TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN KHOA HỌC MÁ Y TÍNH
- - - -  - - - - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC

ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO
VÀ ĐỔI MỚ I TRONG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN GIẢNG VIÊN: GS. TSKH.HOÀNG KIẾM
HỌC VIÊN: BÀNH TRÍ THÀNH– 1211069
TP. HCM, THÁNG 12/2012 i

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy GS.TSKH. Hoàng Kiếm, người đã
truyền cảm hứng cho em trong các buổi giảng trên lớp, cũng như cung cấp các
thông tin, tư liệu quý giá để hoàn thành đề tài này.


Chương 2 CÁC NGUYÊN T ẮC SÁNG TẠO CƠ B ẢN 7
2.1

Nguyên tắc phân nhỏ 7

2.2

Nguyên tắc “tách khỏi” 7

2.3

Nguyên tắc phẩm ch ất cục bộ 8

2.4

Nguyên tắc phản (bất) đối xứng 9

2.5

Nguyên tắc kết hợp 9

2.6

Nguyên tắc vạn năng 10

2.7

Nguyên tắc “chứa trong” 10


Nguyên tắc linh động 16

2.16

Nguyên tắc giải (tá c động) “ thiếu” hoặc “thừa” 16

2.17

Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 17

2.18

Sử dụng các dao động cơ học 17

2.19

Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 18

2.20

Nguyên tắc liên tục các tác động có ích 18

2.21

Nguyên tắc “ vượt nhanh” 19

2.22

Nguyên tắc biến hại thành l ợi 19



2.30

Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 23

2.31

Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ 23

2.32

Nguyên tắc thay đổi màu sắc 23

2.33

Nguyên tắc đồng nhất 24

2.34

Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần 24

2.35

Thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng 25

2.36

Sử dụng chuy ển pha 25

2.37
iv

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, Nghiên Cứu Khoa Học ngày càng được quan tâm trong mọi lĩnh
vực vì tầm quan trọng của nó trong sự phát triển, tiến bộ của con người và xã hội.
Tùy theo lĩnh vực mà có những đặc thù nghiên cứu khác nhau, và dù ở lĩnh vực nào
thì sự tìm tòi, học hỏi, tư duy sáng tạo vẫn không ngừng đưa ra những điều mới,
điều hay phục vụ cho đời sống con người ngày một hoàn mỹ hơn.Tuy nhiên các
nghiên cứu cho thấy, phần lớn mọi người còn suy nghĩ một cách tự nhiên, ít khi suy
nghĩ về chính suy nghĩ của mình xem nó hoạt động ra sao để cải tiến, làm suy nghĩ
của mình trở nên tốt hơn. Cách suy nghĩ tự nhiên nói trên có năng suất, hiệu quả rất
thấp và nhiều khi phải trả giá đắt cho các quyết định sai. Xuất phát từ mong muốn
hoàn thiện chính mình, phải điều khiển được tư duy sáng tạo của chính mình, con
người bắt đầu nghiên cứu và đưa ra những phương pháp luận trong sáng tạo.Ấn
tượng sâu sắc do những lợi ích từ Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới đem lại
cho cá nhân mình, cùng với sự khuyến khích của GS. Altshuller, GS. Phan Dũng đã
cho ra đời bộ sách “Sáng tạo và đổi mới” nói về việc ứng dụng của Khoa học về
sáng tạo, về hệ thống các phương pháp và các kỹ năng cụ thể giúp nâng cao năng
suất và hiệu quả, về lâu dài tiến tới điều khiển tư duy sáng tạo của người sử dụng.
Nhận thấy tầm quan trọng của các nguyên tắc sáng tạo và đổi mới là rất hữu
ích trên mọi lĩnh vực. Trong phạm vi đề tài này, em sẽ trình bày cái nhìn tổng quan
về Phương pháp Nghiên Cứu KhoaHọc, phần tiếp theo là tóm tắt nội dung các
nguyên tắc sáng tạo và các ví dụ ứng dụng của từng nguyên tắc. Cuối cùng là phân
tích các nguyên tắc sáng tạo đã được áp dụng như thế nào cho một bài toán cụ thể
của Công Nghệ Thông Tin trên Thị trường Chứng khoán.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài nhưng chắc chắn
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp và tận tình chỉ bảo của Thầy.

