GIỚI THIỆU TRIZ VÀ CÁC ÁP DỤNG VÀO TIN HỌC, ĐỜI SỐNG, ĐỀ XUẤT CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TIN HỌC VÀO KHOA HỌC SÁNG TẠO

Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
Đại Học Quốc Gia TP.HCM
Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin
BÀI THU HOẠCH MÔN
PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
GIỚI THIỆU TRIZ VÀ CÁC ÁP DỤNG VÀO TIN HỌC, ĐỜI SỐNG, ĐỀ XUẤT
CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TIN HỌC VÀO KHOA HỌC SÁNG
TẠO
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm
Người thực hiện: Phạm Xuân Dũng
Mã số: CH1301007
Lớp: Cao học khóa 8
TP.HCM – Tháng 5, 2014
1
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
Mục lục

Trong nền kinh tế tri thức hiện nay và tương lai, một trong những kỹ năng quan trọng bậc
nhất đối với mọi người là kỹ năng giải quyết vấn đề một cách sáng tạo. Hiện nay, khoa
học về sáng tạo đang ở thời kỳ đầu xây dựng và chưa có những định nghĩa, khái niệm
chuẩn mực như các khoa học truyền thống như toán, lý… Và hiện nay trên thế giới có rất
nhiều phương pháp sáng tạo khác nhau, mỗi phương pháp có những ưu, nhược điểm nhất
định. Chúng ta có thể tùy theo hoàn cảnh, tình huống mà chọn phương pháp sáng tạo để
áp dụng cho phù hợp. Trong bài tiểu luận này, em xin trình bầy chi tiết về lý thuyết giải
các bài toán sáng chế(TRIZ) cùng một số chủ đề liên quan.
Bài tiểu luận gồm các phần chính sau:
+ Giới thiệu tổng quan về TRIZ bao gồm giải thích chi tiết về các thủ thuật sáng tạo, ví
dụ minh họa
+ Giới thiệu tổng quan về thuật toán tối ưu đàn kiến và phát hiện các nguyên tắc sáng tạo
được áp dụng trong thuật toán này

+ Nghiên cứu tổng quan tình hình nghiên cứu, áp dụng tin học trong khoa học sáng tạo
tại Việt Nam và trên thế giới
+ Sưu tập một số câu châm ngôn hay về sáng tạo và giải quyết vấn đề
+ Giới thiệu một số ứng dụng của các nguyên tắc sáng tạo trong công việc, cuộc sống,
học tập
+ Đế xuất một số hướng nghiên cứu mà em cho rằng các bạn sinh viên và học viên cao
học có thể nghiên cứu sâu thêm liên quan đến việc ứng dụng tin học vào khoa học sáng
tạo
2
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
1. 
  !"#$%&'()&*
Lý thuyết giải các bài toán sáng chế(viết tắt theo tiếng Nga và chuyển sang ký tự latinh là
TRIZ) là cách tiếp cận dựa trên các quy luật phát triển hệ thống nhằm xây dựng cơ chế
định hướng trong tư duy sáng tạo(nhằm khắc phục nhược điểm cơ bản nhất của phương
pháp thử và sai). Tác giả của TRIZ là ông Genrikh Saulovich Altshuller(1926-1998), nhà
sáng chế, đồng thời là nhà văn viết chuyện khoa học viễn tưởng người Nga. Ông xây
dựng TRIZ từ những năm 1946. Ông cộng tác với Hiệp hội toàn liên bang của các nhà
sáng chế và hợp lý hóa thành lập Phòng thí nghiệm nghiên cứu và áp dụng các phương
pháp sáng chế năm 1968 và Học viện công cộng về sáng tạo sáng chế năm 1971.
Em xin giới thiệu một số khái niệm cơ bản đã được định nghĩa trong [3] tác giả Phan
Dũng.
+, (creativity) là hoạt động tạo ra bất kỳ cái gì có đồng thời tính mới và tính ích
lợi.
“Tính mới” là bất kỳ sự khác biệt nào của đối tượng cho trước so với đối tượng
tiền thân của nó (đối tượng cùng loại ra đời trước đó về mặt thời gian). Trong
trường hợp này, chúng ta nói rằng đối tượng cho trước có tính mới. Để có được sự
sáng tạo, tính mới phải đem lại ích lợi (tạo ra giá trị thặng dư), không phải mới để
mà mới.
“Tính ích lợi” đối với cộng đồng, xã hội do tính mới tạo ra có thể rất đa dạng

như tăng năng suất, hiệu quả; tiết kiệm năng lượng, nguyên vật liệu; giảm giá
thành; có thêm chức năng mới; sử dụng thuận tiện hơn; thân thiện hơn với môi
trường; tạo thêm được các xúc cảm, thẩm mỹ tốt… Ở đây, cần đặc biệt lưu ý: “tính
ích lợi” chỉ thể hiện ra khi đối tượng cho trước “làm việc” theo đúng chức năng và trong
phạm vi áp dụng của nó.
/012& là tình huống, ở đó người giải biết cách mục đích cần đạt
nhưng:
1) không biết cách đạt đến mục đích, hoặc
2) không biết cách tối ưu đạt đến mục đích trong một số cách đã biết.
345,126%2) là quá trình suy nghĩ
đưa người giải:
1) từ không biết cách đạt đến mục đích đến biết cách đạt đến mục đích,
hoặc
2) từ không biết cách tối ưu đạt đến mục đích đến biết cách tối ưu đạt
đến mục đích trong một số cách đã biết.
Ta có thể coi hai cách nói 781$59%.%169":và
734,:3*3*. Bởi vì, dù người giải quyết vấn đề ở trường hợp
một hay trường hợp hai, đều phải tự mình suy nghĩ để đi từ“không biết cách” đến “biết
3
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
cách”, nghĩa là quá trình suy nghĩ này tạo ra tính mới. Tính mới đó đem lại ích lợi là đạt
được mục đích của người giải đề ra. Theo định nghĩa khái niệm sáng tạo, ở đây “có đồng
thời tính mới và tính ích lợi”, vậy quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định
chính là tư duy sáng tạo.
;<&(Innovation) là quá trình thực hiện tạo ra cái mới sao cho hệ liên quan tiếp nhận
cái mới đó một cách đầy đủ, ổn định, và bền vững để hệ liên quan hoạt động tốt hơn.
G.S. Altshuller đã xây dựng TRIZ dựa trên khối lượng lớn các thông tin về sự phát triển,
tri thức của nhiều bộ môn khoa học và kỹ thuật (xem hình 1)
Hình 1: Các nguồn thông tin và tri thức của TRIZ
Đến nay, có thể nói, TRIZ là lý thuyết lớn, mang tính lôgích cao với hệ thống công cụ

