Bài thu hoạch môn phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học tìm hiểu và liên hệ các nguyên lý giải quyết vấn đề được dùng trong mạng xã hội ảo facebook

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÀI THU HOẠCH MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC TÌM HIỂU VÀ LIÊN HỆ CÁC NGUYÊN LÝ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ĐƯỢC DÙNG TRONG MẠNG XÃ HỘI ẢO FACEBOOK GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN GS.TSKH HOÀNG KIẾM HỌC VIÊN THỰC HIỆN VÕ QUANG TRỌNG MSHV: 12 11 075 (Cao Học Khóa 22 – Ngành Khoa Học Máy Tính) TP.HCM, tháng 12 - 2012 Trang 1 MỤC LỤC 1. Đặt vấn đề 3 2. Mục đích của bài thu hoạch 3 3. Nội dung của bài thu hoạch 3 3.1. Nguyên lý phân nhỏ 4 3.2. Nguyên lý tách khỏi 4 3.3. Nguyên lý phẩm chất cục bộ 4 3.4. Nguyên lý phản đối xứng 5 3.5. Nguyên lý kết hợp 5 3.6. Nguyên lý vạn năng 5 3.7. Nguyên lý chứa trong 6 3.8. Nguyên lý dự phòng 6 3.9. Nguyên lý đảo ngược 6 3.10. Nguyên lý vượt nhanh 7 3.11. Nguyên lý rẻ thay cho đắt 7 3.12. Nguyên lý đổi màu 7 3.13. Nguyên lý sử dụng trung gian 7 3.14. Nguyên lý sao chép(copy) 8 3.15. Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần 8 3.16. Nguyên lý đồng nhất 9 3.17. Nguyên lý thay thế sơ đồ cơ học 9 3.18. Nguyên lý tự phục vụ 9 3.19. Nguyên lý quan hệ phản hồi 10 3.20. Nguyên lý chuyển bại thành thắng 10 3.21. Nguyên lý thực hiện sơ bộ 10 3.22. Nguyên lý năng động 11 3.23. Nguyên lý tác động theo chu kỳ 11 3.24. Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ 11 3.25. Nguyên lý chuyển sang chiều khác 12 3.26. Nguyên lý tác động bộ phận và dư thừa 12 3.27. Nguyên lý đổi các thông số hóa lý của đối tượng 12 3.28. Nguyên lý phản trọng lượng 13 3.29. Nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí 13 3.30. Nguyên lý tác động liên tục hữu hiệu 13 Trang 2 3.31. Nguyên lý đẵng thế 14 3.32. Nguyên lý sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 14 3.33. Nguyên lý sử dụng vật liệu nhiều lỗ 14 3.34. Nguyên lý sử dụng nở nhiệt 15 3.35. Nguyên lý sự dao động cơ học 15 3.36. Nguyên lý sử dụng chuyển pha 15 3.37. Nguyên lý cầu(tròn) hóa 16 3.38. Nguyên lý sử dụng các chất oxy hóa 16 3.39. Nguyên lý sử dụng môi trường trơ 16 3.40. Nguyên lý sử dụng vật liệu tổng hợp(composit) 17 3.41. Liên hệ các nguyên lý giải quyết vấn đề được dùng trong mạng xã hội ảo Facebook: 17 4. Tài liệu tham khảo 24 5. Lời kết 25 Trang 3 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Ngày nay, với sự phát triển vũ bão của khoa học công nghệ đã giúp cho cuộc sống của loài người được cải thiện đáng kể, đặc biệt là lĩnh vực công nghệ thông tin với những ứng dụng rộng rãi trong khắp các lĩnh vực khác nhau. Mạng xã hội ảo (Social Network), một cái tên đã quá quen thuộc với chúng ta trong những năm gần đây. Đây là một dịch vụ kết nối các thành viên cùng sở thích trên Internet lại với nhau với nhiều mục đích khác nhau, không phân biệt không gian và thời gian. Trong những năm 1995, 1997, 2002, 2004, … có rất nhiều mạng xã hội ảo được ra đời tuy nhiên thật sự chưa tạo ra dấu ấn trên môi trường ảo hóa này. Và vào năm 2004, Facebook đã ra đời đánh dấu một bước ngoặc mới trong hệ thống mạng xã hội trực tuyến với nền tản lập trình “Facebook Platform” cho phép các thành viên tạo ra những công cụ (apps) mới cho cá nhân mình cũng như cho các thành viên khác dùng. Facebook Platform nhanh chóng gặt hái được thành công vược bậc, mang lại hàng trăm tính năng mới cho Facebook và đóng góp không nhỏ cho con số trung bình 19 phút mà các thành viên bỏ ra trên trang này mỗi ngày. Đây thật sự là một sự sáng tạo vượt bậc, mở ra một không gian hoàn toàn mới và những sáng tạo ấy đã được facebook phát triển như thế nào thì chúng ta hãy cùng tìm hiểu. 2. Mục đích của bài thu hoạch Hệ thống lại các kiến thức đã học và liên hệ thực tế, tìm hiểu những nguyên tắc sáng tạo mà facebook đã áp dụng để mang đến sự thành công như ngày hôm nay. 3. Nội dung của bài thu hoạch Bài thu hoạch chủ yếu tập trung vào việc tìm hiểu và áp dụng các nguyên lý giải quyết vấn đề vào