Đề tài Các nguyên lý sáng tạo và phương thức vận dụng giải quyết các bài toán trong lĩnh vực công nghệ thông tin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG    BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Đề tài CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO VÀ PHƯƠNG THỨC VẬN DỤNG GIẢI QUYẾT CÁC BÀI TOÁN TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Giảng viên hướng dẫn : GS-TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên thực hiện : Bùi Thị Hoàng Anh Mã số : CH1101065 TP.HCM, 04/2012 MỤC LỤC Lời nói đầu ....................................................................................... Trang 3 Chương I: 40 Nguyên tắc sáng tạo cơ bản ..................................... Trang 4 Chương II: Nội dung nghiên cứu ................................................... Trang 11 I. Máy tính cá nhân ................................................................. Trang 11 1. Lịch sử phát triển máy tính cá nhân ............................... Trang 11 2. Phân tích sự vận dụng các nguyên lý sáng tạo ............. Trang 13 II. Máy tính Apple ..................................................................... Trang 15 1. Sự phát triển của máy tính ............................................. Trang 15 2. Phân tích sự vận dụng các nguyên lý sáng tạo ............. Trang 17 III. Máy in ................................................................................... Trang 18 1. Sự phát triển của máy in ................................................ Trang 18 2. Phân tích sự vận dụng các nguyên lý sáng tạo ............. Trang 21 Kết luận ......................................................................................... Trang 23 Tài liệu tham khảo ......................................................................... Trang 24 LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ thông tin là một ngành mới, tuy ra đời sau so với các công nghệ khác nhưng số lượng phát minh, sáng chế của ngành công nghệ thông tin là nhiều nhất. Theo WIPO, năm 2010, IBM dẫn đầu với 5.869 bằng sáng chế; Samsung: 4.551; Microsoft: 3.094 Ngày nay, công nghệ thông tin thường được chia ra làm nhiều lĩnh vực, mà nổi bật trong đó là các lĩnh vực như vi xử lý, phần mềm máy tính, hệ thống thông tin, phần cứng máy tính, ngôn ngữ lập trình và cấu trúc dữ liệu. Các bài toán công nghệ thông tin rất đa dạng và phong phú. Trong phạm vi bài thu hoạch này chúng ta hãy tìm hiểu quá trình cải tiến công nghệ của máy vi tính cá nhân, máy in, các dòng sản phẩm của hãng Apple và vai trò của các nguyên lý sáng tạo đối với quá trình cải tiến này. Chương I: 40 NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN 1. Nguyên tắc phân nhỏ - Chia đối tượng thành các phần độc lập. - Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng. 2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng Tách phần gây "phiền phức" (tính chất "phiền phức") hay ngược lại, tách phần duy nhất "cần thiết" (tính chất "cần thiết") ra khỏi đối tượng. 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ a) Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. b) Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau c) Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của công việc 4. Nguyên tắc phản đối xứng Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung làm giảm bậc đối xứng) 5. Nguyên tắc kết hợp a) Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận. b) Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. 6. Nguyên tắc vạn năng Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác. 7. Nguyên tắc “chứa trong” a) Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba... b) Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác. 8. Nguyên tắc phản trọng lượng a) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng. b) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động... 