Tiểu luận phương pháp luận sáng tạo khoa học

December 21, 2009
[TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẤN SÁNG TẠO KHOA HỌC]

Trường ĐH Công Nghệ Thông Tin | Phương pháp luận sáng tạo khoa học.
1

Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh
Đại Học Công Nghệ Thông Tin
Khoa Khoa Học Máy Tính
Lớp Kỹ Sư Tài Năng







TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẬN
SÁNG TẠO KHOA HỌC
(Giải quyết bài toán vật lý điện một chiều bằng
mô hình mạng đối tượng tính toán)




Khoa : Khoa học máy tính
Chuyên đề : Phương Pháp Luận STKH
GV phụ trách : GS. TSKH. Hoàng Kiếm
SV thực hiện : Châu Kim Hu
̀
ng 06520186

HCM, 12/ 2009
December 21, 2009
[TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẤN SÁNG TẠO KHOA HỌC]

Trường ĐH Công Nghệ Thông Tin | Phương pháp luận sáng tạo khoa học.
2

Lời cảm ơn
Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy Hoàng Văn Kiếm, người
đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt chuyên đề
này. Thầy đã định hướng cho em từ cách đặt vấn đề, phương pháp nghiên cứu khoa
học, cho đến những công việc cụ thể nhất.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Trịnh Quốc Sơn, thầy Nguyễn Tuấn Kiệt những
người đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho em trong quá trình học tập thực hiện chuyên
đề.
Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, cảm ơn các anh chị, bạn bè, những người luôn sát
cánh, động viên em trên bước đường học tập cũng như trong cuộc sống. Xin chân
thành biết ơn sự tận tình dạy dỗ và sự giúp đỡ của tất cả quý thầy cô tại trường Đại
học Công Nghệ Thông Tin, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Khoa học máy tính. Tất
cả các kiến thức mà nhà trường và quý thầy cô đã truyền đạt là hành trang to lớn để
em mang theo trên con đường học tập, làm việc và nghiên cứu cũng như trong quá
trình hoàn thiện nhân cách của mình.

December 21, 2009
[TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẤN SÁNG TẠO KHOA HỌC]

Trường ĐH Công Nghệ Thông Tin | Phương pháp luận sáng tạo khoa học.
3

Lời nói đầu

Để có được định hướng, mục tiêu và mong muốn trên con đường nghiên cứu
khoa học, việc tìm hiểu và nắm rõ “Phương pháp luận nghiên cứu Khoa học” là một
điều cần thiết cho những người nghiên cứu để có thể nắm rõ những nguyên tắc, và
phương pháp làm khoa học.
Phương pháp luận nghiên cứu Khoa học là lý thuyết về phương pháp nghiên cứu
khoa học, lý thuyết về con đường nhận thức, khám phá và cải tạo hiện thực.
Phương pháp luận nghiên cứu khoa học là kết quả của quá trình khái quát lý
thuyết và thực tiễn nghiên cứu khoa học và trở thành công cụ sắc bén để chỉ dẫn các
nhà khoa học, các nhà quản lý trong công tác tổ chức, quản lý và thực hành nghiên
cứu khoa học một cách sang tạo.
Nghiên cứu khoa học là một quá trình nhận thức chân lý khoa học, một quá trình
lao động trí tuệ phức tạp, gian khổ nhưng đầy hào hứng, đầy hứa hẹn những triển
vọng lớn lao trong việc nghiên cứu “những điểm trắng” của khoa học.
Nắm vững phương pháp luận nghiên cứu khoa học là nắm vững lý thuyết về con

đường sáng tạo, giúp người nghiên cứu có cách tiếp cận đúng trong việc thiết kế và thi
công công trình nghiên cứu khoa học, tìm chọn phương pháp nghiên cứu hợp lý để
thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu và đạt được mục đích nghiên cứu.
Qua những kiến thức và định hướng khoa học, báo cáo chuyên đề “Phương pháp
luận sáng tạo khoa học” sẽ vận dụng kiến thức về phương pháp luận, phương pháp
sáng tạo để giải quyết một vấn đề cụ thể trong tin học.





