Tài liệu Những nguyên lý sáng tạo ứng dụng trong chuột máy tính

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀN H PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC K HOA HỌC TỰ NHIÊN ________________ TIỂU LUẬN MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ĐỀ TÀI: NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ỨNG DỤNG TRONG CHUỘT M ÁY TÍNH Gi ảng viên hướng dẫn: GS.TS KH. Hoàng Kiếm Họ c viên thực h iện : Nguyễn Thanh Phúc Mã số học viên : 1211054 Tp.HC M, tháng 12/2012 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU. ..........................................................................................................................3 PHẦN I: GIỚI TH IỆU 40 NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO. .......................................................4 PHẦN II: PHÂN T ÍCH CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG T ẠO TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CHUỘT M ÁY T ÍNH .............................................................................................................. 14 1. Trackball đầu tiên: 1952.. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 14 2. Chuột m áy tí nh đầu tiên: 1963 . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 15 3. Chuột sử dụng Trackball đầu tiên: 1968 . . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 15 4. Chuột quang đầu tiên: 1970 .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 16 5. Chuột m áy tí nh thương mại đầu tiên: 1981. .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 16 6. Chuột tiêu dùng đầu tiên: 1983 .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 17 7. Chuột không dây đ ầu tiên: 1984 . . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 18 8. Chuột la ser đ ầu tiên: 2004 . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 18 9. Chuột không cần b àn di đầu tiên . . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 19 10. Haptic Mouse. .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 20 11. 3D Mo use . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 20 12. Chuột " rảnh tay":. . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 21 13. Chuột điều khiển bằng suy nghĩ : .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . 21 PHẦN III: KẾT LUẬN. ......................................................................................................... 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................... 24 LỜI MỞ ĐẦU. Những thành tựu của con người cho đến ngày hôm nay là vô cùng to lớn và thật đáng ghi nhận. Với bộ óc đầy sáng tạo của m ình, con người ngày càng trở nên mạnh m ẽ hơn trong việc chinh phục tự nhiên. Những thành tựu mà chúng ta có được ngày nay tất cả là do quá trình học hỏi, nghiên cứu không m ệt mỏi của con người Thực tiễn đã chứ ng minh nghiên cứu khoa học đã mang lại cho thế giới này nhiều sản phẩm trí tuệ, các thành tựu của khoa học hiện đại đã làm thay đổi bộ m ặt thế giới và động lực thúc đ ẩy sự tiến bộ nhân loại. Cùng với nghiên cứu khoa học hiện đại, m ọi ngư ời đang chú ý đến phương pháp nhận thứ c khoa học, coi đó là nhân tố quan trọng để phát triển khoa học. Một trong những lĩnh vự c đang phát triển và bùng nỗ mạnh mẽ hiện nay đó là lĩnh vự c công nghệ thông tin. Sự phát triển của công nghệ thông tin đã và đang đem lại cho con ngư ời nhữ ng sự thay đổi to lớn. Cuộc sống của con ngư ời ngày nay gắn bó chặt chẽ và dư ờng như không t hể tách rời với các sản phẩm công nghệ. Rõ ràng các nhà khoa học đã nỗ lực không ngừng để có t hể mang lại cho con ngư