Đề tài Ứng dụng các nguyên tắc sáng tạo trong quá trình xây dựng và phát triển Iphone

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ------------------ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Đề tài: NG NG NG N T NG TẠ TR NG TR N NG T TR N N Giáo viên hướng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Học viên: Đỗ Minh Doãn – MSHV: 1212006 TpHCM, 2012 M C L C LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................................................... 1 I. HỆ THỐNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN ...................................................................... 2 1. NGUYÊN TẮC PHÂN NHỎ ................................................................................................................................. 2 2. NGUYÊN TẮC TÁCH KHỎI ĐỐI TƯỢNG......................................................................................................... 2 3. NGUYÊN TẮC PHẨM CHẤT CỤC BỘ .............................................................................................................. 3 4. NGUYÊN TẮC PHẢN ĐỐI XỨNG ...................................................................................................................... 3 5. NGUYÊN TẮC KẾT HỢP..................................................................................................................................... 4 6. NGUYÊN TẮC VẠN NĂNG ................................................................................................................................ 4 7. NGUYÊN TẮC “CHỨA TRONG” ........................................................................................................................ 5 8. NGUYÊN TẮC PHẢN TRỌNG LƯỢNG ............................................................................................................. 5 9. NGUYÊN TẮC GÂY ỨNG SUẤT SƠ BỘ ........................................................................................................... 6 10. NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN SƠ BỘ .............................................................................................................. 6 11. NGUYÊN TẮC DỰ PHÒNG ............................................................................................................................ 7 12. NGUYÊN TẮC ĐẲNG THẾ ............................................................................................................................ 7 13. NGUYÊN TẮC ĐẢO NGƯỢC......................................................................................................................... 8 14. NGUYÊN TẮC CẦU(TRÒN) HÓA ................................................................................................................. 8 15. NGUYÊN TẮC LINH ĐỘNG .......................................................................................................................... 9 16. NGUYÊN TẮC GIẢI “THIẾU” HOẶC “THỪA” ............................................................................................ 9 17. NGUYÊN TẮC CHUYỂN SANG CHIỀU KHÁC ......................................................................................... 10 18. SỬ DỤNG CÁC DAO ĐỘNG CƠ HỌC ........................................................................................................ 11 19. NGUYÊN TẮC DAO ĐỘNG THEO CHU KỲ .............................................................................................. 11 20. NGUYÊN TẮC LIÊN TỤC TÁC ĐỘNG CÓ ÍCH ......................................................................................... 12 21. NGUYÊN TẮC “VƯỢT NHANH” ................................................................................................................ 12 22. NGUYÊN TẮC BIẾN HẠI THÀNH LỢI ....................................................................................................... 13 23. NGUYÊN TẮC QUAN HỆ PHẢN HỒI ......................................................................................................... 14 24. NGUYÊN TẮC SỬ DỤNG TRUNG GIAN ................................................................................................... 14 25. NGUYÊN TẮC TỰ PHỤC VỤ ....................................................................................................................... 15 26. NGUYÊN TẮC SAO CHÉP (COPY) ............................................................................................................. 16 27. NGUYÊN TẮC “RẺ” THAY CHO “ĐẮT” .................................................................................................... 