Đại học Công Nghệ Thông Tin

Phương pháp nghiên cứu
khoa học trong tin học

Phân tích các nguyên tắc sáng tạo qua quá
trình phát triển của Web

Giáo viên hướng dẫn: GS.TSKH. Hoàng KiếmHọc viên
Lương Chấn Viễn
MSHV
CH1101155
Niên khóa
K6-2011


Nguyên tắc biến hại thành lợi
Nguyên tắc quan hệ phản hồi
Nguyên tắc sử dụng trung gian
Nguyên tắc tự phục vụ
Nguyên tắc sao chép (copy)
Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”
Thay thế sơ đồ cơ học
Sử dụng các kết cấu khí và lỏng
Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng
Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ
Nguyên tắc thay đổi màu sắc
Nguyên tắc đồng nhất
Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần
Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng
Sử dụng chuyển pha
Sử dụng sự nở nhiệt
Sử dụng các chất oxy hoá mạnh
Thay đổi độ trơ
Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite)
Sự phát triển của Web
Web sơ khai
Server side Web Engine
CSS
Javascript - DHTML Web

Web application
Tương lai của web
Tóm tắt các nguyên tắc được sử dụng quá trình phát triển Web
Nguyên tắc phân nhỏ
Nguyên tắc tách khỏi

mới,… về tự nhiên và xã hội. Những kiến thức hay học thuyết mới này, tốt hơn, có thể thay
thế dần những cái cũ, không còn phù hợp. Ví dụ: Quan niệm thực vật là vật thể không có
cảm giác được thay thế bằng quan niệm thực vật có cảm nhận.
Như vậy, khoa học bao gồm một hệ thống tri thức về qui luật của vật chất và sự vận động
của vật chất, những qui luật của tự nhiên, xã hội, và tư duy. Hệ thống tri thức này hình
thành trong lịch sử và không ngừng phát triển trên cơ sở thực tiễn xã hội. Phân biệt ra hai
hệ thống tri thức: tri thức kinh nghiệm và tri thức khoa học.
Nghiên cứu khoa học
Nghiên cứu khoa học là một họat động tìm kiếm, xem xét, điều tra, hoặc thử nghiệm. Dựa
trên những số liệu, tài liệu, kiến thức,… đạt được từ các thí nghiệm NCKH để phát hiện ra
những cái mới về bản chất sự vật, về thế giới tự nhiên và xã hội, và để sáng tạo phương
pháp và phương tiện kỹ thuật mới cao hơn, giá trị hơn. Con người muốn làm NCKH phải có
kiến thức nhất định về lĩnh vực nghiên cứu và cái chính là phải rèn luyện cách làm việc tự
lực, có phương pháp từ lúc ngồi trên ghế nhà trường.
Phân loại theo chức năng nghiên cứu
Nghiên cứu mô tả
là những nghiên cứu nhằm đưa ra một hệ thống tri thức về nhân dạng sư vật, giúp con
người phân biệt được sự khác nhau, về bản chất giữa sự vật này với sự vật khác. Nội dung
mô tả có thể bao gồm mô tả hình thái, động thái, tương tác; mô tả định tính tức là các đặc
trưng về chất của sự vật; mô tả định lượng nhằm chỉ rõ các đặc trưng về lượng của sự vật.
Nghiên cứu giải thích
là những nghiên cứu nhằm làm rõ nguyên nhân dẫn đến sự hình thành và quy luật chi phối
quá trình vận động của sự vật. Nội dung của giải thích có thể bao gồm giải thích nguồn gốc;
động thái; cấu trúc; tương tác; hậu quả; quy luật chung chi phối quá trình vận động của sự
vật.
Nghiên cứu dự báo
là những nhiên cứu nhằm nhận dạng trạng thái của sự vật trong tương lai. Mọi dự báo đều
phải chấp nhận những sai lệch, kể cả trong nghiên cứu tự nhiên và xã hội. Sự sai lệch trong
kết quả dự báo có thể do nhiều nguyên nhân : sai lêch khách quan trong kết quả quan sát:
sai lệch do những luận cứ bị biến dạng trong sự tác động của các sự khác; mội trường cũng

