ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
TIỂU LUẬN
ỨNG DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP, NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO
ĐỂ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH
Môn học: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC
GVHD: GS. TSKH HOÀNG KIẾM
Họ tên Sinh viên: Huỳnh Ái Nhân
Mã số Sinh viên: CH110116
TP.HCM-04/2012
2
LờI Mở DầU: 4
I. 40 Nguyên tắc (thủ thuật) sáng tạo: 5
1. Nguyên tắc phân nhỏ: 5
2. Nguyên tắc “tách khỏi”: 5
3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: 5
4. Nguyên tắc phản đối xứng: 5
5. Nguyên tắc kết hợp: 5
6. Nguyên tắc vạn năng: 5
7. Nguyên tắc “chứa trong”: 5
8. Nguyên tắc phản trọng lượng: 6
9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: 6
10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: 6
11. Nguyên tắc dự phòng: 6
12. Nguyên tắc đẳng thế: 6
13. Nguyên tắc đảo ngược: 6
14. Nguyên tắc cầu (tròn) hoá: 6
15. Nguyên tắc linh động: 7
16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”: 7
17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác: 7
18. Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học: 7
19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ: 7
20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích 7
21. Nguyên tắc “vượt nhanh”: 8
22. Nguyên tắc biến hại thành lợi: 8
23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi: 8
24. Nguyên tắc sử dụng trung gian: 8
25. Nguyên tắc tự phục vụ: 8
3
26. Nguyên tắc sao chép (copy): 8
27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”: 9
28. Thay thế sơ đồ cơ học: 9
29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng: 9
30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng: 9
31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ: 9
32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc: 10
33. Nguyên tắc đồng nhất: 10
34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần: 10
35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng: 11
36. Sử dụng chuyển pha: 11
37. Sử dụng sự nở nhiệt: 11
38. Sử dụng các chất oxy hoá mạnh: 11
39. Thay đổi độ trơ: 12
40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite): 12
II.Sự Phát triển của CNTT trong thời gian qua: 13
1. Sự phát triển của máy tính: 13
2. Sự phát triển của hệ điều hành Windows : 165
3. Sự phát triển Bộ xử lí trung tâm: 20
III. KếT LUậN : 222
TAI LIệU THAM KHảO : 233
4
Lời mở đầu:
Cải tiến công nghệ phục vụ cho cuộc sống là phương châm, động lực phát triển
cho xã hội loài người trong thời gian qua.Từ khi con người có ý thức thì sự tìm tòi học
hỏi và khả năng tư duy chính là đặc điểm đưa loài người ra khỏi lớp động vật. Đặc điểm
nổi bật nhất của sự tìm tòi học hỏi hay khả năng tư duy là sự sáng tạo, tiềm lới giả cho
những vần đề được đặt ra. Hơn 2000 năm qua hàng triệu phát minh cải tiến ra đời thay
đổi gần như toàn bộ cuộc sống của con người. Qua từng thới kỳ các phát minh, sáng kiến
có thể khác nhau tùy thuộc vào từng bối cảnh xã hội nhưng có thể nói đều dựa trên 40
nguyên tắc sáng tạo cơ bản được Alshuller G.S tổng hợp và tác giả Phan Dũng đề cập đến
trong sách Các Thủ Thuật (Nguyên Tắc) Sáng Tạo Cơ Bản được xuất bản 2007. Đây có
thể nói là sự tổng hợp kiến thức của nhân loại trong thời gian qua, vì dựa vào 40 phương
pháp này cộng với khả năng tư duy thì mọi vấn đề rồi sẽ tiềm được lới giải. Công nghệ
thông tin cũng không nằm ngoài quy luật đó, tuy công nghệ thông tin ra đời sau so với
các công nghệ khác nhưng cũng cùng chung quy luật của sự sáng tạo.
Từ khi Chiếc máy tính thế hệ 0 ra đời cho đến những chiếc máy tính thế hệ 5 hiện
giờ là một quá trình cải tiến không ngừng nhất là giai đọan 1945 đến nay thông qua chiến
tranh công nghệ đã được đẩy lên một tầm cao mới và liên tục phát triển và cải tiến đến
hiện tại và còn tiếp tục phát triển trong tương lai. Vậy trong khoảnh thởi gian từ 1945 đến
nay và đặc biệt trong 10 năm gần đây công nghệ thông tin đã thay đổi như thế nào và vai
trò của 40 phương pháp sáng tạo trong sự thay đổi này là gì, chúng ta hãy cùng tÌm hiểu
qua bài luận sau đây.
5
I. 40 Nguyên tắc (thủ thuật) sáng tạo:
1. Nguyên tắc phân nhỏ:
a) Chia đối tượng thành các phần độc lập.
b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được.
c) Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng.
2. Nguyên tắc “tách khỏi”:
a) Tách phần gây “phiền phức” (tính chất “phiền phức”) hay ngược lại tách phần
duy nhất “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng.
