Phương pháp luận sáng tạo khoa học

Phương pháp luận sáng tạo khoa học
A. MỞ ĐẦU
Sáng tạo là gì?
Là dám nghĩ khác và dám làm khác. Vậy thôi!
Trước khi đi sâu vào vấn đề, ta hãy thử giải đáp 2 câu hỏi vui sau:
"Jack được trả 5 đôla cho một lần cưa khúc gỗ ra làm đôi. Vậy Jack được trả bao
nhiêu tiền để cưa khúc gỗ ra làm bốn?".
"Có 2 người ngồi trước cửa siêu thị và chơi cờ tướng. Họ chơi 5 ván. Mỗi người đều
thắng 3 ván. Sao lại thế?".
Ðây là giải đáp:
Câu 1: 15 đôla, vì để cưa khúc gỗ ra làm đôi thì chỉ cần một lần cưa, nhưng để cưa
một khúc gỗ ra làm 4 thì cần 3 lần.
Câu 2: Bởi vì 2 người này chơi với 2 người khác nhau.
Ðây là 2 trong số nhiều câu "đố mẹo" đơn giản nhất. Chúng đánh lừa não bạn vì não
bạn có xu hướng suy nghĩ theo kiểu "mặc định": 2 người chơi cờ thì "mặc định" là họ chơi
với nhau, cưa khúc gỗ làm đôi được 5 đôla thì cưa làm 4 (2x2) thì "mặc định" là được trả
5x2=10 đôla... Trong khi đề bài không hề có những dữ kiện như vậy. Tại sao bạn lại "mặc
định" như thế? Ðó chính là sức ỳ tâm lý làm cho não bạn bị mắc lừa ở những câu đố đòi
hỏi nghĩ sáng tạo.
Thực tế cuộc sống không phải là một cái hộp, nên bạn đừng tự tạo ra rồi chui vào đó!
Có một chuyện vui thế này: Trong một chuyến đi dự hội nghị tin học, 3 kỹ sư của
hãng Apple và 3 kỹ sư của hãng Microsoft gặp nhau tại ga tàu. Các kỹ sư của Microsoft rất
1
Phương pháp luận sáng tạo khoa học
ngạc nhiên khi các kỹ sư của Apple chỉ mua 1 vé duy nhất, làm sao họ có thể qua mắt được
đội kiểm soát vé gắt gao của tàu?
Khi người soát vé bước vào toa tàu, ba kỹ sư của Apple đồng loạt đứng lên đi vào
toalet. Hành động của họ không thoát khỏi 3 cặp mắt tò mò của các kỹ sư Microsoft. Sau
khi kiểm tra xong trong toa, người soát vé tiến về phía toalét và gõ cửa: "Cho kiểm tra
vé!". Một giọng nói ở trong vọng ra: "Thưa đây!" Và một chiếc vé được luồn qua khe cửa.
Người soát vé kiểm tra xong và bỏ đi. Các kỹ sư Microsoft ồ lên ngạc nhiên trước "công

