Đề tài Những phương pháp luận sáng tạo khoa học cùng với quá trình phát triển của điện thoại

Đại Học Công Nghệ Thông Tin Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh 4/2012 Đề tài Những Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học cùng với quá trình phát triển của điện thoại GVHD : GS.TSKH.Hoàng Kiếm Học viên: Trương Lê Hưng MS : CH1101089 Lớp : Cao Học khóa 6 Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 2 Lời cảm ơn Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Kiếm đã truyền đạt cho em những bài học thật bổ ích với những câu truyện đầy tính sáng tạo và lý thú. Cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện cho em cùng các bạn trong lớp có thể học tập và tiếp thu những kiến thức mới. Em cũng chân thành cảm ơn các bạn trong lớp đã chia sẻ cho nhau những tài liệu và hiểu biết về môn học để cùng hoàn thành tốt môn học này. Trong phạm vi bài thu hoạch này chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong được sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của thầy. TP.Hồ Chí Minh Tháng 4/2012 Học viên thực hiện Trương Lê Hưng Lớp Cao Học khóa 6 Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 3 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 4 Lời mở đầu Sự phát triển công nghệ vượt bật trong những năm gần đây đã nảy sinh rất nhiều sự sáng tạo mới mẻ. Các bằng phát minh sáng chế ra liên tục từng ngày từng giờ. Công nghệ sau vượt bật công nghệ trước, trong đó các bằng phát minh sáng chế được ứng dụng trong điện thoại là rất nhiều. Góp phần tạo nên một thế giới thông minh với các thiết bị thông minh tiên tiến. Trong bài thu hoạch này em xin được áp dụng một số nguyên tắt cơ bản trong phương pháp luận sáng tạo khoa học trong quá trình phát triển điện thoại di động. Nội dung bài thu hoạch bao gồm : Phần 1 : Trình bày 40 nguyên tắc thủ thuật sáng tạo cơ bản. Phần 2 : Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo khoa học trong quá trình phát triển của điện thoại di động. Phần 3 : Tổng kết Phân 4 : Tài liệu tham khảo Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 5 Mục lục Phần I . 40 Nguyên tắc thủ thuật cơ bản ................................................................................................... 8 1. Nguyên tắc phân nhỏ .................................................................................................................. 8 2. Nguyên tắc tách khỏi .................................................................................................................. 8 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ..................................................................................................... 8 4. Nguyên tắc phản đối xứng .......................................................................................................... 8 5. Nguyên tắc kết hợp ..................................................................................................................... 8 6. Nguyên tắc vạn năng .................................................................................................................. 9 7. Nguyên tắc “chứa trong” ............................................................................................................ 9 8. Nguyên tắc phản trọng lượng ..................................................................................................... 9 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ ................................................................................................... 9 10. Nguyên tắc thực hiện trước sơ bộ .............................................................................................. 9 11. Nguyên tắc đề phòng .................................................................................................................. 9 12. Nguyên tắc đẳng thế ................................................................................................................. 10 13. Nguyên tắc đảo ngược .............................................................................................................. 10 14. Nguyên tắc cầu tròn hóa ........................................................................................................... 10 15. Nguyên tắc linh động ................................................................................................................ 10 16. Nguyên tắc giải (tác động) thiếu hoặc thừa .............................................................................. 