17 28. THAY THẾ SƠ ĐỒ CƠ HỌC ......................................................................................................................... 17 29. SỬ DỤNG CÁC KẾT CẤU KHÍ VÀ LỎNG ................................................................................................. 18 30. SỬ DỤNG VỎ DẺO VÀ MÀNG MỎNG ....................................................................................................... 19 31. SỬ DỤNG CÁC VẬT LIỆU NHIỀU LỖ ....................................................................................................... 19 32. NGUYÊN TẮC THAY ĐỔI MÀU SẮC ........................................................................................................ 20 33. NGUYÊN TẮC ĐỒNG NHẤT ....................................................................................................................... 21 34. NGUYÊN TẮC PHÂN HỦY HOẶC TÁI SINH CÁC PHẦN ....................................................................... 21 35. THAY ĐỔI CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ CỦA ĐỐI TƯỢNG ........................................................................ 22 36. SỬ DỤNG CHUYỂN PHA ............................................................................................................................. 23 37. SỬ DỤNG SỰ NỞ NHIỆT ............................................................................................................................. 24 38. SỬ DỤNG CÁC CHẤT ÔXY HÓA MẠNH .................................................................................................. 25 39. THAY ĐỔI ĐỘ TRƠ ...................................................................................................................................... 26 40. SỬ DỤNG CÁC VẬT LIỆU HỢP THÀNH (COMPOSITE) ......................................................................... 26 II. ỨNG DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG UÁ TR NH Y DỰNG V PHÁT TRIỂN IPHONE .............................................................................................................................................. 27 1. NGUYÊN TẮC LINH ĐỘNG: ............................................................................................................................ 27 2. NGUYÊN TẮC VẠN NĂNG : ............................................................................................................................ 28 3. NGUYÊN LÝ KẾT HỢP: .................................................................................................................................... 28 4. NGUYÊN TẮC ĐỒNG NHẤT : .......................................................................................................................... 28 5. NGUYÊN LÝ PHẢN TRỌNG LƯỢNG ............................................................................................................. 29 6. NGUYÊN LÝ TỰ PHỤC VỤ .............................................................................................................................. 29 7. NGUYÊN LÝ TÁCH KHỎI ................................................................................................................................ 29 8. NGUYÊN TẮC PHẨM CHẤT CỤC BỘ ............................................................................................................ 30 9. SỬ DỤNG CÁC VẬT LIỆU HỢP THÀNH ........................................................................................................ 30 III. ẾT LUẬN ......................................................................................................................................... 31 T I LIỆU THA HẢO .................................................................................................................... 32 1 LỜI MỞ ĐẦU Suốt các thập kỷ qua, con người đã không ngừng tư duy, sáng tạo để thực hiện mọi công việc theo cách đơn giản hơn, tốt hơn và nhanh chóng hơn. Sáng tạo gắn liền với sự thay đổi của thế giới cùng các phương án lựa chọn mới. Sự sáng tạo xuất hiện ở mọi con người và mọi giai đoạn trong cuộc sống của chúng ta. Cũng qua sự phân tích này, ta thấy được vai trò vô cùng to lớn của sự sáng tạo. Nhưng phần lớn mọi người thường suy nghĩ một cách tự nhiên mà ít khi suy nghĩ làm sao để suy nghĩ của mình trở nên tốt hơn, có hiệu quả hơn. Cách suy nghĩ tự nhiên có năng xuất, hiệu quả thấp và nhiều khi phải trả giá đắt cho những quyết định sai. Trong phạm vi đề tài này, tôi xin trình bày khái quát những nguyên tắc sáng tạo được ứng dụng trong quá trình xây dựng và phát triển Iphone. Cầm một chiếc Iphone trên tay, thoạt nhìn ta sẽ dễ dàng cảm nhận ban đầu vẻ ngoài thiết kế của nó trông thật đơn giản và nhã