Như chúng ta đã biết mỗi một ngành khoa học điều tồn tại những đối tương, vấn đề và mục đích nghiên cứu khác nhau, vì vậy mà mỗi ngành khoa học điều có những phương pháp tiếp cận và giải quyết vấn đề của chuyên ngành. Tuy nhiên các phương pháp tiếp cận đặt thù của chuyên ngành ấy bao giờ cũng được xây dựng và dựa trên một số nguyên lý giải quyết vấn đề cơ bản như: nguyên lý phân nhỏ, nguyên lý tách khỏi, nguyên lý kết hợp…
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI THU HOẠCH MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC TÌM HIỂU VÀ ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG CÁC ỨNG DỤNG TIN HỌC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN GS.TSKH HOÀNG KIẾM HỌC VIÊN THỰC HIỆN NGUYỄN SỬ VIỆT MSSV: CH1101156 TPHCM 04-2012 MỤC LỤC Đặt vấn đề Mục đích thu hoạch 3 Nội dung thu hoạch 3.1 Nguyên lý phân nhỏ 3.2 Nguyên lý tách khỏi 3.3 Nguyên lý phẩm chất cục 3.4 Nguyên lý phản đối xứng 3.5 Nguyên lý kết hợp 3.6 Nguyên lý vạn 3.7 Nguyên lý chứa 10 3.8 Nguyên lý dự phòng 11 3.9 Nguyên lý đảo ngược 13 3.10 Nguyên lý vượt nhanh 14 3.11 Nguyên lý rẻ thay cho đắt 14 3.12 Nguyên lý đổi màu 15 3.13 Nguyên lý sử dụng trung gian 17 3.14 Nguyên lý chép(copy) 17 3.15 Nguyên lý loại bỏ tái sinh phần 18 3.16 Nguyên lý đồng 19 3.17 Nguyên lý thay sơ đồ học 19 3.18 Nguyên lý tự phục vụ 20 3.19 Nguyên lý quan hệ phản hồi 20 3.20 Nguyên lý chuyển bại thành thắng 21 3.21 Nguyên lý thực sơ 21 3.22 Nguyên lý động 22 3.23 Nguyên lý tác động theo chu kỳ 24 3.24 Nguyên lý gây ứng suất sơ 25 3.25 Nguyên lý chuyển sang chiều khác 25 3.26 Nguyên lý tác động phận dư thừa 26 3.27 Nguyên lý đổi thơng số hóa lý đối tượng 27 3.28 Nguyên lý phản trọng lượng 28 3.29 Nguyên lý sử dụng kết cấu thủy khí 29 3.30 Nguyên lý tác động liên tục hữu hiệu 30 Trang 3.31 Nguyên lý đẵng 30 3.32 Nguyên lý sử dụng vỏ dẻo màng mỏng 31 3.33 Nguyên lý sử dụng vật liệu nhiều lỗ 32 3.34 Nguyên lý sử dụng nở nhiệt 34 3.35 Nguyên lý dao động học 35 3.36 Nguyên lý sử dụng chuyển pha 36 3.37 Ngun lý cầu(trịn) hóa 39 3.38 Nguyên lý sử dụng chất oxy hóa 39 3.39 Nguyên lý sử dụng môi trường trơ 40 3.40 Nguyên lý sử dụng vật liệu tổng hợp(composit) 40 3.41 Ứng dụng nguyên lý vào việc tin học quản lý hành nhà nước 41 Tài liệu tham khảo 43 Lời kết 43 Trang MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Như biết ngành khoa học điều tồn đối tương, vấn đề mục đích nghiên cứu khác nhau, mà ngành khoa học điều có phương pháp tiếp cận giải vấn đề chuyên ngành Tuy nhiên phương pháp tiếp cận đặt thù chuyên ngành xây dựng dựa số nguyên lý giải vấn đề như: nguyên lý phân nhỏ, nguyên lý tách khỏi, nguyên lý kết hợp… Hiện nguyên lý giải vấn đề nghiên cứu áp dụng rộng rãi vào tất lĩnh vực khoa học đời sống hàng ngày Tuy nhiên lĩnh vực tin học nguyên lý áp dụng nào? Và áp dụng cụ thể vào trường hợp nào? Chúng ta tìm hiểu giải vấn đề đặt Mục đích thu hoạch Hệ thống lại kiến thức môn học, giúp cho hiểu vận dụng nguyên lý việc giải toán tin học, làm sở tảng cho việc nghiên cứu ứng dụng vào số lĩnh vực như: công nghệ tri thức, công nghệ phần mềm, hệ thống thơng tin…, đồng thời giúp cho có nguyên lý khoa học bản, tiếp cận tìm kiếm phương pháp nhằm giải vấn đề tin học mà lâu người chưa giải Nội dung thu hoạch Bài thu hoạch chủ yếu tập trung vào việc tìm hiểu áp dụng nguyên lý giải vấn đề vào tin học, nêu rõ số trường hợp áp dụng vào lĩnh vực như: hệ thống thông tin, thương mại điện tử, phủ điện tử…Tồn nội dung thu hoạch bao gồm 40 nguyên lý sau: Trang 3.1 Nguyên lý phân nhỏ Nội dung(nguồn internet): - Chia đối tượng thành thành phần độc lập - Làm cho đối tượng trở nên tháo ráp - Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng Nhận xét: - Từ "đối tượng" 40 nguyên tắc, cần hiểu theo nghĩa rộng Đó có khả phân nhỏ được, không thiết phải đối tượng kỹ thuật - Thủ thuật thường dùng trường hợp khó làm "trọn gói", "nguyên khối", "một lần" Nói cách khác, phân nhỏ cho vừa sức, cho dễ thực hiện, cho phù hợp với phương tiện có - Phân nhỏ đặc biệt hay dùng trường hợp cần có bề mặt tiếp xúc lớn phản ứng hoá học, tạo cháy nổ, trao đổi nhiệt - Tháo lắp làm cho đối tượng trở nên nhỏ gọn, thuận tiện cho việc chuyên chở, xếp đặt khả thay phận đối tượng, kể việc mở rộng chức phận - Cần tưởng tượng: nhờ phân nhỏ mà đối