ời những sản phẩm tuyệt vời đến như thế. Vậy những nhà khoa học đã làm như thể nào để có thể t ạo ra các phát minh, sáng chế phục vụ cho con người. N goài lòng đam mê, tìm tòi, học hỏi, nghiên cứ u, liệu họ có sử dụng những công cụ gì để có thể tạo ra các phát minh, sáng chế của mình. Câu trả lời là có. Và đó chính là việc áp dụng 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong khoa học và đời sống. Trong phạm vi đề tài này, em chỉ tập trung vào trình bày ứng dụng của 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong lĩnh vực tin học. Mà cụ thể em sẽ đi vào một sản phẩm rất quen thuộc với hầu hết mọi người, đó là con “chuột máy tính”. Qua đây, em xin chân thành cảm ơn GS.T SKH Hoàng Kiếm , người đã tận tâm truyền đạt kiến thứ c nền t ảng cho em về môn học Phương pháp nghiêm cứu khoa học. Qua những lời giảng của thầy, em thực sự cảm t hấy việc nghiên cứ u khoa học không phải là một cái gì đó quá xa v ời. Mà thực sự nếu chúng ta biết áp dụng đúng các phương pháp một cách hợp lý thì chắc chắc sẽ thu lại những kết quả khả quan. Lòng đam mê, nhiệt huy ết, muốn tìm tòi, học hỏi, khám phá ra những cái m ới, đó chính là nhữ ng gì em nhận đư ợc qua những lời giảng của Thầy. PHẦN I: GIỚ I THIỆU 40 NG UYÊN TẮC SÁNG TẠO. 1) Nguyên tắc phân nhỏ Nội dung - Chia đối tư ợng thành các ph ần độc lập nếu đó là đối tượng nguyên khối. - Làm đối tư ợng trở nên tháo lắp đư ợc để thuận tiện trong việc chuyên chở. - Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng. Ví dụ: - Máy tính được chia nhỏ thành rất nhiều m odule: như CPU, Ram, Ổ đĩa cứng, Main Board, Bàn phím, chuột... Như vậy nếu hư một bộ phận nào thì chỉ cần sữ a chử a hoặc thay thế đúng bộ phận đó là đư ợc, không cần phải thay nguyên cả cái máy tính. - T rong khi làm phần mềm cũng chia làm nhiều pha: lấy yêu cầu, phân tích, thiết kế, cài đặt, kiểm thử, triển khai. Sự phân chia này giúp dễ dàng hơn trong việc quản lý các công việc để tạo ra m ột phần mềm hoàn chỉnh. 2) Nguy ên tắc “tách k hỏi ” Nội dung - T ách bỏ những thành phần phiền phức ra khỏi đối tượng. - T ách và giữ lại những thành phần ưu việt. Ví dụ: - T rên bàn học có truyện tranh và có sách giáo khoa. Để t ập trung cho việc học, ngư ời học tách truyện tranh ra khỏi bàn học. - Để tránh tiếng ồn bên ngoài, ngư ời học có thể tách tiếng ồn bằng cách đeo tai nghe headphone. - Trong quan hệ R có tập thuộc tính U và tập phụ thuộc hàm F, để t ìm được 1 khóa của quan hệ này ta tách bỏ lần lượt các thuộc t ính thừa. 3) Nguy ên tắc phẩm chất cục bộ Nội dung - Chuyển đối t ượng ( hay môi trường bên ngoài, tá c động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. - Các phần khác nhau của đối tượ ng phải có các chức năng khác nhau. - Mỗi phần của đối tượng phải ở trong nhữ ng điều kiện thích hợp n hất đối với công việc. Ví dụ: - Bút chì và tẩy trên cùng một cây bút. - T rên các dụng cụ đo thân nhiệt, 37 độ luôn đư ợc ghi bằng màu đỏ vì thân nhiệt ngư ời là 37 độ, nếu cao hơn hoặc t hấp hơn là có vấn đề. 4) Nguyên tắc phản đối xứng Nội dung Chuyển đối t ượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng. Ví dụ: - Các xe ô tô du lịch loại nhỏ có cửa mở ở cả hai phía như ng các xe lớn (ô tô buýt chẳng hạn), chỉ m ở phía tay phải, sát với lề đư ờng. - Ki u bi n s nguyên (byte, w ord, unsigned int) ch bao g m các s nguyên d ng, không có tính đ i x ng (có c âm l n d ng,nh dùng ki u i nteger hay longint), nh ng trong th c t r t nhi u lúc ta ch làm vi c trên nh ng s d ng, rõ rang khai báo ki u này ta đã ti t ki m đ c b nh và làm cho ch ng trình trong sáng và linh đ ng h n. 