thuộc loại hoàn chỉnh nhất trong lĩnh vực sáng tạo và đổi mới.
TRIZ gồm:
4
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
-9 quy luật phát triển hệ thống sau:
1) Quy luật về tính đầy đủ các thành phần của hệ thống.
2) Quy luật về tính thông suốt của hệ thống.
3) Quy luật về tính tương hợp của hệ thống.
4) Quy luật về tính lý tưởng của hệ thống.
5) Quy luật về tính không đồng đều trong sự phát triển các phần của hệ thống.
6) Quy luật về chuyển sự phát triển từ mức hệ sang mức hệ trên.
7) Quy luật về chuyển sự phát triển hệ thống từ mức vĩ mô sang mức vi mô.
8) Quy luật về tính điều khiển của hệ thống.
9) Quy luật về chuyển sự phát triển từ nguyên lý này sang nguyên lý khác (hay còn gọi là
quy luật chuyển sự phát triển từ đường cong hình chữ S này sang đường cong hình chữ S
khác).
- 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản dùng để khắc phục các mâu thuẫn kỹ thuật
- 11 biến đổi mẫu dùng để khắc phục mâu thuẫn vật lý
- Hệ thống 76 chuẩn dùng để giải các bài toán sáng chế
- Chương tình giải các bài toán-ARIZ…
Người sử dụng còn có thể tiếp tục tổ hợp những thành phần này lại với nhau theo vô vàn
cách để có được sụ đa dạng vô tận.
Hình 2: Sơ đồ khối của TRIZ
5
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
Hiện nay, ở Việt Nam, tại Trung tâm Sáng tạo Khoa học–kỹ thuật (TSK), trường Đại học
Khoa học Tự nhiên đã có các khóa học về phương pháp luận sáng tạo và đổi mới lấy
TRIZ làm trung tâm và mở rộng theo các hướng sau:
1) Về phía các nguồn kiến thức của TRIZ
2) Về phía các lĩnh vực không phải là kỹ thuật để thấy được phạm vi áp dụng rộng

lớn của TRIZ
3) Về phía các phương pháp sáng tạo khác đang có hiện nay để người học có thể cảm
nhận khả năng của TRIZ, nếu được phát triển tiếp, trở thành lý thuyết rộng hơn, có
thể bao quát những cái hiện có.
1.2 =>?@,*
;"56
AB là thao tác tư duy đơn lẻ, chỉ ra hướng mà người giải cần suy nghĩ.
-61CA6AB103*00B,
Các thủ thuật có vai trò trong phương pháp luận sáng tạo như vai trò của các chữ cái
trong ngôn ngữ, các nguyên tố hóa học trong hóa học,…, từ đó các thủ thuật tổ hợp lại
với nhau tạo nên những ý tưởng sáng tọa phức tạp hơn. Thực tế cho thấy, người ta
thường dùng các tổ hợp của tác thủ thuật, nhiều hơn là dùng các thủ thuật đơn lẻ một
cách độc lập.
DE4FA6(AB%G
1) Cung cấp hệ thống các cách xem xét sự vật
2) Tăng óc quan sát, tò mò sáng tạo
3) Phân tích, lý giải một cách logich những giải pháp sáng tạo đã có
4) Tăng tích nhanh nhạy của việc tiếp thu và đánh giá giá trị của thông tin
5) Thấy được sự tương tự, thống nhất giữa các hệ thống tưởng chừng rất khác xa
nhau
6) Khắc phục tính ỳ tâm lý
7) Giúp phát hiện các nguồn dự trữ có sãn trong hệ, đặc biệt là các nguồn dự trữ trời
cho không mất tiền để sử dụng
8) Đưa ra và lựa chọn các cách tiếp cận thích hợp để giải bài toán
9) Giải quyết các mâu thuẫn có trong bài toán
10) Phát các ý tưởng cải tiến hệ thống cho trước
11) Dự báo khuynh hướng phát triển của hệ thống cho trước trong tương lai
12) Giúp phát hiện, đặt và lựa chọn bài toán cần giải
13) Dùng để luyện tập phát triển trí tưởng tượng sáng tạo
14) Dùng để cải tiến chính bản thân, xây dựng tác phong, suy nghĩ và làm việc một

