Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
MỤC LỤC
PHẦN MỘT: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ
TƯ DUY SÁNG TẠO 5
1.KHOA HỌC VÀ SÁNG TẠO 5
1.1 Khoa học 5
1.2. Sáng tạo 5
1.3. Pháp luận sáng tạo 5
2. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 5
2.1. Chức năng cơ bản của nghiên cứu khoa học 5
2.2. Các đặc điểm của nghiên cứu khoa học 5
2.3. Các loại hình nghiên cứu khoa học 6
2.4. Các bước nghiên cứu 7
3. VẤN ĐỀ KHOA HỌC 8
3.1. Khái niệm 8
3.2. Các tình huống vấn đề 8
3.3. Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học 8
4. MỘT SỐ NGUYÊN LÝ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN 8
5. PHƯƠNG PHÁP SCAMPER 8
6. PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ-BÀI TOÁN PHÁT MINH, SÁNG CHẾ 11
6.1. Bốn mươi Nguyên tắc sáng tạo cơ bản 11
6.2. Nội dung một số Nguyên tắc sáng tạo 13
6.2. 1. Nguyên tắc phân nhỏ 13
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -1-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
6.2.2. Nguyên tắc tách khỏi 14
6.2.3. Nguyên tắc vạn năng 14
6.2.4. Nguyên tắc chứa trong 15
6.2.5. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 15
6.2.6. Nguyên tắc dự phòng 15
6.2.7. Nguyên tắc đảo ngược 17

2.5.3.Nguyên tắc tách khỏi 31
2.5.4.Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 32
2.5.5.Nguyên tắc quan hệ phản hồi 32
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 33
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -3-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển lịch sử xã hội loài người gắn liền với quá trình sáng tạo lâu dài và liên tục, từ
việc chế tạo ra các công cụ thô sơ cho tới công cụ hiện đại hơn sử dụng nhiệt năng và tới sự phát
minh ra điện đã đánh dấu một bước phát triển nhảy vọt trong sáng tạo, các máy tính khổng lồ cho
tới các máy tính cá nhân nhỏ gọn lần lượt xuất hiện.
Cùng với sự sáng tạo, con người ngày càng đạt được những thành tựu vượt bậc trong khoa
học công nghệ làm thay đổi thế giới, thay đổi cách thức làm việc và suy nghĩ của con người. Tuy
nhiên, do nhu cầu cải tiến sáng tạo trong công nghệ phục vụ cho cuộc sống ngày càng cao đòi hỏi
phải có một môn khoa học chuyên nghiên cứu về phương pháp sáng tạo giúp cho công việc được dễ
dàng và có cơ sở lý thuyết rõ ràng hơn. Vì thế, phương pháp luận sáng tạo ra đời với mục đích trang
bị cho người học hệ thống các phương pháp, các kỹ năng thực hành về suy nghĩ để giải quyết các
vấn đề và ra quyết định một cách sáng tạo, về lâu dài, tiến tới điều khiển được tư duy. Và trong đó
40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản được Alshuller G.S tổng hợp lại trở thành những nguyên tắc thủ thuật
cơ bản thiết thực nhất.
Trong bài thu hoạch này, em sẽ trình bày hai phần chính:
- Phần một: Trình bày cơ sở lý thuyết Phương pháp nghiên cứu khoa học và tư
duy sáng tạo.
- Phần hai: Vận dụng lý thuyết phương pháp nghiên cứu khoa học vào bài toán
“Ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo vào phát hiện khuôn mặt người
trong ảnh số”
Qua đây, em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến GS.TSKH. Hoàng Kiếm, người đã tận tâm
truyền đạt những kiến thức về môn học “PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ TƯ
DUY SÁNG TẠO” để em có cơ sở tìm hiểu sâu hơn và làm nền tảng nghiên cứu sau này.
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -4-