nghệ" của Apple.
Và khi hội nghị kết thúc, 6 kỹ sư lại gặp nhau ở nhà ga. Như lần trước, các kỹ sư
Apple chỉ mua 1 vé, trong khi các kỹ sư Microsoft lại chẳng mua vé nào. Đến lượt các kỹ
sư Apple ngạc nhiên không hiểu làm sao ba người kia có thể thoát được. Tương tự, 3 kỹ sư
Apple lại chui vào toalét đóng cửa lại. Ngay lập tức, 1 trong 3 kỹ sư Microsoft bước theo
và giả giọng người soát vé, rút luôn chiếc vé vừa thò qua khe cửa và cả 3 bọn họ chui tọt
vào toalét bên cạnh. Thật tuyệt vời vì trong bất kỳ hoàn cảnh nào, người thành công luôn là
người biết tiếp thu những ý tưởng của người khác và áp dụng một cách thật sáng tạo.
Thực chất thì sáng tạo là quá trình hoạt động của con người tạo ra những giá trị vật
chất, tinh thần mới về chất. Nói cho dễ hiểu thì sáng tạo là hoạt động của con người tạo ra
sản phẩm và sản phẩm này phải đáp ứng được hai yêu cầu sau:
- Có tính mới (mới về chất)
- Có giá trị so với sản phẩm cũ (có lợi hơn, tiến bộ hơn)
Vì sáng tạo có thể là sản phẩm vật chất (như bóng đèn điện, bóng bán dẫn, tivi...) hay
sản phẩm tinh thần (như tác phẩm hội họa, văn học...) nên có thể nói sáng tạo có mặt trong
mọi họat động của con người. Trước hết, chúng ta hãy gạt bỏ tư tưởng cho rằng sáng tạo
chỉ có trong khoa học, kỹ thuật hay nghệ thuật. Người ta vẫn nghĩ sáng tạo phải thể hiện
trong việc phát minh ra điện, ra vaccine phòng bệnh, hoặc viết một cuốn tiểu thuyết... Tất
nhiên, những việc kể trên đúng là sáng tạo, mỗi bước tiến để chinh phục vũ trụ của loài
người đều là kết quả của sự sáng tạo. Nhưng sáng tạo không chỉ tồn tại trong một số nghề
nhất định hay trong bộ óc của những người thông minh tuyệt đỉnh.
2
Phương pháp luận sáng tạo khoa học
Sáng tạo đơn giản chỉ là tìm ra một cách mới để làm việc hoặc làm cho công việc đó
trôi chảy hơn, làm nên thành công. Sáng tạo vì thế cứ nối sáng tạo như một cuộc đua tiếp
sức để đời sống loài người ngày một văn minh, tiện lợi hơn. Khi đã hiểu sáng tạo là gì và
sáng tạo có tầm quan trọng như thế nào thì rõ rằng, tư duy sáng tạo luôn là phẩm chất số 1
của người lao động trong bất cứ xã hội nào.
Trên cơ sở đó, ta đưa ra khái niệm thế nào là Phương pháp luận sáng tạo khoa học?
"PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" (Creativity Methodologies) là bộ môn khoa

học có mục đích xây dựng và trang bị cho mọi người hệ thống các phương pháp, các kỹ
năng thực hành tiên tiến về suy nghĩ để giải quyết vấn đề và ra quyết định một cách sáng
tạo, về lâu dài, tiến tới điều khiển được tư duy. Thông qua lối suy nghĩ sáng tạo bằng
phương pháp khoa học, ta sẽ giải quyết các vấn đề gặp phải trong cuộc sống một cách
nhanh chóng, hiệu quả với chi phí thấp nhất.
"PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" là phần ứng dụng của khoa học rộng lớn
hơn, mới hình thành và phát triển trong thời gian gần đây : KHOA HỌC SÁNG TẠO
(Creatology).
Theo các nhà nghiên cứu, khoa học này ứng với "làn sóng thứ tư" trong quá trình
phát triển của loài người, sau nông nghiệp, công nghiệp và tin học. Làn sóng thứ tư ứng
với Creatology (hay còn gọi là thời đại hậu tin học) chính là sự nhấn mạnh vai trò chủ thể
tư duy sáng tạo của loài người trong thế kỷ XXI.
"PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO" hay “TRIZ“ là từ viết tắt của Teoriya
Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch (tiếng Nga). Tên tiếng Anh của TRIZ là Theory of
Inventive Problem Solving. TRIZ được xây dựng đầu tiên bởi Genrich Altshuller, và
được xây dựng dần dần những năm sau đó tại Liên Xô cho đến 1991, rồi lan sang các
nước Âu, Mỹ, Nhật những năm gần đây.
TRIZ về thực chất là tổng kết ngắn gọn các nguyên lý đằng sau một số lượng khổng
lồ các sáng chế. Mục tiêu chính của TRIZ là tìm ra những quy luật chung nhất nhằm giải
quyết các bài toán sáng chế, giúp những người đi sau có thể áp dụng để phát minh ra
3
Phương pháp luận sáng tạo khoa học
những sản phẩm mới, hay giải quyết các vấn đề hóc búa trong cuộc sống hàng ngày, trong
kinh doanh, học tập…
Bạn hãy nghe câu chuyện này. Có 2 người làm bánh quế, với chất lượng và giá cả
như nhau. Khi mọi người chán ăn bánh quế và không mua nữa, một người bán chẳng biết
làm sao và bỏ nghề. Trong khi đó, người còn lại đã "thiết kế" bánh quế kiểu mới bằng cách
cuộn tròn nó lại theo hình nón và tạo ra một sản phẩm mới hoàn toàn: ốc quế cho kem.
Như vậy, người bán hàng thứ nhất đã không thể đi tiếp được, còn người thứ hai đã chuyển
dịch ra ngoài giới hạn và những mặc định thông thường để giải quyết bài toán kinh doanh

