Nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong tin học: Sự phát triển các thế hệ chuột máy tính

................................................................ .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1. Loại và nguồn gốc dữ liệu có được của 3 phương pháp. ...... Error! Bookmark not defined. Bảng 2. Thời gian thực hiện của 3 phương pháp phân tích nghề ....... Error! Bookmark not defined. Bảng 3. 29 năng lực của sinh viên ngành cơ khí ô tô được phân tích trong nghiên cứu .......................................................................................... Error! Bookmark not defined. Bảng 4. Sơ đồ DACUM phân tích nghề làm chả (giò) lụa .. Error! Bookmark not defined. DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1. Thiết bị trỏ (chuột máy tính) đầu tiên ................................................................... 15 Hình 2. Chuột quang và nguyên tắc hoạt động ................................................................. 16 Hình 3. Cơ chế hoạt động của chuột quang....................................................................... 17 Hình 4. Cổng kết nối COM của chuột .............................................................................. 17 Hình 5. Cổng kết nối PS/2 của chuột ................................................................................ 17 Hình 6. Cổng kết USB của chuột...................................................................................... 18 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .................................................. 4 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .................................................... 4 LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................. i PHẦN I. DẪN NHẬP..................................................................... 2 PHẦN II. NỘI DUNG .................................................................... 4 2.1. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ...................................................... 4 2.1.1. Nguyên tắc phân nhỏ ..............................................................................4 2.1.2. Nguyên tắc tách khỏi ..............................................................................4 2.1.3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ..................................................................4 2.1.4. Nguyên tắc phản đối xứng ......................................................................4 2.1.5. Nguyên tắc kết hợp .................................................................................4 2.1.6. Nguyên tắc vạn năng ...............................................................................5 2.1.7. Nguyên tắc chứa trong ............................................................................5 2.1.8. Nguyên tắc phản trọng lượng ..................................................................5 2.1.9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ ................................................................5 2.1.10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ...................................................................5 2.1.11. Nguyên tắc dự phòng ............................................................................5 2.1.12. Nguyên tắc đẳng thế ..............................................................................6 2.1.13. Nguyên tắc đảo ngược...........................................................................6 2.1.14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa .....................................................................6 2.1.15. Nguyên tắc linh động ............................................................................6 2.1.16. Nguyên tắc thiếu hoặc thừa ...................................................................6 2.1.17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác ......................................................6 2.1.18. Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học ..............................................7 2.1.19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ ...........................................................7 2.1.20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích .......................................................7 2.1.21. Nguyên tắc vượt nhanh .........................................................................7 2.1.22. Nguyên tắc biến hại thành lợi ................................................................8 2.1.23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi ................................................................8 2.1.24. Nguyên tắc sử dụng trung gian ..............................................................8 2.1.25. Nguyên tắc tự phục vụ ..........................................................................8 2.1.26. Nguyên tắc sao chép .............................................................................8 2.1.27. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ....................................................................8 2.1.28. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học ..........................................................9 2.1.29. Nguyên tắc sử dụng các kết cấu khí và lỏng ..........................................9 2.1.30. Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng ...........................................9 2.1.31. Nguyên tắc sử dụng các vật liệu nhiều lỗ ..............................................9 2.1.32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc .................................................................9 2.1.33. Nguyên tắc đồng nhất ......................................................................... 