Đ i H c Qu c Gia TP.HCM
Tr
ng Đ i H c Công Ngh Thông Tin
BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC
PH
NG PHÁP NGHIÊN C U KHOA HỌC TRONG TIN H C
Đ TÀI:
ÁP D NG CÁC NGUYÊN T C SÁNG T O TRONG GIA CÔNG NGÀNH
CNTT –INFORMATION TECHNOLOGY OUTSOURCING
GVHD:
Ng
GS.TSKH.Hoàng Ki m
i th c hi n: Nguy n Siêu Đẳng
Mã s :
CH1101008
L p:
Cao h c khóa 6
TP.HCM – 2012
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
M CL C
ÁP D NG CÁC NGUYÊN T C SÁNG T O TRONG GIA CÔNG NGÀNH CNTT –
INFORMATION TECHNOLOGY OUTSOURCING ............................................................................ 1
M C L C ................................................................................................................................................... 1
I.
Khoa h c .................................................................................................................................. 3
1.
Các đ nh nghĩa và khái niêm............................................................................................... 3
2.
Phân lo i khoa h c theo các quan đi m ti p c n .................................................... 4
II.
Nghiên c u khoa h c ........................................................................................................... 5
1.
Các ch c năng c b n c a nghiên c u khoa h c ...................................................... 5
2.
Các đ c đi m c a nghiên c u khoa h c........................................................................ 6
3.
Các lo i hình nghiên c u khoa h c .................................................................................. 6
4.
Các b
III.
1.
Ph
c nghiên c u khoa h c .......................................................................................... 7
ng pháp nghiên c u khoa h c ................................................................................ 7
Ph
ng pháp chung trong nghiên c u khoa h c ...................................................... 7
PH N II. V N Đ KHOA H C VÀ CÁC PH
I.
NG PHÁP GI I QUY T ...................................... 8
V n đ khoa h c ................................................................................................................... 8
1.
Khái ni m ..................................................................................................................................... 8
2.
Phân lo i....................................................................................................................................... 8
3.
Các tình hu ng v n đ : ........................................................................................................ 9
4.
Các ph
II.
Các ph
ng pháp phát hi n v n đ khoa h c ........................................................... 9
ng pháp gi i quy t v n đ - bài toán phát minh, sáng ch .................. 9
1.
Vepol ............................................................................................................................................... 9
2.
40 nguyên t c sáng t o....................................................................................................... 10
III.
Các ph
ng pháp gi i quy t v n đ - bài toán trong tin h c .............................. 17
1.
Ph
ng pháp tr c ti p....................................................................................................... 17
2.
Ph
ng pháp gián ti p....................................................................................................... 19
PH N III. ÁP D NG 40 NGUYÊN T C SÁNG T O TRONG GIA CÔNG LĨNH V C CNTT... 23
1.
Áp d ng 40 nguyên t c sáng t o trong công ngh
ph n m m...................... 23
2.
Áp d ng 40 nguyên t c sáng t o trong gia công CNTT ....................................... 28
K T LU N .............................................................................................................................................. 32
TÀI LI U THAM KH O ....................................................................................................................... 34
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 1
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
L IM Đ U
S
áng t o là c t lõi c a s phát tri n, là t t y u cho s c i t o th gi i, giúp s
ti n b c a khoa h c k thu t, xây d ng xã h i loài ng
hi n đ i. Con ng
i ngày càng văn minh
i đã b t đ u sáng t o t khi t n t i m t trên trái đ t, t s
ph c v nhu c u c b n ăn- -m t đ n vi c chinh ph c cả vũ tr .
Trong lĩnh v c CNTT, gia công m t s n ph m CNTT (ph n m m, ph n c ng,…)
là m t quá trình mà các nhi m v đ
c th c hi n b i m t đ i tác bên ngoài v i chi
phí th p h n và th i gian ng n h n. V b n ch t, gia công s n ph m CNTT phát tri n
v i s ti n l i v k thu t, công ngh cũng nh t ch c nhân s ,…đem đ n l i nhu n
và c i thi n ch t l
ph n m m ch
ng, trong khi gi m chi phí lao đ ng. C th nh ngành gia công
y u b t đ u trong lĩnh v c công nghi p công ngh thông tin, vì d
v n chuy n bit và byte ch
không ph i là hàng hóa v t ch t. Chính vì th , vi c áp
d ng các nguyên t c sáng t o trong lĩnh v c này là h t s c quan tr ng, mang tính s ng
còn c a t ch c. Hơn nữa việc nghiên cứu sáng tạo là đi m m nh để thúc đẩy mô hình
kinh doanh m i này phát triển bền vững.
V i kho ng th i gian ng n, Th y Hoàng Ki m đã t n tình truy n t i m t kh i
l
ng l n ki n th c. Đ c bi t, b ng s hi u bi t, tri th c, kinh nghi m,giàu v n s ng
th y đã chia s đ n tôi cùng các h c viên l p Cao h c khoá 6 hi u, c m nh n và kh
năng v n d ng, t duy sáng t o đ gi i quy t các v n đ - bài toán trong tin h c và
trong cu c s ng qua các ví d minh ho tr c quan sinh đ ng, th c t .C m n th y đã
t n tình thuy t gi ng và h
ng d n hoàn t t bài thu ho ch này. Chúc th y đ
c
nhi u s c kho và niềm vui!
