Luận văn phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH ĐẠO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG oOo BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH.: HOÀNG VĂN KIẾM HỌC VIÊN: NGUYỄN HOÀNG HUY < 2012 > PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU A KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I Khoa học Các định nghĩa khái niêm .4 Tiêu chí phân loại II Nghiên cứu khoa học Khái niệm Các đặc điểm nghiên cứu khoa học .5 Phân loại nghiên cứu khoa học B VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT I Vấn đề khoa học Khái niệm Phân loại vấn đề khoa học Các tình vấn đề khoa học Các phương pháp phát vấn đề khoa học .8 II Phương pháp giải vấn đề theo khoa học phát minh, sáng chế Vepol Altshuller III Phương pháp giải vấn đề tổng quát 16 Mô hình thông tin ban đầu 16 Các phương pháp phân tích vấn đề 16 Các phương pháp tổng hợp vấn đề 17 BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM IV Phương pháp giải vấn đề - toán tin học 18 Phương pháp trực tiếp 18 Phương pháp gián tiếp 18 C MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 21 I Điện thoại di động 21 II Một số nguyên tắc sáng tạo áp dụng điện thoại di động 21 Nguyên tắc vạn năng: 21 Nguyên tắc linh động: 22 Nguyên tắc đổi màu 23 Nguyên tắc chép 23 Nguyên tắc dự phòng 24 Nguyên tắc tự phục vụ 25 LỜI KẾT 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM LỜI NÓI ĐẦU Con người ngày trở nên thông minh, ngày trở nên mạnh mẽ việc chinh phục tự nhiên Những thành tựu mà có ngày tất trình học hỏi, nghiên cứu không mệt mỏi người Từ xưa người biết tìm hiểu, học hỏi - chia lẫn nhau, tích lũy - tổng hợp kiến thức khám phá giới, truyền đạt từ hệ qua hệ khác Dần sau người có hệ thống tri thức khổng lồ tự nhiên từ làm tảng cho hệ sau có sở để tiếp tục chinh phục thiên nhiên Và ngày gọi hoạt động nghiên cứu khoa học Từ kinh nghiệm người xưa, áp dụng kết hợp với kỹ thuật tìm kết mới, phát minh - sáng chế nhằm phục vụ cho nhu cầu giới hạn người Trong giới hạn thu hoạch này, học viên trình bày số nội dung cốt lỗi khoa học phương pháp nghiên cứu khoa học số nguyên tắc sáng tạo để giải vấn đề khoa học nói chung vấn đề lĩnh vực công nghệ thông tin nói riêng Qua học viên xin gởi lời cám ơn tới Giáo sư Tiến sĩ khoa học Hoàng Văn Kiếm giúp chúng em có kiến thức tảng khoa học, phương pháp nghiên cứu khoa học tin học Từ giúp chúng em có cở sở vững để phục vụ cho việc nghiên cứu sau BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM A KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I Khoa học Các định nghĩa khái niêm - Khoa học hệ thống tri thức loại qui luật tự nhiên, xã hội tư (Pierre Auger UNESCO-PARIS) - Khoa học hoạt động xã hội nhằm tìm tòi, phát qui luật vật chất, tượng vận dụng qui luật để sáng tạo nguyên lý giải pháp tác động vào vật tượng, nhằm biến đổi trạng thái chúng - Theo quan điểm Marx, khoa học hiểu hình thái ý thức xã hội, tồn độc lập tương hình thái ý thức xã hội khác Tiêu chí phân loại - Các tiêu chí nhận biết môn khoa học: + Có đối tượng nghiên cứu + Có hệ thống lý thuyết + Có hệ thống phương pháp luận + Có mục đích sử dụng - Sự phân loại khoa học: + Nguồn gốc (lý thuyết, thực nghiệm, thực chứng…) + Mục đích ứng dụng (mô tả, phân tích, tổng hợp, sáng tạo…) + Mức độ khái quát (cụ thể, trừu tượng, tổng quát…) + Tính tương liên (liên ngành, đa ngành…) + Cơ cấu hệ thống tri thức (cơ sở, bản, chuyên ngành…) + Đối tượng nghiên cứu (tự nhiên, kỹ thuật, xã hội nhân văn, công nghệ, nông nghiệp, y học…) II Nghiên