2

1.2 Nghiên cứu khoa học
Theo Phạm Viết Vượng: “Bản chất của nghiên cứu khoa học là hoạt động sáng
tạo của các nhà khoa học nhằm nhận thức thế giới, tạo ra hệ thống tri thức có giá trị
để sử dụng vào cải tạo thế giới”[3].
Theo Vũ Cao Đàm: “Nghiên cứu khoa học là một hoạt động xã hội, hướng vào
việc tìm kiếm những điều mà khoa học chưa biết, hoặc là phát hiện bản chất sự vật,
phát triển nhận thức khoa học về thế giới; hoặc là sáng tạo phương pháp mới và
phương tiện kĩ thuật mới để cải tạo thế giới”[6].
Từ quan niệm về Nghiên Cứu Khoa Học (NCKH) của Vũ Cao Đàm và quan
niệm về nội dung khoa học của Phạm Viết Vượng đã nêu ở trên, cho thấy NCKH có
phạm vi vô cùng rộng lớn trong nhận thức và cải tạo thế giới. Nhưng điều đó không
phải chỉ dành cho những nhà NCKH chuyên môn.
1.3 Phương pháp luận sáng tạo khoa học
Bill Gates là người giàu nhất và quyền lực nhất trong làng công nghệ. Trong 3
thập kỷ qua, ông đã có rất nhiều diễn văn, bình luận về kinh doanh, y tế toàn cầu và
sự tiến hóa của ngành công nghiệp máy tính… Trong đó ông đã từng nói: “Tôi nghĩ
sẽ không ngoa khi nói rằng máy tính cá nhân là công cụ mạnh nhất mà con người
từng tạo ra. Chúng là công cụ thông tin liên lạc, là công cụ sáng tạo và có thể cho
người dùng mặc sức tùy biến”. (Phát biểu tại Đại học Illinois, 2/2004).
Hoạt động sáng tạo gắn liền với lịch sử tồn tại và phát triển của xã hội loài
người. Từ việc tìm ra lửa, chế tạo công cụ bằng đá thô sơ… đến việc sử dụng năng
lượng nguyên tử, chinh phục vũ trụ…, hoạt động sáng tạo của loài người không
ngừng được thúc đẩy. Sáng tạo không thể tách rời khỏi tư duy – hoạt động bộ não
của con người. Chính quá trình tư duy sáng tạo với chủ thể là con người đã tạo ra
các giá trị vật chất, tinh thần, các thành tựu vĩ đại về mọi mặt trong cuộc sống và tạo
ra nên văn minh nhân loại.