H c viên th c hi n
Nguy n Siêu Đẳng.
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 2
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
PH N I. KHOA H C VÀ NGHIÊN C U KHOA H C
I.
Khoa h c
1. Các đ nh nghĩa và khái niêm
Khoa h c là h th ng tri th c v m i qui lu t c a v t ch t và s v n đ ng c a
v t ch t, nh ng qui lu t c a t
nhiên, xã h i và t
duy (Pierre Auger –Tendences
actuelles de la recherche scientifique, UNESCO, Paris, 1961).
Khoa h c là quá trình nghiên c u nh m khám phá ra nh ng ki n th c m i, h c
thuy t m i,… v t nhiên và xã h i. Nh ng ki n th c hay h c thuy t m i này, t t h n,
có th thay th d n nh ng cái cũ, không còn phù h p. Ví d : Quan ni m th c v t là
v t th không có c m giác đ
c thay th b ng quan ni m th c v t có c m nh n.
Nh v y, khoa h c bao g m m t h th ng tri th c v qui lu t c a v t ch t và s
v n đ ng c a v t ch t, nh ng qui lu t c a t nhiên, xã h i, và t
duy.H th ng tri
th c này hình thành trong l ch s và không ng ng phát tri n trên c s th c ti n xã
h i. Phân bi t ra 2 h th ng tri th c: tri th c kinh nghi m và tri th c khoa h c.
- Tri th c kinh nghi m: là nh ng hi u bi t đ
hàng ngày trong m i quan h
gi a con ng
thiên nhiên. Quá trình này giúp con ng
nhiên và hình thành m i quan h
nghi m đ
c con ng
c tích lũy qua ho t đ ng s ng
i v i con ng
i và gi a con ng
iv i
i hi u bi t v s v t, v cách qu n lý thiên
gi a nh ng con ng
i trong xã h i. Tri th c kinh
i không ng ng s d ng và phát tri n trong ho t đ ng th c t .
Tuy nhiên, tri th c kinh nghi m ch a th t s đi sâu vào b n ch t, ch a th y đ
các thu c tính c a s v t và m i quan h bên trong gi a s v t và con ng
ch t
i.Vì v y,
tri th c kinh nghi m ch phát tri n đ n m t hi u bi t gi i h n nh t đ nh, nh ng tri
th c kinh nghi m là c s cho s hình thành tri th c khoa h c.
- Tri th c khoa h c: là nh ng hi u bi t đ
c tích lũy m t cách có h th ng nh
ho t đ ng nghiên c u khoa h c, các ho t đ ng này có m c tiêu xác đ nh và s d ng
ph
ng pháp khoa h c. Không gi ng nh tri th c kinh nghi m, tri th c khoa h c d a
trên k t qu quan sát, thu th p đ
c qua nh ng thí nghi m và qua các s ki n x y ra
ng u nhiên trong ho t đ ng xã h i, trong t
trong khuôn kh
các ngành và b
nhiên. Tri th c khoa h c đ
c t ch c
môn khoa h c (discipline) nh : tri t h c, s h c,
kinh t h c, toán h c, sinh h c,…
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 3
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
Tóm l i khoa h c là m t ho t đ ng xã h i nh m tìm tòi, phát hi n qui lu t c a
v t ch t, hi n t
ng và v n d ng nh ng qui lu t y đ sáng t o ra nguyên lý các gi i
pháp tác đ ng vào các s v t ho c hi n t
ng, nh m bi n đ i tr ng thái c a chúng.
Theo quan đi m c a Marx, khoa h c còn đ
h i, t n t i đ c l p t
c hi u là m t hình thái ý th c xã
ng đ i v i các hình thái ý th c xã h i khác.
Các tiêu chí nh n bi t m t b môn khoa h c:
Có m t đ i t
ng nghiên c u
Có m t h th ng lý thuy t
Có m t h th ng ph
Có m c đích s d ng
ng pháp lu n
2. Phân lo i khoa h c theo các quan đi m ti p c n
Theo ngu n g c: Khoa h c thu n túy (sciences pures), lý thuy t (sciences
theorique), th c nghi m (sciences experimentales), th c ch ng (sciences
positives), qui n p (sciences inductives), di n d ch (sciences deductives)….
Theo m c đích ng d ng: Khoa h c mô t , phân tích, t ng h p, ng d ng, hành
đ ng, sáng t o….
