NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ÁP DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN iPhone

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Tiểu luận môn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ÁP DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN iPhone GVHD : GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM HVTH : VŨ ĐÌNH ÁI MSHV: CH1201001 Lớp: CHK7 TP.HCM 04/2013 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Để có được ý tưởng trong nghiên cứu khoa học trên một lĩnh vực nào đó, trước tiên ta phải nắm vững lý thuyết và thự hành trên lĩnh vực đó , và kết hợp với các phương pháp nghiên cứu sẽ cho ta có những ý tướng rõ ràng hơn trong nghiên cứu khoa học. Hiện nay trên thực tế có rất nhiều phương pháp giúp chúng ta rèn luyện để đưa ra ý tưởng mà trong đó nỗi lên 2 phương pháp đó là phương pháp SCAMPER và 40 nguyên tắc sáng tạo TRIZ. Trong tiểu luận này em chọn 40 nguyên tắc sáng tạo TRIZ để nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển của chiếc điện thoại iPhone đang được xem là một thiết bị thông minh nhất hiện nay. Em xin chân thành cám ơn GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm, giảng viên môn học Phương pháp nghiên cứu trong tin học, đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báo về các phương pháp nghiên cứu khoa học trong máy tính. Xin chân thành cám ơn. PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM I. 40 nguyên tắc sáng tạo I.1. Nguyên tắc phân nhỏ ▪ Nội dung : • Chia các đối tượng thành các phần độc lập • Làm đối tượng thành các thành phần tháo ráp • Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng ▪ Nhận xét: • Nguyên tắc phân nhỏ thường dùng các nguyên tắc “2_tách khỏi”,”3_Phẩm chất cục bộ”,”5_kết hợp”,”6_vạn năng”… • Ứng dụng nguyên tắc trên ( trong tin học) vào việc sắp xếp dãy (Quick Sort), hay tìm kiếm nhị phân, mỗi lần tìm kiếm ta chia đôi dãy phần tử, khi đó ta chỉ tìm trên nữa dãy. Nguyên tắc này sẽ cải thiện tốc độ tìm kiếm và độ phức tạp thuận toán sẽ được cải thiện đáng kể. • Ứng dụng quen thuộc nhất chính là chia chương trình thành nhiều chức năng nhỏ, còn được gọi là “hàm” hay “thủ tục”. I.2. Nguyên tắc “tách riêng” ▪ 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 nhiếu phần (tính chất, khía cạnh, chức năng…), trong khi đó, người ta chỉ thực sự cần một trong những số đó. Vậy không nên dùng cả đối tượng vì sẽ tốn thêm chi phí. Phải nghĩ cách tách phần cần thiết riêng ra để dùng. Tương tự như vậy đối với phần phiền phức, để khắc phục nhược điểm có trong đối tượng. • Nguyên tắc tách khỏi thường hay dùng với các nguyên tắc : 1.Phân nhỏ, 3. Phẩm chất cục bộ, 5. Kết hợp, 6. Vạn năng, 15. Nguyên tắc linh động … • Minh họa ứng dụng dựa vào nguyên tắc trên: HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 4 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM  Trong mainboard thường có 2 khe cắm ram chung ta có thể cắm cả 2 khe hoặc chỉ cắm một thanh ram thì máy tính vẫn hoạt động bình thường. I.3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ ▪ Nội dung : • 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 những chức năng khác nhau. • Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc. ▪ Nhận xét : • Các đối tượng đấu tiên thường có tính đồng nhất cao về vật liệu, cấu hình, chức năng, thời gian, không gian … đối với các thành phần trong đối tượng. Khuynh hướng phát triển tiếp theo là : các phần có các phẩm chất, chức