Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học: Những nguyên lý sáng tạo trong ứng dụng Google Maps

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI THU HOẠCH PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ĐỀ TÀI: NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG ỨNG DỤNG GOOGLE MAPS Giảng viên hướng dẫn: GS TSKH Hoàng Kiếm Học viên thực hiện: Lê Trần Quang MSHV: CH1101032 - Lớp: CH6 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 04/2012 PHẦN MỞ ĐẦU Trong thập kỷ qua, công nghệ thông tin truyền thông làm nên thay đổi kỳ diệu cách người sống, làm việc, tương tác, tiếp thu kiến thức nghiên cứu khoa học Việc tiếp nhận kiến thức nghiên cứu khoa học ngày cịn có tham gia tác động mạnh mẽ với hỗ trợ công cụ dịch vụ Internet Cùng với nghiên cứu khoa học đại, người ý đến phương pháp nhận thức khoa học, coi nhân tố quan trọng để phát triển khoa học Trong nội dung thu hoạch mơn học này, tơi xin trình bày khái quát ứng dụng tiếng Google hàng tỷ người giới sử dụng hàng ngày, hàng cảm thấy bất an thiếu trang tìm kiếm google.com Đó ứng dụng Google Maps Bên cạnh đó, tơi xin nêu phân tích - theo ý kiến nhận thức chủ quan nguyên lý sáng tạo áp dụng cách tuyệt vời ứng dụng Tôi xin chân thành cảm ơn Giáo sư, Tiến sĩ khoa học Hồng Văn Kiếm, giảng viên mơn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học Tin học”, truyền đạt kiến thức quý báu phương pháp nghiên cứu khoa học máy tính hướng nghiên cứu giới nay; hướng dẫn bảo để hoàn thành chuyên đề nghiên cứu bổ ích lý thú Nội dung thu hoạch phần mở đầu kết luận, có hai chương sau: Chương 1: Giới thiệu ứng dụng Google Maps Chương 2: Những nguyên lý sáng tạo ứng dụng Google Maps CHƯƠNG GIỚI THIỆU ỨNG DỤNG GOOGLE MAPS Giới thiệu Google số ứng dụng quan trọng 1.1 Giới thiệu Google Khi nói đến Google, David Vise Mark Malseed – tác giả “Google – Câu chuyện thần kỳ” – viết: “Đó câu chuyện thành công thật kỳ lạ hai chàng trai trẻ Larry Page Sergey Brin - người sáng lập Google Chỉ với khối óc mình, vỏn vẹn sáu năm họ trở thành tỉ phú Thành công Google thành công kỳ diệu ý tưởng sáng tạo “Hãy quan tâm tới điều khơng thể, thử làm mà hầu hết người chưa nghĩ tới” - phương châm người sáng lập Google đưa định hướng tương lai Google: góp phần biến đổi giới.” Google cơng ty Internet có trụ sở Mỹ, thành lập vào năm 1998 Sản phẩm cơng ty cơng cụ tìm kiếm Google, người đánh giá cơng cụ tìm kiếm hữu ích mạnh mẽ Internet Trụ sở Google tên “Googleplex” Mountain View, California Giám đốc Tiến sĩ Eric Schmidt, trước giám đốc công ty Novell Tên “Google” lối chơi chữ từ googol, 10100 Google chọn tên để thể sứ mệnh công ty nhằm xếp số lượng thông tin khổng lồ mạng Internet Googleplex, tên trụ sở Google, có nghĩa 10 googol Đầu năm 2012, Google đứng đầu danh sách 100 cơng ty có mơi trường làm việc tốt Mỹ tạp chí Fortune bình chọn với tỷ lệ tăng trưởng việc làm năm 2011 33% Đầu tiên (năm 1996), Google cơng trình nghiên cứu Larry Page Sergey Brin, hai nghiên cứu sinh trường Đại học Stanford Họ có giả thuyết cho cơng cụ tìm kiếm dựa vào phân tích liên hệ website đem lại kết tốt cách tiến hành lúc Đầu tiên gọi BackRub (Gãi lưng) hệ thống dùng liên kết đến để ước tính tầm quan trọng trang web Page Brin tin trang có nhiều liên kết đến từ trang khác trang thích hợp Họ định thử nghiệm giả thuyết nghiên cứu họ, tạo móng cho cơng cụ Google đại Tên miền www.google.com đăng ký vào ngày 15 tháng năm 1997 Họ thức thành lập cơng ty Google, Inc vào ngày tháng năm 1998 gara nhà Esther Wojcicki (cũng nhân viên thứ 16 Google, Phó Chủ tịch cấp cao, phụ trách phận quảng cáo) Menlo Park, California Trong tháng năm 1999, trụ sở dọn đến Palo Alto, thành phố có nhiều trụ sở cơng ty công nghệ Sau đổi chỗ hai lần cơng ty phát triển q nhanh, trụ sở đặt Mountain View, California 1600 Amphitheater Parkway vào năm 2003 Cơng cụ tìm kiếm Google nhiều người ủng hộ sử dụng có