Tiểu luận môn phương pháp nghiên cứu khoa học Phân tích các nguyên lý sáng tạo cơ bản và vận dụng trong quá tình phát triển của màn hình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG
TIN
BÁO CÁO PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA
HỌC
Tên đề tài:
Phân tích các nguyên lý sáng tạo cơ
bản và vận dụng trong quá tình phát
triển của màn hình
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy GS.TSKH
Hoàng Văn Kiếm. Trong quá trình học tập và làm đề tài, tôi đã học hỏi được rất
nhiều kiến thức từ thầy. Thầy đã tận tình hướng dẫn, góp ý cho chúng tôi rất nhiều
trong quá trình học tập. Đồng thời, tôi xin gửi làm cảm ơn đến các thầy cô là những
giảng viên đã truyền đạt những kiến thức nền tảng cho chúng tôi trong suốt thời
gian học trong nhà trường.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm
2014
Lâm Vinh Đạo
NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
MỤC LỤC
6
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
LỜI NÓI ĐẦU
Tư duy sáng tạo là chủ đề của một lĩnh vực nghiên cứu còn mới. Nó nhằm tìm ra
các phương án, biện pháp thích hợp để kích hoạt khả năng sáng tạo và để tăng
cường khả năng tư duy của một cá nhân hay một tập thể cộng đồng làm việc chung
về một vấn đề hay lĩnh vực.
Có thể không quá lời khi nói rằng, nếu không có tư duy sáng tạo thì không thể
có một xã hội phát triển như ngày nay. Chính nhờ có sáng tạo mà con người qua
từng thời đại chế tạo ra biết bao thiết bị để “nối dài” khả năng của con người. Kính
viễn vọng chính là sự nối dài của đôi mắt, cần cẩu là sự nối dài của đôi tay và máy
bay là sự nối dài của đôi chân, …

Trong công việc cũng vậy, nếu không có tư duy sáng tạo thì con người không
thể giải quyết được những vấn đề nan giải đòi hỏi phải có những giải pháp mang
tính đột phá và hoàn toàn mới lạ.
Genrikh Altshuller là người tiên phong trong lĩnh vực tập hợp và hệ thống thành
lý thuyết mang tên “Phương pháp luận sáng tạo – TRIZ”, để truyền bá cho mọi
người từ cuối những năm 60 của thế kỷ trước. Ông cũng là một nhà văn viết chuyện
khoa học viễn tưởng với bút danh G.Altov.
Ngày nay, nhiều doanh nghiệp ứng dụng 40 nguyên lý sáng tạo này vào trong
chiến lược phát triển và kinh doanh của mình để tìm ra các phương án, các lời giải
từ một phần đến toàn bộ các vấn đề nan giải như Microsoft, Google, … Các vấn đề
này không chỉ giới hạn trong các ngành nghiên cứu về khoa học kỹ thuật mà nó có
thể thuộc lĩnh vực khác nhau như chính trị, kinh tế, xã hội, nghệ thuật, … hoặc
trong các phát minh, sáng chế.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
7
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
I. PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO VÀ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ
KHOA HỌC
1. Vấn đề khoa học
1.1. Khái niệm
Vấn đề khoa học (Scientific Problem) cũng được gọi là vấn đề nghiên cứu
(Research Problem) hoặc câu hỏi nghiên cứu là câu hỏi được đặt ra khi người
nghiên cứu đứng trước mâu thuẫn giữa tính hạn chế của tri thức khoa học hiện có
với yêu cầu phát triển tri thức đó ở trình độ cao hơn.
1.2. Phân loại
Nghiên cứu khoa học luôn tồn tại hai vấn đề:
- Vấn đề về bản chất sự vật đang tìm kiếm.
- Vấn đề về phương pháp nghiên cứu để làm sáng tỏ về lý thuyết và thực
tiễn những vấn đề thuộc lớp thứ nhất.
1.3. Các tình huống vấn đề

