Đang tải... (xem toàn văn)
Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo trong sự phát triển hệ thống hỏi - đáp
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CAO HỌC HTTT K22 DƯƠNG HỮU THÀNH – 1212035 ỨNG DỤNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG SỰ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG HỎI - ĐÁP BÀI THU HOẠCH MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GS.TSKH Hồng Kiếm KHĨA 2012 – 2014 Ứng dụng ngun tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Nội dung 40 nguyên tắc sáng tạo ví dụ tin học: 1.1 Nguyên tắc chia nhỏ: 1.2 Nguyên tắc “tách khỏi”: 1.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: 1.4 Nguyên tắc phản đối xứng: 1.5 Nguyên tắc kết hợp: 1.6 Nguyên tắc vạn năng: 1.7 Nguyên tắc “chứa trong”: 1.8 Nguyên tắc phản trọng lượng: 1.9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: 1.10 Nguyên tắc thực sơ bộ: 1.11 Nguyên tắc dự phòng: 1.12 Nguyên tắc đẳng thể: 1.13 Nguyên tắc đảo ngược: 1.14 Nguyên lý cầu hóa: 1.15 Nguyên lý động: 10 1.16 Nguyên lý tác động phần dư thừa: 10 1.17 Nguyên tắc bổ sung chiều khác nhau: 10 1.18 Sự dao động học: 11 1.19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ: 11 1.20 Nguyên tắc tác động liên tục hữu hiệu: 12 1.21 Nguyên tắc vượt nhanh: 12 1.22 Nguyên tắc chuyển bại thành thắng: 12 1.23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi: 13 1.24 Nguyên tắc sử dụng trung gian: 13 1.25 Nguyên tắc tự phục vụ: 14 1.26 Nguyên tắc chép: 14 1.27 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt: 15 1.28 Nguyên tắc thay sơ đồ học: 15 1.29 Nguyên tắc sử dụng kết cấu thủy khí: 16 Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp 1.30 1.31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ: 16 1.32 Nguyên tắc đổi màu: 16 1.33 Nguyên tắc đồng nhất: 17 1.34 Nguyên tắc loại bỏ tái sinh phần: 17 1.35 Đổi thơng số hóa lý đối tượng: 18 1.36 Sử dụng chuyển pha: 18 1.37 Sử dụng nở nhiệt: 18 1.38 Sử dụng chất oxy hóa: 18 1.39 Sử dụng môi trường trơ: 19 1.40 Sử dụng vỏ mềm dẻo màng mỏng: 16 Sử dụng vật liệu tổng hợp: 19 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi đáp (QA: Question Answering): 19 2.1 Sơ lược trình phát triển hệ thống hỏi đáp (QA): 19 2.2 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cho phát triển hệ thống QA tương lai: 24 2.2.1 2.2.2 Nguyên tắc kết hợp: 24 2.2.3 Nguyên tắc vạn năng: 25 2.2.4 Nguyên tắc chứa trong: 25 2.2.5 Nguyên tắc trung gian: 25 2.2.6 Nguyên tắc vượt nhanh: 26 2.2.7 Nguyên tắc tự phục vụ: 26 2.2.8 Nguyên tắc chia nhỏ: 24 Nguyên tắc nhiều lỗ: 26 Tài liệu tham khảo: 26 Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp 40 nguyên tắc sáng tạo ví dụ tin học: 1.1 Nguyên tắc chia nhỏ: Chia đối tượng thành thành phần độc lập Làm cho đối tượng thành thành phần thao ráp Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng Ví dụ: Phương pháp đệ qui chia để trị tin học Chẳng hạn tìm kiếm phần tử Thuật tốn tìm kiếm nhị phân mảng có thứ tự Đầu tiên ta xác định phần tử trung bình so sánh với phần tử trung bình đó, khơng phải khóa cần tìm tìm nửa trái nửa phải phần tử Việc thực tìm kiếm nửa trái nửa phải dãy giống dãy ban đầu (nhưng giảm bớt khơng gian tìm kiếm) Cơng việc thực tìm thấy phần tử khơng thể chia nhỏ nửa Mơ hình phát triển phần mềm MVC (Model-View-Controller), chia chương trình thành ba phần Model, View Controller, phần đảm nhiệm nhiệm vụ riêng giúp cho việc phát triển kiểm tra ứng dụng tiến hành hiệu Do kếp hợp “lỏng” thành phần mơ hình MVC nên làm tăng khả phát triển song song ứng dụng Trong lập trình, viết chương trình cồng kềnh phức tạp, người ta thương chia nhỏ chương trình cách viết hàm thủ tục 1.2 Nguyên tắc “tách khỏi”: Tách phần gây phiền phức khỏi đối tượng ngược lại Tránh lấy phần cần thiết Ví dụ: Trong lĩnh vực xử lý ngơn ngữ tự nhiên Tiếng Việt, ta thường có giai đoạn khử nhập nhằng văn đầu vào, chẳng hạn nhập nhằng ranh giới từ, nhập nhằng từ đa nghĩa, nhập nhằng từ đồng âm, Để tránh tiếng ốn ảnh hướng đến người khác, người ta dùng tách âm thành cách dùng headphone Gần nhà cung cấp phụ tùng ô tô Hàn Quốc Mando Corp sản xuất xe đạp mang tên Mondo Footloose giới khơng dùng xích Hãng cho xích phần phiền hà xe đạp nên thay dùng xích để quay bánh xe, bàn đạp xe chuyển lượng người đạp trực tiếp thành điện thông qua máy phát điện, Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp tích lũy pin gắn khung xe, mô tơ điện chuyển thành động giúp xe quay bánh Một số trình duyệt web IE9, FireFox13, hay Chrome 13 gỡ bỏ menu chiếm không gian hiển thị trình duyệt cịn giữ lại thành địa người dùng cần cho hiển thị menu 1.