5) Nguyên tắc kết hợp Nội dung - Kết hợp các đối tượng đ ồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận. - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận . Ví dụ: - Cái búa có một đầu đóng đinh, một đầu nhổ đinh. - Để học từ vựng t iếng anh hiệu quả, khi người học học m ột tù nào đó, người học cần học thêm một từ đồng nghĩa. - Máy tính cho phép chạy nhiều HĐH trên cùng một m áy. 6) Nguyên tắc vạn năng Nội dung Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác. Ví dụ: - Bút thử điện đồng thời là tuốc nơ vít - Đào tạo người học theo hướng phát triển toàn diện, vừa giỏi về kiến thức lẫn kĩ năng, phư ơng pháp, có sức khỏe tốt, thông thạo nhiều ngoại ngữ, biết cách tự học... - Điện thoại di động, ngoài chức năng nghe và gọi nó còn có thể nghe nhạc, chụp hình,… 7) Nguyên tắc “chứa trong” Nội dung - Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba … - Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác. Ví dụ. - Chất nhiều hàng hóa trong cùng 1 cont ainer chứa hàng. - Một thư mục có thể chứ a nhiều t hư mục con. 8) Nguyên tắc phản trọng lượng Nội dung - Bù trừ trọng lượng củ a đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng kh ác c ó lực nâng. - Bù trừ trọng lư ợng củ a đối tượn g bằng tương tác với môi trường n hư sử dụng các lực thủy động, khí động… Ví dụ: - Mỏ neo giữ tàu khỏi bị trôi. - Hãm m áy bay bằng dù. 9) Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ Nội dung Gây ứng suất trước với đối tượng đ ể chống lại ứng suất không cho ph ép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc ( hoặc gây ứng suất trư ớc để khi l àm việc sẽ dùng ứ ng suất ngược lại ). Ví dụ: - Loại đồ chơi phải lên dây cốt trước. - Cần phải gây t ê hoặc gây mê trư ớc khi mổ cho bệnh nhân. - Cần phải được đào tạo và học trước khi làm việc ( lập trình viên ). 10) Nguyên tắc thực hiện sơ bộ Nội dung - Thự c hiện trư ớc sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng. - Cần sắp xếp đối tư ợng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận l ợi nhất, không m ất thời gian dịch chuyển. Ví dụ: - Sổ t ay lò xo có thể xé bỏ tranng dễ dàng. - T hự c phẩm làm sẵn, mua về có thể nấu ngay được. - T rong phân tích thiết kế hệ thống thông tin cho 1 công ty, ngư ời phân tích cần biến thông tin những đối tượng ngoài thực tế thành t hông t in có thể lưu trữ bằng 1 hệ quản trị cơ sở dữ liệu để lập trình viên tiến hành lập trình. 11) Nguyên tắc dự phòng Nội dung Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tư ợng bằng cách c huẩn bị trư ớc c ác phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. Ví dụ: - Các chuông báo động, đèn báo động nguy hiểm. - T rong quản trị cơ sở dữ liệu cần thư ờng xuyên backup dữ liệu. 12) Nguyên tắc đẳng thế Nội dung Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. Ví dụ: - T ại các nhà ga, người ta làm sân ga bằng với chiều cao của sàn tàu, hành khách dễ dàng ra vào các toa tàu. 13) Nguyên tắc đảo ngược Nội dung - Thay vì hành động n hư yêu cầu bài toán, hành động ngược lại ( ví dụ, không làm nóng m à làm lạnh đối tư ợng) - Làm phần chuyển động của đối tượng ( hay m ôi trường bên ngoài ) thành đứ ng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động. Ví dụ: 14) Nguyên tắc cầu ( tr òn ) hoá Nội dung - Chuyển những phần thẳng c ủa đối t ượng thành cong, m ặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu. - Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn. - Chuyển sang chuyển động q uay , sử dụ ng lực ly tâm. Ví dụ: - Dây nối ống nghe với máy điện thoại bàn có dạng lò xo xoắn. - Máy tính sử dụng con chuột có cấu trú c tròn thành chuyển động hai chiều trên màn hình. 15) Nguyên tắc linh động Nội dung - Cần thay đổi các đặt trưng c ủa đối t ượng hay môi trư ờng bên ngoài sao cho chúng tối ư u trong từ ng giai đoạn làm việc. - Phân chia đối tượng thành từng phầ n, có khả năng dịch chuyển với nhau. Ví dụ: - Ô, dù có thể bung ra lúc trời mưa, và có thể xếp gọn dễ dàng khi trời không mư a. - Khai báo biến tĩnh (bộ nhớ cố định) gặp nhiều hạn chế, do đó ngư ời ta nghĩ ra việc khai báo biến động (bộ nhớ thay đổi). 16) Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” Nội dung Nếu như khó nhận đ ược 100% hiệu quả cần t hiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút”. Lúc đ ó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. Ví dụ: - Phép tính làm tròn số, tính gần đúng trong toán học. - Phư ơng pháp heuristic trong Tin học. - Khi làm kiểm tra, câu nào không làm được thì không nên bỏ trống, mà nên chọn 1 đáp án của câu đó. - Phư ơng pháp vét cạn (nếu không biết chính xác cách giải thì duyệt toàn bộ, bài toán sẽ đơn giản hơn nhiều), phương pháp heuristic (kết quả "tối ưu chính xác" tốn nhiều thời gian, nên nhận kết quả "gần tối ưu" chấp nhận đư ợc, khi đó thời gian sẽ nhanh hơn rất nhiều). 17) Nguyên tắc chuyển sang chiề u kh ác Nội dung - Những khó khăn do chuyển động ( hay sắp xếp) đối tượng theo đư ờng (một chiều) sẽ được khắc phục nếu c ho đối tượng khả năng di c huyển trên mặt ph ẳng ( hai chiều). Tư ơng tự, những bài toán liên quan đến chuy ển động ( hay sắp xếp) các đối tượng trên m ặt phẳn g sẽ đư ợc đ ơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều). - Chuyển các đối t ượng có kết cấu m ột tầng thành nhiều tầng. - Đặt đối tư ợng nằm nghiêng. - Sử dụng m ặt sau của diện t ích cho trư ớc. - Sử dụng các l uồn g ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trư ớc. Ví dụ: - Chứng minh phản chứng là cách xem xét theo chiều ngư ợc lại. - Hệ quy chiếu trong vật lý là một cách xem xét chiều dự a vào các đối tượng tham gia trong bài toán (bằng cách giả sử m ột đối tượng, một tính chất nào đó đứng y ên). 18) Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học Nội dung - Làm đối tư ợng dao động. Nếu đã có da o động, tă ng t ầng số dao động ( đến tầng số siêu âm ). - Sử dụng tầng số cộng hư ởng. - Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ r ung áp điện. - Sử dụng siêu âm kết hợp với trư ờng điện từ. Ví dụ: - Xích đu dành cho trẻ em. - Con lật đật có khả năng dao động. - Con lắc đồng hồ. 19) Nguyên tắc tác động theo chu k ỳ Nội dung - Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung). - Nếu đã có t ác động t heo chu kỳ, hãy th ay đổi chu kỳ . - Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để t hực hiện tác động khác. Ví dụ: - Đèn xi-nhan quẹo phải (trái), đèn trên các xe cứu thư ơng có dạng nhấp nháy để báo hiệu cho các xe khác. - L y th i gia n khi CPU rãnh, đ cho phép ch y m ultitask (hay đa ti n trình “multi proceses”) 20) Nguyên tắc liên tục tác động có í ch Nội dung - Thự c hiện công việc một cách liên tục ( tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở c hế độ đủ tải ). - Khắc phục vận hành không tải và tr ung gian. - Chuyển chuyển động tịnh tiến qua l ại thành chuy ển động quay . Ví dụ: - Một cái khoan có cạnh để cắt cho phép cắt theo chiều tới và lui. - Dùng cơ chế Grid Computing : Tận dụng tài nguyên của các m áy trong hệ thống rãnh rỗi, để thực hiện một công việc nào đó. 21) Nguyên tắc “vư ợt nhanh” Nội dung - Vư ợt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. - Vư ợt nhanh để có đư ợc hiệu ứng cần thiết. Ví dụ: - Máy cắt ống kim loại mỏng có thể tránh cho ống không bị biến dạng trong quá trình cắt khi cắt với tốc độ nhanh. - Trong vòng lặp ta có dùng các lệnh như break,last, continue để vư ợt nhanh… 22) Nguyên tắc biến hại thành lợi Nội dung - Sử dụng những t ác nhân có hại ( thí dụ tác động có hại của mô i trư ờng) để thu được hiệu ứng có lợi. - Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có h ại khác. - Tăng cường t ác nhân có hại đến mứ c nó không còn có hại nữa. Ví dụ: - T iêm vắc xin (vi trùng yếu) vào cơ thể để t ạo miễn dịch. - Việc tràn số trong các phần mềm giúp ta phát hiện lỗ hỏng trong phần m ềm. 23) Nguyên tắc quan hệ phản hồi Nội dung - Thiết lập quan hệ phản hồi - Nếu đã có quan hệ p hản hồi, hãy thay đổi nó. Ví dụ: - Áp suất nư ớc từ m ột cái giếng được duy trì bằng việc đo áp suất ra và bật bơm nếu áp suất quá thấp. - T hông tin phản hồi trong gử i mail giúp cho người gửi biết là m ail đã được gử i tới đích chưa. 24) Nguyên tắc sử dụng trung gian Nội dung Sử dụng đối tượng tr ung gian, chuyển tiếp. Ví dụ: - Để làm giảm năng lư ợng mất m át khi đặt một dòng điện vào một kim loại nóng chảy, ngư ời ta dùng các điện cực được làm nguội và các kim loại nóng chảy trung gian có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn. - Hay trong HĐH Windows : luôn có folder Tmp dùng để chứa các file tạm thời. 25) Nguyên tắc tự phục vụ Nội dung - Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện c ác thao tác phụ trợ, sửa chữa. - Sử dụng phế liệu, chát t hải, năng lượng dư. Ví dụ: - Để tránh cho đường ống phân bố các vật liệu mài mòn, bề mặt của ống được phủ một loại vật liệu trống ăn mòn 26) Nguyên tắc sao chép ( copy) Nội dung - Thay vì sử dụng nhữ ng cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụ ng bản sao. - Thay thế đối tư ợng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết. - Nếu không thể sử dụng bản sao qua ng học ở vùng biẻu kiến ( vùng ánh sáng nhìn thấy đư ợc bằng mắt thường ), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. Ví dụ: - Chiều cao hoặc chiều dài của vật thể có thể đư ợc xác định bằng cách đo bóng của chúng - Các ph n m m gi l p ch cách cài đ t ph n m m nh : Windows 2000 … 27) Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” Nội dung Thay th ế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có ch ất lượng kém h ơn ( t hí dụ như về tuổi thọ). Ví dụ: - Sử dụng các phần mềm dùng thử hay các phần m ềm miễn phí. 28) Thay thế sơ đồ cơ học Nội dung - Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. - Sử dụng điện trường, từ trư ờng và điện từ trư ờng trong tương tác với đối tượng . - Chuyển các t rường đứng yên sang chuyển động, các trư ờng cố định sang thay đổi theo thời gian, các trư ờn g đồng nhất sang có cấu trúc nhất định . - Sử dụng các trườ ng kết hợp với các hạt sắt từ. Ví dụ: - Để tăng liên kết của lớp sơn kim loại và vật liệu dẻo nóng, quá trình được thự c hiện bên trong một trư ờng điện từ, trư ờng này tạo lực tác động lên kim loại. 29) Sử dụng các kết cấu khí và lỏng Nội dun g Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụ ng các chất khí và l ỏng : nạp k hí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực. Ví dụ: - Để vận chuyển những đồ dễ vỡ ngư ời ta dùng phong bì bọt khí hoặc vật liệu bọt. 30) Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏn g Nội dung - Sử dụng các vỏ d ẻo và màng mỏ ng thay cho các kết cấu khối. - Cách ly đối tượng với m ôi trường bên ngoài bằng các v ỏ dẻo và m àng mỏng. Ví dụ: - Để tránh hơi nước bốc bay ra khỏi lá cây, ngư ời ta tưới một lớp nhựa tổng hợp. Sau một