cách trình bày gọn đơn giản đem lại kết thích hợp nâng cao Trong năm 2000, Google bắt đầu bán quảng cáo từ khóa để đem lại kết thích hợp cho người dùng Những quảng cáo dùng chữ không dùng hình ảnh để giữ tính chất đơn giản trang, tránh lộn xộn đồng thời để trang hiển thị nhanh Google nhận sáng chế cho kỹ thuật xếp trang web PageRank ngày 04 tháng năm 2001 Bằng sáng chế trao quyền cho Đại học Stanford ghi nhận Larry Page người sáng chế Trong tháng năm 2003, Google mua Pyra Labs - công ty chủ Blogger - website xuất weblog lớn Đầu năm 2004, đạt đỉnh cao, Google xử lý 80% số lượng tìm kiếm Internet thông qua website họ website khách hàng Yahoo!, AOL CNN Phương châm Google "Không làm điều ác" (Don't be evil) Biểu trưng họ có sửa đổi cách dí dỏm vào dịp ngày đặc biệt ngày lễ hay sinh nhật nhân vật quan trọng Giao diện Google gồm 100 ngôn ngữ, kể tiếng Việt số ngơn ngữ dí dỏm tiếng Klingon tiếng Leet Vào ngày Cá tháng tư (April Fool's Day), Google thường tung nhiều tin hài hước cơng ty Ví dụ ngày 01 tháng năm nay, Google cho thấy khả kỹ thuật bậc cao mình, “phủ sóng” tới máy điện tử băng từ, hay gọi hệ máy NES, thể nghiệm tính đồ số 8-bit Nhiều người dùng thích tính Họ cho “Tính Street View 8-bit phát minh lớn lịch sử nhân loại”, người khác mong ứng dụng đường Android chờ đợi ngày Google mắt Các chức tìm kiếm địa điểm, tìm kiếm đường đi, Street View giới thiệu Google Maps 8-bit Và dĩ nhiên, tính thú vị dành riêng cho ngày đặc biệt tháng năm 2012 1.2 Một số ứng dụng quan trọng Google tiếng dịch vụ tìm kiếm - nhân tố dẫn đến thành công Google Vào tháng 12 năm 2006, Google cơng cụ tìm kiếm sử dụng nhiều mạng chiếm 50,8% thị phần, vượt xa so với Yahoo! (23,6%) Window Live Search (8,4%) Google liên kết với hàng tỷ trang web, người sử dụng tìm kiếm thơng tin mà họ muốn thơng qua từ khóa tốn tử Google tận dụng cơng nghệ tìm kiếm vào nhiều dịch vụ tìm kiếm khác, bao gồm Image Search (tìm kiếm ảnh), Google News, cộng đồng tương tác Google Groups, Google Maps ứng dụng khác Năm 2004, Google mắt dịch vụ email web, gọi Gmail Gmail hỗ trợ công nghệ lọc thư rác khả sử dụng cơng nghệ tìm kiếm Google để tìm kiếm thư Dịch vụ tạo thu nhập cách hiển thị quảng cáo từ dịch vụ AdWords phù hợp với nội dung email hiển thị hình Đầu năm 2006, Google mắt dịch vụ Google Video, dịch vụ không cho phép người dùng tìm kiếm xem miễn phí video có sẵn mà cịn cho người sử dụng hay nhà phát hành khả phát hành nội dung mà họ muốn, kể chương trình truyền hình CBS, NBA video ca nhạc Nhưng đến tháng năm 2007, Google đóng cửa trang web trước cạnh tranh đối thủ Youtube thuộc sở hữu công ty Google phát triển số ứng dụng nhỏ gọn, bao gồm Google Earth, chương trình tương tác sử dụng ảnh vệ tinh Ngồi cơng ty cịn phát triển nhiều gói phần mềm văn phịng mơi trường web tên Google Docs nhằm cạnh tranh thị phần với Microsoft Office Nhiều ứng dụng khác có Google Labs, sưu tập phần mềm chưa hoàn chỉnh Chúng thử nghiệm để đưa sử dụng cộng đồng Google đẩy mạnh quảng bá sản phẩm họ nhiều cách khác Ở London, Google Space cài đặt sân bay Healthrow, mắt nhiều sản phẩm bao gồm Gmail, Google Earth Picasa Ngoài ra, trang web tương tự mắt cho sinh viên Mỹ tên College Life Vào ngày tháng năm 2008, Google thông báo xuất Google Chrome, trình duyệt mã nguồn mở Trình duyệt giới phân tích đánh giá đối thủ cạnh tranh thị phần Internet Explorer Firefox Cũng vào khoảng thời gian Google Translate bổ sung thêm tiếng Việt dịch vụ dịch tự động tích hợp cơng cụ tìm kiếm, giúp người sử dụng nhanh chóng hiểu nội dung trang web trình bày tiếng nước ngồi Có thể liệt kê số dịch vụ ứng dụng Google sau:  Gmail: Dịch vụ thư điện tử  Google Reader: Trình đọc tin trực tuyến  iGoogle: Trang chủ Google cá nhân tùy biến  Google Docs: Soạn thảo văn bản, bảng tính trình chiếu trực tuyến  Google Buzz: Mạng xã hội  Google Code: Phát triển mã nguồn lưu trữ dự án mã nguồn mở  Google