ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

-o0o -Báo cáo đề tài:

ỨNG DỤNG

PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

Bộ môn: Phương pháp luận sáng tạo khoa học

LỜI CÁM ƠN

Đầu tiên, em xin chân thành cám ơn thầy Hoàng Kiếm đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức quý báu trong môn Phương pháp luận sáng tạo khoa học để

chúng em hoàn thành đề tài này.

Chúng em cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến các thầy cô trong trường ĐH Công Nghệ Thông Tin đã tận tình giúp đỡ chúng em trong thời gian học vừa qua.

Do kiến thức có hạn, nên bài làm của chúng em không tránh khỏi thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp quí báu của các thầy cô.

TpHCM, ngày 4 tháng 1 năm 2010Lớp MMT-TT01

Sinh viên thực hiệnNguyễn Văn Vỉnh

NHẬT XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Mục Lục

LỜI CÁM ƠN 2

NHẬT XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 3

I.Giới Thiệu Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học 6 II.Phương Pháp Luận Sáng Tạo Trong Tin Học 7

III.Các Nguyên Tắc và Thủ Thuật Ứng Dụng Trong Tin Học 8

9 Nguyên Tắc Gây Ứng Suất( Phản Tác Động) Sơ Bộ 13 10 Nguyên Tắc Thực Hiện Sơ Bộ 14

11 Nguyên Tắc Dự Phòng 14 12 Nguyên Tắc Đảo Ngược 16 13 Nguyên Tắc Cầu (Tròn) Hóa 17 14 Nguyên Tắc Linh Động 17

15 Nguyên Tắc Sử Dụng Trung Gian 18 16 Nguyên Tắc Tự Phục Vụ 18

17 Nguyên Tắc Sao Chép 19

19 Thay thế sơ đồ (kết cấu) cơ học 21 20 Nguyên Tắc Thay Đổi Màu Sắc 22 21 Nguyên Tắc Đồng Nhất 22

I.Giới Thiệu Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học

PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO LÀ GÌ ?

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 sau nông nghiệp, công nghiệp và tin học Làn sóng 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.

Mỗi người làm việc, không thể không suy nghĩ và đòi hỏi cải tiến công việc phải là cơ sở cho mọi suy nghĩ của chúng ta Nói cách khác, mỗi người chúng ta đều cần suy nghĩ để sáng tạo Tư duy sáng tạo là tài nguyên cơ bản nhất của mỗi con người Chúng ta cần sáng tạo vì chúng ta cảm thấy rằng, mọi việc cần được thực hiện theo cách đơn giản hơn và tốt hơn Dù chúng ta tài giỏi như thế nào, chúng ta vẫn luôn mong muốn tốt hơn nữa.

Sáng tạo gắn liền với sự thay đổi, đưa ra cái mới (đổi mới), sáng chế, các ý tưởng mới, các phương án lựa chọn mới Sự sáng tạo thuộc về năng lực ra quyết định, thuộc về sự kết hợp độc đáo hoặc liên tưởng, phát ra các ý tưởng đạt được kết quả mới và ích lợi Mọi người có thể dùng tính sáng tạo của mình để đặt vấn đề một cách bao quát, phát triển các phương án lựa chọn, làm phong phú các khả năng và tưởng tượng các hậu quả có thể nảy sinh Tóm lại, bạn làm được gì

mới, khác và có ích lợi, đấy là sáng tạo Sự sáng tạo nảy sinh ở mọi tầng lớp và mọi giai đoạn trong cuộc sống của chúng ta.

Ðối với một công ty hay tổ chức, tài nguyên quan trọng nhất chính là nguồn nhân lực, tức là những người làm việc cho công ty, tổ chức Họ gồm các thợ bảo trì, những người bán hàng, các công nhân trong dây chuyền sản xuất, những người đánh máy và các cán bộ quản lý mọi cấp bậc Nguồn nhân lực của công ty làm cho các tài nguyên khác hoạt động, mang lại hiệu quả cao Thiếu nhân sự tốt, một công ty, tổ chức, dù được trang bị máy móc hoàn hảo nhất, được tài trợ tốt nhất, sẽ hoạt động kém hiệu quả.

Vì vậy, mỗi người trong mỗi cơ cấu tổ chức cần học phương pháp luận (các thủ thuật cơ bản, các phương pháp, lý thuyết) về tư duy sáng tạo Ðiều này làm cho cơ cấu tổ chức của bạn mạnh lên rất nhiều Trong mỗi cơ cấu tổ chức, càng nhiều người học phương pháp luận về tư duy sáng tạo, tổ chức hoạt động càng có hiệu quả.

