Đề tài Những nguyên lý sáng tạo trong Hệ điều hành Android

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TPHCM ________________ BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Đề tài: Những nguyên lý sáng tạo trong Hệ điều hành Android GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Thực hiện: Nguyễn Phú Thịnh TP. HCM, năm 2012 MC LC I. GIỚI THIỆU ....................................................................................................................... 4 II. CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN ..................................................................... 4 II.1. Nguyên lý phân nhỏ ................................................................................................... 4 II.2. Nguyên lý tách khỏi đối tượng ................................................................................... 5 II.3. Nguyên lý phẩm chất cục bộ ...................................................................................... 5 II.4. Nguyên lý phản đối xứng ........................................................................................... 5 II.5. Nguyên t ắc kết hợp..................................................................................................... 5 II.6. Nguyên lý vạn năng.................................................................................................... 6 II.7. Nguyên lý “chứa trong”.............................................................................................. 6 II.8. Nguyên lý phản trọng lượng....................................................................................... 6 II.9. Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ .................................................................................... 7 II.10. Nguyên lý thực hiện sơ bộ ........................................................................................ 7 II.11. Nguyên lý dự phòng ................................................................................................. 7 II.12. Nguyên lý đẳng thế................................................................................................... 7 II.13. Nguyên lý đảo ngược ............................................................................................... 7 II.14. Nguyên lý tròn hoá ................................................................................................... 8 II.15. Nguyên lý linh động ................................................................................................. 8 II.16. Nguyên lý giải thiếu ho ặc thừa................................................................................ 8 II.17. Nguyên lý chuyển sang ch iều khác .......................................................................... 9 II.18. Sử dụng các dao động cơ học ................................................................................... 9 II.19. Nguyên lý tác động theo chu kỳ ............................................................................... 9 II.20. Nguyên lý liên t ục tác động có ích ........................................................................... 9 II.21. Nguyên lý vượt nhanh ............................................................................................ 10 II.22. Nguyên lý biến hại thành lợi .................................................................................. 10 II.23. Nguyên lý quan hệ phản hồ i................................................................................... 10 II.24. Nguyên lý sử dụng trung gian ................................................................................ 11 II.25. Nguyên lý tự ph ục vụ ............................................................................................. 11 II.26. Nguyên lý sao chép ................................................................................................ 11 II.27. Nguyên lý r ẻ thay cho đắt....................................................................................... 11 II.28. Thay thế sơ đồ cơ học............................................................................................. 11 II.29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng ............................................................................. 