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngồi, tác động bên ngồi) có cấu trúc đồng thành không đồng Các phần khác đối tượng phải có chất khác Ví dụ: Một số trang web tin tức, nghe nhạc, bán hàng, thường trang bị layout giao diện trang web mùa khác, dịp lễ lớn có layout khác Một sửa đổi nhỏ web, tạo cho người truy cập cảm giác hứng thu, vui thích dịp lễ yêu thích họ, chẳng hạn dịp lễ tết layout thay đổi có hình hoa mai, đào, bánh chưng, bánh tét, Cơ sở liệu phân tán giúp giảm chi phí truyền thơng chương trình ứng dụng truy cấp vào server đặt địa phương khai thay sở liệu chổ thay phải kết nối đến server chung (có thể vị trì địa lý xa) sở liệu tập trung 1.4 Nguyên tắc phản đối xứng: Chuyển đối tượng có hình dạng, tính chất đối xứng thành phản đối xứng Ví dụ: Trong hệ điều hành Window 7, có chức thực “slide show” hình ảnh destop, ta qui định sau thời gian chuyển sang ảnh khác Để tiết kiệm pin chức “slide show” cung cấp lựa chọn checkbox Nếu ta check vào sử dụng pin chức “slide show” khơng thực mà hiển thị ảnh tại, dùng điện bình thường chức hoạt động bình thường 1.5 Nguyên tắc kết hợp: Kết hợp đối tượng đồng đối tượng dùng cho hoạt động kế cận Kết hợp mặt thời gian hoạt động đồng kế cận Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Ví dụ: Trong hệ web 2.0, người ta thường phát triển trang web mashup để tổng hợp nhiều thông tin từ nhiều nguồn khác Chẳng hạn trang web so sánh giá sản phẩm điện tử cửa hàng lớn hay trang tin tực này thường có tích hợp thêm thơng tin xổ số, chứng khoán, giá vàng, thời tiết, Để phục vụ cho thuyết trình, báo cáo, thơng qua máy chiếu Người ta thường kết nối máy tính với máy chiếu để trình chiếu slides phim, hình ảnh minh họa Trong tin học, thuật tốn tìm kiếm nhị phân có độ phức tạp thấp so với phương pháp tìm kiếm tuyến tính Nhưng vấn đề thuật tốn tìm kiếm nhị phân áp dụng cho dãy có thứ tự Do để thuật tốn tìm kiếm nhị phân phát huy hiệu ta nên kết hợp với thuật toán xếp hiệu Các ứng dụng thương mại điển tử, trang web mua bán hàng trực tuyến thường kết hợp với ngân hàng để thực việc chứng thực toán trực tuyến 1.6 Nguyên tắc vạn năng: Đối tượng thực nhiều chức khác mà không cần tham gia đối tượng khác Ví dụ: Các loại điện thoại di động ngày nay, chức gọi nhắn tín cịn tích hợp chức nghe nhạc, xem phim, xem ảnh, đọc tin tức, chụp ảnh, quay phim Chức xem ảnh facebook, ngồi việc hiển thị hình ảnh chia sẻ cho người bạn bè cịn tự động xác định khn mặt ngượi ảnh, nhận dạng mặt người ảnh, tag bạn bè vào ảnh, chức quay ảnh cho phép bạn bè like comment vào ảnh Hệ điều hành có chức đa nhiệm xử lý nhiều tiến trình lúc Trong ngơn ngữ lập trình cấp cao C#, Java, cho phép định nghĩa hàm chồng, tức hàm tên việc thực thi bên khác 1.7 Nguyên tắc “chứa trong”: Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Tổ chức đối tượng bên đối tượng kia, vận động bên đối tượng khác Một đối tượng đặt bên đối tượng khác, thân lại chứa đối tượng thứ ba Một đối tượng chuyển động xuyên suốt đối tượng khác Ví dụ: Mơi trường lập trình Visual Studio.Net cơng cụ ưa dùng lập trình viên NET Bên phần mêm chứa tool Connection Database để ta kết nối đến database trực tiếp phép thao tác lên database môi trường Visual Studio.Net hay công cụ để ta tra mã nguồn, Các USB 3G thiết bị kết nối Internet khơng dây qua sóng di động sử dụng mạng 3G Ngồi ra, cịn chứa thẻ nhớ nên thực chức usb thông thường Hệ thống tập tin máy tính, thư chứa tập tin thư mục khác Hệ điều hành nới chứa nhiều ứng dụng khác máy tính 1.8 Nguyên tắc phản trọng lượng: Nếu đối tượng có nhược điểm, ta cần liên kết đối tượng với đối tượng khác có ưu điểm nhằm bù trừ nhược điểm Ví dụ: Theo ngun lý ngơn ngữ lập trình thường có hai phương thức thực thi chính: biên dịch thông dịch Đặc điểm biên dịch dịch chậm thực thi nhanh cần dịch lần, lần sau cần dùng tập tin thực thi mà khơng cần dịch lại Cịn đặc điểm trình thơng dịch thực thi chương trình dễ dàng thực thi chậm thường u cầu nhiều khơng gian Do đó, số ngôn ngữ cấp cao Java, Perl, kết hợp trình biên dịch thơng dịch Chương trình dịch thành ngôn ngữ trung gian (Intermediate language) phép thông dịch dễ dàng 1.9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: Nếu điều kiện tốn cần thực tác động