tượng, ban đầu thể rắn, chuyển dần sang dẻo, lỏng khí, plasma , nói chung, phân nhỏ đến vi mơ - Sự thay đổi lượng dẫn đến thay đổi chất, cho nên, phân nhỏ làm đối tương có thêm tính chất mới, chí, ngược với tính chất có Áp dụng vào tin học: Nguyên lý phân nhỏ áp dụng nhiều lĩnh vực tin học, ta giải tốn lớn phân rã tốn lớn thành nhiều toán nhỏ hơn, phân rã thành hàm, thủ tục, phân hệ, chức năng, gói Việc phân rã giúp ta kiểm tra tính đắn lời giải điều quan trọng ta dùng lại hàm thủ tục sau phân rã - Để viết hàm tìm số lớn số nguyên x,y,z ta phân rã thành hàm sau: o Hàm tìm Max hai số a b: int Max(int a, int b) o Sau để tìm Max số nguyên x, y, z ta gọi hàm sau: Max(Max(a,b),Max(b,c) Trang - Để xây dựng phần mềm quản lý nhân ta chia phần mềm thành phân hệ: tuyển dụng, nhân sự, đào tạo, đánh giá, chấm công, tiền lương, bảo hiểm… - Để thiết kế sở liệu cho hệ thống thơng tin ta thiết kế riêng packet tương ứng với nhóm chức năng(use case) - Để gởi tập tin có kích thước lớn từ máy tính A sang máy tính B ta chia nhỏ tập tin thành byte, kilobyte, … - Để đảm bảo tính quán đơn vị liệu, thêm, xóa hay sửa đơn vị liệu ta thường phân rã giao tác(transaction) thành thao tác riêng biệt - Lĩnh vực điện toán đám mây(cloud computing), xây dựng hệ thống phần mềm, nhà phát triển phân tách thành nhiều thành phần module service khác nhau, chia sẻ tài nguyên Với cơng nghệ ảo hóa, thành phần phát triển máy ảo khác nhau, cần kết nối chia sẻ tài nguyên Một ví dụ xây dựng ứng dụng web: sở liệu đặt máy ảo, server web đặt máy ảo, việc phát triển lại thực máy ảo riêng(nguồn từ internet) 3.2 Nguyên lý tách khỏi Nội dụng: - Tách thành phần gây phiền phức khỏi đối tượng ngược lại, tách lấy phần phân biệt Áp dụng vào tin học: - Áp dụng vào việc xây dựng phần mềm nhận dạng tiếng nói, hình ảnh… trước đưa âm hay hình ảnh vào nhận dạng ta thường phải thực số thao tác như: loại bỏ nhiễu, tạp âm,… - Áp dụng vào tốn duyệt danh sách, ví dụ ta tách mảng số nguyên thành mảng âm dương, ta tìm xóa nhân viên khỏi hệ thống… - Để tiết kiệm thời gian chi phí ta xây dựng website đào tạo trực tuyến, học sinh, sinh viên đến trường mà nghe giảng, lời nói giáo viên Trang - Để khai thác tri thức tìm ẩn bên kho liệu lớn, người ta dùng số thuật tốn để rút trích thơng tin có ích, áp dụng vào việc xây dựng phần mềm chẩn đoán bệnh, hỗ trợ hệ thống định… - Lĩnh vực điện toán đám mây(cloud computing), với điện tốn đám mây, người dùng khơng cịn phải trực tiếp cài đặt phần mềm hay lưu trữ liệu thiết bị cá nhân tất xử lý máy chủ người dùng cần thông qua Internet để truy cập xử lý Nhờ máy tính cá nhân hay smartphone, PDA khơng cần phải có cấu hình q mạnh hay có khả lưu trữ nhiều mà chủ yếu cần kết nối Intenet, truy cập liệu thơng qua trình duyệt.Trong cơng nghệ ảo hóa, để giảm thời gian khởi động tắt máy tăng hiệu suất thực thi dịch vụ đó, ta tách dịch vụ không cần thiết phải chạy song song sang máy ảo, cần cần chạy máy ảo để kết nối đến Một ví dụ lập trình phần mềm có truy cập sở liệu, ta cài đặt sở liệu hệ điều hành ảo, máy thật khởi động hay chạy nhanh khơng tốn tài nguyên cho dịch vụ sở liệu mà cần sử dụng, cần chạy máy ảo kết nối đến(nguồn internet) 3.3 Nguyên lý phẩm chất cục Nội dung: - Chuyển đối tượng(hay môi trường bên ngồi, tác động bên ngồi) có cấu trúc đồng thành không đồng - Các thành phần khác đối tượng phải có chức khác - Mỗi phần đối tượng phải có chức khác - Mỗi phần đối tượng phải điều kiện thích hợp công việc Áp dụng vào tin học: - Khi phân tích thiết kế thuật tốn, ta phải xác định chổ ảnh hưởng đến thời gian thực hay độ phức tạp thuật toán - Trong trình quản trị dự án phần mềm ta phải xác định giai đoạn cần nhiều nguồn lực thời gian nhất?, xác định đâu rũi ro dự án - Trong trình triển khai phần mềm, phần mềm không áp dụng ta phải xác định nguyên nhân: chức phần mềm không đáp ứng, phần mềm có nhiều lỗi, người khơng biết sử dụng… Trang - Khi phân tích thiết kế hệ thống thông tin ta thường áp dụng phương pháp “vết dầu loang”, có nghĩa ta xác định vấn đề tâm hệ thống, từ loang sang vấn đề khác - Lĩnh vực điện tốn đám mây, cơng nghệ ảo hóa, nguyên lý thực thi cách rõ ràng: hệ thống phần mềm hay lưu trữ phân tách làm nhiều module, module phát triển tảng hệ điều hành riêng biệt để tối ưu hóa khả thực thi chương trình(nguồn