10 2.1.34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần ....................................... 10 2.1.35. Nguyên tắc thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng ....................... 10 2.1.36. Nguyên tắc sử dụng chuyển pha .......................................................... 10 2.1.37. Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt .......................................................... 10 2.1.38. Nguyên tắc sử dụng các chất oxi hóa mạnh ......................................... 10 2.1.39. Nguyên tắc thay đổi độ trơ .................................................................. 11 2.1.40. Nguyên tắc sử dụng các vật liệu hợp thành ......................................... 11 2.2. ÁP DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG PHÁT TRIỂN CHUỘT MÁY TÍNH ................................................................... 11 2.2.1. Tổng quan về chuột máy tính ................................................................ 11 2.2.2. Quá trình phát triển chuột máy tính ....................................................... 14 A. Cơ chế cảm ứng ............................................................................................... 15 B. Kiểu kết nối ..................................................................................................... 17 C. Phím bấm và bánh xe cuộn............................................................................... 19 D. Tốc độ và độ chính xác .................................................................................... 19 E. Những biến thể của chuột máy tính .................................................................. 21 2.2.3. Các nguyên tắc sáng tạo được áp dụng để phát triển chuột máy tính ..... 22 (1) Nguyên tắc tách khỏi....................................................................................... 22 (2) Nguyên tắc phẩm chất cục bộ .......................................................................... 22 (3) Nguyên tắc phản đối xứng ............................................................................... 22 (4) Nguyên tắc kết hợp ......................................................................................... 22 (5) Nguyên tắc vạn năng ....................................................................................... 22 (6) Nguyên tắc chứa trong .................................................................................... 23 (7) Nguyên tắc phản trọng lượng .......................................................................... 23 (8) Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học .................................................................... 23 (9) Nguyên tắc thay đổi các thông số lý hóa .......................................................... 23 PHẦN III. KẾT LUẬN ................................................................ 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................... 25 PPNCKH trong Tin học - i - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên: Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 LỜI NÓI ĐẦU Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học là một môn học bắt buộc thuộc chương trình đào tạo cao học ngành Công nghệ thông tin tại trường Đại học Công nghệ thông tin – Đại học Quốc gia TP. HCM. Ngoài các buổi học được giảng viên truyền đạt trực tiếp trên lớp, các học viên được giao tìm hiểu các chủ đề liên quan đến môn học để thấu hiểu sâu sắc từng vấn đề đó và trình bày lại những hiểu biết thông qua một bài tiểu luận. Qua thời gian tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu, em đã đúc kết lại những vấn đề cơ bản, quan trọng nhất của vấn đề nghiên cứu và trình bày lại trong bài tiểu luận này với chủ đề “Nguyên tác sáng tạo áp dụng trong Tin học: sự phát triển các thế hệ chuột máy tính”. Tài liệu tham khảo chính của bài viết là tập tài liệu bài giảng môn Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học của GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm, giảng viên phụ trách môn học này. Ngoài ra, bài viết cũng tham khảo thêm một số tài liệu khác có liên quan đến chủ đề báo cáo được liệt kê ở phần tài liệu tham khảo. PPNCKH trong Tin học - 2 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 PHẦN I. DẪN NHẬP Trong lịch sử phát triển, loài người chúng ta đã trải qua một số thời kỳ mang tính cách mạng, được đánh dấu bởi một vài sự thay đổi mang tính cách tân, sáng tạo và tích cực. Trong đó nổi bật lên là các thời kỳ: công xã nguyên thủy, chiếm hữu nô lệ, phong kiến, tư bản chủ nghĩa và xã hội chủ nghĩa. Song song với các thời kỳ mang tính giai cấp đó là các thời đại như: săn bắt và hái lượm, lúa nước, đồng thau, … và mới nhất đây là thời đại thông tin, máy tính điện tử, internet. Trong hoạt động sản xuất, kinh doanh, đôi khi chỉ cần có một ý tưởng nhỏ, một sáng tạo nhỏ cũng có thể tạo ra một cuộc cách mạng làm thay đổi rất lớn đến sản lượng, chất lượng hàng hóa, sản phẩm, dịch vụ. Trong lĩnh vực Tin học cũng vậy, trải qua vài chục năm hình thành và phát triển, ngành Tin học đã phát triển như vũ bão và đã góp phần tạo ra rất nhiều của cải vật chất và tinh thần cho con người. Đồng thời Tin học cũng làm thay đổi nhận thức, suy nghĩ của con người ở một vài phương diện. Vậy đâu là những nhân tố chính làm thay đổi nhận thức của con người trong thời đại mới này. Một trong những câu trả lời đó là “sự sáng tạo