Đề tài Ứng dụng các nguyên tắc, các phương 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 Chuột máy tính dưới góc nhìn của các nguyên tắc, phương pháp sáng tạo và việc vận dụng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN PHÒNG QUẢN LÝ ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC ------ Ứng dụng các nguyên tắc, các phương 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 Chuột máy tính dưới góc nhìn của các nguyên tắc, phương pháp sáng tạo và việc vận dụng 6 mũ tư duy vào trong lĩnh vực kinh doanh để cải tiến sản phẩm trên nền một sản phẩm khác đã có” Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 2 MỤC LỤC ------ LỜI MỞ ĐẤU .................................................................................................. 4 NỘI DUNG ...................................................................................................... 5 A. VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG 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 phương pháp phát hiện vấn đề khoa học ................................................. 6 II. Phương pháp giải quyết vấn đề - bài toán phát minh Vepol ......................... 6 III. Các thủ thuật, nguyên tắc về phát minh, sáng chế ........................................ 7 1. Nguyên tắc phân nhỏ.............................................................................................. 7 2. Nguyên tắc “tách riêng” .......................................................................................... 7 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ .............................................................................. 9 4. Nguyên tắc phản đối xứng .................................................................................. 10 5. Nguyên tắc kết hợp ............................................................................................... 10 6. Nguyên tắc vạn năng ............................................................................................ 11 7. Nguyên tắc chứa trong ......................................................................................... 12 8. Nguyên tắc phản trọng lượng ............................................................................. 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 ngược ...................................................................................... 16 14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa ................................................................................. 17 15. Nguyên tắc năng động ....................................................................................... 17 16. Nguyên tắc tác động bộ phận và dư thừa ..................................................... 18 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác .............................................................. 19 18. Nguyên tắc sự dao động cơ học ..................................................................... 20 19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ .................................................................... 21 20. Nguyên tắc tác động hữu hiệu ......................................................................... 21 21. Nguyên tắc vượt nhanh ..................................................................................... 22 22. Nguyên tắc chuyển hại thành lợi ..................................................................... 22 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi .......................................................................... 23 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian ........................................................................ 24 25. Nguyên tắc tự phục vụ ....................................................................................... 24 26. Nguyên tắc sao chép .......................................................................................... 25 27. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ............................................................................... 26 28. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học .................................................................. 27 29. Nguyên tắc sử dụng các kết cấu thủy và khí ................................................ 28 30. Nguyên tắc sử dụng bao mềm dẻo và mềm mỏng ..................................... 28 Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 3 31. Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ ............................................................. 29 32. Nguyên tắc đổi màu ............................................................................................ 29 33. Nguyên tắc đồng nhất ........................................................................................ 31 34. Nguyên tắc loại bỏ và tái sinh từng phần ...................................................... 31 35. Nguyên tắc đổi các thông số hóa lý của đối tượng ..................................... 32 36. Nguyên tắc sử dụng chuyển pha ..................................................................... 33 37. Nguyên tắc sử dụng nở nhiệt ........................................................................... 34 38. Nguyên tắc sử dụng các chất Oxy hóa .......................................................... 35 39. Nguyên tắc sử dụng môi trường trơ ............................................................... 