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ Gây ứng suất trước 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). 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ a) Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng. b) 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. 11. Nguyên tắc dự phòng Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. 12. Nguyên tắc đẳng thế Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng 13. Nguyên tắc đảo ngược - Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược lại (ví dụ: không làm nóng mà làm lạnh đối tượng). - 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 đối tượng 14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa a) Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu. b) Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn. c) Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. 15. Nguyên tắc linh động a) Cần thay đổi các đặt trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc. b) Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau. 16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác a) 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). b) Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng. c) Đặt đối tượng nằm nghiêng. d) Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước. e) Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. 18. Sử dụng các dao động cơ học a) Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động (đến tầng số siêu âm). b) Sử dụng tần số cộng hưởng. c) Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện. d) Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ. 19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ a) Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung) b) Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ c) Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác. 20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích a) Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải). b) Khắc phục vận hành không tải và trung gian. c) Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay. 21. Nguyên tắc “vượt nhanh” a) Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. b) Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết. 22. Nguyên tắc biến hại thành lợi a) Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi. b) Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác. c) Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi a) Thiết lập quan hệ phản hồi b) Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp. 25. Nguyên tắc tự phục vụ a) Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. b) Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư. 26. Nguyên tắc sao chép (copy) a) Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao. b) Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết. c) 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 các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. 27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí dụ như về tuổi thọ). 28. Thay thế sơ đồ cơ học a) Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. b) Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng. c) 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. d) Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ. 29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 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. 30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng a) Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối. b) Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng. 31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ a) Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ...) b) Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. 