Có 3 tình huống: có vấn đề, không có vấn đề, giả vấn đề.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
Có nghiên cứuCó vấn đề
Không có
nghiên cứu
Không có
vấn đề
Không có
nghiên cứu
Không có vấn
đề
Giả vấn đề
Nghiên cứu theo
một hướng khác
Nảy sinh vấn
đề khác
8
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
1.4. Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học
Có 6 phương pháp:
- Tìm những kẻ hở, phát hiện những vấn đề mới
- Tìm những bất đồng
- Nghĩ ngược lại quan niệm thông thường
- Quan sát những vướng mắc trong thực tiễn
- Lắng nghe lời kêu ca phàn nàn
- Cảm hứng: những câu hỏi bất chợt xuất hiện khi quan sát sự kiện nào đó.
1.5. Một số nguyên lý giải quyết vấn đề thực tiễn
- Đơn giản hóa – loại bỏ
- Thay đổi – hoán vị – sắp xếp lại
- Thay thế bằng cái tương đương

- Kết hợp, tích hợp
- Gia tăng, thu nhỏ
- Nghịch đảo – đối ngẫu
2. Phương pháp giải quyết vấn đề theo khoa học về phát minh, sáng chế
2.1. Phương pháp
Có 5 phương pháp:
- Dựng Vepol đầy đủ
- Chuyển sang Vepol
- Phá vở Vepol
- Xích Vepol
- Liên trường
2.2. Nguyên lý sáng tạo
Có 40 nguyên lý sáng tạo. Ở đây, ta sẽ tìm hiểu và phân tích 5 nguyên lý sáng
tạo cơ bản được sử dụng nhiều trong tin học là: nguyên lý phân nhỏ, nguyên lý tách
khỏi, nguyên lý phẩm chất cục bộ, nguyên lý phản đối xứng, nguyên lý kết hợp.
2.2.1. Nguyên lý phân nhỏ
Nội dung:
- Chia các đối tượng thành các thành phần độc lập.
- Làm đối tượng thành các thành phần tháo ráp.
- Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
9
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
Nhận xét:
- Từ “đối tượng” trong 40 nguyên lý, cần hiểu theo nghĩa rộng. Đó có thể
bất kỳ cái gì có khả năng phân nhỏ được, không nhất thiết phải là đối
tượng kỹ thuật. Tương tự như vậy đối với các nguyên lý khác có từ “đối
tượng”.
- Thủ thuật này thường dùng trong những trường hợp khó làm “trọn gói”,
“nguyên khối”, “một lần”. Nói cách khác, phân nhỏ ra cho vừa sức, cho

dễ thực hiện, cho phù hợp với những phương tiện hiện có, …
- Phân nhỏ đặc biệt hay dùng trong những trường hợp cần có bề mặt tiếp
xúc lớn như trong các phản ứng hóa học, tạo sự cháy nổ, trao đổi nhiệt.
- Tháo lắp làm cho đối tượng trở nên nhỏ gọn, thuận tiện cho việc chuyên
chở, xếp đặt và khả năng thay thế từng bộ phận đối tượng, kể cả việc mở
rộng chức năng của từng bộ phận đó.
- Cần tưởng tượng: nhờ phân nhỏ mà đối tượng, ban đầu ở thể rắn, chuyển
dần sang dẻo, lỏng, khí, plasma, …, nói chung, có thể phân nhỏ đến vi
mô.
- Sự thay đổi về lượng dẫn đến sự thay đổi về chất, cho nên, phân nhỏ có
thể làm đối tượng có thêm những tính chất mới, thậm chí, ngược với tính
chất đã có.
- Nguyến lý phân nhỏ hay dùng với các nguyên lý: 2_Tách khỏi, 3_Phẩm
chất cục bộ, 5_Kết hợp, 6_Vạn năng, 15_Linh động, …
Các ví dụ trong tin học:
- Máy vi tính bàn gồm các thành phần như: thùng máy, màn hình, RAM, ổ
cứng, ổ DVD, … có thể tháo lắp được.
- Khi máy tính bị sự cố, ta chỉ cần xác định bộ phận nào bị hư và thay thế
bộ phận đó, không cần phải thay toàn bộ máy tính.
- Khi nâng cấp máy tính, ta chỉ cần thay thế 1 số bộ phận của máy tính
như: thay bộ nhớ RAM của máy tính hoặc thay thế ổ đĩa cứng, …
- 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.
- Khi xây dựng một đồ án chương trình lớn, nhóm lập trình chia một công
việc lớn thành các công việc nhỏ hơn, mỗi công việc này tương ứng với
một chương trình con và giao cho một thành viên trong nhóm lập trình.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
10
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
Sau đó, chủ nhiệm đề án lắp ghép các chương trình con này lại thành