12 II.30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng .............................................................................. 12 II.31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ ................................................................................. 12 II.32. Nguyên lý thay đổi màu sắc ................................................................................... 12 II.33. Nguyên lý đồng nhất .............................................................................................. 13 II.34. Nguyên lý phân hủy hoặc tái sinh các phần ........................................................... 13 II.35. Thay đổi các thông số hoá lý của đố i tượng........................................................... 13 II.36. Sử dụng chuyển pha ............................................................................................... 14 II.37. Sử dụng sự nở nhiệt ................................................................................................ 14 II.38. Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh ............................................................................. 14 II.39. Thay đổi độ trơ ....................................................................................................... 14 II.40. Sử dụng các vật liệu hợp thành .............................................................................. 14 III. SỰ VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO T RONG HĐH ANDROID......... 15 III.1. ANDROID là gì ? ................................................................................................... 15 III.2. Lịch sử phát triển Andro id ...................................................................................... 15 III.3. Các phiên bản Android ........................................................................................... 17 III.4. Một số đặc điểm nổi bậc của Android .................................................................... 17 III.5. Các nguyên lý sáng tạo được áp dụng trong Andro id............................................. 19 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 22 I. GIỚI THIỆU Xã hội ngày nay phát triển không ngừng, con người ngày càng đặt mục tiêu cao hơn trong tham vọng chinh phục thiên nhiên, làm chủ khoa học. Nhu cầu nhận thức ngày càng tăng và việc cải tạo thế giới luôn thôi thúc con người tự thân nghiên cứu khoa học và sáng tạo. Có khá nhiều phương pháp nghiên cứu khoa học và giải quyết vấn đề được rút trích từ trước đến nay. Trong số đó, phương pháp Thử - Sai có lẽ là gần gũi nhất được sử dụng nhiều nhất. Tuy nhiên độ phức tạp của phương pháp này tương đố i cao do không gian phép thử thường là lớn. Ðể khắc phục những nhược điểm của phương pháp thử và sai, ở thời kỳ phát triển ban đầu của khoa học sáng tạo, n gười ta cố gắng sưu tầm, thu thập kinh ngh iệm riêng, các mẹo vặt gọi chung là các thủ thuật suy nghĩ, nhằm mục đích giảm số lượng và rút ngắn thời gian lựa chọn các phương án thử. Người ta đã tìm được 40 thủ thuật dùng cho tư duy sáng tạo kỹ thuật. Trong phạm vi đề tài này, học viên xin trình bày h ai mảng nội dung chính như sau:  Trình bày một cách sơ lược, khái quát về 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản, đồng thời nêu một vài ví dụ cho mỗi nguyên tắc.  Phân tích sự vận dụng, áp dụng của các nguyên tắc này vào việc phát triển hệ điều hành trên thiết bị di động Andro id. Qua đây học viên xin gởi lời cám ơn tới GS.T SKH Hoàng Văn Kiếm đã giúp học viên có được kiến thức nền tảng về khoa học, về các phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học. Từ đó giúp học viên có được cở sở vững chắc để phục vụ cho việc nghiên cứu sau này. II. CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN II.1. Nguyên lý phân nhỏ Nội dung: - Chia đối tượng thành các phần độc lập. - Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng Ví dụ: - Xe chở vật siêu trường siêu trọng, thay vì làm bánh xe ô tô cho thật lớn, người ta làm xe có rất nhiều dãy bánh kích thước bình thường. - Tàu thuỷ lớn chia hầm tàu thành các ngăn độc lập, nếu lỡ bị thủng thì dễ cô lập ngăn bị thủng, không làm chìm tàu. II.2. Nguyên lý tách khỏi đối tượng Nội dung: Tách phần gây "phiền phức" (t ính chất "phiền phức") hay ngược lại, tách phần duy nhất "cần thiết" (t ính chất "cần thiết") ra khỏi đối tượng. Ví dụ: - Cà ph ê hòa tan, bột ngọt, đường. - Áo gố i, vỏ chăn bông…tách khỏi gối và chăn, nên khi bị bẩn không cần thiết phải giặt nguyên cả chăn hay gối. II.