32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc a) Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài b) Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài. c) Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, huỳnh quang. d) Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. e) Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp. 33. Nguyên tắc 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 đối tượng cho trước. 34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần a) Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi..) hoặc phải biến dạng. b) Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. 35. Thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng a) Thay đổi trạng thái đối tượng b) Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc c) Thay đổi độ dẻo d) Thay đổi nhiệt độ, thể tích 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,... 37. Sử dụng sự nở nhiệt a) Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu. b) Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau. 38. Sử dụng các chất ôxy hóa mạnh a) Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy. b) Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy. c) Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc ôxy. d) Thay ôxy giàu ôzôn (hoặc ôxy bị ion hoá) bằng chính ôzôn. 39. Thay đổi độ trơ a) Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hòa. b) Đưa thêm vào đối tượng các phần, các chất, phụ gia trung hòa. c) Thực hiện quá trình trong chân không. 40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite). Hay nói chung, sử dụng các vật liệu mới. Chương II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. Máy tính cá nhân 1. Lịch sử phát triển máy tính cá nhân Lịch sử máy cá nhân gắn liền với chặng đường phát triển của IBM-PC. Máy IBM-PC được khởi đầu từ một phòng thí nghiệm tại Atlanta (Georrgia, Hoa Kỳ), mục đích của công trình thí nghiệm là thiết kế một sản phẩm vi tính đầu thấp. Điều này có nghĩa là IBM không sử dụng các vi xử lý của chính hãng mà dùng các vi xử lý rẻ hơn của hãng khác như: Intel, Motorola, Zilog. 1979-1980: IBM cho ra đời máy Datamaster dùng vi xử lý 16 bit 8086 của Intel. 1980: Đưa ra khái niệm: Personal Computer (PC). Chiếc IBM-PC đầu tiên dùng vi xử lý 8bit 8085 của Intel. 1981-1982: Dù Intel có vi xử lý 16bit nhưng giá thành còn cao, Để đáp ứng thị trường máy rẻ tiền, Intel đưa ra vi xử lý 8 bit 8088 mà trong nó là vi mạch 16bit 8086. IBM dùng vi xử lý này để thiết kế PC thế hệ thứ hai: PC- XT (extended technology) 8088 có 8 bit bus dữ liệu và 20bit bus địa chỉ, có khả năng quản lý tối đa 1MB bộ nhớ vật lý, chạy với tần số đồng hồ 4,77 MHz. Bên trong nó có 8 khe cắm mở rộng (khe cắm 8bit XT – hay XT- Slots), khe này có 62 chân. Máy PC-XT trang bị hai đĩa mềm 360KB, 256 KB Ram (cắm trong 1 trong 8 khe cắm trên). PC-XT dùng hệ điều hành CP/M và chương trình BASIC 80 của Micrrosoft. 1984: Khi vi xử lý 16bit đã quen thuộc thị trường, Intel đưa ra vi xử lý 80286, là vi xử lý 16bit hoàn thiện, có thêm 4bit bus địa chỉ, quản lý 16MB bộ nhớ. IBM tung ra thị trường máy PC-AT (advanced technllogy) với bộ vi xử lý 80286, với nó PC hoạt động trong chế độ bảo vệ cho phép chia bộ nhớ ra nhiều đoạn dài linh động và ưu tiên cho các chương trình ứng dụng do đó tránh được va chạm khi nhiều chương trình chạy một lúc – đây là nền tảng của chế độ đa nhiệm trên 80286. PC-AT làm việc với tần số 6-8 MHz, do phải thêm 8bit bus dữ liệu, 4bit bus địa chỉ, 8bit yêu cầu ngắt cứng và một số bit điều khiển mới, do vậy PC-AT cần bổ sung thêm khe cắm. Để đảm bảo tương thích với máy XT, khe cắm XT cũ vẫn giữ nguyên, thêm một đoạn khe cắm nối dài bổ sung thêm 36 chân, loại khe cắm mới này được gọi là ISA (Industry Standard Architecture) sau khi nó được cải tiến thêm một chút và đã chở thành chuẩn ISA. 1987: Thế hệ PC mới ra đời với vi xử lý 80386. Bắt đầu từ đây IBM công khai cấu tạo máy và nội dung chương trình hệ điều hành vào ra cơ sở (BIOS), điều này giúp các hãng khác có thể sản xuất các máy tính tương thích và các bản mạch cắm tương thích khiến cấu truc IBM-PC trở thành một cấu trúc chuẩn công nghiệp. Điều