Tiểu luận Các nguyên tắc sáng tạo trong tin học

Tiểu luận Các nguyên tắc sáng tạo trong tin học Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 1 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương Mục lục LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 2 GIỚI THIỆU .................................................................................................................... 4 PHẦN 1: CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG TIN HỌC........................................ 5 1. Nguyên tắc phân nhỏ: ...................................................................................................... 5 2. Nguyên tắc tách khỏi: ...................................................................................................... 5 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: .......................................................................................... 5 4. Nguyên tắc phản đối xứng: .............................................................................................. 5 5. Nguyên tắc: Kết hợp ....................................................................................................... 5 6. Nguyên tắc: Vạn năng ..................................................................................................... 5 7. Nguyên tắc sáng tạo: Chứa trong ...................................................................................... 6 8. Nguyên tắc: Phản trọng lượng .......................................................................................... 6 9. Nguyên tắc: Gây ứng suất sơ bộ ....................................................................................... 6 10. Nguyên tắc: Thực hiện sơ bộ .......................................................................................... 6 11. Nguyên tắc: Dự phòng ................................................................................................... 6 12. Nguyên tắc: Đẳng thế .................................................................................................... 6 13. Nguyên tắc: Đảo ngược ................................................................................................. 6 14. Nguyên tắc: Cầu hoá ..................................................................................................... 7 15. Nguyên tắc: Linh động .................................................................................................. 7 16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”:............................................................................... 7 17. Nguyên tắc: Chuyển sang chiều khác .............................................................................. 7 18. Nguyên tắc: Sử dụng các dao động cơ học ....................................................................... 7 19. Nguyên tắc: Tác động theo chu kỳ .................................................................................. 7 20. Nguyên tắc: Liên tục tác động có ích ............................................................................... 7 21. Nguyên tắc: Vượt nhanh ................................................................................................ 8 22. Nguyên tắc: Biến hại thành lợi ....................................................................................... 8 23. Nguyên tắc: Quan hệ phản hồi ........................................................................................ 8 24. Nguyên tắc: Sử dụng trung gian ...................................................................................... 8 25. Nguyên tắc: Tự phục vụ ................................................................................................. 8 26. Nguyên tắc: Sao chép .................................................................................................... 8 27. Nguyên tắc: "Rẻ" thay cho "Đắt" .................................................................................... 8 28. Nguyên tắc: Thay thế sơ đồ cơ học ................................................................................. 8 29. Nguyên tắc: Sử dụng các kết cấu khí và lỏng ................................................................... 9 30. Nguyên tắc: Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng .................................................................... 9 31. Nguyên tắc: Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ ....................................................................... 9 32. Nguyên tắc: Nguyên tắc thay đổi màu sắc ........................................................................ 9 33. Nguyên tắc: Nguyên tắc đồng nhất .................................................................................. 9 34. Nguyên tắc: Phân huỷ hoặc tái sinh các phần ................................................................... 9 35. Nguyên tắc: Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng ................................................... 9 36. Nguyên tắc: Sử dụng chuyển pha .................................................................................... 9 37. Nguyên tắc: Sử dụng sự nở nhiệt .................................................................................... 9 38. Nguyên tắc: Sử dụng các chất oxy hoá mạnh.................................................................. 10 39. Nguyên tắc: Thay đổi độ trơ ......................................................................................... 10 40. Nguyên tắc: Sử dụng vật liệu hợp thành (composite) ...................................................... 10 Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 2 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương PHẦN 2: MỘT VÀI VẤN ĐỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THỜI GIAN QUA ................ 11 1. Cisco và giải pháp điện toán đám mây cho các doanh nghiệp............................................. 