Tiểu luận Nghiên cứu quá trình phát triển của hệ điều hành android

Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Khoa học Tự nhiên BÀI TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Người thực hiện: Trần Hồng Nghi Mã số: 1211048 Lớp: KHMT Khóa: 22 TP.HCM – 12/2012 MỤC LỤC Phan 1. KHÁI QUÁT 40 NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ............................................. 2 1) Nguyên lý phân nhỏ: ................................................................................ 2 2) Nguyên lý “tách khỏi”: ............................................................................ 2 3) Nguyên lý phẩm chất cục bộ: .................................................................. 2 4) Nguyên lý phản đối xứng:........................................................................ 2 5) Nguyên lý kết hợp: .................................................................................... 2 6) Nguyên lý vạn năng:................................................................................. 2 7) Nguyên lý “chứa trong”:......................................................................... 3 8) Nguyên lý phản trọng lượng: .................................................................. 3 9) Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ: ................................................................ 3 10) Nguyên lý thực hiện sơ bộ: ...................................................................... 3 11) Nguyên tắc dự phòng: .............................................................................. 3 12) Nguyên tắc đẳng thế: ............................................................................... 3 13) Nguyên tắc đảo ngược: ............................................................................ 4 14) Nguyên tắc cầu (tròn) hoá: ..................................................................... 4 15) Nguyên tắc linh động: .............................................................................. 4 16) Nguyên tắc giải “thiếu” hoặ c “thừa”: .................................................. 4 17) Nguyên tắc chuyển sang chiều khác: ..................................................... 4 18) Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học:............................................ 5 19) Nguyên tắc tác động theo chu kỳ:........................................................... 5 20) Nguyên tắc liên tục tác động có ích ....................................................... 5 21) Nguyên lý “vượt nhanh”: ........................................................................ 5 22) Nguyên lý biến hại thành lợi: .................................................................. 6 23) Nguyên lý quan hệ phản hồi: .................................................................. 6 24) Nguyên lý sử dụng trung gian:................................................................ 6 25) Nguyên lý tự phục vụ: .............................................................................. 6 26) Nguyên lý sao chép (copy): ..................................................................... 6 27) Nguyên lý “rẻ” thay cho “đắt”: ............................................................. 7 28) Thay thế sơ đồ cơ học: ............................................................................. 7 29) Sử dụng các kết cấu khí và lỏng: ............................................................ 7 30) Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng:.............................................................. 7 31) Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ:................................................................. 7 32) Nguyên lý thay đổi màu sắc: ................................................................... 7 33) Nguyên lý đồng nhất: ............................................................................... 8 34) Nguyên lý phân hủy hoặc tái s inh các phần: ........................................ 8 35) Thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng: ........................................ 8 36) Sử dụng chuyển pha: ................................................................................ 8 37) Sử dụng sự nở nhiệt: ................................................................................ 8 38) Sử dụng các chất oxy hoá mạnh: ............................................................ 9 39) Thay đổi độ trơ: ........................................................................................ 9 40) Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite):........................................ 9 Phan 2. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID ......... 10 I. Giới thiệu về HĐH Android ...................................................................... 10 II. Chặng đường phát triển của HĐH Android qua các phiên bản ....... 10 1) Android xuất hiện ................................................................................... 11 2) Android 1.0 .............................................................................................. 13 3) Android 1.1 .............................................................................................. 13 4) Android 1.5: Cupcake ............................................................................ 13 5) Android 1.6: Donut................................................................................. 14 6) Android 2.0: Éclair................................................................................. 14 7) Android 2.2: Froyo ................................................................................. 15 8) Android 2.3: Gingerbread ..................................................................... 16 9) Android 3.0: Honeycomb....................................................................... 16 10) Android 4.0: Ice Cream Sandwich ....................................................... 17 11) Android 4.1: Jelly Bean ......................................................................... 17 12) Android 4.2: vẫn là Jelly Bean ............................................................. 