này khiến cho kiểu thiết kế kín PS/2 (cùng thời) thất bại trên thị trường máy tính cá nhân trong khi cấu trúc IBM-PC ngày càng chiếm lĩnh thị trường máy tính cá nhân. Bộ vi xử lý 80386DX là một vi xử lý 32bit hoàn thiện với 32bit bus dữ liệu, 32bit bus địa chỉ với bộ nhớ tối đa 4GB. Để đáp ứng tốc độ của 80386 và yêu cầu cao của những bản mạch điều khiển màn hình phân giải cao, chuẩn khe cắm EISA (extended industry standard architecture) được đưa ra. Đây chính là chuẩn khe cắm 32 bit với tốc độ truyền là 33Mbit/s. 1990: 80486 ra đời với nhiều chức năng hơn, cụ thể là 8 Kbyte bộ nhớ đệm mã lệnh (code cache) và một bộ đồng xử lý toán học. Tần số làm việc đặc trưng của máy vi tính trong thời kỳ này là 66MHz. 1993: Vi xử lý Pentium đầu tiên ra đời mở ra một kỷ nguyên mới với 64bit bus dữ liệu, 32bit bus địa chỉ, 8KB bộ đệm dữ liệu, 8KB bộ đệm mã lệnh. Bộ đồng xử lý toán học của Pentium làm việc nhanh gấp 10 lần so với 80486. Khi này các nhà sản xuất phần cứng lớn thỏa thuận một chuẩn khe cắm mới PCI-bus (Peripheral Components Interconnect), và do đó bản mạch chính máy vi tính cá nhân chỉ còn lại vài vi mạch, tất cả các vi mạch ngoại vi của cấu trúc IBM-PC cũng như vi mạch điều khiển PCI được tích hợp vào một vi mạch duy nhất, có tên là PCI-chipset. 1995: Khả năng đa môi trường (multimedia) của máy vi tính cá nhân càng ngày càng hoàn thiện khi Pentium MMX , Pentium Pro, Pentium II lần lượt ra đời. Tần số đồng hồ cao nhất 300 MHz. Một chuẩn giao diện ngoại vi mới ra đời từ sự thỏa thuận từ nhiều hãng lớn là bus tuần tự đa dạng USB (Universal Serial Bus). 1999 PIII Ra đời, chuẩn PC99 xóa bỏ bus ISA. Bus PCI, giao diện đồ họa tiên tiến AGP, giao diện ngoại vi USB và IEEE 1934 là những đặc điểm nổi bật. Từ năm 2000: Một cấu trúc vi xử lý 64bit ra đời. Intel cho ra đời nhiều vi mạch tổng hợp thích hợp với vi xử lý của chính hãng. Chipset đảm nhiệm hầu hết các chức năng điều khiển trên máy và có bộ điều khiển hiển thị cấy ở bên trong. Thị trường máy tính cá nhân cũng như thị trường vi xử lý và vi mạch tổng hợp được chia thành nhiều phần đáp ứng nhu cầu đa dạng trong xã hội. 2. Phân tích sự vận dụng các nguyên lý sáng tạo a) Nguyên tắc tách khỏi - Các linh kiện của máy tính hiện nay được tách riêng khỏi bo mạch chính giúp cho người dùng rất dễ thay thế hay nâng cấp khi cần. b) Nguyên tắc rẻ thay cho đắt - Các phần mềm có nhiều phiên bản, tùy theo chức năng của từng phiên bản sẽ có giá tiền khác nhau. Ví dụ: bản basic sẽ có ít chức năng hơn các bản khác, nhưng bù lại sẽ có giá rẻ hợp lý với đa số người tiêu dùng. - IBM không sử dụng các vi xử lý của chính hãng mà dùng các vi xử lý rẻ hơn của hãng khác như: Intel, Motorola, Zilog,… - Việc giảm giá thành và kích thước của máy đã liên tục làm nó phù hợp cho những tổ chức nhỏ hơn. Với sự phát minh ra bộ vi xử lý trong thập niên 1970 thì việc lắp ráp máy tính rẻ tiền đã trở thành khả thi. Trong thập niên 1980 máy tính cá nhân trở lên phổ biến cho nhiều công việc từ kế toán, soạn thảo, in ấn tài liệu tới tính toán các dự báo và các công việc toán học lặp lại qua các bảng tính. c) Nguyên tắc chia nhỏ - Máy tính cá nhân được lắp ghép bởi rất nhiều thành phần linh kiện khác nhau. Các linh kiện phần cứng cấu thành máy tính cá nhân bao gồm: bo mạch chính, CPU, RAM, bộ nguồn, vỏ máy tính, ổ đĩa cứng, ổ đĩa quang, bàn phím, chuột, modem,... Tùy theo nhu cầu sử dụng, người dùng có thể lắp đặt thêm các linh kiện cần thiết, điều này làm cho giá thành của chiếc máy tính sẽ giảm đi rất nhiều. - Nói đến các phần mềm sử dụng trong máy tính cá nhân thì có vô số mà đến nay không ai có thể ước lượng được, phần mềm mới được phát sinh ra nhiều đến nỗi có thể trong vài phút thì ở đâu đó trên thế giới đã xuất hiện thêm một phần mềm mới. Máy tính không nhất thiết phải cài đặt tất cả các phần mềm. Tùy theo mục đích sử dụng, chúng ta có thể cài đặt hoặc tháo dỡ các phần mềm trên máy tính của mình. Điều này giúp hạn chế