11 a) Nhiều lợi ích cho doanh nghiệp: ................................................................................. 11 b) Nền tảng điện toán hợp nhất Unified Computing: ......................................................... 11 c) Nền tảng ảo hóa: ....................................................................................................... 12 2.Quá trình hình thành và phát triển HĐH Linux:................................................................. 12 3. HTML 5 (tương lai Web):.............................................................................................. 15 KẾT LUẬN .................................................................................................................... 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 17 LỜI MỞ ĐẦU  Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 3 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương Hoạt động sáng tạo gắn liền với lịch sử tồn tại và phát triển của xã hội loài người. Từ việc tìm ra lửa, chế tạo công cụ bằng đá thô sơ... đến việc sử dụng năng lượng nguyên tử, chinh phục vũ trụ..., hoạt động sáng tạo của loài người không ngừng được thúc đẩy. Sáng tạo không thể tách rời khỏi tư duy - hoạt động bộ não của con người. Chính quá trình tư duy sáng tạo với chủ thể là con người đã tạo các giá trị vật chất, tinh thần, các thành tựu vĩ đại về mọi mặt trong cuộc sống và tạo ra nền văn minh nhân loại.Vậy những thành quả vĩ đại đó có phải là từ sự sáng tạo trí thông minh của con người mới có được. “Cuộc đời của mỗi người là một chuỗi các vấn đề cần giải quyết, chuỗi các quyết định cần phải đưa ra”. Nếu không giải quyết tốt và thực hiện đúng, chúng ta sẽ thất bại và mất niềm tin vào cuộc sống.Tuy nhiên không phải dễ dàng để có những quyết định đúng cho mình.Vậy vấn đề là gì? Làm thế nào để giải quyết vấn đề tốt và đi đến thành công trong cuộc sống. Cùng với cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật, số lượng bài toán phức tạp mà loài người cần giải quyết tăng nhanh, đồng thời yêu cầu thời gian phải giải được chúng rút ngắn lại. Cho đến nay và trong tương lai sẽ không có công cụ nào thay thế được bộ óc tư duy sáng tạo. Phương pháp nghiên cứu khoa học không chỉ áp dụng trong toán học, trong tin học hay các vấn đề khoa học mà nó được dùng thường xuyên trong cuộc sống hàng ngày. Sau đây em xin trình bày một số vấn đề trong quá trình học tập nghiên cứu và những vấn đề diễn ra trong cuộc sống, vận dụng môn phương pháp nghiên cứu khoa học để giải quyết. Qua đó việc làm việc có phương pháp khoa học và sáng tạo không ngừng trong cuộc sống, trong lao động là sự cần thiết cho mỗi người để ngày càng thúc đẩy xã hội tiến lên. Trong thời đại ngày nay với sự góp mặt của phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học đã đem lại sự tiến bộ vượt bậc của khoa học và nâng cao chất lượng hoạt động về mọi mặt của xã hội. Xin chân thành cảm ơn thầy GS.TSKH Hoàng Kiếm đã giảng dạy và hướng dẫn em hoàn thành bài thu hoạch này. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 4 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương GIỚI THIỆU Sáng tạo (Creativity) là hoạt động tạo ra bất kỳ cái gì có đồng thời tính mới và tính lợi ích. - “Tính mới”: là sự khác biệt của đối tượng cho trước so với đối tượng cùng loại ra đời trước đó về mặt thời gian (đối tượng tiền thân). - “Tính lợi ích”: chỉ thể hiện ra khi đối tượng cho trước hoạt động (làm việc) theo đúng chức năng và phạm vi làm việc của nó. Khái niệm “phạm vi áp dụng” có xuất xứ từ luận điểm triết học “chân lý là cụ thể”: một kết luận (hiểu theo nghĩa rộng) là đúng (chân lý) chỉ trong không gian, hoàn cảnh, thời gian, điều kiện… cụ thể (phạm vi áp dụng). Ở ngoài phạm vi áp dụng, kết luận đó không còn đúng nữa. Tương tự với chân lý, tính lợi ích cũng có phạm vi áp dụng: đối tượng cho trước hoạt động ở ngoài phạm vi áp dụng, lợi có thể biến thành hại. Ngoài ra, sáng tạo gắn liền với sự thay đổi, đưa ra cái mới (đổi mới), sáng chế, các ý tưởng mới, các phương án lựa chọn mới. Sự sáng tạo thuộc về năng lực ra quyết định, thuộc về sự kết hợp độc đáo hoặc liên tưởng, phát ra các ý tưởng đạt được kết quả mới và ích lợi. Mọi người có thể dùng tính sáng tạo của mình để đặt vấn đề một cách bao quát, phát triển các phương án lựa chọn, làm phong phú các khả năng và tưởng tượng các hậu quả có thể nảy sinh. Sau đây là các nguyên tắc tư duy sáng tạo để giải quyết vấn đề và cách thực hiện chúng một cách có hiệu quả. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 5 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương PHẦN 1: CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG TIN HỌC 1. Nguyên tắc phân nhỏ: - “Mọi bài toán đều có thể chia ra thành một bài toán nhỏ hơn”.Đó là nguyên tắc đầu tiên được nói. Có lẻ “nguyên tắc phân nhỏ” là nguyên tắc phổ biến nhất, dễ hiểu nhất. - Chia đối tượng thành các thành phần độc lập, nhờ đó có thể giải quyết từng phần một cách dễ dàng. - Ứng dụng trong bài toán lập trình: hình thức quen thuộc là chia nhỏ bài toán thành các hàm và thủ tục. 2. Nguyên tắc tách khỏi: - 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. 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: - Nguyên tắc phẩm chất cục bộ là chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. - Nguyên tắc phẩm chất cục bộ phản ánh từ đơn giản đến phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng. - Nó rất quan trọng trong việc xử lý thông tin trong mọi lĩnh vực: không phải thông tin nào cũng có giá trị như thông tin nào, không thể có chung một cách tiếp cận và xử lý chúng. 4. Nguyên tắc phản đối xứng: - Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung làm giảm bậc đối xứng). - Giảm bậc đối xứng, ví dụ chuyển từ hình tròn thành hình ôvan, hình vuông sang hình chữ nhật,... 