3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ:
a) Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc
đồng nhất thành không đồng nhất.
b) Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau.
c) Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với
công việc.
4. Nguyên tắc phản đối xứng:
Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung giãm
bật đối xứng).
5. Nguyên tắc kết hợp:
a) Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế
cận.
b) Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận.
6. Nguyên tắc vạn năng:
Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia
của các đối tượng khác.
7. Nguyên tắc “chứa trong”:
a) Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối
tượng thứ ba
b) Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác.
6
8. Nguyên tắc phản trọng lượng:
a) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác có
lực nâng.
b) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng
các lực thủy động, khí động
9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ:
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 ).
10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ:
a) Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối
tượng.
b) 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.
11. Nguyên tắc dự phòng:
Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương
tiện báo động, ứng cứu, an toàn.
12. Nguyên tắc đẳng thế:
Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng.
13. Nguyên tắc đảo ngược:
a) Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại (ví dụ, không làm
nóng mà làm lạnh đối tượng)
b) Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng
yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động.
14. Nguyên tắc cầu (tròn) hoá:
a) Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu,
kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu.
b) Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn.
c) Chuyển sang chuyển độg quay, sử dung lực ly tâm.
7
15. Nguyên tắc linh động:
a) Cần thay đổi các đặt trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho
chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc.
b) Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau.
16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”:
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.
17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác:
a) 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 hoá khi chuyển sang không gian
(ba chiều).
b) Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng.
c) Đặt đối tượng nằm nghiêng.
d) Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước.
e) Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện
tích cho trước.
18. Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học:
a) Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động ( đến tầng
số siêu âm).
b) Sử dụng tầng số cộng hưởng.
c) Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện.
d) Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ.
19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ:
a) Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung).
b) Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ.
c) Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác.
20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích
a) 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).
8
b) Khắc phục vận hành không tải và trung gian.
c) Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động qua.
21. Nguyên tắc “vượt nhanh”:
a. Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn.
b. Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết.
22. Nguyên tắc biến hại thành lợi:
a. Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trường) để thu
được hiệu ứng có lợi.
b. Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác.
c. Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa.
23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi:
a. Thiết lập quan hệ phản hồi
b. Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó.
24. Nguyên tắc sử dụng trung gian:
Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp.
25. Nguyên tắc tự phục vụ:
a. đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa.
b. Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lượng dư.
26. Nguyên tắc sao chép (copy):
a. Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi
hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao.
b. Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình
vẽ) với các tỷ lệ cần thiết.
c. 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.
9
27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”:
Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí
dụ như về tuổi thọ).
28. Thay thế sơ đồ cơ học:
a. Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị.
b. Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng
c. Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay
đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định .
d. Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ.
Nhận xét :
- Nguyên tắc này phản ánh khuynh hướng phát triển : những gì trước đây và bây
giờ còn là “cơ học” sẽ chuyển thành không cơ học (dùng điện,từ, điện từ, ánh
sáng…).
Ứng dụng trong tin học :
- Thay thế các máy đánh chữ theo cơ học thành máy vi tính kết hợp máy in ngày
nay.
- Thay thế việc lưu giữ liệu bằng cách ghi chép thông thường trên giấy bằng lưu
trữ trên băng đĩa (Cdrom, đĩa mềm, Ổ cứng …)
29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng:
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.
30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng:
a. Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối.
b. Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng.
31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ:
a. Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng
đệm, tấm phủ…)
b. Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó.
10
32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc:
a. Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài
b. Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài.
c. Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các
chất phụ gia màu, hùynh quang.
d. Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu.
e. Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp.
Nhận xét :
- Trong năm giác quan của con người thì thị giác đóng vai trò quan trọng nhất.
Hơn 90% thông tin nhận được từ thế giới bên ngoài thông qua giác quan này.
- Màu sắc có nhiều tránh việc chỉ dùng một màu nào đó. Cần quy ước mội loại
màu ứng với cái gì, trên cơ sở đó dễ bao quát, xử lý thông tin nhanh.
- Các hình vẽ, ký hiệu thích hợp rất có tác dụng, giúp cho suy nghĩ thoáng, thấy
trước cái mối liên hệ giữa các bộ phận. Nếu có thể nên vẽ sơ đồ khốI, chúng
giúp ta không chỉ thấy cây mà còn thấy rừng.
- Nguyên tắc này thường kết hợp với các nguyên tắc : 2. Nguyên tắc tách khỏi,
3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ, 26. Nguyên
tắc sao chép…
Ứng dụng trong tin học :
- Trong các chương trình máy tính thường có các thông báo như : Thông báo
màu đỏ ý cảnh báo một điều gì đó cần thận trọng, thông báo về hỏi điều gì đó
thường có dấu biểu tượng “?” trong thông báo đó…
- Trong các Form nhập liệu những phần cho phép nhập thì sẽ có màu khác với
những phần không được phép nhập, điều này tạo cho người sử dụng dễ thao
tác hơn …
33. Nguyên tắc đồng nhất:
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.