Calendar: Ứng dụng lịch trực tuyến  YouTube: Đăng tải video ứng dụng xã hội với video  Google Alerts: Nhận tin tức kết tìm kiếm qua thư điện tử  Google Blog Search: Tìm kiếm blog  Google Directory: Thư mục lấy từ Open Directory Project  Google Products: Tìm hàng hóa để mua  Google Groups: Diễn đàn  Google Images Search: Tìm kiếm hình ảnh  Google Labs: Thử nghiệm ứng dụng công cụ  Google Maps: Bản đồ, hướng, hình ảnh từ vệ tinh toàn giới Dịch vụ cho phép tạo đồ cá nhân yêu cầu có tài khoản Google  Google Mobile: Sử dụng Google điện thoại di động  Google News: Tin tức  Google Scholar: Tìm kiếm kho học liệu  Google Apps: Kho ứng dụng dành cho doanh nghiệp  Google Sites: Ứng dụng làm trang web miễn phí  Google+: Mạng xã hội  Blogger: Dịch vụ blog miễn phí Google  Webmaster Tools: Cơng cụ quản lý trang web máy chủ tìm kiếm  Google Adwords: Chương trình quảng cáo dành cho doanh nghiệp muốn quảng cáo Google trang đối tác  Google Adsense: Dịch vụ dành cho đối tác muốn đưa quảng cáo Google lên trang web  Google Chrome: Trình duyệt web Ứng dụng Google Maps lịch sử phát triển 2.1 Google Maps Google Maps (trước Google Local) công nghệ dịch vụ ứng dụng đồ web phát triển Google, cung cấp nhiều dịch vụ dựa đồ, bao gồm trang web Google Maps (maps.google.com), Google Ride Finder, Google Transit đồ nhúng bên thứ ba thơng qua Google Maps API1 Nó cung cấp đồ đường phố, tuyến đường phục vụ du lịch bộ, xe hơi, xe đạp, giao thông công cộng địa điểm kinh doanh cho nhiều quốc gia khắp giới Hình ảnh vệ tinh Google Maps không cập nhật theo thời gian thực, tần suất cập nhật khoảng vài tháng Hệ quy chiếu Google Maps sử dụng biến thể phép chiếu Mercator2, khơng thể hiển thị khu vực xung quanh hai cực Trái đất Một sản phẩm liên quan Google Earth, chương trình độc lập cung cấp tính xem tồn cầu, hiển thị vùng cực Giao diện lập trình ứng dụng (API) giao diện mà hệ thống máy tính hay ứng dụng cung cấp cho phép yêu cầu dịch vụ tạo từ chương trình máy tính khác, và/hoặc cho phép liệu trao đổi qua lại chúng Một API bao gồm khai báo chi tiết hàm, cấu trúc liệu, lớp đối tượng biến Google Maps cung cấp nhiều API cho phép người dùng nhúng chức mạnh mẽ hữu ích Google Maps vào trang web ứng dụng, đáp ứng mục đích xử lý đồ người dùng Phép chiếu Mercator phép chiếu đồ hình trụ trình bày nhà địa lý học Flemish nhà thiết kế đồ hàng hải Gerardus Mercator vào năm 1569 Nó trở thành tiêu chuẩn cho phép chiếu đồ dùng hàng hải hàng không Hình Ảnh chụp hình Google Maps hiển thị quốc gia 2.2 Lịch sử phát triển Google Maps Google Maps ban đầu chương trình viết ngôn ngữ C++ thiết kế hai anh em người Đan Mạch Lars Jens Rasmussen cơng ty có trụ sở Sydney, Australia tên Where Technologies Phiên thiết kế để người sử dụng tải cách riêng rẽ sau cơng ty thiết kế lại thành sản phẩm hoàn toàn dựa web Google quản lý thay đổi phương pháp phân phối Tháng 10 năm 2004, công ty Google mua lại chuyển thành trang web ứng dụng Google Maps Ứng dụng lần công bố Blog Google vào ngày 08 tháng 02 năm 2005 Ban đầu, hỗ trợ người sử dụng trình duyệt Internet Explorer Mozilla, sau bổ sung cho Opera Safari vào ngày 25 tháng 02 năm 2005, Opera khơng cịn hỗ trợ Phiên beta kéo dài sáu tháng trước trở thành phần Google Local vào ngày 06 tháng 10 năm 2005 Trong tháng năm 2005, Google tạo Google Ride Finder cách sử dụng Google Maps Tháng 6, Google phát hành Google Maps API Trong tháng 7, Google bắt đầu dịch vụ Google Maps Google Local cho Nhật Bản, bao gồm đồ đường phố Ngày 22 tháng 7, Google phát hành phiên "Hybrid View" Cùng với thay đổi này, liệu hình ảnh vệ tinh chuyển đổi từ hệ quy chiếu Plate Carrée sang Mercator3, có tác dụng làm bớt hình ảnh bị méo vĩ độ nơi có khí hậu ơn đới Cũng tháng 7, lễ kỷ niệm 36 năm ngày phi thuyền Apollo hạ cánh xuống Mặt trăng, Google Moon phát hành Trong tháng 9, từ hậu bão Katrina, Google Maps cập nhật nhanh chóng hình ảnh vệ tinh bang New