trong tin học, nêu rõ một số trường hợp áp dụng vào các lĩnh vực như: khoa học máy tính, thương mại điện tử, hệ thống thông tin,… Toàn bộ nội dung bài thu hoạch bao gồm 40 nguyên lý được giới thiệu sơ nét như sau: Trang 4 3.1. Nguyên lý phân nhỏ Nội dung (nguồn internet): - Chia các đối tượng thành các thành phần độc lập. - Làm cho đối tượng trở nên tháo ráp được. - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng. Áp dụng vào trong tin học: - Nguyên lý này được các lập trình viên áp dụng rất nhiều nhằm chia một hàm phức tạp ra thành nhiều hàm nhỏ xử lý nhiều công việc nhỏ. Ví dụ viết hàm sắp xếp số chính phương về đầu thì ngoài việc viết hàm sapxep() thì lập trình viên viết thêm một hàm kiemtrasochinhphuong() thay vì viết và kiểm tra chung trong một hàm sapxep(). 3.2. Nguyên lý tách khỏi Nội dung: - Tách thành phần gây phiền phức ra khỏi đối tượng hoặc ngược lại, tách lấy phần phân biệt. Áp dụng vào trong tin học: - Trong thuật toán nhận dạng vân tay thì một trong những khâu quan trọng nhất là rút trích đặc trưng vân tay loại bỏ các đặc trưng thừa. Nếu việc lấy các đặc trưng chính xác và loại bỏ đặc trưng lỗi và thừa đúng thì quá trình so khớp sau này có độ chính xác cao. 3.3. Nguyên lý 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 các chức năng khác nhau. - Mỗi phần của đối tượng phải có các chức năng khác nhau. Áp dụng vào trong tin học: - Trong quy trình quản lý phần mềm thì mỗi cá nhân, mỗi đội nhóm hoàn toàn có những chức năng và nhiệm vụ riêng cho mình: nhóm quản lý, nhóm phát triển chính, nhóm kiểm định, nhóm quản lý phần cứng, nhóm bảo trì… Trang 5 3.4. Nguyên lý phản đối xứng Nội dung: - Chuyển đối tượng có hình dạng, tính chất đôí xứng thành phản đối xứng. Áp dụng vào tin học - Áp dụng nguyên lý phản đối xứng vào việc xây dựng các thuật toán mã hóa. 3.5. Nguyên lý kết hợp Nội dung: - Kết hợp các đối tượng (có thể hiểu là các bộ phận, dụng cụ, nhu cầu…) hay kết hợp về mặt thời gian các hoạt động nhằm mang lại tính năng vượt trội cho sản phẩm hay giải pháp đó. Nguyên tắc này được vận dụng rất phổ biến trong hầu hết mọi lĩnh vực của cuộc sống. Trong thực tế, các quá trình, sự kiện, yếu tố thường đan xen và có những mối quan hệ hữu cơ với nhau, do đó luôn tồn tại khả năng kết hợp để nâng cao hiệu quả. Áp dụng vào tin học: - Xây dựng các phần mềm có thể kết hợp(giao tiếp) được với các dịch vụ phần mềm khác như: window service, webservice, .. - Chia một bài toán khó ra làm nhiều bài toán nhỏ rồi kết hợp lại để tạo ra lời giải. 3.6. Nguyên lý vạn năng Nội dung: - Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác. - Nguyên tắc vạn năng là trường hợp riêng của nguyên tắc kết hợp: kết hợp về mặt chức năng trên cùng một đối tượng. - Nguyên tắc vạn năng, trước tiên và hay được dùng trong các lĩnh vực, tại đó có những sự hạn chế việc phát triển theo “chiều rộng” như khó có thể tăng thêm về trọng lượng, thể tích, diện tích… Các lĩnh vực đó là quân sự, hàng không, vũ trụ, thám hiểm, du lịch, các trang thiết bị dùng tại những nơi chật chội… - Nguyên tắc vạn năng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế, chế tạo, dự báo…, vì nó phản ánh khuynh hướng phát triển, tăng số chức năng mà đối tượng có thể thực hiện được. Trang 6 Áp dụng trong tin học: - Xây dựng một hệ điều hành đa nhiệm có thể xử lý cùng lúc nhiều tiến trình. Ví dụ: Hệ điều hành window, ta có thể vừa nghe nhạc vừa soạn thảo văn bản. 3.7. Nguyên lý 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. Áp dụng trong tin học: - Sau khi đăng nhập thành công vào phần mềm, web site ta mới được phép truy cập vào các chức năng bên trong. 3.8. Nguyên lý dự phòng Nội dung: - Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn Áp dụng vào tin học: - Để đảm bảo độ an toàn cho các hệ thống phần mềm, tránh trường hợp xảy ra các sự cố như: thiên tai, hỏa hoạn, ỗ cứng, server bị hư, tin tặc tấn công,.. ta có thể xây dựng các chức năng backup dữ liệu tự động định kỳ. Ví dụ như các hệ thống dữ liệu về ngân hàng, chứng khoán… 3.9. Nguyên lý đảo ngược Nội dung: - Thay vì hành động theo nhu cầu của bài toán, hành động ngược lại (ví dụ không làm nóng mà làm lạnh đối tượng). - Làm phần chuyển động của đối tượng (hay mội trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động. - Lật ngược đối tượng Áp dụng vào trong tin học: - Áp dụng vào một số thuật toán mã hóa va hàm băm thông tin Trang 7 3.10. Nguyên lý vượt nhanh Nội dung: - Vượt qua những giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn - Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết Áp dụng vào tin học: - Trong các ngôn ngữ lập trình(c, pascal, visual basic, T-SQL…) ta có thể sử dụng các lệnh như: go to, break, exit… để thời gian thực thi nhanh hơn. 3.11. Nguyên lý rẻ thay cho đắt Nội dung: - Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn. Áp dụng trong tin học: - Thay vì sử dụng các phần mềm có bản quyền, chúng ta có thể sử dung các phần mềm open source. 3.12. Nguyên lý đổi màu Nội dung: - Thay đổi màu 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 sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang. - Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. - Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp Áp dụng vào tin học: - Áp dụng thuật toán tô màu bản đồ thế giới với số màu ít nhất. 3.13. Nguyên lý sử dụng trung gian Nội dung: - Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp. Trang 8 Áp dụng vào tin học: - Trong kỹ thuật lập trình ta thường sử dụng các biến trung gian để lưu trữ dữ liệu, ví dụ như bài toán hoán đổi 2 số nguyên x,y, ta có thể khai báo như sau: int x, y , tmp, tmp=x, x=y, y=tmp biến tmp là biến trung gian dùng để lưu trữ giá trị x. 3.14. Nguyên lý sao chép(copy) Nội dung: - Thay vì sử dụng cái không được phép, phức tạp đắt tiền, không tiện lợi dễ vỡ, sử dụng bản sao. - Thay thế đối tượng hay hệ các đối tượng bằng các bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỉ lệ cần thiết. - Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. Áp dụng vào trong tin học: - Phần mềm soạn thảo Microsoft Office Word có các chức năng copy, paste cho phép ta có thể sao chép nhiều đoạn văn bản và hình ảnh. 3.15. Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần Nội dung: - Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy (hoà tan,bay hơi…). - Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. Áp dụng vào trong tin học: - Trong kỹ thuật lập trình khi ta gọi các hàm hay thủ tục, sau khi thực thi xong thì các biến được khai báo cục bộ bên trong các hàm sẽ tự động hủy. Trang 9 3.16. Nguyên lý đồng nhất Nội dung: - Những đối tượng, tương tác với các đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với các vật liệu để tạo đối tượng cho trước. Áp dụng vào trong tin học: - Khi thiết kế các website, các đối tương như textbox, button, lable, grid… phải đồng nhất với nhau về css. Nhằm để cho việc quản lý mã được dễ dàng. 3.17. Nguyên lý 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 trường và điện từ trường trong tương tác đối với đối tượng. - Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định. Áp dụng trong tin học: - Lĩnh vực điện toán đám mây(cloud computing), với điện toán đám mây, người dùng thông thường không cần phải quá để tâm đến việc đầu tư phần cứng để lưu trữ dữ liệu và xử lý công việc. Tất cả mọi thứ đã được lưu trữ trên máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ web. Bằng cách này, nhiều người có thể truy cập và chia sẻ dữ liệu cùng nhau. Trong tương lai, một viễn cảnh được đưa ra là người dùng chỉ cần một thiết bị cài sẵn trình duyệt, không cần ổ cứng, kết nối Internet và truy cập, xử lý dữ liệu từ bất kỳ đâu. Trong công nghệ ảo hóa, nếu như trước kia, mỗi hệ điều hành cần phải cài trên một máy vật lý riêng biệt, thì giờ đây chỉ cần một máy tính vật lý có thể chạy nhiều hệ điều hành cùng lúc. Trong tương lai, ngay cả điện thoại thông minh cũng có thể khởi động cùng lúc nhiều hệ điều hành(nguồn internet). 3.18. Nguyên lý tự phục vụ Nội dung: - Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa Trang 10 - Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư. Áp dụng trong tin học: - Các tên lửa hành trình khi tìm kiếm mục tiêu có thể tự động thay đổi hành trình. 