Đề tài Những nguyên lý sáng tạo trong phát triển điện thoại và hệ điều hành

Đại Học Qu ốc Gia TP.HCM Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG PHÁT TRIỂN ĐIỆN THOẠI VÀ HỆ ĐIỀU HÀNH GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm SVTH: Phạm Quang Huy - 1212017 Ngô Đức Quốc – 1212030 TP.HCM – 11 – 2012 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Phát Triển Điện Thoại Và Hệ Điều Hành GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 1 MỤC LỤC    LỜI MỞ ĐẤU ................................................................................................... 4 NỘI DUNG....................................................................................................... 5 A. VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT .................... 5 I. Vấn đề khoa học ................................................................................................................. 5 1. Khái niệm ........................................................................................................................... 5 2. Phân loại ........................................................................................................................... 5 3. Các tình huống vấn đề ....................................................................................................... 5 4. Các phƣơng pháp phát hiện vấn đề khoa học .................................................................... 6 II. Phƣơng pháp giải quyết vấn đề - bài toán phát minh Vepol ............................................. 6 III. Các thủ thuật, nguyên tắc về phát minh, sáng chế và ứng dụng: ..................................... 7 1. Nguyên tắc phân nhỏ ......................................................................................................... 7 2. Nguyên tắc “tách riêng” ..................................................................................................... 8 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ ............................................................................................ 9 4. Nguyên tắc phản đối xứng ................................................................................................. 9 5. Nguyên tắc kết hợp .......................................................................................................... 10 6. Nguyên tắc vạn năng........................................................................................................ 11 7. Nguyên tắc chứa trong ..................................................................................................... 12 8. Nguyên tắc phản trọng lƣợng .......................................................................................... 13 9. Nguyên tắc gây ứng xuất sơ bộ ........................................................................................ 13 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ........................................................................................... 14 11. Nguyên tắc dự phòng ..................................................................................................... 14 12. Nguyên tắc đẳng thế ...................................................................................................... 15 13. Nguyên tắc đảo ngƣợc ................................................................................................... 15 14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa .............................................................................................. 16 15. Nguyên tắc năng động ................................................................................................... 17 16. Nguyên tắc tác động bộ phận và dƣ thừa ....................................................................... 18 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác .............................................................................. 18 18. Nguyên tắc sự dao động cơ học ..................................................................................... 19 19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ ................................................................................... 20 20. Nguyên tắc tác động hữu hiệu ....................................................................................... 20 21. Nguyên tắc vƣợt nhanh .................................................................................................. 21 22. Nguyên tắc chuyển hại thành lợi ................................................................................... 21 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi ......................................................................................... 22 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian ...................................................................................... 23 25. Nguyên tắc tự phục vụ ................................................................................................... 23 26. Nguyên tắc sao chép ...................................................................................................... 