năng … riêng của mình nhằm phục vụ tốt nhất chức năng chính hoặc mở rộng chức năng chính đó. • Nói chung nguyên tắc phẩm chất cục bộ phản ảnh khuynh hướng phát triển : từ đơn giản sang phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng. • Tinh thần “Phẩm chất cục bộ” có ý nghĩa lớn đối với nhận thức và xử lý thông tin : Không phải tin tức hay thông tin nào cũng có giá trị như nhau. Không thể có một cách tiếp cân dùng chung cho mọi loại đối tượng – “ chân lý là cụ thể”. • Ứng dụng trong Tin học: trong lập trình hướng đối tượng , chúng ta có các phương thức, mà mỗi phương thức có những tính năng khác nhau. I.4. Nguyên tắc phản đối xứng ▪ Nội dung : • Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng ( nói chung, làm giảm bậc đối xứng). HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 5 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM ▪ Nhận xét : • Giảm bậc đối xứng, ví dụ, chuyển từ hình tròn sang hình ôvan, hình vuông sang hình chữ nhật • Thủ thuật này rất có tác dụng trong việc khắc phục tính ì tâm lý, cho rằng các đối tượng phải có tính đối xứng. • Khi đối tượng chuyển sang dạng ít đối xứng hơn, có thể làm xuất hiện những tính chất mới lới hơn. Ví dụ tận dụng hơn về nguồn tài nguyên, không gian … • Nguyên tắc đối xứng, có thể nói là trường hợp riêng của 3. nguyên tắc phẩm chất cục bộ. • Ứng dụng trong tin học : Kiểu biến số nguyên (byte, word, unsigned int) chỉ bao gồm các số nguyên dương, không có tính đối xứng (có cả âm lẫn dương,như dùng kiểu integer hay longint), nhưng trong thực tế rất nhiều lúc ta chỉ làm việc trên những số dương, rõ rang khai báo kiểu này ta đã tiết kiệm được bộ nhớ và làm cho chương trình trong sáng và linh động hơn. I.5. Nguyên tắc kết hợp ▪ Nội dung : • Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dành cho các đối tượng kế cận. • Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. ▪ Nhận xét : • “Kế cận“ở đây không nên chỉ hiểu là gần nhau về mặt vị trí hay chức năng, mà nên hiểu là có quan hệ với nhau, bổ xung cho nhau… Do vậy có thể kết hợp các đối tượng “ngược nhau” (ví dụ : bút chì kết hợp với tẩy). • Đối tượng mới được tạo nên do sự kết hợp, thường có những tính chất, khả năng mà đối tượng riêng rẽ chưa từng có. Điều này có nguyên nhân sâu xa là lượng đổi thì chất cũng đổi và do tạo được sự thống nhất của các mặt đối lập. • Nguyên tắc kết hợp thường hay sử dụng với 1.Nguyên tắc phân nhỏ,3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ… HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 6 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM • Ứng dụng nguyên tắc trên trong tin học :  Hệ điều hành : Kết hợp thời gian rãnh của CPU, tận dụng thời gian để cho ra hệ điều hành đa nhiệm.  Máy vi tính cho phép chạy nhiều HĐH trên cùng một máy (Multi boot, Máy ảo “Pc Virtual,Virtual Box”). I.6. Nguyên tắc vạn năng ▪ Nội dung : • Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó là không cần sự tham gia của đối tượng khác. ▪ Nhận xét : • Nguyên tắc vạn năng là trường hợp riêng của 5.Nguyên tắc kết hợp : kết hợp về mặt chức năng trên cùng một đối tượng. • Nguyên tắc vạn năng thường hay dùng với 20. Nguyên tắc liên tục có ích. • Nguyên tắc vạn năng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế, chế tạo, dự báo …, vì nó phản ánh khuynh hướng phát triển, tăng số chức năng mà đối tượng có thể thực hiện được. • Ứng dụng nguyên tắc trên trong tin học :  Điện thoại di động : Ngoài chức năng nghe và nhận cuộc