cứu khoa học Khái niệm - Nghiên cứu khoa học hoạt động xã hội nhằm thỏa mãn nhu cầu nhận thức cải tạo giới BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Các đặc điểm nghiên cứu khoa học - Tính mới: nghiên cứu khoa học trình thâm nhập vào giới vật mà người chưa biết, hướng tới phát sáng tạo Đây đặc điểm quan trọng - Tính tin cậy: kết nghiên cứu phải có khả kiểm chứng lại nhiều lần nhiều người khác điều kiện giống Do đó, nguyên tắc mang tính phương pháp luận nghiên cứu khoa học trình bày kết nghiên cứu, người nghiên cứu cần rõ điều kiện, nhân tố phương tiện thực - Tính thông tin: thông tin qui luật vận động vật tượng, thông tin qui trình công nghệ tham số kèm qui trình - Tính khách quan: vừa đặc điểm nghiên cứu khoa học vừa tiêu chuẩn người nghiên cứu khoa học Để đảm bảo tính khách quan, người nghiên cứu khoa học cần phải tự trắc nghiệm lại kết luận tưởng hoàn toàn xác nhận - Tính rủi ro: nghiên cứu thành công, thất bại Thất bại nhiều nguyên nhân khoa học thất bại xem kết mang ý nghĩa kết luận nghiên cứu khoa học lưu giữ, tổng kết lại tài liệu khoa học nghiêm túc để tránh cho người sau không dẫm chân lên lối mòn, tránh lãng phí nguồn lực nghiên cứu - Tính thừa kế: có ý nghĩa quan trọng mặt phương pháp luận nghiên cứu Ngày nghiên cứu khoa học chỗ hoàn toàn trống không kiến thức, phải kế thừa kết nghiên cứu lĩnh vực khoa học khác - Tính cá nhân: vai trò cá nhân sáng tạo mang tính định, thể tư cá nhân chủ kiến riêng nhân - Tính phi kinh tế: lao động nghiên cứu khoa học định mức, thiết bị chuyên dụng dùng nghiên cứu khoa học khấu hao, hiệu kinh tế nghiên cứu khoa học xác định Phân loại nghiên cứu khoa học a Phân loại học theo chức - Nghiên cứu mô tả nghiên cứu nhằm đưa hệ thống tri thức nhân dạng sư vật, giúpcon người phân biệt khác nhau, chất vật với vật khác Nội dung mô tả bao gồm mô tả hình thái, động thái, tương tác; mô tả định tính tức đặc trưng chất vật; mô tả định lượng nhằm rõ đặc trưng lượng vật BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Ví dụ nghiên cứu cấu tạo trái đất, mặt trăng, mặt trời, đồ gen… - Nghiên cứu giải thích nghiên cứu nhằm làm rõ nguyên nhân dẫn đến hình thành quy luật chi phối trình vận động vật Nội dung giải thích bao gồm giải thích nguồn gốc, động thái, cấu trúc, tương tác, hậu quả, quy luật chung chi phối trình vận động vật Ví dụ nghiên cứu để giải thích tượng tự nhiên mưa, bão, động đất, núi lửa… - Nghiên cứu dự đoán nhiên cứu nhằm nhận dạng trạng thái vật tương lai Mọi dự báo phải chấp nhận sai lệch, kể nghiên cứu tự nhiên xã hội Sự sai lệch kết dự báo nhiều nguyên nhân: sai lệch khách quan kết quan sát, sai lệch luận bị biến dạng tác động khác, sai lệch môi trường biến động… Ví dụ nghiên cứu đưa dự đoán tiến hóa người tương lai, dự đoán môi trường tác hại khí thải ô nhiễm, dự đoán băng tan bán cầu… - Nghiên cứu sáng tạo nghiên cứu nhằm làm vật chưa tồn Khoa học không dừng lại mô tả dự báo mà hướng vào sáng tạo giải pháp cải tạo giới Ví dụ nghiên cứu phát minh, sáng chế tất lĩnh vực, nghành nghề b Phân loại theo tính chất sản phẩm nghiên cứu - Nghiên cứu nghiên cứu nhằm phát thuộc tính, cấu trúc, động thái vật, tương tác nội vật mối liên hệ vật với vật khác Sản phẩm nghiên cứu khám phá, phát hiện, phát minh, dẫn đến viêc hình thành hệ thống lý thuyết có giá trị tổng quát, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khoa học Chẳng hạn Newton phát minh định luật hấp dẫn vũ trụ; Marx phát quy luật giá trị thặng dư Nghiên cứu phân thành hai loại: nghiên cứu túy nghiên cứu