Orleans cho phép người dùng xem mức độ lũ lụt nơi bị ảnh hưởng Từ tháng 01 năm 2006, Google Maps cung cấp đồ đường phố cho Mỹ, Puerto Rico, Canada, Vương quốc Anh, Nhật Bản số thành phố Cộng hòa Ireland Khu vực xung quanh thành phố Turin, Ý bổ sung thời gian Thế vận hội mùa Đông năm 2006 Ngày 23 tháng 01, Google Maps nâng cấp để sử dụng sở liệu hình ảnh vệ tinh với Google Earth Ngày 12 tháng 3, Google Mars phát hành với tính kéo thả đồ hình ảnh vệ tinh Hỏa Trong tháng 4, Google Local sát nhập Hệ quy chiếu Google Maps: Phép chiếu Google Maps dựa biến thể gần với phép chiếu Mercator Do Trái đất dẹt cực, nên phép chiếu cần có số thay đổi để phù hợp Google Maps sử dụng cơng thức phép chiếu Mercator hình cầu, tọa độ sử dụng Google Maps tọa độ GPS dựa chuẩn 84 WGS datum Sự khác biệt hình cầu ellipsoid làm kết phép chiếu khơng xác tuyệt đối Có chênh lệch nhỏ Tuy khoản chênh lệch bỏ qua quy mơ toàn cầu làm cho đồ địa phương (ở tỷ lệ nhỏ hơn) chệch chút so với đồ Mercator quy mô tương tự Giả sử thành phần tọa độ địa phương (theo hệ quy chiếu quốc gia), chiều rộng chiều dài chúng chiếu đồ Google mô tả sau: Với vĩ độ trắc địa, độ lệch tâm thứ nhất, Google Maps sử dụng cơng thức: bán kính trục lớn, tỷ lệ đồ Vì Mercator chiếu cực Trái đất vơ cực, Google Maps hiển thị hai cực Trái đất Nó bao phủ đến vĩ độ 85° bắc nam Với ứng dụng Google Maps điều khơng xem giới hạn khơng có đường giao thơng vĩ độ vào trang web Google Maps Ngày 03 tháng 4, phiên thứ Google Maps API phát hành Ngày 11 tháng 6, Google bổ sung thêm khả mã hóa địa lý cho API, đáp ứng hầu hết tính theo yêu cầu nhà phát triển Ngày 14 tháng 6, “Google Maps for Enterprise” thức mắt, dịch vụ thương mại, có tính mạng nội khơng có quảng cáo Ngày 19 tháng 12, Google có thêm tính cho phép đánh dấu nhiều điểm đến lộ trình lái xe người dùng Bắt đầu từ tháng năm 2007, tòa nhà trạm xe điện ngầm hiển thị Google Maps cho thành phố New York, Washington DC, London, San Francisco số khác thành phố Ngày 28 tháng 2, Google Traffic Info thức tung ra, thơng báo tự động theo thời gian thực tình trạng giao thơng 30 thành phố lớn Mỹ Ngày 18 tháng 5, Google thêm khả tìm kiếm khu vực Ngày 29 tháng 5, phần hỗ trợ hướng dẫn lái xe thêm vào Google Maps API Ngày 29 tháng 5, Street View bổ sung, đưa cách xem toàn cảnh 360 độ đường phố số thành phố lớn Mỹ Đây xem tính bổ sung quan trọng mang tính đột phá Ngày 28 tháng 6, hỗ trợ hướng dẫn lái xe kéo thả giới thiệu Ngày 21 tháng 8, Google công bố cách đơn giản để nhúng Google Maps vào trang web khác Ngày 13 tháng 9, 54 quốc gia vùng lãnh thổ Mỹ Latinh châu Á thêm vào Google Maps Ngày 03 tháng 10, Google Transit tích hợp vào Google Maps làm cho tuyến giao thơng cơng cộng xem dễ dàng Google Maps Ngày 27 tháng 10, Google Maps bắt đầu lập đồ geoweb4 hiển thị kết Google Maps Ngày 27 tháng 11, kiểu xem "Terrain" hiển thị tính địa hình bổ sung Nút xem "Hybrid" gỡ bỏ thay checkbox "Show labels" nút "Satellite" để chuyển đổi cách xem "Hybrid" "Satellite" Geospatial Web Geoweb thuật ngữ tương đối mới, ngụ ý kết hợp thông tin địa lý (dựa địa điểm) với thơng tin thuộc tính có Internet Điều tạo mơi trường tìm kiếm dựa vị trí thay từ khóa Khái niệm Geospatial Web giới thiệu Tiến sĩ Charles Herring thuộc Phịng nghiên cứu xây dựng cơng trình quân đội Mỹ vào năm 1994 Tiến sĩ Herring đề xuất vấn đề xác định vị trí vật lý thơng qua máy tính mạng sở hạ tầng theo thời gian thực độ xác thích hợp, u cầu tham chiếu khơng gian mạng số kết hợp địa Internet địa không gian Như vậy, Geoweb đặc trưng tự đồng địa mạng, thời gian vị trí Geoweb cho phép vị trí sử dụng để tự tổ chức tham chiếu đến tất liệu không gian có sẵn thơng qua Internet Ngun lý vạn Cho đối tượng hoạt động đa chức loại bỏ số đối tượng khác Nguyên lý chứa a Để đối tượng lòng đối tượng khác, đối tượng khác lại để lòng đối tượng thứ ba b Đưa đối tượng qua khoảng trống đối tượng khác