đó, u cầu thực phản tác động trước Ví dụ: Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Một máy tính mua về, muốn sử dụng chức máy tính cơng việc ta phải cài hệ điều hành cho máy tính Trong lập trình C, ta muốn sử dụng trỏ ta phải cấp phát vùng nhớ cho trỏ 1.10 Nguyên tắc thực sơ bộ: Thực thay đổi cần có (hồn tồn phần) đối tượng Cấn xếp đối tượng trước, cho chúng hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, khơng thời gian di chuyển Ví dụ: Trong qui trình phát triển phần mềm sau lấy u cầu người dùng ta thường có thao tác xây dựng prototype mô chức giao diện hệ thống để người dùng xem qua Nếu khách hàng chấp nhận ta tiến thành thiết kế lập trình theo prototype làm sẵn, tránh trường hợp làm xong dự án mà không yêu cầu khách hàng 1.11 Nguyên tắc dự phòng: Bù đắp độ tin cậy không lớn đối tượng cách chuẩn bị phương tiện báo động, ứng cứu, an tồn Ví dụ: Trong ứng dụng giao dịch ngân hàng trực tuyến, người dùng cung cấp tài khoản để truy cập Nếu người dùng nhập tài khoản vào lần khơng tài khoản bị khóa để đảm bảo an tồn cho tài khồn người dùng, dự phịng trường hợp tài khoản người dùng bị hacker cơng (có thể bị hacker cố tính giả lập để login vào, ) Người dùng phục hổi lại tài khoản cách đến gặp nhân viên ngân hàng để yêu cầu thiết lập lại UPS: dùng dự phòng cúp điện đột ngột Khi điện bị ngắt cịn giữ điện thời gian cần thiết để người dùng lưu trữ lại thơng tin cần thiết Trong hệ quản trị sở liệu, thao tác người dùng truy cập vào sở liệu điều ghi vào tập tin nhật ký (log) Tập tin nhật ký có tác dụng việc phục hồi tính quán hệ thống có cố bất ngờ xảy truy cập đến sở liệu 1.12 Nguyên tắc đẳng thể: Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Thay đổi điều kiện làm việc để nâng lên hạ xuống đối tượng Ví dụ: Trong thiết kế web, người ta thường ưu tiên scroll trang web theo chiều dọc theo chiều ngang Chẳng hạn, tin tức dài, mà người đọc thích scroll theo chiều dọc chiều ngang Thường scroll theo chiều ngang gây cảm giác khó chịu, thiếu tự nhiên cho người đọc 1.13 Nguyên tắc đảo ngược: Thay hành động bình thường ta hành động ngược lại Làm phần chuyển động đối tượng (hay mơi trường bên ngồi) thành đứng n ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động Lật ngược đối tượng Ví dụ: Trong mạng noron, ta có thuật toán lan truyền ngược với luật học tổng quát delta Ý tưởng thuật tốn tính giá trị sai số cho noron lớp xuất, kết dùng để tính sai số cho noron lớp ẩn cao lớp ẩn tính theo kết lớp ẩn cao Cứ lan truyền ngược cho đến lớp xuất Phương pháp chứng minh phản chứng vận dụng nhiều toán học tin học Thay chứng minh kết luận ta giả thiết kết luận sai lý luận dựa giả thiết tính chất định lý liên quan ta đến mâu thuẫn kết luận giả thiết ta sai, tức kết luận toán 1.14 Nguyên lý cầu hóa: Chuyển phần thẳng có đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu Chuyển cách tiếp cận thơng thường (thẳng) sang cách tiếp cận khác (vịng) Ví dụ: Khi thiết kế trang web với css2 việc tạo điều khiển có phần cong góc nhập nhằng Tuy nhiên với css3 việc hồn tồn đơn giản, cho phép tạo điều khiển cơng góc điều khiển Ứng dụng việc xây dựng phần mềm xử lý tín hiệu thu nhận từ vệ tinh, sử dụng mặt cầu để xác định điểm giao thay sử dụng đường trịn Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp 1.15 Nguyên lý động: Chuyển đối tượng từ trạng thái không thay đổi suốt trình hoạt động sang thay đổi để phù hợp với giai đoạn khác trình Ví dụ: Chuột khơng dây giúp cho việc sử dụng chuột máy tính uyển chuyển dễ dàng hơn, đặc biệt sử dụng máy tính thuyết trình, báo cáo, Máy tính xách tay nhỏ gọn, giúp người dùng di chuyển dễ dàng 1.16 Nguyên lý tác động phần dư thừa: Nếu khó nhận 100% hiệu cần thiết nên nhận hay nhiều “một chút” Lúc tốn trở nên đơn giản Ví dụ: Trong lập trình có tốn tính diện tích tam giác người ta đưa phương pháp, lập lưới phủ đa giác Ta tiến hạnh duyệt tình hình vng lướng hình vng thuộc miền đa giá thị cộng vảo tổng, tổng cuối diện tích đa giác Việc xác định hịnh vng nằm đa giác, có hình vng nửa nằm nửa nằm ngồi đa giác định hình vng nằm hay ngồi đa giác tùy vào qui ước kiểm tra lập trịnh viên Nhưng diện tích tổng cuối tích chắn cao thấp diện tích thực đa giác “một chút” Các thuật toán heutistic cho ta kết gần đúng, chấp nhận khơng thể cho ta kết xác 100% Chẳng hạn toán xử lý ảnh, nhận dạng giọng nói, nhận dạng mặt người, 1.17 Nguyên tắc bổ sung chiều khác nhau: Thay nhìn đối tượng theo cách thơng