định hướng • Nghiên cứu túy gọi nghiên cứu tự nghiên cứu không định hướng - nghiên cứu chất vật để nâng cao nhận thức, chưa có chưa bàn đến ý nghĩa ứng dụng BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM • Nghiên cứu định hướng nghiên cứu dự kiến trước mục đích ứng dụng Các hoạt động điều tra tài nguyên, kinh tế, xã hội… xem nghiên cứu định hướng Nghiên cứu định hướng phân chia thành nghiên cứu tảng (background research) nghiên cứu chuyên đề (thematic research)  Nghiên cứu tảng nghiên cứu quy luật tổng thể hệ thống vật Hoạt động điều tra tài nguyên điều kiện thiên nhiên địa chất, nghiên cứu đại dương, khí quyển, khí tượng; điều tra kinh tế, xã hội thuộc loại nghiên cứu tảng  Nghiên cứu chuyên đề nghiên cứu hiên tượng đặc biệt vật, ví dụ trạng thái plasma vật, xạ vũ trụ, gien di truyền Nghiên cứu chuyên đề vừa dẫn đến hình thành sở lý thuyết, mà dẫn đến ứng dụng có ý nghĩa thực tiễn - Nghiên cứu ứng dụng vận dụng quy luật phát từ nghiên cứu để giải thích vật, tạo nguyên lý giải pháp áp dụng chúng vào sản xúât đời sống Giải pháp hiểu theo nghĩa rộng giải pháp công nghệ, vật liệu, tổ chức quản lý Một số giải pháp công nghệ trở thành sáng chế Kết nghiên cứu ứng dụng chưa ứng dụng được, để đưa kết nghiên cứu ứng dụng vào sử dụng phải tiến hành loại hình nghiên cứu khác có tên gọi lả triển khai - Nghiên cứu triển khai gọi nghiên cứu triển khai thực nghiệm hay triển khai thực nghiệm kỹ thuật - vận dụng quy luật (thu từ nghiên cứu bản) nguyên lý (thu từ nghiên cứu ứng dụng) để đưa hình mẫu với tham số khả thi kỹ thuật Kết nghiên cứu triển khai chưa triển khai được: sản phẩm triển khai hình mẫu khả thi kỹ thuật, nghĩa không rủi ro mặt kỹ thuật, để áp dụng phải tiến hành nghiên cứu tính khả thi khác khả thi tài chính, khả thi kinh tế, khả thi môi trường, khả thi xã hội Hoạt động triển khai bao triển khai phòng thí nghiệm triển khai bán đại trà • Triển khai phòng thí nghiệm loại hình triển khai nhằm khẳng định kết cho sản phẩm, chưa quan tâm đến quy mô áp dụng Trong nghiên cứu công nghệ, loại hình thực phòng thí nghiệm, labô công nghệ, nhà kính Trên quy mô lớn hơn, hoạt động triển khai tiến hành xưởng thực nghiệm thuộc viện xí nghiệp sản xuất • Triển khai bán đại trà nghiên cứu thuộc lĩnh vực khoa học kỹ thuật khoa học công nghệ dạng triển khai nhằm kiểm chứng giả thuyết BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM hình mẫu quy mô định, thường quy mô áp dụng bán đại trà, hay quy mô bán công nghiệp B VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT I Vấn đề khoa học Khái niệm Vấn đề khoa học (scientific problem) gọi vấn đề nghiên cứu (research problem) câu hỏi nghiên cứu câu hỏi đặt người nghiên cứu đứng trước mâu thuẫn tính hạn chế tri thức khoa học có với yêu cầu phát triển tri thức trình độ cao Phân loại vấn đề khoa học Nghiên cứu khoa học tồn hai vấn đề: + Vấn đề chất vật tìm kiếm + Vấn đề phương pháp nghiên cứu để làm sáng tỏ lý thuyết thực tiễn vấn đề thuộc lớp thứ Các tình vấn đề khoa học Có ba tình huống: có vấn đề, vấn đề, giả vấn đề Có vấn đề Có nghiên cứu Không có vấn đề Không có nghiên cứu Không có vấn đề Không có nghiên cứu Nảy sinh vấn đề khác Nghiên cứu theo hướng khác Giả vấn đề Các phương pháp phát vấn đề khoa học Có sáu phương pháp: + Tìm kẻ hở, phát vấn đề + Tìm bất đồng + Nghĩ ngược lại quan niệm thông thường BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM + Quan sát vướng mắc thực tiễn + Lắng nghe lời kêu ca phàn nàn + Cảm hứng: câu hỏi xuất quan sát kiện II Phương pháp giải vấn đề theo