18 13) Tương lai Android X............................................................................... 18 III. SO SÁNH HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID VỚI CÁ HỆ ĐIỀU HÀNH KHÁC TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG ........................................................... 19 1) Tổng số thiết bị........................................................................................ 19 2) Tổng số ứng dụng ................................................................................... 19 3) Ứng dụng tối ưu hóa cho máy tính bảng ............................................. 20 4) Hỗ trợ ứng dụng chưa phê duyệt của hãng thứ ba............................. 20 5) 4G ............................................................................................................. 21 6) Dịch vụ đám mây .................................................................................... 21 7) Điều khiển bằng giọng nói .................................................................... 22 8) Đa nhiệm.................................................................................................. 22 9) Điều hướng .............................................................................................. 22 10) Tìm kiếm................................................................................................... 23 11) Thiết bị lõi kép......................................................................................... 23 12) Ứng dụng bàn phím của hãng thứ ba................................................... 23 13) NFC .......................................................................................................... 24 IV. NHỮNG DỰ ĐOÁN VỀ TƯƠNG LAI MỞ CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID ................................................................................................................ 24 1) Nhận xét ................................................................................................... 24 2) Hệ điều hành Android và những chiếc máy ảnh số............................ 25 V. CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ĐƯỢC VẬN DỤNG VÀO QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID CŨNG NHƯ SẼ ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG LAI: ........................................................................ 26 1) Nguyên tắc rẻ thay cho đắt .................................................................... 26 2) Nguyên tắc thay đổi màu sắc ................................................................ 26 3) Nguyên lý đảo ngược: ............................................................................ 26 4) Nguyên lý sao chép: ............................................................................... 27 5) Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần .............................................. 28 6) Nguyên lý chứa trong ............................................................................. 29 7) Nguyên lý vạn năng ................................................................................ 30 8) Nguyên lý kết hợp ................................................................................... 30 9) Nguyên lý dự phòng................................................................................ 30 10) Nguyên tắc phân nhỏ.............................................................................. 31 11) Nguyên tắc chuyển sang chiều khác..................................................... 32 12) Nguyên tắc dao động cơ học ................................................................. 32 13) Nguyên tắc chuyển pha .......................................................................... 32 14) Thay đổi các thông số lý hóa của đối tượng ....................................... 33 15) Nguyên tắc đồng nhất............................................................................. 33 16) Nguyên tắc biến hại thành lợi ............................................................... 33 17) Nguyên tắc tác động theo chu kỳ .......................................................... 34 18) Nguyên tắc cầu tròn hóa........................................................................ 34 LỜI NÓI ĐẦU Một trong những môn học đầu tiên của chương trình cao học Công Nghệ Thông Tin là môn ”Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học” do thầy Hoàng Kiếm phụ trách. Trước đây, khi chưa học môn này em cứ nghĩ rằng sáng tạo phải là một vấn đề gì đó rất huyền bí, thiên bẩm. . . Nhưng qua môn học này không những chỉ cho ta biết cách tự giải quy ết một vấn đề mà còn giúp ta phân tích được vấn đề nào đó trong hiện t ại đã được giải quyết như thế nào, bằng những quy luật, phương pháp gì và dự báo được khả năng trong tương lai của nó như thế nào. Chưa biệt được chính xác khả năng tiếp nhận môn học này của em như thế nào, t hông qua hệ điều hành mã nguồn mở Linux em xin phép dùng những kiến thức đã học để giải thích các các thủ thuật (trong số 40 nguyên lý được trình bày bởi G enrikh Saulovich Altshuller) đã được con người áp dụng trong suốt quá trình phát triển hệ điều hành này và nhờ thầy đánh giá giùm. Qua đây, em xin gởi lời cám ơn đến thầy Hoàng Kiếm, thầy đã rất tận tâm, truyền đạt rất nhiều kiến thức, ý tưởng mà em rất tâm đắc. Em chúc thầy cùng luôn khỏe mạnh và đạt nhiều thành quả trong công việc của mình. Trang 1 TỔNG QUAN Từ ngàn xưa đến nay, xã hội loài người không ngừng phát triển, do nhu cầu của cá nhân, của cộng đồng cùng với tinh thần cầu t iến con người đã tạo ra được một xã hội phát triển như ngày nay. Trong quá trình phát triển xã hội, con người đã không ngừng sáng t ạo một cách vô thức hoặc có ý thức. Sáng t ạo là một quá trình phát triển không ngừng và ta thấy trong mọi hoạt động xã hội đều có bóng dáng của sự sáng t ạo. Trước đây, hoạt động sáng tạo được cho là thiên phú, huyền bí, may mắn hoặc ngẫu hứng, . . . thì ngày nay lĩnh vực s áng tạo đã được nhà khoa học, nhà giáo Genrikh Saulovich Altshuller khái quát hóa thành một môn khoa học và một bộ phận quan trọng nhất trong bộ môn khoa học này là hệ thống 40 thủ thuật, và một sự sáng tạo nào khi phân tích t a cũng thấy nó nằm trong hệ thống 40 thủ thuật này. Xã hội càng phát triển, con người càng không ngừng sáng tạo và đổi mới. Phần trình bày dưới đây sẽ khái quát lịch sử phát triển của Hệ điều hành Android và giải thích các các nguyên lý (trong số 40 nguyên lý được trình bày bởi Genrikh Saulovich Altshuller) đã được áp dụng trong quá trình phát triển hệ điều hành này. Trang 2 Phan 1. KHÁI QUÁT 40 NGUYÊN LÝ SÁNG TO 1) Nguyên l ý phân nhỏ: a. Chia đối tượng thành các phần độc lập. b. Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. c. Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng. 2) Nguyên l ý “tách khỏi”: - Tách phần gây “phiền phức” (tính chất “phiền phức”) hay ngược lại tách phần duy nhất “cần thiết ” (t ính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng. 3) Nguyên l ý phẩm chất cục bộ: a. Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. b. Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau. c. Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc. 4) Nguyên l ý phản đối xứng: - Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung giảm bậc đối xứng). 5) Nguyên l ý 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. 6) Nguyên l ý vạn năng: - Đối tượng thực h iện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác. Trang 3 7) Nguyên l ý “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 l ý 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 tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động... 9) Nguyên l ý gây ứng suất sơ bộ: - 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 dùng ứng suất ngược lại). 10) Nguyên l ý thực hiện sơ bộ: - 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. 11) Nguyên tắc dự phòng: - Bù đắp độ tin cậy không lớn củ a 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 l àm việc để không phải nâng lên hay hạ xu ống các đối tượng. Trang 4 13) Nguyên tắc 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. 14) Nguyên tắc cầu (tròn) hoá: a. Chuy ển những phần thẳng của đối t ượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu. b. Sử dụng các con lăn, vi ên bi, vòng xoắn. c. Chuy ển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. 15) Nguyên tắc linh động: a. 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. b. Phân chia đối tượng t hành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau. 16) Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”: - Nếu như khó nhận được 100% hi ệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút”. Lúc đ ó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. 17) Nguyên tắc chuyển sang chi ều khác: a. Những khó khăn do chuy ển động (hay sắp xếp) đối tượng t heo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả n ăng 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 phẳn g sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều). b. Chuy ển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng. Trang 5 c. Đặt đối tượn g nằm nghiêng. d. Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước. e. Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của di ện t ích cho trước. 18) Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học: a. Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng t ầng số dao động (đến t ần số siêu âm). b. Sử dụng tần số cộng hưởng. c. Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ r ung áp điện. d. Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ. 19) Nguyên tắc tác động theo chu kỳ: a. Chuy ển tác động liên tục thành t ác động theo chu kỳ (xung). b. Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ. c. Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác. 20) Nguyên tắc liên tục tác động có ích a. Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đ ối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải). b. Khắc phục vận hành không tải và trung gian. c. Chuy ển chuy ển động tịnh tiến qua l ại thành chuyển động quay. 21) Nguyên l ý “vượt nhanh”: a. Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. b. Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết. Trang 6 22) Nguyên l ý biến hại thành lợi: a. Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi. b. Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác. c. Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. 23) Nguyên l ý quan hệ phản hồi: a. Thiết lập quan hệ phản hồi b. Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. 24) Nguyên l ý sử dụng trung gian: - Sử dụng đối tượng trung gian, chuy ển t iếp. 25) Nguyên l ý tự phục vụ: d. Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. e. Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư. 26) Nguyên l ý sao chép (copy): a. Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao. b. Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết. c. Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biẻu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. Trang 7 27) Nguyên l ý “rẻ” thay cho “đắt”: - Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí dụ như về t uổi thọ). 28) Thay thế sơ đồ cơ học: a. Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. b. Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng. c. 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. d. Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ. 29) Sử dụng các kết cấu khí và lỏng: - Thay cho các phần của đối tượng 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: a. Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối. b. Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng. 31) Sử dụng các vật liệu nhiều l ỗ: a. Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ…) b. Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. 32) Nguyên l ý thay đổi màu sắc: a. Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài b. Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài. Trang 8 c. Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, huỳnh quang. d. Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. e. Sử