internet) 3.4 Nguyên lý phản đối xứng Nội dung: - Chuyển đối tượng có hình dạng, tính chất đơí xứng thành phản đối xứng Nhận xét: - Từ "hình dạng", phát biểu thủ thuật cần hiểu rộng, khơng t theo nghĩa hình học - Giảm bậc đối xứng, ví dụ chuyển từ hình trịn thành hình ơvan, hình vng sang hình chữ nhật, - Thủ thuật có tác dụng việc khắc phục tính ì tâm lý, cho đối tượng phải có hình dạng đối xứng - Khi đối tượng chuyển sang dạng đối xứng hơn, làm xuất tính chất lợi Ví dụ tận dụng nguồn dự trữ không gian (nói chung khả tìm ẩn), làm đối tượng ổn định hơn, bền vững hơn, Áp dụng vào tin học - Áp dụng nguyên lý phản đối xứng để kiểm tra quan hệ có phải quan hệ thứ tự hay không? - Áp dụng nguyên lý phản đối xứng vào việc xây dựng thuật tốn mã hóa - Áp dụng ngun lý phản đối xứng vào việc kiểm tra ma trận lưu trữ trọng số tồn tìm đường - Áp dụng nguyên lý phản đối xứng việc xây dựng thuật tốn đồ họa máy tính Trang 3.5 Nguyên lý kết hợp Nội dung: - Kết hợp đối tượng(có thể hiểu phận, dụng cụ, nhu cầu…) hay kết hợp mặt thời gian hoạt động nhằm mang lại tính vượt trội cho sản phẩm hay giải pháp Nguyên tắc vận dụng phổ biến hầu hết lĩnh vực sống Trong thực tế, trình, kiện, yếu tố thường đan xen có mối quan hệ hữu với nhau, ln tồn khả kết hợp để nâng cao hiệu Áp dụng vào tin học: - Kết hợp nhiều máy tính nối mạng với để truyền nhận liệu - Xây dựng thuật toán xử lý song song server khác nhau, sau tổng hợp kết để có lời giải cuối - Xây dựng phần mềm kết hợp(giao tiếp) với dịch vụ phần mềm khác như: window service, webservice, - Xây dựng website sử dụng nhiều loại trình duyệt internet explorer, Firefox… cách kết hợp nhiều source code javascipt tương ứng - Xây dựng data provider kết nối với nhiều hệ quản trị sở liệu: Access, SQL server, My SQL, DB2, Oracle… - Trong q trình phân tích thiết kế hệ thống thơng tin ta thường sử dụng mơ hình thực thể kết hợp(ER) để thể mối quan hệ đối tượng với - Trong ngôn ngữ truy vấn sở liệu SQL server ta thường sử dụng phép kết để rút trích thơng tin table - Trong kỹ thuật lập trỉnh để làm tốn khó ta thường phân rã tốn thành nhiều toán nhỏ phương pháp “chia để trị”, sau tiến hành cài đặt hàm, thủ tục, cuối phối hợp tất hàm lại với lời giải cuối - Ứng dụng vào hệ thống giao dịch trực tuyến(internet banking, core banking) ngân hàng Ngày đa số ngân hàng liên minh với việc xử lý giao dịch khách hàng Vì địi hỏi ngân hàng phải có phần mềm xử lý giao dịch cho phép liên thông, kết nối, phối hợp đồng với ngân hàng khác Trang - Ứng vào lĩnh vực thương mại điện tử(thanh toán trực tuyến), xây dựng website mua bán trực tuyến internet, cho phép kết hợp với hệ thống ngân hàng để tốn qua mạng - Kết hợp tin học với ngành khác như: toán học, vật lý, sinh học,y học…nhằm xây dựng số công cụ, máy móc giúp người giải số vấn đề như: chẩn đoán bệnh, chụp X quang, CT, siêu âm… - Kết hợp nhiều màu sắc để xây dựng số phần mềm mô tả giới thực - Kết hợp nhiều thư viện(DLL, module…) thuộc hãng(microsoft, oracle, ibm…) khác sản phẩm - Xây dựng phần mềm cho phép chia sẽ, dùng chung, nhằm kết hợp nhiều người với để lập trình, ví dụ phần mềm source safe, quản lý file theo chế check in, check out, cho phép nhiều người lập trình - Lĩnh vực điện tốn đám mây, cơng nghệ ảo hóa, máy chủ thật cài đặt nhiều máy chủ ảo để thực thi cơng việc khác dễ dàng kết nối, chia sẻ tài nguyên Trong điện toán đám mây, người ta kết hợp sức mạnh công nghệ ảo hóa, Internet băng thơng rộng phát triển viễn thông với công nghệ kết nối Wifi, 3G,… để ngày cho đời dịch vụ, phần mềm trực tuyến mạnh mẽ mà người dùng đâu, vào thời điểm nào, dùng thiết bị kết nối Internet truy cập sử dụng(nguồn internet) 3.6 Nguyên lý vạn Nội dung: - Đối tượng thực số chức khác nhau, khơng cần tham gia đối tượng khác - Nguyên tắc vạn trường hợp riêng nguyên tắc kết hợp: kết hợp mặt chức đối tượng - Nguyên tắc vạn năng, trước tiên hay dùng lĩnh vực, có hạn chế việc phát triển theo “chiều rộng” khó tăng thêm trọng lượng, thể tích, diện tích… Các lĩnh vực qn sự, hàng khơng, vũ trụ, thám hiểm, du lịch, trang thiết bị dùng nơi chật chội… Trang Áp dụng tin học: - Các máy tính trung quốc có giá bán thấp bù trừ cho chất lượng - Các thuật toán dễ cài đặt bù trừ cho thời gian chạy lâu - Các phần mềm open source, chất lượng kém, bù trừ cho chi