và đổi mới” trong lao động, sản xuất. Khoa học Sáng tạo được nói đến nhiều trong khoảng thời gian gần đây. Vậy sáng tạo ở đây được hiểu như thế nào? Mỗi người làm việc, không thể không suy nghĩ và đòi hỏi cải tiến công việc phải là cơ sở cho mọi suy nghĩ của chúng ta. Nói cách khác, mỗi người chúng ta đều cần suy nghĩ để sáng tạo. Tư duy sáng tạo là tài nguyên cơ bản nhất của mỗi con người. Chúng ta cần sáng tạo vì chúng ta cảm thấy rằng, mọi việc cần được thực hiện theo cách đơn giản hơn và tốt hơn. Dù chúng ta tài giỏi như thế nào, chúng ta vẫn luôn mong muốn tốt hơn nữa. Sáng tạo gắn liền với sự thay đổi, đưa ra cái mới (đổi mới), sáng chế, các ý tưởng mới, các phương án lựa chọn mới. Sự sáng tạo thuộc về năng lực ra quyết định, thuộc về sự kết hợp độc đáo hoặc liên tưởng, phát ra các ý tưởng đạt được kết quả mới và ích lợi. Mọi người có thể dùng tính sáng tạo của mình để đặt vấn đề một cách bao quát, phát triển các phương án lựa chọn, làm phong phú các khả năng và tưởng tượng các hậu quả có thể nảy sinh. Tóm lại, ta làm được gì mới, khác và có ích lợi, đấy là sáng tạo. Sự sáng tạo nảy sinh ở mọi tầng lớp và mọi giai đoạn trong cuộc sống của chúng ta. PPNCKH trong Tin học - 3 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Ðối với một công ty hay tổ chức, tài nguyên quan trọng nhất chính là nguồn nhân lực, tức là những người làm việc cho công ty, tổ chức. Họ gồm các thợ bảo trì, những người bán hàng, các công nhân trong dây chuyền sản xuất, những người đánh máy… và các cán bộ quản lý mọi cấp bậc. Nguồn nhân lực của công ty làm cho các tài nguyên khác hoạt động, mang lại hiệu quả cao. Thiếu nhân sự tốt, một công ty, tổ chức, dù được trang bị máy móc hoàn hảo nhất, được tài trợ tốt nhất, sẽ hoạt động kém hiệu quả. Lĩnh vực Tin học cũng trải qua những giai đoạn phát triển mang tính đột phá như máy tính cá nhân, máy tính để bản, netbook, máy tính bảng, … Nghĩa là trong lĩnh vực Tin học cũng có rất nhiều sự “sáng tạo” trong đó. Để minh chứng cho sự sáng tạo áp dụng trong Tin học và để thấy được bản chất của các nguyên tắc sáng tạo cũng như việc áp dụng các nguyên tắc đó một cách cụ thể như thế nào, bài viết đề cập đến một khía cạnh nhỏ trong Tin học, đó là quá trình ra đời và phát triển của “chuột máy tính” – một thiết bị không thể thiếu của một hệ thống máy tính. Nội dung chính của tiểu luận bao gồm 3 phần: phần đầu giới thiệu sơ lược các nguyên tắc sáng tạo, trong đó đăc biệt nhấn mạnh đến các nguyên tắc đã được áp dụng để phát triển các thế hệ chuột máy tính, phần tiếp theo trình bày quá trình phát triển của chuột máy tính và sự áp dụng các nguyên tắc sáng tạo trong đó, phần cuối cùng là một vài nhận xét, kết luận về chủ đề. PPNCKH trong Tin học - 4 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 PHẦN II. NỘI DUNG 2.1. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO Phần này điểm qua các nguyên tắc sáng tạo trong khoa học kỹ thuật. Đặc biệt nhấn mạnh đến các nguyên tắc đã được áp dụng trong việc phát triển các thế hệ chuột máy tính. 2.1.1. Nguyên tắc phân nhỏ  Chia đối tượng thành các phần độc lập.  Làm đối tượng trở nên tháo lắp được.  Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng. 2.1.2. Nguyên tắc tách khỏi Tách phần gây “phiền phức” (tính chất “phiền phức”) hay ngược lại tách phần duy nhất “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng. 2.1.3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ  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 đối với công việc. 2.1.4. Nguyên tắc phản đối xứng Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung giãm bật đối xứng). 2.1.5. Nguyên tắc kết hợp PPNCKH trong Tin học - 5 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011  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. 2.1.6. Nguyên tắc vạn năng Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác. 2.1.7. Nguyên tắc chứa trong  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. 2.1.8. Nguyên tắc phản trọng lượng  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... 2.1.9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại ). 2.1.10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ  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. 2.1.11. Nguyên tắc dự phòng PPNCKH trong Tin học - 6 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. 2.1.12. Nguyên tắc đẳng thế Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. 2.1.13. Nguyên tắc đảo ngược  Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, 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. 2.1.14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa  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 độg quay, sử dung lực ly tâm. 2.1.15. Nguyên tắc linh động  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. 2.1.16. Nguyên tắc thiếu hoặc thừa Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. 2.1.17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác  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 PPNCKH trong Tin học - 7 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 mặt phẳng (hai chiều). Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều).  Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng.  Đặt đối tượng nằm nghiêng.  Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước.  Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. 2.1.18. Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học  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. 