II. Phương Pháp Luận Sáng Tạo Trong Tin Học

Tin học là một ngành hiện đại, từ khi có tin học cuộc sống của con nguời ngày càng được nâng cao, thế giới biến đổi nhanh “chóng mặt” Ngành học đòi hỏi sự đầu tư tư duy, chất xám, một sản phẩm tin học được đánh giá cao là sản phẩm có “hàm lượng” tư duy và chất xám cao Một công ty thuộc lĩnh vực tin học không cần phải có diện tích to lớn, cơ sở hạ tầng hoành tráng, nguồn nhân lực đông đảo, mà cần chủ yếu là tư duy và chất xám, cần sự sáng tạo ra cái mới, cái khác hữu dụng, tốt hơn sản phẩm cũ Các sản phẩm tin học không cần đầu tư nhiều thiết bị cho sản phẩm, thay vào đó đầu tư về chất xám càng nhiều thì sản phẩm càng được người dùng đón tiếp, sử dụng trên thị trường.

III.Các Nguyên Tắc và Thủ Thuật Ứng Dụng Trong Tin Học. 1 Nguyên tắc phân nhỏ.

Nội dung:

• Chia đối tượng thành các phần độc lập • Làm cho đối tượng trở nên tháo lắp được • Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng

Thí dụ1:

Một cái máy vi tính tại sao lại không là một khối thống nhất, mà phải tách ra: màn hình, bàn phím, chuột, loa,

Lý do người ta chia nhỏ xuất mỗi một thành ra thành từng phần: • Độc lập về sản phần, tạo ra sự chuyên môn hóa cao.

• Dễ dàng tháo lắp trong quá trình vận chuyển, bảo hành, sửa chữa(hư thiết bị nào sửa thiết bị đó)

Thí dụ2:

Lập trình hướng đối tượng cũng là một hình thức áp dụng nguyên tắc phân nhỏ Nguyên tắc phân nhỏ hay dùng với các nguyên tắc: nguyên tắc tách khỏi, phẩm chất cục bộ, nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc vạn năng , nguyên tắc linh động,

2 Nguyên tắc tách khỏi

Nội dung:

Tách phần gây “phiền phức”( tính chất “ phiền phức”) hay ngược lại tách phần duy nhất “cần thiêt” ( tính chất “cần thiết“) ra khỏi hệ thống

Thí dụ:

Tại sao mô hình OSI trong mạng không phải là 1 lớp, mà là 7 lớp:

Việc tách ra thành từng lớp giúp nghiên cứu và học tập trở nên dễ dàng hơn, chúng ta có thể thấy được chức năng rõ ràng của từng lớp, giảm đi độ phức tạp nếu mô hình OSI là một lớp.

Mỗi lớp có một chức năng riêng biệt, làm cho quá trình đóng gói tin và triển khai các dịch vụ bảo mật trở nên dễ dàng hơn.

3 Nguyên Phẩm Chất Cục Bộ

Nội dung:

• Chuyển đối tượng hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài, có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất.

• Các thành phần khác nhau của đối tượng phải có chức năng khác nhau • Mỗi phần của đối tượng phải ở trong điều kiện thích hợp nhất với công

việc.

Thí dụ:

Trong CPU bộ vi xử lí có bộ phận tản nhiệt và quạt, tại sao nhà sản xuất lại không sử dụng chung một loại vật chất mà tách ra: quạt làm bằng nhựa, bộ tản nhiệt lại làm bằng nhôm.Vì để tiết kiệm chi phí và nầng cao năng xuât, phần trên chỉ cần gió vào bộ phận tản nhiệt, nếu làm quạt bằng nhôm thì chi phí đắt mà không hiệu quả.

Còn bộ phận tản nhiệt làm bằng nhôm giúp cho CPU tản nhiệt nhanh chống.

4 Nguyên Tắc Phản(Bất) Đối Xứng

Nội dung:

Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng, phản đối xứng( nói chung, làm giảm bậc đối xứng của đối tượng)

Mật mã bất đối xứng hay còn gọi là mã hoá sử dụng public key Nó sử dụng một cặp key đó là public key và private key thể hiển hình dưới đây Trong mỗi quá trình truyền thong tin sử dụng mật mã bất đối xứng chúng cần một cặp key duy nhất Nó tạo ra khả năng có thể sử dụng linh hoạt và phát triển trong tương lai hơn là giải pháp mật mã đối xứng Private key bạn cần phải dữ riêng và đảm bảo tính bảo mật và nó không truyền trên mạng Public key được cung cấp miễn phí và được public cho mọi người.

Một hệ thống mã hoá sử dụng mật mã bất đối xứng

5 Nguyên Tắc Kết Hợp

Nội dung:

Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoạt các đối tượng dùng cho hoạt động kế cận Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất kế cận.