cách khoa học, sáng tạo
15) Góp phần xây dựng tư duy hệ thống-biện chứng
Phần sau đây, giới thiệu chi tiết văn bản các thủ thuật và một số áp dụng.
40 NGUYÊN TẮC - THỦ THUẬT SÁNG TẠO
6
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
 H?@0IJ
a) Chia đối tượng thành các phần độc lập.
-Để di chuyển 100 cái ghế ra khỏi phòng, đòi hỏi phải khiêng từng cái.
b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được.
- Máy vi tính gồm có các thành phần như thùng máy, màn hình, ram, ổ cứng, ổ dvd có
thể tháo lắp được.
Khi máy tính bị sự cố, chỉ cần xác định bộ phận nào bị hư, và thay thế bộ phận đó,
không cần phải thay toàn bộ máy tính.
Hoặc nâng cấp máy tính, chỉ cần thay thế 1 số bộ phận.
Đối với việc vận chuyển các máy tính lớn cũng dễ dàng hơn, bằng cách vận chuyển từng
bộ phận của máy tính, sau đó lắp ráp lại với nhau.
- Chia một công việc lớn thành các công việc nhỏ hơn, mỗi công việc này tương ứng với
1 chương trình con, sau đó lắp ghép các chương trình con này lại thành chương trình lớn
giải quyết công việc ban đầu. (Lập trình).
c) Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng
- Miếng thịt bò được băm nhỏ ra, sẽ mềm hơn, ít dai hơn, thời gian chế biến ngắn hơn.
K H?@7)J:
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.
- Trên bàn có giáo khoa và truyện tranh. Để tập trung cho việc học, người học tách truyện
tranh (phiền phức) đi chỗ khác, hoặc tách sách giáo khoa (cần thiết) ra một nơi khác để
học.
- Để tránh tiếng ồn bên ngoài, người học có thể tách tiếng ồn đi (phiền phức) bằng cách
đeo tai nghe headphone.

- Khi học bài, người học phải biết tách các ý chính (cần thiết), có như vậy việc học bài
mới nhớ lâu, dễ hiểu.
7
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
- Vào mùa hè, thời tiết nóng bức sẽ cản trở công việc, do đó người ta tách nhiệt độ nóng
(phiền phức) ra khỏi phòng bằng cách sử dụng quạt, máy điều hòa nhiệt độ, hoặc cách tốt
nhất là trồng nhiều cây xanh.
L H?@0M&.F'
Thay đổi các phần của đối tượng, để đối tượng có thể hoạt động tốt hơn Bìa sách cần
được làm dày hơn các trang sách để bảo vệ các trang sách.
- Thân nhiệt người bình thường ở 37 độ, nếu thấp hoặc cao hơn nhiệt độ này là có vấn đề.
Do đó trên các cặp nhiệt độ, 37 độ được ghi bằng màu đỏ.
= H?@0(NO
Chuyển đối tượng có hình dạng (phẩm chất) đối xứng thành không đối xứng (nói chung
làm giảm bậc đối xứng).
- Các xe ô tô du lịch loại nhỏ có cửa mở ở cả hai phía nhưng các xe lớn (ô tô buýt chẳng
hạn), chỉ mở phía tay phải, sát với lề đường.
- Chỗ ngồi của lái xe trong ôtô không ở chính giữa mà ở bên trái hay bên phải tùy theo
luật giao thông cho phép lưu thông bên trái hay bên phải.
P H?@)Q0
Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận.
- Loại búa có một đầu để đóng đinh, đầu kia dùng để nhổ đinh. (đóng đinh và nhổ đinh là
2 hoạt động kế cận)
- Nhiều chìa khóa kết hợp lại thành chùm chìa khóa tránh thất lạc. (các đối tượng đồng
nhất)
- Trong thư viện những quyển sách cùng loại (đối tượng đồng nhất) được xếp cùng với
nhau để người đọc dễ tìm kiếm, tra cứu.
- Để học từ vựng hiệu quả, khi học một từ nào đó, người học cần học thêm các từ đồng
nghĩa.
R H?@%,S

Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các
đối tượng khác.
8
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
- Bút thử điện đồng thời là tuốc nơ vít
- Xe lội nước vừa đi được trên bộ, vừa đi được dưới nước
- Đào tạo người học theo hướng phát triển toàn diện, vừa giỏi về kiến thức lẫn kĩ năng,
phương pháp, có sức khỏe tốt, thông thạo nhiều ngoại ngữ, biết cách tự học
T H?@7O61:
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.
- Loại ăngten, dùng cho các máy thu thanh, thu hình, khi cần có thể kéo dài hoặc thu
ngắn lại nhờ những ống kim loại đặt bên trong nhau.
- Vận chuyển vật liệu trong các đường ống
U H?@01V3Q
Nếu đối tượng có nhược điểm, cần liên kết đối tượng với một đối tượng khác có ưu điểm
nhằm bù trừ nhược điểm của nó.
- Nhảy dù, hãm máy bay bằng dù.
- Loại hàng hóa có bao bì, hình thức đẹp, nhằm bù trừ cho chất lượng hàng không cao.
- Mỏ neo giữ tàu khỏi trôi.
W H?@IO.*'
Nếu theo điều kiện bài toán cần thực hiện tác động nào đó, yêu cầu thực hiện phản tác
động trước.
- Loại đồ chơi phải lên dây cót trước.
- Trước khi phẫu thuật phải gây tê, gây mê bệnh nhân.
- Học và đào tạo trước khi làm việc.
> H?@X*'
Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng.
- Tem, biên lai đã tạo lỗ trước, khi cần xé ra dễ dàng, nhanh chóng.

9
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
- Tem, nhãn bôi keo trước, khi dùng chỉ việc dán.
- Thực phẩm làm sẵn, mua về có thể nấu ngay được.
H?@4X0C
Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo
động, ứng cứu, an toàn.
- Các phương tiện báo cháy, phòng cháy, chữa cháy
- Các loại chuông, đèn báo sự nguy hiểm
- Các biện pháp phòng bệnh
KH?@Y
Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng.
- Tại các nhà ga, người ta làm sân ga bằng với chiều cao của sàn tàu, hành khách dễ dàng
ra vào các toa tàu.
- Các bảng điện, bảng đồng hồ điều khiển, bảng thông báo đặt đúng với tầm nhìn.
LH?@3Q
Thay vì hành động như bình thường, hãy hành động ngược lại
- Chứng minh phản chứng trong toán học.
- Trong kiểm tra trắc nghiệm, thay vì lựa chọn các đáp án đúng, hãy làm ngược lại bằng
cách loại trừ các đáp án sai.
- Trong việc tiếp thu kiến thức, người học sẽ thay cho câu hỏi Tại sao? bằng Tại sao
không?. Ví dụ, quan sát giáo viên giải bài tập, người học sẽ đặt câu hỏi Tại sao thầy lại
không giải bằng cách khác?
- Thay vì mua hàng người ta phải ra chợ hoặc cửa hàng, có cách phục vụ ngược lại là
mang hàng đến bán tận nhà.
=H?@Z1C
a) Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu
hình hộp thành kết cấu hình cầu.
10
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học