chương trình lớn giải quyết công việc ban đầu.
2.2.2. Nguyên lý tách khỏi
Nội dung:
- 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.
Nhận xét:
- Đối tượng, thông thường, có nhiều thành phần (tính chất, khía cạnh, chức
năng, …). Trong khi đó, người ta chỉ thực sự cần 1 trong những số đó.
Vậy không nên dùng cả đối tượng vì sẽ tốn thêm chi phí hoặc vận chuyển
không thuận tiện. Phải nghĩ cách tách cái cần thiết ra sử dụng riêng.
Tương tự như vậy đối với phần gây phiền phức, để khắc phục nhược
điểm có trong đối tượng.
- Do tách khỏi đối tượng mà phần tách ra (hoặc phần giữ lại) có thêm
những tính chất, những khả năng mới (nhiều khi ngược với cái cũ). Do
đó, cần tận dụng chúng. Những tính chất, những khả năng mới có thể là
gọn hơn, linh động hơn, dễ thay thế, tăng tính điều khiển, …
- Khi nói “tách khỏi” mới chỉ ra định hướng suy nghĩ, đinh hướng việc
làm. Để trả lời câu hỏi “Làm thế nào để tách khỏi?” cần tham khảo cách
làm ở những lĩnh vực chuyên về công việc đó như luyện kim, lọc, trích
ly, chọn giống, giải phẫu, tuyển lựa, …
- Nguyên lý tách khỏi hay dùng với các nguyên lý: 1_Phân nhỏ, 3_Phẩm
chất cục bộ, 5_Kết hợp, 6_Vạn năng, 15_Linh động, …
Các ví dụ trong tin học:
- Registry là một phần quan trọng của Window. Kể từ khi Registry được sử
dụng thường xuyên do việc sử dụng máy tính thường, cài đặt và gỡ bỏ
phần mềm thường xuyên, … trên máy tính tạo ra nhiều hơn mục đăng ký,
do đó tăng kích thước của nó và suy giảm hiệu suất của hệ thống.
Chương trình Regclean Pro được ra đời dựa vào nguyên lý tách khỏi,
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
11

Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
chương trình sẽ tiến hành dọn dẹp các registry bị lỗi, không hợp lệ, giữ
cho hiệu năng hệ thống sắp xếp hợp lý mượt mà hơn.
- Trong lập trình, khi giải quyết các bài toán về dãy số, ta cần xét đến tính
chất chẳn lẻ của dãy số trong dãy số nguyên liên tiếp. Vận dụng nguyên
lý tách khỏi nên phương thức người lập trình hay sử dụng là tách dãy số
nguyên liên tiếp thành 2 dãy số chẳn và lẻ và gán chúng vào 2 mảng khác
nhau để tiện xử lý.
2.2.3. Nguyên lý phẩm chất cục bộ
Nội dung:
- Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu
trúc đồng nhất thành không đồng nhất.
- Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau.
- Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của
công việc.
Nhận xét:
- Các đối tượng đầu tiên thường có tính đồng nhất cao về vật liệu, cấu
hình, chức năng, thời gian, không gian… đối với các phần trong đối
tượng. Khuynh hướng phát triển tiếp theo là: các phần có các phẩm chất,
chức năng… riêng của mình nhằm phục vụ tốt nhất chức năng chính hoặc
mở rộng chức năng chính đó.
- Các đối tượng đồng nhất đầu tiên còn phát triển theo khuynh hướng
chuyên dụng hóa, đa dạng hóa so với nhau, để phù hợp nhất với môi
trường, điều kiện làm việc, sự thuận tiện đối với người sử dụng, thị hiếu
của người tiêu dùng cụ thể …
- Với thời gian, môi trường, tác động bên ngoài cũng bị biến đổi theo
khuynh hướng thích hợp với những điều kiện, hoàn cảnh cụ thể của đối
tượng và của con người sử dụng đối tượng đó. Xuất hiện các loại vi môi
trường, vi khí hậu, vi tác động, …
- Nói chung, nguyên lý phẩm chất cục bộ phản ánh khuynh hướng phát