Theo m c đ khái quát: C th , tr u t
Theo tính t
Theo c c u h th ng tri th c: C s , c b n, chuyên ngành…
Theo đ i t ng nghiên c u: T
nông nghi p, y h c…
So sánh các đ c đi m khoa h c và công ngh
ng, t ng quát…
ng liên gi a các khoa h c: Liên ngành, đa ngành…
nhiên, k
thu t, xã h i nhân văn, công ngh ,
TT
KHOA H C
1
Nghiên c u khoa h c mang tính xác
su t
Đi u hành công ngh mang tính xác
đ nh
2
Ho t đ ng khoa h c luôn đ i m i,
không l p l i
Ho t đ ng công ngh đ
theo chu kỳ
3
S n ph m khó đ c đ nh hình
tr c
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
CÔNG NGH
S n ph m đ
cl pl i
c đ nh hình theo thiêt
k
Trang 4
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
4
S n ph m mang đ c tr ng thông
tin
Đ c tr ng s n ph m tùy thu c đ u
vào
5
Lao đ ng linh h at và tính sáng t o
cao
Lao đ ng b đ nh khuôn theo qui
đ nh
6
Có th mang m c đích t thân
Có th không mang m c đích t thân
7
Phát minh khoa h c t n t i mãi
mãi v i th i gian
Sáng ch công ngh t n t i nh t th i
và b tiêu vong theo l ch s ti n b
k thu t
II. Nghiên c u khoa h c
Nghiên c u khoa h c (NCKH) nh m th a mãn nhu c u nh n th c và c i t o th
gi i con ng
i th c hi n:
Khám phá nh ng thu c tính b n ch t c a s v t ho c hi n t
Phát hi n qui lu t v n đ ng c a s v t ho c hi n t
V n d ng qui lu t đ sáng t o gi i pháp tác đ ng vào s v t.
ng.
ng.
1. Các ch c năng c b n c a nghiên c u khoa h c
Mô t : là trình bày b ng ngôn ng hình nh chung nh t c a s v t, c u trúc,
tr ng thái, s v n đ ng c a s v t. S mô t
l
bao g m đ nh tính và đ nh
ng.
Gi i thích: là làm rõ nguyên nhân s hình thành và qui lu t chi ph i quá trình
v n đ ng c a s v t nh m đ a ra nh ng thông tin v thu c tính b n ch t
c a s v t.
D
đoán: nhìn tr
c quá trình hình thành, s
nh ng bi u hi n c a s v t trong t
Sáng t o: làm ra s
d ng l i
tiêu vong, s
v n đ ng và
ng lai.
v t m i ch a t ng t n t i. Khoa h c không bao gi
ch c năng mô t , gi i thích và d đoán. S m nh l n lao c a
khoa h c là sáng t o ra các gi i pháp c i t o th gi i.
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 5
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
2. Các đ c đi m c a nghiên c u khoa h c
Tính m i: NCKH là quá trình thâm nh p vào th
ng
i ch a bi t, h
gi i c a s
v t mà con
ng t i nh ng phát hi n m i ho c nh ng sáng t o. Đây
là đ c đi m quan tr ng nh t c a NCKH.
Tính tin c y: K t qu
l n do nhi u ng
nghiên c u ph i có kh
i khác nhau trong đi u ki n gi ng nhau. Do đó, m t
nguyên t c mang tính ph
qu nghiên c u, ng
ph
năng ki m ch ng l i nhi u
ng pháp lu n c a NCKH là khi trình bày m t k t
i nghiên c u c n ch rõ đi u ki n, nh ng nhân t và
ng ti n th c hi n.
Tính thông tin: là nh ng thông tin v
hi n t
qui lu t v n đ ng c a s v t ho c
ng, thông tin v qui trình công ngh và các tham s đi kèm qui trình
đó.
Tính khách quan: v a là m t đ c đi m c a NCKH v a là tiêu chu n c a
ng
i NCKH. Đ đ m b o tính khách quan, ng
nghi m l i nh ng k t lu n t
i NCKH c n ph i t tr c
ng nh đã hoàn toàn đ
c xác nh n.
Tính r i ro: M t nghiên c u có th thành công, có th th t b i. Th t b i có
th do nhi u nguyên nhân nh ng trong khoa h c th t b i cũng đ
m t k t qu và mang ý nghĩa v m t k t lu n c a NCKH và đ
t ng k t l i nh m t tài li u khoa h c nghiêm túc đ tránh cho ng
c xem là
c l u gi ,
i đi sau
không d m chân lên l i mòn, tránh lãng phí các ngu n l c nghiên c u.
Tính k th a: Có ý nghĩa quan tr ng v m t ph
ng pháp lu n nghiên c u.
Ngày nay không có m t NCKH nào b t đ u t ch hoàn toàn tr ng không v
ki n th c, ph i k th a các k t qu nghiên c u c a các lĩnh v c khoa h c
khác nhau.
Tính cá nhân: vai trò c a cá nhân trong sáng t o mang tính quy t đ nh, th
hi n trong t duy cá nhân và ch ki n riêng c a các nhân.
Tính phi kinh t : Lao đ ng NCKH h u nh
không th
đ nh m c, thi t b
chuyên d ng dùng trong NCKH h u nh không th kh u hao, hi u qu kinh
t c a NCKH h u nh không th xác đ nh.
3. Các lo i hình nghiên c u khoa h c
Nghiên c u c
hi n t
b n: nh m phát hi n b n ch t, qui lu t c a s
ng trong t nhiên, xã h i, con ng
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
v t ho c
i, có th th c hi n trên c s
Trang 6
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
nh ng nghiên c u thu n túy lý thuy t ho c trên c s nh ng quan sát, thí
nghi m. S n ph m là các phát ki n, công th c, phát minh. Nghiên c u c
b n thu n túy và đ nh h
h
ng. UNESCO chia nghiên c u c
b n đ nh
ng thành nghiên c u n n t ng và chuyên đ .
Nghiên c u ng d ng: là s v n d ng các qui lu t t nghiên c u c b n đ
đ a ra nguyên lý v các gi i pháp có th bao g m công ngh , s n ph m, v t
li u,...Sáng ch là gi i pháp k thu t có tính m i và áp d ng đ
c.
Nghiên c u tri n khai (R & D): là s v n d ng các qui lu t, các nguyên lý đ
đ a ra các hình m u v i nh ng tham s có tính kh thi v k thu t, có th
chia làm các loại hình: tri n khai trong phòng, bán đ i trà,..
4. Các b
c nghiên c u khoa h c
Xác l p v n đ
nghiên c u: V n đ
nghiên c u là nh ng đi u ch a bi t
ho c ch a bi t th u đáo v b n ch t s v t ho c hi n t
làm rõ trong quá trình nghiên c u. Khi v n đ nghiên c u đ
th hóa thành m tđ tài nghiên c u, ng
ng, c n đ
c
c ch n và c
i nghiên c u c n xác đ nh c s
lý thuy t cho nghiên c u và tìm hi u l ch s v n đ .
Chu n b nghiên c u: Xây d ng đ c
đ nh đ i t
ng nghiên c u (lý do ch n đ tài, xác
ng và ph m vi nghiên c u, xác đ nh m c tiêu và nhi m v
nghiên c u, đ t tên đ tài,..), xây d ng k ho ch nghiên c u (ti n đ , nhân
l c, d toán,…), chu n b ph
ng ti n nghiên c u, l p danh m c t li u,....
L a ch n và nghiên c u thông tin: Thu th p và x lý thông tin, nghiên c u t
li u, thâm nh p th c t , ti p xúc cá nhân, x lý thông tin,..
Nghiên c u: Xây d ng gi thuy t, l a ch n ph
ng pháp nghiên c u, nghiên
c u và ki m ch ng gi thuy t.
Hoàn t t nghiên c u: Đ
xu t và x
lý thông tin, xây d ng k t lu n và
khuy n ngh , vi t báo cáo hoàn t t, hoàn t t và áp d ng k t qu .
III. Ph
ng pháp nghiên c u khoa h c
1. Ph
ng pháp chung trong nghiên c u khoa h c
(a) Ph
ng pháp nghiên c u lý thuy t
Ph
ng pháp nghiên c u lý thuy t đ
c s d ng trong c
khoa h c t
nhiên,
khoa h c xã h i và các khoa h c khác, bao g m nhi u n i dung khác nhau nh : nghiên
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 7
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
c u t li u, xây d ng khái ni m, ph m trù, th c hi n các phán đoán, suy lu n,v.v… và
không có b t c quan sát ho c th c nghi m nào đ
(b) Ph
c ti n hành.
ng pháp nghiên c u th c nghi m
Nghiên c u th c nghi m là nh ng nghiên c u đ
sát các s v t ho c hi n t
t
c th c hi n b i nh ng quan
ng di n ra trong nh ng đi u ki n có gây bi n đ i đ i
ng nghiên c u m t cách có ch đ nh. Nghiên c u th c hi n có th đ
trên đ i t
s do ng
ng th c ho c trên các mô hình do ng
c th c hi n
i nghiên c u t o ra v i nh ng tham
i nghiên c u kh ng ch .
Nghiên c u th c nghi m đ
c áp d ng ph bi n không nh ng trong khoa h c t
nhiên, khoa h c k thu t và công ngh , y h c, mà c trong khoa h c xã h i và các lĩnh
v c khoa h c khác.
(c) Ph
Ph
ng pháp nghiên c u phi th c nghi m
ng pháp nghiên c u phi th c nghi m là m t ph
ng pháp nghiên c u d a
trên s quan sát, quan tr c nh ng s ki n đã ho c đang t n t i, ho c thu th p nh ng
s li u th ng kê đã tích lũy. Trên c s đó phát hi n qui lu t c a s v t ho c hi n
t
ng. Trong ph
ng pháp này ng
t n t i, không có b t c
s
i nghiên c u ch
quan sát nh ng gì đã và đang
can thi p nào gây bi n đ i tr ng thái c a đ i t
ng
nghiên c u.
PH N II. V N Đ KHOA H C VÀ CÁC PH
GI I QUY T
I.
NG PHÁP
V n đ khoa h c
1. Khái ni m
V n đ
khoa h c (Scientific Problem) cũng đ
c g i là v n đ
(research problem) ho c câu h i nghiên c u là câu h i đ
c u đ ng tr
nghiên c u
c đ t ra khi ng
i nghiên
c mâu thu n gi a tính h n ch c a tri th c khoa h c hi n có v i yêu
c u phát tri n tri th c
c p đ cao h n.
2. Phân lo i
Nghiên c u khoa h c luôn t n t i hai v n đ :
V n đ v b n ch t s v t đang tìm ki m.
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 8
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
V n đ v ph
ng pháp nghiên c u đ làm sáng t v lý thuy t và th c ti n
nh nh ng v n đ thu c l p th nh t.