Được ứng dụng song song với nguyên tắc phân nhỏ, nguyên tắc tách khỏi giúp cho việc
thiết kế xây dựng hệ thống đơn giản hơn nhiều. Các thành phần được tách riêng,được xây
dựng trên các ngôn ngữ khác nhau. Sau đó được kết hợp lại thành một ngôn ngữ hoàn
chỉnh.
Người ta thường tách các server (nơi có lượng dữ liệu vào ra lớn) thành một mạng riêng lẻ
so với mạng của các user bình thường khác.
Các hệ thống quan trong được tách ra và đặt sau Firewall để bảo vệ dữ liệu.
Máy laptop có phần sạc được tách riêng ra ngoài so với máy, làm tính di động của máy cao
hơn, trong khi các máy để bàn, tivi thì bộ nguồn nằm bên trong thân máy.
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 đối với công việc.
Ứng dụng
Trong một hệ thống thường ta tách phần nhân với phần giao diện ra. Nhờ đó ta đạt được
hiệu suất thực thi cao từ phần nhân.
Nguyên tắc phản đối xứng

Nội dung
Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung giãm bật đối
xứng).
Ứng dụng
Trong thiết kế con chuột cho máy tính, ban đầu con chuột có hình dạng đối xứng. Nhưng
sau này người ta thiết kế con chuột với đường cong một bên, thuận tiên cho tay thuận của
người sử dụng. Không những thế, những thế hệ chuột đời mới, người ta còn thêm nút sử
dụng vào phần hông bên ngón cái (nhưng phần hông bên ngón áp út và ngón út thì không),
giúp người sử dụng linh hoạt hơn trong việc điều khiển chuột. Cũng như thế, khi ban đầu,
bộ phận cảm ứng chuyển động thường được thiết kế ở ngay giữa con chuột, nhưng do hoạt

Hiện nay trên thị trường có bán các router-wifi có chức năng như một router, vừa có khả
năng phát wifi.
Các tivi thế hệ mới như GoogleTV cho phép ta có thể xem Tivi chất lượng cao mà còn có
thể lướt các trang web như Youtube, Netflix…
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.
Ứng dụng
Được thể hiện trong môt nguyên lý của lập trình hướng đối tượng: Encapsulation. Bên trong
mỗi đối tượng chứa dữ liệu thể hiện tình trạng hay thuộc tính của nó. Mỗi đối tượng được
trang bị những hành vi hay phương thức để thực hiện một số nhiệm vụ nhất định, nhằm
thông báo hay làm thay đổi thuộc tính của chính nó. Đối tượng là sự kết hợp dữ liệu và thao
tác trên dữ liệu đó thành một thể thống nhất.
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
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).
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.

Nội dung
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.
Nguyên tắc cầu (tròn) 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 độg quay, sử dung lực ly tâm.
Ứng dụng

Điều khiển cầm tay trong trong trò chơi điện tử ban đầu chỉ có 4 phím bấm theo 4 hướng,
sau này được cải tiến thành joystich có thể trượt theo hình tròn, giúp người chơi điều khiển
dễ dàng hơn, chính xác hơn.
Nút điều khiển trên iPod xoay theo dạng hình tròn giúp người dùng lướt nhanh (fast forward)
hay tăng giảm âm lương một cách liên tục không đứt quãng. Nếu thiết kế trượt theo đường
thẳng, khi đến cuối đường trượt, ta phải đưa ngón tay về và trượt tiếp, làm cho thao tác
không liên tục, dễ gây mỏi, không chính xác.
Nguyên tắc linh động
Nội dung
Cần thay đổi các đặc 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.
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 “một
chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn.


Bàn phím được đặt nằm nghiêng hơn so với mặt phẳng ngang, giúp ta dễ dàng đánh máy
hơn.
Nguyên tắc 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.
Ứng dụng
Kính 3 chiều có tần số tắt mở, làm cho mắt trái và mắt phải tạ cùng một lúc nhận được hình
ảnh khác nhau. Do đó ta nhận được các hình ảnh có độ sâu, giúp cảm nhận như thật hơn.
Nguyên tắc tác động theo chu kỳ
1
http://www.cpu-world.com/info/AMD/Unlocking_cores_and_L3.html
2
Principal component analysis
3
Independent component analysisNội 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 các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác.
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.

Analysis of Fake Anti-Virus Distribution. Google. Retrieved 2010-11-18.

Nội dung
Thiết lập quan hệ phản hồi
Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó.
Ứng dụng
Trong kết nối TCP, bên nhận luôn truyền thông tin phản hồi cho bên gửi để đảm bảo được
các tính chất của TCP.
Catch và throw exception trong quá trình thực hiện nếu xảy ra lỗi.
Nguyên tắc sử dụng trung gian
Nội dung
Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp.
Ứng dụng
Các tracker làm đơn vị trung gian để kết nối các peer trao đổi dữ liệu với nhau trong giao
thức truyền dữ liệu P2P.
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.
Ứng dụng
Các self-managed packet trong truyền dữ liệu có khả năng tìm đường đi tốt nhất của nó.
Nguyên tắc sao chép (copy)
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 biẻu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy
được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại.
Ứng dụng

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.
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.
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.

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.
Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp.
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.
Ứng dụng
Microsoft đưa ra .NET Framework cho các lập trình viên dù viết ở ngôn ngữ nào (C#, C++,
F#, VB) đều có thể sử dụng của nhau nhờ biên dịch xuống dạng ngôn ngữ đồng nhất trung
gian CIL.

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.
Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite)
Nội dung
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.Sự phát triển của Web
Web sơ khai
Lúc đầu được phát triển trong quân sự, mạng máy tính hiện nay đã trở nên thông dụng với
mọi người trên khắp thế giới. Mạng máy tính giúp ta kết nối và chia sẻ thông tin một cách dễ
dàng, xóa nhòa khoảng cách địa lý và làm cho thế giới trở nên “phẳng” hơn.
Thời kỳ đầu của mạng máy tính là các trang web với nội dung tĩnh. Các thông tin ược trình
bày trên các trang web được viết chỉ bởi ngôn ngữ đặc tả HTML, không thay đổi về nội dung
lẫn hình thức trình bày. Tiểu biểu của các trang web thời kỳ đầu là trang chỉ mục các trang
web yêu thích “Jerry and David's Guide to the World Wide Web” (tiền thân của Yahoo bây
giờ).
Vào giáng sinh năm 1990, máy chủ web đầu tiên trên thế giới ra đời tại phòng thí nghiệm
CERN bởi Tim Berners Lee và các đồng nghiệp.
Server side Web Engine
Nhược điểm của các trang web HTML tĩnh là sự khó khăn trong quản lý, sửa đổi thông tin
của các trang web, cũng như việc thay đổi hình thức trình bày. Cụ thể, các trang web tĩnh
thì cố định, không linh hoạt và dư thừa thông tin, làm cho việc cập nhật thông tin khó khăn
khi phải bảo đảm tính nhất quán của thông tin. Hơn nửa, các trang web tĩnh nghèo nàn
trong việc tương tác với người dùng.
Để giải quyết các vấn đề này, người ta tách bạch thông tin ra khỏi trang web, hay đúng hơn,
các trang web được tạo ra từ thông tin khi người dùng có yêu cầu. Khi đó, thông tin hay dử

● CSS cung cấp một lượng lớn các thuộc tính trình bày cho các đối tượng trong văn
bản, phong phú và chính xác hơn HTML.
● CSS thể hiện một chuẩn quy định việc trình bày nội dung, giúp cho việc hiển thị nội
dung giống nhau trên các trình duyệt khác nhau như IE, Chrome, Opera, Firefox ,
hay các hệ thống khác nhau (Windows, Mac, Linux).
● CSS ngắn gọn, dễ đọc, dễ viết, dễ quản lý. Tiết kiệm tài nguyên bộ nhớ lẫn băng
thông.
● CSS hướng người dùng, có thể tùy chỉnh CSS cho từng người dùng khác nhau
mà không ảnh hưởng đến người dùng còn lại. CSS hướng phương tiên giúp cho
việc thể hiện nội dung thích hợp cho từng loại phương tiên hiển thị (mobile, tablet,
desktop, printer ).

Trình bày nội dung bởi nhiều cách hiển thị tùy theo đối tượng người dùng.