thường ta nhìn đối tượng góc độ khác có đối tượng mơi trường Ví dụ: Khi phát triển phần mềm ta cần đứng vị trí nhiều người dùng khác người quản lý, người dùng thơng thường, người quản trị hệ thống hay lập trình viên để ta có thiết kế hợp lý hiển thị chức mà người dùng phép truy cập Khi thiết kế giao diện trang web, sử dụng css hay javascript, ta cần ý trình duyệt khác không chấp nhận số css javascript Do đó, ta cần xém xét nhiều trình duyệt Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 10 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp 1.20 Nguyên tắc tác động liên tục hữu hiệu: Nguyên tắc địi hỏi tác động có ích phải xãy liên tục tính có ích tác động phải ngày tăng Ví dụ: Khi ta xem phim online thường giựt hình chờ nạp liệu xuống từ server, tạo cảm giác xem phim không thoải mái Ta thường giải cách cho phim tạm dừng để chờ nạp liệu Sau ta bấm nút dừng liệu nạp xuống liên tục, sau hoăc phút ta bấm cho phim hoạt động lại tượng diễn ra, có liệu trữ nạp lúc dừng lúc ta xem phần phần cịn lại phim tiếp tục nạp mà không ảnh hướng đến việc xem phim 1.21 Nguyên tắc vượt nhanh: Vượt qua giai đoạn có hại nguy hiểm với vận tốc nhanh Vượt nhanh để có hiệu ứng cần thiết Ví dụ: Trong lập trình có cấu trúc rẻ nhánh (if else if else) giúp cho chương trình hoạt động hiệu quả, bỏ qua trường hợp khơng thoả Hay lệnh break dùng ngắn vịng lặp lệnh switch có điều kiện khơng thỏa, Khi ta chơi số game, tham giá bắt đầu trị chơi thường có phần demo cách chơi game Nêu ta thấy khơng cần thiết bấm nút bỏ qua để “vượt nhanh” qua phần xem demo Trong lập trình hướng đối tượng có khái niệm trựu tượng hóa, tức ta bỏ qua phần chi tiết thực chức mà ta cần biết làm gọi để thực chức mà ta khơng cần quan tâm việc cài đặt nhập nhằng bên 1.22 Nguyên tắc chuyển bại thành thắng: Sử dụng tác nhân có hại để thu hiệu ứng có lợi Khắc phục tác nhân có hại cách kết hợp với tác nhân có hại khác Tăng cường tác nhân có hại đến mức khơng cịn có hại Ví dụ: Trong phát triển phần mềm theo qui trình XP, có tính chất lặp trình cặp đối Cách thức tốn nhân lực hiệu Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 12 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp so với người phát triển độc lập Việc quay vòng cặp thường xuyên phổ biến kinh nghiệm kiến thức cho tồn nhóm Mã nguồn xem lại liên tục Trong lập trình gặp lỗi (bug) điều khó chịu lập trình viên Nhưng nhớ có lỗi mà lập trình viên tăng kinh nghiệm lập trình, hiểu rõ hệ thống phát triển hạn chế lỗi xảy lần sau 1.23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi: Phản hồi hiểu theo nghĩa đối tượng A tác động lên đối tượng B sau đối tượng B tác động ngược lại đối tượng A Nếu khơng có quan hệ phản hối thiết lập quan hệ phản hồi, cịn có thay đổi hồn thiện Ví dụ: Trong ứng dụng web, nhận request từ client server tiếp nhận thực xử lý cần thiết phản ứng lại kết hiển thị cho người dùng Trong ứng dụng tin học, người dùng thực chức liên quan đến xóa, hay cập nhật liệu thường có hiển thị dialog box để người dùng xác nhận có chắn thực chức khơng Trong số trang web, người dùng đăng kí tài khoản trang web trang web gửi link vào mail người đăng ký yêu cầu người đăng ký vào mail click vào link để kích hoạt tài khoản 1.24 Nguyên tắc sử dụng trung gian: Sử dụng đối tượng trung gian chuyển tiếp Ví dụ: Trong mẫu thiết kế hướng đối tượng (design pattern), có mẫu tên adapter Chẳng hạn, hai lập trình viên dùng tảng phát triển ngôn ngữ khác nhau, người dùng C# cịn người dùng VB.Net Trong số chức người thứ hai dùng cho người thứ mà người thứ khơng đủ điều kiện để hồn thành nó, để người thứ sử dụng phương thức mà người thứ hai viết tảng khác người ta đưa mẫu adapter Adapter có nhiệm vụ tích hợp những phương thức người thứ hai đề người thứ có Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 13 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp thể dùng phương thức tảng mà phát triển Trong trình biên dịch mã nguồn, sau phân tích tự vựng xây dựng phân tích Trình biên dịch dùng phân tích biến thành mã trung gian Từ mã trung gian dịch thành mã máy để máy hiểu Trong lập trình, thuật tốn hốn vị hai phần tử thơng dụng thường ta dùng biết trung gian để thực thuật toán void swap(int &a, int &b){ int x = a; a = b; b = x; } x biến trung gian dùng để hoán vị a b 1.25 Nguyên tắc tự phục vụ: Đối tượng phải tự phục vụ cách thực thao tác phụ trợ Sử dụng phế liệu, chất thải lượng dư thừa Ví dụ: Các hệ sở