gọi, nó còn có thể nghe nhạc MP3, chơi game, nghe FM, chụp hình, quay phim và truy cập Internet …  Ổ USB ngòai việc lưu trử dữ liệu nó còn có thể nghe nhạc, ghi âm, quay phim. I.7. Nguyên tắc chứa trong ▪ Nội dung : • Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại có thể chứa những đối tượng khác … • Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác ▪ Nhận xét : • “Chứa trong ” cần phải hiểu theo nghĩa rộng, không chỉ đơn thuần theo nghĩa không gian. Ví dụ : Khái niệm này nằn trong khái niệm khác, lý thuyết này nằm trong lý thuyết khác … HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 7 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM • Nguyên tắc chứa trong là trường hợp riêng, cụ thể hóa của 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ. • Nguyên tắc này thường hay dùng với nguyên tắc 1. nguyên tắc phân nhỏ, 2.Nguyên tắc tách khỏI, 5.Nguyên tắc kết hợp, Nguyên tắc vạn năng, 15. Nguyên tắc vạn năng …. • Nguyên tắc chứa trong làm cho các đối tượng có thêm những tính chất mới mà trước đây chưa từng có như : gọn hơn, tăng độ an toàn, bên vững, tiết kiệm năng lượng, linh động hơn … • Ứng dụng nguyên tắc trên vào lãnh vực tin học như :  Folder : Folder này có thể chứa những Folder con khác và tiếp tục như vậy những Folder khác lại chứa những Folder con khác nữa. Việc thiết kế theo nguyên tắc chứa trong này làm cho việc lưu trữ trong sáng,gọn gàng, dễ dùng và dễ quản lý.  Các thiết bị phần cứng được kết nối với nhau thông qua mainboard và chứa trong case. I.8. Nguyên tắc phản trọng lượng ▪ Nội dung : • Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với đối tượng khác, có trọng lực nâng. • Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với mội trường như sử dụng các lực thủy động, khí động … ▪ Nhận xét : • Nếu hiểu theo nghĩa đen thì nguyên tắc trên là cụ thể hóa của 5. Nguyên tắc kết hợp : kết hợp đối tượng cho trước với các đối tượng khác với các môi trường bên ngoài, có lực nâng, để bù cho cái có hại là trọng lượng của đối tượng cho trước. I.9. Nguyên tắc gây ứng xuất sơ bộ ▪ Nội dung : • Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại). HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 8 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM ▪ Nhận xét : • Từ “ứng suất” cần phải hiểu theo nghĩa rộng, không chỉ đơn thuần là sự nén, sự kéo căng cơ học … mà bất kỳ lọai ảnh hưởng , tác động nào. • Nguyên tắc này thường dùng cùng với 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ, 11.Nguyên tắc dự phòng , nó phản ánh sự thống nhất của quá khứ, hiện tại và tương lai. • Ứng dụng vào lãnh vực tin học :  Trước khi là lập trình viên : Cấn phải nghiên cứu ngôn ngữ và học giải thuật lập trình trước đã. Có nghĩa phải học và đào tạo trước khi làm việc. I.10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ▪ Nội dung : • Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối với đối tượng. • Cấn sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển . ▪ Nhận xét : • Từ “thay đổi” cần hiểu theo nghĩa rộng. • Có những việc, dù thế nào cũng cần phải thực hiện trước đi một phần hoặc toàn bộ và sẽ được lợi hơn so với thực hiện ở hiện tại (theo nghĩa tương đối) • Tinh thần của nguyên tắc này là trước khi làm việc gì ta cần phải chuẩn bị trước một cách toàn diện, chu đáo và thực hiện trước những gì có thể thực hiện được – “chuẩn bị tốt là một nửa của sự thành công”. • Ứng dụng trong lãnh vực tin học :  Trong việc phân loại văn bản