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 phần khác nhau của đối tượng có các chức năng khác nhau. - Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của côn g việc. Ví dụ: - Trên quyển lịch, các ngày nghỉ được in mực đỏ. - Để bảo vệ sách tốt, bìa thường được làm dày hơn nhiều so với trang sách. Tiểu luận, báo cáo, … được đóng bìa kiếng bên ngoài. II.4. Nguyên lý phản đối xứng Nội dung: Chuyển đối tượng có hình dạng đố i xứng thành không đố i xứng (nói chung làm giảm bậc đối xứng) Ví dụ: - Các xe ô tô du lịch loại nhỏ có cửa mở ở cả hai ph ía nhưng các x e lớn như xe buýt chỉ mở phía tay phải sát với lề đường. - Ở xe gắn máy, vỏ xe bánh trước và bánh sau có các vết khía khác nhau, không như xe đạp. II.5. Nguyên tắc kết hợp Nội dung: - Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận. - Kết hợp về mặt t hời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận . Ví dụ: - Súng nhiều nòng. - Bàn ủi có bộ phận phun nước. II.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 đố i tượng khác. Ví dụ: - Loại ổ cắm cho phép sử dụng được với cả hai loại phích cắm dẹt và phích cắm tròn. - Bút thử điện đồng thời là tuốc-nơ-vít. II.7. Nguyên lý “chứa trong” Nội dung: - Một đối tượng được đặt bên trong đố i 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: - Tủ đặt trong tường nhà. - Vận chuyển vật liệu tron g các đường ống. II.8. 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, kh í động... Ví dụ: - Nhảy dù, hãm máy bay bằng dù. - Mỏ neo giữ tàu khỏ i trôi. II.9. Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ Nội dung: Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đố i tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại). Ví dụ: - Loại đồ chơi phải lên dây cót trước. - Trước khi phẫu thuật phải gây tê, gây mê nạn nhân, gây tê cục bộ. II.10. Nguyên lý thực hiện sơ bộ Nội dung: - Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đố i với đố i 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. Ví dụ: - Tem, biên lai đã tạo lỗ trước, k i cần xé ra dễ dàng, nhanh chóng. - Thực phẩm làm sẵn, mua về là có thể nấu ngay được. II.11. Nguyên lý dự phòng Nội dung: Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. Ví dụ: - Các phương tiện báo cháy, phòng cháy, chữa cháy. - Các phao, xuồng cấp cứu trên các tàu thủy. II.12. Nguyên lý đẳng thế Nội dung: Thay đổi điều kiện làm việc để không phải n âng lên hay hạ xuống các đối tượng. Ví dụ: - Các loại đồ dùng, vật dụng có gắn bánh xe như: t úi vali, ghế, t ủ,… - Đường lên núi làm theo kiểu xoáy trôn ốc để đường dốc thoai thoải, dễ leo. II.13. Nguyên lý đảo ngược Nội dung: - Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy h ành động ngược - Làm phần chuyển động của đố i tượng thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động. - Lật ngược đố i tượng Ví dụ: - Chữa cơm sống bằng cách lật ngược nồi trên bếp lửa hoặc gắp than đổ để trên nắp vung nồi. II.14. Nguyên lý tròn hoá Nội dung: - Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành con g, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu h ình cầu. - Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn. - Chuyển sang chuyển động quay , sử dụng lực ly tâm. Ví dụ: - Thước dây chuyển thành thước cuộn. - Dây may so bếp điện, dây gắn ống nghe điện thoại có dạng lò xo xoắn II.15. Nguyên lý linh động Nội dung: - 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. - Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau. Ví dụ: - Các loại bàn, ghế, giường x ếp hoặc