Tiểu luận Phương pháp luận sáng tạo khoa học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ---o0o--- TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO KHOA HỌC Bộ Môn : PPLSTKH Giảng viên : GS-TSKH HOÀNG VĂN KIẾM Học viên thực hiện : NGUYỄN NGỌC TÚ Mã Số Học Viên : CH1101053 Lớp : CH CNTTQM - 06 TP. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2012 PHỤ LỤC A. ĐẶT VẤN ĐỀ ············································································································ 1 B. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SÁNG TẠO TRONG KHOA HỌC ··················································································································· 2 I. Khoa học sáng tạo ··························································································· 2 II. Khái niệm về tư duy sáng tạo và phương pháp luận sáng tạo ························· 3 1. Tư duy sáng tạo······················································································ 3 2. Khái niệm về phương pháp luận sáng tạo ··············································· 3 III. Phương Pháp nghiên cứu sáng tạo Khoa học ················································ 4 1. Những bước cơ bản trong NCKH ··························································· 4 2. Phương pháp nghiên cứu sáng tạo khoa học ··········································· 5 2.1 Phương pháp trực tiếp ······································································ 5 2.2 Phương pháp gián tiếp ······································································ 6 C. GIỚI THIỆU MÁY TÍNH BẢNG ·········································································· 9 I. Định nghĩa ······································································································ 9 II. Phân loại ·······································································································10 III. Lý do sử dụng ·····························································································12 IV. Những nguyên tắc sáng tạo trong Tablet ·····················································14 D. MẠNG XÃ HỘI ······································································································ 18 I. Định nghĩa ·····································································································18 II. Lý thuyết mạng xã hội ··················································································18 III. Những nguyên tắc sáng tạo trong mạng xã hội ············································19 E. DỰ ĐOÁN HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÓ THỂ CỦA TABLET VÀ MẠNG XÃ HỘI TRONG TƯƠNG LAI ················································································ 22 I. Tablet·············································································································22 II. Mạng xã hội··································································································24 TÀI LIỆU THAM KHẢO ·························································································· 25 1 A. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, nhân loại đã và đang trải qua ba làn sóng (hay gọi cách khác là cuộc cách mạng) thay đổi vĩ đại-theo Alvin Toffler. Làn sóng thứ nhất đã diễn ra vào khoảng 3000 năm trước công nguyên ứng với việc chuyển đổi từ xã hội săn bắt và hái lượm sang xã hội nông nghiệp. Làn sóng thứ hai xuất hiện cùng với cuộc cách mạng công nghiệp trong thế kỷ 18. Từ giữa thế kỷ 20, với sự phát triển của mạnh mẽ của kỹ thuật máy tính và các mạng lưới truyền thông hiện đại, con người đã chuyển dịch từ kỷ nguyên công nghiệp sang kỷ nguyên thông tin khởi đầu cho làn sóng thứ ba. Nhưng mới đây, giới khoa học cho rằng tiếp theo những đợt sóng trên, làn sóng phát triển thứ tư của nhân loại sẽ là làn sóng tập trung vào sự sáng tạo với tính đặc trưng của công nghệ tạo ra ý tưởng (Ideas Engineering) và công cụ đưa ra các khái niệm mới (Concepter). Với văn minh làn sóng thứ tư, thế kỷ 21 sẽ là thế kỷ trí tuệ. Khi đó, sự cạnh tranh trên thế giới càng ngày càng sẽ là cạnh tranh chất xám sáng tạo chứ không phải theo lối chụp giựt, trả lương rẻ hay do có được nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào, có được vị trí địa lý thuận tiện... Vì thế, làn sóng thứ tư đang tràn vào tâm thức chuyên gia, tầng lớp tri thức và giới doanh nghiệp thức thời - những người mà với họ tương lai một xã hội sáng tạo sẽ bùng nổ và ngự trị tất cả. Cùng với sự phát triển của công nghệ số, kỉ nguyên CNTT đã có những sự phát triển vượt bậc trong tất cả các lĩnh vực. Các thiết bị số cũng ngày càng được phát triển để đáp ứng được sự phát triển của công nghệ. Chính vì thế, việc đẩy mạnh nghiên cứu sáng tạo khoa học, đặc biệt là trong lĩnh vực CNTT sẽ là một bước tiến và góp phần đáng kể cho sự phát triển của xã hội trong tương lai. 2 B. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SÁNG TẠO TRONG KHOA HỌC I. KHOA HỌC SÁNG TẠO 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. Ý định "khoa học hóa tư duy sáng tạo" có từ lâu. Nhà toán học Hy Lạp Pappos, sống vào thế kỷ III, gọi khoa học này là Ơristic (Heuristics). Theo quan niệm lúc bấy giờ, Ơristic là khoa học về các phương pháp và quy tắc làm sáng chế, phát minh trong mọi lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, văn học, nghệ thuật, chính trị, triết học, toán, quân sự... Do cách tiếp cận quá chung và không có nhu cầu xã hội cấp bách, Ơristic bị quên lãng cho đến thời gian gần đây. Cùng với cuộc cách mạng KHKT, 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. Trong khi đó không thể tăng mãi phương tiện và số lượng người tham gia giải bài toán. Thêm nữa, cho đến nay và trong tương lai khá xa sẽ không có công cụ nào thay thế được bộ óc tư duy sáng tạo. Ngưòi ta đã nhớ lại Ơristic và phát triển tiếp để tìm ra cách tổ chức hợp lý, nâng cao năng suất, hiệu quả quá trình tư duy sáng tạo - quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định trong mọi lĩnh vực không riêng gì khoa học kỹ thuật. Trên con đường phát triển và hoàn thiện, KHOA HỌC SÁNG TẠO (Heuristics, Creatology) tách ra thành một khoa học riêng, trong mối tương 3 tác hữu cơ với các khoa học khác (có đối tượng nghiên cứu, hệ thống các khái niệm kiến thức riêng, cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu riêng...) II. KHÁI NIỆM VỀ TƯ DUY SÁNG TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO 1. TƯ DUY SÁNG TẠO Là chủ đề của một lĩnh vực nghiên cứu còn mới. Nó nhằm tìm ra các phương án, biện pháp thích hợp để kích hoạt khả năng sáng tạo và để đào sâu rộng khả năng tư duy của một cá nhân hay một tập thể cộng đồng làm việc chung về một đề tài hay lĩnh vực. Ứng dụng chính của bộ môn này là giúp cá nhân hay tập thể thực hành nó tìm ra các phương án, các lời giải từ một phần đến toàn bộ cho các vấn đề nan giải. Các vấn đề này không chỉ giới hạn trong ngành nghiên cứu khoa học kỹ thuật mà nó có thể là một trong các ngành khác như chính trị, kinh tế, xã hội, nghệ thuật, và trong các tìm tòi phát minh sáng chế. 2. KHÁI NIỆM VẾ PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO Nói một cách ngắn gọn, "PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" (Creativity Methodologies) là bộ môn khoa học có mục đích xây dựng và trang bị cho mọi người hệ thống các phương pháp, các kỹ năng thực hành tiên tiến về suy nghĩ để giải quyết vấn đề và ra quyết định một cách sáng tạo, về lâu dài, tiến tới điều khiển được tư duy. "PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" là phần ứng dụng của khoa học rộng lớn hơn, mới hình thành và phát triển trong thời gian gần đây : KHOA HỌC SÁNG TẠO (Creatology). Theo các nhà nghiên cứu, khoa học này ứng với "làn