thời gian lớp nhựa đó cứng lại và cây phát triển tốt hơn vì màng nhựa cho phép ô xi lưu thông qua tôt hơn hơi nư ớc. - T hay Case máy tính bằng nhựa. 31) Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ Nội dung - Làm đối tư ợng có nhiều lỗ h oặc sử dụng t hêm những c hi tiết c ó nhiều lỗ ( miếng đệm , tấm phủ..) - Nếu đối tư ợng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. Ví dụ: - Đ tránh b m ch t l ng làm ngu i vào máy m t s b ph n c a máy đ c nhét đ y các v t li u x p th m h t các ch t l ng đó. H i làm ngu i khi máy làm vi c làm cho má y ngu i đ ng nh t trong th i h n ng n. - Case c a máy tính th h xu ng . ng có nhi u l đ thoát khí, làm cho nhi t đ trong thùng 32) Nguyên tắc thay đổi màu sắc Nội dung - Thay đổi m àu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài - Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài. - Để có thể quan s át được những đối tượng hoặc những quá trìn h, sử dụ ng các chất phụ gia màu, hùynh quang. - Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các n guyên tử đánh dấu. - Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp . Ví dụ: - Một miếng gạc trong suốt có thể cho phép theo dõi vết thư ơng mà không cần tháo ra. 33) Nguyên tắc đồng nhất Nội dung Những đối tư ợng, tương tác với đối tượng cho trư ớc, phải được làm từ cùng một vật liệu ( hoặc từ v ật liệu gần về các tí nh chất) với vật liệu chế tạo đối tượng ch o trư ớc. Ví dụ: - Bề mặt của máng chuyển vật thể cứng đư ợc làm cùng loại vật liệu với vật thể chạy trên đó cho phép phục hồi liên tục bề mặt của m áng. 34) Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần Nội dung - Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không càn thiết phải tự phân hủy ( hoà tan, bay h ơi..) hoặc phải biến dạng. - Các phần mất mát của đ ối tượng phải được phục hồi trự c tiếp trong quá trình làm việc. Ví dụ: - Phần thân của t ên lửa tách ra sau khi làm hết chứ c năng của nó. - T rong lập trình CSDL : Table t emp đư ợc t ạo ra khi cần thiết để chứa dữ liệu và khi không cần thiết nữ a nó sẽ tự mất đi khi hệ thống kết thúc. 35) Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng Nội dung - Thay đổi trạng thái đối t ượng. - Thay đổi nồng độ hay độ đậ m đặc. - Thay đổi độ dẻo - Thay đổi nhiệt độ, thể tích. 36) Sử dụng chuyển pha Nội dung Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyể n pha n hư : thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng… 37) Sử dụng sự nở nhiệt Nội dung - Sử dụng sự nở ( hay co) nhiệt của các vật liệu. - Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụ ng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau. 38) Sử dụng các chất oxy hoá mạnh Nội dung - Thay không khí thường bằng kh ông khí giàu oxy . Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy. Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc o xy. T hay oxy giàu ozon ( hoặc oxy bị ion hoá) bằng chín h ozon. 39) Thay đổi độ trơ Nội dung - Thay môi trường thông thường bằng môi trường tr ung hoà. - Đưa thêm vào đối tượng các ph ần , các chất , phụ gia trung hoà. - Thự c hiện quá trình trong chân không. 