b) Chuyển từ cách tiếp cận thông thường (thẳng) sang cách tiếp cận khác (vòng) Khi
thông báo những tin buồn, người nói thường không nói ngay (thẳng) vào vấn đề, mà có
thể nói theo cách khác (vòng) nhằm giảm nhẹ đi.
- Có nhiều cách để giải 1 bài toán, 1 vấn đề.
- Bàn hình chữ nhật, hình vuông chuyển thành hình ôvan, hình tròn.
- Dây nối ống nghe với máy điện thoại bàn có dạng lò xo xoắn.
- Để thành công trên con đường học vấn có nhiều cách: Tự nghiên cứu, Du học, Tham gia
các hội thi
- Nhà văn thường ít khi viết trực tiếp (thẳng) mà thường viết theo cách gián tiếp (vòng)
để tăng tính bất ngờ và hấp dẫn độc giả.
PH?@'
Chuyển đối tượng từ trạng thái không thay đổi trong suốt quá trình hoạt động sang thay
đổi để phù hợp tốt nhất với từng giai đoạn khác nhau của quá trình đó.
- Ô, dù có thể bung ra lúc trời mưa, và có thể xếp gọn dễ dàng khi trời không mưa.
- Sau khi ăn kẹo (giai đoạn 1), còn lại giấy bọc kẹo có thể gây ô nhiễm môi trường (giai
đoạn 2). Người ta tạo ra kẹo có giấy bọc ăn được, từ đó hạn chế việc gây ô nhiễm môi
trường.
- Các loại bàn ghế có thể mở ra dễ dàng khi cần, và có thể thu gọn lại.
- Khai báo biến tĩnh (bộ nhớ cố định) gặp nhiều hạn chế, do đó người ta nghĩ ra việc khai
báo biến động (bộ nhớ thay đổi). //Lập trình
RH?@7:[7\6:
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 và dễ giải hơn.
- Phép tính làm tròn số, tính gần đúng trong toán học.
- Phương pháp heuristic trong Tin học.
- Trong ôn thi kiểm tra, thường người học không biết chính xác phần kiểm tra rơi vào
những nội dung nào, do đó tốt nhất là ôn tập toàn bộ (tránh học tủ).
11
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
- Khi làm kiểm tra, câu nào không làm được thì không nên bỏ trống, mà nên chọn 1 đáp

án của câu đó.
- Phương pháp vét cạn (nếu không biết chính xác cách giải thì duyệt toàn bộ, bài toán sẽ
đơn giản hơn nhiều), phương pháp heuristic (kết quả "tối ưu chính xác" tốn nhiều thời
gian, nên nhận kết quả "gần tối ưu" chấp nhận được, khi đó thời gian sẽ nhanh hơn rất
nhiều).
TH?@]6)
Thay vì nhìn (sử dụng) đối tượng theo cách thông thường, hãy nhìn (sử dụng) đối tượng
từ những góc độ, "chiều" khác nhau có trong đối tượng và môi trường.
- Các loại quần áo có thể mặc được cả 2 mặt, do đó không mất nhiều thời gian chọn lựa.
- Nhà ở một tầng, 2 tầng, , nhiều tầng.
- Chứng minh phản chứng là cách xem xét theo chiều ngược lại.
- Hệ quy chiếu trong vật lý là một cách xem xét chiều dựa vào các đối tượng tham gia
trong bài toán (bằng cách giả sử một đối tượng, một tính chất nào đó đứng yên).
UH?@#4F46'*V
a) Làm đối tượng dao động.
b) Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động ( đến tầng số siêu âm).
c) Sử dụng tầng số cộng hưởng.
d) Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện.
e) Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ.
Dao động hiểu theo nghĩa: Đối tượng có thể dễ dàng thay đổi xung quanh trạng thái cân
bằng của mình. Những đối tượng có khả năng đó thường có sức sống cao, dễ thích nghi
với môi trường.
- Xích đu dành cho trẻ em.
- Con lật đật có khả năng dao động.
- Con lắc đồng hồ.
WH?@'2)^
12
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
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.
Khi tác động liên tục gặp vấn đề khó khăn, người ta sẽ giải quyết chúng bằng cách
chuyển sang tác động theo chu kỳ (ngắt quãng, rời rạc)
- Đèn xi-nhan quẹo phải (trái), đèn trên các xe cứu thương có dạng nhấp nháy để báo hiệu
cho các xe khác.
- Thay vì học bài liên tục từ sáng đến tối sẽ gây mệt mỏi, hiệu quả không cao, nên chia
thành các khoảng thời gian (45 phút đến 1 tiếng), kết hợp với thời gian nghỉ ngơi hợp lý
(10 phút).
- Khi thuyết trình, đọc liên tục sẽ gây mệt mỏi cho người đọc lẫn người nghe. Do đó cần
phải biết lên giọng, xuống giọng một cách hợp lý, có thời gian dừng khi chuyển từ ý này
sang ý khác.
K>H?@?F'G_
a) Thực hiện công việc một cách liên tục.
b) Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay.
Nguyên tắc này đòi hỏi các tác động có ích phải xảy ra liên tục (không có thời gian chết)
và tính có ích của các tác động phải càng ngày, càng tăng.
- Trong khoảng thời gian nghỉ ngơi giữa các giờ học, học sinh nên đi bộ hoặc tập thể dục,
vận động nhẹ nhàng nhằm thư giãn đầu óc, tăng cường sức khỏe
- Tàu đánh cá kết hợp với chế biến, đóng hộp trên đường về.
- Khi giải quyết một vấn đề, không nên chỉ ngồi yên suy nghĩ, mà nên vẽ hình ra.
K H?@7%3Q6:
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.
- Trong khi làm bài thi, câu nào cảm thấy làm chưa ra thì nên chuyển sang câu khác. Khi
nào có thời gian thì quay lại giải các câu này.
13
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
- Trong những tình huống nguy cấp đòi hỏi phải xử lý nhanh.
- Ghế ngồi phi công bật ra khỏi buồng lái rất nhanh khi máy bay bị cháy, có nguy cơ nổ.
KK H?@,Q