sóng thứ tư" trong quá trình phát triển của loài người, sau nông nghiệp, công nghiệp và tin học. Làn sóng thứ tư ứng với Creatology (hay còn gọi là thời đại hậu tin học) chính là sự nhấn mạnh vai trò chủ thể tư duy sáng tạo của loài người trong thế kỷ XXI. 4 III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SÁNG TẠO KHOA HỌC 1. NHỮNG BƯỚC CƠ BẢN TRONG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 1.1 Đặt vấn đề, mục đích nghiên cứu Đặt vấn đề trong nghiên cứu là phần quan trọng nhất trong nghiên cứu khoa học. Mỗi một phần dự án của bạn thực hiện nhằm trả lời cho câu hỏi này. Các câu hỏi nghiên cứu đôi khi được hình thành như là một vấn đề. Mục tiêu hay những ý tưởng mà bạn đang cố gắng kiểm chứng là gì? Câu hỏi khoa học mà bạn đang cố gắng trả lời là gì? 1.2 Những giả định Giả định là một dạng dự báo, được hình thành như một tuyên bố mà bạn đề nghị dẫn tới câu trả lời cho câu hỏi nghiên cứu. Giải thích một cách thuyết phục các dự án mà bạn sử dụng để chứng minh cho mục đích của mình. Bạn nên cố gắng trình bày kĩ về các kết luận thông qua thử nghiệm thực tế. Không phải lúc nào kết luận của bạn cũng phù hợp với giả thuyết của bạn đưa ra. 1.3 Danh mục tài liệu Danh sách tất cả các vật tư thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu hoặc thử nghiệm. Danh sách các tài liệu của bạn phải bao gồm trình tự của tất cả các thao tác. 1.4 Trình tự Là mô tả chi tiết, từng bước cách mà bạn thực hiện thử nghiệm. Hãy mô tả rõ ràng cách mà bạn thực hiện các quá trình, từng bước thực nghiệm để đạt được kết quả cuối cùng để chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết của mình. Các tiến trình mà bạn thực hiện cần phải được đúc kết theo một phương pháp mà theo đó một người khác khi tham gia vào nghiên cứu có thể dễ dàng thực hiện được lại. Hình ảnh mô tả các thao tác được hiện rõ trên bảng hiển thị của bạn. 5 1.5 Tầm quan sát, dữ liệu, kết quả Các kết quả thường là dưới hình thức một tuyên bố để giải thích hoặc diễn giải dữ liệu. Kết quả thu được ở dạng dữ liệu thô, đồ thị, kết luận rút ra từ những dữ liệu bạn có. Hình ảnh cũng có thể được sử dụng ở đây 1.6 Kết luận Kết luận là một bản tóm tắt các nghiên cứu và các kết quả của thử nghiệm. Đây là nơi bạn trả lời các vấn đề của bạn hay câu hỏi nghiên cứu. Bạn đưa ra một tuyên bố cho dù dữ liệu của bạn có hỗ trợ hay không. Bạn phải có đủ dữ liệu để chứng minh một phần hoặc phản bác toàn bộ giả thuyết của mình. Trong trường hợp này, bạn có thể giải thích tại sao có các kết quả khác nhau. Các phương pháp khoa học là một hệ thống minh bạch và khá dễ đề học hỏi và sử dụng mà không nhà khoa học nào có thể sử dụng nó cho lợi ích riêng của họ. Và thật thú vị, có những khám phá khoa học một cách tình cờ, bởi nhận được kết quả tình cờ do nhà khoa học vô tình đặt câu hỏi ngoài lề. Một ngày nào đó bạn cũng sẽ thực hiện được những khám phá lịch sử. Hãy thử nghiệm bản thân và gặt hái thành công. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SÁNG TẠO KHOA HỌC 2.1 PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP Đặc điểm của cách giải quyết vấn đề này là đều xác định trực tiếp được lời giải qua một thủ tục tính toán (công thức, hệ thức, định luật,…) hoặc qua các bước căn bản để có được lời giải. Đối với phương pháp này, việc giải quyết vấn đề trên máy tính chỉ là thao tác lập trình hay là sự chuyển đổi lời giải từ ngôn ngữ bên ngoài sang các ngôn ngữ được sử dụng trong máy tính. Tìm hiểu về phương pháp này chính là tìm hiểu về kỹ thuật lập trình trên máy tính. 6 Để thực hiện tốt phương pháp trực tiếp, chúng tanên áp dụng các nguyên lý sau :  Nguyên lý 1 : Chuyển đổi dữ liệu bài toán thành dữ liệu của chương trình, có nghĩa là “Dữ liệu của bài tóan sẽ được biểu diễn lại dưới dạng các biến của chương trình thông qua các quy tắc xác định của ngôn ngữ lập trình cụ thể”.  Nguyên lý 2 : Chuyển đổi quá trình tính toán của bài toán thành các cấu trúc của chương trình, có nghĩa là “Mọi quá trình tính toán đều có thể mô tả và thực hiện dựa trên ba cấu trúc cơ bản : Cấu trúc tuần tự, cấu trúc rẽ nhánh và cấu trúc lặp”.  Nguyên lý 3 : Biểu diễn các tính toán chính xác, có nghĩa là “Chương trình tính toán theo các biểu thức chính xác không đồng nhất với quá trình tính toán chính xác về mặt hình thức”.  Nguyên lý 4 : Biểu diễn các tính toán gần đúng bằng cấu trúc lặp, có nghĩa là “Mọi quá trình tính toán gần đúng đều dựa trên các cấu trúc lặp với tham số xác định”.  Nguyên lý 5 : Phân chi bài toán ban đầu thành những bài toán nhỏ hơn, có nghĩa là “Mọi vấn đề-bài toán đều có thể giải quyết bằng cách phân chia thành những vấn đề-bài toán nhỏ hơn”.  Nguyên lý 6 : Biểu diễn các tính toán không tường minh bằng đệ quy, có nghĩa là “Quá trình đệ quy trong máy tính không đơn giản như các biểu thức quy nạp trong toán học”. 2.2 PHƯƠNG PHÁP GIÁN TIẾP Phương pháp này được sử dụng khi chưa tìm ra lời giải chính xác của vần đề. Đây cũng chính là cách tiếp cận chủ yếu của loài người từ xưa đến nay. Điểm khác ở đây là chúng ta đưa ra những giải pháp mang đặc 7 trưng của máy tính, dựa vào sức mạnh tính toán của máy tính. Tất nhiên, một lời giải trự tiếp bao giờ cũng tốt hơn, nhưng không phải lúc nào cũng có. Các phương pháp gián tiếp a. Phương pháp thử – sai Khi xây dựng lời giả bài toán theo phương pháp thử – sai, người ta thường dựa vào 3 nguyên lý sau :  Nguyên lý vét cạn : Đây là nguyên lý đơn giản nhất, liệt kê tất cả các trường hợp có thể xảy ra.  Nguyên lý ngẫu nhiên: Dựa vào việc thử một số khả năng được chọn một cách ngẫu nhiên. Khả năng tìm ra lời giải đúng phụ thuộc rất nhiều vào chiến lược chọn ngẫu nhiên.  Nguyên lý mê cung : Nguyên lý này được áp dụng khi chúng ta không thể biết được chính xác “hình dạng” lời giải mà phải xây dựng dần lời giải qua từng bước một giống như tìm đường đi trong mê cung. Để thực hiện tốt phương pháp thử - sai, chúng ta nên áp dụng các nguyên lý sau :  Nguyên lý vét cạn toàn bộ: Muốn tìm được cây kim trong đống rơm, hãy lần lượt rút ra từng cọng rơm cho đến khi rút được cây kim.  Nguyên lý mắt lưới : Lưới bắt cá chỉ bắt được những con cá có kích thước lớn hơn kích thước mắt lưới.  Nguyên lý giảm độ phức tạp của thử và sai : Thu hẹp trường hợp trước và trong khi duyệt, đồng thời đơn giản hóa tối đa điều kiện chấp nhận một trường hợp.  Nguyên lý thu gọn không gian tìm kiếm : Loại bỏ những trường hợp hoặc nhóm trường hợp chắc chắn không dẫn đến lời giải. 8  Nguyên lý đánh giá nhánh cận: Nhánh có chứa quả phải nặng hơn trọng lượng của quả. b. Phương pháp Heuristic Phương pháp thử–sai khi giải quyết vấn đề bằng cách dùng một số lượng phép thử quá lớn,thời gian để có được kết quả có khi khá lâu không chấp nhận được.Phương pháp Heuristic có đặc điểm là đơn giản và gần gủi với cách suy nghĩ của con người, cho ra được những lời giải đúng trong đa số các trường hợp áp dụng.Các thuật giải Heuristic được xây dựng dựa trên một số nguyên lý rất đơn giản như “vét cạn thông minh”,“tối ưu cục bộ” (Greedy),“hướng đích” “sắp thứ tự”..Đây là một số thuật giải khá thú vị và có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn. 9 C. GIỚI THIỆU MÁY TÍNH BẢNG (TABLET) Công nghệ thông tin (CNTT) phát triển như vũ bão đã kéo theo sự phát triển không ngừng của các sản phẩm công nghệ. Chúng ta đã từng được biết đến sự ra đời của chiếc máy tính đầu tiên và nó đã làm thay đổi lịch sử. Chúng ta cũng từng chứng kiến cuộc lột xác của nó khi chỉ còn mỏng vài centimet từ một chiếc máy tính cồng kềnh. Máy tính xách tay ra đời, gọn nhẹ và tiện dụng hơn đã dần thay thế và chiếm được cảm tình của người dùng. Và dưới phát triển mạnh mẽ của CNTT, chúng ta lại một lần nữa “chao đảo” vì chiếc máy tính bảng(Tablet) đầy tiện ích hơn bao giờ hết. I. ĐỊNH NGHĨA Trong tiếng Anh, Tablet có nghĩa là bản viết, một bề mặt phẳng dùng để viết văn bản. Trong