December 21, 2009
[TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẤN SÁNG TẠO KHOA HỌC]

Trường ĐH Công Nghệ Thông Tin | Phương pháp luận sáng tạo khoa học.
4

MỤC LỤC
Phần 1 KHÁI NIỆM VỀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ............................................................ 5
1.1. Khoa học ................................................................................................................. 5
1.2. Nghiên cứu khoa học ................................................................................................ 5
1.3. Đề tài nghiên cứu khoa học ...................................................................................... 6
1.3.1. Khái niệm đề tài ............................................................................................... 6
1.3.2. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu .................................................... 6
1.3.3. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu ...................................................................... 6
Phần 2 PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ - BÀI TOÁN TRONG TIN HỌC ................. 8
2.1. Phƣơng pháp trực tiếp ............................................................................................. 8
2.2. Phƣơng pháp gián tiếp ............................................................................................. 9
2.2.1. Phƣơng pháp thử sai ......................................................................................... 9
2.2.2. Phƣơng pháp Heuristic ................................................................................... 10

2.2.3. Phƣơng pháp trí tuệ nhân tạo .......................................................................... 10
Phần 3 BÀI TOÁN VẬT LÝ ĐIỆN MỘT CHIỀU ................................................................. 12
3.1. Giới thiệu .............................................................................................................. 12
3.2. Sơ lƣợc về mạng tính toán và mạng đối tƣợng tính toán .......................................... 13
3.2.1. Mạng tính toán ............................................................................................... 13
3.2.2. Mạng các đối tƣợng tính toán .......................................................................... 13
3.3. Bài toán vật lý điện một chiều................................................................................. 13
3.3.1. Mô tả bài toán ................................................................................................ 13
3.3.2. Tổ chức lƣu trữ tri thức .................................................................................. 14
3.3.3. Mô tả tri thức cho bài toán .............................................................................. 14
3.4. Mô hình tổng quát cho đoạn mạch tổng hợp tri thức điện một chiều ........................ 15
3.4.1. Quan hệ nối tiếp giữa hai đoạn mạch cơ bản .................................................... 15
3.4.2. Quan hệ song song giữa hai đoạn mạch cơ bản................................................. 16
3.4.3. Tính toán trên quan hệ nối tiếp hoặc song song ................................................ 16
3.5. Phân tích ví dụ....................................................................................................... 17
Phần 4 TỔNG KẾT ............................................................................................................. 19
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 20



December 21, 2009
[TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẤN SÁNG TẠO KHOA HỌC]

Trường ĐH Công Nghệ Thông Tin | Phương pháp luận sáng tạo khoa học.
5

Phần 1
KHÁI NIỆM VỀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

1.1. Khoa học
Khoa học là quá trình nghiên cứu nhằm khám phá ra những kiến thức mới, học
thuyết 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. Thí 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 2 hệ thống tri thức: tri thức kinh nghiệm và tri thức khoa học.
1.2. 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.
December 21, 2009
[TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẤN SÁNG TẠO KHOA HỌC]