một cách rất sáng tạo và đem lại hiệu quả cao.
Chính vì tầm quan trọng như đã nói ở trên của phương pháp luận sáng tạo mà theo
Bộ Lao động Mỹ, người lao động ở thế kỷ 21 cần có 13 kỹ năng, mà theo họ, kỹ năng tư
duy sáng tạo là quan trọng nhất.
13 kỹ năng cần có của người lao động trong thế kỷ 21 (theo Ủy ban Đào tạo và phát
triển Mỹ)
1. Tư duy sáng tạo
2. Đặt mục tiêu, tạo động cơ
3. Quan hệ (giao tiếp, ứng xử)
4. Lãnh đạo
5. Học hỏi
6. Lắng nghe
7. Thương lượng
8. Thuyết trình và diễn giải ý tưởng
9. Đảm bảo tính hiệu quả
10. Phát triển cá nhân trong công việc
4
Phương pháp luận sáng tạo khoa học
11. Giải quyết nhanh vấn đề, tìm giải pháp
12. Lòng tự tôn về bản thân
13. Làm việc theo nhóm
Trong khuôn khổ bài tiểu luận này, ta sẽ giới thiệu một số nguyên tắc sáng tạo cơ bản
và ứng dụng của chúng trong tin học.
5
Phương pháp luận sáng tạo khoa học
B. MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN VÀ ỨNG
DỤNG CỦA CHÚNG TRONG TIN HỌC
1. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt:
- Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn.
Ứng dụng nguyên tắc trên trong tin học: Một cài đặt đơn giản của một hàm tính phần

tử thứ n của dãy Fibonacci. Cài đặt này thực hiện rất nhiều tính toán thừa:
function fib(n)
if n = 0 or n = 1
return n
else
return fib(n − 1) + fib(n − 2)
Lưu ý rằng nếu ta gọi, chẳng hạn, fib(5), ta sẽ tạo ra một cây các lời gọi hàm,
trong đó các hàm của cùng một giá trị được gọi nhiều lần:
1. fib(5)
2. fib(4) + fib(3)
3. (fib(3) + fib(2)) + (fib(2) + fib(1))
4. ((fib(2) + fib(1)) + (fib(1) + fib(0))) + ((fib(1) + fib(0)) + fib(1))
5. (((fib(1) + fib(0)) + fib(1)) + (fib(1) + fib(0))) + ((fib(1) + fib(0))
+ fib(1))
Cụ thể, fib(2) được tính hai lần. Trong các ví dụ lớn hơn, sẽ có nhiều giá trị của
fib, hay các bài toán con được tính lại, dẫn đến một thuật toán có thời gian lũy thừa.
Bây giờ, giả sử ta có một đối tượng ánh xạ đơn giản, nó ánh xạ mỗi giá trị của fib
đã được tính tới kết quả của giá trị đó. Ta sửa đổi hàm trên như sau để sử dụng và cập nhật
ánh xạ trên. Hàm thu được chỉ đòi hỏi thời gian chạy O(n) thay vì thời gian chạy lũy thừa:
6