- Tính tin cậy: Kết quả nghiên cứu phải có khả năng kiểm chứng lại nhiều lần do nhiều
người khác nhau trong điều kiện giống nhau. Do đó, một nguyên tắc mang tính phương
pháp luận của nghiên cứu khoa học là khi trình bày một kết quả nghiên cứu, người
nghiên cứu cần chỉ rõ điều kiện, những nhân tố và phương tiện thực hiện.
- Tính thông tin: là những thông tin về qui luật vận động của sự vật hoặc hiện tượng,
thông tin về qui trình công nghệ và các tham số đi kèm qui trình đó.
- Tính khách quan: Để đảm bảo tính khách quan, người nghiên cứu khoa học cần phải tự
trắc nghiệm lại những kết luận tưởng như đã hoàn toàn được xác nhận.
- Tính rủi ro: Một nghiên cứu có thể thành công, có thể thất bại. Thất bại có thể do nhiều
nguyên nhân nhưng trong khoa học thất bại cũng được xem là một kết quả và mang ý
nghĩa về một kết luận của nghiên cứu khoa học và được lưu giữ, tổng kết lại như một tài
liệu khoa học nghiêm túc để tránh cho người đi sau không dẫm chân lên lối mòn, tránh
lãng phí các nguồn lực nghiên cứu.
- Tính kế thừa: Có ý nghĩa quan trọng về mặt phương pháp luận nghiên cứu. Ngày nay
không có một nghiên cứu khoa học nào bắt đầu từ chỗ hòan tòan trống không về kiến
thức, phải kế thừa các kết quả nghiên cứu của các lĩnh vực khoa học khác nhau.
- Tính cá nhân: vai trò của cá nhân trong sáng tạo mang tính quyết định, thể hiện trong tư
duy cá nhân và chủ kiến riêng của các nhân.
- Tính phi kinh tế: Lao động nghiên cứu khoa học hầu như không thể định mức, thiết bị
chuyên dụng dùng trong nghiên cứu khoa học hầu như không thể khấu hao, hiệu quả
kinh tế của nghiên cứu khoa học hầu như không thể xác định.
2.3. Các loại hình nghiên cứu khoa học
- Nghiên cứu cơ bản: là những nghiên cứu nhằm phát hiện thuộc tính, cấu trúc, động
thái các sự vật, tương tác trong nội bộ sự vật và mối liên hệ giữa sư vật với các sư vật
khác. Sản phẩm nghiên cứu cơ bản có thể là các khám phá, phát hiện, phát minh, dẫn đến
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -6-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
viêc hình thành một hệ thống lý thuyết có giá trị tổng quát, ảnh hưởng đến một hoặc
nhiều lĩng vực khoa học.
- Nghiên cứu ứng dụng: là sự vận dụng quy luật được phát hiện từ nghiên cứu cơ bản để

+ Sắp xếp tư liệu
+ Viết báo cáo
- Giai đoạn kết thúc:
+ Hoàn tất công tác
+ Áp dụng kết quả
3. VẤN ĐỀ KHOA HỌC
3.1. Khái niệm
Vấn đề khoa học cũng được gọi là 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.
3.2. Các tình huống vấn đề
3.3. Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -8-
Có vấn đề
Có nghiên cứu
Không có vấn đề
Không có nghiên cứu
Giả vấn đề
Không có nghiên cứuKhông có vấn đề
Nghiên cứu theo một
hướng khác
Nảy sinh vấn đề khác
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
Có 6 phương pháp:
- Tìm những kẻ hở, phát hiện những vấn đề mới
- Tìm những bất đồng
- Nghĩ ngược lại quan niệm thông thường
- Quan sát những vướng mắc trong thực tiễn
- Lắng nghe lời kêu ca phàn nàn
- Cảm hứng: những câu hỏi bất chợt xuất hiện khi quan sát sự kiện nào đó.