thay đổi được độ cao, độ ngh iêng. - Líp xe đạp có thể quay ngược mà không ảnh hưởng đến chuyển động của xe, líp xe nhiều tầng, x e có nhiều số tốc độ. II.16. Nguyên lý giải thiếu hoặc thừa Nội dung: - 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. Ví dụ - Thắt lưng, dây đồng hồ đục thừa nhiều lỗ để những người sử dụng khác nhau đều dùng được. - Các tròng kính đeo mắt cũng được làm sẵn, sau đó theo yêu cầu của khách, của gọng kính mà cắt lại cho phù hợp và lắp vào. II.17. Nguyên lý chuyển sang chiều khác Nội dung: - Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng. - Đặt đối tượng nằm n ghiêng. - Sử dụng mặt sau của diện t ích cho trước. - Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. Ví dụ - Các loại quần áo mặc được cả hai mặt. - Nhà ở nh iều tầng, xe buýt hai tầng, máy bay hai tầng. II.18. Sử dụng các dao động cơ học Nội dung: - Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao. - 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. Ví dụ - Quả chuông, ghế xích đu, võng, cầu bập bênh.. cho trẻ em chơi. - Các loại đồ dùng massage tron g gia đình như gối massage, ghế massage, giường massage. II.19. Nguyên lý tác động theo chu kỳ Nội dung: - Chuyển tác động liên t ục thành tác động theo chu kỳ - Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ - Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động kh ác. Ví dụ - Các loại âm thanh báo hiệu như còi xe c ấp cứu, cứu hoả, báo hiệu xe lùi, báo đổ chuông, máy bận của điện thoại. - Trong điện tử có bộ môn: kỹ thuật xung. II.20. Nguyên lý liên tục tác động có í ch Nội dung: - Thực hiện công việc một cách liên tục. - Khắc phục vận hành không tải và trung gian. - Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay. Ví dụ - Ô tô vận tải, chuyến đi, chuyến về phải chở hàng, t ránh chạy không. - Ắc-quy phát điện lúc xe, tàu không hoạt động để thắp sáng hay dùng khởi động xe và tích điện bù lại khi động cơ làm việc. II.21. Nguyên lý vượt nhanh Nội dung: - Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. - Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết. Ví dụ - Máy khoan răng có tần số vòng quay lớn. - Do yêu cầu công việc, người ta chế tạo các loại sơn, keo dán, xi măng... mau khô. II.22. Nguyên lý biến hại thành lợi Nội dung: - Sử dụng những tác nhân có hại để thu được hiệu ứng có lợi. - Khắc phục tác nhân có h ại bằng cách k ết hợp nó với tác nhân có hại khác. - Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. Ví dụ - Người ta biến sức tàn phá của lũ lụt thành điện năng bằng cách xây dựng các hồ chứa nước và nhà máy thuỷ điện. - Dùng con đĩa để hút máu độc. II.23. Nguyên lý quan hệ phản hồi Nội dung: - Thiết lập quan h ệ phản hồi - Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. Ví dụ - Các loại rờle đóng ngắt tự động cho máy làm việc hay ngừng; t ùy theo nhiệt độ, cường độ dòng điện, mực nước, áp suất, độ ẩm. - Kính đeo mắt thay đổi độ trong suốt tùy theo cường độ ánh nắng mặt trời. II.24. Nguyên lý sử dụng trung gian Nội dung: - Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp. Ví dụ: - Ổ cắm điện chuyển đổi từ dẹt sang tròn và ngược lại. - Các loại biến thế điện. II.25. Nguyên lý tự phục vụ Nội dung: - Đối tượng ph ải tự ph ục vụ bằng cách thực h iện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. - Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lượng dư. Ví dụ: - Sử dụng phân, rác làm khí đốt. II.26. Nguyên lý sao chép Nội dung: - Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao. - Thay thế đối tượng hoặc hệ các đố i tượng bằng bản sao quang học với các tỷ lệ cần thiết. Ví dụ: - Các loại bản đồ, sơ đồ, hình vẽ, ảnh chụp, đồ thị. - Các phép tương tự hoá. II.27. Nguyên lý rẻ thay cho đắt Nội dung: - Thay thế đối tượng đắt t iền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn. Ví dụ - Khăn lau tay, lau mặt dùng một lần rồi bỏ. - Ly chén diã bằng giấy hoặc nhựa rẻ tiền, dùng một lần, đảm bảo vệ sinh, dùng tại những nơi không có điều k iện rửa hoặc cần phải tiết kiệm thời gian. II.28. Thay thế sơ đồ cơ học Nội dung: - Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. - Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đố i 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. Ví dụ - Cần cẩu dùng móc và cần cẩu dùng nam châm điện. II.29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 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 kh í, thủy tĩnh, thủy phản lực. Ví dụ - Dây cung, dây nỏ chuyển sang sử dụng bơm nén, súng hơi. - Các con thú đồ chơi, thay vì nhồi bông, rơm...người ta làm loại thú đồ chơi chỉ cần thổi lên. II.30. 