Nguyên lý phản trọng lượng a Bù trừ trọng lượng đối tượng cách nối với đối tượng khác có sức đẩy b Bù trừ trọng lượng đối tượng cách tương tác với mơi trường có sức đẩy khí thủy động lực Nguyên lý gây ứng suất sơ a Thực phản hoạt động trước tiên b Nếu vật thể chịu áp lực cung cấp phản áp lực trước 10 Nguyên lý thực sơ a Thực tất phần thao tác cần thiết trước thực b Sắp xếp đối tượng cho chúng vào hoạt động khoảng thời gian hợp lý từ vị trí thích hợp 11 Nguyên lý dự phịng Dự trù cho tính khơng tin cậy đối tượng biện pháp phòng chống 12 Nguyên lý đẳng Thay đổi điều kiện làm việc cho nâng lên hạ xuống 13 Nguyên lý đảo ngược a Thay cho hành động định trước, áp dụng hành động ngược lại b Làm cho phần chuyển động đối tượng môi trường bên đối tượng thành bất động phần bất động thành chuyển động c Lật úp đối tượng 14 Ngun lý cầu (trịn) hóa a Thay đối tượng thẳng bề mặt phẳng thành mặt cong; thay thể hình lập phương thành hình cầu b Sử dụng lăn, vật hình xoắn ốc c Thay chuyển động thẳng chuyển động quay; tận dụng lực ly tâm 15 Nguyên lý động a Làm cho đối tượng hay mơi trường tự động điều chỉnh tới chế độ tối ưu trạng thái hoạt động b Chia vật thể thành phần nhỏ mà thay đổi vị trí tương c Nếu vật thể bất động làm cho chuyển động trao đổi 16 Nguyên lý tác động phận dư thừa Nếu khơng đạt 100% hiệu mong muốn cố đạt đến đơn giản 17 Nguyên lý chuyển sang chiều khác a Loại bỏ toán cách dịch chuyển đối tượng chuyển động hai chiều (tức dọc theo mặt phẳng) b Sắp xếp đối tượng nhiều lớp thay cho lớp c Làm nghiêng đối tượng quay lên cạnh 18 Sự dao động học a Đặt đối tượng vào rung động b Nếu rung động tăng tần số, chí đến tận tần số sóng siêu âm c Sử dụng tần số cộng hưởng d Thay áp rung cho rung học e Dùng rung động siêu âm với từ trường 19 Nguyên lý tác động theo chu kỳ a Thay hành động liên tục thành hành động tuần hoàn (xung) b Nếu hành động tuần hồn thay đổi tần số c Sử dụng xung xung lực để cung cấp hành động bổ sung 20 Nguyên lý tác động liên tục hữu hiệu a Thực hành động liên tục (khơng nghỉ) tất phần đối tượng hoạt động hết công suất b Loại bỏ hành động không hiệu trung gian 21 Nguyên lý vượt nhanh Thực hành thao tác có hại mạo hiểm với tốc độ thật nhanh 22 Nguyên lý chuyển bại thành thắng a Sử dụng yếu tố có hại tác động mơi trường để thu hiệu tích cực b Loại bỏ yếu tố có hại việc kết hợp với yếu tố có hại khác c Tăng tác động có hại đến tự triệt tiêu tính có hại 23 Ngun lý quan hệ phản hồi a Sử dụng thông tin phản hồi b Nếu có thơng tin phản hồi đảo ngược 24 Nguyên lý sử dụng trung gian a Dùng vật thể trung gian để truyền hay thực hành động b Tạm thời nối vật thể với vật thể khác mà dễ dàng tháo bỏ 25 Nguyên lý tự phục vụ a Làm cho vật thể tự phục vụ thực thao tác bổ sung, sửa chữa b Tận dụng vật liệu lượng bỏ 26 Nguyên lý chép (copy) a Dùng đơn giản rẻ tiền thay cho vật thể phức tạp, đắt tiền, dễ vỡ hay bất tiện b Thay vật thể hình ảnh nó, dùng thước để tăng giảm kích thước c Nếu quang học dùng, thay chúng hồng ngoại tử ngoại 27 Nguyên lý rẻ thay cho đắt Thay vật thể đắt tiền nhiều vật thể rẻ tiền có ưu điểm (ví dụ tuổi thọ đi) 28 Nguyên lý thay sơ đồ học a Thay hệ học hệ quang, âm khứu giác (mùi) b Dùng điện, từ, điện từ trường để tương tác với vật thể c Thay trường: - Trường tĩnh trường động - Trường cố định trường thay đổi theo thời gian - Trường ngẫu nhiên trường cấu trúc - Dùng trường kết hợp với hạt sắt từ 29 Nguyên lý sử dụng kết cấu thủy khí Thay phần cứng rắn đối tượng khí chất lỏng Các phần dùng khơng khí nước để phồng lên dùng đệm hay đệm thủy tĩnh 30 Sử dụng vỏ dẻo màng mỏng a Thay cấu trúc truyền thống cấu trúc làm từ màng linh động màng mỏng b Cô lập đối tượng khỏi môi trường xung quanh cách sử dụng màng linh động màng mỏng 31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ a Dùng vật thể xốp yếu tố xốp (chèn, phủ, …) b Nếu vật thể xốp làm đầy lỗ chân lơng trước vài chất