34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần:
a. Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không càn thiết phải tự
phân hủy (hoà tan, bay hơi ) hoặc phải biến dạng.
11
b. Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình
làm việc.
Nhận xét :
- Nguyên tắc này là trường hợp đặc biệt của hai nguyên tắc 15. Nguyên tắc linh
động , 20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích : Khi không còn có ích nữa thì
phải linh động biến mất, ngược lại khi cần có tác động có ích thì phải linh động
xuất hiện. Như vậy mới thật tối ưu.
Ứng dụng trong tin học :
- Trong lập trình CSDL : Table temp được tạo ra khi cần thiết để chứa dữ liệu và
khi không cần thiết nữa nó sẽ tự mất đi khi hệ thống kết thúc.
- Biến cục bộ trong module (hàm hay thủ tục) sẽ tạo ra khi cần thiết để lưu giữ
dữ liệu và mất khi kết thúc module.
35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng:
a. Thay đổi trạng thái đối tượng.
b. Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc.
c. Thay đổi độ dẻo
d. Thay đổi nhiệt độ, thể tích.
36. Sử dụng chuyển pha:
Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như: thay đổi thể tích,
toả hay hấp thu nhiệt lượng
37. Sử dụng sự nở nhiệt:
a. Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu.
b. Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau.
38. Sử dụng các chất oxy hoá mạnh:
a. Thay không khí thường bằng không khí giàu oxy.
b. Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy.
c. Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc oxy.
d. Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hoá) bằng chính ozon.
12
39. Thay đổi độ trơ:
a. Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà.
b. Đưa thêm vào đối tượng các phần , các chất , phụ gia trung hoà.
c. Thực hiện quá trình trong chân không.
40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite):
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.
13
II. Sự Phát triển của Công Nghệ Thông Tin (CNTT) trong thời
gian qua:
1. Sự phát triển máy tính:
Sự phát triển của máy tính được mô tả dựa trên sự tiến bộ của các công nghệ chế
tạo các linh kiện cơ bản của máy tính như: bộ xử lý, bộ nhớ, các ngoại vi,…Ta có thể
nói máy tính điện tử số trải qua bốn thế hệ liên tiếp. Việc chuyển từ thế hệ trước sang
thế hệ sau được đặc trưng bằng một sự thay đổi cơ bản về công nghệ.
Hình 1.1: Máy tính ENIAC
A.Thế hệ đầu tiên (1946-1957):
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) là máy tính điện tử số
đầu tiên do Giáo sư Mauchly và người học trò Eckert tại Đại học Pennsylvania thiết
kế vào năm 1943 vàđược hoàn thành vào năm 1946. Đây là một máy tính khổng lồ
với thể tích dài 20 mét, cao 2,8 mét và rộng vài mét. ENIAC bao gồm: 18.000 đèn
điện tử, 1.500 công tắc tự động, cân nặng 30 tấn, và tiêu thụ 140KW giờ. Nó có 20
thanh ghi 10 bit (tính toán trên số thập phân). Có khả năng thực hiện 5.000 phép toán
cộng trong một giây. Công việc lập trình bằng tay bằng cách đấu nối các đầu cắm điện
và dùng các ngắt Giáo sư toán học John Von Neumann đã đưa ra ý tưởng thiết kế máy
tính IAS (Princeton Institute for Advanced Studies): chương trình được lưu trong bộ
nhớ, bộ điều khiển sẽ lấy lệnh và biến đổi giá trị của dữ liệu trong phần bộ nhớ, bộ
làm toán và luận lý (ALU: Arithmetic And Logic Unit) được điều khiển để tính toán
trên dữ liệu nhị phân, điều khiển hoạt động của các thiết bị vào ra. Đây là một ý tưởng
nền tảng cho các máy tính hiện đại ngày nay. Máy tính này còn được gọi là máy tính
Von Neumann.Vào những năm đầu của thập niên 50, những máy tính thương mại đầu
14
tiên được đưa ra thị trường: 48 hệ máy UNIVAC I và 19 hệ máy IBM 701 đã được
bán ra.
B.Thế hệ thứ hai (1958-1964):
Công ty Bell đã phát minh ra transistor vào năm 1947 và do đó thế hệ thứ hai của
máy tính được đặc trưng bằng sự thay thế các đèn điện tử bằng các transistor lưỡng
cực. Tuy nhiên, đến cuối thập niên 50, máy tính thương mại dùng transistor mới xuất
hiện trên thị trường. Kích thước máy tính giảm, rẻ tiền hơn, tiêu tốn năng lượng ít
hơn. Vào thời điểm này, mạch in và bộ nhớ bằng xuyến từ được dùng. Ngôn ngữ cấp
cao xuất hiện (như FORTRAN năm 1956, COBOL năm 1959, ALGOL năm 1960) và
hệ điều hành kiểu tuần tự (Batch Processing) được dùng. Trong hệ điều hành này,
chương trình của người dùng thứ nhất được chạy, xong đến chương trình của người
dùng thứ hai và cứ thế tiếp tục.