24 27. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ............................................................................................ 25 28. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học .................................................................................. 25 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Phát Triển Điện Thoại Và Hệ Điều Hành GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 2 29. Nguyên tắc sử dụng các kết cấu thủy và khí .................................................................. 26 30. Nguyên tắc sử dụng bao mềm dẻo và mềm mỏng ......................................................... 27 31. Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ ............................................................................ 27 32. Nguyên tắc đổi màu ....................................................................................................... 28 33. Nguyên tắc đồng nhất .................................................................................................... 29 34. Nguyên tắc loại bỏ và tái sinh từng phần ....................................................................... 30 35. Nguyên tắc đổi các thông số hóa lý của đối tƣợng ........................................................ 30 36. Nguyên tắc sử dụng chuyển pha .................................................................................... 31 37. Nguyên tắc sử dụng nở nhiệt ......................................................................................... 32 38. Nguyên tắc sử dụng các chất Oxy hóa ........................................................................... 32 39. Nguyên tắc sử dụng môi trƣờng trơ ............................................................................... 33 40. Nguyên tắc sử dụng vật liệu tổng hợp ........................................................................... 34 B. NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ĐƢỢC ÁP DỤNG VÀO QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG .................................................. 34 1. Nguyên tắc tách khỏi .................................................................................................. 34 2. Nguyên tắc đảo ngƣợc ................................................................................................ 35 3. Nguyên tắc kết hợp ..................................................................................................... 35 4. Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng ............................................................... 35 5. Nguyên tắc thay đổi màu sắc ...................................................................................... 35 6. Nguyên tắc sử dụng vật liệu hợp thành ...................................................................... 37 7. Nguyên tắc linh động ................................................................................................. 37 8. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ........................................................................................ 38 9. Nguyên tắc quan hệ phản hồi ..................................................................................... 38 10. Nguyên tắc tự phục vụ................................................................................................ 38 11. Nguyên tắc sao chép ................................................................................................... 38 12. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ......................................................................................... 38 13. Nguyên tắc phân nhỏ .................................................................................................. 38 14. Nguyên tắc vạn năng .................................................................................................. 39 15. Nguyên tắc phóng to thu nhỏ ..................................................................................... 40 16. Nguyên tắc sử dụng mặt đẳng thế .............................................................................. 40 17. Nguyên tắc sử dụng trung gian ................................................................................... 41 18. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học .............................................................................. 41 19. Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học .................................................................. 43 20. Nguyên tắc đồng nhất ................................................................................................. 43 21. Nguyên tắc phản trọng lƣợng ..................................................................................... 43 22. Nguyên tắc dự phòng ................................................................................................. 44 23. Nguyên tắc cầu tròn hóa ................................................................................................ 44 24. Nguyên tắc liên tục tác động có ích ............................................................................... 