2.1.19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ  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 các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác. 2.1.20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích  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.  Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động qua. 2.1.21. Nguyên tắc vượt nhanh  Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. PPNCKH trong Tin học - 8 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011  Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết. 2.1.22. Nguyên tắc biến hại thành lợi  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. 2.1.23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi  Thiết lập quan hệ phản hồi  Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. 2.1.24. Nguyên tắc sử dụng trung gian Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp. 2.1.25. Nguyên tắc tự phục vụ  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. 2.1.26. Nguyên tắc sao chép  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 biẻu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. 2.1.27. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt PPNCKH trong Tin học - 9 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí dụ như về tuổi thọ). 2.1.28. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học  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  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. 2.1.29. Nguyên tắc sử dụng các kết cấu khí và lỏng Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực. 2.1.30. Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng  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. 2.1.31. Nguyên tắc sử dụng các vật liệu nhiều lỗ  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. 2.1.32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc  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. PPNCKH trong Tin học - 10 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011  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. 2.1.33. Nguyên tắc đồng nhất Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước. 2.1.34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần  Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không càn 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. 2.1.35. Nguyên tắc thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng  Thay đổi trạng thái đối tượng.  Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc.  Thay đổi độ dẻo  Thay đổi nhiệt độ, thể tích. 2.1.36. Nguyên tắc sử dụng chuyển pha Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như: thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng... 2.1.37. Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt  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. 2.1.38. Nguyên tắc sử dụng các chất oxi hóa mạnh PPNCKH trong Tin học - 11 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011  Thay không khí thường bằng không khí giàu oxy.  Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy.  Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc oxy.  Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hoá) bằng chính ozon. 2.1.39. Nguyên tắc thay đổi độ trơ  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. 2.1.40. Nguyên tắc sử dụng các vật liệu hợp thành Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite). Hay nói chung sử dụng các vật liệu mới. 2.2. ÁP DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG PHÁT TRIỂN CHUỘT MÁY TÍNH 2.2.1. Tổng quan về chuột máy tính Chuột máy tính là một thiết bị ngoại vi của máy tính dùng để điều khiển và làm việc với máy tính. Để sử dụng chuột máy tính ta phải sử dụng màn hình máy tính để quan sát toạ độ và thao tác di chuyển của chuột trên màn hình. (A) Các loại chuột máy tính: Chuột máy tính phân loại theo nguyên lý hoạt động có hai loại chính: Chuột bi và chuột quang. (1) Chuột bi Chuột bi là chuột sử dụng nguyên lý xác định chiều lăn của một viên bi khi thay đổi khi di chuyển chuột để xác định sự thay đổi toạ độ của con trỏ trên màn hình máy tính. PPNCKH trong Tin học - 12 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chuột bi có dây bao gồm:  Viên bi được đặt tại đáy chuột, có khả năng tiếp xúc với bề mặt bằng phẳng nơi chuột tiếp xúc. Viên bi có thể lăn tự do theo các chiều khác nhau.  Hai thanh lăn trong bố trí tiếp xúc với viên bi. Bất kỳ sự di chuyển của viên bi theo phương nào đều được quy đổi chuyển động theo hai phương và làm quay hai thanh lăn này. Tại các đầu thanh lăn có các đĩa đục lỗ đồng trục với thanh lăn dùng để xác định sự quay của thanh lăn.  Hai bộ cảm biến ánh sáng (phát và thu) để xác định chiều quay, tốc độ quay tại các đĩa đục lỗ trên thanh lăn.  Mạch phân tích và chuyển đổi tín hiệu. Dây dẫn và đầu cắm theo kiểu giao tiếp của chuột truyền kết quả điều khiển về máy tính. (2) Chuột quang Chuột quang hoạt động trên nguyên lý phát hiện phản xạ thay đổi của ánh sáng (hoặc la de) phát ra từ một nguồn cấp để xác định sự thay đổi toạ độ của con trỏ trên màn hình máy tính. Ưu điểm của chuột quang: - Độ phân giải đạt được cao hơn nên cho kết quả chính xác hơn so với chuột bi nếu sử dụng trên chất liệu mặt phẳng di chuột hợp lý (hoặc các bàn di chuyên dụng). - Điều khiển dễ dàng hơn do không sử dụng bi. - Trọng lượng nhẹ hơn chuột bi. Nhược điểm của chuột quang thường là sự kén chọn mặt phẳng làm việc hoặc bàn di chuột, trên một số chuột quang không thể làm việc trên kính. Những nhược điểm này sẽ dần được loại bỏ khi chuột quang sử dụng công nghệ la de. Ngày nay chuột quang và các loại chuột khác đang dần thay thế chuột bi do chúng có nhiều ưu điểm và khắc phục các nhược