C.Thế hệ thứ ba (1965-1971):
Thế hệ thứ ba được đánh dấu bằng sự xuất hiện của các mạch kết (mạch tích hợp
- IC: Integrated Circuit). Các mạch kết độ tích hợp mật độ thấp (SSI: Small Scale
Integration) có thể chứa vài chục linh kiện và kết độ tích hợp mật độ trung bình (MSI:
Medium Scale Integration) chứa hàng trăm linh kiện trên mạch tích hợp.Mạch in
nhiều lớp xuất hiện, bộ nhớ bán dẫn bắt đầu thay thế bộ nhớ bằng xuyến từ. Máy tính
đa chương trình và hệ điều hành chia thời gian được dùng.
D.Thế hệ thứ tư (1972-????):
Thế hệ thứ tư được đánh dấu bằng các IC có mật độ tích hợp cao (LSI: Large
Scale Integration) có thể chứa hàng ngàn linh kiện. Các IC mật độ tích hợp rất cao
(VLSI: Very Large Scale Integration) có thể chứa hơn 10 ngàn linh kiện trên mạch.
Hiện nay, các chip VLSI chứa hàng triệu linh kiện.Với sự xuất hiện của bộ vi xử lý
(microprocessor) chứa cả phần thực hiện và phần điều khiển của một bộ xử lý, sự phát
triển của công nghệ bán dẫn các máy vi tính đã được chế tạo và khởi đầu cho các thế
hệ máy tính cá nhân. Các bộ nhớ bán dẫn, bộ nhớ cache, bộ nhớ ảo được dùng rộng
rãi. Các kỹ thuật cải tiến tốc độ xử lý của máy tính không ngừng được phát triển: kỹ
thuật ống dẫn, kỹ thuật vô hướng, xử lý song song mức độ cao,…
15
E.Khuynh hướng hiện tại:
Việc chuyển từ thế hệ thứ tư sang thế hệ thứ 5 còn chưa rõ ràng. Người Nhật đã
và đang đi tiên phong trong các chương trình nghiên cứu để cho ra đời thế hệ thứ 5
của máy tính, thế hệ của những máy tính thông minh, dựa trên các ngôn ngữ trí tuệ
nhân tạo như LISP và PROLOG, và những giao diện người - máy thông minh. Đến
thời điểm này, các nghiên cứu đã cho ra các sản phẩm bước đầu và gần đây nhất
(2004) là sự ra mắt sản phẩm người máy thông minh gần giống với con người nhất:
ASIMO (Advanced Step Innovative Mobility: Bước chân tiên tiến của đổi mới và
chuyển động). Với hàng trăm nghìn máy móc điện tử tối tân đặt trong cơ thể, ASIMO
có thể lên/xuống cầu thang một cách uyển chuyển, nhận diện người, các cử chỉ hành
động, giọng nói và đáp ứng một số mệnh lệnh của con người. Thậm chí, nó có thể bắt
chước cử động, gọi tên người và cung cấp thông tin ngay sau khi bạn hỏi, rất gần gũi
và thân thiện. Hiện nay có nhiều công ty, viện nghiên cứu của Nhật thuê Asimo tiếp
khách và hướng dẫn khách tham quan như: Viện Bảo tàng Khoa học năng lượng và
Đổi mới quốc gia, hãng IBM Nhật Bản, Công ty điện lực Tokyo. Hãng Honda bắt đầu
nghiên cứu ASIMO từ năm 1986 dựa vào nguyên lý chuyển động bằng hai chân. Cho
tới nay, hãng đã chế tạo được 50 robot ASIMO.Các tiến bộ liên tục về mật độ tích hợp
trong VLSI đã cho phép thực hiện các mạch vi xử lý ngày càng mạnh (8 bit, 16 bit, 32
bit và 64 bit với việc xuất hiện các bộ xử lý RISC năm 1986 và các bộ xử lý siêu vô
hướng năm 1990). Chính các bộ xử lý này giúp thực hiện các máy tính song song với
từ vài bộ xử lý đến vài ngàn bộ xử lý. Điều này làm các chuyên gia về kiến trúc máy
tính tiên đoán thế hệ thứ 5 là thế hệ các máy tính xử lý song song.
Theo cùng cách xử lý song song và phân tán, nhiều hệ thống máy tính được thiết lập
thông qua mạng các máy tính đước kết nối với nhau sử dụng các tài nguyên dư thừa từ
các máy để xử lý một bài toán thay vì sử dụng một siêu máy tính đòi hỏi đầu tư nhiều
tiền. Với cách này các hệ thống máy tính cá nhân với khả năng xử lý hạn chế cũng có thể
trờ thành một siêu máy tính khổng lồ nhờ sự kết hợp hợp lý.