dạng HTML : ta phải xóa các Tag Html của văn bản trước khi phân loại. Điều sẽ tránh khỏi nhầm lẫn trong việc phân loại do thông tin trong các Tag Html (“những thông tin không cần thiết”) và sẽ làm giảm thới gian khi phân loại do chỉ phân loại trên nội dung chính… HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 9 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM I.11. Nguyên tắc dự phòng ▪ Nội dung : • Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị các phuơng tiện báo động, ứng cứu, an toàn. ▪ Nhận xét : • Ít có cộng việc nào có thể thực hiện với độ tin cậy tuyệt đối. Đấy là chưa kể điều kiện, mội trường, hoàn cảnh với thời gian cũng thay đổi. Do vậy cần phải tiên liệu trước những mạo hiểm, rủi ro, tai nạn, ốm đau, bệnh tật, thiên tai có thể xảy ra mà có phương pháp phòng ngừa từ trước. • Có thể nói, chi phí dự phòng là chi phí thêm, không mong muốn. khuynh hướng phát triển là tăng độ tin cậy của đối tượng, công việc. Để làm điều đó cần sử dụng các vật liệu mớI, các hiệu ứng mớI, cách tổ chức mới … • Tinh thần chung của nguyên tắc này là cảnh giác và chuẩn bị biện pháp đối phó từ trước. • Ứng dụng trong lãnh vực tin học :  Trong Quản trị CSDL : cần Backup dữ liệu (“Database”) thường xuyên theo định kỳ nào đó. để lỡ CSDL hư hay bị Virus phá hoại còn có bản backup mới nhất để phục hồi lại, tránh mất mát ở mức thấp nhất nếu có thể.  Để cài đặt cho máy cho những lần sau ta thường ghost lại hệ điều hành để có thể cài đặt cho lần sau. I.12. Nguyên tắc đẳng thế ▪ Nội dung : • Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. ▪ Nhận xét : • Tinh thần chung của nguyên tắc này là : phải đạt được kết quả cần thiết với năng lượng, chi phí ít nhất. Điều này có nguồn gốc sâu xa là nhu cấu của con người về sự tồn tại. HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 10 [...]... tính thương mại rất lớn nên việc phát minh ra iPhone là một kỳ công trong quá trình nghiên cứu khoa học của tập thể giàu kinh nghiêm của Apple và việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học trong quá trình phát triển iPhone là không thể thiếu.Với kiến thức còn hạn hẹp người viết cũng đã cho thấy được sự phát triển cũng như phân tích các nguyên tắc sáng tạo trong iPhone Người viết cũng mong góp... HOÀNG VĂN KIẾM III Phân tích nguyên tắc sáng tạo trong quá trình phát triển iPhone III.1 Nguyên tắc phân nhỏ Bên trong iPhone gồm nhiều chi tiết được phân nhỏ và đảm đương một nhiệm vụ nhất định III.2 Nguyên tắc vạn năng Với chiếc iPhone người dùng có thể lướt web để đọc báo, thực hiện lấy mail ở bất kỳ nơi đâu có internet,nghe nhạc, xem phim, chơi game III.3 Nguyên tắc kết hợp iPhone là sự kết hợp tinh... năng bảo vệ • tốt, dễ trang trí … Nguyên tắc này thường dùng với các nguyên tắc sau : 2 Nguyên tắc tách khỏI, 3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, 11 Nguyên tắc dự phòng, • 27 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt … Ứng dụng trong tin học :Thay thế việc Case (thùng chứa CPU) bằng sắt bởi bằng nhựa, như thế có nhiều mặt lợi như : rẻ tiền, nhẹ, không sét, dể tháo lắp I.31 Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ ▪ Nội dung... … HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 14 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC • GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Nguyên tắc này hay được dùng với các nguyên tắc như : 1 .Nguyên tắc phân nhỏ, 2 .Nguyên tắc tách khỏi, 3 .Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, • 5 .Nguyên tắc kết hợp … Ứng dụng trong tin học :  Thiết kế máy tính Server cho phép chạy liên tục 24/24 I.21 Nguyên tắc vượt nhanh ▪ Nội dung : • • ▪ Vượt qua những giai đoạn có hại hoặc nguy... hồi trực tiếp trong quá trình làm việc ▪ Nhận xét : • Nguyên tắc này là trường hợp đặc biệt của hai nguyên tắc 15 Nguyên tắc linh động , 20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích : Khi không còn có ích nữa thì phải linh động biến mất, ngược lại khi cần có tác • động có ích thì phải linh động xuất hiện Như vậy mới thật tối ưu Ứng dụng trong tin học :  Trong lập trình CSDL : Table temp được tạo ra khi cần... vấn đề là làm sao trong HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 15 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM cái hại tìm ra được cái lợi phục vụ cho con người và hài hòa với thiên • • nhiên Nguyên tắc này hay dùng với các nguyên tắc : 2 Nguyên tắc tách khỏi, 5 Nguyên tắc kết hợp, 13 Nguyên tắc đảo ngược… Ứng dụng trong tin học :  Biến việc tràn số, tràn bộ đệm (có hại) để phát hiện ra các lỗ hổng trong các phần mềm,... có được độ an toàn cao Nguyên tắc vượt nhanh thường sử dụng với các nguyên tắc: 19 Nguyên tắc chuyển động theo chu kỳ, 28 Thay thế sơ đồ cơ học, 34 • Nguyên tắc phân hủy hay tái sinh, 36 Nguyên tắc chuyển pha … Ứng dụng trong tin học :  Trong máy tính khi chúng ta khởi động máy, máy sẽ kiểm tra bộ nhớ Ram, chúng ta muốn vượt nhanh qua việc kiểm tra này thì nhấn phím “ESC”  Trong vòng lập ta có dùng... bao quát, xử lý thông tin • nhanh Các hình vẽ, ký hiệu thích hợp rất có tác dụng, giúp cho suy nghĩ thoáng, thấy trước cái mối liên hệ giữa các bộ phận Nếu có thể nên vẽ • sơ đồ khốI, chúng giúp ta không chỉ thấy cây mà còn thấy rừng Nguyên tắc này thường kết hợp với các nguyên tắc : 2 Nguyên tắc tách khỏI, 3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, 10 Nguyên tắc thực hiện • sơ bộ, 26 Nguyên tắc sao chép… Ứng dụng. .. nhạc Ipod III.4 Nguyên tắc chứa trong iPhone được cấu tạo từ nhiều thành phần, linh kiện những chi tiết này được đặt bên trong lớp vỏ bao bọc III.5 Nguyên tắc dự phòng Thời lượng sử dụng Pin của iPhone lần lượt cải tiến qua từng thế hệ nhưng để tránh tình trạng hết Pin thì tất cả các thế hệ iPhone đều có khe cắm sạc Pin III.6 Nguyên tắc biến hại thành lợi Với sự ra đời của màn hình cảm ứng iPhone đã thay... vào việc nghiên cứu và tìm hiểu về iPhone thông qua 40 nguyên tắc sáng tạo TRIZ HVTH: VŨ ĐÌNH ÁI Trang 29 PP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Tài liệu tham khảo: [1] Chuyên đề Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học của GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm [2] Sổ tay sáng tạo : Các thủ thuật (Nguyên tắc) cơ bản của GSTS Phan Dũng năm 1994 [3] Làm thế nào để sáng tạo ? Của GSTS Phan Dũng năm 1992 [4] . VĂN KIẾM • Nguyên tắc này hay được dùng với các nguyên tắc như : 1 .Nguyên tắc phân nhỏ, 2 .Nguyên tắc tách khỏi, 3 .Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, 5 .Nguyên tắc kết hợp …. • Ứng dụng trong tin học. SCAMPER và 40 nguyên tắc sáng tạo TRIZ. Trong tiểu luận này em chọn 40 nguyên tắc sáng tạo TRIZ để nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển của chiếc điện thoại iPhone đang được xem là. VĂN KIẾM • Nguyên tắc chứa trong là trường hợp riêng, cụ thể hóa của 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ. • Nguyên tắc này thường hay dùng với nguyên tắc 1. nguyên tắc phân nhỏ, 2 .Nguyên tắc tách