phí quyền phần mềm 3.29 Nguyên lý sử dụng kết cấu thủy khí Nội dung: - Thay cho phần đối tượng thể rắn, sử dụng chất khí lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm khơng khí, thủy tĩnh, thủy phản lực Nhận xét: - Xét khía cạnh đấy, kết cấu khí lỏng có ưu điểm chất rắn linh động, dễ điều khiển, mơi trường xung quanh ln có nhiều khơng khí nước, dễ khai thác - Thủ thuật địi hỏi người giải phải có kiến thức cần thiết chất khí lỏng, vận dụng hiệu ứng cần thiết, liên quan đến chất khí lỏng tốn - Ở mức độ đó, thủ thuật phản ánh khuynh hướng phát triển: kết cấu rắn bị thay kết cấu khí lỏng Do giải toán cần ý đến khả thay khắc phục tính ì tâm lý: quen coi đối tượng kỹ thuật làm từ vật liệu rắn - Tinh thần chung nguyên tắc thay cứng nhắc, gò bó, nặng nề nhẹ, mềm dẻo, linh động - Sử dụng kết cấu khí lỏng, thực tế khai thác nguồn dự trữ có sẵn hệ mơi trường xung quanh đâu có nhiều khí chất lỏng, ra, dạng không khí nước loại Áp dụng tin học: - Thay máy desktop máy laptop - Thay phải dùng cáp để truyền liệu, ta dùng mạng khơng dây, đưa liệu lên vệ tinh - Thay phải sử dụng bàn phím người ta dùng lời nói để lệnh cho máy tính Trang 29 - Thay phải nhập mật để truy cập vào phần mềm, ta dùng vân tay để nhận dạng - Thay phải lập trình cho thuật tốn đó, ta dùng lại source code người khác 3.30 Nguyên lý tác động liên tục hữu hiệu Nội dung: - Thực công việc cách liên tục (tất phần đối tượng cần làm việc chế độ đủ tải) - Khắc phục vận hành không tải trung gian - Chuyển chuyển động tịnh tiến sang chuyển động quay Nhận xét: - Máy móc sinh để làm việc đem lại lợi ích, phải cải thiện phận máy hoạt động đem lại lợi ích mức cao Điều thể việc tăng suất, hiệu quả, tiết kiệm thời gian, tăng tính tương hợp, độ bền, tuổi thọ … Áp dụng tin học: - Áp dụng vào lĩnh vực điện toán đám mây(cloud computing), cơng nghệ ảo hóa, hệ thống trung tâm máy chủ phải chạy liên tục 24/24 người dùng khắp nơi giới, khơng thời điểm truy cập dịch vụ web xử lý thông tin 3.31 Nguyên lý đẵng Nội dung: - Thay đổi điều kiện làm việc để nâng lên hay hạ xuống đối tượng - Quỹ tích điểm có năng, gọi mặt đẳng Trong vật lý người ta chứng minh rằng, vật chuyển động mặt đẳng khơng sinh cơng Nhận xét: - Nghĩa đen nguyên tắc điều kiện làm việc có lực trọng trường trái đất, cần làm để thứ xảy độ cao (mặt đẳng mặt cầu, đồng tâm với trái đất), tránh nâng lên, hạ xuống, thay đổi độ cao trình làm việc Vì thêm lượng Trang 30 - Tinh thần chung nguyên tắc phải đạt kết cần thiết với lượng, chi phí Góp phần bảo vệ môi trường sử dụng tài nguyên lượng hiệu - Tuy giới xung quanh đa dạng chúng có chung, bị thay đổi theo thời gian Về mặt nhận thức, cần ý đặc biệt đến đó, ví dụ, định luật bảo tồn - Về cách nhìn, cách tiếp cận, đánh giá, xây dựng cấu trúc, cần xuất phát từ quy luật có phạm vi áp dụng lớn: dĩ bất biến ứng vạn biến Áp dụng vào tin học: - Lĩnh vực quản trị dự án phần mềm, hiệu phần mềm thường liên quan đến yếu tố như: thời gian, chí phí nguồn lực, có dự án phần mềm giai đoạn xây dựng phát sinh yêu cầu mới, để giữ nguyên thời gian triển khai ta phải tăng thêm nguồn lực - Lập trình ứng dụng web, có số trường hợp giới hạn băng thông đường truyền, ta load trang web với dung lượng lớn, để giữ nguyên băng thông đường truyền ta phải tối ưu mã nguồn website(image, javascript…) 3.32 Nguyên lý sử dụng vỏ dẻo màng mỏng Nội dung: - Sử dụng vỏ dẻo màng mỏng thay cho kết cấu khối - Cách ly đối tượng với mơi trường bên ngồi vỏ dẻo màng mỏng Nhận xét: - Thủ thuật liên quan đến bề mặt, lớp ngăn cách đối tượng, có yêu cầu mà kết cấu khối không đáp ứng đáp ứng với mức độ hiệu khơng lớn Vỏ dẻo màng mỏng có nhiều ưu điểm nhẹ, linh động, chiếm khơng gian, có chức bảo vệ tốt, cho phép đối tượng có bề mặt đa dạng trang trí, mỹ thuật, tiết kiệm nguyên vật liệu - Màng mỏng không đơn chuyển từ mơ hình ba chiều thành hai chiều, cần ý "lượng đổi, chất đổi": xuất hiệu ứng mới, đặc thù riêng cho màng mỏng (đặc biệt mức vi mô) Trang 31 - Vật liệu hay dùng để chế tạo vỏ dẻo màng mỏng thường nhựa, cao su thật màng mỏng chế tạo từ vật liệu nào, có cần thiết Áp dụng vào tin học: - Sản xuất máy tính ipad, mỏng , nhẹ tiện dụng - Võ thiết bị usb, ỗ cứng di động… làm nhựa dẽo để chống sốc nước - Chế tạo chip máy tính, chip máy tính ngày chế tạo kĩ thuật gọi in li-tô