Như vậy sử dụng các nguyên tắc sau để giải quyết vần đề:
- Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” : Sử dụng hệ thống các máy tính cá nhân để
xây dựng một siêu máy tính, dùng những tài nguyên dư thừa để phục vụ nhu cầu giải
16
quyết bài toán. Thay vì dùng các siêu máy tính đặt tiền thì sử dụng tài nguyên gần như
miễn phí không được dùng tới trong các máy tính cá nhân.
- Nguyên tắc phân nhỏ: Bài toán được chia thành nhiều phần khác nhau và từng
phần dược xử lý trên các máy tính cá nhân khác nhau sau đó trên quả phản hồi được gủi
về hệ thống để thống kê tổng kết lại nhàm tiềm ra lời giải cuối cùng cho bài toán.
- Nguyên tắc vạn năng: Một máy tính có thể sử dụng với nhiều mục đích khác
nhau vừa phục vụ nhu cầu của chủ sở hửu vừa thực hiện các tính nắng giải quyết bài toán
dựa vào các tài nguyên dư thừa mà không gây ảnh hưởng đến người sử dụng máy tính.
- Nguyên tắc “chứa trong”: Một máy tính cá nhân là một tế bào trong một siêu
máy tính ảo, sử dụng tài nguyên của nhiều tế bào và có sự luân phiên sử dụng nhằm đạt
đước kết quả là giải quyết bài toán được đặt ra.
- Nguyên tắc linh động: Khi một may tính tham gia hệ thống không nhất thiết hệ
thống sử dụng tài nguyên trên máy đó 24/24 mà chỉ sự dụng khi tài nguyên trên máy cho
phép (dư ở một mức nào đó) nhằm không gây ảnh hưởng tới người sự dụng máy tính.
2. Sự phát triển của hệ điều hành Windows :
Windows được phát triển từ hệ điều hành DOS ban đầu của Microsoft, đây là hệ điều
hành được phát hành năm 1981. Hệ điều hành mới này đã được Bill Gates và Paul Allen
phát triển để chạy trên máy tính cá nhân IBM, với giao diện hoàn toàn bằng văn bản và
các lệnh người dùng giản đơn.
Microsoft tin rằng các máy tính các nhân sẽ trở thành xu thế chủ đạo, chúng phải dễ
dàng hơn trong sử dụng, bảo vệ cho sự tin tưởng đó chính là giao diện đồ họa người dùng
(GUI) thay cho giao diện dòng lệnh của DOS. Với quan điểm đó, Microsoft đã bắt tay
vào thực hiện phiên bản mở đầu của Windows vào năm 1983, và sản phẩm cuối cùng
được phát hành ra thị trường vào tháng 11 năm 1985.
Phiên bản thứ hai của Windows được phát hành vào năm 1987, đây là phiên bản được
cải tiến dựa trên phiên bản Windows 1.0. Phiên bản mới này đã bổ sung thêm các cửa sổ
có khả năng xếp chồng nhau và cho phép tối thiểu hóa các cửa sổ để chuyển qua lại trong
desktop bằng chuột.
Lần thứ ba có tiến bộ hơn các phiên bản trước rất nhiều và đánh dấu một mốc quan
trọng trong thương mại. Windows 3.0, phát hành năm 1990, là phiên bản thương mại
thành công đầu tiên của hệ điều hành, Microsoft đã bán được khoảng 10 triệu copy trong
hai năm trước khi nâng cấp lên 3.1. Đây là phiên bản hệ điều hành đa nhiệm đích thực
17
đầu tiên. Sau sự thành công với Macintosh của Apple, thế giới máy tính cá nhân đã sẵn
sàng cho một hệ điều hành đa nhiệm cùng với giao diện đồ họa người dùng.
Windows 3.1, phát hành năm 1992, có thể coi là một nâng cấp cho phiên bản 3.0.
Phiên bản này không chỉ có các bản vá lỗi cần thiết mà nó còn là phiên bản đầu tiên mà
Windows hiển thị các font TrueType –làm cho Windows trở thành một nền tảng quan
trọng cho các máy desktop. Một điểm mới nữa trong Windows 3.1 là bộ bảo vệ màn hình
(screensaver) và hoạt động kéo và thả.
Cũng được phát hành vào năm 1992, Windows cho các nhóm làm việc (viết tắt là
WFW), là phiên bản dùng để kết nối đầu tiên của Windows. Ban đầu được phát triển như
một add-on của Windows 3.0, tuy nhiên WFW đã bổ sung thêm các driver và các giao
thức cần thiết (TCP/IP) cho việc kết nối mạng ngang hàng. Đây chính là phiên bản WFW
của Windows thích hợp với môi trường công ty.
Phát hành kế tiếp cho khối doanh nghiệp của Windows là Windows NT (từ NT là viết
tắt của cụm từ new technology), phiên bản chính thức được phát hành vào năm 1993.