điểm của chuột bi thường thấy ở trên. (3) Chuột tích hợp Ngoài các tính năng cộng thêm, các nút mở rộng trên chuột máy tính đã được sử dụng nhiều ngày nay nhiều hãng sản xuất đã cho ra đời các loại chuột tích hợp với các tính năng khác. Ví dụ: gần đây đã xuất hiện chuột máy tính có tính năng sử dụng như một bút chiếu la de trong các cuộc hội thảo. (4) Chuột không dây PPNCKH trong Tin học - 13 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Chuột không dây sử dụng bi Khi sử dụng chuột máy tính có dây dẫn thông thường nhiều người sử dụng có cảm giác bị vướng víu, cản trở quá trình di chuyển chuột. Chuột không dây ra đời nhằm tạo sự thoải mái cho người sử dụng chuột máy tính. Chuột không giây gửi tín hiệu vào máy tính thông qua một bộ thu phát. Bộ thu phát có thể dùng sóng (bluetooth hoặc sóng khác) để nhận tín hiệu từ chuột không dây đến. Chuột không dây thường nặng hơn các loại chuột khác do chúng phải chứa nguồn cung cấp năng lượng cho nó hoạt động là pin. Đa phần chuột không dây ngày nay thuộc loại chuột quang, đã có chuột laser có dây và không dây, đạt độ chính xác cao hơn chuột quang và ngày càng trở nên phổ biến (B) Độ phân giải Độ phân giải là một thông số kỹ thuật của chuột máy tính tính theo dpi, độ phân giải càng cao thì sự điều khiển chuột càng chính xác. Các chuột bi thường có độ phân giải thấp, chuột quang có độ phân giải cao hơn và có thể đạt đến 5600dpi đối với một số loại thiết kế cho games thủ. (C) Các kiểu giao tiếp của chuột máy tính PPNCKH trong Tin học - 14 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Chuột máy tính bắt buộc phải được kết nối với máy tính thông qua các chuẩn cắm hoặc một thiết bị khác nếu là chuột không dùng dây. Kiểu giao tiếp trước đây đối với chuột máy tính thường là: COM, DIN, tuy nhiên đến nay các dạng cổng này không còn được tiếp tục sử dụng. Kiểu giao tiếp thông dụng cho đến năm 2007 là giao tiếp PS/2. Giao tiếp qua cổng USB sẽ dần được thay thế cổng PS/2 bởi tốc độ và các khả năng mở rộng tính năng trên chuột. (D) Các nút trên chuột máy tính Chuột máy tính theo thiết kế ban đầu chỉ gồm hai nút: Nút phải chuột và nút trái chuột với chức năng lựa chọn và mở rộng. Theo nhu cầu sử dụng, chuột máy tính ngày được bổ sung thêm các nút chức năng và công dụng. Nút giữa: Mở rộng tính năng của chuột máy tính. Nút cuộn: Thường được bố trí giữa nút trái và phải của chuột. Nút thường có dạng bánh xe tròn xoay hoặc công tắc hai chiều. Nút cuộn thường được kết hợp với nút giữa. Nút cuộn thường sử dụng để di nhanh chóng các thanh trượt (scrollbar) - thường sử dụng nhiều khi lướt web, soạn thảo văn bản hoặc các ứng dụng khác cần quan sát nhiều hơn giới hạn của màn hình hiển thị. Các nút mở rộng khác: ngoài các nút cơ bản trên, các nút mở rộng khác chưa được đưa vào tiêu chuẩn của thiết kế chuột. Các nút mở rộng thêm thường được thiết kế do các hãng sản xuất khác nhau nhằm tạo điều kiện thuận lợi khác cho người sử dụng máy tính. Khi sử dụng các nút mở rộng hoặc các tính năng mở rộng của chuột cần phải cài thêm các phần mềm hỗ trợ của hãng sản xuất. 2.2.2. Quá trình phát triển chuột máy tính Qua nhiều năm phát triển, chuột máy tính cũng có những cải tiến và biến đổi đáng kể không chỉ về kiểu dáng mà còn cả công nghệ cảm ứng. Bài viết này sẽ đem đến cho ta cái nhìn tổng quát về những bí mật của loài chuột điện tử này. Bất cứ ai đang sử dụng máy tính đều biết rõ vai trò, ảnh hưởng của chú chuột đang được dùng trong công việc hàng ngày như thế nào? Được Douglas Engelbart phát minh vào năm 1964, chuột máy tính không phải là thứ gì mới mẻ hay quá rắc rối nhưng là một thành phần không thể thiếu trong suốt hàng chục năm nay. Ta từng chứng kiến sự phát triển vượt bậc của bộ xử lý, công nghệ lưu trữ, đồ họa 3 chiều... nhưng chắc chắn không thể nắm hết những bí ẩn bên trong lớp vỏ của những chú chuột. Trong nhiều năm phát triển, chuột máy tính cũng có nhiều cải tiến và biến đổi PPNCKH trong Tin học - 15 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 đáng kể không chỉ về kiểu dáng mà còn cả công nghệ cảm ứng. Chuột ngày nay có độ nhạy và nhiều tính năng tốt hơn rất nhiều so với một vài năm trước đây. Bài viết sẽ đem đến cho ta cái nhìn tổng quát về những bí mật của "loài chuột" điện tử này. Quá trình phát triển của chuột máy tính dựa trên sự thay đổi các thông số: A. Cơ chế cảm ứng A.1. Cơ học: Đây cũng là cơ chế khởi thủy của chuột và kéo dài hàng chục năm sau đó và hiện vẫn có thể tìm thấy các loại chuột bi (một nhánh của cơ chế cảm ứng cơ) ở cửa hàng. Chú chuột máy tính đầu tiên xuất hiện trên thế giới có kích thước khá lớn với hai bánh xe vuông góc với nhau. Con chuột này ta sẽ phải sử dụng cả hai tay để điều khiển: một tay cầm chuột và tay kìa cầm một bàn phím nhỏ có 5 nút bấm. Tới năm 1970, kĩ sư Bill English của Xerox PARC đã thay thế bánh xe cổ điển bằng một viên bi nổi tiếng mà chúng ta đều biết. Viên bi này có thể chuyển động theo mọi hướng (1), chuyển động này sẽ được hai bánh xe nhỏ bên trong chuột ghi nhận (2), trên bánh xe có các khe hở nhỏ (3) cho phép một tia sáng phát qua tới đầu cảm ứng bên kia, mỗi lần ngắt sẽ báo hiệu chuột di chuyển (4). Cuối cùng, một thiết bị cảm ứng sẽ thu thập tín hiệu và tổng kết thành giá trị tọa độ tương ứng của chuột trên màn hình. Kiểu thiết kế này được sử dụng trong suốt thập kỉ 80 và 90. Kiểu dáng chuột hiện đại mà ta thấy được thiết kế ban đầu tại học viện EPFL (trái tim công nghệ của châu Âu vào thời kì đó) dưới sự dẫn dắt của tiến sĩ Jean Daniel, sau đó sản phẩm hoàn thiện được tung ra thị trường lần đầu tiên thông qua một chi nhánh của EPFL mà sau này trở