10 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác ......................................................................................... 11 18. Nguyên tắc rung động cơ học ................................................................................................... 11 19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ.............................................................................................. 11 20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích .......................................................................................... 11 21. Nguyên tắc vượt nhanh ............................................................................................................ 12 22. Nguyên tắc biến hại thành lợi................................................................................................... 12 23. Nguyên tắc phản hồi ................................................................................................................. 12 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian ................................................................................................ 12 25. Nguyên tắc tự phục vụ .............................................................................................................. 12 26. Nguyên tắc sao chép ................................................................................................................. 12 27. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ....................................................................................................... 13 28. Nguyên tắc thay thế cơ học ....................................................................................................... 13 29. Nguyên tắc sử dụng kết cấu khí và lỏng................................................................................... 13 Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 6 30. Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng .............................................................................. 13 31. Nguyên tắc dùng vật liệu nhiều lỗ ............................................................................................ 14 32. Nguyên tắc đổi màu sắc ............................................................................................................ 14 33. Nguyên tắc tính đồng nhất ....................................................................................................... 14 34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh từng phần ......................................................................... 14 35. Nguyên tắc thay đổi thông số lý hóa đối tượng ........................................................................ 14 36. Nguyên tắc chuyển pha............................................................................................................. 15 37. Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt ............................................................................................... 15 38. Nguyên tắc sử dụng chất ôxi hóa mạnh ................................................................................... 15 39. Nguyên tắc môi trường khí trơ................................................................................................. 15 40. Nguyên tắc vật liệu composite .................................................................................................. 15 Phần II. Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo khoa học vào lịch sử phát triển của điện thoại. ..................... 16 I. Giới thiệu điện thoại. ................................................................................................................ 16 II. Các giai đoạn phát triển của điện thoại. .................................................................................. 16 1. Những chiếc điện thoại đầu tiên .......................................................................................... 16 2. Bốt điện thoại ....................................................................................................................... 17 3. Điện thoại trong xe ............................................................................................................... 17 4. Điện thoại di động ................................................................................................................ 18 5. Điện thoại cầm tay ................................................................................................................ 18 6. Điện thoại video .................................................................................................................... 