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm  PHẦN THỨ HAI : ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO... DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU VỀ TRIZ TRONG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM   Từ lâu, người ta đã mong muốn áp dụng các nguyên tắc sáng tạo TRIZ để giải quyết các vấn đề liên quan đến phát triển phần mềm và các hệ thống công nghệ dựa trên phần mềm. Do TRIZ ban đầu được phát triển trong các lĩnh vực hóa học, vật lý hoặc công nghệ dựa trên phần cứng nên người ta chưa... dụng TRIZ vào công nghệ phần mềm và liệu nó mang lại hiệu quả như thế nào  Trong tiểu luận này, chúng ta cùng xem xét áp dụng các nguyên tắc sáng tạo TRIZ trong phát triển phần mềm với các vấn đề sau: • Áp dụng TRIZ cho các vấn đề liên quan tới phát triển phần mềm và mở rộng lĩnh vực ứng dụng của TRIZ vào công nghệ phần mềm • Làm rõ các chủ đề của kỹ thuật phần mềm dưới góc nhìn của TRIZ • Xem xét các. .. thành nhiều phần, xem xét các phần này và các mối quan hệ giữa chúng  Nguyên tắc mới này có thể áp dụng cho phạm vi rất rộng các bài toán trong các lĩnh vực phần mềm, xã hội, con người, công nghệ nói chung GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 29 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm  CHƯƠNG VII: MỞ RỘNG NGUYÊN TẮC CHỨA TRONG ĐỂ THỂ HIỆN SƠ ĐỒ PHẦN CẤP CỦA HỆ THỐNG Nguyên tắc số 7 của TRIZ là nguyên. .. ĐỘNG TRỞ LẠI CỦA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM ĐỐI VỚI CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ Khi nghiên cưu các chủ đề của lập trình cấu trúc trong kỹ thuật  phần mềm nhìn từ khía cạnh các nguyên lý sáng tạo TRIZ ở các phần trên, chúng ta thấy hứng thú rất nhiều vì kỹ thuật phần mềm hay khoa học máy tính có những phản hồi và tác động ngược trở lại đối với TRIZ  CHƯƠNG VI: SÀNG LỌC TỪNG BƯỚC TÁC ĐỘNG TRỞ LẠI NGUYÊN TẮC PHÂN... lại của các nguyên tắc và tri thức của kỹ thuật phần mềm đối với TRIZ   CHƯƠNG IV: LẬP TRÌNH CẤU TRÚC TRONG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 15 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm  Khoảng cuối những năm 1960, khi quy mô của phát triển phần mềm ngày càng mở rộng đến mức khó kiểm soát theo hướng đáng tin cậy, một số quy tắc về kỹ thuật phần mềm bắt đầu được khởi xướng Các ngôn... cơ bản   Các cấu trúc điều khiển bổ sung được thể hiện như sau: GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 17 Ýes Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm No Exception Exception P0 Ýes No Ngắt khỏi vòng lặp Hình 10: Bốn cấu trúc điều khiển bổ sung Ýes No GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 18 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm  Để rõ hơn, ta xem xét các trường hợp đơn giản được minh họa trong hai... cách khác nhau Trang 19 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm   Hình 12: Một đoạn chương trình được viết theo 4 cách khác nhau     CHƯƠNG V: LẬP TRÌNH CẤU TRÚC DƯỚI GÓC NHÌN CỦA TRIZ  Ở phần này, chúng ta sẽ xem xét Lập trình cấu trúc từ khía cạnh của các nguyên tắc sáng tạo TRIZ I Nhu cầu vượt qua độ phức tạp để đạt được độ tin cậy GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 20 Các nguyên lý sáng. .. đối tượng/hệ thống vào trong nhiều đối tượng/hệ thống khác  Mặc dù nguyên tắc số 7 dường như được sử dụng tương đối hạn chế trong thế giới thực nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong thế giới phần mềm, nơi mà việc tạo các hệ thống phần mềm phân cấp rất dễ dàng và phổ biến Ở đây, GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 21 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm TRIZ sẽ đưa ra một số nguyên tắc giúp đơn giản... sử dụng các cấu trúc điều khiển Ta có thể hình dung quá trình phát triển của lập trình cấu trúc có thể theo nhiều chiến lược khác như “nhẹ nhàng và từ từ” và chiến lược “tác động dư thừa” để giảm thiểu sự phản hồi của xã hội   GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 27 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm  GV: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 28 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm  PHẦN THỨ . Trang 4 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm PHẦN THỨ NHẤT: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ Hnh 1: TRIZ đánh thức bộ não của bạn TRIZ là. nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm MỤC LỤC GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 2 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm LỜI NÓI ĐẦU Lý thuyết về giải quyết các vấn đề sáng tạo TRIZ ngày. 8: Nguyên tắc tác động thừa hoặc một phần   GV: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 14 Các nguyên lý sáng tạo trong Công nghệ phần mềm  PHẦN THỨ HAI : ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHƯƠNG