Tiểu luận Tìm hiểu sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong quá trình phát triển điện thoại di động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN    TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU SỰ VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG GVHD : GS.TSKH HOÀNG KIẾM Học viên: Nguyễn Toàn Nhân MSHV : 12 11 052 Hồ Chí Minh - 2012 1 Nội dung I. GIỚI THIỆU ................................................................................................................................. 3 II. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG ............................................... 3 III. PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG PHÁT TRIỂN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG ...................................................................................................................... 5 1. Nguyên tắc phân nhỏ ................................................................................................................ 5 2. Nguyên tắc tách khỏi ................................................................................................................ 6 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ .................................................................................................. 7 4. Nguyên tắc kết hợp ................................................................................................................... 7 5. Nguyên tắc vạn năng ................................................................................................................. 7 6. Nguyên tắc chứa trong .............................................................................................................. 9 7. Nguyên tắc phản trọng lượng .................................................................................................. 9 8. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ ................................................................................................. 9 9. Nguyên tắc dự phòng .............................................................................................................. 10 10. Nguyên tắc cầu hóa ............................................................................................................. 10 11. Nguyên tắc linh động .......................................................................................................... 10 12. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác .................................................................................. 11 13. Sử dụng giao động cơ học ................................................................................................... 11 14. Nguyên tắc liên tục tác động có ích ................................................................................... 11 15. Nguyên tắc “vượt nhanh” ................................................................................................... 11 16. Nguyên tắc biến hại thành lợi ............................................................................................ 11 17. Nguyên tắc quan hệ phản hồi ............................................................................................. 12 18. Nguyên tắc tự phục vụ ........................................................................................................ 12 19. Nguyên tắc sao chép ............................................................................................................ 12 20. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” ......................................................................................... 13 21. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học ....................................................................................... 13 22. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng .......................................................................................... 13 23. Sử dụng vật liệu nhiều lỗ .................................................................................................... 14 24. Nguyên tắc thay đổi mày sắc .............................................................................................. 14 25. Nguyên tắc đồng nhất ......................................................................................................... 14 26. Sử dụng vật liệu hợp thành composit ................................................................................ 15 IV. HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI .................................................................. 16 1. Điện thoại trong suốt .............................................................................................................. 16 2. Điện thoại chụp hình trong suốt ............................................................................................ 17 3. Điện thoại dẻo .......................................................................................................................... 17 2 Bảng Hình Ảnh Hình ảnh 1: Những chiếc điện thoại di động đầu tiên ............................................................................. 4 Hình ảnh 2: Điện thoại di động ngày nay ............................................................................................... 4 Hình ảnh 3: Các linh kiện của điện thoại ................................................................................................ 5 Hình ảnh 4: Sim điện thoại ..................................................................................................................... 6 Hình ảnh 5: Đế sạc không dây của Nokia ............................................................................................... 7 Hình ảnh 6: Ống kính quang dành cho điện thoại ................................................................................... 8 Hình ảnh 7: Điện thoại tích hợp đèn pin ................................................................................................. 9 Hình ảnh 8: Điện thoại BlackBerry dùng bi để điều hướng .................................................................. 10 Hình ảnh 9: Bàn phím ảo trên điện thoại Nokia.................................................................................... 12 Hình ảnh 10: Nokia Lumia 620 với 7 màu khác nhau .......................................................................... 14 Hình ảnh 11: Hai mẫu điện thoại sử dụng nguyên liệu tổng hợp mới .................................................. 15 Hình ảnh 13: Hai mẫu điện thoại trong suốt tiêu biểu .......................................................................... 16 Hình ảnh 14: Một mẫu điện thoại chụp hình trong suốt ....................................................................... 17 Hình ảnh 15: Mẫu điện thoại dẻo của Nokia ........................................................................................ 17 3 I. GIỚI THIỆU Trong lịch sử phát triển, con người luôn thể hiện tính sáng tạo và luôn tìm tòi để sáng tạo ra những cái mới, những sản phẩm mới phục vụ lại cho mình và giúp cho cuộc sống con người ngày càng tiện nghi hơn. Sáng tạo là một thuộc tính trong hoạt động của con người. Tuy nhiên, có người có tính sáng tạo nhiều, có người ít. Số người có nhiều tính sáng tạo lại rất ít. Nếu để sự sáng tạo ở mỗi người diễn ra một cách tự phát theo năng khiếu bẩm sinh thì có thể trong hàng ngàn, hàng vạn người mới có vài nhà phát minh. Khi đó xã hội loài người có thể tiến rất chậm. Ý thức được điều này, các nước tiên tiến đã cố gắng tổng kết, xây dựng khoa học sáng tạo và đưa vào giảng dạy với mong muốn là tư duy sáng tạo qua giáo dục sẽ hình thành và phát triển và qua rèn luyện có phương pháp sẽ tạo ra nhiều nhà phát minh sáng chế góp phần làm cho xã hội phát triển nhanh hơn. Điều này cũng giống như các vận động viên nếu chỉ dựa vào năng khiếu bẩm sinh thì rất khó phát triển tới trình độ cao nếu không được huấn luyện bài bản, có phương pháp khoa học. Qua tìm hiểu môn học Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học, trong phạm vi bài tiểu luận này, em cố gắng liên hệ, phân tích các phương pháp sáng tạo đã được vận dụng như thế nào trong một sản phẩm thực tế. II. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Quá trình phát triển của điện thoại là một quá trình phát triển lâu dài với nhiều cột mốc đáng ghi nhớ ghi dấu sự “lột xác” ngoạn mục của thứ vật dụng thiết yếu này với những tính năng mới ngày càng hoàn thiện hơn. Ngày 10 tháng 3 năm 1876 được coi là mốc son đánh dấu sự ra đời của điện thoại. Cha đẻ của chiếc điện thoại đầu tiên là Alexander Graham Bell. Chiếc máy thô sơ có thể truyền được giọng nói này đã mở ra một kỷ nguyên phát triển mới trong lịch sử thông tin liên lạc, thay thế cho điện tín. Năm 1967, chiếc điện thoại được coi là "di động" đầu tiên trình làng với tên gọi Carry Phone, rất cồng kềnh cho việc di chuyển vì nó nặng đến 4,5kg. 4 Điện thoại di động chính thức ra đời vào ngày 3 tháng 4 năm 1973, mang tên Motorola Dyna Tac, phát minh bởi nhà sáng chế Martin Cooper. Motorola Dyna Tac mang hình dáng gần giống điện thoại di động ngày nay mặc dù vẫn còn khá cồng kềnh (nặng khoảng 1kg) và không phổ biến. Từ đó đến nay, chiếc điện thoại di động phát triển không ngừng phát triển theo hướng nhỏ gọn hơn rất nhiều tổ tiên của nó và ngày càng được tích hợp nhiều chức năng hơn chứ không còn đơn thuần là nghe và gọi. Hình ảnh 1: Những chiếc điện thoại di động đầu tiên Hình ảnh 2: Điện thoại di động ngày nay 5 III. PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG PHÁT TRIỂN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 1. Nguyên tắc phân nhỏ  Một điện thoại được chế tạo gồm nhiều bộ phận khác nhau: màn hình, pin, bàn phím, vỏ, board mạch, cảm biến máy ảnh … điều này có nhiều lợi ích như mỗi loại bộ phận trên do nhiều nhà sản xuất chế tạo, do đó có sự cạnh tranh nên nhà sản xuất có nhiều lựa chọn, giảm chi phí sản xuất nên sản phẩm bán ra có giá tiền phù hợp với người tiêu dùng hơn  Điện thoại gồm có phần cứng và phần mềm, phần mềm trên điện thoại hiện nay rất đa dạng, phong phú, nên trên một loại điện thoại có thể cài đặt nhiều phần mềm khác nhau tùy theo nhu cầu của người sử dụng.  Thông tin trên điện thoại được chia ra từng nhóm tùy theo chức năng hoặc nội dung, ví dụ: các tập tin được chia ra từng folder. Các chứng năng được chia thành từng nhóm như: nhóm có chức năng cài đặt, nhóm có chức năng quản lý …. Hình ảnh 3: Các linh kiện của điện thoại 6 2. Nguyên tắc tách khỏi  Simcard điện thoại có thể tháo rời được giúp cho người dùng có nhu cầu đổi số nhưng không cần phải đổi điện thoại. Pin tháo rời được giúp người dùng đễ dàng thay đổi pin khi pin hư hỏng, cũng tương tự như vỏ của điện thoại, giúp người dùng có thể tùy biến điện thoại tùy theo sở thích của mình Hình ảnh 4: Sim điện thoại  Ngày nay, người ta chế tạo ra sạc không dây, giúp người dùng không cần bận tâm tới vấn đề hết pin, hoặc không cần mang theo sạc khi đi xa. Mọi người có thể sạc đầy pin cho chiếc điện thoại của mình mà không cần phải cắm vào cục sạc như cách thông thường 7  Bộ nhớ của điện thoại có thể dễ dàng nâng cấp được, giúp cho người dùng có thể tự nâng cấp bộ nhớ tùy theo nhu cầu của mình. Giúp giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm. 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ  Trên bàn phím điện thoại, các phím luôn luôn được phân thành hai nhóm riêng biệt, nhóm các phím chức năng và các phím số, chữ.  Sạc và thân máy được tách rời nhau, mỗi bộ phận đảm nhiệm một chức năng riêng biệt, dễ dàng thay thế khi hư hỏng. 4. Nguyên tắc kết hợp  Điện thoại di động ngày nay là một thiết bị đa năng, nó kết hợp nhiều tính năng của các loại thiết bị khác nhau như máy nghe nhạc, đài radio, máy ghi âm, máy quay phim ….. 5. Nguyên tắc vạn năng  Khi công nghệ phát triển, kích cỡ của các linh kiện, thiết bị ngày càng được thu nhỏ thì người ta càng có xu hướng tích hợp ngày càng nhiều tính năng vào một chiếc điện thoại di động, bên cạnh chức năng cơ bản vốn có của nó là nghe và gọi điện.  Một chiếc điện thoại di động hiện đại cũng có bộ xử lý, bộ nhớ trong, bộ nhớ ngoài, được cài đặt hệ điều hành và nó hoàn toàn có thể đóng vai trò như một chiếc máy tính thu nhỏ. Người dùng có thể cài đặt thêm phần mềm ứng dụng để xem phim, nghe nhạc, chơi game, đọc tài liệu Hình ảnh 5: Đế sạc không dây của Nokia 8  Khi được tích hợp thêm khả năng kết nối Wifi, 3G, … điện thoại có thể được sử dụng để lướt web, chat, tải tài liệu, v.v…  Điện thoại cũng có thể được tích hợp camera cho phép quay phim, chụp ảnh với độ phân giải ngày càng cao, thậm chí không thua kém là bao so với các dòng máy ảnh tiên tiến.  Ngoài ra điện thoại còn có thể đóng vai trò như một số vật dụng thông thường khác: được tích hợp đèn pin (dạng đèn flash), có thể sử dụng trong một số trường hợp như lúc mất điện hoặc soi tìm vật rơi; được tích hợp khả năng hẹn giờ và báo thức giống như một chiếc đồng hồ báo thức; hoặc các tính năng khác như Calendar – lịch và nhắc việc, ghi chú, … Hình ảnh 6: Ống kính quang dành cho điện thoại 9 Hình ảnh 7: Điện thoại tích hợp đèn pin  Đối với các điện thoại thông thường (không có bàn phím đầy đủ dạng Qwerty thì một phím bấm trên điện thoại đảm nhiệm việc tạo ra nhiều ký tự khác nhau, tùy theo số lần bấm. Ví dụ phím số 2 còn được dùng để bấm các chữ cái abc, phím 3 cùng với def, v.v… Như vậy một phím bấm đã thể hiện tính “vạn năng”. 6. Nguyên tắc chứa trong  Các ứng dụng nhỏ như lịch, báo thức … được tích hợp sẵn trong hệ điều hành. 7. Nguyên tắc phản trọng lượng  Thay vì phải lưu trữ nhiều dữ liệu trong điện thoại iPhone, người dùng có thể sao lưu dữ liệu lên iCloud. 8. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ  Các phần mềm phải được cài đặt vào điện thoại trước khi sử dụng chúng  Các chức năng phần mềm được lập trình sẵn giúp người sử dụng được thuận tiện  Pin điện thoại được nạp trước khi dùng. 10 9. Nguyên tắc dự phòng  Hầu hết các điện thoại hiện nay đều hỗ trợ sẵn tính năng sao lưu dữ liệu để người dùng dễ dàng khôi phục khi có sự cố xảy ra. Điều này giúp tăng tính an toàn cho điện thoại, giúp giảm rủi ro mất mát dữ liệu khi có sự cố xảy ra  Để phòng tránh tình trạng hết pin hay xảy ra trên các điện thoại thông minh hiện nay, nhà sản xuất thường bán kèm hai cục pin, giúp người dùng có thể giữ liên lạc khi cần thiết 10. Nguyên tắc cầu hóa Ở một số điện thoại di động hiện nay, điển hình là các điện thoại của hãng Blackberry thường sử dụng các viên bi để điều hướng, thay vì sử dụng các phím lên, xuống, trái, phải 11. Nguyên tắc linh động  Nguyên tắc này cũng được áp dụng khá nhiều vào việc sản xuất điện thoại di động. Rất nhiều mẫu mã điện thoại được thiết kế dạng nắp gập nắp trượt, có bàn phím xếp vào trong, v.v… nhằm mục đích tiết kiệm thể tích và diện tích. Chỉ khi nào cần thiết dùng đến phím bấm thì mới trượt hoặc mở ra.  Ngoài ra trên chiếc điện thoại còn có một số tính năng khác thể hiện tính linh động như: chức năng “rảnh tay”, cho phép bật loa ngoài để trò chuyện điện thoại trong lúc tay bận làm việc khác; hoặc chức năng sử dụng “tai nghe” cho phép người dùng đàm thoại trong lúc lái xe, v.v… Hình ảnh 8: Điện thoại BlackBerry dùng bi để điều hướng 11 12. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác  Màn hình, bàn phím ảo nhờ cảm ứng mà có thể xoay dọc hoặc ngang để tăng giao diện trình bày.  Một màn hình chủ chứa danh sách các biểu tượng đồ họa ứng dụng có thể chia thành nhiều màn hình chủ nhỏ chứa một nhóm các biểu tượng, có thể di chuyển giữa các màn hình chủ bằng cách trượt tay, giúp cho sự trình bày trên giao diện màn hình điện thoại rõ ràng, linh động hơn. 13. Sử dụng giao động cơ học  Nhờ cảm biến gia tốc, mà một số ứng dụng đáp ứng với tác động rung lắc của thiết bị như tác vụ undo, chuyển đổi chế độ màn hình từ dọc sang ngang, chế độ chụp ảnh từ chụp chân dung sang chụp phong cảnh... 14. Nguyên tắc liên tục tác động có ích  Trong màn hình cảm ứng, không chỉ nhận biết xử lý điểm và dịch chuyển theo một hướng như các cảm ứng đơn điểm trước đó, mà cảm ứng đa điểm có thể nhận biết nhiều điểm dịch chuyển theo nhiều hướng khác nhau (một điểm giữ , một điểm chuyển động thẳng hay xoay vòng cung, hay hai điểm di chuyển vào nhau hay hướng ra xa nhau), để từ đó thực hiện được nhiều thao tác tác vụ phức tạp hơn, không chỉ kích hoạt ứng dụng, trượt mà còn phóng to, thu nhỏ, xoay, trượt một phần ứng dụng... 15. Nguyên tắc “vượt nhanh”  Tốc độ của vi xử lý và các thành phần khác luôn được cải tiến để máy tính xử lý ngày càng nhanh hơn. 16. Nguyên tắc biến hại thành lợi  Các điện thoại ngày nay có xu hướng không dùng bàn phím cứng, thay vào đó là các màn hình cảm ứng, tuy khó sử dụng cho người khiếm thị nhưng làm cho điện thoại tương tác tốt hơn, giúp giảm trọng lượng của máy 12 17. Nguyên tắc quan hệ phản hồi  Các nhà sản xuất luôn thu thập ý kiến khác hang để phát hiện và có biện pháp khắc phục các lỗi, nhược điểm của sản phẩm. 18. Nguyên tắc tự phục vụ  Hệ điều hành và các ứng dụng có thể tự động cập nhật nếu điện thoại có kết nối wifi hoặc mạng không dây  Nhiều điện thoại di động hiện đại được trang bị một số tính năng cho phép tự động hoạt động trong một chừng mực nhất định, tức là nhà sản xuất đã vận dụng nguyên tắc tự phục vụ cho sản phẩm của mình. Ta có thể liệt kê một số ví dụ tiêu biểu như sau:  Sạc pin tự động ngắt khi pin đầy  Người dùng có thể cài đặt khả năng tự động ngắt cuộc gọi sau một thời gian đàm thoại nhất định.  Khi không được sử dụng, điện thoại sẽ tự tắt đèn bàn phím, làm tối màn hình hiển thị hoặc chuyển sang chế độ chờ để tiết kiệm năng lượng.  Tự động khóa bàn phím hoặc màn hình cảm ứng sau một khoảng thời gian nhất định để người dùng không vô tình ấn phím gọi hoặc kích hoạt các chức năng khác ngoài ý muốn. 19. Nguyên tắc sao chép  Ngày nay, ngày càng có nhiều điện thoại sử dụng màn hình cảm ứng thay cho bàn phím cơ học thông thường. Điều này đồng nghĩa với việc người dùng có thể thao tác, lựa chọn trực tiếp trên màn hình. Thế nhưng vẫn có nhiều công việc đòi hỏi người dùng phải nhập liệu, đưa vào các ký số và/hoặc ký tự (ví dụ như chức năng nhắn tin chẳng hạn). Do đó hầu như trên mỗi điện thoại cảm ứng đều có hỗ trợ chức năng bàn phím ảo (virtual keyboard). Thực chất đây là hình ảnh sao chép của một bàn phím thực sự và người dùng có thể thao tác trên đó giống như trên bàn phím thông thường. Hình ảnh 9: Bàn phím ảo trên điện thoại Nokia 13 20. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”  Để phục vụ cho nhiều đối tượng khách hang, ngoài các dòng sản phẩm với nhiều tính năng cao cấp, công nghệ mới, tiện lợi, … đắt tiền, các nhà sản xuất cũng cho ra các sản phẩm với mức giá mềm hơn, phù hợp với các đối tượng khách hang bình dân  IOS SDK hỗ trợ tối đa không gian cho lập trình viên sáng tạo, App Store giúp người dùng có thể dễ dàng tìm kiếm ứng dụng mình cần, ứng dụng của người bán cũng dễ dàng tiếp cận với người mua, nhờ đó mà giá thành ứng dụng trở nên rẻ hơn. 21. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học  Thay thế bàn phím cơ học thông thường bằng màn hình cảm ứng (cảm ứng điện trở, điện dung, xử lý đa chạm, v.v…). Người dùng chỉ việc chạm tay vào màn hình thay vì phải bấm phím như trước đây.  Một số điện thoại có tính năng “lắc tay đổi nhạc”. Thay vì phải bấm phím để thực hiện chọn hoặc đổi bài hát khác thì người dùng chỉ cần “vẫy tay” là có thể thực hiện được chức năng tương tự.  Cảm biến gia tốc trong một số điện thoại di động ngày nay cũng vận dụng nguyên tắc này. Thay vì phải bấm phím để điều khiển thì giờ đây người dùng chỉ cần nghiêng điện theo một hướng nào đó. Ví dụ như một số game đua xe trên điện thoại cho phép người dùng điều khiển chỉ bằng cách nghiêng điện thoại.  Chức năng quay số giọng nói thay thế thao tác bấm phím cơ học để lựa chọn bằng cách nhận và xử lý âm thanh để lựa chọn số điện thoại quay số. 22. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng  Một số điện thoại có vỏ làm bằng chất d