triển: từ đơn giản sang phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
12
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
- Tinh thần “phẩm chất cục bộ” có ý nghĩa lớn đối với việc nhận thức và
xử lý thông tin: không phải tin tức nào cũng có giá trị như tin tức nào.
Không thể có một cách tiếp cận, dùng chung cho mọi loại đối tượng –
“chân lý là cụ thể”.
Các ví dụ trong tin học:
- Trong chức năng tìm đường đi của Google Maps, nguyên lý phẩm chất
cục bộ được vận dụng để đánh dấu địa điểm bắt đầu, kết thúc và vẽ
đường đi trên bản đồ, biến đổi những địa điểm đó từ có cấu trúc đồng
nhất với bản đồ thành không đồng nhất để người dùng dễ quan sát và xác
định được cách đi.
- Bài toán tin học: “Tìm và in ra màn hình các số tự nhiên đồng thời chia
hết cho 3 và 5.” Trong bài toán này, người lập trình thường vận dụng
nguyên lý phẩm chất cục bộ viết chương trình thành các module riêng
biệt để tiện xử lý và mỗi module có một chức năng khác nhau như:
module kiểm tra số chia hết cho 3, module kiểm tra số chia hết cho 5,
module in kết quả ra màn hình.
2.2.4. Nguyên lý phản đối xứng
Nội dung:
- Chuyển đối tượng có hình dạng, tính chất đối xứng thành phản đối xứng.
Nhận xét:
- Từ "hình dạng", phát biểu trong thủ thuật này cần hiểu rộng, không chỉ
thuần tuý theo nghĩa hình học.
- Giảm bậc đối xứng, ví dụ chuyển từ hình tròn thành hình ôvan, hình
vuông sang hình chữ nhật, …
- Thủ thuật này rất có tác dụng trong việc khắc phục tính ì tâm lý, cho rằng
các đối tượng phải có hình dạng đối xứng.

- Khi đối tượng chuyển sang dạng ít đối xứng hơn, có thể làm xuất hiện
những tính chất mới lợi hơn. Ví dụ tận dụng được những nguồn dự trữ về
không gian (nói chung là các khả năng tiềm ẩn), làm đối tượng ổn định
hơn, bền vững hơn, …
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
13
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
- Nguyên lý phản đối xứng, có thể nói là trường hợp riêng của 3_Nguyên
lý phẩm chất cục bộ, có mục đích làm tăng tính tương hợp (tương ứng và
phù hợp) giữa các phần của hệ với nhau và với môi trường bên ngoài,
nhằm thực hiện chức năng một cách tốt nhất.
Các ví dụ trong tin học:
- Các giao diện web trước kia thường có cấu trúc đối xứng giữa các phần
như: Header và Footer, cột trái và phải, … Ngày nay, các nhà thiết kế
web thường chọn phương thức thiết kế sáng tạo hơn, chuyển cấu trúc
giao diện web từ đối xứng thành phản đối xứng để tăng tính thẫm mỹ và
phù hợp với nhu cầu người dùng hơn.
- Trong các thủ thuật tìm kiếm cơ bản thì tìm kiếm nhị phân trong dãy số
có thứ tự là một thủ thuật tìm kiếm đơn giản, có độ phức tạp thấp. Ý
tưởng của thuật toán tìm kiếm nhị phân là bắt đầu từ phần tử nằm ở vị trí
giữa của danh sách. Nhưng trong thực tế, dãy số phải tìm kiếm thường rất
lớn nên người ta không sử dụng phương pháp này mà bằng phương pháp
tìm kiếm nhị phân khác, không bắt đầu từ phần tử nằm ở vị trí giữa mà tại
một điểm hiểu quả hơn.
2.2.5. Nguyên lý kết hợp
Nội dung:
- Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt
động kế cận.
- Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận gian rỗi
của CPU, tận dụng tài nguyên để cho ra hệ điều hành đa nhiệm, nhiều