3.19. Nguyên lý quan hệ phản hồi Nội dung: - Thiết lập quan hệ phản hồi - Nếu có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. Áp dụng trong tin học: - Một số website khi ta tạo xong tài khoản thì nhận được 1 yêu cầu kích hoạt tài khoản qua email. 3.20. Nguyên lý chuyển bại thành thắng Nội dung: - Sử dụng các tác nhân có hại (ví dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi. - Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp với tác nhân có hại khác. - Tăng cường tác nhân có hại đến khi nó không còn có hại nữa. Áp dụng trong tin học: - Virus tin học được tạo ra để test các phần mềm diệt virus 3.21. Nguyên lý thực hiện sơ bộ Nội dung: - Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối với đối tượng. - Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển . Áp dụng trong tin học: - Lĩnh vực điện toán đám mây(cloud computing), trong điện toán đám mây, chúng ta sử dụng những công nghệ lập trình hiện đại như Ajax, Adobe Air, Google Gear, HTML5,… để xây dựng những thế hệ phần mềm mới có thể chạy được trên mọi nền tảng trình duyệt hay hệ điều hành. Chính nhờ đó, người dùng sẽ rất tiện lợi trong việc sử dụng dịch vụ bằng những thiết bị khác nhau. Trong công nghệ ảo Trang 11 hóa, một hệ điều hành ảo được cấu hình thật hoàn chỉnh có thể mang qua lại nhiều máy vật lý khác nhau mà không cần chỉnh sửa lại hoặc chỉ cần cài đặt thêm những phần mềm cần thiết. Điều này rất thuận lợi và nhanh chóng khi chúng ta muốn thiết lập một hệ thống mạng thực hiện những tác vụ khác nhau(nguồn internet). 3.22. Nguyên lý năng động Nội dung: - Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trên từng giai đoạn công việc. - Phân chia đối tượng thành từng phần có khả năng dịch chuyển đối với nhau. Áp dụng trong tin học - Xây dựng 1 số phần mềm chỉnh phủ điện tử, giúp tinh giảm 1 số thủ tục hành chính, tin học hóa tất cả các quy trình, mỗi khi thay đổi hay bổ sung thêm quy trình, ta không cần phải chỉnh sửa phần mềm mà chỉ cần quản trị và định nghĩa quy trình mới.. 3.23. Nguyên lý tác động theo chu kỳ Nội dung: - Chuyển tác động liên tục thành tác động chu kỳ (xung) - Nếu đã có tác động chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ - Sử dụng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác Áp dụng trong tin học: - Các dịch vụ ngân hàng, chứng khoán… thường gởi các bản sao kê số dư hay các báo cáo tài chính định kỳ theo tuần, tháng, quý… 3.24. Nguyên lý gây ứng suất 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 (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại). Áp dụng trong tin học: - Để triển khai 1 dự án phần mềm ta cần phải có kế hoạch dự án. Trang 12 3.25. Nguyên lý chuyển sang chiều khác Nội dung: - Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều). Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển 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. - Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. Áp dụng trong tin học: - Bài toán duyệt đồ thị theo chiều sâu, khi đi xuống nếu không đi được nữa thì ta có thể quay lui trở lại. 3.26. Nguyên lý tác động bộ phận và dư thừa Nội dung: - Nếu như khó nhận 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hay nhiều hơn “một chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn Áp dụng trong tin học: - Một số giải thuật heuristic có thể cho ra thời giải gần đúng, chấp nhận được, ví dụ bài toàn tìm đường đi với chi phí thấp nhất, cách tìm nghiệm của một số chương trình bậc cao, bài toán nhận dạng và chẩn đoán hình ảnh… 3.27. Nguyên lý đổi các thông số hóa lý của đối tượng Nội dung: - Thay đổi trạng thái của đối tượng - Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc - Thay đổi độ dẻo - Thay đổi nhiệt độ, thể tích Trang 13 Áp dụng vào trong tin học: - Để lưu trữ được nhiều dữ liệu, ta cần phải nâng cấp ỗ cứng(vài trăm GB…) 3.28. Nguyên lý phản trọng lượng Nội dung: - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng. - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động... Áp dụng trong tin học: - Các phần mềm open source, chất lượng kém, bù trừ cho chi phí bản quyền phần mềm. 3.29. Nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí Nội dung: - Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực. Áp dụng trong tin học: - Thay vì phải sử dụng bàn phím người ta có thể dùng lời nói để ra lệnh cho máy tính. 3.30. Nguyên lý tác động liên tục hữu hiệu Nội dung: - Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn làm việc ở chế độ đủ tải). - Khắc phục vận hành không tải và trung gian - Chuyển chuyển động tịnh tiến sang chuyển động quay Áp dụng trong tin học: - Áp dụng vào lĩnh vực điện toán đám mây(cloud computing), trong công nghệ ảo hóa, các hệ thống trung tâm máy chủ phải chạy liên tục 24/24 vì người dùng ở khắp nơi trên thế giới, không cùng thời điểm đều có thể truy cập dịch vụ web và xử lý thông tin. Trang 14 3.31. Nguyên lý đẵng thế Nội dung: - Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng - Quỹ tích của những điểm có cùng một thế năng, gọi là mặt đẳng thế. Trong vật lý người ta đã chứng minh được rằng, một vật chuyển động trên mặt đẳng thế thì không sinh công. Áp dụng vào trong tin học: - Lập trình ứng dụng web, có một số trường hợp vì giới hạn băng thông của đường truyền, ta không thể load một trang web với dung lượng lớn, vì vậy để giữ nguyên băng thông của đường truyền ta phải tối ưu mã nguồn của website (image, javascript…) 3.32. Nguyên lý sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng Nội dung: - 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 Áp dụng vào trong tin học: - Vỏ các thiết bị như usb, ỗ cứng di động… làm bằng nhựa dẽo để chống sốc và nước. 3.33. Nguyên lý sử dụng vật liệu nhiều lỗ Nội dung: - Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ..) - Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. Áp dụng trong tin học: - Giữa thế kỷ 20, việc lập trình phải dựa vào các bảng đục lỗ. Các hệ thống máy lớn sẽ đọc các mã này để biên dịch chương trình. Trang 15 3.34. Nguyên lý sử dụng nở nhiệt Nội dung: - Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu - Nếu đã dùng sự nở nhiệt, hãy sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau. Áp dụng vào tin học: - Đo nhiệt độ phòng server bằng các nhiệt kế điện tử. 3.35. Nguyên lý sự dao động cơ học Nội dung: - Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động (đến tầng số siêu âm). - Sử dụng tầng số cộng hưởng - Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện - Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ Áp dụng vào trong tin học: - Ứng dụng nguyên lý dao động cơ học vào việc xây dựng các phần mềm điều khiển các thiết bị trong y học như: máy siêu âm, máy chụp CT, chụp cắt lớp… 3.36. Nguyên lý sử dụng chuyển pha Nội dung: - Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như: thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng... Áp dụng trong tin học: - Ứng dụng trong 1 số cơ chế dự phòng, như các hệ thống lớn như ngân hàng, hàng không,.. người ta có thể tối thiểu 2 hệ thống mạng vận hành song song, khi có bất kỳ sự cố nào xảy ra thì họ chuyển sang hệ thống thứ 2. Ví dụ một trường hợp cụ thể như vào ngày 03/03/2012 hệ thống máy tính của Việt Nam airline tại sân bay nội bài bị tê liệt, các chuyển bay phải dời lại đến 2 h, trong khi đó các hãng hàng không khác như Jetstar Pacific, VietJetAir… thì ngoài hệ thống mạng ADSL ra thì họ còn xây dựng một hệ thống mạng 3G để dự phòng, vì vậy mà họ không bị ảnh hưởng bởi sự cố máy tính(nguồn internet). Trang 16 3.37. Nguyên lý cầu(tròn) hóa Nội dung: - Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu - Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn - Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm Áp dụng trong tin học: - Ứng dụng trong việc xây dựng và lưu trữ các ma trận cho phép biến đổi 1 hình ellipse sang hình tròn. 3.38. Nguyên lý sử dụng các chất oxy hóa Nội dung: - Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy. - Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy. - Dùng