Mặc dù vậy NT không phải là một nâng cấp đơn giản cho WFW mà thay vì đó nó là một
hệ điều hành 32-bit đúng nghĩa được thiết kế cho các tổ chức có kết nối mạng. (Các phiên
bản khách hàng vẫn được duy trì ở các hệ điều hành 16-bit).
Quay trở lại với hướng khách hàng, Microsoft đã sẵn sàng một phát hành mới vào
tháng 8 năm 1995. Phiên bản Windows 95 này có lẽ là phát hành lớn nhất trong số các
phát hành Windows.
Windows 98, cũng được lấy tên năm phát hành của nó (1998), là một thay đổi mang
tính cách mạng so với phiên bản trước đó. Diện mạo bên ngoài của nó đẹp hơn Windows
95 khá nhiều, và thậm chí nó còn có nhiều cải thiện hữu dụng bên trong. Những cải thiện
ở đây như sự hỗ trợ cho USB, chia sẻ kết nối mạng và hệ thống file FAT32, tuy tất cả đều
những cải thiện này rất đáng giá nhưng không làm cho cả thế giới choáng ngợp như lần
ra mắt của Windows 95.Microsoft đã phát hành phiên bản nâng cấp "Second Edition" của
Windows 98 vào năm 1999. Phiên bản này có ít những thay đổi đáng chú ý mà chỉ có hầu
hết các bản vá lỗi.
Microsoft phát hành phiên bản Windows Millennium edition vào năm 2000.
Windows Me, có lẽ là lỗi lớn nhất của Microsoft, một nâng cấp thứ yếu với rất nhiều lỗi
thay vì sửa các lỗi trước đó.Trong phiên bản mới này, Microsoft đã nâng cấp các tính
năng Internet và multimedia của Windows 98, bổ sung thêm ứng dụng Windows Movie
18
Maker, giới thiệu tiện ích System Restore – tất cả đều là những ứng dụng tốt. Tuy nhiên
điều đáng chú ý nhất trong Windows Me đó là hiện tượng dễ đổ vỡ và hệ thống dễ bị
treo. Nguyên nhân này đã làm cho nhiều khách hàng và các doanh nghiệp bỏ qua toàn bộ
nâng cấp này.
Được phát hành gần như đồng thời với phát hành dành cho khách hàng Windows Me,
Windows 2000 là một nâng cấp thành công cho khối doanh nghiệp của Microsoft. Kế vị
ngay sau Windows NT, Windows 2000 là một sự tiến hóa từ nền tảng cơ bản NT, và vẫn
nhắm đến thị trường doanh nghiệp.
Các dòng hệ điều hành khách hàng và doanh nghiệp của Windows đã được nhập
thành một với phát hành năm 2001 của Windows XP. Đây là phiên bản đầu tiên mà
Microsoft đưa sự tin cậy trong dòng doanh nghiệp ra thị trường khách hàng – và đưa sự
thân thiện vào thị trường doanh nghiệp. XP có sự pha trộng tốt nhất giữa các phiên bản
Windows 95/98/Me với thao tác 32-bit của Windows NT/2000 và giao diện người dùng
được tân trang lại. Về bản chất có thể cho rằng XP là kết hợp giao diện của Windows
95/98/Me vào NT/2000 core, bỏ qua cơ sở mã DOS đã xuất hiện trong các phiên bản
khách hàng trước của Windows.
Được phát hành năm 2007, phiên bản Windows này đã phát triển các tính năng của
XP và bổ sung thêm sự bảo mật và độ tin cậy, chức năng truyền thông số được cải thiện
và giao diện đồ họa người dùng Aero 3D đẹp mắt.
Phiên bản mới nhất của Windows dự kiến được phát hành vào tháng 10 năm 2009. Đó
là quãng thời gian hai năm ngắn ngủ sau khi phát hành Windows Vista, điều đó cũng có
nghĩa rằng nó không phải một nâng cấp chủ đạo (không đủ thời gian).
Thay vì đó chúng ta có thể nghĩ về Windows 7 với Windows Vista giống như mối
quan hệ của Windows 98 với Windows 95. Nó chỉ là một phát hành thứ yếu, giống một
gói dịch vụ hơn là một nâng cấp quy mô lớn.
Như vậy hệ điều hành windows đã dùng các nguyên tắc sau:
- Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần: Khi mở một của sổ một process
được gọi load lên RAM và được nạp vào bộ vi xử lý để xử lý khi kết thúc process output
được thể hiện trên màng hình process đó được tạm đóng và nếu kô được sử dụng sẽ bị
huỷ để dùng tài nguyên nạp các process khác.
- Nguyên tắc sao chép (copy): Các phiên bản hệ điều hành là sự sao chép lẩn
nhàu về lỏi của quá trình xử lý. Tuy các phiên bản windows về sau có nhiều sự cải tiến
19
trong giao diện và các ứng dụng đa dạng hơn nhưng cốt lõi của quá trình xử lý thì ít thay
đổi.