người dùng.
Nhận xét:
- “Kế cận”, không nên chỉ hiểu gần nhau về mặt vị trí hay chức năng, mà
nên hiểu là có quan hệ với nhau, bổ xung cho nhau Do vậy, có thể có
những kết hợp các đối tượng “ngược nhau” (ví dụ bút chì kết hợp với
tẩy).
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
14
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
- “Kết hợp” cần hiểu theo nghĩa rộng, không đơn thuần cộng thêm (kiểu số
học) hay gắn thêm (kiểu cơ học), mà còn được hiểu chuyển giao, đưa vào
những ý tưởng, tính chất, chức năng từ những lĩnh vực hoặc những đối
tượng khác.
- Đối tượng mới, tạo nên do sự kết hợp, ,thường có những tính chất, khả
năng mà từng đối tượng riêng rẽ trước đây chưa có. Điều này có nguyên
nhân sâu xa là lượng đổi thì chất đổi và do tạo được sự thống nhất mới
của các mặt đối lập.
- Trong thực tế, các hiện tượng, quá trình, sự việc thường hay đan xen
nhau nên khả năng kết hợp luôn luôn có. Do vậy, cần chú ý khai thác
nguồn dự trữ này.
- Nguyên lý kết hợp thường hay sử dụng với 1_Nguyên lý phân nhỏ,
3_Nguyên lý phẩm chất cục bộ,
- Điều này phản ánh một khuynh hướng phát triển biện chứng: sự liên kết,
hợp tác hoá thường đi kèm với sự phân công lao động và chuyên môn
hoá.
Các ví dụ trong tin học:
- Các nhà phát triển ứng dụng I.R.I.S đã sử dụng nguyên lý kết hợp để chế
tạo ra chuột IRIScan với khả năng tích hợp chuột máy tính cùng máy
scan với giá thành rẻ và tính di động cao. Chiếc chuột máy tính này còn
hỗ trợ scan hình ảnh dưới độ phân giải 300 DPI của những máy in

chuyên dụng.
- Máy tính 3D trong suốt được phát triển bởi Jinha Lee, sinh viên trường
đại học MIT (Mỹ) hợp tác với hãng Microsoft là một ý tưởng sáng tạo sử
dụng nguyên lý kết hợp: màn hình LCD trong suốt, card đồ họa 3D và
các camera điều khiển bằng cử chỉ để tạo ra hình ảnh giả lập của một
chiếc hộp phía sau màn hình, cho phép người dùng chạm vào “bên trong”
máy, di chuyển tập tin và dữ liệu bằng chính bàn tay của họ.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
15
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
3. Vận dụng các nguyên lý sáng tạo của Altshuller giải quyết “vấn đề khoa học
– phát triển sản phẩm máy tính”
Máy tính là một công cụ giúp con người giải quyết nhanh những bài toán cần
khả năng tính toán cao và đã trải qua nhiều bước phát triển về công nghệ, từ những
chiếc máy tính cỡ lớn chiếm cả gian phòng đến nay chỉ còn bé bằng bàn tay và có
thể mang đi lại dễ dàng. Máy tính điện tử ra đời vào năm 1946 tại Hoa Kì từ đó đã
phát triển rất mạnh và đến nay đã trải qua các thế hệ máy:
- Thế hệ I (thập niên 50): Sử dụng đèn điện tử làm phần cơ bản, cùng với
việc sử dụng bộ nhớ làm bằng dây trễ và bộ nhớ tĩnh điện. Vận dụng
nguyên lý sử dụng vật liệu nhiều lỗ, phần lớn các máy tính ở thế hệ này
đều hiện thực khái niệm chương trình lưu trữ, vào/ra dữ liệu bằng giấy
đục lỗ, bằng từ. Các máy tính thế hệ này giải quyết được nhiều bài toán
khoa học kĩ thuật và các bài toán phức tạp về dự báo thời tiết và năng
lượng hạt nhân.
- Thế hệ II (thập niên 60): Các nhà phát triển vận dụng nguyên lý kết
hợp, tích hợp để sử dụng Transister cùng với đèn điện tử. Ngoài ra, còn
vận dụng nguyên lý thay thế với việc sử dụng bộ nhớ trong làm bằng
xuyên từ. Đồng thời, ngoài việc sử dụng băng từ để lưu trữ, nhà phát triển
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
16

Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
còn vận dụng nguyên lý kết hợp, tích hợp để xuất hiện thêm trống từ và
đĩa từ cùng làm việc với băng từ.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
17
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
- Thế hệ III (thập niên 70): Những thành tựu trong lĩnh vực điện tử (sự ra
đời và phát triển của công nghệ vi mạch tích hợp IC) cùng với cơ sở các
nguyên lý phát triển ý tưởng sáng tạo vận dụng nguyên lý phản trọng
lượng, nguyên lý vạn năng và nguyên lý chứa trong đã cho phép các
nhà thiết kế máy tính xây dựng một kiến trúc máy tính thỏa mãn yêu cầu
bài toán cần giải quyết, cũng như của người lập trình và máy có kích
thước nhỏ hơn, tiêu thụ năng lượng ít hơn.
- Thế hệ IV (thập niên 80 cho đến nay): Dựa vào công nghệ ép vi mạch
tiên tiến và vận dụng nguyên lý phản trọng lượng, nguyên lý vạn năng
và nguyên lý chứa trong giúp cho ra đời các máy tính nhỏ gọn hơn mà
tốc độ tính toán lại cao hơn.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
18
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
Hiện nay, chiếc máy tính dạng bảng được ra đời và phát triển mạnh mẽ, đó là sự
vận dụng nguyên lý đơn giản hóa – loại bỏ: bàn phím máy tính được loại bỏ và
thay vào đó là màn hình cảm ứng và vận dụng nguyên lý kết hợp: kết hợp màn
hình và bàn phím máy tính lại thành một.
Cùng với sự bùng nổ của thời đại công nghệ số, chiếc máy tính sẽ còn những
bước phát triển vượt bậc mà người ta khó có thể tưởng tượng được.
- Ý tưởng về mẫu máy tính SpaceTop 3D sử dụng nguyên lý kết hợp:
màn hình LCD trong suốt, card đồ họa 3D và các camera điều khiển bằng
cử chỉ để tạo ra hình ảnh giả lập của một chiếc hộp phía sau màn hình,
cho phép người dùng chạm vào “bên trong” máy, di chuyển tập tin và dữ

liệu bằng chính bàn tay của họ đang trong giai đoạn đầu phát triển và vẫn
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
19
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
chưa có kế hoạch áp dụng vào các thiết bị tiêu dùng. Nhưng cũng như
khái niệm màn hình cảm ứng trên iPhone trước đây, ý tưởng này chắc
chắn sẽ trở thành hiện thực và phổ biến trong thời gian tới.
- Hiện nay, công nghệ sử lý ảnh và âm thanh đang có những bước tiến
không ngờ. Người tiêu dùng có thể kỳ vọng rằng trong thời gian tới, các
nhà phát triển có thể vận dụng nguyên lý kết hợp, tích hợp các công
nghệ này vào máy tính để con người có thể điểu khiển nó bằng giọng nói,
ánh mắt và cử chỉ.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
20
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
II. PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRIZ ĐƯỢC VẬN
DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MÀN HÌNH
1. Giới thiệu
Màn hình là thiết bị điện tử với mục đích chính là hiển thị và giao tiếp giữa
người sử dụng và thiết bị chức năng.
Đối với các máy tính cá nhân (PC), màn hình máy tính là một bộ phận tách rời.
Đối với máy tính xách tay màn hình là một bộ phận gắn chung không thể tách rời.
Đặc biệt, màn hình có thể dùng chung (hoặc không sử dụng) đối với một số hệ máy
chủ.
2. Phân tích các nguyên lý sáng tạo TRIZ trong quá trình phát triển của màn
hình
2.1. Màn hình CRT
Thường gặp nhất là các loại màn hình máy tính với nguyên lý ống phóng chùm
điện tử (ống CRT, nên thường đặt tên cho loại này là "loại CRT").
Các màn hình loại CRT có các ưu nhược điểm:

- Ưu điểm: Thể hiện màu sắc rất trung thực, tốc độ đáp ứng cao, độ phân
giải có thể đạt được cao. Phù hợp với games thủ và các nhà thiết kế, xử lý
đồ hoạ.
- Nhược điểm: Chiếm nhiều diện tích, tiêu tốn điện năng hơn các loại màn
hình khác, thường gây ảnh hưởng sức khoẻ nhiều hơn với các loại màn
hình khác.
Nguyên lý hiển thị hình ảnh:
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
21
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
- Màn hình CRT sử dụng phần màn huỳnh quang dùng để hiển thị các
điểm ảnh, để các điểm ảnh phát sáng theo đúng màu sắc cần hiển thị cần
các tia điện tử tác động vào chúng để tạo ra sự phát xạ ánh sáng. Ống
phóng CRT sẽ tạo ra các tia điện tử đập vào màn huỳnh quang để hiển thị
các điểm ảnh theo mong muốn.
- Để tìm hiểu nguyên lý hiển thị hình ảnh của các màn hình CRT, ta hãy
xem nguyên lý để hiển thị hình ảnh của một màn hình đơn sắc (đen
trắng), các nguyên lý màn hình CRT màu đều dựa trên nền tảng này.
• Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình đen – trắng
o Ở các màn hình CRT cổ điển: Áp dụng nguyên lý đổi màu,
toàn bộ lớp huỳnh quang trên bề mặt chỉ hiển phát xạ một màu
duy nhất với các mức thang xám khác nhau để tạo ra các điểm
ảnh đen trắng. Vận dụng nguyên lý thay đổi các thông số hóa
lý của đối tượng, một điểm ảnh được phân thành các cường độ
sáng khác nhau sẽ được điều khiển bằng chùm tia điện tử có
cường độ khác nhau.
o Áp dụng nguyên lý tách khỏi để tạo chùm tia điện tử được
xuất phát từ một ống phát của đèn hình. Tại đây có một dây tóc
(kiểu giống dây tóc bóng đèn sợi đốt) được nung nóng, các
điện tử tự do trong kim loại của sợi dây tóc nhảy khỏi bề mặt