Trường ĐH Công Nghệ Thông Tin | Phương pháp luận sáng tạo khoa học.
6

1.3. Đề tài nghiên cứu khoa học
1.3.1. Khái niệm đề tài

Đề tài là một hình thức tổ chức NCKH do một người hoặc một nhóm người
thực hiện. Một số hình thức tổ chức nghiên cứu khác không hoàn toàn mang tính chất
nghiên cứu khoa hoc, chẳng hạn như: Chương trình, dự án, đề án. Sự khác biệt giữa
các hình thức NCKH nầy như sau:
* Đề tài: được thực hiện để trả lời những câu hỏi mang tính học thuật, có thể
chưa để ý đến việc ứng dụng trong hoạt động thực tế.
* Dự án: được thực hiện nhằm vào mục đích ứng dụng, có xác định cụ thể
hiệu quả về kinh tế và xã hội. Dự án có tính ứng dụng cao, có ràng buộc thời gian và
nguồn lực.
* Đề án: là loại văn kiện, được xây dựng để trình cấp quản lý cao hơn, hoặc
gởi cho một cơ quan tài trợ để xin thực hiện một công việc nào đó như: thành lập một
tổ chức; tài trợ cho một hoạt động xã hội, ... Sau khi đề án được phê chuẩn, sẽ thành
những dự án, chương trình, đề tài theo yêu cầu của đề án.
* Chương trình: là một nhóm đề tài hoặc dự án được tập hợp theo một mục
đích xác định. Giữa chúng có tính độc lập tương đối cao. Tiến độ thực hiện đề tài, dự
án trong chương trình không nhất thiết phải giống nhau, nhưng nội dung của chương
trình thì phải đồng bộ.
1.3.2. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: là bản chất của sự vật hay hiện tượng cần xem xét và
làm rõ trong nhiệm vụ nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu: đối tượng nghiên cứu được khảo sát trong trong phạm vi
nhất định về mặt thời gian, không gian và lĩnh vực nghiên cứu.
1.3.3. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu
Khi viết đề cương nghiên cứu, một điều rất quan trọng là làm sao thể hiện
được mục tiêu và mục đích nghiên cứu mà không có sự trùng lấp lẫn nhau. Vì vậy,
cần thiết để phân biệt sự khác nhau giữa mục đích và mục tiêu.
* Mục đích: là hướng đến một điều gì hay một công việc nào đó trong
nghiên cứu mà người nghiên cứu mong muốn để hoàn thành, nhưng thường thì mục
December 21, 2009
[TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẤN SÁNG TẠO KHOA HỌC]

Trường ĐH Công Nghệ Thông Tin | Phương pháp luận sáng tạo khoa học.
7

đích khó có thể đo lường hay định lượng. Nói cách khác, mục đích là sự sắp đặt công
việc hay điều gì đó được đưa ra trong nghiên cứu. Mục đích trả lời câu hỏi “nhằm vào
việc gì?”, hoặc “để phục vụ cho điều gì?” và mang ý nghĩa thực tiển của nghiên cứu,
nhắm đến đối tượng phục vụ sản xuất, nghiên cứu.
* Mục tiêu: là thực hiện điều gì hoặc hoạt động nào đó cụ thể, rõ ràng mà
người nghiên cứu sẽ hoàn thành theo kế hoạch đã đặt ra trong nghiên cứu. Mục tiêu có
thể đo lường hay định lượng được. Nói cách khác, mục tiêu là nền tảng hoạt động của
đề tài và làm cơ sở cho việc đánh giá kế hoạch nghiên cứu đã đưa ra, và là điều mà kết
quả phải đạt được. Mục tiêu trả lời câu hỏi “làm cái gì?”.

December 21, 2009
[TIỂU LUẬN PHƢƠNG PHÁP LUẤN SÁNG TẠO KHOA HỌC]

Trường ĐH Công Nghệ Thông Tin | Phương pháp luận sáng tạo khoa học.
8

Phần 2
PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ - BÀI
TOÁN TRONG TIN HỌC







2.1. Phƣơng pháp trực tiếp
Đặc điểm của cách giải quyết vấn đề này là đều xác định trực tiếp được lời giải
qua một thủ tục tính toán (công thức, hệ thức, định luật,…) hoặc qua các bước căn bản
để có được lời giải. Đối với phương pháp này, việc giải quyết vấn đề trên máy tính chỉ
là thao tác lập trình hay là sự chuyển đổi lời giải từ ngôn ngữ bên ngoài sang các
ngôn ngữ được sử dụng trong máy tính. Tìm hiểu về phương pháp này chính là tìm
hiểu về kỹ thuật lập trình trên máy tính.
Các nguyên lý áp dụng trong phương pháp trực tiếp :
 Nguyên lý 1: Chuyển đổi dữ liệu bài toán thành dữ liệu của chương trình,
có nghĩa là “Dữ liệu của bài tóan sẽ được biểu diễn lại dưới dạng các biến của
chương trình thông qua các quy tắc xác định của ngôn ngữ lập trình cụ thể”

 Nguyên lý 2: Chuyển đổi quá trình tính toán của bài toán thành các cấu trúc
của chương trình, có nghĩa là “Mọi quá trình tính toán đều có thể mô tả và thực hiện
dựa trên ba cấu trúc cơ bản : Cấu trúc tuần tự, cấu trúc rẽ nhánh và cấu trúc lặp”.