thành một trong những nhà sản xuất thiết bị trỏ (Pointing Device) tên tuổi – Logitech. Hình 1. Thiết bị trỏ (chuột máy tính) đầu tiên A.2. Quang học: Cơ chế của chuột quang là bước tiến đáng kể trong chế tạo chuột. Nó loại bỏ hoàn toàn thành phần cơ học (bi và bánh xe), thay bằng một thiết bị bắt hình siêu nhỏ. PPNCKH trong Tin học - 16 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Thiết bị này sẽ liên tục "chụp" lại bề mặt mà người dùng di chuột và thông qua phép so sánh giữa những bức hình này, bộ xử lý trong chuột sẽ tính toán được tọa độ. Nói một cách nôm na, chuột bi sử dụng đầu cảm ứng quang để bắt chuyển động của viên bi còn chuột quang sử dụng thiết bị ghi hình để bắt chuyển động của bề mặt. Trên thực tế, để tính toán chính xác thì hình ảnh chụp phải tốt. Vì thế, nhiệm vụ quan trọng đầu tiên là soi sáng bề mặt và một đèn LED đỏ được sử dụng cho việc này. Khi chiếu sáng bề mặt, tia sáng sẽ bị phản chiếu và hội tụ thông qua một thấu kính trước khi chạm vào bộ cảm ứng. Nhờ thế, hình ảnh sẽ rất chi tiết. Đôi khi, chuột quang học sử dụng đèn LED bị hiểu nhầm là chuột laser (đề cập sau) do ánh sáng đỏ mà nó phát ra. Ưu điểm của thế hệ chuột quang học là không có các bộ phận cơ nên hoàn toàn không sợ hỏng hóc do ăn mòn hay bụi bẩn. Việc bảo trì cũng rất đơn giản (chỉ cần lau mắt đọc là xong). Thêm vào đó là độ chi tiết và độ nhạy của cơ chế cảm ứng quang cũng tốt hơn rất nhiều. Tuy nhiên, chuột quang không thể làm việc trên các bề mặt bóng hoặc trong suốt, còn các bề mặt sặc sỡ thì chuột hoạt động không chính xác. Điều này đúng với những loại chuột quang thuộc thế hệ đầu tiên. Ngoài ra, một số loại chuột rẻ tiền có hệ thống xử lý hình ảnh kém sẽ không đủ khả năng tính toán khi người dùng di chuyển chuột với tốc độ nhanh (chuột cao cấp có thể theo được tốc độ di chuyển lên tới hơn 1m mỗi giây). Điểm yếu cuối của chuột quang là nó "ngốn" điện nhiều hơn chuột cơ: 25mA so với chỉ khoảng 5mA. Một số nhà sản xuất còn sử dụng tới đầu đọc để tăng độ chính xác, điều đó dĩ nhiên sẽ tiêu tốn năng lượng gấp đôi. Hình 2. Chuột quang và nguyên tắc hoạt động A.3. Laser: Cảm ứng laser là công nghệ mới nhất và tiên tiến nhất hiện nay. Không chỉ thừa hưởng đầy đủ ưu điểm quang học mà chuột laser còn có nhiều đặc điểm ưu việt khác. Được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2004 dưới sự hợp tác của Logitech và Agilent Technologies, Logitech MX1000 là đại diện đầu tiên của thế hệ chuột laser xuất hiện trên thị trường. Chú chuột này sử dụng một tia laser nhỏ thay vì đèn LED đỏ thông thường. Công nghệ laser cho phép tia sáng có độ tập trung cao hơn và đặc biệt ổn định. Nhờ thế chuột có thể tăng độ chi tiết của hình ảnh "chụp" tới 20 lần trên lý thuyết. Một PPNCKH trong Tin học - 17 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 số game thủ phàn nàn rằng MX1000 không đáp ứng tức thời khi ta nhấc nó lên rồi đặt xuống. Điều này là do tính năng tiết kiệm năng lượng của MX1000 (những phiên bản chuột laser sau này không rơi vào tình trạng đó). Hình 3. Cơ chế hoạt động của chuột Laser B. Kiểu kết nối B.1. Có dây: - Serial: chuột sử dụng cổng nối tiếp serial (hay còn gọi là cổng COM) rất thông dụng vào thập kỉ 90 nhưng hiện nay rất ít gặp, một phần do cổng COM già cỗi và chậm chạp dần dần bị loại khỏi máy tính thế hệ mới. Ngoài ra, sự thống trị của USB cũng góp phần "tiễn" nó vào dĩ vãng. Hình 4. Cổng kết nối COM của chuột - PS2: được dùng trong thời gian khá dài và bây giờ vẫn còn, mỗi bo mạch chủ vẫn có hai cổng PS2 dành cho bàn phím và chuột. Tuy nhiên cũng bị ảnh hưởng của chuẩn USB mà PS2 dần bị đẩy tới bờ "tuyệt chủng". Hầu hết các loại chuột mới đều sử dụng cổng USB và đi kèm một adapter chuyển đổi USB  PS2. Hình 5. Cổng kết nối PS/2 của chuột - USB: Đây là chuẩn giao tiếp thông dụng nhất hiện nay đối với các loại chuột dù "có đuôi" hay "không đuôi", ta khó có thể tìm được loại chuột nào không yêu cầu một cổng USB trống trên máy tính. Ưu điểm của USB chính là băng thông rộng hơn nhiều lần so với serial hay PS2, vì thế các loại chuột cao cấp có thể gửi số lượng lớn tín hiệu định vị tới PC và như vậy, tính chính xác cũng như độ nhạy sẽ tăng đáng kể. Một số PPNCKH trong Tin học - 18 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 nhà sản xuất còn sử dụng kênh dữ liệu 16-bit tăng cường độ chính xác và giảm độ trễ so với kết nối 8-bit thường thấy trên dòng chuột "bình dân". Hình 6. Cổng kết USB của chuột B.2. Không dây: - Sóng Radio: Đây là kiểu kết nối không dây đầu tiên và cũng thông dụng nhất được các nhà sản xuất trang bị cho chuột không dây của họ. Một bộ chuột máy tính dùng giao tiếp kiểu này gồm bộ thu tín hiệu kết nối với máy tính và chuột rời không dây lắp pin. Hai thành phần này giao tiếp với nhau qua sóng radio ở tần số 27MHz. Một số công nghệ mới như Fast RF của Logitech giảm đáng kể mức trễ khi phát, nhận tín hiệu. - Bluetooth: Vốn được coi như một kiểu kết nối không dây để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị di động. Thời gian gần đây, những thiết bị trỏ sử dụng kết nối Bluetooth xuất hiện ngày càng nhiều trên thị trường. Một số ví dụ như Dinovo Media Desktop của Logitech hay Microsoft Optical Desktop Elite for Bluetooth. Về cơ bản, chuột không dây sử dụng kết nối Bluetooth có thể làm việc với hầu hết các thiết bị thu/phát Bluetooth nhưng nếu dùng đúng bộ thu đi kèm, người dùng sẽ tận dụng được những tính năng đặc biệt mà nhà sản xuất trang bị. So với chuột dùng sóng Radio, sản phẩm Bluetooth có tầm họat động xa hơn, độ trễ thấp hơn và băng tần sử dụng là 2,4GHz (để biết thêm về các chuẩn không dây, tham khảo