Các câu hỏi có thể ðặt ra: chúng ta có thể bắt chýớc cái gì? Mô phỏng cái gì?
Ví dụ: Gýờng cho trẻ em cấu tạo nhý 1 chiếc xe ðua.
 Modify: tãng và giảm kích cỡ, thay ðổi hình dáng, thuộc tính. Màu sắc, âm thanh,
hýõng vị, hình thức mẫu mã,…. Nó có thể mạnh lên, cao lên, to lên hoặc ngýợc lại:
nhẹ hõn, nhỏ hõn,…
Ví dụ: Công ty gốm sứ Minh Long liên tục ðýa ra mẫu mã.
 Put: Có thể áp dụng cho cách dùng khác? Mục ðích khác? Lĩnh vực khác?
Các câu hỏi ðặt ra: Tôi có thể lấn sân sang thị trýờng nào? Thị trýờng nào có thể tiêu
thụ hàng của tôi?
Ví dụ: Xe bay nhý trực thãng, lội nýớc nhý thuyền .
 Eliminate: loại bỏ và ðõn giản hoá các thành phần, nghĩ xem chuyện gì xảy ra nếu
bạn loại ði hàng loạt các quy trình, sản phẩm, vấn ðề và cõ hội, nghĩ xem bạn sẽ làm
gì với tình huống này?
Câu hỏi có thể ðặt ra: chuyện gì xảy ra nếu tôi loại bỏ 1 số thành phần của sản phẩm?
Hýớng giải quyết không theo cách thông thýờng?
Ví dụ:Xe moto thể thao loại bỏ phụ tùng không cần thiết.
 Reverse: Bạn có thể lật ngựợc vấn ðề? Cách suy nghĩ này sẽ giúp bạn nhìn rõ mọi góc
cạnh của vấn ðề cũng nhý nhý cõ hội thấy ðiểm mới cho vấn ðề. (tham khảo thêm
nguyên tắc tý duy Reversal)
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -10-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
Câu hỏi có thể ðặt ra: Chuyện gì xảy ra nếu tôi làm theo theo hýớng khác? Nếu tôi lật
ngýợc trât tự cách làm cũng nhý cách sử dụng?
Ví dụ: Cho ra loại vải không phân biệt mặt phải hay trái.
Ví dụ minh họa: Hãy týởng týợng bạn là một nhà sản xuất về máy tính và máy in, bạn ðang
cần tìm ra những sản phẩm mới, SCAMPER có thể cho bạn những hýớng ði nhý sau:
 Substitute: Dùng nguyên vật liệu công nghệ cao làm thành phần tạo ra sản
phẩm.
 Combine: Tích hợp máy tính với máy in, máy in với máy quét.
 Adapt: Ðặt mực in chất lýợng cao và loại giấy thật tốt.

12. Nguyên lý đẳng thế
13. Nguyên lý đảo ngược
14. Nguyên lý cầu (tròn) hóa
15. Nguyên lý năng động
16. Nguyên lý tác động bộ phận và dư thừa
17. Nguyên lý bộ xung chiều khác
18. Sự dao động cơ học
19. Nguyên lý tác đông theo chu kỳ
20. Nguyên lý tác đông liên tục hữu hiệu
21. Nguyên lý vượt nhanh
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -12-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
22. Nguyên lý chuyển hại thành thắng
23. Nguyên lý quan hệ phản hồi
24. Nguyên lý sử dụng trung gian
25. Nguyên lý tự phục vụ
26. Nguyên lý sao chép (copy)
27. Nguyên lý rẻ thay cho đắt
28. Nguyên lý thay thế sơ đồ cơ học
29. Nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí
30. Sử dụng bao mềm dẻo và mềm mỏng
31. Sử dụng vật liệu nhiều lỗ
32. Nguyên lý đổi màu
33. Nguyên lý đồng nhất
34. Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần
35. Đổi các thông số hóa lý của đối tượng
36. Sử dụng chuyển pha
37. Sử dụng nở nhiệt
38. Sử dụng các chất oxy hóa
39. Sử dụng môi trường trơ

