Đề tài Những nguyên tắc sáng tạo được ứng dụng trong quá trình của google search

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ________________ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Đề tài: NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ĐƢỢC ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH CỦA GOOGLE SEARCH Giảng viên hƣớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Học viên thực hiện: Phạm Thanh Quốc Mã số: CH1211059 TP. HCM, năm 2012 Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 i MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ iii I. GIỚI THIỆU NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ĐƢỢC DÙNG TRONG BÀI THU HOẠCH .............................................................................................................................. 1 1. Nguyên tắc phân nhỏ ................................................................................................. 1 2. Nguyên tắc tách khỏi ................................................................................................. 1 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ .................................................................................... 1 4. Nguyên tắc phản đối xứng ......................................................................................... 1 5. Nguyên tắc kết hợp .................................................................................................... 1 6. Nguyên tắc vạn năng ................................................................................................. 1 7. Nguyên tắc chứa trong ............................................................................................... 2 8. Nguyên tắc phản trọng lƣợng .................................................................................... 2 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ .................................................................................. 2 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ....................................................................................... 2 11. Nguyên tắc dự phòng ................................................................................................. 2 12. Nguyên tắc đẳng thế .................................................................................................. 2 13. Nguyên tắc đảo ngƣợc ............................................................................................... 3 14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa .......................................................................................... 3 15. Nguyên tắc linh động ................................................................................................. 3 16. Nguyên tắc giải (tác động) “thiếu ” hoặc “thừa” ....................................................... 3 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác .......................................................................... 3 18. Sử dụng các dao động cơ học .................................................................................... 4 19. Nguyên tắc tác đợng theo chu kì ............................................................................... 4 20. Nguyên tắc liên tục các tác động có ích .................................................................... 4 21. Nguyên tắc “vƣợt nhanh” .......................................................................................... 4 22. Nguyên tắc biến hại thành lợi .................................................................................... 4 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi..................................................................................... 5 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian .................................................................................. 5 25. Nguyên tắc tự phục vụ ............................................................................................... 5 26. Nguyên tắc sao chép(copy)........................................................................................ 5 27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” ................................................................................. 5 28. Thay thế sơ đồ (kết cấu ) cơ học ................................................................................ 5 29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng ................................................................................ 6 30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng ................................................................................. 6 31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ ..................................................................................... 