ID: A0205_61). - RFID: Đây là phát minh độc nhất vô nhị về chuột không dây do A4Tech đưa ra. Chuột sử dụng RFID ví dụ như A4Tech ND-30 RFID buộc người dùng phải sử dụng kèm theo bàn di riêng. Điểm mạnh của kiểu thiết kế này là chuột không cần sử dụng pin hay dây dẫn, vì thế trọng lượng chuột rất nhẹ. Tín hiệu tọa độ sẽ được ghi nhận thông qua trường điện từ giữa bàn di kết nối vào máy tính và chuột. Tuy nhiên ta nên chú ý rằng RFID bị giới hạn về tầm hoạt động: chỉ bằng đúng độ dài dây dẫn nối bàn di vào cổng USB máy tính. B.3. Apple Desktop Bus Ra đời năm 1986, đây là công nghệ do Apple phát minh dành cho máy Mac. Apple Desktop Bus có khả năng kết nối tới 16 thiết bị trực tiếp và được dùng trong PPNCKH trong Tin học - 19 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 hầu hết các model sản phẩm Mac cho tới năm 1998 khi iMac lần đầu tiên chuyển qua sử dụng USB. Đầu năm 2005, kiểu kết nối này lại một lần nữa được sử dụng trong hệ máy Powerbook G4 trong vai trò liên lạc giữa máy và bàn phím tích hợp kèm trackpad của nó. C. Phím bấm và bánh xe cuộn Ngược với thiết kế bên trong, nút bấm của chuột cải tiến khá chậm chạp và hầu như chỉ thay đổi về số lượng, kiểu dáng và vị trí mà thôi. Chú chuột "tổ" do Engelbart phát minh đầu tiên chỉ có một nút bấm và sau đó không lâu tăng lên 3 nút. Những loại chuột ban đầu thường có từ một tới ba nút và về sau tăng lên bốn hoặc hơn. Tuy vậy, về cơ bản, mỗi loại chuột đều có tối thiểu hai nút bấm chính. Nhiệm vụ của nút bên trái là chọn và khởi động các đối tượng, nút phải để mở các menu tính năng của đối tượng mà người dùng đã chọn. Những năm cuối thế kỉ 20, chuột máy tính có một số cải tiến về phím bấm. Sản phẩm thời kì này thường có 5 phím khác nhau. Tùy thuộc vào yêu cầu của người dùng mà những phím phụ này có nhiều chức năng riêng biệt ví dụ như Forward (tiến) hoặc Backward (lùi) khi duyệt web, chúng cũng có thể được gán nhiều tính năng tùy chọn nhờ vào phần mềm đi kèm. Theo Douglas Engelbart, số lượng phím bấm tối ưu của chuột nên "càng nhiều càng tốt" và thực tế đã cho thấy điều đó là đúng. Một phát minh quan trọng trong thiết kế chuột nói riêng và các thiết bị trỏ nói chung chính là bánh xe nhỏ ở giữa hai nút bấm mà chúng ta thường thấy ngày nay. Nó sử dụng cho các tác vụ cuộn trang hoặc phóng to/thu nhỏ các đối tượng. Về sau, Logitech và Microsoft giới thiệu phiên bản tiên tiến hơn có tên gọi "bánh xe nghiêng" (tilt- wheel) dành cho những sản phẩm cao cấp của họ. Với bánh xe mới, người dùng có thể gạt sang hai bên để thực hiện chức năng cuộn ngang. Đôi khi, ta cũng có thể tìm thấy những sản phẩm sử dụng công nghệ cảm ứng thay vì bánh xe vốn dễ bám bụi và trục trặc, điển hình như V500 của Logitech. D. Tốc độ và độ chính xác PPNCKH trong Tin học - 20 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Việc thương mại hóa và các "chiêu" tiếp thị đã biến thông số kĩ thuật của chuột trở nên rắc rối hơn nhiều so với bản chất của chúng. Trước tiên là tốc độ xử lý hình ảnh: càng nhiều hình ảnh được "chụp" từ bộ cảm biến của chuột, độ chính xác của nó sẽ càng cao. Một số người cho rằng sức mạnh của máy tính hiện tại chỉ xử lý cùng lúc khoảng vài trăm mẫu hình mỗi giây. Điều này đúng nhưng nếu số lượng mẫu càng nhiều, giá trị trung bình sẽ càng chuẩn hơn và thực tế, thiết bị trung gian chịu trách nhiệm tính toán tọa độ chính là bộ xử lý bên trong chuột. Nó sẽ xử lý mẫu hình để lấy các giá trị trung bình trước khi gửi đến máy tính. Một đơn vị khác dùng để đánh giá chuột là DPI (Dots per inch) hay còn gọi là độ phân giải của mắt cảm ứng. Ban đầu, người ta sử dụng CPI ( Counts per inch) để tính toán tốc độ chuột. CPI và DPI chỉ khác nhau về đơn vị tính (CPI sử dụng centimet còn DPI sử dụng số lượng điểm ảnh). Về sau do những lý do kĩ thuật, DPI đã dần dần thay thế CPI. Giá trị này thể hiện số điểm ảnh con trỏ chuột sẽ lấy mẫu được khi ta di chuột 1 inch trên bề mặt. Điều đáng chú ý là con số này càng cao, độ chính xác tăng lên lại tỉ lệ thuận với tốc độ chuột. Vì thế, ta có thể di chuyển con trỏ tới điểm mình muốn rất nhanh mà không phải di chuột nhiều nhưng ngược lại, bất cứ di chuyển nào dù nhỏ nhất cũng sẽ bị ghi nhận và điều này hoàn toàn không có lợi cho tính chính xác. Càng rắc rối hơn cho người dùng khi chỉ số DPI của chuột còn phụ thuộc vào độ phân giải màn hình mà ta sử dụng. Lấy ví dụ: với cùng mức DPI, khi chuyển độ phân giải hiển thị từ 1024x768 lên 1600x1200 hoặc cao hơn, ta sẽ phải di chuyển chuột dài hơn cho cùng một khoảng cách trên màn hình. Chính vì thế, những giá trị DPI thường thấy trên các sản phẩm chuột thế hệ mới (đặc biệt là các loại chuột cho game thủ) như 1600dpi, 2000dpi thực ra là khả năng đáp ứng về tốc độ của chuột với phản ứng của người chơi ngay cả ở độ phân giải cao. Từ đó ta thấy rằng, do độ chính xác tỉ lệ thuận với tốc độ di chuyển nên việc điều khiển chuột cũng sẽ trở nên khó khăn hơn. Các nhà sản xuất có nhiều cách để xử lý vấn đề này thông qua phần mềm hoặc trực tiếp từ phần cứng. Tuy nhiên, nguyên tắc chính vẫn là bỏ qua các điểm ảnh và như thế rõ ràng độ chính xác cũng sẽ giảm đi khi tốc độ chuột hạ thấp xuống. Vấn đề cân bằng giữa hai giá trị tốc độ và tính chính xác được giải quyết nhờ vào độ phân giải màn hình của người dùng. Mức 800dpi và 1280x1024 là khá hợp, mức DPI cao với độ phân giải màn hình càng lớn sẽ giúp hạn chế tốc độ con trỏ di chuyển trong khi vẫn giữ được tính chính xác. Trong thực tế, chuột có mức 1600dpi đến 2000dpi sẽ rất tuyệt khi sử dụng trên màn hình 1600x1200 hoặc 2048x1536 trở lên, nhưng nếu ta dùng chúng ở màn hình độ phân giải thấp hơn (dưới 