ĐẠI HỌC QUỐC GIA TH ÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÀI THU HOẠCH
MÔN: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRONG TIN HỌC
Đề tài: Phương pháp giải quyết vấn đề theo khoa học về phát minh,
sáng chế và vận dụng trong việc phát triển các dòng
sản phẩm điện thoại Blackberry.
Học viên thực hiện : NGUYỄN THỊ DIỆU ANH
MSHV : C1101064
Giảng viên hướng dẫn : GS. TSKH Hoàng Văn Kiếm
Công nghệ thông tin đã tạo điều kiện giúp đỡ cho các học viên có điều kiện học tập,
nghiên cứu thuận lợi nhất.
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
3
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 2
I. KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1. Khoa học 4
2. Nghiên cứu khoa học 4
3. Vấn đề khoa học 5
4. TRIZ 5
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO KHOA HỌC VỀ
PHÁT MINH, SÁNG CHẾ.
1. Vepol và phân tích Vepol 7
2. Hệ thống các chuẩn 8
3. 40 nguyên tắc sáng tạo 9
4. Mô hình hoá bài toán bằng Những người tí hon 11
5. Algorit giải các bài toán sáng chế 12
III. VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG QUÁ TRÌNH
PHÁT TRIỂN CÁC DÒNG ĐIỆN THOẠI BLACKBERRY
1. Sơ lược về quá trình phát triển điện thoại Blackberry 13
2. Các nguyên tắc sáng tạo phát triển điện thoại Blackberry của RIM 15
IV. KẾT LUẬN 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
hội, và để sáng tạo phương pháp và phương tiện kỹ thuật mới cao hơn, giá trị
hơn.
Nghiên cứu khoa học xuất phát từ nhu cầu nhận thức và cải tạo thế giới. Bao
gồm các chức năng cơ bản:
Mô tả (định tính, định lượng)
Giải thích (thuộc tính, nguồn gốc, quan hệ, …)
Dự đoán
Sáng tạo (các giải pháp cải tạo thế giới)
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
5
Nghiên cứu khoa học có những đặc điểm sau:
- Tính mới - Tính rủi ro
- Tính tin cậy - Tính thừa kế
- Tính thông tin - Tính cá nhân
- Tính khách quan - Tính phi kinh tế
Nghiên cứu khoa học có các loại hình sau:
- Nghiên cứu cơ bản: phát hiện bản chất, quy luật. Mang tính thuần tuý, định
hướng theo nền tảng và chuyên đề → phát minh.
- Nghiên cứu ứng dụng: vận dụng các qui luật từ nghiên cứu cơ bản đến các
nguyên lý về giải pháp (công nghệ, vật liệu, tổ chức, quản lý…) → sáng chế.
- Nghiên cứu triển khai (R&D): Các hình mẫu mang tính khả thi về kỹ thuật
theo 3 mức độ triển khai: Labo, Pilot, ∀.
3. Vấn đề khoa học
Vấn đề khoa học, hay còn gọi vấn đề nghiên cứu hoặc câu hỏi nghiên cứu:
là câu hỏi được đặt ra khi người nghiên cứu đứng trước mâu thuẫn giữa tính
hạn chế của tri thức khoa học hiện có với yêu cầu phát triển tri thức đó ở trình
độ cao hơn.
Nghiên cứu khoa học luôn tồn tại hai vấn đề:
công nghệ hoá lĩnh vực tư duy sáng tạo giải quyết vấn đề và ra quyết định,
coi nó tương tự như các môn khoa học khác, như toán học, vật lý, hoá học,
quản trị kinh doanh…
PGS.TSKH Phan Dũng (Giảng viên trường Đại học Khoa học tự nhiên) là
một trong những người Việt Nam có cơ hội tiếp cận và được GS. Altshuller
đào tạo về TRIZ, khoá học đầu tiên 1971 – 1973. Sau khi về nước, với những
tâm huyết của mình thầy Phan Dũng đã nỗ lực không ngừng để phổ biến,
quảng bá và đào tạo, đưa bộ môn khoa học mới mẻ này tới những người quan
tâm trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực. Góp phần hữu ích không nhỏ cho
những ai quan tâm, học tập, nghiên cứu và làm việc với khoa học sáng tạo.
Giờ chúng ta sẽ cùng tìm hiểu một số lý thuyết cơ bản về phương pháp
giải quyết vấn đề theo khoa học về phát minh sáng chế.
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
7
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO KHOA HỌC VỀ
PHÁT MINH, SÁNG CHẾ.
1. Vepol và phân tích Vepol
Dựa trên hai khái niệm “sáng chế” và “phát minh”, các bài toán có thể
phân thành hai loại:
Các bài toán có mục đích thay đổi một hệ thống nào đó gọi là các bài
toán thay đổi hệ
Các bài toán có mục đích phát hiện định tính, đo định lượng một đại
lượng (thông tin) của một hệ nào đó gọi là các bài toán phát hiện, đo hệ
a. Bài toán thay đổi hệ:
Hệ thống cần được thay đổi gọi là “sản phẩm” và ký hiệu là C
1
Bộ phận làm việc trực tiếp tương tác với sản phẩm để tạo ra sự thay đổi
8
Đối với bài toán thay đổi hệ: T C
1
C
2
Đối với bài toán phát hiện, đo hệ:
C
1
C
2
T
Vepol là một thuật ngữ về tam giác kỹ thuật gọi là tam giác Vepol mô tả
mô hình kỹ thuật của bài toán theo chất và trường năng lượng. Theo đó, mọi
lời giải bài toán có thể biểu diễn thành hệ thống các Vepol.