thế giới công nghệ, Tablet là thiết bị mà khi ta vẽ một hình ảnh lên trên bề mặt bằng bút nhập liệu thì hình ảnh tương tự sẽ xuất hiện. Bút nhập liệu sau này được các nhà sản xuất bỏ đi và thay thế vào đó bằng công nghệ đa chạm do tính tiện dụng của công nghệ mới này. Từ đó, các khái niệm về Tablet đều xoay quanh các khái niệm về máy tính các nhân như sau: Ở Tablet PC vai trò của các thiết bị ngoại vi như con chuột và bàn phím có thể thay thế bằng sự tương tác với cảm giác màn hình. Tablet PC cho phép người dùng ghi chép lên bằng màn hình ngón tay hoặc bút nhập liệu, kích cỡ và độ dày của Tablet PC tương tự như một quyển sổ NotePad. Với định nghĩa này bạn không thể nhầm lẫn với Tablet và netbook, dù cho Tablet có thêm bàn phím cứng hoặc hình dạng của một chiếc Laptop đi chăng nữa thì sự khác nhau cơ bản nằm ở chỗ màn hình Tablet cho phép nhập liệu còn màn hình netbook thì không. 10 II. PHÂN LOẠI TABLET Tablet được chia làm rất nhiều loại. Hiện trên thị trường, máy tính dạng bảng được chia ra thành 3 phân nhóm nhỏ.  Nhóm thứ nhất là tablet PC chỉ có màn hình cảm ứng và bút stylus đơn thuần.  Nhóm thứ 2 là màn hình cảm ứng và thân máy, bàn phím được gắn với nhau qua 1 khớp nối có khả năng xoay lật 180 độ.  Nhóm thứ 3 là dạng "lai" (hybrid), màn hình cảm ứng có thể hoạt động độc lập hoặc gắn vào thân máy có bàn phím và chuột hoàn chỉnh. Như vậy có nhiều cách để nhà sản xuất phân loại Tablet PC. Nhưng thông dụng nhất với chúng ta hiện nay vẫn là Tablet Slate: màn hình cảm ứng, sử dụng nhập liệu bằng tay hoặc bút. Đây cũng là loại Tablet được nhiều người dùng quan tâm nhất do tính tiện dụng, thời lượng pin cao thậm chí còn có thể mang cả chức năng của một chiếc điện thoại di động, hỗ trợ chụp hình, đọc sách báo và rất nhiều khả năng đỉnh cao khác nữa. Bạn có thể sẽ bất ngờ khi biết rằng, yếu tố cốt lõi nhất làm nên khái niệm tablet PC - thiết bị điện tử nhận diện chữ viết tay, đã bắt đầu có từ năm 1888 ở Mỹ qua ý tưởng của nhà khoa học Elisha Gray. Đến năm 1942, ở Mỹ đã xuất hiện một tấm bảng mạch có khả năng ghi được chữ viết tay của con người. Tiếp theo đó, các thế hệ tiền thân của máy tính dạng bảng dần dần xuất hiện với tính năng ngày một cao hơn và hoạt động ổn định hơn. Tuy nhiên, phải đến 2001, khái niệm về tablet PC mới trở nên phổ biến khi Bill Gates và Microsoft chính thức đưa ra một định nghĩa đầy đủ. 11 Cùng thời điểm này, Microsoft phát hành "Windows XP Tablet PC Edition" - hệ điều hành hỗ trợ tablet PC một cách toàn diện, đưa máy tính dạng bảng trở thành một hướng đi cho ngành công nghệ toàn cầu. Nếu Microsoft được coi là kiến trúc sư tạo nên tablet PC trên bản vẽ thì sự phát triển thần kỳ của công nghệ bán dẫn trong thập kỷ vừa qua đã bồi đắp tablet PC ngày một to lớn và "chững chạc" hơn. Công nghệ cảm ứng đã đạt đến trình độ ngày càng chính xác, tiện dụng và phổ thông hơn cộng với việc kích thước vật liệu bán dẫn được thu nhỏ đến mức đáng kinh ngạc đã tạo điều kiện cho tablet PC không còn là "vật mẫu" mà mang những giá trị hiệu quả thiết thực. Đã đến lúc, khái niệm tablet PC cần đưa vào sổ tay của và giới mê công nghệ và người tiêu dùng khắp thế giới. Đi kèm với mỗi loại Tablet đều có một loại hệ điều hành hỗ trợ theo chúng. Vì thế, hệ điều hành cho Tablet thì rất là đa dạng, từ những Tablet hỗ trợ hệ điều hành của PC thông thường cho đến Tablet sử dụng hệ điều hành di động. Có thể liệt kê một số hệ điều hành như sau:  Microsoft Windows: Những chiếc Tablet sử dụng Microsoft Windows đầu tiên ra đời năm 2001, với tên gọi Microsoft Tablet PC và Windows Tablet PC Edition. Năm 2006 chiếc UMPC của Microsoft ra đời. Năm 2010 chiếc Slate PC chạy Window7 ra đời.  Linux: hệ điều hành Linux xuất hiện trên Tablet PC đầu tiên ở chiếc ProGear với phiên bản Slackware Linux(sau này hỗ trợ cả các phiên bản Windows 98).  Maego: tiền thân của MeeGo với Nokia Internet Tablet 770, N800, N810…  Android: Gal