việc chiếm không gian lưu trữ của máy cũng như giảm giá thành sử dụng máy tính. d) Nguyên tắc kết hợp - Một số bo mạch chủ trong máy tính có thể gắn được hai hay nhiều bộ xử lý. Các loại máy tính phục vụ thường có hai hay nhiều bộ xử lý. - Máy vi tính cho phép chạy nhiều hệ điều hành trên cùng một máy (Multi boot, Máy ảo “Pc Virtual,VMware”). - Một dự án phần mềm thường phải kết hợp nhiều lĩnh vực khác nhau để hoàn thành sản phẩm. Ví dụ các phần mềm Quản Lý Nhân Sự, Quản Lý Bệnh Viện,… phần dữ liệu thường được tạo và quản lý bằng SQL Server hay Oracle còn phần giao diện thường được lập trình bằng một trong các ngôn ngữ lập trình Visual Basic, ASP, ASP.NET,… và phần báo cáo thường được thiết kế bởi Crysral Report, Active Report. - Máy tính ngày nay ngoài chức năng làm việc còn kết hợp thêm các chức năng nghe nhạc, xem phim, đọc sách, lướt web, chơi game, truy cập Internet … e) Nguyên tắc vượt nhanh - Trong các ngôn ngữ lập trình, cấu trúc rẽ nhánh giúp chương trình vượt nhanh qua các phần không thỏa điều kiện. - Trong vòng lập ta có dùng các lệnh như break, last, continue để vượt nhanh. f) Áp dụng nguyên tắc sao chép - Trong lĩnh vực phần cứng và mạng có một số phần mềm giúp người học chỉ cần một máy tính vẫn có thể thực tập được việc cài đặt và quản trị mạng, đó là các phần mềm giả lập các thiết bị router hay các phần mềm Virtual Machine giả lập một máy tính thành nhiều máy tính. g) Nguyên tắc tác động theo chu kỳ - Ổ cứng, ổ CD, DVD nếu ở trạng thái đọc/ ghi dữ liệu thì đèn tín hiệu sẽ nhấp nháy. Ngược lại khi không tác động đến các đối tượng này thì đèn tín hiệu sẽ chuyển sang trạng thái nghỉ. Điều này sẽ gây sự chú ý tốt hơn là chiếu sáng liên tục. h) Áp dụng nguyên tắc thay đổi màu sắc - Trong các chương trình máy tính khi xuất hiện hộp thông báo thường kèm theo các biểu tượng giúp người dùng hiểu họ được thông báo với tình trạng gì. II. Máy tính Apple 1. Lịch sử phát triển - Mac Mini Mang theo bên mình toàn bộ chiếc máy tính đi khắp nơi là không cần thiết sau khi Apple cho ra đời máy Mac Mini năm 2005. Không chuột, bàn phím hay màn hình, bạn phải tự… thêm vào. Chiếc máy tính cao 2,5 inch rộng 6,5 inch này nhỏ gọn đến mức bạn có thể mang đi bất cứ đâu. - MacBook Air Khi chiếc MacBook Air nặng có 1,3 kg được phát hành tháng 1 năm 2008, nó được xem như là “cuốn sổ” mỏng nhất thế giới. Chiếc máy tính “nhẹ như lông, cứng như tấm ván” này tiện cho việc đóng gói nhưng không tiện lắm cho việc nhét thêm thông tin. MacBook Air có kết nối giới hạn, chậm hơn MacBook thông thường và pin không thay thế được. - iPhone – Năm 2007 Thiết bị cẩm tay nhỏ gọn này được giới thiệu lần đầu bởi CEO của Apple, Steve Jobs vào năm 2007. Không chỉ mang đến chức năng truy cập internet, gọi điện thoại, chụp ảnh hay chơi nhạc, iPhone còn hỗ trợ một số lượng lớn các phần mềm và các ứng dụng. Không thực sự là một máy tính, nhưng iPhone xứng đáng được đứng trong cột mốc đánh dấu sự phát triển của lịch sử máy tính. - iPad – Năm 2010 Sau thành công vang dội của iPhone, Apple tiếp tục cho ra mắt thế hệ máy tính bảng với tên gọi iPad, với bề dày chỉ khoảng 1.2 inch, trọng lượng 1.5 pounds (khoảng 0.68 kg) và màn hình 9.7 inch. Như Steve Jobs cho biết trong buổi ra mắt, thiết bị có thời lượng pin chờ lên đến 10 giờ và người dùng cũng có thể sử dụng các phần mềm, ứng dụng được phát triển từ phía thứ 3, chơi game, xem video và truy cập internet (tương tự như iPhone). Chiếc máy tính bảng iPAD là sản phẩm đầu tiên mà Apple sử dụng - hay có thể nói là thử nghiệm - chip vi xử lý đầu tiên của họ: A4, kể từ khi mua lại công ty sản xuất chip bán dẫn PA Semi. Dĩ nhiên việc sở hữu một hãng sản xuất bộ xử lý thì Apple sẽ dùng chính sản phẩm của họ, tuy nhiên hãy cùng tìm hiểu xem bên trong chip A4 là gì. A4 không đơn thuần chỉ là một CPU, mà chính xác nó là một chip tất cả trong một (System on Chip - SoC). Chip SoC A4 được kết hợp bởi 3 thành phần gồm: chip xử lý ARM