Đề tài Ứng dụng các nguyên tắc sáng tạo trong quá trình phát triển điện thoại di động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Bài thu hoạch: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Đề tài: ỨNG DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Giảng viên hướng dẫn: GS. TSKH. Hoàng Kiếm Học viên: Vũ Anh Tuấn MSHV: 1211080 Lớp: Cao học Khoa học Máy tính Khóa 22 TP.HCM, 12/2012 3 Lời mở đầu ............................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN ...................................... 6 1.1. Nguyên tắc phân nhỏ ................................................................................... 6 1.2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng ................................................................... 6 1.3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ ...................................................................... 6 1.4. Nguyên tắc phản đối xứng ........................................................................... 7 1.5. Nguyên tắc kết hợp ...................................................................................... 7 1.6. Nguyên tắc vạn năng ................................................................................... 7 1.7. Nguyên tắc chứa trong ................................................................................. 8 1.8. Nguyên tắc phản trọng lượng ....................................................................... 8 1.9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ .................................................................... 8 1.10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ...................................................................... 9 1.11. Nguyên tắc dự phòng................................................................................ 9 1.12. Nguyên tắc đẳng thế ................................................................................. 9 1.13. Nguyên tắc đảo ngược .............................................................................. 9 1.14. Nguyên tắc cầu hoá ................................................................................ 10 1.15. Nguyên tắc linh động ............................................................................. 10 1.16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” ....................................................... 10 1.17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác ....................................................... 10 1.18. Sử dụng các dao động cơ học ................................................................. 11 1.19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ ............................................................ 11 1.20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích ........................................................ 11 1.21. Nguyên tắc vượt nhanh ........................................................................... 12 1.22. Nguyên tắc biến hại thành lợi ................................................................. 12 1.23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi .................................................................. 12 1.24. Nguyên tắc sử dụng trung gian ............................................................... 12 1.25. Nguyên tắc tự phục vụ ............................................................................ 13 1.26. Nguyên tắc sao chép ............................................................................... 13 1.27. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ..................................................................... 13 4 1.28. Thay thế sơ đồ cơ học ............................................................................. 13 1.29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng ............................................................. 14 1.30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng ............................................................... 14 1.31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ .................................................................. 