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.
- Học sinh nghèo hiếu học đã biến hoàn cảnh không thuận lợi thành động lực học tập.
- Sau mỗi lần thất bại, nếu biết rút kinh nghiệm, thành công sẽ rực rỡ.
- Tiêm vắc xin (vi trùng yếu) vào cơ thể để tạo miễn dịch.
- Thất bại là mẹ thành công.
KL H?@960`6B0960`
b) Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi (hoàn thiện) nó.
Phản hồi hiểu theo nghĩa: đối tượng (chức năng) A tác động lên đối tượng (chức năng) B,
sau đó đối tượng (chức năng) B cũng có tác động ngược trở lại đối tượng (chức năng) A
Học sinh chơi game nhằm mục đích thư giãn đầu óc (quan hệ thuận), tuy nhiên sau đó
học sinh lại cảm thấy căng thẳng đầu óc hơn, suy nghĩ chậm chạp hơn, điều này đã tác
động ngược trở lại (quan hệ nghịch) việc chơi game, yêu cầu học sinh phải giảm thời gian
chơi game lại.
- Học sinh nỗ lực học tập để đạt được thành tích cao (quan hệ thuận), sau một thời gian
kết quả học kì của học sinh đó đạt loại GIỎI, kết quả này đã tác động ngược trở lại (quan
hệ nghịch) sự nỗ lực học tập của học sinh, giúp học sinh tự tin hơn và không ngừng phấn
đấu trong học tập.
K= H?@#4F16
Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp.
KP H?@X0F%F
a) đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa.
14
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
b) Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư.
KR H?@6a00
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 biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy
được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại.
KT H?@71b:67@:
Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí dụ như
về tuổi thọ).
KU 6*`*V
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.
KW +#4F).)_%J
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.
L> +#4F%J4b%&&J
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.
L +#4F%Bc
a) Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm,
tấm phủ )
15
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
b) Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó.
LK H?@6<&@
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.
LL H?@`.
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.
L=H?@0IA[0Z
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.
b) Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc.
LP 6<E(A6(3Q
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.
LR +#4F]06
Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như : thay đổi thể tích, toả
hay hấp thu nhiệt lượng
LT +#4FXd
a) Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu.
16
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
b) Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng vài vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau.
LU +#4F.N&,
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.
LW 6<'1*
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.
=> +#4F%BQ0&02
Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite).
Hay nói chung, sử dụng các loại vật liệu mới.
2. B)%?,3*04F1
B
2.1 B(3)eDf0&g6/eDf
2.1.1 B(3)eDf0&g6/eDf
2.1.1.1 h16i%"#01]A6BeDf
Tối ưu hóa đàn kiến(Ant Colony Optimization – ACO) là cách tiếp cận meta-
heuristic tương đối mới được đề xuất bởi Dorigo vào năm 1991 mô phỏng hành vi
tìm đường đi từ tổ tới nguồn thức ăn và ngược lại của con kiến trong tự nhiên để
giải gần đúng các bài toán tối ưu tổ hợp NP-khó.
Trên đường đi của mình các con kiến để lại một vết hóa chất được gọi là vết mùi
(pheromone trail), đặc điểm sinh hóa học của vết mùi này là có khẳ năng ứ đọng,
bay hơi và là phương tiện giao tiếp báo cho các con kiến khác thông tin về đường đi
đó một các gián tiếp. Các con kiến sẽ lựa chọn đường đi nào tồn đọng lượng mùi
hay có cường độ vệt mùi lớn nhất tại thời điểm lựa chọn để đi, nhờ cách giao tiếp
17
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
mang tính gián tiếp và cộng đồng này mà đàn kiến trong tự nhiên tìm được đường
đi ngắn nhất trong quá trình tìm thức ăn mang về tổ và ngược lại.
Theo ý tưởng này, các thuật toán ACO sử dụng thông tin heuristic kết hợp thông tin
học tang cường qua các vết mùi của các con kiến nhân tạo (artificial ant) để giải các
bài toán tối ưu tổ hợp NP-khó bằng cách đưa về bài toán tìm đường đi tối ưu trên đồ
thị cấu trúc tương ứng được xây dựng từ các đặc điểm của từng bài toán cụ thể.
Thuật toán ACO đầu tiên là hệ kiến (Ant System-AS) giải bài toán Người bán hàng
(Travelling Salesman Problem – TSP), đến nay các thuật toán ACO đã áp dụng một
cách phong phú để giải nhiều bài toán tối ưu tổ hợp khác nhau và hiệu quả nổi trội
của nó đã được chứng tỏ bằng thực nghiệm.