Cortex-A9, nhân đồ họa ARM Mali 50 và chip quản lý bộ nhớ. Như vậy có thể nói Apple A4 có cấu tạo tương tự như Tegra của nVIDIA, và với việc sử dụng chip ARM thì ta có thể xem A4 như một sản phẩm "bình mới, rượu cũ". Tốc độ xung mặc định của A4 là 1GHz, nhanh hơn 70% so với CPU của iPhone 3GS (600MHz), và iPAD cũng sử dụng HĐH đơn nhiệm như iPhone do đó việc chiếc máy tính bảng này hoạt động nhanh và trơn tru hơn iPhone là điều rất dễ hiểu. Khi nói về A4, Steve Jobs gọi đây là "bộ xử lý tiên tiến nhất", cho phép iPAD có thể chơi phim HD liên tục lên đến 10 tiếng. - iPad 2 – Năm 2011 Một điểm nổi bật ở iPad 2 là dùng chip Apple A5 lõi kép, tốc độ xử lý 1GHz, mạnh mẽ hơn nhưng tiêu thụ điện năng tương đương iPad với chip Apple A4 lõi đơn. iPad 2 tích hợp màn hình LED 9,7 inch độ phân giải 1.024 x 768 pixel giống phiên bản đầu tiên. 2. Các nguyên lý sáng tạo đã được vận dụng a) Nguyên tắc tự phục vụ - Đầu tiên phải kể đến lợi thế lớn của Apple khi vừa là nhà thiết kế phần cứng cũng vừa là công ty phát triển hệ điều hành. Nhờ vào yếu tố này, iOS viết cho iPad (iPad 2) sử dụng phần cứng, nhất là RAM rất hiệu quả, khiến cho người dùng cảm thấy các ứng dụng chạy rất mượt mà trên sản phẩm này và đem lại cảm giác thích thú. b) Nguyên tắc rẻ thay cho đắt - Nếu chỉ so sánh về mặt cấu hình, có thể thấy iPad 1 và iPad 2 có lượng RAM ít hơn hẳn so với các tablet khác. Chỉ là 256MB (iPad 1) và 512MB (iPad 2), rất khiêm tốn khi đứng trước 1GB, vậy mà các ứng dụng chạy trên sản phẩm của Apple lại mượt mà không kém, thậm chí là hơn so với các đối thủ. Bạn cho rằng nhiều RAM hơn sẽ có lợi thế khi chạy đa nhiệm? Điều đó hoàn toàn đúng, tuy nhiên, trên một tablet, hầu hết nhu cầu là lướt web đồng thời nghe nhạc hoặc chơi game. Như vậy, nhu cầu đa nhiệm là không lớn, thay vào đó khả năng chạy ứng dụng thật trơn tru mới là quan trọng. c) Nguyên tắc cầu (tròn) hóa - Kiểu dáng thời trang của chiếc iPad với những đường cong tinh tế cùng trọng lượng tương đối, dễ dàng cầm trên tay mà không bị tuột. Hầu hết các sản phẩm khác đều có thiết kế bên ngoài trông vuông, thô, nặng và khó cầm. Tại sao lại như vậy? Apple đã tạo cho mình lợi thế lớn khi đặt hàng được pin có chất lượng tốt với hình dáng và trọng lượng theo ý họ thay vì chịu đựng "uốn dẻo" theo người khác. d) Nguyên tắc linh động - Có nhiều phiên bản iPad khác nhau, tùy thuộc vào dung lượng lưu trữ (16GB, 32GB, 64GB) và hỗ trợ kết nối (3G, Wifi) mà iPad có nhiều mức giá khác nhau. - Ipad phiên bản hỗ trợ kết nối wifi + 3G có thể cho phép người dùng có thể linh động truy cập internet mọi lúc mọi nơi. Bạn có thể kết nối Wi-Fi miễn phí trong rất nhiều quán café, nhưng để chiếc tablet có thể online mọi lúc, mọi nơi thì nó cần có thêm 3G. Với 3G, bạn có thể tra cứu thông tin hoặc tra ngay bản đồ trên đường đi, và giả dụ trong trường hợp cần tìm một địa điểm nào đó thì với Google Maps, gần như được tích hợp sẵn trong các mẫu tablet hiện nay, mọi con đường và địa điểm gần như đã có sẵn trong lòng bàn tay. e) Nguyên tắc kết hợp - Apple iPad không phải là một chiếc laptop màn hình rộng, cấu hình mạnh để hỗ trợ công việc; cũng không phải là một chiếc smartphone xinh xắn tiện lợi và chẳng hẳn là một cuốn sách điện tử tân tiến. Vậy iPad sẽ tồn tại và cạnh tranh như thế nào? Steve Jobs đã mở cho iPad một con đường mới. Đó là sự pha trộn và tổng hợp của cả 3 thiết bị trên. - iPad 2 có tốc độ xử lý đồ họa nhanh hơn người anh của nó tới 9 lần dù mức tiêu hao điện năng ở mức tương đương, nhờ được trang bị chip A5 lõi kép siêu mạnh. III. Máy in 1. Lịch sử phát triển Là công cụ hữu ích giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong in ấn, sao chép tài liệu, nhưng ít ai biết rằng những chiếc máy in đã trải qua nhiều giai đoạn thăng trầm với nhiều cải tiến về hình dạng, cấu trúc và công nghệ. - Máy in laser Năm 1938 ý tưởng về chiếc máy in đầu tiên được “thai nghén” bởi anh chàng sinh viên Chester Carlson. Carlson đã