35 40. Nguyên tắc sử dụng vật liệu tổng hợp ........................................................... 36 B. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ - BÀI TOÁN TRONG TIN HỌC. ................................................................................................... 37 I. Phương pháp trực tiếp: ......................................................................................... 37 II. Phương pháp gián tiếp : ...................................................................................... 39 C. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN SẢN PHẨM TỪ VIỆC ỨNG DỤNG 6 MŨ TƯ DUY TRONG KINH DOANH. ................................................................. 41 D. TÌM HIỂU VÀ PHÂN TÍCH CÁCH VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG VIỆC SÁNG TẠO VÀ CẢI TIẾN MỘT SẢN PHẨM CỤ THỂ TRONG LĨNH VỰC TIN HỌC: “MOUSE” – (CHUỘT MÁY TÍNH) ............. 42 I. Cơ chế hoạt động: .................................................................................................. 42 Chuột bi ........................................................................................................................ 44 Chuột quang ................................................................................................................ 45 Chuột tích hợp ............................................................................................................ 46 Độ phân giải ................................................................................................................ 47 Các thiết bị thay thế chuột máy tính ...................................................................... 47 Các phụ kiện kèm với chuột .................................................................................... 47 II. Kiểu kết nối ............................................................................................................. 47 III. Những phím bấm và bánh xe cuộn .................................................................. 49 IV. Tốc độ và độ chính xác ...................................................................................... 50 V. Những biến thể của chuột máy tính .................................................................. 52 KẾT LUẬN ................................................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 71 Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 4 LỜI MỞ ĐẤU ------ Khoa học và công nghệ là đặc trưng của mọi thời đại, nghiên cứu khoa học đã trở thành hoạt động sôi nổi và trải rộng khắp trên phạm vi toàn cầu. 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. Theo định luật Moore, cứ mỗi chu kỳ 18 tháng sẽ có một sản phẩm sáng tạo mới ra đời với nhiều cải tiến mới nhưng giá thành lại rẻ hơn sản phẩm trước rất nhiều. Cứ thế, công nghệ tiếp tục phát triến cuộc hành trình sáng tạo theo hướng nhỏ hơn hay lớn hơn tùy yêu cầu người 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 hưởng thật nhiều các sản phẩm tiện ích, đa năng, đẹp mắt. Vấn đề đặt ra là “Người ta 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? Vì thế, trong bài thu hoạch em sẽ trình bày nội dung: “Ứng dụng các nguyên tắc, các phương 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 Chuột máy tính dưới góc nhìn của các nguyên tắc, phương pháp sáng tạo và việc vận dụng 6 mũ tư duy vào trong lĩnh vực kinh doanh để cải tiến sản phẩm trên nền một sản phẩm khác đã có” . Thông qua bài thu hoạch, em xin gửi lời cảm ơn đến Giáo sư - Tiến sỹ Khoa Học Hoàng Văn 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 “Phương pháp nghiên cứu luận sáng tạo trong 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 được sự cần thiết của môn học đang ảnh hường và chi phối đến nhiều lĩnh vực trong thời đại. Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 5 NỘI DUNG ------ A. VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT I. Vấn đề khoa học 1. Khái niệm Vấn đề khoa học (Scientific Problem) còn được gọi là vấn đề nghiên cứu (research problem) hoặc câu hỏi nghiên cứu là câu hỏi được đặt ra khi người nghiên cứu đứng trước 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 phương pháp nghiên cứu để làm sáng tỏ về lý thuyết và thực tiễn như 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 được cho trong hình dưới đây: 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 Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng 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 ngược lại những quan niệm thông thường 4. Quan sát những vướng 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. Phương 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 tương hổ và một loại trường hay năng lượng”. 