1280x1024) thì rắc rối sẽ xảy ra: rất khó để chọn đối tượng do khi ta di chuyển chuột 1 khoảng rất nhỏ, con trỏ đã có thể chạy từ góc màn PPNCKH trong Tin học - 21 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 hình này sang góc màn hình đối diện rồi. Đây sẽ là bất lợi lớn đối với những người dùng yêu cầu độ chính xác ở khoảng nhỏ (micro) như thiết kế hay game chiến thuật. E. Những biến thể của chuột máy tính Ngoài những loại chuột thông dụng được thiết kế theo đúng nguyên bản của Douglas Engelbart thì thực tế có khá nhiều biến thể đáp ứng các mục đích riêng. Ví dụ khi ta bị đau tay hoặc vai trong khi sử dụng chuột thông thường, ta có thể thử dùng Trackball do sản phẩm này chỉ yêu cầu người dùng chuyển động ngón tay để di chuyển con trỏ. Hiện tại, ta có thể bắt gặp các loại chuột "lai" như sau: - Trackball: Thay vì chuyển dịch chuột để bi quay thì với Trackball, người dùng sẽ điều khiển con trỏ trên màn hình thông qua một viên bi lớn đặt trên đế cố định. - Chuột mini: Với kích cỡ chỉ bằng hoặc nhỏ hơn quả trứng gà, chuột mini được sử dụng cho những thiết bị di động như máy tính xách tay. - Chuột Camera: như máy quay phim, nó sẽ bắt những chuyển động của phần đầu người dùng để di chuyển con trỏ tương ứng. - Chuột lòng bàn tay (Palm Mouse): Được nắm trong lòng bàn tay, loại chuột này hoạt động chỉ với 2 nút bấm. Con trỏ chuột phụ thuộc vào những cú chạm tay và áp lực sẽ quyết định tốc độ di chuyển. - Chuột sử dụng bằng chân (Foot Mouse): Dành cho người khuyết tật về tay, người sử dụng nhấn bằng bàn chân. - Chuột dạng cần điều khiển (Joy-Mouse): Đây là sự kết hợp giữa Joystick và chuột máy tính, ta sử dụng một cần điều khiển để di chuyển con trỏ và nhấn chuột thông qua nút bấm ở trên đỉnh. Sau đây là bảng tóm tắt quá trình phát triển của chuột máy tính. Bảng 1. Tóm tắt quá trình phát triển của chuột máy tính Thông số Quá trình phát triển A. Cơ chế cảm ứng Cơ học Quang học Laser B. Kiểu kết nối Có dây (COM - PS/2 - USB) Không dây (Radio - Blutooth - RFID) Apple Desktop Bus C. Phím bấm 1 phím 2 phím 3 phím 3 phím + bánh PPNCKH trong Tin học - 22 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 và bánh xe cuộn xe cuộn D. Tốc độ và độ chính xác Độ phân giải (DPI) tăng dần E. Những biến thể của chuột máy tính Trackball Chuột mini Chuột Camera Palm Mouse Foot Mouse Joy Mouse 2.2.3. Các nguyên tắc sáng tạo được áp dụng để phát triển chuột máy tính (1) Nguyên tắc tách khỏi Chuột có dây thường gây phiền phức cho người dùng như: vướng víu, chiếm chỗ. Do đó người ta tìm cách loại bỏ dây ra khỏi chuột và cho ra đời chuột không dây. (2) Nguyên tắc phẩm chất cục bộ Việc sử dụng chuột một thời gian dài sẽ làm cho người dùng mỏi tay, chai tay (phần tì lên mặt bàn) nên người ta đã tạo ra những miếng kê chuột tiện lợi, có thêm phần kê tay cho đỡ mỏi. (3) Nguyên tắc phản đối xứng Chuột máy tính trước đây có tính đối xứng, đồng đều. Tuy nhiên, nhận thấy người dùng cảm thấy không thật thoải mái, các nhà thiết kế đã thay đổi hình dáng chuột thành dạng bất đối xứng, ví dụ như: hơi méo, hơi lệnh, hơi uốn cong. (4) Nguyên tắc kết hợp Chuột đầu tiên chỉ có 1 phím nhấn (nút bấm). Sau này người ta bổ sung thêm 1 nút bên phải để kết hợp vào tính năng mở các tùy chọn. Người ta lại thêm bánh xe cuộn để giúp người dùng cuộn màn hình lên xuống mà không phải sử dụng thanh cuộn. (5) Nguyên tắc vạn năng Để làm tăng tính tiện dụng khi dùng chuột, người ta bổ sung thêm một số chức năng cho chuột bằng cách kết hợp các phím chức năng như: mở trình duyệt web, tăng/giảm âm lượng, … và cho ra đời dòng chuột đa năng. PPNCKH trong Tin học - 23 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 (6) Nguyên tắc chứa trong Đối với chuột có dây, sự vướng víu khi cất chuột đi được khắc phục bằng cách bổ sung khả năng chứa đựng sợi dây ngay bên trong chuộ, và cho ra đời chuột có khả năng cuộn dây vào bên trong khi không sử dụng. (7) Nguyên tắc phản trọng lượng Ban đầu việc di chuyển chuột trên mặt phẳng rất khó, người ta thêm vào các miếng dán trơn bên dưới chuột để làm giảm ma sát khi di chuyển, giảm trọng lượng của chuột khi rê. (8) Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học Đối với chuột không dây, người ta đã thay thế sóng radio bằng bluetooth giúp chuột có tầm hoạt động xa hơn, độ trễ thấp hơn. (9) Nguyên tắc thay đổi các thông số lý hóa Chuột ban đầu hơi nặng do sử dụng nhiều kim loại. Về sau người ta sử dụng nhựa dẻo, nhẹ để thay thế PPNCKH trong Tin học - 24 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 PHẦN III. KẾT LUẬN Bài tiểu luận đã trình bày tóm tắt 40 nguyên tắc sáng tạo, thành phần cấu tạo của chuột máy tính, quá trình phát triển của chuột máy tính và sự áp dụng các nguyên tắc sáng tạo để phát triển. Qua đó cho thấy tầm ảnh hưởng của khoa học sáng tạo vào lĩnh vực Tin học nói riêng và cuộc sống nói chung. Qua bài viết, ta nhận thấy việc áp dụng khéo léo, tinh tế các nguyên tắc sáng tạo sẽ giúp tạo ra nhiều của cải cho xã hội, tạo ra những tiện ích mới và giúp làm tăng giá trị cho sản phẩm, con người và cuộc sống nói chung. Cuối cùng, cần phổ biến khoa học sáng tạo vào các chương trình đào tạo, vào các lĩnh vực khác nhau của đời sống. PPNCKH trong Tin học - 25 - GVHD: GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên:Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Kiếm (2011). Slide bài giảng môn Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học. ĐH Công nghệ thông tin – ĐH Quốc gia TP.HCM. [2] Phan Dũng (2010). Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới. NXB Trẻ. [3] Các bài viết trên một số website: tinh-phan-1-a.html