ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
- 
KHOA: MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG MÔN : PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO – KHOA HỌC
Đề tài : ỨNG DỤNG NGUYÊN TẮC (THỦ THUẬT) SÁNG TẠO CƠ BẢN TRONG
PHẦN MỀM MATLAB

GVHD :GS-TSKH. Hoàng Văn Kiếm
Thực hiện:Tạ Lê Thủy Tiên MSHV:CH1101144
Niên khóa: 2011 – 2013
Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 2

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144

LỜI NÓI ĐẦU:

ỗi 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. 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.
Sáng tạo gắn liền với sự thay đổi, đưa ra cái mới (đổi mới), sáng chế, các ý tưởng

Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 3

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144

chống lại thói quen suy nghĩ theo lối mòn và tính ì tâm lí. Thời gian qua, tôi đã tìm
hiểu về phần mềm Matlab – phần mềm được ứng dụng rộng rãi trong giáo dục và
kỹ thuật, một công cụ hữu ích để giải những bài toán giải tích và những bài toán số,
ma trận và mô phỏng. Đây là phần mềm đã không ngừng hoàn thiện và phát triển,
ngày càng trở nên phổ biến rộng rãi và không thể thiếu trong các ngành kỹ thuật
thiết kế và chế tạo.
Trong phạm vi đề tài này, tôi muốn chia sẽ những thông tin và những hiểu biết
của bản thân về những gì tôi đã tìm hiểu được từ Matlab và những áp dụng của
phương pháp lí luận sáng tạo mà tôi tìm thấy ở đây.
Mong rằng sẽ được sự đón nhận của thầy và các bạn!

Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 4

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN


III. Ứng dụng của TRIZ vào Matlab 7
1. Nguyên tắc phân nhỏ 7
2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng 9
3. Nguyên tắc kết hợp 12
4. Nguyên tắc vạn năng: 13
5. Nguyên tắc chứa trong: 15
6. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 17
7. Nguyên tắc linh động: 18
IV. Kết luận 20 Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 6

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144

I. Giới thiệu về Phương pháp luận sáng tạo (TRIZ),

Phương pháp luận sáng tạo là hệ thống các phương pháp kĩ thuật tìm kiếm
những giải pháp kỹ thuật mới (TRIZ), cho những kết quả khả quan, ổn định khi giải
những bài toán khác nhau, thích hợp cho việc dạy và học của mọi người. Tiền đề cơ
bản của TRIZ là: các hệ kỹ thuật phát triển tuân theo các quy luật khách quan, nhận
thức được. Chúng được phát hiện và sử dụng để giải một cách có ý thức những bài
toán sáng chế. TRIZ được xây dựng như là một khoa học chính xác, có lĩnh vực
nghiên cứu riêng, các phương pháp riêng, ngôn ngữ riêng, các công cụ riêng.

II. Giới thiệu về phần mềm Matlab


Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144

Matlab tạo điều kiện thuận lợi cho: Các khoa học về toán học; các kỹ sư, các
nhà nghiên cứu khoa học; Dùng Matlab để tính toán, nghiên cứu tạo ra các sản
phẩm tốt nhất trong sản xuất.

C. Hệ thống

Hệ thống giao diện của Matlab được chia thành 5 phần.

1. Môi trường phát triển.

Đây là nơi đặt các thanh công cụ, các phương tiện giúp chúng ta sử dụng các
câu lệnh và các file, ta có thể liệt kê một số như sau,
- Desktop
- Command Window
- Command History
- Browsers for viewing help

2. Thư viện các hàm toán học.

Bao gồm các cấu trúc như tính tổng, sin cosin atan …., các phép tính đơn giản
đến các phép tính phức tạp như tính ma trận nghịch đảo, trị riêng….

3. Ngôn ngữ Matlab.

Đó là ngôn ngữ cao về ma trận và mảng, với các dòng lệnh, các hàm cấu trúc dữ
liệu vào, có thể lập trình hướng đối tượng.

4. Đồ họa trong Matlab.