liệu 32 Nguyên lý đổi màu a Đổi màu đối tượng thứ quanh b Đổi độ suốt đối tượng trình mà khó có quan sát c Dùng bổ sung màu để quan sát đối tượng q trình khó quan sát d Nếu dùng bổ sung màu dùng yếu tố khác để theo dõi 33 Nguyên lý đồng Làm vật thể tương tác với vật thể loại vật liệu vật liệu gần với vật thể 34 Nguyên lý loại bỏ tái sinh phần a Một yếu tố đối tượng sau hoàn thành chức trở nên vơ dụng loại bỏ thay đổi (vứt bỏ, phân hủy, làm bay hơi, …) b Loại bỏ phần đối tượng khơng cịn tác dụng 35 Đổi thơng số hóa lý đối tượng Thay đổi trạng thái kết tập, phân bố mật độ, độ linh động, nhiệt độ đối tượng 36 Sử dụng chuyển pha Ứng dụng hiệu ứng trình chuyển pha vật liệu Ví dụ thay đổi thể tích, bậc tự hay hấp thụ nhiệt 37 Sử dụng nở nhiệt a Dùng vật liệu co giãn theo nhiệt độ b Sử dụng vật liệu khác với hệ số giãn nở nhiệt khác 38 Sử dụng chất oxy hóa a Thay khơng khí thường mơi trường nhiều khơng khí b Thay mơi trường giàu khơng khí ơxy c Xử lí vật thể mơi trường giàu khơng khí ơxy phóng xạ ion hóa d Sử dụng ơxy ion hóa 39 Sử dụng mơi trường trơ a Thay mơi trường thường mơi trường khí trơ b Thực q trình chân khơng 40 Sử dụng vật liệu tổng hợp (composit) Thay vật liệu đồng vật liệu composite Một số công nghệ kỹ thuật Google Maps Giống nhiều ứng dụng web khác Google, Google Maps sử dụng JavaScript mở rộng Khi người dùng kéo thả đồ, lưới vuông (tiles) tải từ máy chủ chèn vào trang web Hoặc người dùng tìm kiếm địa điểm, kết tải chèn vào bảng bên cạnh đồ - trình tải thực chế độ chạy – tồn trang web khơng nạp lại Một IFrame ẩn sử dụng để lưu giữ lịch sử trình duyệt Trang web sử dụng JSON5 để truyền liệu thay XML để tăng hiệu suất xử lý Những kỹ thuật dựa kỹ thuật AJAX Thử duyệt Google Maps chắn khơng khỏi bất ngờ trước mà JSON làm được: phóng to, thu nhỏ, di chuyển quanh đồ Google Maps - gần khơng phải đợi chút xíu nào, hình ảnh xuất thành chuỗi liên tục xem đồ máy trạm Đến tự hỏi làm mà Google lại có cách đưa lên tải xuống liệu GIS web nhanh vậy? Hãy thử tưởng tượng ảnh vệ tinh mở ArcGIS hay phần mềm GIS Desktop nhấn nút “Zoom in” hẳn ta khơng có thời gian ngồi chờ, có “out of memories” nên Đầu tiên ta vẽ (render) ảnh từ liệu đưa trực tiếp lên web Công việc tốn khoảng thời gian không nhỏ Vả lại lần Zoom hay Pan phải tạo ảnh Cách không khả thi phải truyền liệu mơi trường Internet nhiều thời gian (q chậm) Vậy muốn nhanh phải làm nào? Chắc chắn phải tạo ảnh trước zoom, pan việc đưa ảnh thơi Thế tạo ảnh cho đủ? Cách nghĩ đơn giản tạo ảnh khổng lồ việc zoom pan Làm để tạo ảnh khổng lồ vậy? Có phần mềm GIS làm không? Ta thử coding để tạo bitmap với kích thước 13.800x13.800 pixel đủ biết Thêm vào giả sử ta tạo ảnh khổng lồ liệu website có load liên tục khơng? Câu trả lời tốc độ load chậm tốn nhiều tài nguyên máy tính Và cách nghĩ người vĩ đại: Google Maps cắt nhỏ ảnh ráp lại theo thứ tự! Đầu tiên ta cắt đồ theo độ phóng to, thu nhỏ (độ zoom) khác Mỗi mức độ cắt ảnh thành có JSON (JavaScript Object Notation) tiêu chuẩn mở dựa văn bản, thiết kế để trao đổi liệu Nó có nguồn gốc từ ngơn ngữ kịch JavaScript đại diện cho cấu trúc liệu đơn giản mảng kết hợp, gọi đối tượng Mặc dù có mối quan hệ với JavaScript ngơn ngữ độc lập, với trình phân tích cú pháp có sẵn cho nhiều ngơn ngữ kích thước 256x256 pixel (tile) Như độ zoom khác số lượng ảnh khác Và để đơn giản ta chọn tỉ lệ zoom lớn lần tỉ lệ zoom nhỏ Ví dụ, đồ kích thước 1:50.000 zoom in (phóng to mức) tỉ lệ 1:25.000 Hình Google Maps Zoom level Giả sử ảnh tồn giới có kích thước 256x256 pixel (tức ta có ảnh kích thước 256x256 pixel chứa hình ảnh đồ tồn giới) Vậy zoom in (phóng to lên mức nữa) ảnh to gấp đơi (tức kích thước 512x512 pixel) Hình Google Maps Zoom level Như ta cắt ảnh mức kích thước 256x256 pixel Thì mức thứ ta có ảnh (vì 512x512 pixel cắt làm 256x256 pixel), mức n ta có n.2n ảnh nhỏ Cứ ta phóng to lên ảnh là: 1024x1024 pixel, 2048x2048 