6 Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 ii 32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc ..................................................................................... 6 33. Nguyên tắc đồng nhất ................................................................................................ 6 34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần ............................................................. 6 35. Thay đổi các thông số hóa lý của đối tƣợng .............................................................. 7 36. Sử dụng chuyển pha................................................................................................... 7 37. Sử dụng sự nở nhiệt ................................................................................................... 7 38. Sử dụng các chất oxy hóa mạnh ................................................................................ 7 39. Thay đổi độ trơ .......................................................................................................... 7 40. Sử dụng các vật liệu hợp thành(composite)............................................................... 7 II. NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ĐƢỢC ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN GOOGLE SEARCH ............................................................................................ 8 1. Khái quát về hành trình phát triển của Google Search từ năm 1998 ......................... 8 2. So sánh giữa 2 công cụ tìm kiếm: Google Search và Bing...................................... 17 3. Một số nguyên tắc sáng tạo đƣợc ứng dụng trong suốt quá trình phát triển của Google Search ........................................................................................................................ 19 4. Máy meta search engine (Máy tìm kiếm liên hợp - MTKLH) ................................ 21 III. KẾT LUẬN ..................................................................................................................... 25 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 26 Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 iii LỜI MỞ ĐẦU Mỗi ngày chúng ta điều truy cập vào trang web của Google và nó đã trở là một cụm từ quen thuộc với tất cả những ai đã sử dụng Internet, là công cụ tìm kiếm thông tin trên mạng. Khi muốn tìm kiếm thông tin về vấn đề gì, chỉ cần truy cập vào trang web www.google.com, gõ từ khóa liên quan đến thông tin cần tìm là Google sẽ cung cấp hàng chục, hàng trăm thậm chí hàng ngàn đƣờng dẫn tới các website có chứa thông tin về vấn đề đó. Google Search đƣợc nhiều ngƣời đánh giá là công cụ tìm kiếm hữu ích và mạnh mẽ nhất trên Internet. Tên "Google" là một lối chơi chữ của từ googol, bằng 10100. Google chọn tên này để thể hiện sứ mệnh của công ty để sắp xếp số lƣợng thông tin khổng lồ trên mạng. Googleplex, tên của trụ sở Google, có nghĩa là 10 googol. Đầu năm 2012, Google đứng đầu trong danh sách 100 công ty có môi trƣờng làm việc tốt nhất ở Mỹ do tạp chí Fortune bình chọn với tỷ lệ tăng trƣởng việc làm trong năm 2011 là 33%. Đó là lý do em chọn đề tài này để khái quát những nguyên tắc sáng tạo và ứng dụng trong quá trình nghiên cứu và phát triển Google Search. Em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH . Hoàng Kiếm, giảng viên môn PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC đã truyền đạt những kiến thức quý báu trong môn học giúp cho chúng em có đƣợc những sáng tạo trong quá trình học tập và nghiên cứu sau này. Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 1 I. GIỚI THIỆU NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ĐƢỢC DÙNG TRONG BÀI THU HOẠCH Dựa trên việc phân tích hàng trăm, hàng ngàn sáng chế ở những ngành kỹ thuật mũi nhọn, thì giáo sƣ Alshuller đã đúc kết đƣợc 40 Nguyên tắc sáng tạo cơ bản: 1. Nguyên tắc phân nhỏ - Chia nhỏ đối tƣợng thành các phần độc lập - Làm đối tƣợng trở nên tháo lắp đƣợc - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tƣợng 2. Nguyên tắc tách khỏi - 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 . 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ - Chuyển đối tƣợng (hay môi trƣờng bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. - Các phần khác nhau của đối tƣợng phải có các chức năng khác nhau - Mỗi phần của đối tƣợng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc. 4. Nguyên tắc phản đối xứng - Chuyển đối tƣợng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung giãm bật đối xứng). 5. Nguyên tắc kết hợp - Kết hợp các đối tƣợng đồng nhất hoặc các đối tƣợng dùng cho các hoạt động kế cận . - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. 6. Nguyên tắc vạn năng - Đối tƣợng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tƣợng khác . Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 2 7. Nguyên tắc chứa trong - Một đối tƣợng đƣợc đặt bên trong đối tƣợng khác và bản thân nó lại chứa đối tƣợng thứ ba ... - Một đối tƣợng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tƣợng khác. 8. Nguyên tắc phản trọng lƣợng - Bù trừ trọng lƣợng của đối tƣợng bằng cách gắn nó với các đối tƣợng khác có lực nâng. - Bù trừ trọng lƣợng của đối tƣợng bằng tƣơng tác với môi trƣờng nhƣ sử dụng các lực thủy động, khí động.. 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ - Gây ứng suất trƣớc với đối tƣợng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tƣợng làm việc (hoặc gây ứng suất trƣớc để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngƣợc lại ). 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ - Thực hiện trƣớc sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tƣợng. - Cần sắp xếp đối tƣợng trƣớc, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển. 11. Nguyên tắc dự phòng - Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tƣợng bằng cách chuẩn bị trƣớc các phƣơng tiện báo động , ứng cƣ́u , an toàn . 12. Nguyên tắc đẳng thế - Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tƣợng . Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 3 13. Nguyên tắc đảo ngƣợc - Thay vì hành động nhƣ yêu cầu bài toán , hành động ngƣợc lại (ví dụ , không làm nóng mà làm lạnh đối tƣợng ) - Làm phần chuyển động của đối tƣợng (hay môi trƣờng bên ngoài ) thành đƣ́ng yên và ngƣợc lại , phần đƣ́ng yên thành chuyển động . 14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa - Chuyển nhƣ̃ng phần thẳng của đối tƣợng thành cong , mặt phẳ ng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu . - Sƣ̉ dụng các con lăn , viên bi , vòng xoắn . - Chuyển sang chuyển độg quay , sƣ̉ dung lƣ̣c ly tâm . 15. Nguyên tắc linh động - Cần thay đổi các đặt trƣng của đối tƣợng hay môi trƣờ ng bên ngoài sao cho chúng tối ƣu trong từng giai đoạn làm việc . - Phân chia đối tƣợng thành tƣ̀ng phần , có khả năng dịch chuyển với nhau . 16. Nguyên tắc giải (tác động) “thiếu ” hoặc “thừa” - Nếu nhƣ khó nhận đƣợc 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 . 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác - Nhƣ̃ng khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp ) đối tƣợng theo đƣờng (một chiều) sẽ đƣợc kh ắc phục nếu cho đối tƣợng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều). Tƣơng tƣ̣ , nhƣ̃ng bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tƣợng trên mặt phẳng sẽ đƣợc đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều ). - Chuyển các đối tƣợng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng . - Đặt đối tƣợng nằm nghiêng . - Sƣ̉ dụng mặt sau của diện tích cho trƣớc . Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 4 - Sƣ̉ dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trƣớc . 18. Sử dụng các dao động cơ học - Làm đối tƣợng dao động . Nếu đã có dao động , tăng tầng số dao động ( đến tầng số siêu âm ). - Sƣ̉ dụng tầng số cộng hƣởng . - Thay vì dùng các bộ rung cơ học , dùng các bộ rung áp điện . - Sƣ̉ dụng siêu âm kết hợp với trƣờng điện tƣ̀ . 19. Nguyên tắc tác đợng theo chu kì - Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung). - Nếu đã có tác động theo chu kỳ , hãy thay đổi chu kỳ . - Sƣ̉ dụng các khoảng thời gian giƣ̃a các xung để thực hiện tác động khác . 20. Nguyên tắc liên tục các tác động có ích - Thƣ̣c hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tƣợng 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 qua . 21. Nguyên tắc “vƣợt nhanh” - Vƣợt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. - Vƣợt nhanh để có đƣợc hiệu ứng cần thiết. 22. Nguyên tắc biến hại thành lợi - Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trƣờng) để thu đƣợc hiệu ứng có lợi. - Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác. - Tăng cƣờng tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 5 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi - Thiết lập quan hệ phản hồi - Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian - Sử dụng đối tƣợng trung gian, chuyển tiếp. 25. Nguyên tắc tự phục vụ - Đối tƣợng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. - Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lƣợng dƣ. 26. Nguyên tắc sao chép(copy) - Thay vì sử dụng những cái không đƣợc phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao. - Thay thế đối tƣợng hoặc hệ các đối tƣợng 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 biẻu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy đƣợc bằng mắt thƣờng), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. 27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” - Thay thế đối tƣợng đắt tiền bằng bộ các đối tƣợng rẻ có chất lƣợng kém hơn (thí dụ nhƣ về tuổi thọ). 