5. Nguyên tắc: Kết hợp - Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận (có quan hệ với nhau, bổ sung cho nhau). - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất và kế cận. 6. Nguyên tắc: Vạn năng - Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 6 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương - Nguyên tắc vạn năng là trường hợp riêng của nguyên tắc kết hợp: kết hợp về mặt chức năng trên cùng một đối tượng. 7. Nguyên tắc sáng tạo: 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. 8. Nguyên tắc: Phản trọng lượng - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với đối tượng khác, có lực nâng. - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng cách lực thuỷ động, khí động… 9. Nguyên tắc: 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). 10. Nguyên tắc: Thực hiện sơ bộ - Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đồi 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. 11. Nguyên tắc: 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. 12. Nguyên tắc: Đẳng thế - Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. 13. Nguyên tắc: Đảo ngược - Thay vì làm theo yêu cầu của bài toán, hành động ngược lại (ví dụ, không làm nóng mà lại 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. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 7 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương 14. Nguyên tắc: Cầu hoá - Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành những phần 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. 15. Nguyên tắc: 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 đối với nhau. 16. Nguyên tắc giải “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. 17. Nguyên tắc: 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 - 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. 18. Nguyên tắc: Sử dụng các dao động cơ học - Làm đối tượng dao động - Nếu đã có dao động, tăng tần số dao động (đến tần số siêu âm) - Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện - Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ. 19. Nguyên tắc: Tác động theo chu kỳ - Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ - Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ - Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện các tác động khác. 20. Nguyên tắc: Liên tục tác động có ích - Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải). - Khắc phục vận hành không tải và trung gian. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 8 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương - Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay. 21. Nguyên tắc: 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. 22. Nguyên tắc: 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 nói với các tác nhân có hại khác. - Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. 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 tượng trung gian, chuyển tiếp. 25. Nguyên tắc: Tự phục vụ - Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách tự thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. - Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư. 26. Nguyên tắc: 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 hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết 27. Nguyên tắc: "Rẻ" thay cho "Đắt" - Thay đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn. 28. Nguyên tắc: Thay thế sơ đồ cơ học - Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng. Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 9 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương 29. Nguyên tắc: Sử dụng các kết cấu khí và lỏng - Thay cho các phần đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thuỷ tĩnh, thuỷ phản lực. 30. Nguyên tắc: Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng - Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối - Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng 31. Nguyên tắc: Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ - Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ…) 32. Nguyên tắc: Nguyên tắc thay đổi màu sắc - Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài. - Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài 33. Nguyên tắc: Nguyên tắc đồng nhất - Những đối tượng tương tác với đối tượng cho trước phải được làm từ cùng một vật liệu với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước. 34. Nguyên tắc: Phân huỷ hoặc tái sinh các phần - Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân huỷ (hoà tan, bay hơi…) hoặc phải biến dạng. - Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. 35. Nguyên tắc: Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng - Thay đổi trạng thái đối tượng. - Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc 36. Nguyên tắc: Sử dụng chuyển pha - Là phương pháp sử dụng hiện tượng nảy sinh trong các quá trình chuyển pha thay đổi thể tích,toả nhiệt hay hấp thụ nhiệt lượng… - “Pha” được hiểu theo nghĩa rộng là “trạng thái”. 37. Nguyên tắc: Sử dụng sự nở nhiệt - Sử dụng sự nở (co) nhiệt cuả vật liệu. - Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng vài vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 10 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương 38. Nguyên tắc: Sử dụng các chất oxy hoá mạnh - Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy. - Thay ôxy giàu ôzôn bằng chính ôzôn. 39. Nguyên tắc: Thay đổi độ trơ - Thay đổi môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà. - Đưa thêm vào đối tượng các phần, các chất phụ gia trung hoà… - Thực hiện quá trình trong chân không. 40. Nguyên tắc: Sử dụng vật liệu hợp thành (composite) - Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng vật liệu hợp thành(composite). Hay nói chung, sử dụng các loại vật liệu mới. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 2012 11 Giảng viên: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên: Võ Hồng Phương PHẦN 2: MỘT VÀI VẤN ĐỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THỜI GIAN QUA 1. Cisco và giải pháp đi