Tương tự như vậy đối với các thủ thuật khác có từ" đối tượng".
2- Thủ thuật này thường dùng trong những trường hợp khó làm "trọn gói", "nguyên
khối", "một lần". Nói cách khác, phân nhỏ ra cho vừa sức, cho dễ thực hiện, cho
phù hợp với những phương tiện hiện có
3- Phân nhỏ đặc biệt hay dùng trong những trường hợp cần có bề mặt tiếp xúc lớn
như trong các phản ứng hoá học, tạo sự cháy nổ, trao đổi nhiệt, trao đổi nhiệt
4- Tháo lắp làm cho đối tượng trở nên nhỏ gọn, thuận tiện cho việc chuyên chở,
xếp đặt và khả năng thay thế từng bộ phận đối tượng, kể cả việc mở rộng chức năng
của từng bộ phận đó.
5- Cần tưởng tượng: nhờ phân nhỏ mà đối tượng, ban đầu ở thể rắn, chuyển dần
sang dẻo, lỏng khí, plasma , nói chung, có thể phân nhỏ đến vi mô.
6- Sự thay đổi về lượng dẫn đến sự thay đổi về chất, cho nên, phân nhỏ có thể làm
đối tu7ọng có thêm những tính chất mới, thậm trí, ngược với tính chất đã có.
7- Nguyên tắc phân nhỏ hay dùng với các nguyên tắc 2. Tách khỏi, 3. Phẩm chất
cục bộ, 5. Kết hợp, 6. Vạn năng, 15 Linh động

1.2 Ứng dụng

Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 9

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144
Matlab có các toolbox dùng vào những mục đích chuyên biệt và hoạt động độc
lập với nhau.
+ Signal Processing: xử lí tín hiệu DSP
+ Control System: hệ thống điều khiển
+ Symbolic Math: tính toán hình thức
+ Bioinformatics: sinh học

thay thế, tăng tính điều khiển…
3 - Khi nói "tách khỏi" mới chỉ ra định hướng suy nghĩ, định hướng việc làm. Để
trả lời câu hỏi "Làm thế nào để tách khỏi?" cần tham khảo cách làm ở những lĩnh
vực chuyên về công việc đó như luyện kim, lọc, trích ly, chọn giống, giải phẫu,
tuyển lựa…
4 - Nguyên tắc tách khỏi hay dùng với các nguyên tắc: 1. Phân nhỏ, 3. Phẩm chất
cục bộ, 5. Kết hợp, 6. Vạn năng, 15. Linh động…

2.2 Ứng dụng

Thông thường việc lập trình tính toán dưới các dòng lệnh phức tạp và gây khó
hiểu cho người sử dụng. Matlab có công cụ trực quan là lập trình giao diện Guide.
Lúc này, việc hiển thị code chương trình là không cần thiết, Guide chỉ cần cung cấp
các checkbox, listbox, nút bấm, đồ thị,… với các thuộc tính, thông số thích hợp để
điều chỉnh. Do đó, việc thiết kế Guide tách việc lập trình giao diện thành 2 đối
tượng: .m file chứa các code để người lập trình điều khiển và figure chức các công
cụ trực quan.
Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 11

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144 Giao diện figure .m file


3- Đối tượng mới, tạo nên do sự kết hợp, ,thường có những tính chất, khả năng mà
Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 13

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144

từng đối tượng riêng rẽ trước đây chưa có. điều này có nguyên nhân sâu xa là lượng
đổi thì chất đổi và do tạo được sự thống nhất mới của các mặt đối lập.
4-Trong thực tế, các hiện tượng, quá trình, sự việc thường hay đan xen nhau nên
khả năng kết hợp luôn luôn có. do vậy, cần chú ý khai thác nguồn dự trữ này.
5- Nguyên tắc kết hợp thường hay sử dụng với 1. Nguyên tắc phân nhỏ, 3. Nguyên
tắc phẩm chất cục bộ
Điều này phản ánh một khuynh hướng phát triển biện chứng: sự liên kết, hợp tác
hoá thường đi kèm với sự phân công lao động và chuyên môn hoá.

3.2 Ứng dụng

Nhưng ví dụ trên về lập trình giao diện Guide, ta nhận thấy nguyên tắc kết hợp
đi kèm với nguyên tắc tách khỏi. Việc tách khỏi làm cho sử dụng đối tượng dễ dàng
hơn, nhưng figure và .m file luôn đi kèm với nhau để hỗ trợ. .m file điều khiển các
nút lệnh mà figure đã tạo.
Một ví dụ nữa là công cụ tính toán hình thức MUPAD. Việc giải phương trình
kết hợp với biểu diễn nghiệm bằng giao điểm trên đồ thị. Các lệnh solve, plot,
plot3D, animate… được sử dụng kết hợp
4. Nguyên tắc vạn năng:

4.1 Cơ sở lý thuyết:


như khối nhận tín hiệu, các nguồn tín hiệu, các phần tử tuyến tính và phi tuyến
,…mô phỏng trong nhiều lĩnh vực: hàng không, kỹ thuật số, dao động, cơ khí, giao
thông, …Việc thiết kế Simulink theo nguyên tắc vạn năng giúp tiết kiệm không
gian, không cần thiết phải xây dựng mỗi công cụ cho mỗi chức năng. Đồng thời,
người dùng có thể tạo ra những khối chức năng mới, tăng số chức năng của đối
tượng.

Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 15

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144 Cửa sổ Simulink với danh sách thư viện (bên trái) và các khối mô hình (bên
phải)

5. Nguyên tắc chứa trong:

5.1 Cơ sở lý thuyêt

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.
Nhận xét:
1- "Chứa trong" cần hiểu theo nghiã rộng, không chỉ đơn thuần theo nghiã không
gian. Ví dụ, khái niệm này nằm trong khái niệm khác, lý thuyết này nằm trong lý
thuyết khác, chung hơn
2- Nguyên tắc "chứa trong" là trường hợp riêng, cụ thể hoá 3. 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.

động một Tool, các chức năng của Tool cũng đuợc khởi động. Các chức năng hoạt
động trong suốt thời gian hoạt động của Tool và cũng kết thúc khi đóng Tool. Như
vậy, các chức năng của mỗi Tool là hoàn toàn chứa trong Tool đó.

Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 17

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144

6. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ

6.1 Cơ sở lý thuyết

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.
Nhận xét
1- Từ "thay đổi" cần phải hiểu theo nghiã rộng
2- Có những việc, dù thế nào, cũng cần phải thực hiện. Thủ thuật này đòi hỏi phải
tính đến khả năng thực hiện trước đi một phần hoặc toàn bộ và sẽ được lợi hơn
nhiều so với thực hiện ở thì hiện tại (hiểu theo nghiã tương đối).
3- Tinh thần chung của thủ thuật này là trước khi làm bất cứ việc gì, cần có sự
chuẩn bị trước đó một cách toàn diện, chu đáo và thực hiện trước những gì có thể
thực hiện được - "chuẩn bị trước là một nửa của thành công"

6.2 Ứng dụng
Để mô hình hóa, Simulink cung cấp một giao diện đồ họa để xây dựng mô hình
như là một sơ đồ khối sử dụng thao tác nhấp và kéo chuột. Với giao diện này,
ngưòi dung có thể xây dựng một mô hình như xây dựng trên giấy. Đây là sự khác
xa các phần mềm mô phỏng trước đó mà người sử dụng phải đưa vào các phương

nên điều khiển được. Xét về mặt cấu trúc, các mối liên kết trong đối tượng phải
"mềm dẻo", "có nhiều trạng thái", để từng phần đối tượng có khả năng "dịch
chuyển" (hiểu theo nghiã rộng) đối với nhau.
2- Cần phải hiểu từ "tối ưu" trong hai mối quan hệ: 1) đối với chính đối tượng,
công việc mà đối tượng thực hiện và 2) đối với người sử dụng và môi trường bên
ngoài (bảo đảm sức khỏe, không gây ô nhiễm).
3- Tinh thần chung của "nguyên tắc linh động" là, đối tượng phải có những đa dạng
phù hợp với sự thay đổi đa dạng của bên ngoài để đem lại hiệu quả cao nhất.
4- Nguyên tắc linh động tạo sự thống nhất giữa "tĩnh" và "động", "cố định" và
"thay đổi"
5- Nguyên tắc linh động phản ánh khuynh hướng phát triển cho nên nó có tính định
hướng cao, dùng rất có ích trong trường hợp đặt bài toán, phê bình cái đã có và dự
Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong phần mềm mathlab Trang 19

Tạ Lê Thuỷ Tiên – CH1101144

báo.
6- Về mặt tư duy sáng tạo, cần khắc phục tính ì tâm lý, sao cho các ý nghĩ, sách tiếp
cận trở nên linh động, tránh giáo điều cứng nhắc.

7.2 Ứng dụng

Trong quá trình tính toán phân tích h
ệ
thống đ
iệ
n, ma tr
ậ
n Jacobi là ma trận
th

ấ
n
đề
c
ấ
p thi
ế
t,
đặ
c bi
ệ
t càng có ý
ngh
ĩa trong phân tích và
đ
i
ề
u khi
ể
n hệ
th
ố
ng
đ
i
ệ
n trong th
ờ
i gian th
ự