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. Ví dụ - Các loại bao bì, t úi nylong, áo đi mưa, khăn trải bàn nilong. - Ống nhựa dẻo các loại. II.31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ Nội dung: - Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi t iết 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 làm từ vật liệu xốp. - Các vách ngăn dùng cách âm, cách nhiệt. II.32. Nguyên lý thay đổi màu sắc 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 nh ững đố i 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. Ví dụ - Băng keo trong suốt, dán trang sách bị rách mà vẫn đọc được. - Các vật chứa trong suốt có thể nhìn thấy chất đựng bên trong. II.33. Nguyên lý đồng nhất Nội dung: - Những đố i tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước. Ví dụ: - Các loại keo làm từ cao su để dán cao su, tương tự như vậy, nhựa để hàn nhựa. - Phải chọn cùng nhóm máu mới truyền được. II.34. Nguyên lý phân hủy hoặc tái sinh các phần Nội dung: - Phần đố i tượng đã hoàn thành nhiệm v ụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự ph ân hủy hoặc phải biến dạng. - Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá t rình làm việc. Ví dụ: - Giấy vệ sinh tự hủy, các loại bao bì tự huỷ mà ko làm hại môi trường. - Chỉ khâu tự tiêu dùng trong phẫu thuật. II.35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng Nội dung: - Thay đổi trạng thái đối tượng. - Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc. - Thay đổi độ dẻo - Thay đổi nhiệt độ, thể tích. Ví dụ - Để giữ thực phẩm tươi lâu, không hỏng, người ta làm đông lạnh chúng. - Cũng với mục đích như vậy, người ta phơi khô hoặc ướp muối. II.36. 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. Ví dụ - Người ta thường cho nước đá vào các đồ uống giải khát để làm mát chúng. Ở đây sử dụng hiện tượng hấp thu nhiệt lượng khi nước chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng. II.37. Sử dụng sự nở nhiệt Nội dung: - Sử dụng sự nở nhiệt của các vật liệu. - Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau. Ví dụ - Các loại nhiệt kế sử dụng hiệu ứng nở nhiệt. - Đèn kéo quân chuyển động được nhờ đốt nóng không khí và có sự đố i lưu. II.38. Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh Nội dung: - Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy. - Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy. - Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc ôxy. Ví dụ: - Các bình nén chứa ôxy dùng cho cắt hàn kim loại, dùng cho y tế. II.39. Thay đổi độ trơ Nội dung: - Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà. - Đưa thêm vào đối tượng các phần , các chất , phụ gia trung hoà. - Thực hiện quá trình trong chân không. Ví dụ - Các loại bóng đèn được hút chân không hoặc được bơm các khí trơ. - Các cái giác hút dạng ph ễu, dùng gắn lên kính hay gạch men. II.40. Sử dụng các vật liệu hợp thành Nội dung: - Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành. Hay nói chung, sử dụng các vật liệu mới. Ví dụ: - Vật liệu trên còn làm gậy trượt tuyết v ì bền và nhẹ hơn so với gậy nhôm, gậy trúc. Sào nhảy cao cũng v ậy. III. SỰ VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG HĐH ANDROID III.1. AND ROID là gì ? - Android là hệ điều hành trên điện thoại di động (và hiện nay là cả trên một số đầu phát HD, HD Player) phát t riển bởi Google và dựa trên nền tảng Linux. - Trước đây, Android được phát triển bởi công ty liên hợp Android ( sau đó được Google mua lại vào năm 2005). Theo NPD, thiết bị di động sử dụng hệ điều hành andro id bán được tại Mỹ trong quý II năm 2010 xếp vị trí đầu t iên với 33%, thứ 2 là BlackBerry