đưa ý tưởng của mình cho hơn 20 công ty với mong muốn quyết tâm cho ra đời một chiếc máy có thể thay thế cho những tờ giấy than đang được sử dụng lúc bấy giờ. Tuy nhiên, mãi đến năm 1949, công ty Haloid tại New York mới đồng ý chi tiền để biến ý tưởng của Carlson thành một máy in “quy trình khô” sử dụng điện năng, được gọi là máy “kỹ xảo chụp ảnh” (xerography). Và Haloid chính là tiền thân của tập đoàn Xerox nổi tiếng tại Mỹ cho đến nay. Chính công nghệ in khô này là cánh cửa mở ra cho công nghệ in laser, một trong những công nghệ in thịnh hành nhất hiện nay. Phải đến năm 1969 thì chiếc máy in laser EARS đầu tiên sử dụng công nghệ laser sơ khai mới được Trung tâm nghiên cứu Xerox Palo Alto sản xuất và chiếc máy đầu tiên đã chính thức xuất xưởng tháng 11 năm 1971. Tiếp theo đó là Xerox 9700 được đưa ra thị trường Mỹ và thế giới vào năm 1977. Sản phẩm đầu tiên sử dụng công nghệ sao chụp hình ảnh bằng laser với tốc độ nhanh, hoạt động dựa trên nguyên tắc dùng tia laser để chiếu lên một trống từ chuyển động cho mực bắt vào giấy rồi sử dụng công nghệ nhiệt sấy khô cho mực bám chặt hơn. Ngay lập tức 9700 “đánh bại” người anh em EARS của mình. Tốc độ in của 9700 lên đến 120 trang/ phút và được coi là tốc độ nhanh nhất trong dòng máy in laser thương mại tính đến nay. Vào cuối những năm 70, đầu thập niên 80, các nhà sản xuất như HP, Canon, Epson, Lexmark bắt đầu trên “đường đua” cho ra các sản phẩm máy in sử dụng công nghệ laser. Năm 1976 máy in serie 3800 đầu tiên của IBM tích hợp công nghệ in laser và “chụp ảnh điện”, tốc độ nhanh tới 20000 dòng trong 1 phút đã được sử dụng tại văn phòng Trung tâm thống kê của trung tâm dữ liệu Bắc Mỹ tại Wisconsin. Năm 1984, HP cho ra đời chiếc máy in LaserJet đầu tiên với độ phân giải 300dpi, cho hình ảnh text khá nét, 1 năm sau Apple cũng cho ra chiếc máy in laser của mình. Tuy nhiên vào thời kỳ đó những chiếc máy in chỉ được sử dụng trong các văn phòng của các tổ chức, còn việc sử dụng trong gia đình là một việc xa xỉ bởi chúng có giá lên đến 3600 USD. Đến nay thì máy in công nghệ laser được sử dụng phổ biến hơn. Các sản xuất ngày giá cả và chất lượng cũng được cạnh tranh hơn để đáp ứng tối đa nhu cầu của người tiêu dùng. - Máy in kim Trong khi Xerox tiếp tục phát triển công nghệ in của mình thì IBM cũng bắt tay vào sản xuất máy in. Nhưng IBM không làm ra những chiếc máy in công nghệ laser mà là chiếc máy in kim riêng của mình. Chiếc máy đầu tiên ra đời năm 1957, sử dụng ma trận đầu kim 5 x 7 để chấm qua băng mực làm hiện mực lên trang giấy cần in. Tuy nhiên, đến giữa thập niên 70, những chiếc máy in kim dần bị lãng quên bởi tốc độ in chậm, độ phân giải thấp, chỉ in được chữ mà không in được tranh ảnh trong khi giá thành của chúng lại tương đối cao. Ngày nay máy in kim cũng không còn được sử dụng rộng rãi, chỉ được dùng trong các cửa hàng, siêu thị để in hóa đơn như một thiết bị nhỏ gọn với chi phí cho các bản in thấp. - Máy in phun Các nhà sản xuất sớm nhìn thấy “nội lực” của những chiếc máy in phun nhưng mãi đến cuối những năm 80 thì chúng mới được sử dụng rộng rãi trên thị trường mặc dù đã được “thai nghén” từ hơn 20 năm trước đó. Chiếc máy in phun đầu tiên được xuất xưởng năm 1976, đến năm 1988 mới được sử dụng rộng rãi trong gia đình lẫn doanh nghiệp với giá thành bằng 1/3 giá thành máy in laser cùng thời điểm. Trong khoảng thời gian 12 năm, máy in phun đã được thay đổi nhiều bởi các nhà nghiên cứu đã kiểm soát dòng mực chảy ra ở đầu phun mực xuống giấy và ngăn chặn được tình trạng đầu phun mực in bị khô. Đây cũng là thách thức mới cho HP và Canon khi máy in phun xuất hiện ngày càng nhiều trên thị trường, và rồi những sản phẩm đầu tiên của HP, Canon cũng ra đời với giá 1000 USD, chất lượng tốt, độ phân giải 300 x 300dpi. Để không thua kém, IBM cũng bắt tay vào sản xuất máy in phun sử dụng công nghệ phun giọt, mực bao phủ toàn bộ giấy với tốc độ nhanh nhưng lại gây lãng phí vì thế đã không được