Tài liệu Bài thu hoạch phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học

  • Số trang: 17 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 152 |
  • Lượt tải: 0
tailieuonline

Đã đăng 39869 tài liệu

Mô tả:

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC BÀI THU HOẠCH Học viên: Ngô Thanh Tuấn MSHV: CH1101054 GVHD: GS.TSKH Hoàng Kiếm TP. HỒ CHÍ MINH Tháng 03/2012 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Mục lục 1 Khái quát 40 nguyên lý sáng tạo ................................................................................. 4 1.1 Nguyên lý phân nhỏ ............................................................................................... 4 1.2 Nguyên lý tách riêng .............................................................................................. 4 1.3 Nguyên lý phẩm chất cục bộ .................................................................................. 4 1.4 Nguyên lý phản đối xứng ....................................................................................... 4 1.5 Nguyên lý kết hợp .................................................................................................. 4 1.6 Nguyên lý vạn năng ............................................................................................... 4 1.7 Nguyên lý chứa trong ............................................................................................. 5 1.8 Nguyên lý phản trọng lượng .................................................................................. 5 1.9 Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ ................................................................................ 5 1.10 Nguyên lý thực hiện sơ bộ .................................................................................. 5 1.11 Nguyên lý dự phòng ........................................................................................... 5 1.12 Nguyên lý đẳng thế ............................................................................................. 5 1.13 Nguyên lý đảo ngược .......................................................................................... 6 1.14 Nguyên lý cầu (tròn) hóa .................................................................................... 6 1.15 Nguyên lý năng động .......................................................................................... 6 1.16 Nguyên lý tác động bộ phận và dư thừa ............................................................. 6 1.17 Nguyên lý chuyển sang chiều khác .................................................................... 6 1.18 Sự dao động cơ học ............................................................................................ 7 1.19 Nguyên lý tác động theo chu kỳ ......................................................................... 7 1.20 Nguyên lý tác động liên tục hữu hiệu ................................................................. 7 1.21 Nguyên lý vượt nhanh ........................................................................................ 7 1.22 Nguyên lý chuyển bại thành thắng ..................................................................... 7 1.23 Nguyên lý quan hệ phản hồi ............................................................................... 7 1.24 Nguyên lý sử dụng trung gian ............................................................................ 8 1.25 Nguyên lý tự phục vụ ......................................................................................... 8 1.26 Nguyên lý sao chép ............................................................................................. 8 1.27 Nguyên lý rẻ thay cho đắt ................................................................................... 8 1.28 Nguyên lý thay thế sơ đồ cơ học ........................................................................ 