liệu quan hệ có khả tự phục hồi sau có cố xảy hệ thống Trong số thể loại game đá bóng, đánh cờ, ta chơi người máy tạo người chơi tự động để chơi với ta Đối với người dùng điện thoại bàn, nhận gọi, người dùng nhấc máy lên lo xo bên đẩy lên nối công tắc, người gọi điện thoại sử dụng Ngược lại, gác máy lo xo nén xuống ngắt mạch Trong phần mềm MS Outlook có chức hẹn gửi mail, ta soạn mail bình thường thiết lập thời gian muốn gửi Khi đến thời gian thiết lập hệ thống tự động gửi mail 1.26 Nguyên tắc chép: Thay sử dụng không phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi dễ vỡ, sử dụng Thay đối tượng hệ đối tượng quang học (ảnh, hình vẻ) với tỷ lệ cần thiết Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 14 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Nếu không sử dụng quang học vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy mắt thường), chuyển sang sử dụng hơng ngoại hay từ ngoại Ví dụ: Mạng nơron nhân tạo mô não người máy tính Thuật tốn di truyền học thuật tốn mơ lại q trình sinh học tự nhiên: từ chọn lọc cá thể quần thể lai ghép các thể thực đột biến cá thể với hi vọng thể hệ cho kết tốt Thao tác copy/paste thao tác quan trọng hậu khơng thể thiếu hoạt động máy tính 1.27 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt: Thay đối tượng đắc tiền đối tượng rẻ có chất lượng Ví dụ: Khi sử dụng phần mềm khơng có nhu cầu sử dụng hết tất chức phần mềm mà cần dùng phần cần thiết hay để học tập ta chọn trial để sử dụng chọn lisence Chẳng hạn SQLEXPRESS 2008, thông thường phục vụ cho việc học tập lập trình bình thường SQLEXPRESS 2008 đủ đáp ứng yêu cầu người dùng mà khơng thiết phải dùng thương mại hóa Trong lập trình tốn đồ họa máy tính hay xử lý ảnh, người ta thường ưu tiên sử dụng phép tốn cơng phép tốn nhân chi phí thực phép tốn cộng phép toán nhân thực thi nhanh phép toán nhân 1.28 Nguyên tắc thay sơ đồ học: Thay sơ đồ học điện, quang, nhiệt, âm mùi vị Sử dụng điện trường, từ trường điện từ trường tương tác với đối tượng Chuyển trường đứng yên sang chuyển động, trường cố định sang thay đổi theo thời gian, trường đồng sang cấu trúc định Sử dụng trường kết hợp với hạt sắc từ Ví dụ: Nút bấm điện thoại di động dùng phím thay cảm ứng – chạm tay vào hình Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 15 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Bàn tính, máy tính quay tay học chuyển sang máy tính điện, điện tử, quang-điện tử 1.29 Nguyên tắc sử dụng kết cấu thủy khí: Thay cho phần đối tượng thể rắn, sử dụng chất chất lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm khơng khí, thủy tinh, thủy phản lực Ví dụ: Các hệ thống đóng mở tự động (cửa xe buýt chẳng hạn) dùng khí nén hay nói chung loại thiết bị dùng khí nén kỹ thuật Việc sử dụng internet truyền thống dùng dây cáp mạng với router để kết nối internet với nhà cung cấp dịch vụ Với phát triển công nghệ, người ta phát triển công nghệ kết nối internet không dây wireless, USB 3G, 1.30 Sử dụng vỏ mềm dẻo màng mỏng: Sử dụng vỏ dẻo màng mỏng thay cho kết cấu khối Cách ly đối tượng với mơi trường bên ngồi vỏ dẻo màng mỏng Ví dụ: Để bảo vệ điện thoại hay laptop hạn chế bị trầy xướt người ta thường dán giấy suốt giấy dán có hoa văn xung quanh hình điện thoại hay laptop Ngồi tăng tính thẩm mỹ thiết bị 1.31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ: Làm đối tượng có nhiều lỗ sử dụng thêm chi tiết có nhiều lỗ Nếu đối tượng có nhiều lỗ, sơ tẩm chất Ví dụ: Trên máy tính có nhiều cổng (lổ) cắm khác cổng kết nối USB, công kết nối máy chiếu, cổng kết nối loa, cổng kết nối internet, nối adapter Dây cáp điện thoại có vỏ bọc xốp, tạo lớp khơng khí cách điện lý tưởng 1.32 Nguyên tắc đổi màu: Thay đổi màu sắc đối tượng hay mơi trường bên ngồi Thay đổi độ suốt đối tượng hay môi trường bên ngồi Để quan sát đối tượng trình, sử dụng chất phụ gia màu, huỳnh quang Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 16 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Nếu chất phụ gia sử dụng, dùng nguyên tử đánh dấu Sử dụng hình vẽ ký hiệu thích hợp Ví dụ: Trong trình soạn thảo cho lập trình (C/C++, Java, C#, ), thường thiết lập màu sắc riêng cho từ khóa, tên hàm, biến, Cơng việc giúp cho việc lập trình dễ dàng hơn, hứng thứ hơn, Trong phần mềm thực Unit test sau thực thi Unit test xong hiển thị màu đỏ cho testcase có lỗi, màu xanh cho testcase thành công màu vàng để đưa cảnh báo Trong phát triển ứng dụng, menu, bên