Thí dụ:

Đầu đọc/ghi CD vừa có thể đọc được CD vừa có thể ghi CD Chương trình MS word 2007 vừa có thể save file doc, docx, pdf

Phần mềm Yahoo vừa có chức năng chat text, chat voice, gửi tin nhắn điện thoại

Router cisco 3600 có tích hợp thêm chức năng tổng đải VoIP

6 Nguyên Tắc Vạn Năng

Nội dung:

Đối tường có thể thực hiện một số chực năng khác nhau, do đó không cần có sự tham gia của đối tượng khác.

Thí dụ:

Máy tính có thể là máy nghe nhạc khi được cài phần mềm media, có thể là máy đánh chữ khi được cài chương trình soạn thảo văn bản, trở thành tổng đài điện thoại VoIP khi cài đặt phần mềm tổng đài, có thể là một cái IP phone khi cài đặt phần mềm softphone.

Cổng cấm USB có thể là nguồn cho đèn led dùng để trang trí, hoặc nguồn cho quạt có công suất nhỏ.

Phần mềm Microsoft Word 2007 có thể soạn thảo văn bản và save các định dạng khác nhau doc(MS Word 2003), docx(MS Word 2007), pdf cho file ảnh pdf.

Phần mềm JetAudio vừa có thể nghe nhạc file mp3, wav, ngoài ra phần mềm còn có khã năng chuyển đổi file từ định dạng file này sang định dạng file khác Có thể nói phần mềm JetAudio là một phần mềm đa năng về media.

7 Nguyên Tắc Chứa Trong

Nội dung:

Một đối tượng có thể chứa bên trong một đối tượng khác và đối tượng đó lại chứa đối tượng thứ 3

Một đối tượng có thể chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác.

Thí dụ:

Mainboard, Nguồn, cpu, quạt, harddisk, ổ CD, được chưa bên trong thùng CPU.

Phần mềm máy ảo chạy trên hệ điều hành window, máy tính ảo có thể start hệ điều hành window và chạy các ứng dụng tương tự máy thật.

Ta có thể nắm tinh thần thủ thuật trong tin học bằng cách khái quát hóa như sau: đối tượng cho trước có nhược điểm, cần kết hợp đối tượng cho trước với đối tượng khác, có ưu điểm mà ưu điểm này khắc phục được nhượng điểm của đối tượng cho trước.

Thí dụ:

Triền khai một hệ thống mạng hội tụ có voice, video, data, để cho các tín hiệu voice và video đáp ứng cho hội thảo trực tiếp thì hệ thống này cần phải triển khai dịch vụ QoS( Quality of Service) để đảm bảo ưu tiên cho việc truyền các tín hiệu voice và video theo thời gian thực.

9 Nguyên Tắc Gây Ứng Suất( Phản Tác Động) Sơ Bộ

Nội dung:

Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc.

Nếu theo điều kiện bài toán cần thực hiện tác động nào đó, cần thực hiện phản tác động trước.

Thí dụ:

trong TCP Header có trường checksum dùng để kiểm tra lại gói tin sau khi truyền đi trên mạng( gói tín giả mạo, gói tin bị lổi, )

10 Nguyên Tắc Thực Hiện Sơ Bộ

Nội dung:

Thực hiện sự thay đổi, tác động cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng.

Cần sắp xếp các đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất và không mất thời gian dịch chuyển.

Thí dụ:

Trên các mainboard nhà sản xuất thường tạo ra hai hoặc 3 khe cấm các card mạng, card màn hình, tiện lợi cho người dùng khi muốn nâng cấp ram và gắn thêm màn hình Ngoài ra còn có tạo thêm các cổng usb khi cần.

Trong chương trình MS Powerpoint có sẳn một số theme khá đẹp, người dùng có thể sử dụng để tạo ra một bài báo cáo sinh động

11 Nguyên Tắc Dự Phòng

Nội dung:

Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ưng cứu, an toàn.

Thí dụ:

Cáp mạng RJ45 hiện giờ không sử dụng hết 8 sợi, mà chỉ sử dụng có 4 sợi 1,2,3,6 Còn 4 sợi còn lại dự phòng cho tương lai.

Trong triền khai hệ thống mạng VoIP thường triển khai thêm một số đường link kết nối đến PSTN, ISDN để dự phòng và gọi ra các điện thoại thuộc mạng ngoài

Nguyên tắc này nhắc nhở phải chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn nhưng không trả lời cụ thể là phương tiện đó là những phương tiện gì Điều này có nghĩa là các phương tiện dự phòng rất đa dạng, được qui định bởi hoàn cảnh, điều kiện cụ thể

Phần mềm diệt virus máy tính, khi phát hiện trong máy có virus thường phát ra cảnh báo xấu Phần mềm kav

Khi sử dụng hệ điều hành người dùng thường Ghost một file ảnh của hệ điều hành hiện tại và lưu lại trong đĩa CD đề phòng khi máy tính bị hỏng hệ điều hành, khi bị hỏng thì chỉ cần Ghost.