45 25. Nguyên tắc chuyển qua chiều khác............................................................................... 45 26. Nguyên tắc đơn giản hóa tối đa ..................................................................................... 45 Dự đoán sáng tạo trong tƣơng lai của điện thoại di động .............................................. 45 1. Nguyên tắc vạn năng: ................................................................................................. 45 2. Nguyên tắc tự phục vụ: .............................................................................................. 45 3. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học: ............................................................................. 46 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Phát Triển Điện Thoại Và Hệ Điều Hành GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 3 C. NHỮNG HỆ ĐIỀU HÀNH CHO ĐIỆN THOẠI VÀ VIỆC ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO . ........................................................................... 47 1. Hệ điều hành Symbian: .............................................................................................. 47 - Nguyên tắc copy ......................................................................................................... 47 - Nguyên tắc kết hợp ..................................................................................................... 48 - Nguyên tắc vạn năng .................................................................................................. 48 - Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ......................................................................................... 48 - Nguyên tắc sử dụng các vật liệu hợp thành ................................................................ 48 2. Hệ điều hành Blackberry: ........................................................................................... 48 - Nguyên tắc phẩm chất cục bộ..................................................................................... 49 - Nguyên tắc linh động ................................................................................................. 50 - Nguyên tắc chứa trong ............................................................................................... 50 - Nguyên tắc vƣợt nhanh .............................................................................................. 50 3. Hệ điều hành Android. ............................................................................................... 50 - Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ........................................................................................ 52 - Nguyên tắc tách khỏi .................................................................................................. 52 - Nguyên tắc chia nhỏ ................................................................................................... 52 - Nguyên tắc đảo ngƣợc ................................................................................................ 53 - Nguyên tắc vƣợt nhanh .............................................................................................. 53 4. Hệ điều hành IOS (iPhone OS) .................................................................................. 53 - Nguyên tắc linh động ................................................................................................. 56 - Nguyên tắc quan hệ phản hồi ..................................................................................... 56 - Nguyên tắc dự phòng ................................................................................................. 56 - Nguyên tắc thay đổi màu sắc ...................................................................................... 56 - Nguyên tắc chứa trong ............................................................................................... 56 KẾT LUẬN.......................................................................................................................... 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 59 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Phát Triển Điện Thoại Và Hệ Điều Hành GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 4 LỜI MỞ ĐẤU    Khoa học và công nghệ đang từng ngày thay đổi cuộc sống con ngƣời, tất cả đều dựa trên các nghiên cứu khoa học, nó đã và đang thể hiện tầm quan trọng trong xã hội. Hơn thế nữa, các thành tựu của khoa học hiện đại còn làm thay đổi bộ mặt của thế giới, là động lực thúc đẩy sự tiến bộ nhân loại. Mỗi sản phẩm sáng tạo mới ra đời sẽ có nhiều cải tiến mới, nhiều chức năng hữu ích mới nhƣng giá thành lại rẻ hơn sản phẩm trƣớc rất nhiều. Cứ thế, công nghệ tiếp tục phát triến cuộc hành trình sáng tạo theo hƣớng nhỏ hơn hay lớn hơn tùy yêu cầu ngƣời dùng, nhanh hơn, hiện đại hơn, đẹp hơn, gọn nhẹ hơn, rẻ hơn… Có thể nói, nhờ vào các công trình nghiên cứu khoa học, các phát minh sáng tạo mà chúng ta ngày càng thụ hƣởng thật nhiều các sản phẩm tiện ích, đa năng, mẫu mã đẹp. Vấn