2.1.1.2 \)X?)I,
Khi tìm đường đi, đàn kiến trao đổi thông tin gián tiếp và hoạt động theo
phương thức tự tổ chức. Mạc dù đơn giản nhưng phương thức này giúp cho đàn kiến
có thể thực hiện được những công việc phức tạp vượt xa khẳ năng của từng con kiến,
đặc biệt là khả năng tìm đường đi ngắn nhất từ tổ đến nguồn thức ăn mặc dù chúng
không có khẳ năng đo độ dài đường đi. Trước hết ta xam cách đàn kiến tìm đường đi
như thế nào mà có thể giải quyết được các vấn đề tối ưu hóa.
2.1.1.3 jX?
Trên đường đi, mỗi con kiến để lại một chất hóa học gọi là vết mùi(pheromone) dùng để
đánh dấu đường đi. Bằng cách cảm nhận vết mùi, kiến có thể lần theo đường đi đến
nguồn thức ăn được các con kiến khác khám phá theo phương thức chọn ngẫu nhiên có
định hướng theo nồng độ vết mùi. Kiến chị ảnh hưởng vết mùi của các con kiến khác
chính là ý tưởng thiết kế thuật toán ACO.
_&1?IZE
Có nhiều thực nghiệm nghiên cứu về hành vi để lại vết mùi và đi theo vết mùi của loài
kiến. Thực nghiệm, được thiết kế bởi Deneubourg và các đồng nghiệp, dùng một chiếc
cầu đôi nối từ tổ kiến tới nguồn thức ăn, như minh họa trong Hình 3
Họ đã thực nghiệm với tỉ lệ độ dài đường l
l/
l
s
giữa hai nhánh khác nhau của chiếc cầu đôi,
trong đó l
l
là độ dài của nhánh dài còn l
s
là độ dài của nhánh ngắn.
Trong thực nghiệm thứ nhất, chiếu cầu đôi có hai nhánh bằng nhau(r=1, hình Hình 3.a).
Ban đầu, kiến lựa chọn đường đi một cách tự do từ tổ đến nguồn thức ăn, cả hai nhánh
18

Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
đều có kiến đi, nhưng sau một thời gian các con kiến này tập trung đi theo cùng một
nhánh. Kết quả có thể được giải thích như sau: ban đầu không có vết mùi nào trên cả hai
nhánh, do đó kiến lựa chọn nhánh bất kỳ với xác suất như nhau. Một các ngẫu nhiên, sẽ
có một nhánh có số lượng kiến lựa chọn nhiều hơn nhánh kia. Do kiến để lại vết mùi
trong quá trình di chuyển, nhánh có nhiều kiến lựa chọn sẽ có nồng độ mùi lớn hơn nồng
đọ mùi của nhánh còn lại. Nồng đọ mùi trên cạnh lớn sẽ ngày càng lớn hơn vì ngày càng
có nhiều kiến lựa chọn. Cuối cùng, hầu như tất cả các kiến sẽ tập trung trên cùng một
nhánh. Thực nghiệm này cho thấy là sự tương tác cục bộ giữa các con kiến với thông tin
gián tiếp là vết mùi để lại cho phép điều chỉnh hoạt động vĩ mô của đàn kiến.
Hình 3: Thực nghiệm cây cầu đôi
(a): Hai nhánh có độ dài bằng nhau. (b): hai nhánh có độ dài khác nhau
Thực nghiệm thứ hai(xem hình Hình 3.b), độ dài của nhánh dài gấp đôi độ dài nhánh
ngắn(tỉ lệ r=2). Trong trường hợp này, sau một thời gian tất cả các con kiến đều chọn
đoạn đường đi ngắn hơn. Cũng như trong thực nghiệm thứ nhất, ban đầu đàn kiến lựa
chọn hai nhánh đi như nhau, một nửa số kiến đi theo nhánh ngãn và một nửa đi theo
nhánh dài(mặc dù trên thực tế, do tính ngẫu nhiên có thể một nhánh nào đó được nhiều
kiến lựa chọn hơn nhánh kia). Nhưng thực nghiệm này có điểm khác biệt quan trong với
thực nghiệm thứ nhất: Những kiến lựa chọn đi theo nhánh ngắn sẽ nhanh chóng quay trở
lại tổ và khi phải lựa chọn giữa nhánh ngắn và nhánh dài, kiến sẽ thấy nồng độ mùi trên
nhánh ngắn cao hơn nồng độ mùi trên nhánh dài, do đó sẽ ưu tiên lựa chọn đi theo nhánh
ngắn hơn. Tuy nhiên trong thời gian đầu không phải tất cả các kiến đều đi theo nhánh
ngắn hơn. Phải mất một khoảng thời gian tiếp theo nữa bầy kiến mới lựa chọn đi theo
nhánh ngắn. Điều này minh chứng bầy kiến đã sử dụng phương thức thăm dò, tìm đường
mới.
19
Hình 5. Một con kiến ở thành phố i chọn lựa thành phố j kế ếp để đi dựa vào xác suất tỉ lệ với vệt mùi để lại trên cạnh (i,j)
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
Hình 4: Thí nghiệm bổ xung.
Ban đầu chỉ có một nhánh và sau 30 phút thêm nhánh ngắn hơn

2.1.1.4 ;)I,
Để bắt chước hành vi của các con kiến thực, Dorigo xây dựng các con kiến
nhân tạo cũng có đặc trưng sản sinh ra vệt mùi để lại trên đường đi và khả năng lần
vết theo nồng độ mùi để lựa chọn con đường có nồng độ mùi cao hơn để đi. Với bài
toán người bán hàng trên đồ thị trong không gian hai chiều với trọng số là khoảng
cách giữa hai đỉnh bất kỳ, Dorigo gắn với mỗi cạnh (i, j) ngoài trọng số d
ij
trên là
nồng độ vệt mùi trên cạnh đó, đặt là
ij
.
Hình 2.1.4.1 mô phỏng sự lựa chọn thành phố kế tiếp để đi trong hành trình
dựa vào vệt mùi.
20
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
Đàn kiến nhân tạo mô phỏng các hoạt động của đàn kiến tự nhiên và có một số
thay đổi, điều chỉnh so với đàn kiến tự nhiên để tăng tính hiệu quả của thuật toán.
Các tính chất của đàn kiến nhân tạo như sau:
− Ngoài thông tin vệt mùi thì đàn kiến nhân tạo còn sử dụng thông tin
heuristic trong xây dựng luật di chuyển của chúng.
− Kiến nhân tạo có bộ nhớ để lưu thông tin của kiến nhằm mục đích xác định
hành trình đã đi qua và để tính toán độ dài của hành trình đó.
− Lượng mùi được thêm vào bởi kiến nhân tạo là hàm của chất lượng lời giải
mà chúng tìm được. Kiến nhân tạo thường chỉ thực hiện tăng lượng thông
tin mùi sau khi đã hoàn thành lời giải.
− Kiến nhân tạo sử dụng cơ chế bay hơi mùi để tránh bế tắc trong bài toán tối
ưu cục bộ.
Phương pháp tìm đường đi mô phỏng hành vi con kiến
Các con kiến sẽ tiến hành tìm đường đi từ đỉnh xuất phát qua một loạt các đỉnh
và quay trở về đỉnh ban đầu, tại đỉnh i một con kiến sẽ chọn đỉnh j chưa được đi qua