khoa học phát minh, sáng chế Vepol - “Bất hệ thống kỹ thuật phải có hai thành phần vật chất tác động tương hổ loại trường hay lượng” – Vepol - Từ có thuật ngữ tam giác kỹ thuật gọi tam giác Vepol Vepol mô hình hệ thống kỹ thuật Vepol quy ước đưa cốt để phản ánh tính chất vật chất hệ thống chủ yếu với toán cho - Việc phân loại chuẩn để giải toán sáng chế dựa vào phân tích Vepol Mô hình Vepol gồm yếu tố: Trường T T có hai vật chất V1, V2 T V1 V2 - Tuy nhiên, hệ thống ban đầu chưa hẳn có chuẩn Vepol đủ yếu tố trên, đủ phát triển thêm Vepol - Có năm phương pháp: + Dựng Vepol đầy đủ + Chuyển sang Fepol + Phá Vepol + Xích Vepol + Liên trường Altshuller - Giáo sư Genrich Saulovich Altshuller người khai sinh phương pháp luận sáng tạo TRIZ (giúp canh tân, sáng chế sản phẩm khoảng thời gian ngắn nhất) BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM - Thay dùng rung học, dùng rung áp điện - Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ 19) Nguyên tắc tác động theo chu kỳ - Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung) - Nếu có tác động theo chu kỳ, thay đổi chu kỳ - Sử dụng khoảng thời gian xung để thực tác động khác 20) Nguyên tắc liên tục tác động có ích - Thực công việc cách liên tục (tất phần đối tượng cần luôn làm việc chế độ đủ tải) - Khắc phục vận hành không tải trung gian - Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay 21) Nguyên tắc "vượt nhanh" - Vượt qua giai đoạn có hại nguy hiểm với vận tốc lớn - Vượt nhanh để có hiệu ứng cần thiết 22) Nguyên tắc biến hại thành lợi - Sử dụng tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại môi 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 hại 23) Nguyên tắc quan hệ phản hồi - Thiết lập quan hệ phản hồi - Nếu có quan hệ phản hồi, thay đổi 24) Nguyên tắc sử dụng trung gian - Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 13 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM 25) Nguyên tắc 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) Nguyên tắc 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 - Nếu sử dụng quang học vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy mắt thường), chuyển sang sử dụng hồng ngoại tử ngoại 27) Nguyên tắc "rẻ" thay cho "đắt" - Thay đối tượng đắt tiền đối tượng rẻ có chất lượng (thí dụ tuổi thọ) 28) Nguyên tắc 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 không 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 môi trường bên vỏ dẻo màng mỏng BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 14 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM 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 tắc thay đổi màu sắc - Thay đổi màu sắc đối tượng hay môi trường bên - Thay đổi độ suốt của đối tượng hay môi trường bên - Để quan sát đối tượng trình, sử dụng chất phụ gia màu, huỳnh quang - Nếu chất phụ gia sử dụng, dùng nguyên tử đánh dấu - Sử dụng hình vẽ, ký hiệu thích hợp 33) Nguyên tắc đồng - 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 34) Nguyên tắc phân hủy tái sinh phần - Phần đối tượng hoàn thành nhiệm vụ trở nên không cần thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi…) phải biến dạng - Các phần mát đối tượng phải phục hồi trực tiếp trình làm việc 35) Thay đổi thông số hóa 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… BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 15 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM 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 hóa mạnh - Thay không khí thường không khí giàu ôxy - Thay không khí giàu ôxy ôxy - Dùng xạ ion hoá tác động lên không khí ôxy - Thay ôxy giàu ôzôn (hoặc ôxy bị ion hoá) ôzôn 39) Thay đổi độ trơ - Thay môi trường thông thường môi trường trung hòa - Đưa thêm vào đối tượng phần, chất, phụ gia trung hòa - Thực trình chân không 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 III Phương pháp giải vấn đề tổng quát Mô hình thông tin ban đầu Phân tích Phân chia Phân loại Phân công Phân cấp Các phương pháp phân tích vấn đề a Phân chia vấn đề Có vấn đề cần giải môi trường ta biết phân chia thành vùng nhỏ để xem xét giúp cho cho việc giải nhanh triệt để BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 16 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM b Phân loại vấn đề Trong toán để rút ngắn việc giải vấn đề cách xác định xác loại vấn đề tập trung giải triệt để Các vấn đề có loại nhận biết chuyển sang giải chung c Phân công vấn đề Trong khoa học để tìm phương pháp chung để giải lúc nhiều yêu cầu khác việc làm khó khăn phải biết phân chia nhỏ vấn đề để có hướng giải phần d Phân cấp toán Mọi vấn đề - toán giải cách phân chia thành vấn đề - toán nhỏ e Phân tích Mọi việc thao tác phân tích, có phân tích đầy đủ, xác, có nhận định vấn đề cách chặt chẻ vấn đề - toán giải cách triệt để thuận lợi Các phương pháp tổng hợp vấn đề Tổ hợp (combination) Kết hợp (Associate) Tổng hợp Đối hợp (Convolution) Tích hợp (Integration) Tổng hợp theo không gian thời gian Để giải vấn đề khoa học, ngược lại với phương pháp phân tích phương tổng hợp Tổng hợp bao gồm tổ hợp, kết hợp, đối hợp tích hợp Tùy thuộc vấn đề, yêu cầu toán, ta áp dụng việc tổ hợp hay kết hợp hay đối hợp hay tích hợp Các thông tin thu nhận tổng hợp theo không gian hay thời gian hay kết hợp hai để thông tin gíup cho việc giải vấn đề toán BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 17 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM IV Phương pháp giải vấn đề - toán tin học Phương pháp trực tiếp a Đặc điểm - Xác định trực tiếp lời giải qua thủ tục tính toán (công thức, hệ thức, định luật…) qua bước để có lời giải - Việc giải vấn đề máy tính thao tác lập trình chuyển đổi lời giải từ ngôn ngữ bên sang ngôn ngữ sử dụng máy tính b Nguyên lý - Nguyên lý 1: Chuyển đổi liệu toán thành liệu chương trình, có nghĩa “Dữ liệu tóan biểu diễn lại dạng biến chương trình thông qua quy tắc xác định ngôn ngữ lập trình cụ thể” - Nguyên lý 2: Chuyển đổi trình tính toán toán thành cấu trúc chương trình, có nghĩa “Mọi trình tính toán mô tả thực dựa ba cấu trúc bản: cấu trúc tuần tự, cấu trúc rẽ nhánh cấu trúc lặp” - Nguyên lý 3: Biểu diễn tính toán xác, có nghĩa “Chương trình tính toán theo biểu thức xác không đồng với trình tính toán xác mặt hình thức” - Nguyên lý 4: Biểu diễn tính toán gần cấu trúc lặp, có nghĩa “Mọi trình tính toán gần dựa cấu trúc lặp với tham số xác định” - Nguyên lý 5: Phân chia toán ban đầu thành toán nhỏ hơn, có nghĩa “Mọi vấn đề-bài toán giải cách phân chia thành vấn đề-bài toán nhỏ hơn” - Nguyên lý 6: Biểu diễn tính toán không tường minh đệ quy, có nghĩa “Quá trình đệ quy máy tính không đơn giản biểu thức quy nạp toán học” Phương pháp gián tiếp a Đặc điểm - Phương pháp sử dụng chưa tìm lời giải xác vần đề - Đây cách tiếp cận chủ yếu loài người từ xưa đến BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 18 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM - Đưa giải pháp mang đặc trưng máy tính, dựa vào sức mạnh tính toán máy tính * Một lời giải trực tiếp tốt hơn, lúc có b Một số phương pháp