14 1.32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc .................................................................. 14 1.33. Nguyên tắc đồng nhất ............................................................................. 15 1.34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần ........................................... 15 1.35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng ............................................ 15 1.36. Sử dụng chuyển pha ............................................................................... 15 1.37. Sử dụng sự nở nhiệt ................................................................................ 16 1.38. Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh.............................................................. 16 1.39. Thay đổi độ trơ ....................................................................................... 16 1.40. Sử dụng các vật liệu phức hợp ................................................................ 16 CHƯƠNG 2. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG ........................................................................... 17 CHƯƠNG 3. KẾT LUẬN ...................................................................................... 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................... 25 Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 5 Lời mở đầu Ngày nay, khi mà mạng Internet có khắp mọi nơi, con người có điều kiện tiếp xúc với những tri thức trong tất cả các lĩnh vực. Những kiến thức này có khối lượng rất lớn, chúng ta không thể tiếp nhận hết được. Tuy nhiên, với lượng kiến thức đồ sộ vậy thì có phải ai cũng có thể thành công hay không? Câu trả lời là không. Cái quan trọng hơn đó chính là sự sáng tạo. Không có sáng tạo thì chúng ta sẽ không phát sinh ra được những cái mới, sẽ không có sự nhảy vọt về chất và lượng, sẽ không tạo ra sự khác biệt đáng kể. Đó chính là lý do mà sự sáng tạo có ý nghĩa rất quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Sau khi tham gia học chuyên đề “Phương pháp nghiên cứu khoa học và sáng tạo”, đồng thời được giới thiệu về bộ sách trình bày các thủ thuật, nguyên tắc sáng tạo cơ bản của GS. Phan Dũng dịch từ sách nguyên bản của giáo sư người Nga Altshuller, người viết mạnh dạn chọn đề tài “Ứng dụng các nguyên tắc sáng tạo trong quá trình phát triển điện thoại di động” cho bài thu hoạch của mình. Nội dung bài thu hoạch trình bày hai mảng nội dung chính 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  Đi sâu vào ứng dụng các nguyên tắc sáng tạo trong quá trình phát triển điện thoại di động Mặc dù người viết đã cố gắng tìm hiểu nhưng bài thu hoạch vẫn còn nhiều thiếu sót, mong thầy chỉ bảo thêm. Người viết xin chân thành cảm ơn GS. TSKH. Hoàng Kiếm đã tận tình truyền đạt kiến thức, chia sẽ những kinh nghiệm quý báu trong những giờ lên lớp. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 6 CHƯƠNG 1. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN 1.1. Nguyên tắc phân nhỏ Nội dung:  Chia nhỏ đối tượng thành các phần độc lập  Làm đối tượng trở nên tháo lắp được  Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng Thủ thuật này thường được dùng trong những trường hợp khó làm trọn gói, nguyên khối, một lần. Khi đó ta phải phân nhỏ cho vừa sức, cho dễ thực hiện, cho phù hợp với những phương tiện hiện có. Ví dụ: Dây kim loại 1 sợi to, cứng, khó cuộn tròn... nếu phân nhỏ thành dây kim loại nhiều sợi thì khắc phục được nhược điểm của dây một sợi to cứng. 1.2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng Nội dung:  Tách phần gây "phiền phức" hay ngược lại, tách phần duy nhất "cần thiết" ra khỏi đối tượng. Đối tượng có nhiều đặc điểm, tính chất, chức năng. Trong khi đó ta chỉ thực sự cần một trong những số đó. Do đó, ta không nên dùng cả đối tượng vì sẽ tốn thêm chi phí không cần thiết. Tương tự, ta nên tách khỏi thành phần gây phiền phức để khắc phục nhược điểm có trong đối tượng. Ví dụ: Áo gối, vỏ chăn bông…tách khỏi gối và chăn, nên khi bị bẩn không cần thiết phải giặt nguyên cả chăn hay gối 1.3. Nguyên tắc 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 phải có các chức năng khác nhau.  Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của công việc. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 7 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ phản ánh khuynh hướng phát triển: từ đơn giản sang phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng. Ví dụ: Mái nhà thường lợp bằng tôn tráng kẽm nhưng tại những chỗ cần lấy ánh sáng, người ta dùng tôn nhựa trong suốt 1.4. Nguyên tắc phản đối xứng Nội dung:  Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng, làm giảm bậc đối xứng của đối tượng. Ta có thể coi nguyên tắc phản đối xứng là trường hợp riêng của nguyên tắc phẩm chất cục bộ: làm tăng tính tương hợp giữa các phần của hệ với nhau và với môi trường bên ngoài, nhằm thực hiện chức năng một cách tốt nhất. Ví dụ: Các xe ô tô du lịch loại nhỏ có cửa mở ở cả hai phía nhưng các xe lớn như xe buýt chỉ mở phía tay phải sát với lề đường 1.5. 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 thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. Đối tượng mới được tạo nên do sự kết hợp thường có những tính chất, khả năng mà từng đối tượng riêng rẽ trước đây chưa có. Ví dụ: Búa có đầu đóng đinh, đầu nhổ đinh 1.6. Nguyên tắc vạn năng Nội dung:  Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác. Nguyên tắc vạn năng là trường hợp riêng của nguyên tắc kết hợp: kết hợp về mặt chức năng trên cùng một đối tượng. Ví dụ: Bút thử điện đồng thời là tuốc-nơ-vít Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 8 1.7. Nguyên tắc chứa trong Nội dung:  Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba.  Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác. Nguyên tắc chứa trong là trường hợp riêng, cụ thể hoá của nguyên tắc phẩm chất cục bộ. Điều này thể hiện ở chỗ, nếu trước kia không phân biệt "trong" và "ngoài" thì nay "trong" và "ngoài" có các phẩm chất, chức năng riêng. Ví dụ: Loại ăngten dùng cho máy thu thanh, thu hình, khi cần có thể kéo dài hoặc thu ngắn lại nhờ những ống kim loại đặt bên trong nhau 1.8. Nguyên tắc phản trọng lượng Nội dung:  Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng.  Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động. Nếu hiểu theo nghĩa đen, nguyên tắc phản trọng lượng là cụ thể hoá của nguyên tắc kết hợp: kết hợp đối tượng cho trước với đối tượng khác hoặc với môi trường bên ngoài, có lực nâng, để bù trừ với cái có hại là trọng lượng của đối tượng cho trước. Ví dụ: Nhảy dù, hãm máy bay bằng dù 1.9. Nguyên tắc 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 đối 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 Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 9 1.10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ Nội dung:  Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng. Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển. Ví dụ: Các loại giấy tờ in sẵn trước những phần chung cho tất cả mọi người để tiết kiệm thời gian, chỉ cần điền vào chỗ trống 1.11. Nguyên tắc 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 loại cầu chì, van chốt an toàn 1.12. Nguyên tắc đẳng thế Nội dung:  Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. Tinh thần chung của nguyên tắc này là phải đạt được kết quả cần thiết với năng lượng, chi phí ít nhất. Ví dụ: Dùng băng tải thay cho cần cẩu và ôtô 1.13. Nguyên tắc đảo ngược Nội dung:  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 Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 10 Ví dụ: Đối với cưa máy, cưa đứng yên còn gỗ chuyển động 1.14. Nguyên tắc cầu hoá Nội dung:  Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong , mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu.  Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn.  Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. Ví dụ: Thước dây chuyển thành thước cuộn 1.15. Nguyên tắc 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 lại bìa kẹp, cho phép lấy bớt hoặc thêm các tờ giấy rời 1.16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” Nội dung:  Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn. Khi đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. Quá trình phát triển thường đi từ đơn giản đến phức tạp, từ dễ đến khó, từ chưa hoàn thiện đến hoàn thiện. Tinh thần chung của nguyên tắc này là không nên quá cầu toàn, chờ đợi các điều kiện lý tưởng; giảm bớt yêu cầu để bài toán dễ giải hơn mặc dù kết quả không thật hoàn toàn như ý muốn nhưng chấp nhận được. Ví dụ: Thắt lưng, dây đồng hồ đục thừa nhiều lỗ để những người sử dụng khác nhau đều dùng được 1.17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác Nội dung:  Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 11 phẳng (hai chiều). Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều).  Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng.  Đặt đối tượng nằm nghiêng.  Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước.  Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. Ví dụ: Các đường giao thông nhiều tầng trên mặt đất và dưới mặt đất 1.18. Sử dụng các dao động cơ học Nội dung:  Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động ( đến tầng số siêu âm).  Sử dụng tầng số cộng hưởng.  Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện.  Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ. Ví dụ: Quả chuông, ghế xích đu, võng, cầu bập bênh...... cho trẻ em chơi 1.19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ Nội dung:  Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung).  Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ.  Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác. Ví dụ: Các loại đèn chớp nháy dùng cho quảng cáo, khiêu vũ, tín hiệu báo động, giao thông... 1.20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích Nội dung:  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).  Khắc phục vận hành không tải và trung gian. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 12  Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay. Ví dụ: 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 1.21. Nguyên tắc 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: Để tránh đau đớn cho bệnh nhân, những thao tác như tiêm chủng, nhổ răng, nắn khớp xương...thường làm rất nhanh 1.22. Nguyên tắc biến hại thành lợi Nội dung:  Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi.  Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp 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 thủy điện 1.23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi Nội dung:  Thiết lập quan hệ phản hồi.  Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. Ví dụ: Kính đeo mắt đổi màu - thay đổi độ trong suốt tùy theo cường độ ánh nắng mặt trời 1.24. Nguyên tắc 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 Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 13 1.25. Nguyên tắc tự phục vụ Nội dung:  Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa.  Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lượng dư. Nguyên tắc tự phục vụ phản ánh khuynh hướng phát triển: đối tượng dần tiến đến tự động thực hiện công việc hoàn toàn. Ví dụ: Hệ thống bơm cấp nước và ngắt tự động 1.26. Nguyên tắc 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 đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình  vẽ) với các tỷ lệ cần thiết.  Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. Ví dụ: Các loại bản đồ, sơ đồ, hình vẽ, ảnh chụp, đồ thị, … 1.27. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt Nội dung:  Thay thế đối tượng đắt tiền bằng các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí dụ như về tuổi thọ). Ví dụ: Khăn lau tay, lau mặt dùng một lần rồi bỏ 1.28. 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 đối tượng. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 14  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.  Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ. Ví dụ: Cần cẩu dùng móc và cần cẩu dùng nam châm điện 1.29. 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 khí, thủy tĩnh, thủy phản lực. Ví dụ: Dây cung, dây nỏ chuyển sang sử dụng bơm nén, súng hơi 1.30. 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 đồ dùng gia đình bằng nhựa 1.31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ Nội dung:  Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ…).  Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. Ví dụ: Các tấm mút, đệm mút, … 1.32. Nguyên tắc 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 những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang.  Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 15  Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp. Ví dụ: Các vật chứa trong suốt có thể nhìn thấy chất đựng bên trong 1.33. Nguyên tắc đồng nhất Nội dung:  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. Ví dụ: Khi thay dây xích, người ta thay luôn bánh xích để bảo đảm sự tương hợp 1.34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần Nội dung:  Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi..) hoặc phải biến dạng.  Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. Ví dụ: Chỉ khâu tự tiêu dùng trong phẫu thuật 1.35. 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 này, người ta phơi khô hoặc ướp muối 1.36. 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... Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 16 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 1.37. Sử dụng sự nở nhiệt Nội dung:  Sử dụng sự nở (hay co) 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 1.38. 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.  Thay ôxy giàu ôzôn (hoặc ôxy bị ion hoá) bằng chính ôzôn. Ví dụ: Người Nga đã thí nghiệm thấy rằng, nếu cho heo uống loại nước ga đặc biệt: hỗn hợp nước và ôxy hoà tan thì chúng tăng trọng một cách đáng kể 1.39. 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 bơm các khí trơ 1.40. Sử dụng các vật liệu phức hợp Nội dung:  Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite). Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 17 CHƯƠNG 2. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Trong bài thu hoạch này chủ yếu tập trung vào việc phát triển các dòng điện thoại của Blackberry. Blakberry là thương hiệu điện thoại thuộc công ty điện tử Canada chuyên sản xuất buôn bán các thiết bị và giải pháp di động Research in Motion (RIM). RIM được thành lập năm 1984 tại Waterloo, Ontario, Canada và là công ty đứng đầu danh sách phát triển nhanh nhất theo thống kê tạp chí Fortune năm 2007 - 2009. Trước khi sản xuất Blackberry, RIM hợp tác với RAM Mobile Data và Ericsson để chuyển mạng dữ liệu không dây thành mạng máy tính nhắn tin hai chiều và e-mail không dây Mobitex do Ericsson phát triển trước đó. Thành tựu mang lại là sự ra đời của máy nhắn tin Inter@ctive 950 vào ngày 26 tháng 8 năm 1998. Chức năng chính của chiếc máy này là gửi và nhận tin nhắn, e-mail, fax…với vi xử lý 32 Bit Intel 386, bộ nhớ 1Mb và 204 Kbytes SRAM Inter@ctive 950 Ngày 11 tháng 4 năm 2000, RIM cho ra đời máy 957 Wireless Handheld và chiếc máy này được xem như là “biểu tượng”, là “linh hồn” của các thế hệ Blackberry sau này. Máy có màn hình rộng, đèn backlight chiếu sáng, vi xử lý 32 bit Intel 386, bộ nhớ 5 Mb và tích hợp cả modem không dây. 957 Wireless Handheld Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 18 Ngày 04 tháng 03 năm 2002, RIM lần đầu tiên giới thiệu Blackberry 5810 có tính năng thoại. Tên gọi Blackberry ra đời khi RIM làm việc với công ty Lexicon Branding, là một công ty về thương hiệu nổi tiếng đã từng đặt tên cho Intel Pentium và Apple PowerBoook. Khi nhìn thiết kế Blackberry, một chuyên gia của Lexincon đã ấn tượng với bàn phím Qwerty với những hạt nhỏ bé trông giống như quả “dâu tây”, nhưng tên gọi “strawberry” phát âm dài, chậm và không mạnh mẽ, vì vậy đã có đề nghị đổi sang “Blackbrerry” và được sự đồng ý của RIM. Cái tên “Blackberry” ra đời từ đó. Thiết kế của Blackberry 5810 không thực sự bắt mắt, và người dùng vẫn phải gắn tai nghe để thực hiện cuộc gọi. Nhưng chiếc máy này sử dụng hệ điều hành J2ME, hỗ trợ email không dây, SMS, trình duyệt WAP, hỗ trợ mạng GMS/GPRS, là thiết bị mạnh nhất hiện thời và khẳng định bước chuyển biến của RIM tham gia vào lĩnh vực điện thoại thông minh. Blackberry 5810 Hơn 10 năm có mặt trên thị trường, RIM không ngừng cải tiến dòng điện thoại Blackberry để phù