công chúng đón nhận. Ngày nay công nghệ phun giọt mực chỉ được sử dụng trong công nghiệp in nhãn mác, bao bì. Hầu hết các máy in phun hiện nay đều có thể điều chỉnh lượng mực in chảy ra, các đầu in ở dạng phun bụi kèm theo công nghệ nhiệt làm cho mực in bám chặt vào giấy, chi phí đầu tư ban đầu thấp nhưng khi thay thế cartridge lại khá đắt làm cho giá thành mỗi bản in cao hơn so với mỗi bản in laser. Với một số máy in phun mới thì việc thay cartridge không còn là vấn đề bởi người sử dụng chỉ việc thay những ống mực hết thậm chí còn tận dụng được vỏ mực cũ để giảm chi phí. Đến nay, máy in không còn đơn thuần chỉ làm việc in ấn tài liệu như lúc mới “chào đời” mà đã tích hợp nhiều chức năng hơn. Và việc sử dụng máy in không còn là xa xỉ bởi chi phí đầu tư ban đầu và thiết bị thay thế không còn cao như trước. Tuy thế, để có một chiếc máy in đúng với mục đích, người tiêu dùng cũng phải đưa ra một số tiêu chí lựa chọn nhất định như chi phí đầu tư, chất lượng bản in, tốc độ, năng lượng vận hành,…đôi khi cả diện tích sử dụng của chúng. 2. Các nguyên lý sáng tạo đã được vận dụng a) Nguyên tắc rẻ thay cho đắt - Chiếc máy in phun đầu tiên được xuất xưởng năm 1976, đến năm 1988 mới được sử dụng rộng rãi trong gia đình lẫn doanh nghiệp với giá thành bằng 1/3 giá thành máy in laser cùng thời điểm. Nhược điểm của máy in phun là tốc độ chậm. - Máy in kim chỉ được dùng trong các cửa hàng, siêu thị để in hóa đơn như một thiết bị nhỏ gọn với chi phí cho các bản in thấp. b) Nguyên tắc thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng - Xerox 9700 được đưa ra thị trường Mỹ và thế giới vào năm 1977. Sản phẩm đầu tiên sử dụng công nghệ sao chụp hình ảnh bằng laser với tốc độ nhanh, hoạt động dựa trên nguyên tắc dùng tia laser để chiếu lên một trống từ chuyển động cho mực bắt vào giấy rồi sử dụng công nghệ nhiệt sấy khô cho mực bám chặt hơn. c) Nguyên tắc kết hợp - Máy in serie 3800 đầu tiên của IBM tích hợp công nghệ in laser và “chụp ảnh điện”, tốc độ nhanh tới 20.000 dòng trong 1 phút. - Máy in đa chức năng (in, fax, scan, photo) cho phép người dùng sử dụng được nhiều tính năng trên một thiết bị, điều này giúp giảm chi phí đáng kể khi phải trang bị nhiều thiết bị có tính năng riêng rẽ, cũng như giúp hạn chế được không gian lắp đặt thiết bị. d) Nguyên tắc phân nhỏ - Với một số máy in phun mới thì cartridge bao gồm các ống mực màu khác nhau. Mỗi khi hết mực không cần phải thay nguyên cả cartridge rất tốn kém mà chỉ việc thay những ống mực hết thậm chí còn tận dụng được vỏ mực cũ để giảm chi phí. KẾT LUẬN Không chỉ trong lĩnh vực công nghệ thông tin mà trong nhiều lĩnh vực khác, luôn tồn tại rất nhiều vấn đề và phương pháp để giải quyết các vấn đề đó thì rất phong phú. Việc sử dụng các phương pháp khác nhau sẽ đem lại những hiệu quả khác nhau tùy thuộc cách vận dụng, khả năng tư duy của mỗi người. Nếu chúng ta nắm vững và biết cách vận dụng uyển chuyển các nguyên tắc sáng tạo thì việc giải quyết vấn đề sẽ cho kết quả tối ưu hơn trong khoảng thời gian ngắn nhất và đem lại hiệu quả cao nhất. Dành thời gian để nghiên cứu các nguyên lý sáng tạo là một việc thật sự nên làm. Qua bài thu hoạch này, em đã thay đổi rất nhiều về cách suy nghĩ cũng như tư duy về mọi vấn đề phát sinh công việc, cuộc sống. Đôi khi trong thực tế chúng ta đã vận dụng các nguyên lý sáng tạo để giải quyết các vấn đề phát sinh, nhưng chúng ta lại không quan tâm phương pháp chúng ta đang áp dụng có điểm gì nổi bật hay nó đòi hỏi phải tập trung chuyên sâu vào khía cạnh gì. Môn học này đã giúp chúng ta cảm thấy rất thú vị khi đi tìm hiểu sự sáng tạo trong mỗi phương pháp mà ta đã vận dụng để giải quyết vấn đề. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Phan Dũng, Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật, Nhà xuất bản TP.HCM – 1998 2. Hoàng Kiếm, Giải một bài toán trên máy tính như thế nào (Tập 1, 2, 3), Nhà xuất bản Giáo dục – 2000 3. tinh-hien-dai.html 4.