3. Các tình hu ng v n đ :
Có ba tình hu ng: Có v n đ , không có v n đ , gi v n đ đ
d
c cho trong hình
i đây
Có nghiên cứu
Có vấn đề
Không có
nghiên cứu
Không có vấn
đề
Không có
nghiên cứu
Không có
vấn đề
Giả vấn đề
Nghiên cứu
theo một
hướng khác
nảy sinh vấn
đề khác
4. Các ph
ng pháp phát hi n v n đ khoa h c
Có sáu phu ng pháp:
Tìm nh ng k h , phát hi n nh ng v n đ m i
Tìm nh ng b t đ ng
Nghĩ ng
Quan sát nh ng v
L ng nghe l i kêu ca phàn nàn
C m h ng: nh ng câu h i b t ch t xu t hi n khi quan sát s ki n nào đó.
II. Các ph
c l i nh ng quan ni m thông th
ng
ng m c th c t
ng pháp gi i quy t v n đ - bài toán phát minh, sáng ch
1. Vepol
“B t c h th ng k thu t nào cũng có ít nh t 2 thành ph n v t ch t tác đ ng
t
ng hỗ và m t lo i tr
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
ng hay năng l
ng”.
Trang 9
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
T đó có m t thu t ng v tam giác k thu t g i là tam giác Vepol.Vepol là mô
hình h th ng k thu t.vepol đ a ra c t ch đ ph n ánh m t tính ch t v t ch t c a
h th ng nh ng là ch y u nh t v i bài toán đã cho. Ví d xét bài toán nâng cao t c đ
tàu phá băng thì băng đóng vai trò v t ph m, tàu phá băng đóng vai trò công c , và
tr
ng c l c đ c vào tàu đ tác đ ng t
ng h v i băng.
Vi c phân lo i các chu n đ gi i quy t các bài toán sáng ch d a vào phân tích
vepol. Mô hình Vepol g m 3 y u t :
M t tr
ng T và trong T có 2 v t ch t V1,V2.]
T
V2
V1
Tuy nhiên, m t h th ng ban đ u ch a h n đã có m t chu n Vepol đ 3 y u t
trên, ho c đã đ thì có th phát tri n gì thêm trên vepol đó.
Có 5 ph
ng pháp:
D ng Vepol đ y đ
Chuy n sang Fepol
Phá vỡ Vepol
Xích vepol
Liên tr
ng
2. 40 nguyên t c sáng t o
Nhà khoa h c Atshuler trong su t quá trình làm vi c c a mình đã đ a ra m t h
th ng các nguyên t c sáng t o. Nó cung c p h th ng các cách xem xét s v t; tăng
tính nhanh nh y c a vi c ti p thu và đánh giá giá tr c a thông tin; đ a ra và l a ch n
các cách ti p c n thích h p đ gi i quy t v n đ . H th ng các nguyên t c sáng t o
còn giúp cho chúng ta xây d ng đ
c tác phong, suy nghĩ và làm vi c m t cách khoa
h c, sáng t o; góp ph n xây d ng t
duy bi n ch ng. D
i đây xin đ
cl nl
t
đi m qua 40 nguyên t c đó:
Nguyên t c phân nh
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 10
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
Chia đ i t
ng thành các ph n đ c l p.
Làm đ i t
ng tr nên tháo l p đ
Tăng m c đ phân nh đ i t
c.
ng.
Nguyên t c “tách kh i”
Tách ph n gây “phi n ph c hay ng
kh i đ i t
c l i tách ph n duy nh t “c n thi t” ra
ng.
Nguyên t c ph m ch t c c b
Chuy n đ i t
ng (hay môi tr
ng bên ngoài, tác đ ng bên ngoài) có c u
trúc đ ng nh t thành không đ ng nh t.
Các ph n khác nhau c a đ i t
M i ph n c a đ i t
ng ph i
ng ph i có các ch c năng khác nhau.
trong nh ng đi u ki n thích h p nh t đ i
v i công vi c.
Nguyên t c ph n (b t) đ i x ng
Chuy n đ i t
ng có hình d ng đ i x ng thành không đ i x ng (nói chung
gi m b c đ i x ng).
Nguyên t c k t h p
K t h p các đ i t
ng đ ng nh t ho c các đ i t
ng dùng cho các ho t
đ ng k c n.
K t h p v m t th i gian các ho t đ ng đ ng nh t ho c k c n.
Nguyên t c v n năng
Đ it
ng th c hi n m t s ch c năng khác nhau, do đó không c n s tham
gia c a các đ i t
ng khác.
Nguyên t c “ch a trong”
M tđ it
đ it
ng đ
c đ t bên trong đ i t
ng khác và b n thân nó l i ch a
ng th ba…
M tđ it
ng chuy n đ ng xuyên su t bên trong đ i t
Nguyên t c ph n tr ng l
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
ng khác.
ng
Trang 11
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
Bù tr tr ng l
ng c a đ i t
ng b ng cách g n nó v i các đ i t
ng c a đ i t
ng b ng cách t
ng khác,
có l c nâng.
Bù tr tr ng l
ng tác v i môi tr
ng nh
s d ng các l c th y đ ng, khí đ ng …
Nguyên t c gây ng su t s b
Gây
ng su t tr
cđ iv iđ it
ng đ
phép ho c không mong mu n khi đ i t
tr
ch ng l i
ng su t không cho
ng làm vi c (ho c gây
c đ khi làm vi c s dùng ng súât ng
ng su t
c l i).