- Nguyên tắc “chứa trong”: Hệ điều hành là tập hơp rất nhiều ứng dụng nhằm
thoả mãn nhu cầu của nhiều người sử dụng từ chuyên tới không chuyên nên windows là
nền để chạy các ứng dụng tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích của người sử dụng.
- Nguyên tắc quan hệ phản hồi: Là hệ điều hành giao tiếp với ngừơi sử dụng nên
Windows phải có khả năng phản hồi lại yêu cầu của người dùng thông qua giao diện đồ
hoạ thân thiện với người dùng và dể sự dụng. Sau khi phản hồi Windows chở hành động
tiếp theo của người dùng và dựa vào đó để thực thi các process tiếp theo. Như vậy quá
trình xử lý tiệp tục cho đến khi mọi nhu cầu của người sử dụng được đáp ứng.
- Nguyên tắc vạn năng: Khi mở một ứng dụng hệ điều hành chạy một cửa sổ đề
người dùng sử dụng để giao tiếp với ứng dụng, với bất cứ ứng dụng nào đều có chung
một loại của sổ giống nhau. Để phân biệt các loại ứng dụng thì dựa vào tên ứng dụng
hiển thị bênh góc trái trên còn phần còn lại của cửa sổ thì giống hệt nhau. Như vậy khi có
một ứng dụng mới được cài đặt thì giao diện không cần thay đổi mà vẩn giúp người dùng
dể dàng sử dụng.
- Nguyên tắc kết hợp: Windows là hệ điều hành chạy trên các thiết bị phần cứng
khác nhau của nhiều hãng khác nhau do đó đòi hỏi làm sao khi chạy trên bất cứ máy của
hãng nào windows cũng chạy bình thường. Để giải quyết vần đề này driver ra đời tùy
thuộc vào nhà sản xuất các thiết bị mỗi thiết bị có một driver khác nhau, sau khi đước cài
vào hệ điều hành dựa vào driver này windows nhận biết được các thiết bị cho dù của các
hãng khác nhau nhưng thông qua windows các thiết bị này vẫn có thể hoạt động cùng
nhau một cách trơn chu.
- Nguyên tắc thay đổi màu sắc: Để giúp cho người dùng dể dàng phân biệt được
các cảnh báo hay các báo động của hệ thống dựa vào đó khi hệ thông có cảnh bao hay
bao động người dùng dựa vào các hình ảnh mà có thể được hệ thống cảnh báo hay bao
động từ đó có các cách xử lý khác nhau để khắc phục lỗi. Dựa trên cùng nguyên tắc này
các phần mêm thông qua thay đổi trên giao diện giúp cho người dùng có thể nhận biết
quá trình làm việt trên phân mềm và trạng thái của các button hay đơn giản là thứ tự hay
sự khác biệt của các phần trong phần mềm.
20
3. Sự phát triển của Bộ xử lí (CPU):
Thế hệ máy tình thứ 4 từ 1974 dựa trên transitor ra đời là một bước cách mạng lớn
trong bộ vi xử lý của máy tính (CPU). Theo định luật Moore sau một năm rưỡi khả năng
của máy tính tăng lên gấp 2 lần. Trong những năm trước 1985 định luật này hoằn toàn
đúng nhưng từ sau năm 1985 định luật này bắt đầu thiếu chính sát. Kích thước transitor
ngày càng được thu nhỏ nên số lượng transitor trên bộ vi xử lý tăng dần nhưng khi càng
tăng lượng transitor thì nhiệt luợng toả ra càng lớn, năng lượng bị biến đổi thành nhiệu
làm bộ vi xử lý giảm hiểu quả và tuổi thọ hao phí quá lơn so với hiệu năng thực sự thu
đươc.
Và để giải quyết vấn đề này bộ vi xử lý hai nhân ra đời. Đây không phải lần đầu tiên
có khái niệm bộ vi xử lý hai nhân nhưng lần đầu tiên trên một bộ vi xử lý có hai nhân xử
lý dữ liệu. Trước khi là hai bộ vi xử lý xử lý dử liệu song song. Với sự cải tiến này định
luật Moore lại đúng với công nghệ mới này.
Để tăng theo nhu cầu của con người các thế hệ CPU phát triển I3 2 nhân siêu phân
luồng (4 luồng dữ liệu) rồi I5 (4 nhân 4luồng dữ liệu) I7(4 nhân 8luồng dữ liệu).
Như vậy quá trình cải tiến bộ vi xử lý dùng các nguyên tắc sau :
- Nguyên tắc linh động: Với việc bộ vi xử lý có 2 nhân nếu như tình trạng máy
tính đang hoạt động ở mức thầp thì dử liệu được xử lý tại một nhân đơn duy nhất còn
nhân còn lại trong trạng thái trờ nhằm tiết kiệm điện đồng thới tăng tuổi thọ cho bộ vi xử
lý. Nếu như máy tình ở trạng thái hoặt động cao thì cã hai nhân đều tham gia vào quá
trình xử lý tăng tốc độ xử lý cho máy tính.