cạnh item menu người ta thường để thêm hình icon đại diện cho chức item Chẳng hạn, chức mã hóa có hình ổ khóa hay chìa khóa bên cạnh hay chức có hình “x” bên cạnh, 1.33 Nguyên tắc đồng nhất: Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải làm từ vật liệu (hoặc từ vật liệu gần tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước Ví dụ: Xét lĩnh vực cở liệu, thực phép toán quan hệ (giao, hợp) hai tập hợp phải đảm bảo điều kiện hai tập hợp tương thích, tức lực lượng miền giá trị cột tương ứng giống Muốn mở tập tin nhạc, phim (.mp3, mp4, flv, ) phải dùng chương trình chuyên dụng Window media, Classic 321, Chứ dùng phần mềm Notepad, MS Word, để mở tập tin 1.34 Nguyên tắc loại bỏ tái sinh phần: Phần đối tượng hồn thành nhiệm vụ trở nên khơng cần thiết phải tự phân hủy phải biến dạng Các phần mát đối tượng phải phục hồi trực tiếp q trình làm việc Ví dụ: Việc đăng kí học phần lúc trước Đại học Khoa học Tự nhiên tp.HCM nhập nhằng, sinh viên phải đến phịng đạo tạo điền vào giấy đăng kí nộp lại Cơng việc gây đến tính trạng chen lấn, chờ đợi, tải Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 17 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp số lượng sinh viên đến phòng đăng kí q đơng, cịn gây khó khăn cho nhân viên phịng đào tạo quản lý thơng tin đăng kí sinh viên Do đó, hệ thống đăng kí học phần trực tuyến trường đời, ban đầu đưa vào thử nghiệm số khoa, sau dần thay hình thức đăng kí học phần củ 1.35 Đổi thơng số hóa lý đối tượng: Thay đổi trạng thái đối tượng Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc đối tượng Thay đổi độ dẻo Thay đổi nhiệt độ thể tích Ví dụ: Để máy tính lưu trữ nhiều liệu ta phải nâng cấp ổ cứng Để tăng tính linh hoạt hiệu máy tính xách tay, chúng thiết kế ngày mỏng, nhỏ gọn Các loại usb ngày kế theo nhiều chất liệu hình dạng khác nhau, có hình dạng đối tượng thực tế Điều tạo hứng thú cho người sử dụng 1.36 Sử dụng chuyển pha: Sử dụng tượng nảy sinh trình chuyển pha như: thay đổi thể tích, tỏa hay hấp thụ nhiệt lượng 1.37 Sử dụng nở nhiệt: Sử dụng nở (hay co) nhiệt vật liệu Nếu dùng nở nhiệt, sử dụng vài vật liệu có hệ số nở nhiệt khác 1.38 Sử dụng chất oxy hóa: Thay đổi khơng khí thường khơng giàu oxy Thay đổi khơng khí giàu oxy oxy Dùng xạ ion hóa tác động lên không hay oxy Thay đổi oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hóa) ozon Ví dụ: Sử dụng chất oxy hóa mạnh để chế tạo vi xử lý, loại RAM, ROM Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 18 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp 1.39 Sử dụng môi trường trơ: Thay đổi môi trường thông thường mơi trường trung hịa Đưa thêm vào đối tượng phần, chất, phụ gia trung hòa Thực q trình chân khơng 1.40 Sử dụng vật liệu tổng hợp: Chuyển từ vật liệu đồng sang sử dụng vật liệu hợp thành Hay nói chung, sử dụng vật liệu Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi đáp (QA: Question Answering): 2.1 Sơ lược trình phát triển hệ thống hỏi đáp (QA): Quá trình phát triển hệ thống QA (Question Answering) liên quan đến nhiều lĩnh vực khác như: xử lý ngôn ngữ tự nhiên, hệ thống tìm kiếm thơng tin (IR: Information Retrieval), hệ thống rút trích thơng tin (IE: Information Extraction), khai thác văn tri thức, web ngữ nghĩa, Ở đây, trước tiên xin giới thiệu sơ lược hệ thống “đàn anh” hệ thống QA IR IE Hệ thống IR (Information Retrieval) tìm kiếm tài liệu (thường văn bản) loại không câu trúc (thường văn bản) để thoả mãn nhu cầu thông tin tập liệu lớn Hệ thống IR (Information Retrieval) cho phép ta xác định tài liệu thích hợp liên quan phù hợp câu hỏi truy vấn, khơng xác câu trả lời Trong IR, tài liệu thích hợp tìm cách so khớp (matching) từ khóa câu truy vấn với index tập tài liệu Trong hệ thống IR có hai nhiệm vụ là: indexing searching Indexing: Nhiệm vụ indexing tạo thể tài liệu đặc trưng với mục đích tăng tốc việc tìm kiếm câu truy vấn thực thi Hệ thống IR dựa vào index tài liệu để xác định tài liệu có liên quan đến câu truy vấn người dùng hay không Searching: Mục đích searching định vị tài liệu thích hợp xếp chúng theo thứ tự giảm dần phù hợp (matching) với câu truy vấn Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 19 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Hình Hoạt động hệ thống IR Một số hệ thống IR tiếng như: Google, Bing, Yahoo, … Hình Hệ thống IR Google Hệ thống IE (Information Extraction) hệ thống rút trích thơng tin từ tập tài liệu khớp với mẫu (template) định nghĩa trước Rõ ràng, thông tin phải chứa nhiều thực thể mổi liên hệ thực thể dạng người (who) làm (what) cho (whom), làm (when), làm (how), đâu (where) Ngày Internet trở thành kho thông tin khổng lồ thiếu nhiều hoạt động kinh tế, giáo dục, nghiên cứu, Nhu cầu tìm kiếm thông tin Internet người ngày tăng diễn ngày thường xuyên hoạt động thực tiễn yêu cầu tìm kiếm người dùng ngày Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 20 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp cao với việc tìm kiếm thơng tin Internet, họ muốn tìm kiếm thơng tin kho thơng tin đồ xộ Internet thật nhanh xác Các hệ thống IR (Information Retrieval) hay máy tìm kiếm (search engine) đời để đáp ứng nhu cầu tìm kiếm thơng tin người dùng kho liệu khổng lổ Internet Tuy nhiên, với hệ thống IR nhận vào truy vấn người dùng thường chúng trả danh sách tài liệu chứa từ câu truy vấn người dùng Người dùng tự vào kết trả để tìm thơng tin mà cần từ hàng ngàn kết trả từ hệ thống IR Trong nhiều trường hợp, cơng việc tìm kiếm tốn khơng thời gian người dùng mà người dùng không chắn họ tìm thấy thơng tin mà họ cần tập kết trả từ máy tìm kiếm (search engine) Một nhu cầu thực tế đặt ra, người dùng muốn họ đưa câu hỏi họ ngơn ngữ tự nhiên hệ thống trả thông tin họ cần, câu trả lời ngắn gọn, cô đọng cho câu hỏi họ mà không cần tập tài liệu Những hệ thống gọi hệ thống hỏi đáp QA (Question Answering) QA loại IR (Information Retrieval) QA quan tâm yêu cầu kỹ thuật xử lý ngôn ngữ tự nhiên phức tạp loại khác IR tìm kiếm tài liệu (document retrieval) Hệ thống QA chấp nhận câu hỏi dạng ngơn ngữ tự nhiên, tìm kiếm câu trả lời từ tập tài liệu rút trích đưa câu trả lời ngắn gọn, súc tích Các hệ thống QA phân làm hai loại chính: hệ thống QA miền mở (open-domain) hệ thống QA miền đóng (closed-domain) QA miền mở nhằm mục đích trả câu trả lời tương ứng với câu hỏi người dùng tập tài liệu liên quan QA miền đóng giải câu hỏi với miền liệu định (chẳng hạn y học hay dự báo thời tiết, ) Ban đầu, hệ thống QA bị hạn chế phát triển miền đóng, nhu cầu phát triển thực tế nên hệ thống dần phát triển miền mở Một hệ thống QA có nhiều kiểu kiến trúc khác Chúng bao gồm phần kiến trúc chung cho tất hệ thống QA phần tùy chọn khác Các môđun chung hệ thống QA thơng thường gồm modun chính: xử lý câu hỏi (question processing), Xác định tài liệu ứng viên (document retrieval), rút tríchvà đánh giá câu trả lời (answer extraction) Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 21 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Hình Kiến trúc hệ thống QA tổng quát Có nhiều hệ thống QA phát triển dựa ngôn ngữ Latin Trong đó, Hệ thống START phát triển MIT hệ thống hỏi đáp dựa web Nó triển khai 1993, hệ thống tiếp tục phát triển lần triển khai năm 2007 Khi hệ thống test TREC’08 điểm hệ thống START 14/5% thời gian trả lời trung bình 9.84s Hình Hệ thống Start Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 22 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Một hệ thống QA miền mở khác AnswerBus phát triển trường đại học Michigan, chấp nhận câu hỏi tiếng Anh, tiếng Đức, tiếng Tây Ban Nha, tiếng Pháp, tiếng Ý tiếng Thổ Nhĩ Kỳ rút trích câu trả lời từ web Khi test câu hỏi TREC’08, điểm AnswerBus 64.18% thời gian phản ứng trung bình 7.2s Hình Hệ thống Answer Bus Một hệ thống QA mã nguồn mở QANUS phát triển Đại học Quốc Gia Singapore (QANUS, 2010) Lý để hệ thống QA nhiều người quan tâm hệ thống QA nguồn mở có điểm bắt đầu tốt để phát triển hệ thống QA tốt Hình QANUS Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 23 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Ngoài ra, hệ thống QA tiếng Ả-rập phát triển AQAS hệ thống QA tiếng Ả-rập sớm nhất, hệ thống dựa tri thức Nó chấp nhận câu truy vấn tiếng Ả-rập theo luật phù hợp khung (frame) tri thức Hệ thống ứng dụng lĩnh vực xạ nên hệ thống QA miền đóng Kiến trúc hệ thống giống với kiến trúc hệ thống QA tiếng Anh QARAB hệ thống QA sử dụng rút trích từ tời váo tiếng Ả-rập để trả lời cho câu truy vấn ngôn ngữ tự nhiên gửi người dùng Hệ thống xem xét hệ thống QA miền đóng Hệ thống tìm kiếm đoạn văn ngắn chứa câu trả cho câu truy vấn người dùng rút trích câu trả lời Hệ thống ArabiQA (Benajiba at al, 2007) hệ thống QA tiếng Ả Rập tập trung câu hỏi dang factorid Hệ thống sử dụng hệ thống tìm kiếm thơng tin Java, hệ thống tìm kiếm đoạn văn (Passage Retrieval), modun xác định thực thể tong câu modun rút