OS với 28% và iOS ở v ị trí thứ 3 với 22%. - Android có một cộng đồng những nhà phát triển rất lớn viết các ứng dụng cho hệ điều hành của mình. Hiện tại có khoảng 70,000 ứng dụng cho Andro id OS và vào khoảng 100,000 ứng dụng đã được đệ trình, điều này kh iến Android trở thành hệ điều hành di động có môi trường phát triển lớn thứ 2. Các nhà phát triển viết ứng dụng cho Android dựa trên ngôn ngữ Java. - Sự ra mắt của Android v ào ngày 5 tháng 11 năm 2007 gắn với sự thành lập của liên minh thiết bị cầm tay mã nguồn mở, bao gồm 78 công ty phần cứng, phần mềm và viễn thông nhằm mục đính tạo nên một chuẩn mở cho điện thoại di động trong tương lai. - Google công bố hầu hết các mã nguồn của Android theo bản cấp phép Apache. Hệ điều hành Android bao gồm 12 triệu dòng mã; 3 triệu dòng XML, 2.8 triệu dòng mã C, 2.1 triệu mã Java và 1.75 triệu dòng mã C++ III.2. Lịch sử phát triển Android - Tháng 7 năm 2005, Google mua lại Android, Inc., một công ty nhỏ mới thành lập có trụ sở ở Palo Alto, California, Mỹ. Những nhà đồng sáng lập của Android chuyển sang làm việc tại Google gồm có Andy Rubin (đồng sáng lập công ty Danger), Rich Miner (đồng sáng lập côn g ty Wildfire Communications), Nick Sears (từng là phó chủ tịch của T-Mobile), và Chris White (trưởng nhóm thiết kế và phát triển giao diện tại WebTV). Khi đó, có rất ít thông tin về các côn g việc của Android, ngoại trừ việc họ đang ph át triển phần mềm cho điện thoại di động. Điều này tạo những tin đồn về việc Google có ý định bước vào thị trường điện thoại di động. - Tại Google, nhóm do Rubin đứng đầu đã phát triển một nền tảng thiết bị di động dựa trên hạt nhân Linux, được họ tiếp thị đến các nhà sản xuất thiết bị cầm tay và các nhà mạng trên những tiền đề về việc cung cấp một hệ thống mềm dẻo, có khả năng nâng cấp mở rộng cao. Một số nguồn tin cho biết trước đó Google đã lên danh sách các thành phần phần cứng và các đối tác phần mềm, đồng thời ra hiệu với các nhà mạng rằng họ sẵn sàng hợp tác ở nhiều cấp độ khác nhau. - Ngày càng nhiều suy đoán rằng Google sẽ tham gia thị trường điện thoại di động xuất hiện trong tháng 12 năm 2006. Tin tức của BBC và Nhật báo phố Wall chú thích rằng Google muốn đưa công nghệ tìm kiếm và các ứng dụng của họ vào điện thoại di động và họ đang nỗ lực làm việc để thực hiện điều này. Các phương tiện truyền thông in và online cũng sớm có bài viết về những tin đồn cho rằng Google đang phát triển một thiết bị cầm tay mang thương hiệu Google. Và lại càng có nhiều suy đoán sau bài viết về việc Google đang định nghĩa các đặc tả công nghệ và trình diễn các mẫu thử với các nhà sản xuất điện thoại di động và nhà mạng. - Tháng 9 năm 2007, InformationWeek đăng tải một nghiên cứu của Evalueserve cho biết Google đã nộp một số đơn xin cấp bằng sáng chế trong lĩnh vực điện thoại di động. - Ngày 5 tháng 11 năm 2007, Liên minh thiết bị cầm tay mở rộng (Open Handset Alliance), một côngxoocxiom bao gồm nhiều công ty trong đó có Texas Instruments, Tập đoàn Broadcom, Google, HTC, Intel, LG, Tập đoàn Marvell Technology, Motorola, Nvidia, Qualcomm , Samsung Electronics, Sprint Nextel và T-Mobile được thành lập với m ục đích phát triển các tiêu chuẩn mở cho thiết bị di động. Cùng với sự thành lập của OHA, họ cũng giới thiệu sản phẩm Andro id đầu tiên. Nó là một thiết bị di động có h ệ điều h ành dựa trên nhân Linux phiên bản 2.6 - Ngày 9 tháng 12 năm 2008, thêm 14 thành viên mới gia nhập dự án Android được công bố, gồm có ARM Holdings, Atheros Communication s, Asustek Computer Inc, Garmin Ltd, Softbank, Sony Ericsson, Toshiba Corp, và Vodafone Group Plc. III.3. Các phiên bản Android Phiên bản Ngày phát hành Android beta 5/11/2007 Android 1.0 9/2/2009 Android 1.5 Cupcake 30/4/2009 Android 1.6 Donut 15/9/2009, với Android 1.6 SDK Android 2.0/2.1 Eclai r 26/10/2009, với Android 2.0 SDK Android 2.2.x F royo 20/5/2010, với Android 2.2 SDK Android 2.3.x Gingerbread 6/12/2010, với Android 2.3 (Gingerbread) SDK Android 3.x Honeycomb 22/2/2011, với Android 3.0 (Honeycomb) SDK Android 4.0.x Ice Cream Sandwich 19/10/2011, với SDK for Android 4.0.1 Android 4.1/4.2 