Nguyên t c th c hi n s b
Th c hiên tr
t
c s thay đ i c n có, hoàn toàn ho c t ng ph n, đ i v i đ i
ng.
C ns px pđ it
ng tr
c, sao cho chúng có th
ho t đ ng t
v
trí
thu n l i nh t, không m t th i gian d ch chuy n.
Nguyên t c d phòng
Bù đ p đ tin c y không l n c a đ i t
ph
ng b ng cách chu n b tr
c các
ng ti n báo đ ng, ng c u, an toàn.
Nguyên t c đ ng th
Thay đ i đi u ki n làm vi c đ không ph i nâng lên hay h xu ng các đ i
t
ng.
Nguyên t c đ o ng
c
Thay vì hành đ ng nh yêu c u bài toán, hành đ ng ng
làm nóng mà làm l nh đ i t
ng).
Làm ph n chuy n đ ng c a đ i t
đ ng yên và ng
c l i (ví d : không
ng (hay môi tr
ng bên ngoài) thành
c l i ph n đ ng yên thành chuy n đ ng.
Nguyên t c c u (tròn) hoá
Chuy n nh ng ph n th ng c a đ i t
ng thành cong, m t ph ng thành
m t c u, k t c u hình h p thành k t c u hình c u.
S d ng các con lăn, viên bi, vòng xo n.
Chuy n sang chuy n đ ng quay, s d ng l c ly tâm.
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 12
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
Nguyên t c linh đ ng
C n thay đ i các đ c tr ng c a đ i t
ng hay môi tr
ng bên ngoài sao cho
chúng t i u trong t ng giai đo n làm vi c.
Phân chia đ i t
ng thành t ng ph n, có kh năng d ch chuy n v i nhau.
Nguyên t c gi i “thi u” ho c “th a”
N u nh khó nh n đ
c 100% hi u qu c n thi t, nên nh n ít h n ho c
nhi u h n “m t chút”. Lúc đó bài toán có th tr nên đ n gi n h n và d
gi i h n.
Nguyên t c chuy n sang chi u khác
Nh ng khó khăn do chuy n đ ng (hay s p x p) đ i t
chi u) s đ
c kh c ph c n u cho đ i t
ph ng (hai chi u), t
ng t
(hay s p x p) các đ i t
ng theo đ
ng (m t
ng kh năng di chuy n trên m t
nh ng bài toán liên quan đ n chuy n đ ng
ng trên m t ph ng s
đ
c đ n gi n hóa khi
chuy n sang không gian (ba chi u).
Chuy n các đ i t
ng có k t c u m t t ng thành nhi u t ng.
Đ tđ it
S d ng m t sau c a di n tích cho tr
S d ng các lu ng ánh sáng t i di n tích bên c nh ho c t i m t sau c a
ng n m nghiêng.
di n tích cho tr
c.
c.
Nguyên t c s d ng các dao đ ng c h c
Làm đ i t
ng dao đ ng.
N u đã có dao đ ng, tăng t n s dao đ ng.
S d ng t n s c ng h
Thay vì dùng các b rung c h c. dùng các b rung áp đi n.
S d ng siêu âm k t h p v i tr
ng.
ng đi n t .
Nguyên t c tác đ ng theo chu kỳ
Chuy n tác đ ng liên t c thành tác đ ng theo chu kỳ (xung).
N u đã có tác đ ng theo chu kỳ, hãy thay đ i chu kỳ.
S d ng các kho ng th i gian gi a các xung đ th c hiên tác đ ng khác.
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 13
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
Nguyên t c liên t c tác đ ng có ích
Th c hiện công viêc m t cách liên t c (t t c các ph n c a đ i t
luôn luôn làm vi c
ch đ đ t i).
Kh c ph c v n hành không t i và trung gian.
Chuy n chuy n đ ng t nh ti n qua l i thành chuy n đ ng quay.
Nguyên t c “v
nng c n
t nhanh”
V
t qua các giai đo n có h i ho c nguy hi m v i v n t c l n.
V
t nhanh đ có đ
c hi u ng c n thi t.
Nguyên t c bi n h i thành l i
S d ng nh ng tác nhân có h i (ví d tác đ ng có h i c a môi tr
thu đ
ng) đ
c hi u ng có l i.
Kh c ph c tác nhân có h i b ng cách k t h p nó v i tác nhân có h i khác.
Tăng c
ng tác nhân có h i đ n m c nó không còn có h i n a.
Nguyên t c quan h ph n h i
Thi t l p quan h ph n h i.
N u đã có quan h ph n h i, hãy thay đ i nó.
Nguyên t c s d ng trung gian
S d ng đ i t
ng trung gian, chuy n ti p đ mang, truy n tác đ ng.
T m th i g n đ i t
ng cho tr
cv iđ it
ng khác, đ tách r i sau đó.
Nguyên t c t ph c v
Đ it
ng ph i t ph c v b ng cách th c hi n các thao tác ph tr , s a
ch a.
S d ng ph li u, ch t th i, năng l
ng d .