gián tiếp - Phương pháp thử – sai + Khi xây dựng lời giải toán theo phương pháp thử – sai, người ta thường dựa vào nguyên lý sau: • Nguyên lý vét cạn: nguyên lý đơn giản nhất, liệt kê tất trường hợp xảy • Nguyên lý ngẫu nhiên: dựa vào việc thử số khả chọn cách ngẫu nhiên Khả tìm lời giải phụ thuộc nhiều vào chiến lược chọn ngẫu nhiên • Nguyên lý mê cung: nguyên lý áp dụng biết xác “hình dạng” lời giải mà phải xây dựng dần lời giải qua bước giống tìm đường mê cung + Để thực tốt phương pháp thử - sai, nên áp dụng nguyên lý sau: • Nguyên lý vét cạn toàn bộ: muốn tìm kim đống rơm, rút cọng rơm rút kim • Nguyên lý mắt lưới: lưới bắt cá bắt cá có kích thước lớn kích thước mắt lưới • Nguyên lý giảm độ phức tạp thử sai: thu hẹp trường hợp trước duyệt, đồng thời đơn giản hóa tối đa điều kiện chấp nhận trường hợp • Nguyên lý thu gọn không gian tìm kiếm: loại bỏ trường hợp nhóm trường hợp chắn không dẫn đến lời giải • Nguyên lý đánh giá nhánh cận: nhánh có chứa phải nặng trọng lượng - Phương pháp Heuristic BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 19 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM + Phương pháp Heuristic có đặc điểm đơn giản gần gũi với cách suy nghĩ người, cho lời giải đa số trường hợp áp dụng + Các thuật giải Heuristic xây dựng dựa số nguyên lý đơn giản như: • Vét cạn thông minh • Tối ưu cục (Greedy) • Hướng đích • Sắp thứ tự + Để thực tốt phương pháp Heuristic, nên áp dụng nguyên lý sau: • Nguyên lý leo núi: muốn leo lên đến đỉnh bước sau phải “cao hơn” bước trước • Nguyên lý chung: chọn hướng triển vọng số hướng biết - Phương pháp trí tuệ nhân tạo + Phương pháp trí tuệ nhân tạo dựa trí thông minh máy tính + Phương pháp này, người ta đưa vào máy trí thông minh nhân tạo giúp máy tính bắt chước phần khả suy luận người, máy tính dựa điều “học“ để tự đưa phương án giải vấn đề + Trong lĩnh vực “máy học”, hình thức học phân chia sau: • Học vẹt • Học cách dẫn • Học qui nạp • Học tương tự • Học dựa giải thích • Học dựa tình • Khám phá hay học không giám sát BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 20 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM + Các kỹ thuật thường áp dụng “máy học” là: • Khai thác liệu • Mạng nơ ron • Thuật giải di truyền C MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG I Điện thoại di động - Điện thoại động sảm phẩm – thành tựu lớn người Ngày không phủ nhận quan trọng điện thoại di động – gần phải sử dụng điện thoại hàng ngày, hàng - Với phát triển khoa học ngày đại, điện thoại di động phát triển theo với tốc độ chống mặt Khoa học đại – điện thoại di động tân tiến Chúng ta tìm thấy nhiều nguyên tắc sáng tạo suốt trình phát triển điện thoại di động II Một số nguyên tắc sáng tạo áp dụng điện thoại di động Nguyên tắc vạn năng: + Đây nguyên tắc mà dễ dàng bắt gặp chiến điện thoại di động ngày Chiếc điện thoại di động ngày có vô vàng chức thay thiết bị phổ dụng khác: máy nghe nhạc, máy ảnh, máy chơi game cầm tay, thiết bị định vị, đồng hồ báo thức, chức phổ biến máy tính duyệt mail, lướt web, đọc văn bản… + Không dừng lại đó, tương lai điện thoại di động hứa hẹn có thêm nhiều chức hữu dụng – mang tính chất đột phá khác như: chìa khóa xe hơi, điều khiển từ xa, ví tiền, hội thảo truyền hình… BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 21 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Nguyên tắc linh động: + Cùng với phát triển cộng nghệ điện tử, điện thoại di động ngày nhỏ gọn, linh động BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 22 