12 Nguyên Tắc Đảo Ngược

Nội dung:

Thay vì hành dộng như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại

Làm phần chuyển động của đối tượng ( hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên hay ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động.

Lật ngược đối tượng( chân thành đầu, đầu thành chân), lộn trái đối tượng( trong thành ngoài, ngoài thành trong.

Thí dụ1: đoạn code:

Kiểm tra n là số tự nhiên thuộc N có phải là số chẳn? If(n%2!=0) /// thực hiện kiểm tra số lẻ trước

Return false; Return True;

Đoạn code trên kiểm tra số lẻ trước

Thí dụ 2: tìm số lớn nhất trong dãy số 1,2, ,n mà chia hết cho 3

Vì tìm số lớn nhất nên chúng ta sẽ duyệt ngược lại từ n

For( int i=n;i>0,i )If (i%3==0)

Return i;

Return -1;//khong có số nào

Việc xem xét khả năng lật ngược vấn đề, trên thực tế, là sự xem xét nữa kia của hiện thực khách quan nhằm mục đích tăng tính bao quát, toàn diện, đầy đủ và khắc phục tính ì của tâm lý.

13 Nguyên Tắc Cầu (Tròn) Hóa

Nội dung:

Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phảng thành mặt cầu, kết cấu hịnh hộp các loại thành kết cấu hình cầu.

Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn.

Chuyển từ chuyển động thẳng sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm.

Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc.

Phân chia đối tượng thành từng phần có khả năng dịch chuyển đối với nhau Nếu đối tượng nhìn chung bất động, làm cho nó di động được.

Thí dụ:

Trước đây chỉ có máy tính để bàn bất tiện, không mang đi làm việc được Laptop là một máy vi tính nhỏ ngọn, và linh động hơn.

Trong lập trình C thì khai báo cấp bộ nhớ động cho biến Cổng cấm USB có thể làm nguồn cho quạt công suất nhỏ.

15 Nguyên Tắc Sử Dụng Trung Gian

Nội dung:

Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp để mang, truyền tác động Tạm thời gắn đối tượng cho trước với đối tượng khác, dễ tách rời sau đó.

Thí dụ:

Giữa hai mạng sử dụng hai giao thức khác nhau cần phải có một gateway làm trung gian giao tiếp: hình bên dưới minh họa gateway giao tiếp giữa hai giao thức H.323 và H.320 trong VoIP

Thí dụ trong lập trình người ta thường sử dụng biến trung gian.

Điện thoại analog cần phải có bộ gateway chuyển tín hiệu analog sang digital trước khi truyền lên tổng đài, bộ chuyển đó là thiết bị trung gian.

Trên máy vi tính có bộ nguồn là bộ trung gian để biến đổi điện thế từ bên ngoài sang điện thế phù hợp với quạt, mainboard, ổ CD

Các thiết bị xuất như màn hình, chuột, phím là thiết bị trung gian giao tiếp giữa người dùng với dữ liệu của máy tính.

Các trang thanh toán trực tuyến qua mạng như: www.nganluong.vn là trung gian thanh toán giữa người dùng với doanh nghiệp

Tất cả các gateway trong mạng đều đóng vai trò là trung gian về chức năng.

16.Nguyên Tắc Tự Phục Vụ

Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác(hoạt động) phụ trợ, trợ giúp.

Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư.

Thí dụ:

Trong lập trình, kỹ thuật đệ qui là một hình thức áp dụng nguyên tắc tự phục vụ Đoạn code đệ quy:

Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ thì nên sử dụng bản sao.

Thay thế đối tượng hoặc hệ thống các đối tượng bằng bản sao quang học( ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ phóng to, thu nhỏ cần thiết.

Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng khã kiến ( vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng bản sao hồng ngoại, hoặc tử ngoại

Chú ý: tự sao chép cần hiểu theo nghĩa rộng : bản sao, mô phỏng , mô hình, maket, bắt chước ,chúng phản ánh những cái chính của đối tượng, cần thiết cho việc giải bài toán, nếu như làm trực tiếp với đối tượng gặp khó khăn Việc phản ánh đối tượng theo từng mặt, khía cạnh phương diện, rất có ích cho việc đi tìm bản chất của đối tượng cho trước hoặc tìm những cái tương tự giữa