các bức xạ iôn hoá tác động lên không khí hoặc ôxy. - Thay ôxy giàu ôzôn bằng chính ôzôn. Áp dụng vào tin học - Sử dụng các chất oxy hóa mạnh để chế tạo ra các bộ vi xử lý, các loại RAM, ROM… 3.39. Nguyên lý sử dụng môi trường trơ Nội dung: - Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hòa (trơ) - Đưa thêm và đối tượng các phần, các chất phụ gia... trung hòa (trơ) - Thực hiện quá trình trong chân không. Áp dụng vào trong tin học: - Để tăng tuổi thọ cho các máy tính, các bản mạch điện tử thường được làm trong các môi trường trơ. Trang 17 3.40. Nguyên lý sử dụng vật liệu tổng hợp(composit) Nội dung: - Vật liệu composite, còn gọi là vật liệu compozit là vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo nên vật liệu mới có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu, khi những vật liệu này làm việc riêng rẽ. Áp dụng vào trong tin học: - Các nhà khoa học IBM đã áp dụng công nghệ nano composite để chế tạo ra các máy tính “siêu nhỏ”. 3.41. Liên hệ các nguyên lý giải quyết vấn đề được dùng trong mạng xã hội ảo Facebook Giới thiệu sơ nét về lịch sử mạng xã hội ảo Facebook: - Facebook mạng xã hội lớn nhất thế giới đã chính thức chạm mốc 500 triệu người sử dụng sau 6 năm kể từ ngày thành lập. Chúng ta hãy cùng điểm qua một vài mốc thời gian và sự kiện quan trọng trong lịch sử hình thành mạng xã hội này. - Được thành lập vào tháng 2 năm 2004, Facebook ban đầu có tên là Facemash. Đây là một phiên bản Hot or Not của trường đại học Harvard. Sau đó, MarkZuckerberg thành lập “The Facebook” đặt trên domain thefacebook.com. Dịch vụ mạng xã hội Trang 18 này ban đầu chỉ dành riêng cho các sinh viên của Đại học Harvard. Chỉ sau một tháng, hơn nửa số sinh viên Đại học Harvard đã đăng ký sử dụng dịch vụ này. - Mark Zuckerberg đã cùng với ba người bạn của mình là Eduardo Saverin, Dustin Moskivitz và Andrew McCollum mở rộng quảng cáo cho website thefacebook.com giúp trang này phát triển mạnh mẽ. Mark Zuckerberg quyết định mở rộng phạm vi hoạt động của thefacebook.com tại hầu hết các trường đại học của Mỹ và Canada. - Tháng 9 năm 2004, Mark Zuckerberg đã chuyển trụ sở của thefacebbook.com về Palo, Alto, California và bỏ chữ “the” trong tên miền thefacebook.com, chuyển thành facebook.com. - Facebook nhanh chóng trở thành cái tên quen thuộc đối với người sử dụng các dịch vụ mạng xã hội. Đến tháng 12 năm 2004, tức chỉ 10 tháng sau khi thành lập, Facebook đã gần chạm mốc 1 triệu người dùng. - Một năm sau đó, số người dùng đã tăng vọt lên tới 5.5 triệu người. Facebook dần dần mở rộng hoạt động ra phạm vi bên ngoài các trường đại học. Các trường trung học tại Hoa Kỳ bắt đầu được thêm vào hệ thống. - Bản thân Facebook cũng có nhiều sự thay đổi hướng tới người dùng. Tháng 10 năm 2005, Facebook đã thêm tính năng chia sẻ hình ảnh vào trang mạng của mình dưới dạng một ứng dụng rồi sau đó mở rộng hệ thống hoạt động ra bên ngoài khu vực Bắc Mỹ. Tháng 6 năm 2006, ứng dụng Facebook Mobile chính thức ra mắt. Trang 19 Giao diện profile trên facebook năm 2005 Giao diện Facebook trên mobile Trang 20 - Số lượng người dùng Facebook liên tục tăng theo cấp số nhân. Tháng 10 năm 2007, số thành viên của mạng xã hội này đã vượt qua con số 50 triệu. Với nhiều tiện ích chia sẻ cũng như kho ứng dụng phong phú, Facebook thu hút được số lượng người dùng khổng lồ. - Với số lượng thành viên tăng nhanh chóng mặt, Facebook cũng liên tục cải tiến nền tảng ứng dụng. Một loạt các tính năng như MarketPlace, FB event, các tuỳ chỉnh riêng tư như Friend list privacy, Facebook chat…đã lần lượt ra đời. - Tháng 4 năm 2008, Facebook chính thức có mặt trên nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ với 21 ngôn ngữ khác nhau. Số thành viên của mạng xã hội này đã lên tới 100 triệu người. - Tầm ảnh hưởng rộng lớn của Facebook đã trở thành công cụ kiếm bội tiền cho Mark Zuckerberg. Tháng 10 năm 2007, Facebook chính thức ký hợp đồng quảng cáo với Microsoft và đưa Facebook Ads vào hoạt động. - Thành công đến với Facebook nhanh hơn mong đợi khi số