Jelly Bean Google giới thiệu Android 4.1 (Jelly B ean) tại hội nghị Google I/O vào 27/6/2012 Thiết bị đầu tiên chạy Android 4.2 là LG's Nexus 4 và Samsung's Nexus 10, được công bố ngày 13/11/2012. III.4. Một số đặc điểm nổi bậc của Android a. Tính Năng Mở của hệ điều hành Android - Android cho phép các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng di động hấp dẫn, tận dụng tất cả các tính năng sẵn có của một chiếc điện thoại. Ví dụ, một ứng dụng có thể kêu gọi bất kỳ chức năng lõ i của điện thoại như thực hiện cuộc gọ i, gửi tin nhắn văn bản, hoặc bằng cách sử dụng máy ảnh, cho phép các nhà phát triển tạo ra những sản phẩm kết nối tới người dùng phong phú hơn. Android được xây dựng trên mã nguồn mở Linux. - Hơn nữa, nó sử dụng một máy ảo tuỳ chỉnh được thiết kế để tối ưu hóa bộ nhớ và tài nguyên ph ần cứng trong một môi trường di động. Android là mã nguồn mở, nó có thể được mở rộng tùy vào nhà phát triển, cũng như được nâng cấp bởi cộng đồng Android, để xây dựng các ứng dụng di động sáng tạo. b. Tất cả các ứng dụng có thể được tạo ra cho Android - Android không phân biệt giữa các ứng dụng lõ i của điện thoại và các ứng dụng của bên thứ ba. Tất cả được xây dựng để có thể cung cấp cho người dùng một kho ứng dụng và dịch vụ phong phú. Với các thiết bị xây dựng trên Hệ điều hành Andro id, mọi nhu cầu của người dùng về một chiếc điện thoại đều có thể đáp ứng. Bạn có thể tương tác với điện thoại như gọi, nhắn tin, trò chuyện trên điện thoại, thực hiện công v iệc văn phòng như xem, sửa văn bản, ho ặc cũng có thể quản lý lịch hay công việc cá nhân ... Bạn thậm chí có thể hướng dẫn điện thoại của bạn sẽ làm gì khi bạn cắm tai nghe hay nhấn nút Camera, âm báo nào sẽ vang lên khi chạy ứng dụng xác định, chạy ứng dụng kh i đến thời điểm hay địa điểm nào đó. - Android phá bỏ rào cản để xây dựng các ứng dụng mới và sáng tạo. Ví dụ, một nhà phát triển có thể kết hợp thông tin từ các trang web với dữ liệu trên điện thoại di động của một cá nhân – như địa ch ỉ liên hệ của người dùng, lịch, hoặc v ị trí địa lý – để cung cấp cho người dùng một t ính năng tương tác nh iều hơn với thế giới thực, đáp ứng nhu cầu của họ trên mọi lĩnh vực. Với Android, một nhà phát triển có thể xây dựng một ứng dụng cho phép người dùng xem vị trí của bạn bè của họ và được cảnh báo khi họ đang có trong vùng phụ cận cho họ một cơ hội để kết nối. c. ROM đa dạng, phong phú - ROM chính là các phiên bản Android: các phiên bản điện thoại google android đã phát hành, từ phiên bản Android cũ nhất đến phiên bản Android mới nhất, các ROM được phát triển bởi nhiều nhà phát t riển. - Mặc dù nhiều ứng dụng bên thứ ba cung cấp cho bạn nhiều t iến ích đấy, tuy nhiên không gì tuyệt vời bằng việc dùng phiên bản mới nhất của máy khác trên máy mình. Toàn bộ Android được lập trình theo hướng mã nguồn mở nên các lập trình viên có thể nhanh chóng chỉnh sửa lại cho phù hợp với từng thiết bị xác định, do đó bạn không cần phải chờ đến khi nhà sản xuất chính thức đưa ra bản cập nhật bạn mới được thưởng thức những tính năng mới. Thử tưởng tượng bạn đang dùng Motorola nhưng có thể trải nghiệm TouchWiz của Samsung hay Sense UI của HTC, điện thoại bạn chẳng có tính năng bắt radio FM nhưng chỉ cần một lần up ROM là sóng đã bắt được. Một số ROM thường được nh iều người dùng trên nhiều máy như CyanogenMod và MIUI. Những bản ROM này cho phép người dùng tùy biến nhiều thành phần ở cấp độ hệ thống, trong khi những hệ điều hành khác đều không có chức n ăng này. d. Cài đặt ứng dụng không cần dây nối - Duyệt và khám phá ứng dụng quả thật rất thú vị với người dùng điện thoại thông minh. Tuy App Store (hay Cydia App Store, Nok ia OVI …) cung cấp rất, rất nhiều ứng dụng, bạn không được “vui vẻ” đúng nghĩa kh i dùng ch iếc điện thoại của mình. Vì dù bạn đã tải về bằng App Store trên PC, bạn v ẫn cần phải có dây nối để đồng bộ ứng dụng với iPhone, trong kh i với Android Market, bạn ch ỉ cần mở trình duyệt, duyệt đến ứng dụng muốn cài, nhấn Install và đợi cho ứng dụng được tự động tải và cài đặt lên máy mà thôi. III.5. Các nguyên lý sáng tạo được áp dụng trong Android 1. Nguyên l