28. Thay thế sơ đồ (kết cấu ) cơ học - Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. - Sử dụng điện trƣờng, từ trƣờng và điện từ trƣờng trong tƣơng tác với đối tƣợng - Chuyển các trƣờng đứng yên sang chuyển động, các trƣờng cố định sang thay đổi theo thời gian, các trƣờng đồng nhất sang có cấu trúc nhất định . - Sử dụng các trƣờng kết hợp với các hạt sắt từ. Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 6 29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng - Thay cho các phần của đối tƣợng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực. 30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng - Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối. - Cách ly đối tƣợng với môi trƣờng bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng. 31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ - Làm đối tƣợng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ…) - Nếu đối tƣợng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. 32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc - Thay đổi màu sắc của đối tƣợng hay môi trƣờng bên ngoài - Thay đổi độ trong suốt của của đối tƣợng hay môi trƣờng bên ngoài. - Để có thể quan sát đƣợc những đối tƣợng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang. - Nếu các chất phụ gia đó đã đƣợc sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. - Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp. 33. Nguyên tắc đồng nhất - Những đối tƣợng, tƣơng tác với đối tƣợng cho trƣớc, phải đƣợc làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tƣợng cho trƣớc. 34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần - Phần đối tƣợng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không càn thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi..) hoặc phải biến dạng. - Các phần mất mát của đối tƣợng phải đƣợc phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 7 35. Thay đổi các thông số hóa lý của đối tƣợng - Thay đổi trạng thái đối tƣợng. - Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc. - Thay đổi độ dẻo - Thay đổi nhiệt độ, thể tích. 36. Sử dụng chuyển pha - Sử dụng các hiện tƣợng nảy sinh trong quá trình chuyển pha nhƣ: thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lƣợng... 37. Sử dụng sự nở nhiệt - Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu. - Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau. 38. Sử dụng các chất oxy hóa mạnh - Thay không khí thƣờng bằng không khí giàu oxy. - Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy. - Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc oxy. - Thay Oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hoá) bằng chính ozon. 39. Thay đổi độ trơ - Thay môi trƣờng thông thƣờng bằng môi trƣờng trung hoà. - Đƣa thêm vào đối tƣợng các phần , các chất , phụ gia trung hoà. - Thực hiện quá trình trong chân không. 40. Sử dụng các vật liệu hợp thành(composite) - Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite). Hay nói chung sử dụng các vật liệu mới. Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 8 II. NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ĐƢỢC ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN GOOGLE SEARCH 1. Khái quát về hành trình phát triển của Google Search từ năm 1998 Google là một công ty Internet có trụ sở tại Hoa Kỳ, đƣợc thành lập vào năm 1998. Sản phẩm chính của công ty này là công cụ tìm kiếm Google. Đầu tiên (1996) Google là một công trình nghiên cứu của Larry Page và Sergey Brin, hai nghiên cứu sinh tại trƣờng Đại học Stanford. Họ có giả thuyết cho rằng một công cụ tìm kiếm dựa vào phân tích các liên hệ giữa các website sẽ đem lại kết quả tốt hơn cách đang đƣợc hiện hành lúc bấy giờ (1996). Đầu tiên nó đƣợc gọi là BackRub (Gãi lƣng) vì hệ thống này dùng các liên kết đến để ƣớc tính tầm quan trọng của trang. a. Năm 1998 Công cụ tìm kiếm Google được nhiều người ủng hộ và sử dụng vì nó có một cách trình bày gọn và đơn giản cũng như đem lại kết quả thích hợp và nâng cao. Giao diện rất đơn giản của Google Search khi mới ra mắt năm 1998: Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 9 b. Năm 2000 - 2001 Vài năm sau, kết quả tìm kiếm trên Google vẫn còn khá “thô sơ”, chỉ là những đƣờng link màu xanh với các mục quảng cáo đặt phía bên phải trang: Trong năm 2000, Google đã bắt đầu bán quảng cáo bằng từ khóa để đem lại kết quả thích hợp hơn cho ngƣời dùng. Những quảng cáo này chỉ dùng văn chứ không dùng hình để giữ chất đơn giản của trang và tránh sự lộn xộn và đồng thời để trang đƣợc hiển thị nhanh hơn. Google nhận đƣợc bằng sáng chế cho kỹ thuật sắp xếp trang web PageRank ngày 4 tháng 9 năm 2001. Bằng đƣa quyền cho Đại học Stanford và liệt kê Larry Page là ngƣời sáng chế. Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học GS.TSKH. Hoàng Kiếm Phạm Thanh Quốc – CH1211059 10 c. Năm 2006 Khoảng n