Trước tiên, màng mỏng chất liệu nhạy quang, cản quang, đặt lên bánh xốp silicon Chiếu vào mẩu ánh sáng cường độ mạnh làm cho chất cản quang bị thành mặt nạ bảo vệ Sau đó, bánh xốp nhúng bể hóa chất, chúng khắc lên chỗ khơng bảo vệ Q trình lặp lại nhiều lần để khắc khuôn mẫu phức tạp mạch điện nhỏ xíu lên bánh xốp silicon.Giới hạn kĩ thuật in li-tô lập bước sóng ánh sáng Bằng cách sử dụng ánh sáng tử ngoại siêu thấu kính có khả tạo ảnh bước sóng, nhà khoa học cho biết họ đầy lùi ranh giới in li-tơ xuống khoảng 20 nm Để vượt độ phân giải đó, nhà nghiên cứu khảo sát thấu kính plasmon, minh họa đây, sử dụng electron kích thích để tập trung ánh sáng vào bước sóng ngắn – mặt lí thuyết, kĩ thuật dùng để khắc chi tiết mạch nhỏ cỡ đến 10 nm(nguồn từ internet) 3.33 Nguyên lý sử dụng vật liệu nhiều lỗ Nội dung: - 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 Trang 32 Nhận xét: - Vật liệu nhiều lỗ có nhiều ưu điểm nhẹ, cách nhiệt, cách âm tốt, tiết kiệm nguyên vật liệu, dùng làm thiết bị lọc, có tổng diện tích nhỏ tổng diện tích lỗ lớn - "Nhiều lỗ" cần hiểu theo nghĩa rộng chất rắn, dẻo, lỏng có nhiều khoảng trống nhỏ bên trong; thể tích, vỏ dẻo, màng mỏng có nhiều lỗ - Nếu kích thước lỗ đủ bé, cần ý đến hiệu ứng nảy sinh, chí hiệu ứng có mức vi mơ - Các lỗ trống thường chứa khơng khí nên thủ thuật nhắc sử dụng nguồn dự trữ dễ kiếm từ môi trường xung quanh - Việc tẩm lỗ chất khác cho thống mặt đối lập, cần thiết để giải mâu thuẫn, có tốn cần giải Áp dụng tin học: - Công nghệ thẻ đục lỗ, áp dụng lập trinh(nguồn internet): Từ năm 1725 Basile Bouchon dùng cuộn giấy đục lỗ máy dệt để tạo kiểu mẫu dùng dùng lại vải, vào năm 1726 đồng nghiệp ông Jean-Baptiste Falcon phát triển thiết kế cách sử dụng thẻ giấy đục lỗ gắn với để thuận tiện việc tra lắp thay đổi chương trình Máy dệt Bouchon-Falcon bán tự động cần phải có người đưa chương trình vào Vào năm 1801, Joseph-Marie Jacquard phát triển máy dệt kiểu mẫu dùng để dệt điều khiển thẻ đục lỗ Một loạt thẻ thay đổi mà khơng phải thay đổi thiết kế khí máy dệt Đây bước ngoặt khả lập trình.Vào năm 1833, Charles Babbage chuyển từ việc phát triển máy sai phân ơng sang phát triển thiết kế hồn chỉnh hơn, máy phân tích, kéo trực tiếp thẻ đục lỗ Jacquard để lập trình[22] Vào năm 1835, Babbage mơ tả máy phân tích ơng Đó kế hoạch máy tính lập trình đa mục đích, sử dụng Trang 33 thẻ đục lỗ làm ngõ nhập máy nước làm lượng Một phát minh cốt yếu sử dụng bánh xe làm chức hạt bàn tính - Các máy laptop, điện thoại di động… loa thường có lỗ để phát âm - Bìa đục lỗ dùng để lưu trữ liệu(nguồn internet): Giữa kỷ 20, bìa đục lỗ hình thức phổ biến dùng để nạp thơng tin vào máy tính, bìa tương ứng với dịng lệnh hay liệu Đó thời dàn máy tính lớn, hệ thống IBM 305, lưu trữ liệu ổ đĩa cứng 3.34 Nguyên lý sử dụng nở nhiệt Nội dung: - Sử dụng nở (hay co) nhiệt vật liệu - Nếu dùng nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có hệ số nở nhiệt khác Nhận xét: - Nguyên tắc liên quan đến việc sử dụng kiến thức, cụ thể, liên quan đến hiệu ứng nở (hay co) nhiệt vật liệu Do vậy, người giải cần ý "nắm" vững kiến thức cần thiết để sử dụng chúng q trình giải tốn mình: hiệu ứng nói riêng, kiến thức nói chung có tác dụng giải mâu thuẫn có tốn - Tuy "nhiệt học" mơn khoa học tương đối cổ với thời gian phát thêm hiệu ứng mới, bất ngờ, có nhiều tính chất thú vị, áp dụng sáng chế, ví dụ, hiệu ứng "trí nhớ" kim loại - Cần ý khai thác nguồn tạo nhiệt hấp thu nhiệt có sẵn mơi trường xung quanh ánh sáng mặt trời, nhiệt độ môi trường - Sự nở (hay co) nhiệt tạo nên thống mặt đối lập như: ngắn dài, thẳng cong, nóng lạnh - Ngồi ra, thủ thuật cịn khun người giải sử dụng kết hợp vật liệu có hệ số nở nhiệt khác Việc kết hợp làm tăng hiệu có tính chất Trang 34 Áp dụng vào tin học: - Đo nhiệt độ phịng máy server: có số trung tâm tích hợp liệu lớn ngân hàng, nhà cung cấp dịch vụ internet, điện thoại,… hệ thống phải trì liên tục để phục vụ khách hàng Vì máy chủ phải chạy liên tục, để đảm bảo cho máy chủ chạy ổn định, người ta thường dùng nhiệt kế để đo kiểm sốt nhiệt độ phịng - Tản nhiệt bo mạch chủ máy tính(nguồn internet): Do có nhiều linh kiện phát nhiệt trực tiếp cắm, gắn bo mạch chủ nên vấn đế tản nhiệt coi trọng thiết kế Phương thức tản nhiệt thường thấy bo mạch chủ bao gồm: Sử dụng tấm, phiến tản nhiệt nhôm đồng độc lập với cách truyền nhiệt tự nhiên môi trường xung quanh tận dụng luồng gió từ quạt CPU thổi ra, Sử dụng quạt tạo tản nhiệt cưỡng bức, nhiên cách dùng quạt dần dùng rủi ro xảy đến bo mạch chủ sử dụng sau vài năm quạt bị hư hỏng dẫn đến thiết bị tản nhiệt quạt bị hư hỏng, Sử dụng công nghệ ống truyền nhiệt để liên kết cụm chi tiết cần tản nhiệt với Các cụm gắn kết với thường là: Chipset cầu bắc-Chipset cầu nam-Transistor điều tiết điện cho CPU bo mạch chủ 3.35 Nguyên lý dao động học Nội dung: - Làm đối tượng dao động Nếu có dao động, tăng tầng số dao động (đến tầng số siêu âm) - Sử dụng tầng số cộng hưởng - Thay dùng rung học, dùng rung áp điện - Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ Trang 35 Áp dụng vào tin học: - Ứng dụng nguyên lý dao động học vào việc xây dựng phần mềm điều khiển thiết bị y học như: máy siêu âm, máy chụp CT, chụp cắt lớp… - Ví dụ minh họa(nguồn internet): Sự hình thành hình ảnh máy siêu âm dao động học tinh thể pha lê kích thích dịng điện (hiệu ứng áp điện) Bộ xử lý máy tính tính độ sâu nơi sóng phản xạ hình thành cách tính khoảng thời gian tính từ lúc sóng âm phát nhận sóng phản xạ quay Sóng âm phản xạ dội qua lại interface trước quay trở transducer dẫn đến việc thời gian di chuyển trở nên dài so với nơi xuất phát thực Khi máy tính xử lý sai cho hình ảnh phản xạ nhiều lần (51) nằm lớp sâu Hình ảnh sai lạc xuất vận tốc tính khơng tương ứng với thực tế máy vi tính lập trình dựa giả thuyết vận tốc âm định tất loại mô khác thực tế ngược lại Vận tốc âm qua gan 1570m/s, qua mơ mỡ với vận tốc có 1476 m/s Vận tốc trung bình nhập vào bên máy tính cho sai lệch nhỏ khơng quan trọng hình ảnh Nhưng vận tốc tương ứng âm di chuyển qua mô liền kề có khác biệt lớn (xương: 3360 m/s khí 331 m/s) diễn phản âm hồn tồn (hình 6.1b, dọc theo interface B) chắn có bóng âm (45) Vì lý mà người ta cần dùng gel để nối da thể transducer để bảo đảm khơng có khí chen vào 3.36 Nguyên lý sử dụng chuyển pha Nội dung: - Sử dụng tượng nảy sinh trình chuyển pha như: thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng Trang 36 Nhận xét: - Ở đây, người giải cần có kiến thức trình chuyển pha hiệu ứng để dùng chúng lời giải tốn cách có ích lợi - "Sử dụng chuyển pha" cách cụ thể hố việc " sử dụng nguồn dự trữ có sẵn đối tượng" - Tinh thần nguyên tắc địi hỏi người giải phải khắc phục tính ì tâm lý, quen nhìn đối tượng dạng "trạng thái cân bằng" mà khơng để ý nảy sinh trình chuyển trạng thái, "thời kỳ độ" - Đối với người giải, trình rèn luyện để làm chủ mình, cần có ý xứng đáng đến "hiệu ứng" nảy sinh chuyển trạng thái mà có Những hiệu ứng "dương" mà "âm" "Dương" cần phát huy khai thác,"âm" cần có biện pháp hạn chế, khắc phục Áp dụng tin học: - Ứng dụng vào quy trình phát triển phần mềm RUP(Rational Unified Process) , RUP framework qui trình phát triển phần mềm mang tính lặp tạo Cơng ty Rational Software (được IBM mua năm 2003) IBM Rational Method Composer (RMC) tích hợp vào RUP với mục đích chỉnh sửa qui trình theo mục đích riêng (customization) RUP bao gồm pha(phase) sau: o Khởi động (inception): Trong pha khởi động cần đưa tình mặt nghiệp vụ có hệ thống xác định phạm vi dự án Các tình nghiệp vụ gồm: tiêu thức đánh giá thành công, đánh giá rủi ro, xác định nguồn lực cần thiết cho dự án kế hoạch tóm tắt lịch trình điểm mốc chủ yếu dự án Cuối pha cần kiểm tra mục tiêu trình phát triển dự án định có tiếp tục q trình phát triển hay không o Phác thảo (Elaboration) Mục tiêu pha phân tích vấn đề nghiệp vụ, xác định kiến trúc hợp lý, xây dựng kế hoạch cho dự án, giới hạn yếu tố rủi ro cao Những định mặt kiến trúc cần đưa cho toàn hệ thống, đồng thời cần mô tả hầu hết yêu cầu hệ thống Cuối pha cần kiểm tra mục tiêu phạm vi chi tiết hệ Trang 37 thống, lựa chọn kiến trúc cách xử lý rủi ro đồng thời định có tiếp tục chuyển sang pha xây dựng hay không o Xây dựng (Contruction) Trong pha bạn phát triển cách tái lập tăng dần toàn sản phẩm đầy đủ, sẵn sàng chuyển giao tới cộng đồng người sử dụng Pha bao gồm việc mô tả yêu cầu lại chưa xác định, xác định “tiêu thức chấp nhận”, làm mịn thiết kế hồn thành việc lập trình ứng dụng Cuối pha cần xác định liệu hệ thống phần mềm, điểm triển khai người dùng sẵn sàng vào hoạt động chưa o Chuyển giao (Deployment) Trong pha này, cần đưa hệ thống phần mềm tới cộng đồng người sử dụng Khi hệ thống tới tay người sử dụng vấn đề thường phát sinh địi hỏi bước chỉnh hệ thống, xác định vấn đề chưa phát trước hay hồn thiện chức trước bị trì hỗn Pha thường bắt đầu với việc tung phiên Beta sau thay chương trình đầy đủ - Ứng dụng số chế dự phòng, hệ thống lớn ngân hàng, hàng khơng, người ta tối thiểu hệ thống mạng vận hành song song, có cố xảy họ chuyển sang hệ thống thứ Ví dụ trường hợp cụ thể vào ngày 03/03/2012 hệ thống máy tính Việt Nam airline sân bay nội bị tê liệt, chuyển bay phải dời lại đến h, hãng hàng khơng khác Jetstar Pacific, VietJetAir… ngồi hệ thống mạng ADSL họ cịn xây dựng hệ thống mạng 3G để dự phịng, mà họ khơng bị ảnh hưởng cố máy tính(nguồn internet) Trang 38 3.37 Ngun lý cầu(trịn) hóa Nội dung: - Chuyển phần thẳng đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu - Sử dụng lăn, viên bi, vòng xoắn - Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm Nhận xét: - Việc tạo chuyển động quay kỹ thuật khơng khó, nên cơng cụ làm việc muốn khí hố tốt, cần chuyển dạng tròn, trụ, cầu - Một đối tượng dạng trịn, cầu có ưu điểm như: bậc đối xứng cao, đồng đều, bị va quệt, bề mặt tiếp xúc với mơi trường nhất, tác động bên ngồi nên có tính bền vững, an tồn cao, độ linh động lớn - Hình trịn, cầu chứa tính thống hai mặt đối lập: hữu hạn vô hạn - "Cầu (trịn) hố" cần hiểu theo nghiã rộng, ví dụ thẳng vịng (theo nghiã bóng),hở khép kín (theo nghĩa bóng) - Ngun tắc cầu (trịn) hố cịn nói lên đa dạng: đường thẳng có đường cong có vơ số Do cách tiếp cận khơng nên q cứng nhắc (người ta thường nói: ngun tắc hỏng việc) Áp dụng tin học: - Ứng dụng việc xây dựng lưu trữ ma trận cho phép biến đổi hình ellipse sang hình trịn - Đĩa CD,DVD,VCD …,đĩa cứng, mềm: Chính ứng dụng nguyên tắc để ghi liệu, cách lưu track (vịng trịn) đĩa - Ứng dụng việc xây dựng phần mềm phân tích xử lý tín hiệu thu nhận từ vệ tinh, sử dụng mặt cầu để xác định điểm giao thay sử dụng đường tròn 3.38 Nguyên lý sử dụng chất oxy hóa Nội dung: - Thay khơng khí thường khơng khí giàu ơxy - Thay khơng khí giàu ôxy ôxy - Dùng xạ iôn hố tác động lên khơng khí ơxy Trang 39 - Thay ơxy giàu ơzơn ơzơn Nhận xét: - Ôxy cần cho cháy, nổ, thực phản ứng cần thiết cho sống, thường dùng để: o Làm trình xảy nhanh o Tạo lớp ôxit bảo vệ o Cải tạo mơi trường bị nhiễm o Ơxy có khơng khí, nước Do thủ thuật mang tính nhắc nhở sử dụng nguồn dự trự có sẵn thiên nhiên Áp dụng vào tin học - Sử dụng chất oxy hóa mạnh để chế tạo vi xử lý, loại RAM, ROM… 3.39 Nguyên lý sử dụng môi trường trơ Nội dung: - Thay môi trường thông thường môi trường trung hòa (trơ) - Đưa thêm đối tượng phần, chất phụ gia trung hòa (trơ) - Thực q trình chân khơng Áp dụng vào tin học: - Để tăng tuổi thọ cho máy tính, mạch điện tử thường làm môi trường trơ 3.40 Nguyên lý sử dụng vật liệu tổng hợp(composit) Nội dung: - Vật liệu composite, gọi vật liệu compozit vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác tạo nên vật liệu có tính hẳn vật liệu ban đầu, vật liệu làm việc riêng rẽ Áp dụng vào tin học: - Các nhà khoa học IBM áp dụng công nghệ nano composite để chế tạo máy tính “siêu nhỏ” Trang 40 3.41 Ứng dụng nguyên lý vào việc tin học quản lý hành nhà nước Đặt vấn đề: - Hiện phủ đẩy mạnh cơng cải cách hành cách ban hành nhiều đề án nhằm đơn giản hóa thủ tục hành đề án đề án 30 - Trong đời sống hàng ngày, người dân doanh nghiệp phải tuân thủ nhiều quy định thủ tục hành Mỗi lĩnh vực kinh doanh, tài ngun mơi trường, giao thông, xây dựng, lại kèm với thủ tục hành khác nhau, có nhiều thủ tục phức tạp, tốn nhiều thời gian, chi phí, gây tốn kém, phiền hà, quan liêu ảnh hưởng đến lực cạnh tranh kinh tế - Nhiệm vụ Đề án song song với việc rà soát cắt giảm thủ tục hành chính, cịn phải đẩy nhanh việc ứng dụng công nghệ thông tin việc xây dựng trì Cơ sở liệu thủ tục hành chính, ứng dụng dịch vụ cơng… Liên hệ số nguyên lý giải vấn đề việc xây dựng ứng dụng dịch vụ công “cấp phép kinh doanh qua mạng”: - Nguyên lý vượt nhanh, nguyên lý rẻ thay cho đắt (dịch vụ công cấp 1,2): vào thời điểm trước có internet, để xin đăng ký cấp phép kinh doanh lĩnh vực đó, thường phải tốn thời gian để đến nơi phòng kinh tế quận huyện, sở kế hoạch đầu tư… để mua hồ sơ, biểu mẫu liên quan, nghe