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Nguyên tắc đổi màu + Các hãng điện thoại ngày có xu hướng tạo cho sản phẩm có nhiều màu sắc – nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng người dùng Nguyên tắc chép + Chắc chắn hãng điện thoại phải áp dụng nguyên tắc thường xuyên họ phải cho đời liên tục sản phẩm tương tự khác cấu hình, chất lượng – nhằm tạo sản phẩm đa đạng giá cả, đáp ứng số đông người dùng BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 23 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Nguyên tắc dự phòng + Các điện thoại thông minh ngày cung cấp tính dự phòng tính khóa điện thoại bị mất, tính hỗ trợ người dùng tìm điện thoại từ xa bị thất lạc Hoặc chí có hãng sản xuất điện thoại cung cấp sẵn ứng dụng duyệt virus cho điện thoại + Hầu hết điện thoại cung cấp cho người dùng chức dự phòng “Hard reset” – chức nhằm khôi phục điện thoại trạng thái ban đầu trường hợp điện thoại gặp cố phần mềm BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 24 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM + Các điện thoại động chế tạo với độ bền cao để chống lại điều kiện khắc nghiệt tự nhiên từ bên Nguyên tắc tự phục vụ + Trước việc nâng cấp phần cho điện thoại việc khó khăn Người dùng phải mang điện thoại tới dịch vụ sửa chửa – bảo trì điện thoại để thực việc nâng cấp điện thoại cho Với điện thoại thông minh ngày nay, việc nâng cấp trở nên đơn giản – người sử dụng hoàn toàn sử dụng chương trình tự động điện thoại kết hợp với máy tính cá nhân để tự nâng cấp điện cho BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 25 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM LỜI KẾT Qua môn học giúp cho có nhìn rộng khoa học từ giúp chung ta có đổi tư khoa học Giúp có thêm nhiều sở việc nghiên cứu khoa học sau Vì thời gian có hạn nên thu hoạch đề cập đến kiến thức quan trọng môn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC tìm hiểu số nguyên tắc sáng tạo việc chế tạo sản xuất điện thoại di động BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 26 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng môn học “Phương pháp nhiên cứu khoa học tin học” GS TSKH Hoàng Văn Kiếm Giải toán máy tính nào? GS TSKH Hoàng Văn Kiếm Một số thông tin từ website http://vi.wikipedia.org/wiki/Genrikh_Altshuller http://cstc.vn/index.php/vi/ve-thay-genrikh-saulovich-altshuller.html http://www.tinhte.vn/threads/825456/ BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 27 [...]... PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC và tìm hiểu một số nguyên tắc sáng tạo trong việc chế tạo và sản xuất điện thoại di động BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 26 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Bài giảng môn học Phương pháp nhiên cứu khoa học trong tin học GS TSKH Hoàng Văn Kiếm 2 Giải một bài toán trên máy tính như thế nào? GS TSKH Hoàng Văn. .. MÔN HỌC Trang 25 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM LỜI KẾT Qua môn học này giúp cho chúng ta có cái nhìn rộng hơn về khoa học từ đó giúp chung ta có sự đổi mới tư duy về khoa học Giúp chúng ta có thêm nhiều cơ sở hơn trong việc nghiên cứu khoa học của mình sau này Vì thời gian có hạn nên trong bài thu hoạch này chỉ đề cập đến những kiến thức quan trọng của môn PHƯƠNG... học , các hình thức học có thể phân chia như sau: • Học vẹt • Học bằng cách chỉ dẫn • Học bằng qui nạp • Học bằng tương tự • Học dựa trên giải thích • Học dựa trên tình huống • Khám phá hay học không giám sát BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 20 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM + Các kỹ thuật thường được áp dụng trong “máy học là: • Khai thác dữ liệu • Mạng nơ ron • Thuật... trình đệ quy trong máy tính không đơn giản như các biểu thức quy nạp trong toán học 2 Phương pháp gián tiếp a Đặc điểm - Phương pháp này được sử dụng khi chưa tìm ra lời giải chính xác của vần đề - Đây cũng chính là cách tiếp cận chủ yếu của loài người từ xưa đến nay BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 18 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM - Đưa ra những giải pháp mang đặc... kết hợp hay đối hợp hay tích hợp Các thông tin thu nhận được sẽ được tổng hợp theo không gian hay thời gian hay kết hợp cả hai để được một thông tin mới gíup cho việc giải quyết các vấn đề của bài toán BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 17 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM IV Phương pháp giải quyết vấn đề - bài toán tin học 1 Phương pháp trực tiếp a Đặc điểm - Xác định trực... HOẠCH MÔN HỌC Trang 16 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM b Phân loại vấn đề Trong các bài toán để có thể rút ngắn việc giải quyết các vấn đề bằng cách xác định chính xác các loại vấn đề và tập trung giải quyết triệt để Các vấn đề có cùng loại sẽ được nhận biết và chuyển sang giải quyết chung c Phân công vấn đề Trong khoa học đôi khi để tìm ra một phương pháp chung...PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Ông còn là một kỹ sư, nhà sáng chế, nhà văn viết truyện khoa học viễn tưởng và để lại hàng trăm ngàn học trò (hiểu theo nghĩa rộng) trên khắp thế giới, hàng chục quyển sách, hàng trăm bài báo về TRIZ, OTSM, TRTL và hàng trăm truyện khoa học viễn tưởng… Và trong số những tài sản quí giá đó chúng... năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 10 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM 7) Nguyên tắc chứa trong - Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba… - Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác 8) Nguyên tắc phản trọng lượng - Bù trừ trọng lượng của đối... tượng nằm nghiêng - Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước - Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước 18) Sử dụng các dao động cơ học - Làm đối tượng dao động Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động (đến tầng số siêu âm) - Sử dụng tầng số cộng hưởng BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 12 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM... biến trên máy tính như duyệt mail, lướt web, đọc văn bản… + Không dừng lại ở đó, trong tương lai điện thoại di động còn hứa hẹn có thêm nhiều chức năng hữu dụng – mang tính chất đột phá khác như: chìa khóa xe hơi, bộ điều khiển từ xa, ví tiền, hội thảo truyền hình… BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang 21 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM 2 Nguyên tắc linh động: + Cùng với sự ... THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM A KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I Khoa học Các định nghĩa khái niêm - Khoa học hệ thống tri thức loại... HOẠCH MÔN HỌC Trang 26 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng môn học Phương pháp nhiên cứu khoa học tin học GS TSKH Hoàng Văn Kiếm... tạo giới BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC Trang PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Các đặc điểm nghiên cứu khoa học - Tính mới: nghiên cứu khoa học trình thâm nhập vào giới