trích câu trả lời Các tác giả hệ thống báo cáo độ xác 83,3% liệu test họ làm 2.2 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cho phát triển hệ thống QA tương lai: 2.2.1 Nguyên tắc chia nhỏ: Để giải toán hệ thống QA liên quan đến nhiều toán khác xử lý ngơn ngữ tự nhiên, ta chia nhỏ nghiên cứu QA thành số phân nhóm nhỏ nghiên cứu: Bài tốn tách câu văn Bài toán xác định từ loại từ văn Bài toán phân cụm từ văn Bài toán xác định thực thể xuất văn (như tên người, tên tổ chức, ) Bài toán phân đoạn văn Bài tốn rút trích thơng tin văn Bài toán xác định ngữ nghĩa từ văn bản, … 2.2.2 Nguyên tắc kết hợp: Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 24 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Kết hợp hệ thống QA với ứng dụng công nghệ cao khác robot, máy giặt, điện thoại di động, để hệ thống QA trở nên gần gủi với người Hệ thống QA kết hợp với hệ thống nhận dạng giọng nói để phát triển lên hệ thống thơng minh Khi liệu đầu vào hệ thống QA không đơn văn nhập vào từ bàn phím mà giọng nói người liệu giọng nói phản ứng lại thay văn thô Hệ thống QA kết hợp ứng dụng xử lý ảnh nhận dạng khuôn mặt, xác nhận chữ ký điện tử, để nguồn thơng tin tìm kiếm khơng văn mà video hay hình ảnh Chẳng hạn người dùng đặt câu hỏi cho QA youtube tìm video có chứa ảnh Iphone5, Hơn nữa, ta kết hợp tất thành phần với QA để tạo nên sản phầm công nghệ thật gần gủi hữu ích với người Và rõ ràng thiết bị đời phục vụ nhiều lĩnh vực sống từ sống sinh hoạt ngày đến lĩnh vực quan trọng giáo dục đào tạo, khoa học công nghệ, giao thông vận tải, 2.2.3 Nguyên tắc vạn năng: Hệ thống QA tương lai cần phát triển đa ngôn ngữ Hơn nữa, hệ thống QA đóng vai trị máy dịch ngôn ngữ, với dạng câu hỏi yêu cầu dịch câu sang ngôn ngữ chẳng hạn Hệ thống QA đóng vai trò hệ thống IR (Information Retrieval) hay hệ thống rút trích thơng tin (Information Extraction) 2.2.4 Ngun tắc chứa trong: Hệ thống QA nhúng ứng dụng thông minh, tương tác người máy robot, máy ATM, máy giặt, tủ lạnh, 2.2.5 Nguyên tắc trung gian: Hệ thống QA trở thành đối tượng trung gian cho nghiệp vụ trả lời, tư vấn tự động Khi nhập đến câu hỏi thông qua điện thoại người dùng hệ thống nhận dạng giọng nói Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 25 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp tìm câu trả lời kho liệu huấn luyện sẵn trả lời cho người dùng 2.2.6 Nguyên tắc vượt nhanh: Khi nhận liệu vào người dùng, câu hỏi mang tính thơng dụng hệ thống tiến hành tìm kiếm tập liệu huấn luyện sẵn đánh index máy tính (vượt nhanh qua câu hỏi thơng dụng), trường hợp khơng tìm thấy ta kết nối đến internet tìm kiếm trang web để xác định câu trả lời 2.2.7 Nguyên tắc tự phục vụ: Khi người dùng nhập vào câu hỏi mà hệ thống xác định loại câu hỏi khơng thể tìm thấy câu trả lời, liệu hệ thống không đủ người dùng nhập sai từ ngữ chẳng hạn, hệ thống phải có khả phân tích dựa câu mà người dùng nhập đề xuất câu hỏi có khả câu hỏi thật mà người dùng muốn hỏi 2.2.8 Nguyên tắc nhiều lỗ: Đế giảm bớt khơng gian tìm kiếm, hệ thống tự đề nghị phân mục thành dạng câu hỏi, chẳng hạn mục cho câu hỏi who, mục cho câu hỏi what, mục cho câu hỏi why, Nếu người dùng xác định loại câu hỏi người dùng tự chọn loại câu hỏi cần thiết, làm giảm bớt thời gian xử lý xác định loại câu hỏi hệ thống, mà giảm bớt khơng gian tìm kiếm cho hệ thống Ngồi ra, hệ thống cung cấp thêm chức cho phép người dùng nhập vào đường dẫn tới nguồn liệu tìm câu trả lời cho câu hỏi người dùng nguồn liệu mà thơi Tài liệu tham khảo: Dương Hữu Thành, Nguyễn Thanh Tòng - Nghiên cứu sử dụng Wikipedia xây dựng hệ thống hỏi đạp - luận văn Cử Nhân, Đại học Khoa học Tự nhiên TPHCM http://sangtaohoc.blogspot.com/ http://my.go.vn/b/viewpost/12600217/19176/40-nguyen-tac-sang-tao-cua-triz-phan-i.htm Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học Trang 26 ... 21 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Hình Kiến trúc hệ thống QA tổng quát Có nhiều hệ thống QA phát triển dựa ngôn ngữ Latin Trong đó, Hệ thống START phát triển MIT hệ. . .Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Nội dung 40 nguyên tắc sáng tạo ví dụ tin học: 1.1 Nguyên tắc chia nhỏ: 1.2 Nguyên tắc “tách khỏi”: ... học Trang 19 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo phát triển hệ thống hỏi - đáp Hình Hoạt động hệ thống IR Một số hệ thống IR tiếng như: Google, Bing, Yahoo, … Hình Hệ thống IR Google Hệ thống IE (Information