nhân viên hướng dẫn cách thức trình tự làm hồ sơ…Ngày với việc phát triển internet, không cần phải đến nơi mà cần truy cập vào website quận huyện, sở ngành…để down load biểu mẫu, quy trình, thủ tục… có thắc mắt hỏi đáp internet gởi email Như tiết kiệm nhiều thời gian chi phí lại, góp phần giảm tải cơng việc cho nhân viên, phòng ban sở ngành quận huyện - Nguyên lý kết hợp, nguyên lý quan hệ phản hồi(dịch vụ công cấp 3): Sau truy cập vào website thay phải down load biểu mẫu để điền vào thông tin, sau in mang đến quan nhà nước để nộp, xây dựng ứng dụng web cho phép người dân điền trực tiếp thông tin Trang 41 cách trực tuyến Các thơng tin sau gởi đến hệ thống mạng nội quan nhà nước, nhờ có hệ thống mạng máy tính mà liệu liên thơng, đồng kết nối với phần mềm nội giúp cho chuyên viên phịng ban tiến hành thụ lý giải hồ sơ Sau giải xong hồ sơ, phần mềm nội đồng liệu cập nhật kết giải lên website, giúp cho người dân biết tình trạng hồ sơ đâu hồn tất Chúng ta kết hợp phần mềm nội với hệ thống tổng đài, cho phép người dân tra cứu tình trạng giải hồ sơ thông qua hệ thống tin nhắn SMS - Nguyên lý trung gian(dịch vụ công cấp 4): Sau liệu chuyển đến phần mềm nội bộ, trình thụ lý hồ sơ có số thủ tục hành mà phải cần xin ý kiến quan khác, ví dụ thủ tục cấp phép kinh doanh vận tải, phải cần xin ý kiến Sở giao thơng vận tải, thay quan giải hồ sơ phải gởi công văn đến Sở giao thông để xin ý kiến chờ kết phản hồi, ta xây dựng phần mềm với chế liên thông cửa, tất liệu hồ sơ gởi đến máy chủ trung gian(Gate way,Biztalk server…), máy chủ làm nhiệm vụ điều phối gởi liệu đến quan khác Mặt khác sau hồ sơ giải quyết, người dân thường phải đến số quan khác chi cục thuế, kho bạc… để làm số thủ tục tài chính, điều làm tốn thời gian chi phí, ta cần phải xây dựng website có khả liên kết với hệ thống phần mềm chi cục thuế, kho bạc, ngân hàng… nhằm cho phép người dân tốn trực tuyến internet - Ứng dụng cơng nghệ tri thức vào việc khai thác liệu: nhằm giúp cho lãnh đạo quan nhà nước thống kê, phân tích, khai thác rút trích số thơng tin có ích như: doanh nghiệp có vốn lớn tỷ kinh doanh ngành gì?, doanh nghiệp có khả ngừng kinh doanh, ngành nghề mang lại hiệu kinh doanh cao nhất, nhờ có thơng tin hữu ích mà lãnh đạo quan hoạch định đề số sách nhằm nâng cao hiệu quản lý quan Trang 42 Tài liệu tham khảo Các website tham khảo trích nguồn thơng tin: - http://www.edutek.vn - http://sieuamcx.com.vn - http://www.scribd.com - http://vi.wikipedia.org - http://daa.uit.edu.vn - www.hcmus.edu.vn Các tài liệu giáo trình tham khảo: - Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học GS.TSKH Hoàng Kiếm - Giải tốn máy tính nào, tập 1,2,3 GS.TSKH Hoàng Kiếm - Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Nguyễn Văn Hộ - Nguyễn Đăng Bình, Đại học Thái Nguyên - Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Hà Trọng Nghĩa, Đại học KHXH-NV - Phương pháp nghiên cứu khoa học Vũ Cao Đàm - Các tài liệu giáo trình kỹ thuật lập trình, phân tích & thiết kế hệ thống thông tin, thiết kế sở liệu, công nghệ phần mềm, công nghệ tri thức, … Lời kết Mặt dù cố gắng nhiều, tham gia đầy đủ tất buổi học lớp, tìm kiếm tham khảo tài liệu internet, sách giáo khoa, rà soát, tổng hợp liên hệ với công việc thực tế hàng ngày Công ty…Tuy nhiên em nhận thấy thu hoạch thiếu sót cần bổ sung, thời gian tới em tiếp tục tìm hiểu áp dụng nguyên lý giải vấn đề vào công việc hàng ngày Nhân em xin gởi lời cám ơn chân thành sâu sắc đến Thầy Hoàng Kiếm, mặt dù thời gian môn học không nhiều Thầy mang lại cho em kiến thức vô vùng bổ ích, giúp cho em vận dụng giải vấn đề khó khăn cơng việc hàng ngày Tp Hồ Chí Minh, ngày 04/04/2012 Học viên: Nguyễn Sử Việt Trang 43 ... kết hợp… Hiện nguyên lý giải vấn đề nghiên cứu áp dụng rộng rãi vào tất lĩnh vực khoa học đời sống hàng ngày Tuy nhiên lĩnh vực tin học nguyên lý áp dụng nào? Và áp dụng cụ thể vào trường hợp... rẽ Áp dụng vào tin học: - Các nhà khoa học IBM áp dụng công nghệ nano composite để chế tạo máy tính “siêu nhỏ” Trang 40 3.41 Ứng dụng nguyên lý vào việc tin học quản lý hành nhà nước Đặt vấn đề: ... tìm hiểu áp dụng nguyên lý giải vấn đề vào tin học, nêu rõ số trường hợp áp dụng vào lĩnh vực như: hệ thống thơng tin, thương mại điện tử, phủ điện tử…Toàn nội dung thu hoạch bao gồm 40 nguyên lý