Nội dung trang web hiển thị tùy theo phương tiện.
Javascript - DHTML Web
Vào năm 1995, Netscape (trình duyệt web thông dụng lúc bấy giờ) giới thiệu Javascript
5

như một loại ngôn ngữ script chạy trên trình duyệt client. Với mục đích chính là cho phép
nhà phát triển web có thể thao tác vào các thành phần của trang web mà chạy trên trình
duyệt của người dùng.
Nếu như trước đây, mỗi thao tác hay tương tác của người dùng đều tạo một post request
đến server, thì việc giới thiệu javascript làm giảm bớt một số các request đến server không
cần thiết. Ví dụ như khi điền thông tin vào một form dữ liệu, javascript chạy trên trình duyệt
sẽ kiểm tra nội dung có phù hợp với ràng buộc hay không mà không cần phải truy cập đến
server để kiểm tra. Việc này giảm bớt lượng công việc cho server, giảm lưu lượng băng
thông không cần thiết, và việc phản hồi cho người dùng được trả về tức thời (nếu có lỗi) tiết
kiệm thời gian.
Ngoài ra, javascript còn hỗ trợ các hiệu ứng trên ứng dụng web. Như ẩn nút nhấn (button)

Docs.Bảng: Một số ứng dụng web hữu ích

Chức năng Ứng dụng desktop tương ứng
Google Docs
Ứng dụng văn phòng Microsoft Office, LibreOffice
Quản lý ghi chú OneNote (Ms Office)
Quản lý danh bạ
Quản lý dự án Microsoft Project
Google Calendar
Ứng dụng lập lịch, thời
khóa biểu
Ms Outlook, iCal

Soạn thảo bài thuyết
trìnhHiện nay, các ứng dụng web đã phong phú và gần như có thể thay thế được các ứng dụng
desktop thông dụng. Một minh chứng dễ thấy là dự án Chrome OS của Google nhằm xây
dựng một hệ điều hành trên trình duyệt, sử dụng các ứng dụng web thay thế, lưu trữ dữ liệu
trên đám mây.
Tương lai của web
Tuy chưa thể sánh ngang với các ứng dụng trên desktop, các ứng dụng web vẫn có những
điểm nổi trội như chạy bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu, trên bất cứ nền tảng nào, cho phép
truy cập dữ liệu ở mọi nơi và đồng bộ hóa công việc.
HTML5 đang được phát triển cùng các công nghệ như LocalStorage, IndexedDB xóa
nhòa khoảng cách giữa các ứng dụng web với ứng dụng native trên desktop. Các ứng dụng

6
IE9, Chrome 16+, Firefox 8+, Safari for Mac 5+
7
Ở đây, ta không kể các game được phát triển trên nền Flash của hãng Adobe.

Ta tách phần thông tin cần thiết ra khỏi việc trình bày nội dụng, tức thay vì truyền thông tin
đã được đính kèm trong nội dung trình bày làm cho việc thao tác trên thông tin khó khăn, ta
trực tiếp truyền thông tin, rồi mới từ đó tạo nội dung cần trình bày.
Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
Ta thực hiện việc xem xét các ràng buộc của thông tin đã thỏa chưa trước khi truyền thông
tin, từ đó giảm bớt số lần và thời gian giao tiếp giữa máy chủ và máy khách.
Nguyên tắc tự phục vụ
Thay vì việc xây dựng nội dung trình bày HTML từ thông tin được thực hiện trên máy chủ, ta
chuyển côgn việc đó xuống cho máy khách (client), khi đó lượng thông tin cần truyền được
cô đọng, việc giao tiếp giữa máy chủ và máy khách hiệu quả hơn, các thao tác trên thông tin
dễ dàng hơn. Hơn nữa, ta đẩy lượng công việc này xuống máy khách giúp giảm bớt công
việc của máy chủ, nơi phải phục vụ cho hàng ngàn, hàng triệu lượt yêu cầu từ các máy
khách.
Kết luận
40 nguyên lý sáng tạo khoa học là một công cụ mạnh mẽ để giải quyết các vấn đề trong tin
học nói riêng vào khoa học nói chung. Đó là kim chỉ Nam trong việc định hướng phương
pháp để giải quyết vấn đề, phát triển sản phẩm Việc học tập và áp dụng các nguyên lý
sáng tạo là cần thiết để đạt được thành công trong cuộc sống. Sử dụng đúng và hợp lý các
nguyên lý sẽ rút bớt thời gian giải quyết vấn đề.Tài liệu tham khảo
Bài giảng môn học "Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học”
Giảng viên: GS. TSKH Hoàng Văn Kiếm.
Phan Dũng, Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới (quyển 1 của bộ sách ‘‘sáng tạo và đổi