trong tập láng giềng của i theo xác suất như ở công thức (1):
(
Trong đó:
− : xác suất con kiến k chọn lựa chọn cạnh (i,j)
− : cường độ vệt mùi trên cạnh (i,j).
− : thông tin heuristic giúp đánh giá chính xác sự lựa chọn của kiến đi từ đỉnh i qua
đỉnh j. = 1/: là nghịch đảo khoảng cách của 2 thành phố i, j.
− Hai tham số α và β là hai tham số điều chỉnh sự ảnh hưởng của vệt mùi và thông tin
heuristic: nếu α=0 các thành phố gần nhất có nhiều khả năng được chọn, thuật toán
trở nên giống với thuật toán tham lam ngẫu nhiên cổ điển (với việc đặt ngẫu nhiên
các kiến tại các đỉnh xuất phát), nếu β=0 chỉ có thông tin về cường độ vệt mùi được
21
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
sử dụng mà không hề có bất kỳ một thông tin heuristic nào làm cho kết quả tìm
kiếm được nghèo nàn.
− là các láng giềng có thể đi của con kiến k khi nó ở đỉnh i, đó là tập các đỉnh chưa
được con kiến thứ k đi qua (xác suất chọn một đỉnh nằm ngoài là 0).Với luật xác
suất này, thì xác suất để chọn một cạnh (i, j) tăng lên khi mà vệt mùi và thông tin
heuristic tương ứng của cạnh đó tăng.
Công thức ( có ý nghĩa như sau: quyết định lựa chọn đỉnh tiếp theo để đi của
con kiến được lựa chọn ngẫu nhiên theo xác suất (tức là đỉnh nào có xác suất cao
hơn sẽ có khả năng được chọn cao hơn, nhưng không có nghĩa là các đỉnh có xác
suất thấp hơn không được chọn mà nó được chọn với cơ hội thấp hơn mà thôi). Và
xác suất này (hay khả năng chọn đỉnh tiếp theo của con kiến) tỷ lệ thuận với nồng
độ vệt mùi trên cạnh được chọn (theo đặc tính của con kiến tự nhiên) và tỷ lệ nghịch
với độ dài cạnh, là những hệ số điểu khiển việc lựa chọn của con kiến nghiêng về
phía nào.
2.1.2 B(3)eDf
2.1.2.1 Be+2&e+
a. Quy tắc di chuyển của kiến

Trong thuật toán AS, kiến xây dựng một đường đi bắt đầu tại một đỉnh được chọn
ngẫu nhiên.
Tại đỉnh i, một con kiến k sẽ chọn đỉnh j chưa được đi qua trong tập láng giềng của i
theo công thức ().
Khi xây dựng lời giải, có hai cách cài đặt nó: song song và tuần tự. Với cách cài đặt
song song, tại mỗi bước xây dựng lời giải tất cả các con kiến đều di chuyển từ thành
phố của chúng đến thành phố tiếp theo. Trong khi đó với phương pháp cài đặt tuần
tự thì sau khi một con kiến hoàn tất đường đi của nó, con kiến tiếp theo mới bắt đầu
xây dựng đường đi của nó. Đối với thuật toán AS thì cả hai cách cài đặt trên là
tương đương, tức là chúng không gây ra ảnh hưởng quan trọng gì đến thuật toán.
b. Quy tắc cập nhật thông tin mùi
Sau khi tất cả các con kiến xây dựng xong các lời giải của chúng, các vệt mùi sẽ
được cập nhật. Đầu tiên tất cả các cạnh sẽ bị mất đi một lượng mùi (do bị bay hơi),
22
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
sau đó những cạnh mà có các con kiến đi qua sẽ được tăng cường thêm một lượng
mùi.
Công thức bay hơi mùi:
(1)
Trong đó 0 < ρ <=1 là tỉ lệ bay hơi mùi, tham số ρ được dùng để tránh sự tích lũy
không có giới hạn của các vệt mùi và nó làm cho thuật toán quên đi những quyết
định tồi ở bước trước. Nếu một cạnh không được chọn bởi bất kì con kiến nào thì
cường độ mùi của nó sẽ bị giảm theo hàm mũ của số vòng lặp.
Sau khi bay hơi mùi tất cả các con kiến sẽ tăng cường mùi cho những cạnh mà
chúng đã đi qua theo công thức (3):
(2)
(3)
là độ dài hành trình được xây dựng bởi con kiến k sau khi hoàn thành đường đi.
Với công thức trên tuyến đường của những con kiến nào mà càng tốt hơn thì nó
càng được tăng cường thêm nhiều mùi. Nói tóm lại thì những cạnh mà được nhiều