3


đặc biệt của một số người, các thói quen chủ quan tạo cảm hứng sáng tạo như:
Puskin và Balzac rất thích uống cà phê đen. Descartes thích tư duy sáng tạo trong
chăn. Trái lại, Buffon chỉ suy nghĩ được một cách rõ ràng sau khi mặc quần áo
nghiêm chỉnh và cài nút cẩn thận… Chỉ trong thế kỷ 20, qua các kết quả khoa học,
các nhà nghiên cứu mới tin rằng những năng khiếu sáng tạo có ở hầu hết, nếu như
không nói là tất cả những người bình thường.
Hướng nghiên cứu khác của tâm lý học sáng tạo là nghiên cứu thực nghiệm:
nghiên cứu quá trình suy nghĩ sáng tạo giải quyết vấn đề trong các điều kiện phòng
thí nghiệm. Các nhà tâm lý làm thí nghiệm với những bài toán và người giải. Họ
phát hiện ra rằng những người tham gia thí nghiệm đã giải chúng bằng cách lựa
chọn các phương án (phương pháp thử và sai). Quá trình giải phụ thuộc nhiều vào
kinh nghiệm trước đó của người giải. Mỗi phương án sai giúp người giải thay đổi
cách xem xét bài toán, hiểu bài toán đúng hơn để cuối cùng đưa ra phương án là lời
giải thực sự của bài toán. Các bài toán dùng trong các thí nghiệm tâm lý là những
bài toán đơn giản, số các phương án thử không nhiều, thời gian dùng để giải bài
toán ngắn. Cách tiếp cận như vậy đối với tư duy sáng tạo gặp phải những khó khăn
thực tế không vượt qua được. Quá trình sáng tạo thường kéo dài về mặt thời gian.
Chính Edison công nhận, trung bình một sáng chế lớn của ông phải làm mất bảy
năm. Vậy nhà tâm lý có đủ kiên trì trong suốt 10 năm theo dõi người giải bài toán
và tin chắc rằng năm thứ 11 (chứ không phải 12, 13…) anh ta sẽ giải được. Chưa
kể, để càng biết chính xác quá trình suy nghĩ của người giải, nhà tâm lý càng phải
đặt nhiều câu hỏi. Càng đặt nhiều câu hỏi cho người giải, càng can thiệp sâu vào
quá trình suy nghĩ tự nhiên thì kết quả nghiên cứu càng bị sai lệch. Thêm nữa, mặc
dù toàn bộ quá trình sáng tạo kéo dài về mặt thời gian nhưng giai đoạn “Eureka”
thường diễn ra nhanh đến mức nhà tâm lý không kịp hỏi và có hỏi thì chính người
giải cũng không biết sự việc diễn biến cụ thể như thế nào để trả lời.
Trong bất kỳ lĩnh vực nào, thông qua việc giải thành công nhiều bài toán,
người ta đều có thể rút ra được các kinh nghiệm, bí quyết giúp giải quyết các vấn đề
trong lĩnh vực đó nhanh hơn, hiệu quả hơn so với phương pháp thử và sai. Những

Sau đây là tóm tắt các lợi ích mà phương pháp luận sáng tạo và đổi mới đem lại:

6

 Cung cấp hệ thống các cách xe m xét sự vật.
 Tăng óc quan sát, tò mò sáng tạo.
 Phân tích, lý giải một cách logic những giải pháp sáng tạo đã có.
 Tăng tính nhanh nhạy của việc tiếp thu và đánh giá giá trị của thông tin.
 Thấy được s ự tương tự, thống nhất giữa các hệ thống tưởng chừng rất khác xa
nhau.
 Khắc phục tính ì tâm lý.
 Giúp phát hiện các nguồn dự trữ có sẵn trong hệ thống, đặc biệt các nguồn dự
trữ tự nhiên không mất tiền sử dụng.
 Đưa ra và lựa chọn các cách tiếp cận thích hợp để giải bài toán.
 Giải quyết các mâu thuẫn có trong bài toán.
 Phát hiện các ý tưởng cải tiến hệ thống cho trước.
 Dự báo khuynh hướng phát triển của hệ thống cho trước trong tương lai, xây
dựng cơ chế định hướng trong tư duy sáng tạo.
 Giúp phát hiện, đặt và lựa chọn bài toán cần giải.
 Dùng để luyện tập phát triển tư duy sáng tạo.
 Dùng để cải tiến, hoàn thiện, phát triển chính bản thân, xây dựng tác phong, suy
nghĩ và làm việc một cách khoa học, sáng tạo. 7

CHƯƠNG 2

CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN
2.1 Nguyên tắc phân nhỏ

giao diện và nội dung cho dễ quản lý, dễ phát triển về sau.
2.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ
Nội dung:
 Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc
đồng nhất thành không đồng nhất.
 Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau.
 Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với
công việc.
Ứng dụng trong tin học:
 Trong quá trình quản lý một dự án phần mềm, ta cần phân tách phần mềm ra
thành các module nhỏ hơn với các chức năng khác nhau, và lên kế hoạch phát
triển các module đó trong từng giai đoạn thích hợp nhất, như ban đầu ta cần thiết
kế nhanh giao diện cho khách hàng xe m mẫu, các giai đoạn sau mới code các
chức năng chính trong chương trình.
 Trong lĩnh vực điện toán đám mây, hệ thống phần mềm thường được phân tách
ra làm nhiều module, mỗi module được phát triển trên một nền tảng Hệ điều
hành riêng biệt để tối ưu hóa khả năng thực thi của chương trình. 9