- Nguyên tắc đảo ngược: Với việc chia lõi của bộ vi xử lý thành hai lõi đã đảo
ngườc suy nghĩ trước kia khi cố gắng tăng lượng transitor trong bộ vi xử lý nhằm tăng tốc
độ xử lý. Nhờ đảo ngược lại hướng suy nghi mà lời giải đã được đưa ra.
- Nguyên tắc dự phòng: Trong hai bộ vi xử lý thì một bộ vi xử lý luôn ở trạng
thái chờ chỉ được sử dụng khi hệ thống hoạt động nhiều nhằm tránh quá tải cho bộ vi xử
lý còn lại.
- Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: Bộ vi xử lý hai nhân là tiền đề để phát triển bộ vi
xử lý bốn nhân và sáu nhân hiện nay. Sự thay đổi này làm thay đổi cả nền công nghiệp
sản xuất bộ vi xử lý. Với sự thành công của bộ vi xử lý hai nhân sẽ là nền tảng để phát
triển công nghệ bộ vi xử lý đa nhân sau này.
21
- Nguyên tắc “chứa trong”: Một bộ vi xử lý chứa trong nó hai lõi khác nhau có
thể hoạt động độc lập xử lý các tiền trình khác nhau hay cùng xử lý một tiến trình. Đây
cũng là đặt điểm nổi bật nhất của công nghệ bộ vi xử lý đa nhân, xử lý song song các tiến
trình hoặc đơn xử lý như vậy giúp tăng hiệu quả của bộ vi xử lý
- Nguyên tắc kết hợp: Kết hợp hai bộ vi xử lý thành một bô vi xử lý duy nhất,
tiết kiệm được không gian trên mainboard. Tăng khả năng xử lý dữ liệu và hiệu xuất làm
việc của bộ vi xử lý.
22
III. Kết luận :
Qua bài luận trên ta thấy được sự ảnh hưởng của 40 phương pháp sáng tạo
trong quá trình giải quyết các vần đề tin học là vô cùng to lớn. Không chỉ là hướng
để giải quyết các vấn đề mà bản thân của 40 phương pháp này đã ẩn chứa trong nó
câu trả lời.
Ngày nay khi mà với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật làm thế giới trở nên bình
đẳng hơn, các biên giới quốc gia chỉ còn giá trị về địa lý thì cơ hội thành công là rất
rõ rệt với tất cả mọi người. Do đó việc nắm vững 40 phương pháp sáng tạo có thể
coi như là chìa khoá để mở cánh cửa thành công. Chỉ cẩn giải quyết được một vấn
đề nào đó cũng có thể làm nên cuộc cách mạng công nghệ mới.
Ngoài ra hiện tại trong nước khả năng sáng tạo còn rất hạn chế hoặc có thì
không phục vụ nhiều cho đời sống thực tế. Đây là cơ hội cho tất cả mọi người để
phát huy khả năng sáng tạo của mình không chỉ trong tin hoc mà con nhiều lĩnh vực
khác ngoai đời sống để làm giàu cho xã hội vả bản thân, để làm được điều này con
đường ngắn nhất là nắm vững 40 phương pháp sáng tạo để có thể liên tưởng vận
dụng vào ngay khi gặp một vấn đề nào đó.
23
Tài liệu tham khảo :
Sách :
- Giới thiệu : Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới (quyển 1 của bộ sách ‘‘sáng
tạo và đổi mới’‘) Trung tâm sáng tao KHKT (TSK), TpHCM 2004
Tác giả : Phan Dũng
- Thế giới bên trong con người sáng tạo (quyển 2 của bộ sách ‘‘sáng tạo và đổi
mới’‘) Trung tâm sáng tao KHKT (TSK), TpHCM 2005
Tác giả : Phan Dũng
- Tư duy logich, biện chứng và hệ thống (quyển 3 của bộ sách ‘‘sáng tạo và đổi
mới’‘) Trung tâm sáng tao KHKT (TSK), TpHCM 2006
Tác giả : Phan Dũng
- Sổ tay sáng tạo : Các thủ thuật (nguyên tắc) cơ bản.
Ủy ban khoa học và kỹ thuật TpHCM 1992
Tác giả : Phan Dũng
- Slides bài giảng môn ‘‘PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRONG TIN HỌC’’
Tác giả : GS.TSKH. Hoàng Kiếm
Website :
-
-
-
-
- />reating&catid=39:rokfeature
- o/2009/10/12/qua-trinh-hinh-thanh-va-phat-trien-cua-he-dieu-
hanh-microsoft-windows/
- Và một số trang khác