hợp hơn với nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng, đồng thời phát huy các thế mạnh sẵn có. Từ năm 2003 đến nay, RIM cho ra đời thêm 16 thế hệ Blackberry, trong đó có những sản phẩm để lại ấn tượng sâu sắc, là mơ ước của nhiều người sử dụng, đặc biệt là giới doanh nhân. Blackberry 9780 Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 19 Gần đây nhất, RIM giới thiệu ra thị trường những sản phẩm Blackberry với hệ điều hành Blackberry OS 7 như Blackberry Bold 9900, Blackberry Bold 9700, Blackberry Curve 9360, Blackberry Curve 9380. Blackberry Bold 9900 là dòng Smartphone với nhiều tính năng ưu việt, cấu hình mạnh mẽ. Chip xử lý 1.2 Ghz, mạnh gần gấp đôi những chiếc Blackberry mạnh nhất khác đang có mặt trên thị trường, bộ nhớ RAM 768Mb RAM, màn hình cảm ứng điện dung 2.8”, độ phân giải 640x480 điểm ảnh, bộ nhớ trong 8G, camera 5.0 hỗ trợ quay phim HD 720p. Vỏ ngoài của máy được viền bằng khung kim loại chống rỉ, nắp lưng được làm bằng sợi thuỷ tinh và là chiếc điện thoại Blackberry mỏng nhất cho đến thời điểm hiện nay. Blackberry Bold Touch 9900 Dựa trên các dòng sản phẩm Blackberry đã cho ra đời, giờ chúng ta sẽ xem xét RIM đã sử dụng những nguyên tắc sáng tạo nào trong việc phát triển chúng. Khi cho ra đời Blackberry, thay vì trả lời câu hỏi “Tạo ra chiếc điện thoại như thế nào?”, RIM đã đặt ra câu hỏi “sản phẩm được tạo ra để làm gì?”. Ngay từ những ngày đầu, RIM xác định mục tiêu chính với sản phẩm của họ là email và SMS, bởi vậy, những chiếc Blackberry đầu tiên thậm chí không có loa. Phương châm mà Mike Lazaridis, CEO của RIM đề ra khi phát triển dòng sản phẩm này luôn tập trung vào tính năng e-mail. Khi cho ra đời Blackberry, thay vì trả lời câu hỏi “Tạo ra chiếc điện thoại như thế nào?”, RIM đã đặt ra câu hỏi “sản phẩm được tạo ra để làm gì?”. Ngay từ những ngày đầu, RIM xác định mục tiêu chính với sản phẩm của họ là email và SMS, bởi vậy, những chiếc Blackberry đầu tiên thậm chí không có loa. Phương châm mà Mike Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 20 Lazaridis, CEO của RIM đề ra khi phát triển dòng sản phẩm này luôn tập trung vào tính năng e-mail. Điều này thể hiện ngay trên thiết kế của chiếc máy với những phím bấm riêng biệt. Khi nhìn vào nhiều phím có thể bạn nghĩ rằng mất thời gian cho việc bấm phím và sử dụng phức tạp, tuy nhiên, bàn phím mà RIM thiết kế có sự cân bằng giữa số phím bấm và công việc mà chiếc điện thoại cần làm. Do vậy, người sử dụng có thể hoàn thành các tác vụ với số lần bấm tối thiểu và chính vì thế, chiếc điện thoại Blackberry trở nên đơn giản. Blackberry 5810 ra đời với tính năng thoại, tuy vẫn phải sử dụng tai nghe và mic gắn ngoài. Nhưng với khả năng kết nối internet, email và lướt web, chiếc máy này đã được trang bị mạnh nhất thời điểm đó và đánh dấu sự tham gia của RIM vào thị trường điện thoại thông minh. Một dấu ấn riêng của Blackberry chính là “trackwheel - bánh xe”. Trackwheel giữ vai trò chính trong việc điều khiển điện thoại trong nhiều dòng sản phẩm liên tiếp của RIM. Khi sử dụng trackwheel, người sử dụng chọn chương trình thực hiện với cơ chế cuộn nhanh chóng, chính xác và dễ dàng. Tất cả những gì người dùng cần làm là xoay và click vào trackwheel, gần giống như việc điều khiển chuột trên máy tính. Một vấn đề đặt ra là khi xử lý danh bạ hay tin nhắn dài thì trackwheel tỏ ra không hiểu quả, vì vậy những nhà thiết kế của RIM đã tạo ra những phím tắt: phím T để lên trên cùng, B để xuống dưới cùng, …vv Ngoài đối tượng khách hàng doanh nhân, RIM còn hướng đến khách hàng cá nhân thích sở hữu thiết bị đa năng với thiết kế kiểu dáng ½ Qwerty - 2 kí tự trên một phím, gọi là Suretype. Kiểu bàn phím này giúp nhập liệu nhanh nhưng lại nhỏ gọn hơn, thuận tiện khi cho vào túi quần, túi áo. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 21 Ngoài những ưu tiên hàng đầu về email và SMS, RIM còn chú trọng tới những ứng dụng dành cho doanh nghiệp như khả năng đồng bộ thông tin cá nhân với máy tính thông qua phần mềm Intellisync, hay khả năng thông báo chứng khoán tự động. Điểm tinh tế nữa là khả năng điều chỉnh độ đậm nhạt, dày mỏng của font chữ cũng như việc kiểm soát âm lượng. Bởi vậy, không phải tự nhiên mà Blackberry được giới doanh nhân ưa chuộng đến thế. Khi nhu cầu về việc thay đổi, thực hiện các ứng dụng ngày một nhiều hơn, mất thời gian hơn và trackwheel có nhiều hạn chế thì RIM đã thay thế bằng track-ball, với phương thức lăn bi và chọn. Chiếc điện thoại đầu tiên sử dụng track-ball là Pearl 8110 có hình dáng nhỏ gọn, bàn phím Suretype, màn hình màu, hỗ trợ đa phương tiện đầy đủ, thẻ nhớ, camera 1.3 MP…Với nhiều sự thay đổi phù hợp với thị hiếu mà chiếc điện thoại này được đón nhận nồng nhiệt, nhất là phái nữ và giới trẻ. Trong quá trình phát triển Blackberry sử dụng track-ball như 81xx Pearl, 82xx Curve, 88xx, Bold 9900, … thì phát sinh nhiều lỗi trong cơ chế bi lăn, do vậy RIM chuyển qua track-pad cho những dòng sản phẩm mới. Track-pad vẫn sử dụng cơ chế di chuyển và chọn, nhưng nó mang đến tính ổn định và nhạy hơn. Đây cũng là khởi điểm cho việc tạo ra những chiếc điện thoại cảm ứng đầu tiên trên thế giới. Blackberry Storm đã tạo ra một làn sóng đổi mới cho dòng sản phẩm của RIM, thiết kế cửa nó bỏ đi bàn phím Qwerty, chỉ để lại đúng 4 phím chức năng và màn hình cảm ứng. Năm 2011, RIM cho ra đời Blackberry Bold Touch kết hợp màn hình cảm ứng và bàn phím Qwerty. Màn hình cảm ứng mang đến sự tiện dụng khi chọn những ứng dụng, trong khi bàn phím Qwerty lại giúp người dùng soạn thảo nhanh hơn, cảm giác khi dùng chiếc điện thoại này gần giống như chiếc máy tính đầy đủ chuột và bàn phím. Nhược điểm của RIM so với các hãng sản xuất Smartphone khác làm mất dần thị phần trên thị trường là giao diện người dùng. Vì vậy, RIM đã chính thức mua lại công ty thiết kế đồ họa của Thụy Điển - The Astonishing Tribe (TAT) nhằm nỗ lực cải tiến sản phẩm của mình. TAT là công ty nổi tiếng về việc thiết kế tuỳ biến giao diện Android trên T-mobile G1 từ tháng 10 năm 2008. Về ý tưởng giao diện, công ty tập trung thế mạnh vào khả năng điều khiển bằng cử chỉ và các phần cứng tiên tiến hiện đại và xử lý đồ hoạ 3D. Từ những tính mới, riêng biệt này ta có thể thấy RIM sử dụng những nguyên tắc sáng tạo sau: Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 22  Nguyên tắc phân nhỏ: Chia bàn phím gồm 9 phím chứa số và kí tự thành bàn phím với mỗi phím là 1 kí tự. Việc này giúp cho người dùng soạn thảo văn bản nhanh hơn, tiện dụng hơn, chú trọng vào chức năng chính là SMS và e-mail, khi mà việc bấm kí tự tạo thành văn bản là những thao tác thường xuyên nhất.  Nguyên tắc kết hợp: Tính năng ban đầu mà RIM tập trung vào là SMS và e- mail, vì vậy những sản phẩm đầu tiên của RIM là máy nhắn tin. Sau đó mới tích hợp chức năng thoại để cho ra đời Blackberry và ngày càng phát triển tính đa chức năng của chiếc điện thoại này. Ngoài ra, việc thiết kế bàn phím sao cho thuận tiện khi thực hiện các tác vụ, ví dụ phím Space khi bấm 2 lần thì cho ra dấu chấm, dấu cách và chữ viết hoa, hoặc tạo ra dấu chấm, chữ @ trên địa chỉ mail.  Nguyên tắc vạn năng: Rõ ràng Blackberry không chỉ là chiếc điện thoại với chức năng đàm thoại thông thường. Ngay từ đầu nó đã thể hiện tính đa phương tiện và ngày càng hỗ trợ đắc lực cho người dùng đúng với phương châm “Always on, Always connected”, thể hiện ở tính năng đồng bộ hoá với máy tính, đảm bảo các tiện ích cá nhân, dịch vụ Push mail, cấu hình mạng không dây, hỗ trợ GMS/GPRS, thông báo chứng khoán tự động. Những người doanh nhân là những người bận rộn, tiết kiệm thời gian, đồng thời nhu cầu sử dụng sản phẩm đa dạng, phong phú, tinh tế. Với những tính đặc thù, Blackberry đã chiều lòng được cả những vị khách khó tính nhất.  Nguyên tắc cầu (tròn ) hoá: Là nguyên tắc được RIM sử dụng khi chuyển trackwheel sang track-ball, và từ track-ball sang trackpad để hoàn thiện cơ chế lăn bi, giúp người sử dụng dể dàng chọn các ứng dụng, thực hiện thao tác nhanh và giảm lỗi.  