lượng thành viên của mạng xã hội này lần lượt chạm mốc 200 triệu vào tháng 4, 300 triệu vào tháng 9 năm 2009, 400 triệu vào tháng 2 năm 2010. Mới đây nhất, Facebook đã chính thức chạm mốc 500 triệu người dùng. Trang 21 70% người dùng Facebook đăng nhập vào mạng xã hội mỗi ngày - Thành công của Facebook phần lớn nhờ vào các dịch vụ trực tuyến. Hệ thống ứng dụng rất phong phú cùng “kho” game đồ sộ đã giúp Facebook giữ chân người dùng được lâu hơn. Giao diện người dùng đơn giản, ổn định và độ bảo mật tương đối cao. Hiện tại mạng xã hội này đang có hơn 500.000 ứng dụng và hơn một nửa trong số đó có lượng người dùng mỗi tháng lên tới hơn 1 triệu. - Theo thống kê của Website-monitoring.com, top 10 quốc gia có lượng người sử dụng Facebook đông đảo nhất là Mỹ, Anh, Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp, Ý, Canada, Philipin, Tây Ban Nha và Mexico. Việt Nam cũng là một trong số những nước đầu bảng về tốc độ tăng trưởng người dùng mạng xã hội này. - Trong tương lai, sự bùng nổ của máy tính bảng và thiết bị di động thì sự phát triển của Facebook trên mảng này sẽ là điều tất yếu và cần thiết và thật vậy, cho đến ngày hôm nay thì các hàng ngũ lãnh đạo của facebook đã xác định vấn đề sống còn trong tương lai là tập trung phát triển mạng xã hội trên môi trường di động. Trang 22 Liên hệ các kỹ thuật giải quyết vấn đề được dùng trong mạng xã hội “Facebook”, ở đây em xin được chọn 10 nguyên lý nổi bật và là điểm sáng trong sự sáng tạo của Facebook dùng để liên hệ thực tế : - Nguyên lý 1 - “Nguyên lý phân nhỏ”: thật vậy, với mạng xã hội Facebook khi phát triển đã được chia ra rất nhiều module nhỏ lẻ để đáp ứng nhu cầu tối thiểu của một mạng xã hội ảo: chia sẻ, tin nhắn, ... và Facebook đã rất thành công khi tích hợp rất nhiều mảng nhỏ hướng người dùng vào hệ thống như các ứng dụng (apps), tag bạn bè, … thật sự Facebook là môi trường chia nhỏ nhiều module với các apps có thể cài đặt và sử dụng dễ dàng trên nền tản của mình. Mặc khác, trong danh sách bạn bè, Facebook cho phép chia nhóm bạn bè để việc chia sẻ tránh làm phiền đến những người khác cũng như bảo mật thông tin. - Nguyên lý 3 - “Nguyên lý phẩm chất cục bộ”: trong quá trình phát triển mạng xã hội thì khả năng đáp ứng và hiệu xuất thực hiện các chức năng phải hiệu quả và đồng bộ. Bằng việc xác định được những nguyên nhân gây chậm trong quá trình truyền mạng, mạng xã hội Facebook đã thực hiện việc đáp ứng giao diện tức thời mà người dùng không phải refresh giao diện lại theo cách truyền thống bằng công nghệ AJAX. Đây là một điểm sáng trong đội ngũ kỹ sư của Facebook, nhanh và đáp ứng tức thời. Mặc khác bằng việc xây dựng trên một nền tản riêng đã tối ưu được khả năng thực hiện chương trình. - Nguyên lý 3 - “Nguyên lý phản đối xứng”: Nền tản Facebook được đánh giá là một nền tản có tính bảo mật và an toàn. Đội ngũ kỹ sư đã áp dụng thành công nguyên lý này để xây dựng một thuật toán mã hóa an toàn. - Nguyên lý 4 - “Nguyên lý kết hợp”: Hệ thống Facebook được xây dựng với sự kết hợp (giao tiếp) với rất nhiều các dịch vụ như: các máy chủ chứa cơ sở dữ liệu, các hệ thống webservice, hệ thống truyền nhận tin nhắn SMS, hệ thống mail server, các dịch vụ thanh toán trực tuyến, … Việc kết hợp nhiều hệ thống lại sẽ Trang 23 giúp facebook giải quyết được khá nhiều ứng dụng hướng đến người dùng của mình. - Nguyên lý 6 - “Nguyên lý vạn năng”: một trong những vấn đề quan trọng của mạng xã hội là chạy được trên nhiều trình duyệt và thiết bị khác nhau và đồng bộ dữ liệu. Nguyên lý này được thấy rất rõ trong mạng xã hội Facebook. Mặc khác, hiện tại trên cùng một giao diện, Facebook đã rất thành công trong việc thực hiện nhiều tác vụ khác nhau như: + Thanh trạng thái tức thời: cung cấp trạng thái chia sẻ tức thời bằng thanh trạng thái scroll liên tục của bạn bè. + Báo tin nhắn tức thời hay các chia sẻ có liên bằng các box trực quan. + Báo tin nhắn mới, trạng thái kết bạn, trạng thái bình luận, trạng thái bạn bè trên trang tin tức thời, … và yêu cầu các sự kiện tức thời. - Nguyên lý 7 - “Nguyên lý chứa trong”: bên