và bị hút vào điện trường tạo ra trong ống CRT. Để tạo ra một
tia điện tử, ống CRT có các cuộn lái tia theo hai phương
(ngang và đứng) điều khiển tia này đến các vị trí trên màn
huỳnh quang.
o Để đảm bảo các tia điện tử thu hẹp thành dạng điểm theo kích
thước điểm ảnh thiết đặt, ống CRT có các thấu kính điện từ
(hoàn toàn khác biệt với thấu kính quang học) bằng các cuộn
dây để hội tụ chùm tia.
o Tia điện tử được quét lên bề mặt lớp huỳnh quang theo từng
hàng, lần lượt từ trên xuống dưới, từ trái qua phải một cách rất
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
22
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
nhanh để tạo ra các khung hình tĩnh, nhiều khung hình tĩnh như
vậy thay đổi sẽ tạo ra hình ảnh chuyển động.
o Vận dụng nguyên lý thay đổi các thông số hóa lý của đối
tượng, cường độ các tia này thay đổi theo điểm ảnh cần hiển
thị trên màn hình, với các điểm ảnh màu đen các tia này có
cường độ thấp nhất (hoặc không có), với các điểm ảnh trắng thì
tia này lớn đến giới hạn, với các thang màu xám thì tuỳ theo
mức độ sáng mà tia có cường độ khác nhau.
• Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình màu
o Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình màu loại CRT giống
với màn hình đen trắng đã trình bày ở trên. Áp dụng nguyên lý
đổi màu, các màu sắc được hiển thị theo nguyên tắc phối màu
phát xạ: Mỗi một màu xác định được ghép bởi ba màu cơ bản.
o Trên màn hình hiển thị lớp huỳnh quang của màn hình đen
trắng được thay bằng các lớp phát xạ màu dọc từ trên xuống
dưới màn hình (điều này hoàn toàn có thể quan sát được bằng
mắt thường).

2.2. Màn hình LCD
Đối với loại màn hình này, khi chạm tay vào, bạn sẽ thấy màn hình lõm xuống,
rất mềm.
Vận dụng nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí, có thể hiểu tấm LCD đã
gồm một dạng chất lỏng được ghép giữa hai tấm thủy tinh nền và dựa vào nguyên
lý thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng, nó thay đổi tính chất khi có dòng
điện chạy qua. TV LCD cần một đèn nền phía sau vì bản thân nó không tự phát
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
23
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
sáng. Chúng có ưu điểm là phẳng, cho hình ảnh sáng, chân thật và tiết kiệm năng
lượng.
Dựa trên kiến trúc cấu tạo, LCD được chia thành 2 loại chính là DSTN LCD -
Dual Scan Twisted Nematic và TFT LCD - Thin Film Transistor. Điểm khác biệt cơ
bản giữa hai loại này là cách thức điều khiển mỗi điểm ảnh (pixel). TFT, sử dụng
công nghệ transistor màng mỏng (thin film transistor) để cải thiện chất lượng hình
ảnh. TFT được dùng nhiều trong màn hình TV, máy chiếu và điện thoại di động.
LCD có độ tương phản thấp hơn CRT, thời gian phản ứng chậm hơn Plasma,
hạn chế về góc nhìn và hay gặp lỗi chết điểm ảnh. Một nhược điểm khác của LCD
là màu đen không sâu và thật, vì bị ảnh hưởng độ sáng của đèn nền huỳnh quang.
2.3. Màn hình Plasma
Màn hình plasma có lớp kính dày bảo vệ, khi sờ vào bạn sẽ không thấy mềm
như loại LCD. Tấm nền plasma được sản xuất chủ yếu cho màn hình cỡ lớn (trên 37
inch). Vận dụng nguyên lý sử dụng các kết cấu thủy và khí, giữa hai tấm kính là
những tế bào nhỏ chứa hỗn hợp khí xeon và neon. Dựa vào nguyên lý thay đổi các
thông số hóa lý của đối tượng, lớp khí gas này sẽ chuyển thành thể plasma khi tiếp
xúc với nguồn điện (khí ion hóa có số hạt mang điện âm – dương tương đương
nhau) và sản sinh ánh sáng.
Plasma có góc nhìn rộng hơn khi so sánh với LCD, tạo ảnh có độ sâu hơn,
chuyển động nhanh và mượt hơn. Tuy nhiên hạn chế của nó sẽ tiêu thụ điện năng