Phân tích Vepol là một bộ phận hợp thành của TRIZ, nghiên cứu các tính
chất, các hình thức biến đổi và phát triển của cấu trúc Vepol nhằm tăng năng
suất, hiệu quả và tính định hướng của quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và
ra quyết định.
Nhờ tính khái quát cao của Vepol và phân tích Vepol tạo nên công cụ mới
giúp tìm nguyên nhân làm nảy sinh bài toán. Nhờ tính khái quát cao nên các
nhà nghiên cứu phát hiện được sự giống nhau giữa các bài toán thuộc lĩnh
vực khác nhau và sự giống nhau của các lời giải bài toán đó. Từ đó người ta
7. Nguyên tắc chứa trong
8. Nguyên tắc phản trọng lượng
9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ
10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
11. Nguyên tắc dự phòng
12. Nguyên tắc đẳng thế
13. Nguyên tắc đảo ngược
14. Nguyên tắc cầu (tròn) hoá
15. Nguyên tắc linh động
16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”
17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác
18. Nguyên tắc sử dụng dao động cơ học
19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ
20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích
21. Nguyên tắc vượt nhanh
22. Nguyên tắc biến hại thành lời
23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi
24. Nguyên tắc sử dụng trung gian
25. Nguyên tắc tự phục vụ
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
10
26. Nguyên tắc sao chép (copy)
27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”
28. Thay thế sơ đồ cơ học
29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng
30. Sử dụng vỏ dẻo và năng lượng
31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ
32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc
Phép tương tự cá nhân (Personal Analogy – Tương tự chủ quan hay phép
nhập thân): Người giải tự biến mình thành đối tượng có trong bài toán để từ
góc độ đó tìm các ý tưởng bài toán.
Theo cách này, người giải xem xét bài toán từ trong ra, phát hiện những
nghĩa và giá trị mới, có ích. Đối với các bài toán mà đối tượng không phải là
người, khi người giải nhập thân vào thì sẽ thấy được góc độ tư duy, giác
quan, hành động của đối tượng.
Tuy nhiên, phép tương tự cá nhân có nhược điểm đối với những bài toán
mà ở đó người giải khi nhập thân khó tưởng tượng, khó thực hiện.
b. Những người tí hon
Để khắc phục những nhược điểm của phương pháp phép tương tự cá nhân,
ông G.S Altshuller đã đề nghị biểu diễn đối tượng có trong các bài toán mà
người giải cần nhập thân thành đông đảo những người tí hon với đầy đủ
những ưu việt của con người lí tưởng và người giải đóng vao trò người tí hon
chỉ huy, điều khiển, lãnh đạo những người tí hon khác. Từ đó phát sinh ra ý
tưởng giải các bài toán.
Những người tí hon là những người lý tưởng: thông minh, có kiến thức
rộng, giàu xúc cảm, mình vì mọi người, tinh thần kỷ luật cao, khéo léo,
nhanh nhạy và có nhiều khả năng kì diệu như chịu nóng, lạnh, axit,…
Người giải là người tí hon chỉ huy cần trải qua các trạng thái, quá trình có
trong bài toán như những người tí hon khác; quan sát những ngườ tí hon
khác làm việc và lắng nghe họ; đưa ra các mệnh lệnh để tổ chức lại và
điều khiển những người tí hon khác nhằm mục đích giải bài toán. Là
người chỉ huy lý tưởng.
Người tí hon chỉ huy (người giải) và những người tí hon khác tạo thàn một
đội làm việc với nhau rất ăn ý, mỗi người vì mọi người, mọi người vì một
người nhằm đạt mục đích nêu ra trong bài toán.
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
vực sáng tạo.
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
13
III. VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG QUÁ
TRÌNH PHÁT TRIỂN DÒNG SẢN PHẨM BLACKBERRY
1. Sơ lược về quá trình phát triển điện thoại 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
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
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
2. Các nguyên tắc sáng tạo phát triển điện thoại Blackberry của RIM
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.
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
16
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
17
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:
- 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
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 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.
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
19
- 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 phím
với 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
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 cho những lần viết sau.
Trân trọng cảm ơn!
Bài thu hoạch bộ môn “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học” – T 03.2012
21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bài giảng “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học”,
GS. TSKH Hoàng Văn Kiếm – 2012.
2. “Phương pháp luận nghiên cứu khoa học”, Vũ Cao Dàm, NXB Đại học
Quốc gia Hà Nội – 2001.
3. “Trở thành nhà sáng tạo - Tại sao không?” - tập 1, 2. Genric Altshuller,
NXB Trẻ - 2003, 2004.
4. “Phương pháp luận sáng tạo khoa học và kỹ thuật”, Phan Dũng.
NXB TP HCM – 1998.
5. “Giải một bài toán trên máy tính như thế nào?”. Tập 1, 2, 3.
GS. TSKH Hoàng Văn Kiếm. NXB Giáo dục 2001, 2002, 2004.
6. “Hệ thống các chuẩn dùng để giải các bài toán sáng chế”, Phan Dũng,
Nhà xuất bản TP HCM, 2002.