19 7. Điện thoại thông minh Smart Phone ................................................................................... 20 8. Dự đoán tương lai của điện thoại ......................................................................................... 20 III. Các nguyên tắc sáng tạo được áp dụng trong quá trình lịch sử phát triển điện thoại. ........... 21 1. Nguyên tắc phân nhỏ ............................................................................................................ 21 2. Nguyên tắt kết hợp ............................................................................................................... 21 3. Nguyên tắc tách khỏi ............................................................................................................ 21 4. Nguyên tắc dự phòng ........................................................................................................... 22 5. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác .................................................................................... 22 6. Nguyên tắc vạn năng ............................................................................................................ 22 7. Nguyên tắc thay đổi màu sắc................................................................................................ 22 8. Nguyên tắc sao chép ............................................................................................................. 23 Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 7 9. Nguyên tắc quan hệ phản hồi ............................................................................................... 23 10. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ ......................................................................................... 23 11. Nguyên tắc liên tục tác động có ích ...................................................................................... 23 12. Nguyên tắc cầu tròn hóa ...................................................................................................... 24 Phần III Tổng kết .................................................................................................................................. 24 Tài liệu tham khảo ................................................................................................................................. 25 Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 8 Phần I . 40 Nguyên tắc thủ thuật 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 chia của đối tượng. Ví dụ: Một chương trình máy tích chia thành các module nhỏ với những tác dụng khác nhau. 2. Nguyên tắc tách khỏi - Trích (bỏ hoặc tách) phần gây “phiền phức” ra khỏi đối tượng. - Trích phần hoặc tính chất cần thiết trong đối tượng. Ví dụ: Tiếng hát là một phần của ca sỹ, Để không phải mời ca sỹ đến hát mỗi khi muốn nghe hát thì tiếng hát được tách riêng thành đĩa hát hay băng ghi âm, sau đó chỉ cần phát lại. 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ - Chuyển đối tượng hay m i trường bên ngoài, tác động bên ngoài có cấu tr c đồng nhất thành kh ng đồng nhất - Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau - Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với c ng việc Ví dụ: B t chì có đầu b t và đầu tẩy trên cùng một cây bút. Các tờ lịch có ngày tháng, tuy nhiên với các ngày chủ nhật hay ngày lễ thường được in màu đỏ để phân biệt với ngày thường. 4. Nguyên tắc phản đối xứng - Thay một hình đối xứng thành một hình kh ng đối xứng - Nếu vật thể đã bất đối xứng rồi thì tăng độ bất đối xứng Ví dụ: Xe ô tô có chỗ ngồi lái không phải chính giữa mà là bên trái hoặc bên phải tùy thuộc vào luật giao thông của mỗi nước. 5. Nguyên tắc kết hợp - Kết hợp về không gian những vật thể đồng nhất hoặc những vật thể dành cho những thao tác kề nhau. - Kết hợp về thời gian những thao tác đồng nhất hoặc kề nhau. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 9 Ví dụ: Cây búa có thể vừa đóng đinh vừa nhổ đinh. 6. Nguyên tắc vạn năng - Vật thể hoạt động đa chức năng loại bỏ một số vật thể khác Ví dụ: Chiếc điện thoại vừa để liên lạc nói chuyện từ xa, nhắn tin, chơi game, xem phim, nghe nhạc v v…. 7. Nguyên tắc “chứa trong” - Để một vật thể trong lòng một vật thể khác, vật thể khác này lại để trong lòng một vật thể thứ ba. - Chuyển một vật thể thông qua một khoảng trống của một vật thể khác. Ví dụ: Bút chì với ruột bút nằm dự trữ bên trong thân bút. 8. Nguyên tắc phản trọng lượng - B trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác có lực nâng - B trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với m i trường như sử dụng các lực thủy động, khí động… Ví dụ: Một chương trình máy tích chia thành các module nhỏ với những tác dụng khác nhau. 