nhiều hơn so với LCD.
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
24
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
2.4. Màn hình LED
Có thể hiểu nôm na như sau: Công nghệ màn hình LED cũng tương tự như LCD
nhưng nó đã vận dụng nguyên lý năng động nên không sử dụng đèn nền phía sau
để chiếu sáng tấm LCD mà được thay bằng các đèn LED cực nhỏ được bố trí ở phía
sau (có thể gắn trực tiếp vào tấm LCD hoặc gắn xung quanh).
Lợi thế của việc gắn trực tiếp (back-lit) là bạn có thể điều chỉnh tăng tương phản
bằng cách cho một số đèn LED tắt giúp khả năng thể hiện màu đen sâu hơn.
Còn với loại gắn xung quanh ở 4 cạnh màn hình (edge-lit), lợi thế là cho phép
tạo ra những màn hình mỏng đến khó tin. Tất nhiên, bạn mất đi khả năng tắt bớt các
đèn LED để nâng độ tương phản và chất lượng hình ảnh cũng kém hơn vì ánh sáng
không được phân bố tối ưu nhất.
Ưu điểm của loại màn hình này là tiết kiệm điện năng hơn LCD thông thường,
cho ảnh sáng, độ tương phản cao và sâu hơn.
2.5. Màn hình OLED
Được gọi là LEP (Light Emitting Polymer) hoặc OEL (Organic Electro-
Luminescence), vận dụng nguyên lý thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng,
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo
25
Phương pháp Nghiên cứu khoa học Nguyên lý sáng tạo TRIZ và sự phát triển màn hình
sử dụng hợp chất hữu cơ để sản sinh ánh sáng khi tương tác với dòng điện. Dựa vào
nguyên lý đổi màu, hợp chất này được in theo hàng ngang và dọc lên một lớp
polymer, hình thành ma trận pixel với những màu sắc khác nhau.
Dựa theo nguyên lý tự phục vụ, OLED tự tỏa sáng nên không cần đèn nền như
LCD, giúp tiết kiệm tới 40% điện năng, mỏng và có độ phân giải màu cao hơn.
OLED có thể được \"in\" trên bất cứ chất nền phù hợp nào bằng công nghệ in ấn
màn hình, nhờ đó đòi hỏi chi phí thấp hơn và có thể được dùng để sản xuất màn

hình uốn dẻo hoặc tích hợp trong quần áo.
OLED còn có góc nhìn rộng và thời gian phản ứng nhanh (0,01 phần triệu giây
so với 8-12 phần triệu giây của LCD).
Điểm yếu của OLED là chất hữu cơ sẽ bị thoái hóa trong quá trình sử dụng nên
tuổi thọ sản phẩm không dài, chỉ khoảng 14.000 giờ trong khi thời gian tồn tại của
LCD, LED và PDP có khả năng lên đến 60.000 giờ.
2.6. Màn hình LCoS
LCoS (Liquid crystal on silicon) đang được ứng dụng trong màn hình máy
chiếu. Trong khi LCD projector dùng chip truyền ánh sáng qua tinh thể lỏng thì với
công nghệ LcoS vận dụng nguyên lý đảo ngược, tinh thể lỏng được đưa trực tiếp
lên bề mặt chip.
Kỹ thuật này mang đến hình ảnh sắc nét hơn LCD và plasma cũng như có tiềm
năng lớn trong việc sản xuất TV độ phân giải cao với chất lượng đáng nể và chi phí
sản xuất không đắt đỏ.
Tuy nhiên, công nghệ này không dễ triển khai nên nhiều hãng, trong đó có Intel,
đã quay lưng lại với LCoS. Hiện nay có khoảng bốn công ty theo đuổi công nghệ
GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm HVTH: Lâm Vinh Đạo