ý sao chép (copy): - Các phiên bản của Android là sự sao chép lẫn nhau về lõi của quá trình xử lý. Tuy các phiên bản Android về sau có nhiều sự cải tiến trong giao diện và các ứng dụng đa dạng hơn nhưng cốt lõi của quá trình xử lý thì ít thay đổ i. - Ví dụ: Chức năng lịch trong Andro id 4.x có nhiều thay đổ i so với phiên bản 2.x về giao diện và màu sắc, cũng như các tùy chọn cho người dùng. Tuy nhiên cốt lõi bên dưới hệ thống vẫn là sự kết nối tới dịch vụ calendar của Google, giúp người dùng quản lý thời gian biểu cá nhân Hình : Calendar trong Android 2.x Hình : Calendar trong Android 4.x 2. Nguyên l ý “chứa trong”: - Hệ điều hành Android thực chất là một hệ thống phần mềm được viết trên nền Linux. Và bản thân nó cũng chứa nhiều phần mềm khác do các nhà phát triển xây dựng như phần mềm xem phim, phần mềm game … 3. Nguyên l ý quan hệ phản hồi: - Android giao tiếp với người sử dụng thông qua giao diện đồ họa thân thiện và dễ sử dụng, phản hồi các yêu cầu của người dùng. Người dùng đưa r a yêu cầu bằng cách chạm nhiều ngón tay vào màn hình, nói vào loa hay ngh iêng thiết bị…, Android hiển thị kết quả theo yêu cầu đó và chờ yêu cầu kế t iếp của người dùng để thực hiện các tiến trình tiếp theo. 4. Nguyên l ý vạn năng: - Android có nhiều tính năng , không ch ỉ là chiếc điện thoại có chức năng nghe gọi mà còn tập hợp nhiều tính năng khác như: nghe nhạc, duyệt web, lưu trữ dữ liệu, chơi game, quay ph im, chụp ảnh, thu âm, xem văn bản …. thay thế dần các chức năng của laptop, máy chụp hình,.... 5. Nguyên l ý kết hợp: - Video call là một chức năng ví dụ Android sử dụng nguyên lý này. Android kết hợp chức năng thoại với quay phim hình thành “Video call”. Hoặc kết hợp chức năng x em bản đồ với định vị toàn cầu (GPS) để tạo nên chức năng chỉ dẫn đường đi cho người dùng. 6. Nguyên l ý thay đổi màu sắc: - Các theme cho Android có thiết kế đa dạng, t inh xảo, sinh động về h ình ảnh và màu sắc, thu hút người sử dụng không chỉ về mặt chức năng mà còn về giao diện và được phát triển theo mỗi phiên bản của sản phẩm, đồng thời được tùy chỉnh theo sự sáng tạo của các nhà phát triển. 7. Nguyên giải “thiếu” hoặc “thừa”: - Chức năng tra cứu bằng giọng nói, người dùng nói vào loa và màn hình hiển thị từ tương ứng để tìm kiếm. Thực tế khó có thuật toán hay cách giải quyết nào có thể giúp thiết bị hiểu chính x ác 100% từ đã nói. Do đó các nhà ph át triển thường sử dụng các thuật toán với một sác xuất cho phép, thay vào đó là liệt kê ra danh sách các từ gần đúng với từ đã nói cho người dùng lựa chọn dễ dàng nhất. 8. Nguyên l ý tự phục vụ: - Hệ thống tự động thông báo đến người dùng kh i dung lượng lưu trữ sắp hết, hoặc người dùng có thể thiết lập thời gian máy tự động tắt và máy tự động bật nhằm tiết kiệm pin. 9. Nguyên l ý dự phòng: - Android được tích hợp sẵn tính năng sao lưu v à ph ục hồi dữ liệu giúp người dùng có thể lưu trữ dữ liệu trên máy và khôi phục lại dữ liệu bị mất khi cần thiết. Ngoài ra cũng có các tính năng phụ hỗ trợ việc bảo mật thông tin cá nhân trên thiết bị hoặc phòng chống trộm. Phòng khi trường hợp bị kẻ xấu đánh cắp thiết bị thì ta có thể điều khiển từ xa để thiết bị tự động gửi hình ảnh hoặc vị trí của kẻ xấu về cho ta. 10. Nguyên l ý linh động: - Google x ây dựng nền tản g Android chung cho cộn g đồng, từ đó các nhà sản xuất phần cứng và phần mềm tự do sáng tạo và xây dựng n ên sản phẩm của riêng mình, cả về mặt giao diện bên ngoài lẫn t ính năng bên trong, đáp ứng được hầu như tất cả mọi đối tượng từ người dùng phổ thông đến doanh nhân cao cấp. 11. Nguyên l ý rẻ thay cho đắt: - Việc xây dựng trên nền mã nguồn mở giúp cho chi phí được giảm đáng kể. Không như các h ệ điều h ành khác như iOS của Apple, Window phone của Nokia …, các nhà sản xuất phần cứng không phải tốn chi phí cho việc m ua bản quyền hệ điều hành Android. IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bài giảng môn học “Phương pháp nhiên cứu khoa học trong tin học” Giảng v iên: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm 2. 40 thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản PGS-TS Phan Dũng 3. 4. ersion_history