pixel, … Và ta gọi mức 256x256 pixel mức ta có mức n có kích thước 256.2nx256.2n pixel Và đưa lên web cần ráp ảnh theo độ zoom, pan mà người dùng thao tác xong Quá trình chia ảnh Google gọi Tile map đầu tư nhiều server không gian đĩa cứng để lưu trữ hình ảnh Những máy chủ gọi Tile server Hiện nay, Google cho phép 20 mức zoom Ở mức zoom 20, đồ cụ thể ta chia thành 219.219 ~ 275 tỷ tiles (ảnh có kích thước 256x256 pixel) Hình Google Maps Zoom level Hình Google Maps Zoom level Hình Google Maps Zoom levels Tháng 10 năm 2011, Google công bố MapsGL, phiên WebGL cho đồ cho phép render tốt trình chuyển đổi mượt Kỹ thuật cho phép Google dựng tòa nhà chiều (3D) đồ phẳng Google Maps, bóng mặt trời dựa vào thời gian ngày số hiệu ứng chuyển tiếp mượt mà WebGL công nghệ tăng tốc đồ họa 3D phần cứng cho trình duyệt mà không cần phải cài đặt thêm phần mềm Điều làm cho công nghệ đồ 3D Internet ngày gần gũi khả thi lúc hết, kỹ thuật dựng đồ 3D cơng nghệ LIDAR bay chụp ngày có khả ứng dụng vào thực tế mà không cần phải đầu tư thêm máy chủ, cần cài modul add-in vào trình duyệt người sử dụng để tăng tốc 3D cho GPU card hình Thật ý tưởng tuyệt vời! Những nguyên lý sáng tạo sử dụng Google Maps Đột nhiên viết đến tơi lại có ý nghĩ lạ nguyên lý sáng tạo làm nên điều kỳ diệu lại áp dụng vào công ty hi-tech hàng đầu giới Google Bởi vì, thường chọn làm việc mang tính khả thi, giới hạn nguồn lực có sẵn, điều giúp sáng tạo khơng thể làm nên bước nhảy đột phá, biến đổi giới Ngược lại, Google quan tâm đến điều giả định không thể, vấn đề cho thiếu sở để thành công Tuy vậy, “dễ dàng” nhìn thấy nguyên lý sáng tạo ẩn sau phần mềm phức tạp đến khó tin để tạo nên cơng cụ đơn giản cho người sử dụng Google Maps + Nguyên lý phân nhỏ: Các đồ cắt nhỏ thành tiles để đẩy nhanh tốc độ load ảnh máy trạm + Nguyên lý tách riêng: Google trả khoảng tọa độ người dùng yêu cầu load ảnh vị trí đó, khơng load tồn đồ chuẩn bị sẵn Cùng với công nghệ Ajax, không khâm phục kết hợp công nghệ tuyệt vời Google Hãy phóng to, thu nhỏ, dịch chuyển đồ Google Maps, cảm nhận sức mạnh công nghệ vượt trội đằng sau thao tác + Nguyên lý vạn năng: Một máy chủ sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, vừa phục vụ nhu cầu lưu trữ đồ vừa kết hợp với liệu thuộc tính dựa vào tài nguyên dư thừa mà không gây ảnh hưởng đến tồn hệ thống Ngày nay, với điện tốn đám mây, Google kết hợp chia hệ thống máy chủ hệ thống lưu trữ phục vụ đa ngành, đa mục đích, giải hầu hết tốn xử lý liệu khơng gian + Nguyên lý chứa trong: Trước hết, Google cỗ máy tìm kiếm vạn Làm để tất dịch vụ ứng dụng khác Google khai thác triệt để tính mà khơng phải tốn q nhiều chi phí Như thấy, Google Maps khai thác hiệu khả việc tìm kiếm, tích hợp liệu đồ thơng qua cơng nghệ Geoweb nói + Nguyên lý kết hợp: Như phân tích, Google hệ thống cung cấp dịch dụ ứng dụng với kết hợp tuyệt vời Chỉ với thao tác tìm kiếm thơng minh người sử dụng, Google liệt kê tất từ thông tin thuộc tính, hình ảnh khơng gian kể thời điểm q khứ khơng gian thơng tin Đây công nghệ kết hợp hỗ trợ tuyệt vời có chủ ý Google + Nguyên lý động: Với công nghệ MapsGL, để tăng tốc độ dựng hình 3D máy người sử dụng, Google Maps cần cài modul add-in vào trình duyệt người sử dụng để tăng tốc 3D cho GPU card hình Do vậy, tài nguyên khác máy tính sử dụng mức độ vừa phải nhằm không gây ảnh hưởng mức toàn tài nguyên máy trạm + Nguyên lý rẻ thay cho đắt: Như ta thấy, từ tháng 10 năm 2009, Google Maps thay Tele Atlas việc cung cấp liệu không gian địa lý Mỹ sử dụng liệu Với ứng dụng cung cấp đối tượng khách hàng mình, Google Maps khơng cần đến đồ vệ tinh chi tiết (độ phân giải cực cao), có nhiều lớp thơng tin phức tạp Điều cịn tiết kiệm chi phí cập nhật, biên tập đồ vệ tinh + Nguyên lý quan hệ phản hồi: Kết hợp với Nguyên lý rẻ thay cho đắt, Google Maps thêm vào công cụ Map Maker, cho phép người sử dụng chỉnh sửa thêm thay đổi Google Maps Do