8 1.29 Nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí ........................................................ 8 1 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 2 1.30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng .......................................................................... 9 1.31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ .................................................................................... 9 1.32 Nguyên lý đổi màu ............................................................................................. 9 1.33 Nguyên lý đồng nhất........................................................................................... 9 1.34 Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần ............................................................. 9 1.35 Đổi các thông số hóa lý của đối tượng ............................................................... 9 1.36 Sử dụng chuyển pha.......................................................................................... 10 1.37 Sử dụng nở nhiệt ............................................................................................... 10 1.38 Sử dụng các chất oxy hóa ................................................................................. 10 1.39 Sử dụng môi trường trơ .................................................................................... 10 1.40 Sử dụng vật liệu tổng hợp (composit) .............................................................. 10 Một số sản phẩm công nghệ thông tin: ...................................................................... 10 2.1 Mạng riêng ảo (VPN)........................................................................................... 10 2.1.1 Nội dung VPN: .............................................................................................. 10 2.1.2 Các nguyên lý sáng tạo: ................................................................................ 13 2.2 Sản phẩm SOC (system on chip) ......................................................................... 14 2.2.1 TI OMAP 4460.............................................................................................. 14 2.2.2 Các nguyên lý sáng tạo: ................................................................................ 14 3 Kết luận...................................................................................................................... 15 4 Tham khảo: ................................................................................................................ 16 2 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Lời nói đầu Khoa học công nghệ ngày nay đã mang đến cho con người những tiện nghi, thuận lợi nhất định trong cuộc sống hằng ngày, công việc, vui chơi, giải trí … Để đạt được những điều đó thì quá trình tìm tòi, khám phá, sáng tạo của con người không ngừng đem lại cuộc sống tiện lợi cho cuộc sống mình. Trong quá trình sáng tạo ấy, con người tạo ra các sản phẩm của mình chứa nhiều nguyên lý sáng tạo, mà có thể chúng ta không nhận ra những thay đổi ấy là sự sáng tạo, vì các sản phẩm tạo ra chứa trong mình tính mới và tính lợi. Các nguyên lý sáng tạo cơ bản đã được GS.TS. Phan Dũng đề cập trong chương 4 cuốn Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học – Kỹ Thuật. Các nguyên lý sáng tạo không phải là phương thuốc chữa bách bệnh mà mỗi phương pháp có phạm vi áp dụng nhất định và nó có hiệu quả tốt trong phạm vi ấy. Cùng hòa với sự phát triển của xã hội, thì công nghệ thông tin cũng ngày càng phát triển để đáp ứng nhu cầu của hiểu biết, của cuộc sống con người. Trong bài thu hoạch này ngoài việc khái quát 40 nguyên lý sáng tạo cơ bản, bài viết còn phân tích hai sản phẩm được dùng trong các sản phẩm công nghệ thông tin; đồng thời, nêu ra các đặc trưng sản phẩm mà nó mang trong mình những nguyên lý sáng tạo. Hai sản phẩm ấy là: VPN - kỹ thuật hỗ trợ kết nối từ xa, hiệu quả, an toàn; và một sản phẩm bộ vi xử lý cho điện thoại. 3 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 1 Khái quát 40 nguyên lý sáng tạo 1.1 Nguyên lý phân nhỏ Mọi đối tượng đều có thể chia ra làm các phần nhỏ hơn, để giải quyết vấn đề hoặc sử dụng lợi ích của việc phân nhỏ. Bằng cách chia đối tượng thành các phần nhỏ hơn, làm đối tượng trở nên tháo lắp được, tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng. Ví dụ Một phần mềm thường được chia thành nhiều module chức năng để dễ dàng khi phát triển phần mềm và duy trì nó. 1.2 Nguyên lý tách riêng Tách tính chất phiền phức hay phần cần thiết ra khỏi đối tượng. Ví dụ Vỏ gối tách rời gối, nên khi giặt gối chỉ cần giặt áo gối. 1.3 Nguyên lý phẩm chất cục bộ - Chuyển đối tượng 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 những điều kiện thích hợp nhất cho công việc. Ví dụ Mái nhà thường được lợp bằng tôn tráng kẽm, nhưng những nơi chúng ta cần ánh sáng, ta thay bằng tôn nhựa trong để lấy ánh sáng. 1.4 Nguyên lý phản đối xứng Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng. Ví dụ Vỏ xe máy, xe ô tô bánh trước và bánh sau có các vết khía khác nhau. 1.5 Nguyên lý kết hợp - Kết hợp các đối tượng đồng nhất hay các đối tượng dùng cho hoạt động kế cận. - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất và kế cận. Ví dụ Bút bi kết hợp nhiều ruột với các màu sắc khác nhau. 1.6 Nguyên lý vạn năng Một đối tượng có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác. Ví dụ: Điện thoại có thể làm máy nghe nhạc nên chúng ta không cần có máy nghe nhạc. Điện thoại có chức năng la bàn, chúng ta không cần có 1 la bàn rời để định hướng. 4 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 1.7 Nguyên lý chứa trong 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: Vận chuyển dầu khí trong các đường ống đưa từ biển vào đất liền. 1.8 Nguyên lý phản trọng lượng - Bù trừ đối trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với đối tượng khác, có lực nâng. - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động … Ví dụ: Chương trình quảng cáo ít người thích xem, do đó nó thường được chiếu trong lúc xem phim, chương trình ca nhạc … 1.9 Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ 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 (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại). Ví dụ: Để có thể làm việc tốt, một người lao động cần được học tập và đào tạo trước. 1.10 Nguyên lý thực hiện sơ bộ - Thực hiện trước các sự thay đổi cần có đối với đối tượng, thực hiện từng phần, hay hoàn toàn. - Cần phải sắp xếp các đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển. Ví dụ: Các phiếu khảo sát thông tin về nhu cầu của khách hàng với một sản phẩm thường được chuẩn bị sẵn những chỗ trống, hay câu hỏi có lựa chọn trả lời bên dưới. Nên người trả lời chỉ việc điền vào chỗ trống, và đánh dấu câu trả lời, do đó tiết kiệm thời gian. 1.11 Nguyên lý dự phòng Bù đắp độ tin cậy không cao của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. Ví dụ: Các loại kính thường được thiết kế để vỡ thành những mảnh tròn nhỏ thay vì những mảnh lớn, sắc nhọn vì lý do an toàn. 1.12 Nguyên lý đẳng thế Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. Ví dụ: 5 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Tại một số ga tàu điện ngầm, người ta thiết kế sân ga bằng chiều cao của sàn tàu. Mục đích để hành khách ra vào các toa tàu dễ dàng. 1.13 Nguyên lý đảo ngược - Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược lại. - Làm phần chuyển động của đối tượng ( hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động. - Lật ngược lại đối tượng. Ví dụ: Thay vì muốn di chuyển chúng ta phải leo cầu thang, thì chúng ta đứng trên các thang cuốn, thang máy sẽ đưa chúng ta đến nơi, không cần phải di chuyển. 1.14 Nguyên lý cầu (tròn) hóa - Chuyển phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt 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 dộng quay, sử dụng lực ly tâm. Ví dụ: Các điểm nút giao thông giao nhau dùng vòng xoay để giải quyết các luồn xe đổ về điểm giao nhau. 1.15 Nguyên lý năng động - Cần thay đối 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 với nhau. Ví dụ: Các loại ghế có thể thay đổi được độ cao, thay đổi được góc dựa của lưng ghế, thay đổi được độ cao của 2 giá đỡ tay. 1.16 Nguyên lý tác động bộ phận và dư thừa Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả như yêu cầu, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn một chút. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. Ví dụ: Để có thu hoạch được trái cây lớn, người ta phải tỉa cành, cắt bỏ bớt quả non. Cây sẽ nuôi ít trái hơn, do đó trái cây sẽ lớn hơn. 1.17 Nguyên lý chuyển sang chiều khác - Những khó khăn do chuyển động (sắp xếp) đối tượng theo đường ( một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên một mặt phẳng hai chiều hay chuyển từ mặt phẳng sang không gian ba chiều. - Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng. - Đặt đối tượng nằm nghiêng - Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước. 6 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học - Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. Ví dụ: Nhà ở nhiều tầng, xe bus có 2 tầng. 1.18 Sự dao động cơ học - Làm đối tượng dao động. Nếu đã giao động tăng tần số dao động ( lên đến tần số siêu âm ) - Sử dụng tần số cộng hưởng. - Thay thế bộ rung cơ học, bằng các bộ rung áp điện. - Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ. Ví dụ: Các loại ghế massage, gối massage dùng các bộ rung tạo ra các dao động cơ học. 1.19 Nguyên lý tác động theo chu kỳ - Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung). - Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ. - Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện động tác khác. Ví dụ: Các loại âm thanh báo hiệu như còi xe cấp cứu, cứu hỏa, báo hiệu xe lùi … 1.20 Nguyên lý tác động liên tục hữu hiệu - Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của dối tượng cần luôn luông làm việc ở chế độ đủ tải) - Khắc phục vận hành không tải và trung gian. - Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay. Ví dụ: Ô tô tải chuyến đi, chuyến về đều nên chở hàng, tránh chạy không tải. 1.21 Nguyên lý vượt nhanh - Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. - Vượt nhanh để có được các hiệu ứng cần thiết. Ví dụ: Ghế ngồi của phi công bật ra khỏi buồng lái rất nhanh khi máy bay khi có sự cố xảy ra. 1.22 Nguyên lý chuyển bại thành thắng Sử dụng các tác nhân có hại để thu được hiệu ứng có lợi. Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác. Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. Ví dụ: Tiêm vi trùng yếu (vacxin) để tạo hệ thống miễn dịch cho cơ thể. 1.23 Nguyên lý quan hệ phản hồi - Thiết lập quan hệ phản hồi. 7 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học - Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. Ví dụ: Động vật máu nóng, cơ thể có cơ chế tụ động điều chỉnh để duy trì thân nhiệt ở một nhiệt độ nhất định. 1.24 Nguyên lý sử dụng trung gian Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp. Ví dụ: Khi trình bày một vấn đề chuyên môn, phức tạp, dùng những kiến thức hàng ngày, gần gũi để minh họa làm cho vấn đề chuyên môn dễ hiểu hơn. 1.25 Nguyên lý tự phục vụ - Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sữa chữa. - Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư. Ví dụ: Các cửa hàng tự phục thức ăn tự phục vụ. 1.26 Nguyên lý sao chép - Thay vì sử dụng những các không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi, hay dễ vỡ, hãy sử dụng bản sao. - Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quan học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết. - Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng nhìn thấy được, chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hay tử ngoại. Ví dụ: Các loại hình mô phỏng, hay bản đồ. 1.27 Nguyên lý rẻ thay cho đắt Thay thế các đối tượng đắt tiền bằng các bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn. Ví dụ: Khăn lau tay, lau mặt dùng một lần. 1.28 Nguyên lý thay thế sơ đồ cơ học - Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hay mùi vị. - Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng. - Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định thành các trường thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định. - Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ. Ví dụ: Đồng hồ lên giây cót cơ học được chuyển sang đồng hồ điện tử. 1.29 Nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí Thay các phần của đối tượng ở thể rắn bằng cách sử dụ các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực. Ví dụ: 8 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Các loại ghế hơi, nệm hơi, gối hơi thay vì ruột bằng mút, bằng bong người ta thay bằng hơi. 1.30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng - Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối. - Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng. Ví dụ: Bìa sách, lịch treo tường có phủ lớp nhựa mỏng để bảo vệ tăng độ bền. 1.31 Sử dụng vật liệu nhiều lỗ - Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ. - Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. - Ví dụ: - Các loại bao bì, phương tiện đóng gói từ vật liệu xốp. 1.32 Nguyên lý đổi màu - Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài. - Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài. - Để có thể quan sát được những đối tượng hay những quá trình, người ta sử dụng các chất phụ gia có màu, huỳnh quang. - Nếu các chất phụ gia đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. - Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp. Ví dụ: Các vật dụng trong suốt, có thể nhìn thấy chất dựng bên trong. 1.33 Nguyên lý đồng nhất Những đối tượng tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo của đối tượng cho trước. Ví dụ: Các loại xe cần có thời gian chạy rôđa để các chi tiết mòn đều, khớp lại với nhau. 1.34 Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần - Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy hoặc phải biến dạng. - Các phần mất mát của đối tượng được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. Ví dụ: Tên lửa được chế tạo thành nhiều tầng, dùng xong phần nào, vứt bỏ phần ấy. 1.35 Đổi các thông số hóa lý của đối tượng - Thay đổi trạng thái đối tượng. - Thay đổi nồng độ đậm đặc. - Thay đổi độ dẻo. Ví dụ: Để giữ thực phẩm được lâu: người ta làm đông lạnh chúng, hay phơi khô chúng. 9 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 1.36 Sử dụng chuyển pha Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như: thay đổi thể tích, tỏa hay hấp thu nhiệt lượng … Ví dụ: Người ta thường cho nước đá vào các đồ uống giải khát để làm mát chúng (xảy ra hiện tượng hấp thu nhiệt lượng khi nước chuyển trạng thái từ rắn sang lỏng) 1.37 Sử dụng nở nhiệt - Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu. - Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với các vật liệu có sự hệ số nở nhiệt khác nhau. Ví dụ: Khinh khí cầu bay lên nhờ sự đốt nóng không khí bên trong quả cầu. 1.38 Sử dụng các chất oxy hóa - Thay không khí thường bằng không khí giàu oxy. - Thay không khí giàu oxy bằng oxy. - Dùng các bức xạ ion hóa tác động lên không khí hoặc oxy. - Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hóa) bằng chính ozon. Ví dụ: Các bình nén chứa oxy dùng cho cắt hay hàn kim loại, hoặc dùng trong y tế. 1.39 Sử dụng môi trường trơ - Thay đổi môi trường thông thường bằng môi trường trung hòa. - Đưa thêm vào đối tượng các phần, chất, phụ gia trung hòa. - Thực hiện quá trình chân không. Ví dụ: Các bong đèn điện được hút hết không khí chỉ còn chân không, hoặc bơm khí trơ vào. 1.40 Sử dụng vật liệu tổng hợp (composit) Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu tổng hợp; hay sử dụng các vật liệu mới. Ví dụ: Vỏ một số máy tính dùng sợi cacbon để tăng tính bền chắc, giảm trầy xước. 2 Một số sản phẩm công nghệ thông tin: 2.1 Mạng riêng ảo (VPN) 2.1.1 Nội dung VPN: - VPN (virtual private network) là một mạng riêng sử dụng hệ thống mạng công cộng (thường là Internet) để kết nối các địa điểm hoặc người sử dụng từ xa với một mạng LAN ở trụ sở trung tâm, nó cung cấp các kết nối riêng tư bảo mật và an toàn cho các kết nối. Thay vì dùng kết nối thật khá phức tạp như đường dây thuê 10 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học bao số, VPN tạo ra các liên kết ảo được truyền qua Internet giữa mạng riêng của một tổ chức với địa điểm hoặc người sử dụng ở xa. - VPN không phải là kỹ thuật đầu tiên tạo ra các kết nối từ xa. Trước đó đã xuất hiện kỹ thuật mạng số tích hợp dịch vụ ISDN (integrated services digital network, 128 Kbps); là các kết nối mạng riêng tư mà các công ty viễn thông có thể cho khách hàng thuê. - Một VPN tối thiểu cần phải có các yêu cầu về: bảo mật, độ tin cậy, khả năng mở rộng theo nhu cầu của doanh nghiệp. Có 2 loại VPN phổ biến là:  VPN truy cập từ xa (remote access): là một kết nối người dùng-đến-LAN, thường là nhu cầu của một tổ chức có nhiều nhân viên cần liên hệ với mạng riêng của công ty từ rất nhiều địa điểm ở xa. Có 2 phần dùng để truy cập từ xa trong VPN: thứ nhất máy chủ NAS (network access server) hay còn tên gọi khác là RAS (remote access server); thứ hai là phần mềm trên máy khách.  VPN điểm nối điểm (site to site): là việc sử dụng mật mã dành cho nhiều người để kết nối nhiều điểm cố định với nhau thông qua một mạng công cộng như Internet. - - - VPN dựa vào việc tạo đường ống (tunneling) mà có thể đến điểm cần đến thông qua internet. Tunneling là quá trình đặt toàn bộ gói tin trong một gói tin khác trước khi truyền qua mạng Internet. Về bản chất, đây là quá trình đặt toàn bộ gói tin vào trong một lớp header (tiêu đề) chứa thông tin định tuyến có thể truyền qua hệ thống mạng trung gian theo những "đường ống" riêng (tunnel). Khi gói tin được truyền đến đích, chúng được tách lớp header và chuyển đến các máy trạm cuối cùng cần nhận dữ liệu. Để thiết lập kết nối Tunnel, máy khách và máy chủ phải sử dụng chung một giao thức (tunnel protocol). VPN không có tiêu chuẩn cài đặt bắt buộc. Khi cài đặt VPN hoặc mở rộng nó, chúng ta cần xem xét các thiết bị sau: 11 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học - - o Máy chủ truy cập mạng NAS: chịu trách nhiệm cài đặt và duy trì các đường ống trong VPN truy cập từ xa. o Tường lửa (firewall): cung cấp một hàng rào chắc chắc chắn giữa mạng nội bộ và Internet. o Máy chủ AAA: là viết tắt của ba chữ Authentication (xác thực người truy cập), Authorization (cho phép) và Accounting (kiểm soát). Các server này được dùng để đảm bảo truy cập an toàn hơn. Khi yêu cầu thiết lập một kết nối được gửi tới từ máy khách, nó sẽ phải qua máy chủ AAA để kiểm tra ai truy cập (authentication), kiểm tra người truy cập có được phép kết nối (authorization), và theo dõi trong khi người dùng đang làm việc (accounting). Kỹ thuật Tunneling yêu cầu 3 giao thức khác nhau: o Giao thức truyền tải (Carrier Protocol) là giao thức được sử dụng bởi mạng có thông tin đang đi qua. o Giao thức mã hóa dữ liệu (Encapsulating Protocol) là giao thức (như GRE, IPSec, L2F, PPTP, L2TP) được bọc quanh gói dữ liệu gốc. o Giao thức gói tin (Passenger Protocol) là giao thức của dữ liệu gốc được truyền đi (như IPX, NetBeui, IP). Bảo mật và mã hóa trong VPN: o Mỗi máy tính tại một đầu của tunnel (đường ống) mã hóa dữ liệu vào tunnel và giải mã nó tại đầu bên kia. Trong VPN ngoài một cặp khóa để thực hiện việc mã hóa còn có giao thức hỗ trợ. o VPN điểm nối điểm (Site-to-site) có thể dùng giao thức IPSec (internet protocol sercurity) hay giao thức mã hóa định tuyến GRE (generic routing encapsulation) – cung cấp cơ cấu đóng gói giao thức gói tin (passenger protocol) để truyền đi trên giao thức truyền tải (Carrier Protocol). Giao thức IPSec là giao thức được sử dụng rộng rãi cho việc bảo mật truyền nhận trên mạng; nó có thể mã hóa dữ liệu trên nhiều loại thiết bị khác nhau (bộ định tuyến, tường lửa, máy tính). IPSec bao gồm hai giao thức con hỗ trợ một VPN tạo ra các gói tin an toàn:  Encapsulated Security Payload (ESP) mã hóa payload gói tin với một khóa đối xứng.  Authentication Header (AH) bằng cách băm thông tin header gói tin để dấu thông tin gói tin cho tới khi gói tin đến đích. o VPN truy cập từ xa (remote access): tunneling dùng giao thức điểm đối điểm PPP (point to point). Là một phần của TCP/IP, PPP đóng vai trò truyền tải cho các giao thức IP khác khi liên hệ trên mạng giữa máy chủ và máy truy cập từ xa. VPN remote access dùng một trong các giao thức bên dưới:  L2F (Layer 2 Forwarding) được Cisco phát triển. L2F dùng bất kỳ cơ chế thẩm định quyền truy cập nào được PPP hỗ trợ. 12 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học  PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) giao thức này hỗ trợ mã hóa 40 bit và 128 bit, dùng bất kỳ cơ chế thẩm định quyền truy cập nào được PPP hỗ trợ.  L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) là sản phẩm của sự hợp tác giữa các thành viên PPTP Forum, Cisco và IETF. Kết hợp các tính năng của cả PPTP và L2F, L2TP cũng hỗ trợ đầy đủ IPSec. L2TP có thể được sử dụng làm giao thức tunneling cho mạng VPN điểm-nốiđiểm và VPN truy cập từ xa. 2.1.2 Các nguyên lý sáng tạo: - Nguyên lý rẻ thay đắt: VPN dùng mạng internet để truyền thông tin đi giữa các điểm với nhau. Trong khi đó ISDN dùng đường truyền riêng để truyền đi (leased line), dù đường truyền riêng này bảo mật và tin cậy nhưng giữa các văn phòng với nhau càng xa nhau về địa lý, càng tốn kém. - Nguyên lý chứa trong: VPN truyền các gói tin bằng cách đưa gói tin vào trong các gói tin khác để truyền đến đích. Việc đóng gói các gói tin thông qua quá trình mã hóa các gói tin, và gắn thêm thông tin đích đến … VPN dùng giao thức PPTP đóng gói các gói tin IP để truyền đi đến đích. - Nguyên lý đồng nhất: giao thức truyền nhận giữa các điểm, hay máy khách, máy chủ phải giống nhau thì máy khách mới có thể tương tác được trên máy chủ ( giao thức mã hóa dữ liệu, giao thức truyền tải, …). Ngoài ra giao thức IPSec và L2TP kiểm tra tính nguyên vẹn của dữ liệu và không bị sửa đổi trên đường truyền ( dựa vào mã khóa chỉ có máy khách và máy chủ mới biết) - Nguyên lý vạn năng: Thông qua một kết nối VPN nhưng người dùng máy khách dễ dàng thao tác với máy chủ: kết nối với máy chủ email, máy chủ dữ liệu …. - Nguyên tắc kết hợp: kỹ thuật VPN sử dụng kết hợp nhiều giao thức khác nhau như giao thức mã hóa dữ liệu để đảm bảo dữ liệu an toàn ngay cả khi bị đánh cắp; giao thức truyền nhận để gửi gói tin đi từ máy khách tới máy chủ, và ngược lại … để xây dựng nên sức mạnh của một mạng riêng ảo mạnh mẽ. Ngoài ra, áp dụng kỹ thuật VPN có thể được áp dụng trên các hệ điều hành phổ biến hiện nay: Windows, Linux, Unix … - Nguyên tắc quan hệ phản hồi: Giữa máy chủ và máy khách dùng giao thức IKE (internet key exchange) để trao đổi thông tin xác nhận của máy khách hoặc có thể dùng khóa đã biết trước (preshared key). Ngoài ra người dùng khi kết nối PPP tới một máy chủ VPN cũng phải xác thực máy chủ đúng đắn là máy chủ mình muốn kết nối đến chứ không phải là một máy chủ giả. - Nguyên tắc linh động: các kết nối VPN tới máy chủ được cho phép vào những khung giờ nhất định theo cài đặt của máy chủ. - Nguyên lý trung gian: các gói tin được truyền đi giữa máy chủ và máy khách thông qua trung gian là mạng Internet với sự hỗ trợ của các giao thức truyền tin. 13 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 2.2 Sản phẩm SOC (system on chip) 2.2.1 TI OMAP 4460 SOC (system on chip): là một mạch tích hợp mà nó tích hợp nhiều thành phần điện tử, hay máy tính vào trong một chip đơn. TI OMAP 