nhặn nhưng bên trong nó, con người đã bỏ một khối lượng chất xám khổng lồ vào công đoạn sáng tạo, bao gồm vô vàn các tính năng tiện ích như nghe gọi, chụp ảnh, quay phim, lướt web, media, tải, cập nhật, đồng bộ các ứng dụng... Không chỉ vậy mà thao tác tương tác cũng rất đơn giản nhẹ nhàng và tiện lợi chỉ bằng sự di chuyển của những ngón tay trần. Để được như vậy, nó đã kết tinh rất nhiều ý tưởng sáng tạo và tài hoa trong đó. Thiết kế đơn giản của Iphone ẩn chứa rất nhiều điều, do đó tôi rất mong sẽ được sự đón nhận của thầy và các bạn! in cảm ơn thầy Hoàng iếm đã giảng dạy và hướng dẫn em hoàn thành bài tiểu luận này. Chúc thầy được nhiều sức khỏe và niềm vui. 2 I. HỆ THỐNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN 1. NGUYÊN T C PHÂN NHỎ  Nội dung - Chia đối tượng thành các phần độc lập. - Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng.  Nhận xét: - Phân nhỏ ra cho vừa sức, cho dễ thực hiện, cho phù hợp với những phương tiện hiện có....Tháo lắp làm cho đối tượng trở nên nhỏ gọn. - Sự thay đổi về lượng dẫn đến sự thay đổi về chất, cho nên phân nhỏ có thể làm đối tượng có thêm những tính chất mới, thậm chí ngược với tính chất đã có.  Ví dụ: - Module hóa trong kỹ thuật lập trình. - Trong bài toán tìm kiếm nhị phân, ta chia đôi dãy phần tử, mỗi lần tìm kiếm chỉ tìm kiếm một nữa dãy. 2. NGUYÊN T C TÁCH KHỎ ĐỐ TƯỢNG  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 thành phần, trong khi đó người ta chỉ thực sự cần 1 trong những số đó. - Do tách khỏi đối tượng mà phần tách ra (hoặc phần giữ lại) có thêm những tính chất, những khả năng mới. Do đó, cần tận dụng chúng.  Ví dụ: - Các máy tính đầu tiên thì CPU, RA được gắn “chết” vào bo mạch chính, muốn thay thế rất khó khăn thường là phải thay cả bo mạch chính. Về sau CPU, RAM được tách riêng khỏi bo mạch chính thuận tiện thay thế hay nâng cấp. 3 3. NGUYÊN T C PHẨM CHẤT C C 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 các chức năng khác nhau - Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của 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 phần trong đối tượng. - Các đối tượng đồng nhất đầu tiên còn phát triển theo khuynh hướng chuyên dụng hóa, đa dạng hóa so với nhau. Với thời gian, môi trường, tác động bên ngoài cũng bị biến đổi. - Nguyên tắc phẩm chất cục bộ phản ánh 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 việc nhận thức và xử lý thông tin.  Ví dụ: - Cách sắp xếp các phím chữ cái trên bàn máy đánh chữ. 4. NGUYÊN T C PHẢN ĐỐI X NG  Nội dung: Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung làm giảm bậc đối xứng).  Nhận xét: - Thủ thuật này rất có tác dụng trong việc khắc phục tính ì tâm lý, cho rằng các đối tượng phải có hình dạng đối xứng. hi đối tượng chuyển sang dạng ít đối xứng hơn, có thể làm xuất hiện những tính chất mới lợi hơn.  Ví dụ: - Để tăng độ tin cậy và làm công việc đóng, mở cống được dễ dàng, chỉ cần một 4 người cũng làm được. Nắp đậy cống làm hình ôvan thay vì có hình tròn. 5. NGUYÊN T C KẾT HỢP  Nội dung - ết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đố tượng dùng cho các hoạt động kế cận. - ết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận.  Nhận xét - Đối tượng mới, tạo nên do sự kết hợp, thường có những tính chất, khả năng mà từng đối tượng riêng rẽ trước đây chưa có - Điều này phản ánh một khuynh hướng phát triển biện chứng: sự liên kết, hợp tác hoá thường đi kèm với sự phân công lao động và chuyên môn hóa.  Ví dụ: - Trong lĩnh vực phần mềm, ngày nay một dự án khó có thể dùng một ngôn ngữ lập trình thực hiện từ đầu đến cuối mà phải có sự kết hợp nhiều…. với nhau. - Hệ điều hành đa nhiệm. - Chương trình máy tính : Các ngôn ngữ cấp cao thường cho phép kết hợp mã nguồn của Assembly. 6. NGUYÊN T C VẠN NĂNG  Nội dung: Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác.  Nhận xét: - Nguyên tắc vạn năng, trước tiên và hay được dùng trong các lĩnh vực, tại đó có những sự hạn chế việc phát triển theo “chiều rộng” như khó có thể tăng thêm về trọng lượng, thể tích, diện tích… - Nguyên tắc vạn năng còn được dùng với mục đích tăng mức độ tận dụng các nguồn dự trữ có trong đối tượng. Nguyên tắc vạn năng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế, chế tạo, dự báo…, vì nó phản ánh khuynh hướng phát triển, tăng số 5 chức năng mà đối tượng có thể thực hiện được.  Ví dụ: - Camera trên các điện thoại vừa có thể chụp hình, quay phim, hay để chat thoại video…Trên điện thoại, trong lúc vừa nghe nhạc cũng có thể vừa xem phim, đọc báo, lướt web,… 7. NGUYÊN T “ A TR NG”  Nội dung - 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.  