Đề tài Những nguyên lý sáng tạo ứng dụng trong phát triển phần mềm Office của Microsoft

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TPHCM CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG THÔNG TIN  TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ĐỀ TÀI: NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM OFFICE CỦA MICROSOFT Giảng viên hướng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Học viên thực hiện: Lê Xuân Mai Mã số: 1212023 TP. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2012 Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 1 MỤC LỤC ---- I. LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................... 3 II. NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO.................................................... 3 II. 1. Nguyên lý phân nhỏ ............................................................................................3 II. 2. Nguyên lý tách khỏi đối tượng ............................................................................4 II. 3. Nguyên lý phẩm chất cục bộ ...............................................................................4 II. 4. Nguyên lý phản đối xứng ....................................................................................4 II. 5. Nguyên lý kết hợp ...............................................................................................4 II. 6. Nguyên lý vạn năng.............................................................................................5 II. 7. Nguyên lý “chứa trong”.......................................................................................5 II. 8. Nguyên lý phản trọng lượng................................................................................5 II. 9. Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ .............................................................................6 II. 10. Nguyên lý thực hiện sơ bộ...................................................................................6 II. 11. Nguyên lý dự phòng ............................................................................................6 II. 12. Nguyên lý đẳng thế..............................................................................................6 II. 13. Nguyên lý đảo ngược ..........................................................................................7 II. 14. Nguyên lý tròn hóa ..............................................................................................7 II. 15. Nguyên lý linh động ............................................................................................7 II. 16. Nguyên lý thiếu hoặc thừa...................................................................................7 II. 17. Nguyên lý chuyển sang chiều khác .....................................................................7 II. 18. Sử dụng các dao động cơ học ..............................................................................8 II. 19. Nguyên lý tác động theo chu kỳ ..........................................................................8 II. 20. Nguyên lý liên tục tác động có ích ......................................................................8 II. 21. Nguyên lý vượt nhanh .........................................................................................9 II. 22. Nguyên lý biến hại thành lợi ...............................................................................9 II. 23. Nguyên lý quan hệ phản hồi................................................................................9 II. 24. Nguyên lý sử dụng trung gian ...........................................................................10 II. 25. Nguyên lý tự phục vụ ........................................................................................10 II. 26. Nguyên lý sao chép ...........................................................................................10 II. 27. Nguyên lý rẻ thay đắt ........................................................................................11 II. 28. Nguyên lý thay thế sơ đồ sơ đồ cơ học .............................................................11 II. 29. Nguyên lý sử dụng các kết cấu khí và lỏng.......................................................11 Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 2 II. 30. Nguyên lý sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng ........................................................11 II. 31. Nguyên lý sử dụng các vật liệu nhiều lỗ ...........................................................12 II. 32. Nguyên lý thay đổi màu sắc ..............................................................................12 