Nguyên t c sao chép (copy)
Thay vì s d ng nh ng cái không đ
c phép, ph c t p, đ t ti n, không ti n
l i ho c d v , s d ng b n sao.
Thay th
đ it
ng hay h
các đ i t
ng b ng b n sao quang h c( nh,
hình v v i các t l c n thi t.
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 14
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
N u không th
s
sáng nhìn th y đ
d ng b n sao quang h c
c b ng m t th
vùng bi u ki n (vùng ánh
ng), chuy n sang s d ng các b n sao
h ng ngo i ho c t ngo i.
Nguyên t c “r ” thay cho “đ t”
Thay đ i t
ng đ t ti n b ng b các đ i t
ng r có ch t l
ng kém h n
(ví d nh tu i th ).
Thay th s đ c h c
Thay th s đ c h c b ng đi n, quang, nhi t, âm ho c mùi v .
S d ng di n tr
t
ng, t tr
ng trong t
ng tác v i đ i
ng.
Chuy n các tr
ng đ ng yên sang chuy n đ ng, các tr
thay đ i theo th i gian, các tr
ng và đi n t tr
S d ng các tr
ng c đ nh sang
ng đ ng nh t sang có c u trúc nh t đ nh.
ng k t h p v i các h t s t t .
S d ng các k t c u khí và l ng
Thay cho các ph n c a đ i t
ng
th r n, s d ng các ch t khí và l ng;
n p khí, n p ch t l ng, đ m không khí, th y tĩnh, th y ph n l c.
S d ng v dẻo và màng m ng
S d ng các v dẻo và màng m ng thay cho các k t c u kh i.
Cách ly đ i t
ng v i môi tr
ng bên ngoài b ng các v dẻo và màng m ng.
S d ng các v t li u nhi u l
Làm đ i t
ng có nhi u l
ho c s
d ng thêm nh ng chi ti t nhi u l
(mi ng đ m, t m ph ,…).
N uđ it
ng đã có nhi u l , s b t m nó b ng ch t nào đó.
Nguyên t c thay đ i màu s c
Thay đ i màu s c c a đ i t
ng hay môi tr
Thay đ i đ trong su t c a đ i t
Đ có th quan sát đ
ng bên ngoài.
ng hay m i tr
c nh ng đ i t
ng bên ngoài.
ng ho c nh ng quá trình, s d ng
các ch t ph gia màu, huỳnh quang.
N u các ch t ph gia đó đã đ
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
c s d ng, dùng các nguyên t đánh d u.
Trang 15
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
S d ng các hình v , ký hi u thích h p.
Nguyên t c đ ng nh t
Nh ng đ i t
ng t
ng tác v i đ i t
ng cho tr
c, ph i đ
c làm t cùng
m t v t li u (ho c t v t li u g n v các tính ch t) v i v t li u ch t o
đ it
ng cho tr
c.
Nguyên t c phân h y ho c tái sinh các ph n
Ph n đ i t
ng đã hoàn thành nhiêm v ho c tr nên không c n thi t ph i
t phân h y (hòa tan, bay h i,…) ho c ph i bi n d ng.
Các ph n m t mát c a đ i t
ng ph i đ
c ph c h i tr c ti p trong quá
trình làm vi c.
Thay đ i các thông s hoá lý c a đ i t
Thay đ i tr ng thái đ i t
Thay đ i n ng đ hay đ đ m đ c.
Thay đ i d d o.
Thay đ i nhi t đ , th tích.
ng
ng.
S d ng chuy n pha
S d ng các hi n t
ng n y sinh, trong các quá trình chuy n pha nh thay
đ i th tích, t a hay h p thu nhi t l
ng …
S d ng s n nhi t
S d ng s n (hay co) nhi t c a các v t li u.
N u đã dùng s n nhi t, s d ng v i v t li u có các h s n nhi t khác
nhau.
S d ng các ch t ôxy hóa m nh
Thay không khí th
ng b ng không khí giàu ôxy.
Thay không khí giàu ôxy b ng chính ôxy.
Dùng các b c x iôn hóa tác đ ng lên không khí ho c ôxy.
Thay ôxy giàu iôn (ho c ôxy b ion hóa) b ng chính ôxy.
Thay đ i đ tr
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 16
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
Thay môi tr
ng thông th
ng b ng môi tr
Đ a thêm vào đ i t
Th c hi n quá trình trong chân không.
ng trung hòa.
ng các ph n, các ch t, ph gia trung hòa.
S d ng các v t li u h p thành (composite)
Chuy n t các v t li u đ ng nh t sang s d ng nh ng v t li u h p thành
(composite), Hay nói chung s d ng các lo i v t li u m i.
III. Các ph
1. Ph
ng pháp gi i quy t v n đ - bài toán trong tin h c
ng pháp tr c ti p
Đ c đi m c a cách gi i quy t v n đ này là đ u xác đ nh đ
c tr c ti p l i
gi i thông qua m t th th c tính toán (c ng th c, h th c, đ nh lu t…) ho c
qua cách b
c căn b n đ có đ
c l i gi i. Đ i v i ph
ng pháp này, vi c gi i
quy t v n đ trên máy tính ch là thao tác l p trình hay ch là s chuy n đ i
t ngôn ng bên ngoài sang ngôn ng s d ng trong máy tính. Tìm hi u ph
này chính là tìm hi u ph
Đ th c hi n t t ph
ng pháp l p trình trên máy tính.
ng pháp tr c ti p ta nên áp d ng các nguyên lý sau
(a) Nguyên lý 1: Chuy n đ i d li u c a bài toán thành d li u c a ch
trình, có nghĩa là “D li u c a bài toán s đ oc bi u di n d
bi n c a ch
ng
ng
i d ng các
ng trình thông qua các quy t c xác đ nh c a ngôn ng l p
trình c th ”.