Nhận xét - "Chứa trong" chỉ ra hướng tận dụng những nguồn dự trữ có sẵn trong đối tượng, cụ thể là phần thể tích bên trong đối tượng."Chứa trong" làm cho đối tượng có thêm những tính chất mới mà trước đây chưa có như : gọn hơn, tăng độ an toàn, bền vững, linh động hơn.....  Ví dụ: - Loại tay cầm dùng cho tuốc-nơ-vít, khoan tay...bên trong rỗng, có nắp vặn, đóng vai trò cái hộp đựng đầu tuốc-nơ-vít, mũi khoan. 8. NGUYÊN T C PHẢN TRỌNG LƯỢNG  Nội dung - 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 tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động...  Nhận xét - Thủ thuật này đòi hỏi sự mềm dẻo trong cách tiếp cận giải quyết vấn đề: nếu khắc phục trực tiếp nhược điểm là điều khó làm thì nên nghĩ cách bù trừ nó bằng sự kết 6 hợp với ưu điểm nào đó. - "Bù trừ" một cách tiết kiệm nhất, trước hết, cần nghĩ đến việc khai thác các nguồn dự trữ có sẵn trong hệ thống.Nhiều khi, sự bù trừ lại cho những tính chất, khả năng mới. Cần chú ý tận dụng chúng.  Ví dụ - Hàng hoá bao bì hình thức đẹp....bù trừ cho chất lượng hàng không cao. 9. NGUYÊN T C GÂY NG SUẤT Ơ BỘ  Nội dung: Gây ứng suất trước 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 dung ứng suất ngược lại ).  Nhận xét - Thông thường, sau tác động sẽ có phản tác động. Cần chú ý làm sao cho phản tác động mang lại ích lợi nhất. - Làm đối tượng có những tính chất mới mà trước đây đối tượng chưa có và tạo sự thống nhất mới của các mặt đối lập.  Ví dụ: - Bơm trước nước lên các bể chứa, đặt trên tầng thượng, để dùng nước chảy xuống. 10. NGUYÊN T C TH C HIỆN Ơ BỘ  Nội dung - Thực hiện 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.  Nhận xét - Từ "thay đổi" cần phải hiểu theo nghĩa rộng - Có những việc, dù thế nào, cũng cần phải thực hiện. Thủ thuật này đòi hỏi phải tính đến khả năng thực hiện trước đi một phần hoặc toàn bộ và sẽ được lợi hơn nhiều so với thực hiện ở thì hiện tại (hiểu theo nghĩa tương đối). 7 - Tinh thần chung của thủ thuật này là trước khi làm bất cứ việc gì, cần có sự chuẩn bị trước đó một cách toàn diện, chu đáo và thực hiện trước những gì có thể thực hiện được.  Ví dụ: - Trong các giấy thăm dò ý kiến, các câu trả lời cũng được in sẵn, người được hỏi ý kiến chỉ việc đánh dấu là xong. 11. NGUYÊN T C D PHÒNG  Nội dung: Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn.  Nhận xét - Ít có công việc nào, có thể thực hiện với độ tin cậy tuyệt đối. Do vậy cần tiên liệu trước những mạo hiểm, rủi ro, tai nạn, ốm đau, bệnh tật, thiên tai có thể xảy ra mà có những biện pháp dự phòng từ trước. - Ngoài ra , cần chú ý đến các hậu quả xấu có thể có do kết quả công việc mang lại. - Tinh thần chung của nguyên tắc này là cảnh giác và chuẩn bị biện pháp đối phó từ trước.  Ví dụ : - Các phương tiện báo cháy, phòng cháy, chữa cháy. 12. NGUYÊN T ĐẲNG THẾ  Nội dung: Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng.  Nhận xét: - Nghĩa đen của nguyên tắc này là trong điều kiện làm việc có lực trọng trường của trái đất, cần làm như thế nào đó để mọi thứ xảy ra trên cùng một độ cao (mặt đẳng thế là các mặt cầu, đồng tâm với trái đất), tránh nâng lên, hạ xuống, thay đổi độ cao trong quá trình làm việc. Vì như vậy sẽ mất thêm năng lượng. - Tinh thần chung của nguyên tắc này là phải đạt được kết quả cần thiết với năng 8 lượng, chi phí ít nhất. Góp phần bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên năng lượng hiệu quả.  Ví dụ: - Các loại đồ dùng, vật dụng có gắn bánh xe như: túi vali, bàn, ghế, tủ,…. 13. NGUYÊN T ĐẢ NGƯỢC  Nội dung: - Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy 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.  Nhận xét: - Hiện thực khách quan gồm các mặt đối lập. Trong một số hoàn cảnh nhất định, xét theo mối quan hệ đối với mình, con người chỉ sử dụng một mặt đối. - Về mặt suy nghĩ, khi giải bài toán cho trước (bài toán thuận) người giải nên xem xét thêm khả năng giải bài toán ngược và khả năng đem lại lợi tích của lời giải bài toán ngược trong những điều kiện, hoàn cảnh cụ thể nào, để tận dung nó. Làm ngược lại có thể cho đối tượng có thêm những chức năng, tính chất, khả năng mới.  Ví dụ: - Loại băng chuyền chạy về một phía, người trên đó chạy về phía ngược lại dùng để tập chạy trong nhà. 14. NGUYÊN T C CẦU(TRÒN) HÓA  Nội dung - Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết c ấu hình cầu. - Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn . - Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. 9  Nhận xét: - Việc tạo chuyển động quay trong kỹ thuật không khó, nên các công cụ làm việc muốn cơ khí hoá được tốt, cần chuyển về dạng tròn, trụ, cầu. - Một đối tượng dạng tròn, cầu có nhiều ưu điểm, dạng cầu chứa trong nó tính thống nhất của hai mặt đối lập: h