đó, đồ Google Maps cập nhật tức thời giá rẻ nhiều so với việc chờ đợi cập nhật hàng tháng từ công ty liệu đồ kỹ thuật số Thêm vào đó, Google Maps lợi lớn từ việc sử dụng việc cập nhật đồ người sử dụng bổ sung vào sở liệu khơng gian + Nguyên lý đảo ngược: Như đã nói, với phản hồi người sử dụng, Google Maps “đảo ngược” quy trình cập nhật đồ Và kết thu lượng liệu không gian khổng lồ tiết kiệm khơng chi phí + Ngun tắc chép: Các ứng dụng dịch vụ Internet Google có chép lẫn lõi (engine) mơ hình thiết kế quy trình xử lý Tuy qua nhiều giai đoạn phát triển phát hành phiên cập nhật với nhiều cải tiến giao diện ứng dụng, dịch vụ đa dạng hơn, giao diện dịch vụ thiết kế lại đồng cốt lõi quy trình xử lý gần khơng thay đổi, sử dụng cơng nghệ tảng tìm kiếm liệu – công nghệ xây dựng nên thương hiệu Google Với nghiên cứu giới hạn hiểu biết mình, tơi đưa phân tích số nguyên lý sáng tạo chủ đạo ứng dụng Google Maps Chắc chắn nhiều nguyên lý sáng tạo áp dụng, việc phân tích, đánh giá cơng ty hi-tech thật khó khăn, cơng nghệ sống cịn cơng ty Nhưng nói rằng, Google ước mơ có thật người có tri thức biến sáng tạo trở thành sản phẩm tiện lợi cho nhân loại Tuy nhiên, ta cần có số phân tích yếu tố người, yếu tố lãnh đạo công ty hi-tech Mọi người thường nghĩ sáng tạo công việc nghệ thuật - nỗ lực không bị giới hạn, khơng kiểm sốt tạo nên kết tuyệt vời Các giới hạn giúp xác định tập trung vào khó khăn, đồng thời đặt thử thách rõ ràng cần vượt qua tạo nguồn cảm hứng Trên thực tế, tính sáng tạo bùng cháy mạnh mẽ buộc phải đối mặt với giới hạn Nhưng có giới hạn dập tắt giết chết sức sáng tạo Chúng dẫn tới bi quan tuyệt vọng Vậy nên cần có ràng buộc để ni dưỡng lịng đam mê óc sáng suốt, cần có niềm hy vọng để giữ kiên trì khơng lay chuyển việc tìm kiếm ý tưởng Chính từ tác động qua lại ràng buộc lịng tự tin khơng ngần ngại vượt qua điều khơng thể mà ý tưởng sáng suốt, tài tình trí tưởng tượng đến khơng ngờ nảy sinh Henry Ford nói: “Nếu tơi nghe lời khun khách hàng, có lẽ tơi kiếm cho họ ngựa chạy nhanh hơn.” Sự sáng tạo thực khiến điều khơng thể thành Nó tạo cách mạng cho sản phẩm, doanh nghiệp, kinh tế hay giới Và tất nhiên, công ty hi-tech phải có lãnh đạo hi-tech Một lãnh đạo hi-tech làm nên điều kỳ diệu bởi: + Họ dám mơ ước thay đổi giới + Họ hy sinh tất để làm điều + Họ sẵn lịng ngược lại tất để tạo đột phá + Họ đặt sáng tạo, đổi lên thông lệ + Họ coi trọng vẻ đẹp kết tài mang lại + Họ dẫn đầu đoàn người dám ước mơ đầy sức sáng tạo Và chẳng có ngạc nhiên giới đền đáp lại họ thật xứng đáng đột phá mà họ tạo KẾT LUẬN Sự phát triển vũ bão cách mạng khoa học công nghệ góp phần thúc đẩy cơng tác nghiên cứu khoa học ngày trở nên sôi cấp thiết phạm vi toàn cầu Việc ngày xuất thêm nhiều phương pháp nghiên cứu khoa học chứng tỏ người ngày có nhiều khả năng, công cụ, phương tiện để nhận thức giới khách quan Công nghệ thông tin truyền thơng ngày đóng vai trị chủ đạo thúc đẩy bùng nổ việc ứng dụng nghiên cứu khoa học mang tính sáng tạo đột phá vào sống 40 nguyên lý sáng tạo Genrich Altshuller tổng kết ngắn gọn nguyên lý đằng sau số lượng khổng lồ sáng chế kỷ trước, giúp - người sau lĩnh vực nghiên cứu khoa học - áp dụng để sáng tạo, phát minh sản phẩm mới, cơng nghệ góp phần phục vụ nhân loại cải tạo giới ... môn học ? ?Phương pháp nghiên cứu khoa học Tin học? ??, truyền đạt kiến thức quý báu phương pháp nghiên cứu khoa học máy tính hướng nghiên cứu giới nay; hướng dẫn bảo để hồn thành chun đề nghiên cứu. .. hữu Google kiểm tra bổ sung vào sở liệu GIS (Geographic Information System) họ CHƯƠNG NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ỨNG DỤNG TRONG GOOGLE MAPS Sơ lược phương pháp luận sáng tạo Phương pháp luận sáng. .. ích lý thú Nội dung thu hoạch ngồi phần mở đầu kết luận, có hai chương sau: Chương 1: Giới thiệu ứng dụng Google Maps Chương 2: Những nguyên lý sáng tạo ứng dụng Google Maps CHƯƠNG GIỚI THIỆU ỨNG