M t s quy t c c n tuân th :
Ý nghĩa c a bi n ch đ
c hi u b i con ng
M i bi n trong ch
Tên bi n c n g i nh và th ng nh t nh : Tên bi n ph i liên quan
ng trình c n đ
i.
c khai báo tr
c khi s d ng.
đ n ý nghĩa, tên bi n ph i có ti n t cho bi t ki u bi n, vi t hoa
m i ch cái đ u, vi t t t tên bi n, đ ng đ t tên bi n quá dài …
(b) Nguyên lý 2: Chuy n đ i quá trình tính toán c a bài toán thành các c u
trúc c a ch
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
ng trình, có nghĩa là “m i quá trình tính toán đ u có th mô
Trang 17
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
t và th c hi n d a trên ba c u trúc c b n: C u trúc tu n t , c u trúc r
nhánh và c u trúc l p”.
Dùng bi n trung gian cho h p lý, đ ng quá l m d ng bi n trung
gian.
(c) Nguyên lý 3: Bi u di n các tính toán chính xác, nghĩa là “Ch
ng trình tính
toán theo các bi u th c chính xác không đ ng nh t v i quá trình tính toán
chính xác v m t hình th c”.
M t s quy t c c n tuân th :
So sánh b ng nên dùng |a-b|<
Quá trình t i u tính toán bi u th c c a ngôn ng có th làm nh
h
ng đ n k t qu tính toán.
(d) Nguyên lý 4: Bi u di n các tính toán g n đúng b ng ph
ng pháp l p, có
nghĩa là: ”M i quá trình tính toán g n đúng đ u d a trên c u trúc l p v i
tham s xác đ nh”.
M t s quy t c c n l u ý:
Bi u th c l p ch a ch c là công th c l p t i u trong máy tính.
Thay th
các c u trúc l p xác đ nh không t
ng minh b ng c u
trúc lặp không xác đ nh. Đ ng thay đ i bi n đ m trong vòng l p
xác đ nh.
Tránh dùng các đi u ki n r
nhánh không đi u ki n (Goto) m t
cách không c n thi t.
Đ ng tính l i các h ng s trong m t vòng l p.
(e) Nguyên lý 5: Phân chia bài toán thành các bài toán nh h n, có nghĩa là:
”M i v n đ
bài toán đ u có th
gi i quy t b ng cách phân chia thành
nh ng bài toán nh h n”.
M t s quy t c:
Dùng ch
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
ng trình con: Hàm, th t c đ chia nh ch
ng trình.
Trang 18
Bài Tiểu Luận: Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Trong Tin Học
(f) Nguyên lý 6: Bi u di n các bài toán không t
ng minh b ng ph
ng pháp
đ quy, có nghĩa là: “Quá trình đ quy trong máy tính không đ n gi n nh
các bi u th c quy n p c a toán h c”.
M t s quy t c:
Kh đ quy: Chuy n tham s đ quy thành bi n đ m c a vòng l p.
Kh đ quy: Ch đ a vào stack nh ng tham s có ý nghĩa trong quá
trình đ quy.
2. Ph
ng pháp gián ti p
Ph
ng pháp này đ
c áp d ng khi ch a tìm ra l i gi i chính xác c a v n đ .
Đây cũng chính là cách ti p c n ch y u c a loài ng
i t x a đ n nay. Đi u
khác hôm nay là chúng ta đ a ra nh ng gi i pháp đ c tr ng c a máy tính.T t
nhiên m t l i gi i tr c ti p bao gi cũng t t h n.
M t l i gi i tr c ti p bao gi cũng t t h n, nh ng không ph i lúc nào cũng có.
Các ph
ng pháp gián ti p
(a) Ph
ng pháp th - sai
Khi xây d ng bài toán theo ph
ng pháp th
- sai, ng
i ta th
ng
d a vào 3 nguyên lý chính sau:
Nguyên lý vét c n: Đây là nguyên lý đ n gi n nh t, li t kê t t c
tr
ng h p có th x y ra.
Nguyên lý ng u nhiên: D a vào vi c th m t tr
ng h p đ
cl y
ra ng u nhiên. Kh năng tìm ra l i gi i đúng ph thu c r t nhi u
vào s l a ch n này.
Nguyên lý mê cung: Nguyên lý này đ
bi t chính xác đ
gi i t ng b
c áp d ng khi ta không th
c “hình d nh c a l i gi i” mà ph i xây d ng l i
c m t gi ng nh tìm đ
Ngoài ra đ th c hi n t t ph
ng trong mê cung.
ng th - sai ta nên áp d ng các nguyên
t c sau:
HV: Nguyễn Siêu Đẳng
Trang 19
- Xem thêm -