40) Sử dụng các vật liệu hợ p thành ( composite ) Nội dung Chuyển từ các vật liệu đ ồng nhất sa ng sử dụng những vật liệu hợp thành ( compos ite). Hay nói chung, sử dụng các vật liệu mới. PHẦN II: PHÂN TÍCH C ÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CHUỘT MÁY TÍNH Chuột máy tính (computer mous e) là m ột khái niệm đã quá quen thuộc với chúng ta ngày nay. Sẽ thật vô nghĩa nếu tôi ngồi ở đây và cố gắng giải thích cho bạn đích xác nó là cái gì. Tóm lại, đây là một thiết bị giúp ta điều khiển và giao tiếp máy tính. Đương nhiên, cũng không ai có thể phủ nhận vai trò, tầm quan trọng của nó trong sự phát triển chung của thế giới công nghệ từ trư ớc tới nay. Nhưng liệu trong tương lai thì sao? Giống như máy tính cá nhân, chuột cũng có những cột mốc đán g nhớ của nó. Chúng ta sẽ cùng một qua một vòng lịch sử, hiện tại và dự đoán một chút về tương lai của thiết bị huyền thoại này. 1. Trackball đầu tiên: 1952 Thiết bị đầu tiên của chứ c năng của một con chuột m áy tính là phát minh của Hải quân Hoàng gia Canada vào năm 1952. Thự c t ế, nó là quả bóng bowling được gắn trên phần cứng. Phần cứ ng của thiết bị sẽ ghi lại chuyển động của trackball rồi sau đó truy ền thông tin lên màn hình. Vì đây thuộc phạm trù bí m ật quân sự nên thiết kế kỹ thuật của nó chưa bao giờ được công bố. Thự c tế, hoạt động của thiết bị này tương tự rất nhiều trackpad sau này. Bí mật của quân đ ội hoàng gia Canada Sản phẩm này cũng đã vận dụng nguyên lý phân nhỏ trong việc chia thành rất nhiều m odule. Như vậy việc quản lý và sữ a chửa sẽ được thực hiện một cách dễ dàn g hơn khi thiết bị xảy ra sự hư hỏng. Rất tiết đây là một s ản phẩm thuộc về quân sự và không được công khai nên nó chưa đư ợc gọi là ông tổ của chuột máy tính. 2. Chuột máy tính đầu tiên: 1963 Mảnh phần cứng đầu tiên chúng ta nhận ra chính là “tổ t iên” của chuột máy tính hiện đại, được phát triển năm 1963 bởi Douglas Engelbart. Nó sử dụng hai bánh xe để cung cấp dữ liệu t heo hai trục, sau đó chuy ển t ải lên m áy tính. Chuột đầu tiê n của nhân l oại Chuột đầu tiên của nhân loại đã sử dụng nguyên lý kết hợp trong khoa học. Ban đầu từ việc chỉ tư ơng tác với máy tính thông qua bàn phím , giờ đây ngư ời sử dụng lại có thêm m ột công cụ hỗ trợ tuyệt vời thông qua một thiết bị m ới đó là chuột máy tính. 3. Chuột sử dụng Trackball đầu tiên: 1968 Năm 1968, chú chuột sử dụng trackball đầu tiên ra đời. Trackball đư ợc giấu bên dưới lớp vỏ nhự a và chỉ có một nút bấm. Sản phẩm đư ợc sử dụng để vẽ Vector. Chuột sử dụng Track ball đầu tiê n Chú chuột này đã có một sự cải t iến tuyệt vời so với chú chuột đời trư ớc đó. Thay vì sử dụng 2 bánh xe vuông góc nhau. Chú chuột này đã sử dụng tiếp nguyên lý kết hợp để gom cả hai bánh xe thành m ột quả cầu tròn. Đ ây cũng chính là nội dung của n guyên lý cầu (tròn) hóa. 4. Chuột quang đầu tiên: 1970 Chuột sử dụng các bộ phận di chuyển cơ học được đánh giá là hoạt động không chính xác. Vậy là vào khoảng cuối năm 1970, Xerox đã khiến cả t hế giới phải kinh ngạc với thiết kế của một bộ phận mà sau này trở nên phổ biến với bất cứ sản phẩm chuột máy tính nào: Bóng đèn LED và cảm ứng quang, hay còn gọi là Alt o. Tuy nhiên, công nghệ mới này đòi hỏi chuột phải được đặt trên một bề mặt in dạng lưới để hoạt động hiệu quả nhất. Hình ảnh chú chuột quang đầu tiên Nguyên lý đư ợc sử dụng nổi bậc nhất đối với sự cải tiến này đó là nguyên lý chuyển hướng sang chiều khác. Thay vì dùng cơ học, thiết bị này đã sử dụng luồng ánh sáng t ới diện tích mặt sau của t hiết bị. 5. Chuột máy tính thương mại đầu tiên: 1981 Năm 1981, hãng Xerox đã lắp Alto vào bộ phận điều khiển cho hệ thống 8010 với giao diện có tên là Star. Đây là chú chuột máy tính đầu tiên đư ợc bày bán trên thị trường mặc dù giá của hệ thống 8010 lúc đó vào khoảng 75.000 USD (tương đư ơng 1,5 tỷ VNĐ ). Chuột thương m ại đ ầu tiên Với nguyên lý rẻ thay cho đắt, chú chuột thương mại đầu tiên đã có thể được tung ra thị trường, chứ không phải là những sản phẩm chỉ có ứ ng dụng nghiên cứ u như trư ớc đó. 6. Chuột tiêu dùng đầu tiên: 1983 Apple