2.4 Nguyên tắc phản (bất) đối xứng
Nội dung:
 Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng – phản đối xứng
(nói chung, làm giả m bậc đối xứng của đối tượng).
 Nếu đối tượng phản đối xứng, tăng mức độ phản đối xứng (giảm bậc đối xứng).
Ứng dụng trong tin học:
 Thuật toán RSA mã hóa công khai, trước đây việc mã hóa thường dùng một
khóa để mã hóa và cũng dùng chính khóa đó để giải mã. Nhưng thuật toán RSA
lại có đến hai khóa là khóa công khai và khóa bí mật. Khóa công khai được công

thiết bị khác ngày trước.
 Ứng dụng web ngày nay không còn đơn thuần chỉ là xem nội dung dạng text, mà
còn có thể xem phim, nghe nhạc, thậm chí là phát triển thành hệ điều hành
WebOS
2.7 Nguyên tắc “chứa trong”
Nội dung:
 Một đối tượng chứa bên trong nó đối tượng khác và đối tượng khác đó lại chứa
đối tượng thứ ba…
 Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác.
Ứng dụng trong tin học:
 Trong lĩnh vực an toàn thông tin và chia sẻ dữ liệu có một hướng tiếp cận khá
thú vị là Steganography. Kỹ thuật này được dùng để ẩn dữ liệu quan trọng vào
trong một dữ liệu chứa (âm thanh, hình ảnh, video…) để trao đổi dữ liệu cho
nhau, giúp tránh các nghi ngờ của người thứ ba.

11

 Trong lập trình, phần xử lý thường được viết chạy trong thread của chương trình
lớn. Điều này giúp cho phần giao diện chạy mượt hơn, người dùng sẽ không
cảm thấy giao diện bị treo khi phần xử lý chạy lâu, đồng thời cũng có thể chạy
thêm chức năng khác.
2.8 Nguyên tắc phản trọng lượng
Nội dung:
 Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với 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…
Nhận xét:
 Về mặt ngôn từ phát biểu, nguyên tắc phản trọng lượng đặc thù riêng cho kỹ
thuật. Tuy nhiên, ta có thể nắm tinh thần thủ thuật này bằng cách khái quát hóa

khứ, hiện tại và tương lai. Ba nguyên tắc nói trên đòi hỏi phải có sự nhìn trước,
chuẩn bị giải pháp trước.
Ứng dụng trong tin học:
 Trong quản trị dự án phần mềm ta cần phải lên kế hoạch trước cho dự án, điều
này sẽ giúp kiểm soát được tiến độ thực hiện dự án, hạn chế các rủi ro nếu xảy
ra.
 Tổ chức lớp training cho lập trình viên nếu dự án đòi hỏi dùng ngôn ngữ lập
trình mới. 13

2.10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
Nội dung:
 Thực hiện trước sự thay đổi, tác động cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với
đối tượng.
 Cần sắp xếp các đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận
lợi nhất và không mất thời gian dịch chuyển.
Nhận xét:
 Từ “thay đổi”, “tác động” cần phải hiểu theo nghĩa rộng.
 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ giống “Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ” ở chỗ cả hai
nguyên tắc đều đòi hỏi phải tạo ra các sự thay đổi, tác động cần thiết trước so
với tiền thân.
 Tuy nhiên, hai nguyên tắc nói trên có điểm khác nhau cơ bản. Nếu như “Nguyên
tắc gây ứng suất sơ bộ” tập trung vào quan hệ nhân quả: đi tìm nguyên nhân, tác
động lên nguyên nhân để có được kết quả mong muốn, thì “Nguyên tắc thực
hiện sơ bộ” nhấn mạnh sự chuẩn bị, thực hiện trước những gì đã biết cách làm.
Ứng dụng trong tin học:
 Các chương trình biên dịch cần phải biên dịch ngôn ngữ lập trình cấp cao sang
mã máy trước khi chạy.

tùy mục đích sử dụng mà ta quyết định có chọn dùng danh sách liên kết hay
không.
 Xây dựng các cấu trúc dữ liệu như Cây đỏ đen, B-Tree, Bảng băm… để lưu trữ
và truy xuất dữ liệu với chi phí tối ưu nhất.