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ - Thực hiện phản hoạt động trước tiên - Nếu vật thể chịu áp lực thì cung cấp cung cấp một phản áp lực trước đó Ví dụ: Pin của các thiết bị điện tử cần được sạc đầy đủ khi đi xa. 10. Nguyên tắc thực hiện trước sơ bộ - Trước tiên thực hiện tất cả hoặc một phần hoạt động - Sắp xếp các vật thể sao cho chúng có thể đi vào hoạt động trong một khoảng thời gian hợp lí và từ một vị trí thích hợp. Ví dụ: Khay đá nhỏ bỏ tủ lạnh được chia thành nhiều ngăn Khi muốn lấy ra chỉ cần 1 động tác bẻ nhẹ khay là có thể lấy hết đá trong khay ra. 11. Nguyên tắc đề phòng - B đắp độ tin cậy kh ng lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn . Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 10 Ví dụ: Trong tin học thường hay phải backup dữ liệu đề phòng trường hợp mất mát dữ liệu. 12. Nguyên tắc đẳng thế - Thay đổi điều kiện làm việc sao cho không phải nâng lên hoặc hạ xuống. Ví dụ: Va li du lịch thường có bánh xe và tay kéo để không phải xách nặng nề khi đồ đạc quá nhiều. 13. Nguyên tắc đảo ngược - Thay cho một hành động điều khiển bởi các chi tiết kĩ thuật của bài toán, áp dụng một hành động ngược lại. - Làm cho phần chuyển động của vật thể hoặt m i trường bên ngoài của vật thể trở nên bất động và những phần bất động trở thành chuyển động. - Lật úp vật thể. Ví dụ: Các ấm đun s i nước thường được làm nóng từ các may so, que đun nước từ bên trong so với các bếp th ng thường được làm nóng từ bếp bên ngoài. 14. Nguyên tắc cầu tròn hóa - Thay những vật thể thẳng hoặc bề mặt bằng phẳng thành những mặt cong ; thay thể hình lập phương thành hình cầu. - Sử dụng con lăn, vật hình xoắn ốc. - Thay thế chuyển động thẳng bằng chuyển động quay ; tận dụng lực li tâm. Ví dụ: Con chuột máy tính ngày trước sử dụng con bi để di chuyển con trỏ trên máy tính. 15. Nguyên tắc linh động - Tạo một vật thể hoặc m i trường của nó tự động điều chỉnh tới chế độ tối ưu tại mỗi trạng thái hoạt động. - Chia vật thể thành những phần nhỏ mà có thể thay đổi vị trí tương đối với nhau. - Nếu vật thể bất động thì làm cho nó chuyển động và có thể trao đổi được. Ví dụ: Ghế xoay có thể xoay nhiều hướng, có bộ phận để nâng lên hạ xuống theo độ cao phù hợp. 16. Nguyên tắc giải (tác động) thiếu hoặc thừa Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 11 - Nếu như khó nhận được 1 hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một ch t” L c đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn . Ví dụ: Dây thắt lưng thường được đục nhiều lỗ để giành cho nhiều kích thước bụng khác nhau sử dụng được. 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác - Loại bỏ các bài toán bằng cách dịch chuyển một vật thể trong một chuyển động hai chiều (tức là dọc theo mặt phẳng). - Dùng tổ hợp chồng chập đa lớp thay cho đơn lớp - Làm nghiêng vật thể hoặc quay nó lên cạnh của nó. Ví dụ: Các chìa khóa luôn có hai cạnh để có thể mở khóa bằng cả hai chiều không làm mất thời gian tra đ ng mặt vào ổ khóa. 18. Nguyên tắc rung động cơ học - Làm đối tượng dao động. - Nếu đã rung động rồi thì tăng tần số, thậm chí đến tận tần số sóng siêu âm. - Sử dụng tần số cộng hưởng. - Thay áp rung cho rung cơ học. - Thay vì dùng các bộ rung cơ học , dùng các bộ dung áp điện. Ví dụ: Các ghế message dùng các bộ rung động xoa bóp cơ thể. 19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ - Thay một hành động liên tục thành một hành động tuần hoàn (xung). - Nếu một hành động đã tuần hoàn rồi thì thay đổi tần số. - Sử dụng xung giữa các xung lực để cung cấp hành động bổ xung. Ví dụ: Đèn báo nháy có tác dụng chú ý của người nhìn hơn là đèn sáng liên tục. 20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích - Thực hiện c ng việc một cách liên tục tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải). - Khắc phục vận hành kh ng tải và trung gian - Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay . Ví dụ: Tàu chở dầu kết hợp lọc dầu trên đường vận chuyển. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 12 21. Nguyên tắc vượt nhanh - ượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn - ượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết . Ví dụ: Để tránh làm cho bệnh nhân đau các l c nhổ răng, nắn xương thì người bác sỹ làm thật nhanh. 