II. 33. Nguyên lý đồng nhất .........................................................................................12 II. 34. Nguyên lý phân hủy hoặc tái sinh các phần ......................................................12 II. 35. Nguyên lý Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng ....................................13 II. 36. Nguyên lý Sử dụng chuyển pha.........................................................................13 II. 37. Nguyên lý Sử dụng sự nở nhiệt .........................................................................13 II. 38. Nguyên lý Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh ......................................................13 II. 39. Nguyên lý Thay đổi độ trơ ................................................................................13 II. 40. Nguyên lý Sử dụng các vật liệu hợp thành........................................................14 III. ỨNG DỤNG NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO VÀO PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM OFFICE CỦA MICROSOFT ....................................... 14 III. 1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BỘ MICROSOFT OFFICE ............................14 III. 2. NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ĐƯỢC VẬN DỤNG TRONG CÁC PHIÊN BẢN MICROSOFT OFFICE TỪ 3.0 ĐẾN 2013 ................................26 III. 3. NHỮNG PHÁT MINH DỰ ĐỊNH TRONG TƯƠNG LAI..............................29 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................. 31 Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 3 I. LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ Thông tin là một ngành Khoa học luôn phát triển một cách nhanh chóng, nhất là về mặt công nghệ phát triển các sản phẩm phần cứng. Ngày nay, công nghệ thông tin thường được chia ra làm nhiều lĩnh vực, mà nổi bật trong đó là các lĩnh vực như vi xử lý, phần mềm máy tính, hệ thống thông tin, phần cứng máy tính, ngôn ngữ lập trình và cấu trúc dữ liệu. Các bài toán công nghệ thông tin rất đa dạng và phong phú. Với sự thành công từ lĩnh vực Công nghệ thông tin mang lại, chúng ta không thể phủ nhận: + Công nghệ thông tin Tiên phong trong đổi mới sáng tạo. + Tốc độ đổi mới - sáng tạo nhanh nhất. + Công nghệ thông tin tác động mạnh mẽ và sâu sắc đến mọi lĩnh vực cuộc sống mang lại hiệu quả kinh tế xã hội to lớn. + Công nghệ thông tin Thúc đẩy các ngành khác đổi mới sáng tạo. + Công cụ, môi trường công nghệ thông tin hỗ trợ năng lực sáng tạo. + Các tiếp cận mới mở rộng, nâng cao tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề. + Đặc biệt tạo ra các liên kết, hợp tác liên ngành, đa ngành. Trong phạm vi đề tài này, học viên xin trình bày hai mảng nội dung chính như sau:  Trình bày một cách sơ lược, khái quát về 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản, đồng thời nêu một vài ví dụ minh họa làm rõ.  Phân tích sự vận dụng, áp dụng một vài nguyên tắc này vào việc cải tiến các phiên bản Office từ 3.0 đến 2013 của Microsoft.  Hướng phát triển tương lai của Microsoft Office. Qua đây em xin gởi lời cám ơn tới GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm đã giúp em có được kiến thức nền tảng về khoa học, về các phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học. Từ đó giúp em có được cở sở vững chắc để phục vụ cho việc nghiên cứu sau này. II. NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO II. 1. Nguyên lý phân nhỏ - Chia đối tượng thành các phần độc lập. - Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. - Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng. Ví dụ 1: Phần mềm download Internet Download Manger là một trình download có tốc độ khá cao. Các file download sẽ được chia nhỏ ra từng phần và tiến hành download song song cùng một lúc. Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 4 Ví du 2: Tất cả các dòng “máy tính bản” trên điều sử dụng nguyên tắc này, về phần cứng, mỗi loại điều được lắp ráp từ nhiều linh kiện khác nhau, như màn hình, main, vỏ ngoài, bút, bộ xử lý, .v.v…Các linh kiện được sản xuất riêng lẻ và chỉ cần ráp chúng lại với nhau. Ví dụ 3: Microsoft Office đã chia nhỏ thành các modul mỗi modul tách rời nhau và thực hiện chuyên nghiệp một tác vụ văn phòng nào đó như office Word xử lý văn bản, office Excel tính toán số liệu, office Powerpoint trình chiếu và báo cáo văn bản, office Access lưu trữ và truy xuất dữ liệu, office outlook duyệt mail . . . II. 2. Nguyên lý tách khỏi đối tượng Tách phần gây “phiền phức” hay ngược lại tách phần duy nhất “cần thiết” ra khỏi đối tượng. Ví dụ 1: Một số dòng máy tính bản còn sử dụng bút để