tăng cường khả năng lập trình giao diện của lập trình viên bằng cách cung cấp các API cho
phép tận dụng những lợi thế về đa phương tiện hiện đại. Là một bộ phận của .NET
Framework 3.0, WPF có sẵn trong Windows Vista và Windows Server 2008. Đồng thời
WPF cũng có thể hoạt động trên nền Windows XP Service Pack 2 hoặc mới hơn. WPF được
xây dựng nhằm ba mục tiêu:
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -14-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
- WPF cung cấp nhiều tính năng lập trình giao diện trong cùng một công nghệ đơn
nhất: Windows Forms, PDF, Windows Forms/ GDI +, Windows Media Player,
Direct3D.
- WPF đưa ra ngôn ngữ đặc tả eXtensible Markup Language (XAML). XAML hỗ
trợ designer và developer làm việc chung với nhau.
- Công nghệ chung cho giao diện trên Windows và trên trình duyệt Web: Ta có thể
tạo ra một ứng dụng trình duyệt XAML (XBAP) sử dụng WPF chạy trên Internet
Explore. Trên thực tế, cùng đoạn code này có thể được dùng để sinh ứng dụng
WPF chạy độc lập trên Windows.
6.2.4. Nguyên tắc chứa trong
Nội dung
- Để một đối tượng trong lòng một đối tượng khác, đối tượng khác này lại để trong
lòng một đối tượng thứ ba
- Đưa một đối tượng qua một khoảng trống của một đối tượng khác
Ứng dụng
Lớp (Class) là một kiểu dữ liệu được định nghĩa trong chương trình, ngoài các thành
phần là dữ liệu (thuộc tính) nó còn có các thành phần hàm (phương thức).
6.2.5. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
Nội dung
- Thực hiện tất cả hoặc một phần các thao tác cần thiết trước khi thực hiện
- Sắp xếp các đối tượng sao cho chúng có thể đi vào hoạt động trong một khoảng thời
gian hợp lí và từ một vị trí thích hợp.
6.2.6. Nguyên tắc dự phòng

hai chiều (tức là dọc theo mặt phẳng)
- Sắp xếp các đối tượng trên nhiều lớp thay cho một lớp
- Làm nghiêng đối tượng hoặc quay nó lên cạnh của nó
Ứng dụng
Chứng minh phản chứng là cách xem xét theo chiều ngược lại. Thay vì chứng minh
mệnh đề A đúng, ta đi chứng minh A
-1
là sai.
6.2.9. Nguyên tắc quan hệ phản hồi
Nội dung
- Thiết lập quan hệ phản hồi
- Nếu có quan hệ phản hồI, hãy thay đổi nó
Ứng dụng
- Sự kiện(Event) là những phản ứng của đối tượng. Nói cách khác, sự kiện là những
tín hiệu phát ra khi người dùng thao tác trên đối tượng.
- Nhờ có event, người lập trình sẽ nhận được những tín hiệu và xử lý những tín hiệu
đó để phản hồi lại cho người dùng, tạo nên sự nhịp nhàng cho chương trình.
6.2.10. Nguyên tắc sử dụng trung gian
Nội dung
- Dùng một vật thể trung gian để truyền hay thực hiện một hành động.
- Tạm thời nối một vật thể với một vật thể khác mà nó dễ dàng được tháo bỏ đi.
Ứng dụng:
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -17-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
-Biến tạm là 1 biến trung gian trong thuật toán Hoán vị.
- Sử dụng đối tượng trung gian trong bài toán Tháp Hà Nôi. Để chuyển các đĩa từ cộc
A sang cộc C, ta sử dụng cộc trung gian là cộc B.
6.2.11. Nguyên tắc đổi màu
Nội dung
- Đổi màu của đối tượng hoặc những thứ quanh nó.

Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -19-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
7.3 Mũ vàng
• Các ý kiến lạc quan, có logic, các lợi ích của vấn đề và mức độ khả thi của dự án.
• Những lợi ích khi chúng ta tiến hành dự án này là gì?
• Đâu là mặt tích cực của vấn đề này?
• Liệu vấn đề này có khả năng thực hiện được không?
7.4 Mũ đen
• Những rắc rối, nguy hiểm nào có thể xảy ra?
• Những khó khăn nào có thể phát sinh khi tiến hành làm điều này?
• Những nguy cơ nào đang tiềm ẩn?
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -20-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
7.5 Mũ xanh lục
• Chiếc nón xanh lá cây- tượng trưng cho sự sáng tạo.
• Có những cách thức khác để thực hiện điều này không?
• Chúng ta có thể làm gì khác trong trường hợp này?
• Các lời giải thích cho vấn đề này là gì?
7.6 Mũ xanh lam
• Mũ xanh da trời sẽ tổ chức các chiếc mũ khác – tổ chức tư duy, kiểm soát tiến trình tư
duy, đây là chiếc mũ của người lãnh đạo hay là trưởng nhóm thảo luận.
• Xác định mục tiêu trọng tâm
• Tập hợp mọi ý kiến, tóm tắt và ra kế hoạch.
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -21-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
PH Ầ N HAI
BÀI TOÁN “ỨNG DỤNG MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO VÀO
PHÁT HIỆN KHUÔN MẶT NGƯỜI TRONG ẢNH SỐ”
1. ĐẶT VẤT ĐỀ
Hơn một thập kỷ qua có rất nhiều công trình nghiên cứu về bài toán xác định khuôn

(sử dụng camera hồng ngoại).
- Hệ thống theo dõi nhân sự trong một đơn vị: Giám sát giờ ra vào của từng nhân
viên và chấm công. Điều khiển vào ra: văn phòng, công ty, trụ sở, máy tính, Palm, …. Kết
hợp thêm vân tay và mống mắt. Cho phép nhân viên được ra vào nơi cần thiết, hay mỗi
người sẽ đăng nhập máy tính cá nhân của mình mà không cần nhớ tên đăng nhập cũng như
mật khẩu mà chỉ cần xác định thông qua khuôn mặt
- Kiểm tra trạng thái người lái xe có ngủ gật, mất tập trung hay không, và hỗ trợ
thông báo khi cần thiết.
- Lưu trữ (rút tiền ATM, để biết ai rút tiền vào thời điểm đó). Các ngân hàng có nhu
cầu khi có giao dịch tiền sẽ kiểm tra hay lưu trữ khuôn mặt người rút tiền để sau đó đối
chứng và xử lý.
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Cẩm Hằng – CH1201026 – Khóa 7 -23-
Phýõng Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Và Tý Duy Sáng Tạo Giảng viên hýớng dẫn: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
- Hệ thống giao tiếp người máy: Thay thế việc tương tác giữa người và máy theo
những cách truyền thống như: bàn phím, chuột, v.v Thay vào đó là sử dụng các giao tiếp
trực quan: biểu cảm khuôn mặt, dấu hiệu, cử chỉ bằng tay (Visual Input, Visual Interaction).
- Tìm kiếm và tổ chức dữ liệu liên quan đến con người thông qua khuôn mặt người
trên nhiều hệ cơ sở dữ liệu lưu trữ thật lớn, như internet, các hãng truyền hình…. Ví dụ tìm
các đoạn video có tổng thống Bush phát biểu, tìm các phim có diễn viên Lý Liên Kiệt đóng,
tìm các trận đá banh có cầu thủ Ronaldo …
- An ninh sân bay, xuất nhập cảnh (hiện nay cơ quan xuất nhập cảnh Mỹ đã áp dụng).
Dùng để xác thực người xuất nhập cảnh và kiểm tra có phải là nhân vật khủng bố không.
- Các thệ thống bảo mật dựa trên thông tin trắc sinh học: Mặt người, vân tay,v.v
thay vì xác nhận mật khẩu, khóa.
2.2. Giới thiệu hệ thống nhận diện khuôn mặt.
Một hệ thống nhận dạng mặt người thông thường bao gồm bốn bước xử lý sau: phát
hiện khuôn mặt (face detection), phân đoạn khuôn mặt (face alignment hay segmentation),
rút trích đặc trưng (feature extraction) và phân lớp khuôn mặt (face classification).
Phát hiện khuôn mặt là dò tìm và định vị những vị trí khuôn mặt xuất hiện trong ảnh
hoặc trên các Frame Video. Phân đoạn khuôn mặt sẽ xác định vị trí mắt, mũi, miệng, và