trong các hình ảnh được chia sẻ trên facebook, ngoài việc cho phép tải lên và hiển thị thông thường. Facebook còn cung cấp chức năng tagging bạn bè để chia sẻ bức ảnh đồng thời kết hợp chức năng nhận dạng khuôn mặt để khai thác dữ liệu hình ảnh để nhận dạng sau này. Và việc tagging giúp cho một loạt các hình ảnh được liên kết lại với nhau. Mặt khác nền tản facebook được chạy trên nền tản đám mây, nên trong công nghệ ảo hóa, bên trong các máy chủ vật lý sẽ cài được rất nhiều máy chủ ảo hóa, có thể lưu trữ và xử lý những tác vụ chuyên biệt cho từng khu vực lãnh thổ. Mặc khác, chỉ có thể sau khi đăng nhập, người dùng mới có thể sử dụng các chức năng và dịch vụ bên trong mạng xã hội Facebook. Và nếu là bạn với nhau mới có thể chia sẻ thông tin với nhau. - Nguyên lý 8 - “Nguyên lý dự phòng”: nhằm đảm bảo độ an toàn cho hệ thống hoạt động, tránh trường hợp xảy ra các sự cố như: thiên tai, hỏa hoạn, server bị hư, tin tặc tấn công, … Facebook có hẳn 1 hệ thống backup dữ liệu định kỳ. Mặt khác, việc xây dựng các hệ thống máy chủ dự phòng được Facebook rất chú trọng, để đề phòng máy chủ 1 xảy ra sự cố thì có thể chạy các máy chủ khác, … nhờ trên nền tản đám mây. Trang 24 - Nguyên lý 13 - “Nguyên lý sử dụng trung gian”: Facebook đã sử dụng nền tản riêng của mình và xây dựng nên một hệ thống ứng dụng. Đây là điểm sáng của mạng xã hội Facebook. Bằng cách này, Facebook liên kết mọi người lại với nhau và giải trí trên một trò chơi, một công việc cụ thể nào đó. Nhờ đó Facebook đã giữ được chân người dùng trên các trang mạng xã hội khá lâu. Và đây là sự thành công mà một mạng xã hội cần đạt được. Mặc khác, facebook đã rất thành công khi tích hợp các biểu ngữ quảng cáo mà hoàn toàn không gây khó chịu cho người dùng. Sử dụng thành công các quảng cáo để mang lại khá nhiều tiền cho tổ chức của mình. - Nguyên lý 16 - “Nguyên lý đồng nhất”: trong quá trình thiết kế facebook đã rất thành công trong việc sử dụng rất ít màu sắc và đồng nhất với nhau. Chỉ với 3 màu truyền thống: xanh đậm da trời, đen và trắng. Facebook đã thật sự không làm khó chịu người dùng khi lướt trên mạng xã hội của mình. Mặc khác, nguyên lý bất di bất dịch của facebook là tạo ra một trang mạng xã hội với các hình ảnh không động, đây thật sự là một điểm sáng, nhằm tránh sự rối mắt so với rất nhiều trang mạng xã hội đang làm là dùng ảnh động. - Nguyên lý 19 - “Nguyên lý quan hệ phản hồi”: đây là nguyên lý được áp dụng rộng rãi trong mạng xã hội Facebook. Bằng cách phản hồi nhanh bằng hệ thống mail khi chia sẻ một vấn đề thì hệ thống sẽ gửi mail báo đến chủ nhân, khi đăng ký tài khoản thì việc gửi mail yêu cầu kích hoạt là bắt buộc. Một trong những tính năng quan trọng là tính năng kết bạn, khi bạn gửi một yêu cầu kết bạn thì đối phương sẽ nhận một yêu cầu kết bạn và sẽ trả lời xem có đồng ý hay không. Mặc khác, sau khi phản hồi kết bạn đồng ký xong, hệ thống sẽ gửi danh sách bạn bè quen biết nhau để cho bạn tham khảo và gửi yêu cầu kết bạn. 4. Tài liệu tham khảo Các website tham khảo và trích nguồn thông tin: - - Trang 25 - www.hcmus.edu.vn Các tài liệu và giáo trình tham khảo: - Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học của GS.TSKH Hoàng Kiếm - Giải một bài toán trên máy tính như thế nào, tập 1,2,3 của GS.TSKH Hoàng Kiếm - Các tài liệu giáo trình về kỹ thuật lập trình, phân tích & thiết kế hệ thống thông tin, thiết kế cơ sở dữ liệu, công nghệ phần mềm, công nghệ tri thức, … - Slide bài giảng Các phương pháp luận khoa học của thầy Hoàng Kiếm. 5. Lời kết Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn tất bài thu hoạch tuy nhiên không thể không có những thiếu sót và hiểu sai, rất mong thầy thông cảm. Song song lĩnh hội những kiến thức và phương pháp luận khoa học được giới thiệu bởi thầy Hoàng Kiếm đã giúp em rất nhiều trong công việc học tập và nghiên cứu trong tương lai, em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy và chúc thầy thật nhiều sức khỏe để dẫn dắt được thật nhiều lớp trẻ như chúng em trong tương lai. Tp Hồ Chí Minh, ngày 16/12/2012 Học viên: Võ Quang Trọng