quyết định sử dụng công nghệ Tr ackball cho chuột máy tính của mình, đi kèm dàn máy tính Apple Lisa trị giá 10.000 USD (tương đương 200 triệu VNĐ) năm 1983. Chuột máy tính Lisa chỉ có duy nhất một nút, cùng với đó là trackball lớn và nặng được làm từ thép. Bạn có thể trách móc Apple đến 20 năm sau nữ a về việc sản phẩm của hãng chỉ có một nút bấm duy nhất, tất cả đều bắt nguồn từ đây. Chú c huột của Apple Ngoài nguyên tắc rẻ thay cho đắt, chú chuột này cũng sử dụng nguyên lý kết hợp các nút bấm lại chỉ còn một nút bấm d uy nhất. 7. Chuột không dây đầu tiên: 1984 Chú chuột không dây đư ợc giới thiệu lần đầu tiên năm 1984, là sản phẩm của Logit ech kết nối bằng sóng hồng ngoại. Sau này, sản phẩm Cordless MouseM an, ra mắt năm 1991, là thiết bị đầu tiên giao tiếp bằng sóng vô tuyến, cho phép chúng ta sử dụng chuột khi giữ a chuột và bộ thu có vật cản (các bộ thu hồng ngoại không làm được điều này). Chú c huột không d ây đầu tiên Những chú chuột có dây ở các thế hệ trước bị vư ớng ở bộ phận dây. Ở thế hệ chuột này đã sử dụng nguyên lý linh động giúp cho chú chuột có thể di chuyển và sử dụng một cách linh hoạt hơn rất nhiều. Việc bỏ đi bộ phận dây cũng là một sự sáng tạo ứ ng dụng của nguyên lý tách khỏi, và nguy ên lý thay đổi kết cấu cơ học. 8. Chuột lase r đầu tiên: 2004 Logit ech t iếp tục khẳng định vị thế trong lĩnh vự c sản xuất chuột khi ra mắt chuột công nghệ laser đầu tiên vào năm 2004, mang tên MX1000. Nếu chuột quang dựa vào đèn LED để chiếu sáng bề mặt và theo dõi việc di chuy ển của chuột, thì chuột laser lại sử dụng tia laser , cho độ nhạy và khả năng hoạt động được trên nhiều loại bề mặt. Chú chuột laser đầu tiên Bằng cách dùng nguyên lý sử dụng các vật liệu hợp thành, sử dụng một nguyên liệu mới là các t ia lazer đã tạo ra m ột sản phẩm tốt hơn hẳn người tiền nhiệm của nó là chuột quang. 9. Chuột không cần bàn di đầu tiên Chuột không dùng bàn di đã loại bỏ những giới hạn gây ra bởi việc sử dụng các bề m ặt phẳng làm bàn di chuột. Sử dụng các cảm biến gia tốc và thăng bằng, thiết bị này giúp bạn có thể điều khiển m áy tính chỉ bằng cách “khua khoắng” chuột trong không khí thay vì cách di chuột truyền thống. Trong ảnh là Logitech MX Air, một trong những chuột máy tính đẹp nhất từng đư ợc sản xuất. Chuột không cần bàn di đầu tiên Vẫn là nguyên lý tách khỏi, một thành phần rất quan trọng là m ặt phẳng để dặt chuột lên đó di chuyển vẫn có thể được bỏ đi. Như vậy những thế hệ chuột m ới hoàn toàn có thể đư ợc dùng mà không cần phải đặt trên một mặt phẳng nào. 10. Hapti c Mouse Chú chuột này, ban đầu, được thiết kế cho việc nhập liệu. H ơn thế nữ a, nó còn “phản ứ ng lại” khi sử dụng. Novint Falcon sử dụng m ô – tơ trong ba càng của sản phẩm để tương tác với tay của người sử dụng, khiến ngư ời dùng có cảm giác như đang “chạm ” vào vật thể trên màn hình. Chuột Haptic Mouse Với nguyên lý quan hệ phản hồi, chú chuột này giúp ngư ời tương tác có cảm giác như đang tương tác thự c sự đối với các đối tượng trên màn hình. Ngư ời sử dụng ngoài việc tác động vào chuột để có thể thự c hiện các thao tác t hì ngư ợc lại chú chuột cũng tác động trở lại tay ngư ời dùng, khiến người dùng có cảm giác như đang t ác động thự c sự với đối tượng trong m áy tính. 11. 3D Mouse Thông thường, chuột máy tính hoạt động trên hai chiều nhưng chúng t a đang sống trong thế giới với những điều phi thư ờng hơn thế. Một số thiết bị đư ợc thiết kế để có thể thao tác theo nhiều cách khác nhau. Một ví dụ điển hình là sản phẩm xuất phát từ Axsotic, có tới 6 mứ c độ tự do: Chuyển động trackpall 6 hướng khác nhau. Chuột 3D