điều khiển, bút được thiết kế độc lập, có thể tách khỏi ra ngoài chiếc tablet.Khi sử dụng, chỉ việc lấy bút ra và có thể gắn lại vào khe cắm khi không dùng đến. Ngoài ra với một vài dòng máy tính sau này, như asus transformer prime, có phần dock di kèm, có thể gắn vào và chiếc “tablet” trở nên giống như là một chiếc netbook. II. 3. Nguyên lý phẩm chất cục bộ - Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. - Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau. - Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc. II. 4. Nguyên lý phản đối xứng Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thàng không đối xứng (nói chung giảm bậc đối xứng). II. 5. Nguyên lý kết hợp - Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận. - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. Ví dụ 1: Một chương trình giải toán tam giác đựa vào mạng tính toán sẽ kết hợp C# và Maple, trong đó dùng C# để viết giao diện chương trình, Maple để tính toán. Ví dụ 2: Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 5 Đi cùng với “nguyên tắt vạn năng”, những máy tính bảng mới được thiết kết với sự kết hợp của nhiều sản phẩm, chúng vừa có chức năng như là một máy tính, vừa có những tính năng như một máy ảnh, ngoài ra còn được tích hợp như là một chiếc điện thoại, một chiếc radio, một chiếc tivi di động, và cũng có tính năng của một máy nghe nhạc, và một số tính năng nổi trội khác. II. 6. Nguyên lý vạn năng Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác. Ví dụ 1: Một máy tính bảng được thiết kế để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, bản thân nó cũng chứa nhiều tính năng riêng, đặt biệt, nó có sự kết hợp của một máy tính, một chiếc máy ảnh, một chiếc điện thoại…(với những dòng máy có chức năng gọi như điện thoại, trang bị camera có độ phân giải lớn…) II. 7. Nguyên lý “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. Ví dụ: Một bộ vi xử lý chứa trong nó hai lõi khác nhau có thể hoạt động độc lập xử lý các tiền trình khác nhau hay cùng xử lý một tiến trình. Đây cũng là đặt điểm nổi bật nhất của công nghệ bộ vi xử lý đa nhân, xử lý song song các tiến trình hoặc đơn xử lý như vậy giúp tăng hiệu quả của bộ vi xử lý. Trong Cpu : Một bộ vi xử lý chứa trong nó hai lõi khác nhau có thể hoạt động độc lập xử lý các tiền trình khác nhau hay cùng xử lý một tiến trình. Đây cũng là đặt điểm nổi bật nhất của công nghệ bộ vi xử lý đa nhân, xử lý song song các tiến trình hoặc đơn xử lý như vậy giúp tăng hiệu quả của bộ vi xử lý II. 8. Nguyên lý phản trọng lượng - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng. - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động … Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 6 II. 9. Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại). II. 10. Nguyên lý thực hiện sơ bộ - Thực hiên trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng. - Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển. II. 11. Nguyên lý dự phòng Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. Ví dụ 1: Windows sử dụng Recyle Bin để lưu tạm những file đã bị xóa (chỉ Delete) trong một thời gian, để người dùng có thể khôi phục lại khi cần thiết. Ví dụ 2: Windows có chức năng backup dữ liệu để dự phòng, trường hợp trong trường hợp bạn muốn lấy lại file đã xóa hoặc ghi đè lên. Ví dụ 3: Windows 7, chức năng “ Previous Versions” có khả năng làm những việc sau: - Lấy lại 1 file mà bạn đã xóa (kể cả bằng thao tác Shift + Delete). - Xem hoặc phục hồi lại file mà bạn đã save đè lên, 1 file văn bản chẳng hạn. Ví dụ 4 : CPU có hai bộ vi sử lý: Trong hai bộ vi xử lý thì một bộ vi xử lý luôn ở trạng thái chờ chỉ được sử dụng khi hệ thống hoạt động nhiều nhằm tránh quá tải cho bộ vi xử lý còn lại. Ví dụ 5 : Để tăng mức độ bảo mật, tạo cảm giác an toàn cho người dùng lướt web, Firefox đã tích hợp chức năng chống lừa đảo trực tuyến và đưa ra những cảnh báo về các trang web có hại khi người dùng muốn truy cập vào các trang web đó. Từ những cảnh báo đó người dùng có thể từ chối hay chấp nhận để truy cập vào bên trong trang web. II. 12. Nguyên lý đẳng thế Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 7 II. 13. Nguyên lý đảo ngược - Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại (ví dụ : không làm nóng mà làm lạnh đối tượng). - Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động. - Lật ngược đối tượng II. 14. Nguyên lý tròn hóa - Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu. - Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn. - Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. II. 15. Nguyên lý linh động - Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc. - Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau. II. 16. Nguyên lý thiếu hoặc thừa Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. II. 17. Nguyên lý chuyển sang chiều khác - Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều), tương tự những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hóa khi chuyển sang không gian (ba chiều). - Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng. - Đặt 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. Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 8 Ví dụ: “Máy tính bảng”: Khi xoay chiều của màn hình so với phương thẳng đứng dù là ngang hay dọc thì việc hiển thị sẽ tự động xoay đúng với phương thẳng đứng, giúp cho việc nhìn được dể dàng hơn. Ví dụ: Với một số máy tính bảng có hai camera, có tính năng chụp hình theo camera phía sau, tuy nhiên cũng cho phép thay đổi để chụp theo camera phía trước. Trước kia, máy tính bảng có nhiều nút bấm để điều khiển, Steven job đã đi theo một hướng khác là một chiếc máy tính mà chỉ có một nút bấm. II. 18. Sử dụng các dao động cơ học - Làm đối tượng dao động. - Nếu đã có dao động, tăng tần số dao động. - Sử dụng tần số cộng hưởng. - Thay vì dùng các bộ rung cơ học. dùng các bộ rung áp điện. - Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ. II. 19. Nguyên lý tác động theo chu kỳ - Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung). - Nếu đã có tác động theo chu ký, hãy thay đổi chu kỳ. - Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiên tác động khác. Ví dụ: Các phần mềm trên máy tính đa số đều sử dụng nguyên tắc này. Có thể lấy một số phần mềm ứng dụng phổ biến như các chương trình virus đều có thể lập lình cho quá trình update dữ liệu. Hay ngay cả trong window cũng có quá trình update theo chu kỳ. II. 20. Nguyên lý liên tục tác động có ích - Thực hiên công viêc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượnng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải). - Khắc phục vận hành không tải và trung gian. - Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay. Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 9 II. 21. Nguyên lý vượt nhanh - Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. - Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết. Ví dụ: Khi mà chúng ta lựa chọn định dạng ổ đĩa, thì có một sự lựa chọn là Quick format giúp chúng ta định dạng nhanh hơn. Phần mềm diệt virus nổi tiếng hiện nay thông thường có hai cơ chế Quick Scan hay Full Scan. II. 22. Nguyên lý biến hại thành lợi - Sử dụng những tác nhân có hại (ví dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi. - Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác. - Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. II. 23. Nguyên lý quan hệ phản hồi - Thiết lập quan hệ phản hồi. - Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. Ví dụ 1: Khi đăng ký làm thành viên của một trang web, người dùng bắt buộc phải xác nhận lại thông tin bằng cách nhấp vào đường dẫn được gởi trực tiếp đến mail của người dùng từ trang web đó. Sau khi đã xác nhận thì người dùng có truy cập như là thành viên chính thức vào trang web đó. Ví dụ 2: Hệ điều hành giao tiếp với ngừơi sử dụng nên Windows phải có khả năng phản hồi lại yêu cầu của người dùng thông qua giao diện đồ hoạ thân thiện với người dùng và dể sự dụng. Sau khi phản hồi Windows chở hành động tiếp theo của người dùng và dựa vào đó để thực thi các process tiếp theo. Như vậy quá trình xử lý tiệp tục cho đến khi mọi nhu cầu của người sử dụng được đáp ứng. Môn Phương pháp nghiên cứu khoa học HVTH: LÊ XUÂN MAI Trang 10 II. 24. Nguyên lý sử dụng trung gian Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp. Ví dụ: Các máy tình trong một mạng LAN được kết nối với nhau thông qua các sợi dây cáp mạng Việc truyền hình ảnh từ máy tính lên màn hình ti vi được thực hiện bởi việc kết nới dây cáp đầu HDMI. Ví dụ: Nhưng với những máy tính không có cổng HDMI, từ ta sử dụng 2 dây cáp trung gian đầu VGA-DVI nối với đây cáp đầu DVI-HDMI, sau đó nối vào dây đầu HDMI. II. 25. Nguyên lý tự phục vụ - Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. - Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lương dư. II. 26. Nguyên lý sao chép - Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao. - Thay thế đối tượng hay hệ các đối tượng bằng bản sao quang học(ảnh, hình vẽ với các tỷ lệ cần thiết. - Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. Ví dụ: Trong hệ điều hành Window,ta thấy các đối tượng đều có tác vụ copy.Tác vụ này có chức năng như tạo ra một bản sao cho đối tượng giống y hệt đối tượng tạo ra nó. Ví dụ: Phần mềm Paint, ứng dụng vẽ đơn giản của hệ điều hành Windows, n