15

2.13 Nguyên tắc đảo ngược
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.
 Lật ngược đối tượng (chân thành đầu, đầu thành chân), lộn trái đối tượng (trong
thành ngoài, ngoài thành trong).
Ứng dụng trong tin học:
 Trong xử lý video, để quay các thước phim ngược, ví dụ như quay hiệu ứng cái
ly bị vỡ được phục hồi lại, thì ta sẽ quay cái ly từ bình thường đến trạng thái vỡ
tan, sau đó đảo ngược các frame hình lại thì ta sẽ thu được hiệu ứng chiếc ly từ
bị vỡ được phục hồi lại. Hay trong các phim hành động có cảnh bắn nhau, các
nhà làm phim thường xử lý hiệu ứng làm cho tốc độ viên đạn chậm lại để tăng
thêm phần hấp dẫn.
 Các S mart Phone ngày nay thay vì cố định màn hình theo một chiều dọc, ta có
thể đặt nằm ngang để tăng độ rộng và phần mềm sẽ nhận dạng để xoay màn hình
theo.
2.14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa
Nội dung:
 Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu,
kết cấu hình hộp các loại thành kết cấu hình cầu.
 Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn.


2.17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác
Nội dung:
 Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một
chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt 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 hóa 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.
Ứng dụng trong tin học:
 Để giảm chiều của một vector X nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu tối thiểu hóa mất
mát thông tin, thuật toán PCA đã chuyển đổi từ không gian ban đầu sang một
không gian khác, mà ở không gian này ta có tiêu chí để biết được độ quan trọng
của từng chiều để có thể loại bỏ những chiều ít quan trọng hơn. Cụ thể đó là
không gian các vector riêng của ma trận hiệp phương sai, các vector riêng là các
thành phần chính và ứng với các thành phần chính sẽ có các giá trị riêng cho biết
mức độ quan trọng của thành phần chính đó.
2.18 Sử dụng các dao động cơ học
Nội dung:
 Làm đối tượng dao động.
 Nếu đã có dao động, tăng tần số dao động (đến tần số siêu âm).
 Sử dụng tần số cộng hưởng.
 Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện.

18


 Trong các ngôn ngữ lập trình thường có các từ khoá như break, continue giúp bỏ
qua không xử lý các đoạn code tùy trường hợp cụ thể, điều này giúp thời gian
thực thi nhanh hơn.
 Các phần mềm cần phải hỗ trợ các phím tắt Hot Key giúp người dùng thao tác
nhanh hơn.
2.22 Nguyên tắc biến hại thành lợi
Nội dung:
 Sử dụng những tác nhân có hại (ví 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.
 Thay đổi tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa.
Ứng dụng trong tin học:
 Đa phần virus là có hại, nhưng nếu dùng đúng cách thì sẽ có lợi. Cụ thể là viết
các chương trình virus để bảo vệ hệ thống từ các xâm nhập bất hợp pháp. Ví dụ
như file sẽ tự động bị hủy khi có xâm nhập bất hợp pháp.Hoặc viết các chương
trình virus để kiểm tra độ an toàn bảo mật của hệ thống, kiểm tra khả năng nhận
dạng của các phần mềm diệt virus. 20

2.23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi
Nội dung:
 Thiết lập quan hệ phản hồi.
 Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi (hoàn thiện) nó.
Ứng dụng trong tin học:
 Khi gửi mail đi, cần thông tin phản hồi trở lại xem việc gửi mail có thành công
hay không (Các dịch vụ mail ngày nay nếu gửi mail vào địa chỉ không tồn tại sẽ
có phản hổi việc gửi mail không thành công).
 Trong các chương trình phần mềm khi thực hiện các thao tác thay đổi dữ liệu