4460 là một sản phẩm CPU dành cho di động của TI (Texas Instruments), được dùng làm bộ vi xử lý của chiếc điện thoại Samsung Galaxy Nexus. Trong sản phẩm này của TI đã được tích hợp nhiều chip nhỏ với những chức năng đặc trưng bên trong: - Bộ vi xử lý (CPU): 2 CPU ARM 1.5GHz - Chip đồ họa SGX540: hỗ trợ đồ họa 2D và 3D. - Chip IVA 3 hỗ trợ giải mã và mã hóa video độ phân giải Full HD (1080). - Chip xử lý hình ảnh. - Tiết kiệm năng lượng (pin). - … Ví dụ TI OMAP 1710: chỉ gồm 1 CPU ARM, và một chip hỗ trợ hình ảnh 2D. So sánh với các CPU trước đây sản phẩm này đã được tích hợp rất nhiều chức năng tăng tốc, hỗ trợ phần mềm, để tăng cường hiệu năng của điện thoại. 2.2.2 Các nguyên lý sáng tạo: - Nguyên lý năng động: với việc sử dụng các chip tích hợp, các chip khi không cần dùng sẽ được tắt khi không dùng để tiết kiệm năng lượng. - Nguyên lý chứa trong: Trong một sản phẩm OMAP 4460 chứa nhiều chip phần cứng khác như chip xử lý đồ họa, hình ảnh, video … - Nguyên lý kết hợp: kết hợp chức năng xử lý hình ảnh 2D và xử lý đồ họa 3D, kết hợp việc giải mã và mã hóa video. - Nguyên lý vạn năng: OMAP là một sản phẩm tích hợp nhiều thiết bị phần cứng vào trong một: chơi video, xử lý đồ họa, xử lý hình ảnh … - Nguyên lý phân nhỏ: Trước đây CPU đảm nhiệm hết tất cả các chức năng xử lý, tính toán, giải mã video. Nhưng TI phân nhỏ chức năng thành nhiều phần, mỗi phần được đảm nhiệm bởi một thiết bị phần cứng (đồ họa, video…). CPU chỉ giữ nhiệm vụ điều khiển chính. - Nguyên lý đảo ngược: Với việc ghép hai CPU đã tăng được tốc độ xử lý đảo ngược suy nghĩ trước kia khi cố gắng tăng lượng transitor trong CPU nhằm tăng tốc độ. Nhờ đảo ngược lại hướng suy nghĩ mà lời giải đã được đưa ra. Tuy nó không phải là sản phẩm đầu tiên, nhưng nó đã áp dụng nguyên lý này. - Nguyên lý dự phòng: chip đồ họa SGX không phải lúc nào cũng được dùng, người ta chỉ dùng khi muốn chạy các ứng dụng đòi hỏi xử lý đồ họa cho 3D hay 2D(độ phân giải hình ảnh 2D lớn, vector…) cao. - Nguyên lý thực hiện sơ bộ: ghép hai CPU ARM tạo tiền đề để có thể ghép nhiều chip hỗ trợ đồ họa, chip giải mã video vào trong một sản phẩm CPU. 14 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 3 Kết luận Các nguyên lý sáng tạo luôn tồn tại trong những sản phẩm mới với các tính năng hữu ích mà sản phẩm mới mang lại. Cuộc sống đòi hỏi chúng ta luôn luôn tìm tòi sáng tạo không ngừng, các nguyên lý sáng tạo là gợi mở cho chúng ta những hướng suy nghĩ mới thúc đẩy quá trình sáng tạo. Khoa học kỹ thuật trên thế giới đang phát triển không ngừng. Tại nước ta, lĩnh vực phần cứng không mạnh như thế giới, muốn đạt được một vị trí nhất định chúng ta cần phải vượt nhanh, nắm bắt kỹ thuật, công nghệ nhanh chóng để bắt kịp công nghệ. Đồng thời cần phải phát huy khả năng sáng tạo trong lĩnh vực phần mềm, vững chắc trong kiến thức, áp dụng linh hoạt các nguyên lý sáng tạo, nhưu vậy chúng ta có thể xây dựng nền tảng công nghệ thông tin vững mạnh. 40 nguyên lý sáng tạo có thể được áp dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực khác nhau: công nghệ thông tin, điện tử, điện gia dụng, sản phẩm gia dụng … Vì vậy chúng ta cần phải nắm vững các nguyên lý này, và vận dụng chúng vào trong hoạt động sản xuất, nghiên cứu, ứng dụng vào cuộc sống một cách linh hoạt. Chúng ta có thể sáng tạo ra sản phẩm mới có ích hay không tùy thuộc vào chúng ta có suy nghĩ tìm tòi và sáng tạo cho sản phẩm của mình hay không? 15 Bài thu hoạch Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 4 Tham khảo: i. ii. iii. iv. v. http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc771298(WS.10).aspx http://computer.howstuffworks.com/vpn.htm http://www.ti.com/general/docs/wtbu/wtbuproductcontent.tsp?templateId=6123&n avigationId=12843&contentId=53243 http://www.gsmarena.com/samsung_galaxy_nexus-4219.php Slide bài giảng phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học của GS.TSKH Hoàng Kiếm. vi. 16
- Xem thêm -