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 đưa ra cốt chỉ để phản ánh một tính chất vật chất của hệ thống nhưng là chủ yếu nhất với bài toán đã cho. Ví dụ xét bài toán nâng cao tốc độ tàu phá băng thì băng đóng vai trò vật phẩm, tàu phá băng đóng vai trò công cụ, và trường cơ lực đặt vào tàu để tác động tương 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 trường T và trong T có 2 vật chất V1,V2. Tuy nhiên, một hệ thống ban đầu chưa 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 phương pháp: + Dựng Vepol đầy đủ + Chuyển sang Fepol T V1 V2 Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 7 + Phá vở Vepol + Xích Vepol + Liên trường III. Các thủ thuật, nguyên tắc về phát minh, sáng chế 1. Nguyên tắc phân nhỏ Nội dung: - Chia các đối tượng thành các phần độc lập - Làm đối tượng thành các thành phần tháo ráp - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng Nhận xét: Nguyên tắc phân nhỏ thường 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”… Ứng dụng trong Tin học - 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 ngược lạI, tách phần duy nhất “cần thiết” - tính chất “cần thiết” ra khỏi đối tượng. Nhận xét: - Đối tượng thông thường, có nhiều phần (tính chất, khía cạnh, chức năng…), trong khi đó, người ta chỉ thực sự cần một trong những số Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 8 đó. Vì vậy không nên dùng cả đối tượng (sẽ gây tốn thêm chi phí). Phải nghĩ cách tách phần cần thiết riêng ra để dùng. Tương tự như vậy đối với phần phiền phức (để khắc phục nhược điểm có trong đối tượng). - Nguyên tắc tách khỏi thường hay dùng với các nguyên tắc: nguyên tắc 1_Phân nhỏ, nguyên tắc 3_Phẩm chất cục bộ, nguyên tắc 5_Kết hợp, nguyên tắc 6_Vạn năng, nguyên tắc 15_Nguyên tắc linh động … Ứng dụng trong Tin học - Hệ thống ERP đã áp dụng nguyên tắc trên: Do hệ thống bao gồm nhiều Module (phân hệ), mỗi phân hệ có thể sử dụng riêng cho từng yêu cầu như: Phân hệ kế toán có thể dùng riêng cho lãnh vực kế toán, phân hệ nguồn nhân lực, phân hệ sản xuất … Công ty có thể dùng toàn bộ hệ thống cho công việc của mình, nhưng cũng có thể dùng một hay một vài module nào đó cần thiết cho công việc theo yêu cầu để giảm bớt chi phí . - Tưong tự ta cũng áp dụng nguyên tắc trên trong việc tìm khóa của một quan hệ (dựa trên tập phụ thuộc hàm). Khi đó ta sẽ tách một phần (đại diện) phụ thuộc hàm có vòng lặp (circle) ra khỏi tập phụ thuộc hàm, rồi tìm khoá trên phần phụ thuộc hàm còn lại, sau đó ta lần lượt thay thế các thuộc tính trong phần tách ra chỉ lấy “vế trái” (mà có thuộc tính vế phải nằm trong danh sách các thuộc tính khóa) với danh sách khóa vừa tìm ra, ta sẽ có danh sách khóa thật sự của quan hệ. - Vd : F={a,b,c,d} a->b b->a c->d - Ta tách phụ thuộc hàm “a->b” hay “b->a” ra khỏi danh sách phụ thuộc hàm, giả sử ta tách “a->b”. Khi đó danh sách còn lại là : b->a; c->d. Sẽ có khóa là b,c. sau đó ta lấy a trong phụ thuộc hàm “a->b” Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 9 thay thế với b ta sẽ có danh sách khóa là b,c và a,c. Áp dụng nguyên tắc trên ta sẽ tránh được việc đệ quy đi tìm khóa rất mất thời gian, nếu không khéo rất dễ bị “loop” chương trình … 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ Nội dung: - 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 những chức năng khác nhau. - Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc. Nhận xét: - Các đối tượng đầu tiên thường có tính đồng nhất cao về vật liệu, cấu hình, chức năng, thời gian, không gian, đối với các thành phần trong đối tượng. Khuynh hướng phát triển tiếp theo là: làm cho các phần có các phẩm chất, chức năng riêng của mình nhằm phục vụ tốt nhất chức năng chính hoặc mở rộng chức năng chính đó. - Nói chung nguyên tắc phẩm chất cục bộ phản ảnh khuynh hướng phát triển: từ đơn giản sang phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng. - Tinh thần “Phẩm chất cục bộ” có ý nghĩa lớn đối với nhận thức và xử lý thông tin: Không phải tin tức hay thông tin nào cũng có giá trị như nhau. Không thể có một cách tiếp cận dùng chung cho mọi loại đối tượng . Ứng dụng trong Tin học: - Trong máy tính hay các điện thoại di động sử dụng hệ điều hành, các thiết bị được làm từ nhiều chất liệu từ hợp kim quý hay chỉ bằng nhựa bình thường tùy theo chức năng nhằm phục vụ tốt nhất chức năng đó mà thôi, còn lại đều dần chuyển sang bằng nhựa để sản phẩm ngày càng nhẹ, mỏng, thon gọn hơn và giá thành sẽ rẻ hơn. Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 10 4. Nguyên tắc phản đối xứng Nội dung: - Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung, làm giảm bậc đối xứng). Nhận xét: - Giảm bậc đối xứng, ví dụ: chuyển từ hình tròn sang hình ôvan, hình vuông sang hình chữ nhật hay các hình dạng bất kỳ khác. - Thủ thuật này rất có tác dụng trong việc khắc phục tính ì tâm lý, cho rằng các đối tượng phải có tính đối xứng. - Khi đối tượng chuyển sang dạng ít đối xứng hơn, có thể làm xuất hiện thêm những tính chất mới lợi hơn. Ví dụ tận dụng hơn về nguồn tài nguyên, không gian … - Nguyên tắc phản đối xứng, có thể nói là trường hợp riêng của nguyên tắc 3_Nguyên tắc phẩm chất cục bộ. Ứng dụng trong tin học: - Chuột máy tính ngày nay có đủ thứ hình dạng tùy theo lứa tuổi, công việc và sở thích của đối tượng người dùng. - Miếng Pad lót chuột không nhất thiết là hình chữ nhật mà còn được cải tiến thành đủ thứ hình dạng và kiểu cách bất đối xứng để đáp ứng nhu cầu thời trang của người tiêu dùng trẻ. 5. Nguyên tắc kết hợp Nội dung: - Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dành cho các đối tượng kế cận. - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. Nhận xét: - “Kế cận“ ở đây không nên chỉ hiểu là gần nhau về mặt vị trí hay chức năng, mà nên hiểu là có quan hệ với nhau, bổ xung cho nhau. Do vậy có thể kết hợp các đối tượng “ngược nhau” (ví dụ: bút chì kết hợp với tẩy). Bài Thu hoạch PPNCLSTTKH  GVHD: GSTSKH Hoàng Văn Kiếm HVTH: Nguyễn Thị Kim Phượng Trang 11 - Đối tượng mới được tạo nên do sự kết hợp, thường có những tính chất, khả năng mà đối tượng riêng rẽ chưa từng có. Điều này có nguyên nhân sâu xa là lượng đổi thì chất cũng đổi do tạo được sự thống nhất của các mặt đối lập. - Nguyên tắc kết hợp thường hay sử dụng với nguyên tắc 1_Nguyên tắc phân nhỏ, nguyên tắc 3_Ngu