đề đặt ra là “Các nhà khoa học đã phát minh sáng chế các sản phẩm dựa vào các nguyên lý nào, các phương pháp gì được vận dụng để giải quyết vấn đề? Cách phát triển một sản phẩm trên nền một sản phẩm khác dựa trên các cải tiến, thay đổi nào?” Trong bài thu hoạch em sẽ trình bày nội dung: “Các nguyên tắc, các phƣơng pháp sáng tạo để giái quyết các vấn đề bài toán trong tin học”. Trên cơ sở đó, tìm hiểu và phân tích “Lịch sử phát triển của Điện thoại di động và các hệ điều hành dành cho Điện thoại di động dƣới góc nhìn của các nguyên tắc, phƣơng pháp sáng tạo” . Em xin gửi lời cảm ơn đến Giáo sƣ - Tiến sỹ Hoàng Kiếm. Với kiến thức sâu rộng, lòng nhiệt tình, cách giảng giải rõ ràng, dễ hiểu, thông qua các câu chuyện khoa học, các ví dụ thật trong cuộc sống, thầy đã tận tâm truyền đạt những kiến thức nền tảng cơ bản cho chúng em về môn học “Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học” thật hấp dẫn và lôi cuốn – chính điều này thật sự giúp em hiểu rõ hơn vấn đề, mở rộng tầm nhìn, thấy đƣợc sự cần thiết của môn học đang ảnh hƣờng và chi phối đến nhiều lĩnh vực trong thời đại. Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Phát Triển Điện Thoại Và Hệ Điều Hành GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 5 NỘI DUNG    A. VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT I. Vấn đề khoa học 1. Khái niệm Vấn đề khoa học (Scientific Problem) còn đƣợc gọi là vấn đề nghiên cứu (research problem) hoặc câu hỏi nghiên cứu là câu hỏi đƣợc đặt ra khi ngƣời nghiên cứu đứng trƣớc mâu thuẫn giữa tính hạn chế của tri thức khoa học hiện có với yêu cầu phát triển tri thức ở cấp độ cao hơn. 2. Phân loại Nghiên cứu khoa học luôn tồn tại hai vấn đề: + Vấn đề về bản chất sự vật đang tìm kiếm + Vấn đề về phƣơng pháp nghiên cứu để làm sáng tỏ về lý thuyết và thực tiễn nhƣ những vấn đề thuộc lớp thứ nhất. 3. Các tình huống vấn đề - Có ba tình huống: Có vấn đề, không có vấn đề, giả vấn đề: Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Phát Triển Điện Thoại Và Hệ Điều Hành GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 6 4. Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học Có sáu phuơng pháp: 1. Tìm những kẻ hở, phát hiện những vấn đề mới 2. Tìm những bất đồng 3. Nghĩ ngƣợc lại những quan niệm thông thƣờng 4. Quan sát những vƣớng mắc trong thực tiển 5. Lắng nghe lời kêu ca phàn nàn 6. Cảm hứng: những câu hỏi bất chợt xuất hiện khi quan sát sự kiện nào đó. II. Phƣơng pháp giải quyết vấn đề - bài toán phát minh Vepol “Bất cứ hệ thống kỹ thuật nào cũng có ít nhất 2 thành phần vật chất tác động tƣơng hổ và một loại trƣờng hay năng lƣợng”. Từ đó có một thuật ngữ về tam giác kỹ thuật gọi là tam giác Vepol. Vepol là mô hình hệ thống kỹ thuật. Vepol đƣa ra cốt chỉ để phản ánh một tính chất vật chất của hệ thống nhƣng là chủ yếu nhất với bài toán đã cho. Ví dụ xét bài toán Có vấn đề Có nghiên cứu Giả vấn đề Không có nghiên cứu Nảy sinh vấn đề khác Không có vấn đề Nghiên cứu theo một hướng khác Không có vấn đề Không có nghiên cứu Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Phát Triển Điện Thoại Và Hệ Điều Hành GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 7 nâng cao tốc độ tàu phá băng thì băng đóng vai trò vật phẩm, tàu phá băng đóng vai trò công cụ, và trƣờng cơ lực đặt vào tàu để tác động tƣơng hổ với băng. Việc phân loại các chuẩn để giải quyết các bài toán sáng chế dựa vào phân tích vepol. Mô hình Vepol gồm 3 yếu tố: Một trƣờng T và trong T có 2 vật chất V1,V2. Tuy nhiên, một hệ thống ban đầu chƣa hẳn đã có một chuẩn Vepol đủ 3 yếu tố trên, hoặc đã đủ thì có thể phát triển gì thêm trên vepol đó. Có 5 phƣơng pháp: + Dựng Vepol đầy đủ + Chuyển sang Fepol + Phá vở Vepol + Xích Vepol + Liên trƣờng III. Các thủ thuật, nguyên tắc về phát minh, sáng chế và ứng dụng: 1. Nguyên tắc phân nhỏ Nội dung: - Chia các đối tƣợng thành các phần độc lập - Làm đối tƣợng thành các thành phần tháo ráp - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tƣợng Nhận xét: - Nguyên tắc phân nhỏ thƣờng dùng chung với các nguyên tắc 2_Nguyên tắc tách khỏi, nguyên tắc 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, nguyên tắc 5_Nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc 6_Nguyên tắc vạn năng”… T V1 V2 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Phát Triển Điện Thoại Và Hệ Điều Hành GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm Trang 8 Ứng dụng: - Ứng dụng:nguyên tắc trên trong tin học vào việc sắp xếp dãy (Quick Sort), hay tìm kiếm nhị phân, mỗi lần tìm kiếm ta chia đôi dãy phần tử, khi đó ta chỉ tìm trên nữa dãy. Nguyên tắc này sẽ cải thiện tốc độ tìm kiếm và độ phức tạp của thuật toán sẽ được cải thiện đáng kể. - Ứng dụng:quen thuộc nhất của nguyên tắc này chính là chia chương trình thành nhiều chức năng nhỏ, còn được gọi là “hàm” hay “thủ tục”. 2. Nguyên tắc “tách riêng” Nội dung: - Tách phần gây “phiền phức” - tính chất “phiền phức” hay ngƣợc lại, tách phần duy nhất “cần thiết” - tính chất “cần thiết” ra khỏi đối tƣợng. Nhận xét: - Đối tƣợng thông thƣờng, có nhiều phần (tính chất, khía cạnh, chức năng…), trong khi đó, ngƣời ta chỉ thực sự cần một trong nh