con kiến lựa chọn thì sẽ nhận được nhiều mùi hơn và có nhiều khả năng hơn sẽ
được lựa chọn bởi các con kiến trong các vòng lặp tiếp theo của thuật toán.
Ưu điểm của AS:
Việc tìm kiếm ngẫu nhiên dựa vào trên các thông tin heuristic làm cho phép tìm
kiếm linh hoạt và mềm dẻo trên không gian rộng hơn phương pháp heuristic sẵn có,
do đó cho ta lời giải tốt hơn và có thể tìm được lời giải tối ưu.
Sự kết hợp với học tăng cường (reinforcement learning) trong đó những lời giải tốt
hơn sẽ được sự tăng cường hơn thông qua thông tin về cường độ vệt mùi cho phép
ta từng bước thu hẹp không gian tìm kiếm và vẫn không loại bỏ các lời giải tốt, do
đó nâng cao chất lượng thuật toán.
Nhược điểm của AS:
Hiệu suất của nó giảm đột ngột so với nhiều thuật toán metaheuristic khác khi mà
kích thước của bài toán tăng lên. Bởi vì khi số đỉnh của đồ thị lớn thì cường độ vệt
mùi trên những cạnh không thuộc lời giải tốt (hoặc ít được con kiến lựa chọn) sẽ
nhanh chóng giảm dần về 0, làm cho cơ hội khám phá hay tìm kiếm ngẫu nhiên của
thuật toán sẽ giảm mà đây là một trong những điểm mạnh của các thuật toán mô
phỏng tiến hóa tự nhiên nên thuật toán hệ kiến AS kém hiệu quả.
23
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
2.1.2.2 Bk6N/ke+2&kke+
MMAS và một số thuật toán khác như Elitist AS, Rank-Based AS là các thuật toán
có được hiệu suất cao hơn nhiều so với thuật toán AS nhờ vào những thay đổi nhỏ
trong thuật toán AS, đây được coi là các thuật toán kế thừa trực tiếp từ thuật toán
AS vì chúng vđ cơ bản là không khác gì nhiều so với AS.
MMAS có bốn thay đổi chính đối với AS:
− MMAS chú trọng nhiều vào những hành trình tốt nhất được tìm thấy:
MMAS chỉ cho phép con kiến tìm ra được hành trình tốt nhất của vòng lặp
hiện tại hoặc con kiến tốt nhất từ đầu đến hiện tại được phép cập nhật mùi.
Tuy nhiên việc này sẽ dẫn đến hiện tượng trì trệ, tập trung quá nhiều khi
mà tất cả các con kiến đều cùng chọn một hành trình để đi, do sự tăng lên

quá mức của cường độ các vệt mùi trên các cạnh tốt, mặc dù đây chưa
phải hành trình tối ưu nhất.
− Để tránh hiện tượng trên một cải tiến thứ hai là MMAS giới hạn cường độ
mùi trongmột khoảng cố định [τ
max
, τ
min
]. Tất cả vệt mùi trên các cạnh đều
nằm trong khoảng này.
− Các vệt mùi được khởi tạo giá trị là cận trên của vệt mùi τ
max
, cùng với
việc một tỉ lệ bay hơi mùi nhỏ sẽ làm tăng khả năng khám phá cho các con
kiến ngay từ khi bắt đầu tìm kiếm.
− Trong thuật toán MMAS các vệt mùi sẽ được khởi tạo lại nếu như hệ
thống rơi vào trạng thái trì trệ ở trên, hoặc không thể tìm được hành trình
nào tốt hơn nữa sau một số lượng các vòng lặp liên tiếp.
a. Quy tắc cập nhật mùi
Cũng như thuật toán AS, sau khi tất cả các con kiến xây dựng xong hành trình của
chúng, lượng vệt mùi bay hơi sẽ được cập nhật theo công thức như trong AS (12))
Sau đó cường độ mùi trên mỗi cạnh có con kiến tốt nhất đi qua được cập nhật tăng
một lượng theo công thức (4):
(4)
Với , với hoặc là độ dài của hành trình tốt nhất tại vòng lặp hiện tại, hoặc là độ dài
của hành trình tốt nhất từ khi bắt đầu tìm kiếm. MMAS sẽ thực hiện cập nhật luân
phiên
24
Phạm Xuân Dũng- CH1301007. Bài ểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học
b. Giới hạn thông tin mùi
MMAS sử dụng hai cận trên (và cận dưới () để khống chế nồng độ mỗi mùi trên

mỗi cạnh với mục đích tránh cho thuật toán khỏi hiện tượng tắc nghẽn tìm kiếm. Cụ
thể hơn, giới hạn của vệt mùi sẽ làm cho xác suất của việc chọn thành phố j khi kiến
ở thành phố i bị giới hạn trong khoảng [, ].
Sau mỗi lần cập nhật giá trị thông tin mùi , nếu thì sẽ gán và nếu thì gán
Giá trị cận trênthường được thiết lặp với công thức:
Giá trị cận dưới được xác định bằng công thức:
Nhược điểm của thuật toán này là sẽ tập trung tìm kiếm vào các cạnh thuộc lời giải
tốt nhất tìm được, vì vậy hạn chế khả năng khám phá nếu được chọn nhỏ. Ngoài ra
khi chọn nhỏ thì gần như các thông tin heuristic được tận dụng triệt để, còn các
cường độ mùi sẽ bị giảm nhanh và không có tác dụng nhiều. Còn nếu chọn lớn thì
thuật toán sẽ gần với tìm kiếm ngẫu nhiên và ít phụ thuộc vào các thông tin
heuristic đồng thời khả năng học tăng cường cũng giảm theo.
2.1.2.3 BeD+2&eD+
Trong khi MMAS là thuật toán chỉ thay đổi phần nhỏ từ thuật toán AS, thì các thuật
toán khác như ACS, Ant-Q, đạt được hiệu suất cao bằng cách đưa hẳn các kỹ thuật
hoàn toàn mới mà ý tưởng của nó không có trong thuật toán AS cơ bản. Đây là
những thuật toán mở rộng của AS.
Thuật toán ACS khác với AS ở ba điểm chính:
− ACS tận dụng kinh nghiệm tích lũy được từ những con kiến hơn nhiều so
với thuật toán AS thông qua việc dùng một luật lựa chọn đỉnh linh hoạt
hơn.
− Sự tăng cường mùi và bay hơi mùi chỉ áp dụng trên những cạnh thuộc
tuyến đường đi tốt nhất từ trước tới hiện tại.
− Mỗi khi một con kiến sử dụng một cạnh (i, j) để di chuyển từ thành phố i
sang j, nó sẽ lấy đi một ít mùi từ cạnh đó để tăng khả năng khám phá
đường đi.
a. Quy tắc di chuyển của kiến
25