22. Nguyên tắc biến hại thành lợi - Sử dụng những yếu tố có hại hoặc các tác động m i trường để thu những hiệu quả tích cực. - Loại bỏ những yếu tố có hại bằng việc kết hợp nó với một yếu tố có hại khác - Tăng tác động có hại đến khi nó tự triệt tiêu tính có hại của nó. Ví dụ: D ng con đĩa để h t máu độc. 23. Nguyên tắc phản hồi - Thiết lập quan hệ phản hồi. - Nếu đã có quan hệ phản hồi , hãy thay đổi) hoàn thiện nó. Ví dụ: Tên lửa tự tìm mục tiêu khi bắn. 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian - Dùng một vật thể trung gian để truyền hay thực hiện một hành động. - Tạm thời nối một vật thể với một vật thể khác mà nó dễ dàng được tháo bỏ đi. Ví dụ: Một chương trình máy tích chia thành các module nhỏ với những tác dụng khác nhau. 25. Nguyên tắc tự phục vụ - Làm cho vật thể tự phục vụ và thực hiện những thao tác bổ sung và sửa chữa. - Tận dụng vật liệu và năng lượng bỏ đi. Ví dụ: Một chương trình máy tích chia thành các module nhỏ với những tác dụng khác nhau. 26. Nguyên tắc sao chép Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 13 - Dùng một bản sao đơn giản và rẻ tiền thay cho một vật thể phức tạp, đắt tiền, dễ vỡ hay bất tiện - Thay thế một vật thể bằng bản sao hoặc hình ảnh của nó, có thể d ng thước để tăng hoặc giảm kích thước. - Nếu các bản sao quang học đã được dùng, thay chúng bằng những bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. Ví dụ: Trong phát triển phần mềm có thể sử dụng lại các hàm hay các module được viết sẵn thành các ứng dụng nguồn mở. Từ đó tiết kiệm được thời gian và chi phí. 27. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt - Thay một vật thể đắt tiền bằng nhiều những vật thể rẻ tiền có ít ưu điểm hơn ví dụ tuổi thọ kém đi . Ví dụ: D ng khăn giấy dùng một lần. 28. Nguyên tắc thay thế cơ học - Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc m i vị - ử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng - Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu tr c nhất định - ử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ . Ví dụ: Từ đồng hồ cơ học chuyển sang đồng hồ điện tử. 29. Nguyên tắc sử dụng kết cấu khí và lỏng - Thay thế các phần cứng rắn của vật thể bằng khí hoặc chất lỏng. Các phần này có thể dùng không khí hoặc nước để phồng lên, hoặc d ng đệm hơi hay đệm thủy tĩnh. Ví dụ: Trong ô tô có các túi khí tự bung khi xe gặp trục trặc để bảo vệ người lái xe. 30. Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng - Thay cấu trúc truyền thống bằng cấu trúc làm từ màng linh động hoặc màng mỏng. - Cô lập vật thể ra khỏi m i trường xung quanh bằng cách sử dụng màng linh động hoặc màng mỏng. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 14 Ví dụ: Các giấy tờ nhỏ thường được ép plastic hay ép dẻo để bảo vệ. 31. Nguyên tắc dùng vật liệu nhiều lỗ - Dùng vật thể xốp hoặc các yếu tố xốp (chèn, phủ, … . - Nếu một vật thể đã xốp thì làm đầy các lỗ chân l ng trước bằng một vài chất liệu. Ví dụ: Gạch khi xây nhà thường có các lỗ tròn rỗng bên trong. 32. Nguyên tắc đổi màu sắc - Thay đổi màu sắc của đối tượng hay m i trường bên ngoài. - Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay m i trường bên ngoài - Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, h ynh quang - Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, d ng các nguyên tử đánh dấu - ử dụng các hình vẽ, k hiệu thích hợp . Ví dụ: Các nút bấm các chương trình máy tính thường sáng lên hoặc thay bằng một màu nổi bật khi rê chuột vào để báo cho người dùng biết con trỏ chuột đang ở vị trí này. 33. Nguyên tắc tính đồng nhất - Làm các vật thể tương tác với vật thể đầu tiên bằng cùng loại vật liệu hoặc vật liệu rất gần với vật thể đầu tiên đó. Ví dụ: Một số loài động vật có khả năng thay đổi màu sắc t y theo m i trường để trốn tránh kẻ th hay săn con mồi. 34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh từng phần - Một yếu tố của vật thể sau khi hoàn thành chức năng hoặc trở nên vô dụng thì hãy loại bỏ hoặc thay đổi nó (vứt bỏ, phân hủy, làm bay hơi, … - Loại bỏ ngay lập tức những phần của vật thể không còn tác dụng. Ví dụ: Giấy vệ sinh có loại giấy tự động phân hủy khi gặp nước. 35. Nguyên tắc thay đổi thông số lý hóa đối tượng - Thay đổi trạng thái kết tập, phân bố mật độ, độ linh động, nhiệt độ của vật thể. Ví dụ: Để giữ thực phẩm tươi lâu người ta đ ng lạnh chúng. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 15 36. Nguyên tắc chuyển pha - Ứng dụng các hiệu ứng trong quá trình chuyển pha của vật liệu. Ví dụ trong khi thay đổi thể tích, bậc tự do hay hấp thụ nhiệt. Ví dụ: Các khay đá d ng làm đá có thể làm lạnh cốc nước. 37. Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt - Dùng vật liệu có thể co giãn theo nhiệt độ. - Sử dụng các vật liệu khác nhau với các hệ số giãn nở nhiệt khác nhau. Ví dụ: Khi xây nền nhà thường để hở một số khe để tránh tình trạng nở nhiệt làm nứt nền nhà. 38. Nguyên tắc sử dụng chất ôxi hóa mạnh - Thay kh ng khí thường bằng m i trường nhiều không khí. - Thay m i trường giàu không khí bằng ô xi. - Xử lí vật thể trong m i trường giàu không khí hoặc ô xi bằng phóng xạ ion hóa. - Sử dụng ô xi ion hóa. Ví dụ: Để tăng cường sự cháy cần cung cấp nhiều ô xi. 39. Nguyên tắc môi trường khí trơ - Thay m i trường thường bằng m i trường khí trơ. - Thực hiện quá trình trong chân không. Ví dụ: Trong các bóng đèn điện thường hút chân không hoặc bơm khí trơ tăng tuổi thọ của bóng đèn. 40. Nguyên tắc vật liệu composite - Thay vật liệu đồng nhất bằng vật liệu composite. Ví dụ: Cánh máy bay làm bằng vật liệu composite cho nhẹ và bền hơn. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 16 Phần II. Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo khoa học vào lịch sử phát triển của điện thoại. I. Giới thiệu điện thoại. Ban đầu điện thoại là một thiết bị viễn th ng d ng để truyền và nhận âm thanh, thông dụng nhất là truyền giọng nói từ xa. Tuy nhiên với sự phát triển vượt bật của công nghệ, chiếc điện thoại ngày nay đã trải qua nhiều giai đoạn biến đổi để trở thành trung tâm liên lạc, giải trí số không thể thiếu với nhiều người. Từ một thiết bị xa xỉ khó tiếp cận đến một vận dụng cần thiết hằng ngày của nhiều người, chiếc điện thoại càng ngày càng trở nên phổ biến rộng rãi hơn II. Các giai đoạn phát triển của điện thoại. 1. Những chiếc điện thoại đầu tiên Cuộc gọi đầu tiên được thực hiện giữa nhà phát minh Alexander Graham Bell và người trợ lí của ông vào ngày 10/3/1876 là sự kiện lịch sử đánh dấu chính thức sự ra đời của chiếc điện thoại liên lạc. Vào thời bấy giờ, nó thực sự là một bước tiến công nghệ đột phá, là kết quả của một sự nỗ lực nghiên cứu tìm tòi ra một phương thức liên lạc mới thay thế cho loại máy điện báo th sơ thường được sử dụng trước đó Những chiếc điện thoại thời kỳ đầu chỉ để dành cho những người giàu có sử dụng và hiếm thấy có những thiết kế đa dạng mà hầu hết đều rất kiểu cách và cầu kì với nét đặc trưng là có 2 đầu: một ống nói và ống nghe. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 17 2. Bốt điện thoại Bốt điện thoại hay còn gọi là gian hàng điện thoại, quầy điện thoại là một căn phòng nhỏ được trang bị thiết bị điện thoại được đặt ở công cộng cho người dùng sử dụng thuận tiện. Những bốt điện thoại được người dùng sử dụng thanh toán qua tiền xu hay thẻ. Chiếc bốt điện thoại khi mới ra đời đã từng được xem là một xu hướng trong tương lai khi mà ch ng gi p bạn có thể gọi cho bất cứ ai khi đi trên đường. Tuy nhiên, sự “lên ng i” của nó thì rất mau chóng rồi lại vụt tắt "bất thình lình" và ngày nay nó được d ng như một biểu tượng nhiều hơn là 1 vật hữu dụng. Ngày nay nhiều bốt điện thoại trở thành điểm quảng cáo, áp phích. 3. Điện thoại trong xe Điện thoại trong xe là một thiết bị điện thoại di động thiết kế đặc biệt để có thể gắn trên xe ô tô. Ở cuối những năm 7 và 198 điện thoại trong xe trở nên phổ Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 18 biến hơn Có thể là bây giờ, chúng ta nhìn lại thì điện thoại được “tích hợp” trong xe chỉ là một thứ công nghệ th sơ, lạc hậu v c ng nhưng vào thời kì đó, đây thực sự là một cuộc cách mạng trong công nghệ. 4. Điện thoại di động Chiếc điện thoại đầu tiên được cho là “di động” được quảng cáo vào năm 1967 với tên gọi là “Carry phone” đánh dấu một bước tiến gần hơn đến mẫu điện thoại di động nguyên bản. Chúng có thể được cầm theo bên người đi khắp nơi mà vẫn có thể liên lạc được với nhau. Tuy nhiên việc sử dụng và mang theo nó thì vô cùng bất tiện vì kích thước của nó còn khá lớn và năng k , giá bán lại rất cao làm cho chúng khó trở nên phổ biến. 5. Điện thoại cầm tay Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 19 Ngày 3/4/1973, mẫu điện thoại cầm tay đầu tiên Motorola Dyna Tac do nhà phát minh Martin Cooper của hãng sáng chế được “trình làng” thực sự đã làm công chúng kinh ngạc và đầy sửng sốt. Chúng là thiết bị điện thoại di động nhỏ gọn hơn trước khi có thể cầm bằng tay, tuy nhiên kích thước chúng vẫn còn là khá lớn để có thể cầm một cách thoải mái. Tuy nhiên những chiếc điện thoại cầm tay sau này càng l c càng được nhỏ gọn đi và giá tiền lại phù hợp đã làm cho nền công nghiệp điện thoại phát triển rầm rộ, chiếc điện thoại cầm tay cũng dần trở nên phổ biến rộng rãi đến mọi người. Những chiếc điện thoại l c này kh ng đơn thuần chỉ gọi và nói nữa mà còn có những chức năng khác như gửi nhận tin nhắn, đồng hồ báo thức, ghi chú lịch hẹn v v… 6. Điện thoại video Điện thoại video là điện thoại cho phép hai người nói chuyện nhìn thấy nhau khi đàm thoại Tính năng này thực sự rất hữu ích cho những người vừa muốn nói chuyện vừa muốn gặp mặt nhau. Tuy nhiên sự kết hợp đa tính năng của mạng internet gần như làm thay đổi định hướng phát triển này của ngành truyền thông khi công nghệ VoIP (gọi điện thoại qua internet) với sự hỗ trợ của webcam thực sự đem lại nhiều tiện ích, phù hợp hơn với xã hội và nhất là tính năng kết nối cao hơn rất nhiều. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 20 7. Điện thoại thông minh Smart Phone Điện thoại thông minh là một chiếc điện thoại di động được xây dựng trên nền tảng điện toán di động Các máy điện thoại th ng minh đầu tiền là sự kết hợp của một máy tính cầm tay với một chiếc điện thoại di động hay điện thoại di động kèm máy ảnh. Những chiếc điện thoại th ng minh ngày nay thường có thể xem như một máy ảnh kỹ thuật số nhỏ gọn, một máy định vị GPS toàn cầu, một máy tính cá nhân bỏ túi, một thiết bị liên lạc với đầy đủ các tính năng nổi bật v.v.. Các hệ điều hành phổ biến dành cho di động ngày nay như iO , Android, Windows Phone, ymbian, BlackBerry v v… kh ng ngừng nâng cấp phiên bản, tính năng và hiệu suất để đem lại những chiếc máy điện thoại thông minh càng nhiều chức năng nổi bật và hiện đại. Sự khác biệt lớn nhất của chiếc điện thoại th ng minh và điện thoại có các tính năng là khả năng cung cấp phát triển ứng dụng giành cho các nhà phát triển trên thiết bị di động. Từ đó các ứng dụng trên các thiết bị di động thông minh ngày càng nhiều phong ph và đa dạng. Sự ra đời của chiếc điện thoại Iphone của công ty Apple thực sự là một sự sáng tạo đột phá về kiểu dáng với nét đặc trưng là màn hình cảm ứng siêu nhạy gi p người sử dụng có thể thao tác dễ dàng chỉ bằng việc “lướt” nhẹ các ngón tay. Nó tạo nên cơn sốt chưa từng có khi xuất hiện vào năm 2 7 và khởi đầu cho một cuộc cạnh tranh quyết liệt giữa các hãng trong phân kh c dòng điện thoại smartphone. 8. Dự đoán tương lai của điện thoại Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 21 Khó có thể dự đoán được chiếc điện thoại trong tương lai sẽ còn thay đổi như thế nào khi mà những tiến bộ khoa học kĩ thuật không ngừng được đổi mới và phát triển. Tuy nhiên có thể chiếc điện thoại tương lai sẽ vô cùng mỏng, có thể được chế tạo bằng các vật liệu vô cùng nhẹ. Hoặc có thể ch ng được làm trong suốt v v… Những công nghệ đang phát phát triển ngày nay có thể làm được chiếc điện thoại gắn trên mắt kiếng như dự án Project Glass của google, một chiếc kiếng vừa làm điện thoại, vừa làm thiết bị điều khiển đường đi, chỉ đường, vừa làm một trung tâm kỹ thuật số v v… Có thể tương lai sẽ có chiếc điện thoại hoàn toàn nhỏ gọn không thấy được và được điều khiển qua trí não Người dùng chỉ cần suy nghĩ gọi cho ai đó là trực tiếp gọi tới người đó III. Các nguyên tắc sáng tạo được áp dụng trong quá trình lịch sử phát triển điện thoại. 1. Nguyên tắc phân nhỏ Thời kỳ đầu tiên của chiếc điện thoại bộ phận nói và nghe được phân chia ra làm hai phần riêng biệt để tiện nói và nghe. Tuy nhiên sự ra đời của điện thoại di động đã gắn kết bộ phận nghe gọi trên của một thiết bị. Dù vậy vẫn có những chiếc điện thoại bật nắp hay nắp trượt tác biệt hai bộ phận màn hình và bàn phím gọi. 2. Nguyên tắt kết hợp Chiếc điện thoại được kết hợp từ nhiều các bộ phận tách rời với các chức năng khác nhau như thiết bị kết nối wifi, thiết bị kết nối bluetooth, thiết bị loa phát âm thanh, thiết bị nhận giọng nói v v… Các linh kiện này thường được mua lại từ các nhà sản xuất linh kiện khác nhau và kết hợp lại thành chiếc điện thoại để cho ra hiệu suất cao nhất của sản phẩm. 3. Nguyên tắc tách khỏi Khi hai người nói chuyện qua điện thoại, giọng nói của người nói được tách ra và truyền đến người nghe qua dạng sóng analog hay tín hiệu điện tử v v… Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 22 Với điện thoại video call thì ngoại phần âm thanh thì hình ảnh cũng được tách riêng để truyền tải qua lại giữa hai bên. 4. Nguyên tắc dự phòng Ngày nay đa phần các điện thoại lu n được trang bị thêm các nắp, các vỏ để bảo vệ màn hình, vỏ máy, tránh trầy xướt. Một số màn hình cảm ứng điện thoại được làm bằng các chất liệu có khả năng chống trầy xướt. Có hẳn một hãng điện thoại chuyên sản xuất các điện thoại bền. Có thể rớt từ trên cao xuống mà vẫn xài tốt, có thể rớt xuống nước độ sâu cao vẫn xài tốt. 5. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác Một số điện thoại bật nắp có hai màn hình, một màn hình chính để thể hiện các th ng tin điện thoại, người dùng và các chức năng chính, một màn hình phụ gắn bên ngoài thường được hiển thị các thông báo, giờ, cuộc gọi đến v v… Gần đây có cả những thiết bị điện thoại trong suốt, có thể nhìn cả hai mặt v v… 6. Nguyên tắc vạn năng Thời gian đầu, điện thoại chỉ có chức năng nghe và gọi. Sau này chúng được tích hợp thêm tính năng nhắn tin, rồi các chức năng cơ bản như báo thức, ghi chú, xem lịch v v… Điện thoại hiện đại ngày nay thì có thể xem như một máy tính bỏ túi với đầy đủ các chức năng phổ biến cũng như giải trí cho con người như chơi game, nghe nhạc, xem phim, chat trực tuyến, chat video call, lướt web v v… Thậm chí điện thoại ngày nay có thể thay thế cho các máy chụp hình loại nhỏ. Có cả những chiếc điện thoại được trang bị thiết bị chụp hình quay phim không khác gì những máy chụp hình tiên tiến. 7. Nguyên tắc thay đổi màu sắc Ban đầu người ta không chú ý nhiều đến hình dáng và màu sắc chiếc điện thoại vì ch ng khá đắt tiền và khó phổ biến. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 23 Tuy nhiên điện thoại càng dễ đến tay mọi người hơn và dần trở nên phổ biến rộng rãi, chính điều đó làm thị hiếu người d ng càng nâng cao, người ta càng muốn có những thiết bị điện thoại đẹp mắt, phong cách … từ đó cho ra đời rất nhiều mẫu điện thoại với rất nhiều hình dạng, kích thước, màu sắc khác nhau để thu h t người tiêu dùng. Có những chiếc điện thoại khi có cuộc gọi đến thì báo đèn màu sáng nhấp nháy đổi màu nhìn rất đẹp mắt và gây sự chú ý. 8. Nguyên tắc sao chép Điện thoại video call càng ngày càng phát triển do nhu cầu sử dụng và liện lạc hiệu quả của nó, đó cũng chính là nhờ nguyên tắc sao chép, chính là sao chép hình ảnh người này liên tục từ vị trí này đến nơi người nhận một cách trực tiếp và nhanh chóng qua đường truyền mạng. Chất lượng đường truyền càng cao thì hiệu quả truyền tín hiệu hình ảnh càng rõ nét, nhờ đó mọi người có thể gặp mặt nhau kể khi cách xa nhau hàng ngàn km. 9. Nguyên tắc quan hệ phản hồi Là nguyên tắc rất phổ biến đối với các dòng điện thoại hiện đại, Ngày trước cần phải tác động cứng, tức là tác động lên các phím chức năng, các n t trên bàn phím không thể hiện rõ sự tác động phản hồi ngay của hệ thống, nhưng sự phát triển của công nghệ cảm ứng đã cho thấy sự phản hồi trở lại ngay của hệ thống khi chạm vào các nút chức năng ngay trên màn hình. 10. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ Chu ng điện thoại thường phát theo chu kỳ, chính điều đó gây sự chú ý cho mọi người để biết có cuộc gọi hay tin nhắn đến. Sự nhấp nháy đèn tín hiệu trên điện thoại theo chu kỳ cũng chính là một cách gây sự ch đến người dùng. 11. Nguyên tắc liên tục tác động có ích Máy móc sinh ra để làm việc và đem lại lợi ích tốt nhất cho người dùng, chính vì vậy việc cải tiến từ bộ phận của thiết bị điện thoại lu n đem lại lợi ích ngày càng tăng cao Điều này thể hiện ở chỗ nâng cao hiệu suất thiết bị, tiết kiệm điện, kéo dài đuổi thọ, độ bền tăng cao v v… Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 24 12. Nguyên tắc cầu tròn hóa Cũng như con chuột bi máy tính có con lăn Một số điện thoại ngày này cũng d ng con bi lăn như một thiết bị điều khiển vị trí trên màn hình di động. Giúp cho việc di chuyện dễ dàng và hấp dẫn hơn d ng các phím chức năng qua lại lên xuống. Phần III Tổng kết Sự phát triển của công nghệ ngày càng nhanh và chúng ta khó có thể dự đoán trước tương lai điện thoại sẽ trở thành hình dạng như thế nào. Sức sáng tạo của con người là ko có giới hạn và vì vậy tương lai của điện thoại có thể sẽ rất nhiều hình dạng khác nhau, nhiều chức năng mới, kết hợp với những tính năng hiện đại khác. Có thể chiếc điện thoại có thể nằm gọn trên chiếc mắt kiết hay chỉ nhỏ như một tai phone, cũng có thể như một món trang sức đeo trên cổ nhưng lại có những tính năng của một chiếc điện thoại thông minh và hiện đại. Môn học : Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học Trang 25 Tài liệu tham khảo [1] Phan Dũng – Giáo trình sơ cấp tóm tắt : Phương pháp luận sáng tạo khoa học – kỹ thuật giải quyết vấn đề và ra quyết định – Trung tâm sáng tạo KHKT – TpHCM. [2] ũ Cao Đàm – Phương pháp luận nghiên cứu khoa học – Nhà xuất bản Đại học Hà Nội – 2001. [3] Hoàng Kiếm – lide Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học trong Tin Học [4] Hoàng Kiếm – Giải một bài toán trên máy tính như thế nào I, II, III – Nhà xuất bản Giáo dục – 2001, 2002, 2004. [5] Một số tài liệu, đề tài tham khảo của môn học từ khóa I – trường ĐH CNTT [6] Một số trang web giới thiệu về lịch sử chiếc điện thoại.