Nguyên tắc linh động: Đối tượng hướng đến chủ yếu của RIM là khách hàng khối doanh nghiệp, tuy nhiên để phục vụ nhu cầu của khách hàng cá nhân yêu thích sản phẩm đa phương tiện, RIM đã thiết kế 1 số dòng sản phẩm với bàn phím nhỏ gọn ½ Qwerty - Suretype. Hay để phục vụ thị hiếu giới trẻ và phái nữ, RIM cũng đã cải thiện đáng kể về kiểu dáng và giao diện máy. Thay đổi từ màn hình đen trắng sang màn hình màu và nâng cao chất lượng đồ họa. RIM luôn chú trọng chức năng check mail, internet, dịch vụ tiện ích cá nhân…Không phải ngẫu nhiên mà Blackberry có mặt trên thị trường hơn 12 năm nhưng RIM cho ra đời 16 series sản phẩm, chứng tỏ mức độ cố gắng cải Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 23 tiến để phục vụ nhu cầu tăng nhanh, đa dạng cho người dùng, RIM đã biến đổi không ngừng để luôn luôn phù hợp với xu thế thời đại.  Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”: Khi chuyển mình qua dòng điện thoại Smartphone để cạnh tranh với các hãng khác, đồng nghĩa với việc RIM chấp nhận Blackberry gặp hạn chế về thời lượng sử dụng pin, và đây vẫn là bài toán khó giải đặt ra cho các nhà sản xuất hiện nay.  Nguyên tắc biến hại thành lợi: Lúc đầu, khi nghĩ đến bàn phím Qwerty người ta thường nghĩ việc sử dụng nhiều phím bấm sẽ phức tạp và không phù hợp với thói quen dùng điện thoại thông thường. Tuy nhiên, RIM đã tính toán tạo ra bàn phím cho Blackberry sao cho khi thực hiện các thao tác một cách thuận tiện với số lần bấm ít nhất, ngoài ra có một số phímvới những lần bấm nhất định sẽ thực hiện những chức năng khác nhau.  Nguyên tắc đồng nhất: Các dòng điện thoại Blackberry tuy thay đổi về cấu hình, nhưng về mặt chức năng đều tập trung thế mạnh vào tiện ích cá nhân, push mail, sms, internet, ….bởi vậy, đối tượng khách hàng của RIM thường ổn định và lâu dài. Khi cầm chiếc Blackberry trên tay dù nó thuộc dòng sản phẩm nào, bạn dễ dàng nhận ra kiểu dáng quen thuộc mà giới chuộng nó vẫn quen gọi bằng cái tên gốc “quả dâu đen” Trên thực tế, quá trình sáng tạo và đổi mới không phải chỉ áp dụng các nguyên tắc, thủ thuật một cách rời rạc cứng nhắc, mà là sự kết hợp hài hoà nhiều nguyên tắc. Quá trình biến ý tưởng thành sản phẩm và hoàn thiện mỗi một chi tiết cần có sự đầu tư công sức, niềm đam mê, làm việc nghiêm túc và phối hợp nhiều bộ phận, nhiều quy trình. Do vậy, việc phát hiện ra các nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong quá trình phát triển sản phẩm Blackberry cũng chỉ là tương đối và chưa thực sự đầy đủ. Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 24 CHƯƠNG 3. KẾT LUẬN Nghiên cứu khoa học nói chung và trong tin học nói riêng luôn đòi hỏi quá trình học tập, nghiên cứu tích cực, có phương pháp cụ thể. Vận dụng các phương pháp giải quyết vấn đề theo khoa học phát minh, sáng chế đóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo ra các sản phẩm công nghệ. Với tính liên tục đổi mới, phát triển nhanh, đa dạng thì lĩnh vực này yêu cầu càng cao về sáng tạo. Chúng ta cũng nhận thấy rằng công nghệ thông tin ra đời muộn nhưng lại phát triển chóng mặt, sự cạnh tranh cao và ứng dụng mạnh mẽ trong hầu hết các lĩnh vực hiện nay. Sự tiếp cận thông tin không còn giới hạn về mặt không gian, thời gian. Chỉ những thiết bị nhỏ gọn nhưng lại có thể kết nối cả thế giới trong tầm tay. Mỗi một sản phẩm ra đời và tạo được thương hiệu là sự kết tinh của những ý tưởng sâu sắc trong quá trình tư duy sáng tạo không ngừng nghỉ. Như một tựa đề của cuốn sách mà GS. Altshuller đã từng viết: “Trở thành nhà sáng tạo. Tại sao không?”, mỗi cá nhân đều có thể vận dụng phương pháp để rèn luyện cho chính mình không chỉ trong nghiên cứu khoa học, trong học tập, mà còn trong cả đời sống thường ngày. Trong phạm vi hẹp của bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học” chắc chắn tôi còn có nhiều thiếu sót. Vì vậy, tôi rất mong muốn nhận được ý kiến đóng góp của GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm và các bạn học viên để hoàn thiện hơn.. Trân trọng cảm ơn! Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Atshuler (1991). “Giải 1 bài toán phát minh sáng chế”, Nhà xuất bản thống kê [2] Phan Dũng (1998). “Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật”, Nhà xuất bản TP.HCM [3] GS.TSKH Hoàng Kiếm(2012). “Slides bài giảng Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học” [4] Vũ Cao Đàm(2001). “Phương pháp luận nghiên cứu khoa học”, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. [5] Một số thông tin, tư liệu, hình ảnh từ Internet