Bài thu hoạch môn Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học - Đề tài: "Phân tích ứng dụng của các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm máy vi tính" - Đại học Quốc gia TP.HCM-Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Năm 2012 - Hồ Thị Thanh Nga

Nội dung text: Bài thu hoạch môn Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học - Đề tài: "Phân tích ứng dụng của các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm máy vi tính" - Đại học Quốc gia TP.HCM-Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Năm 2012 - Hồ Thị Thanh Nga

1. Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên ______ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC TIỂU LUẬN PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG SẢN PHẨM MÁY VI TÍNH Giảng viên hướng dẫn: GS-TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên thực hiện : - HỒ THỊ THANH NGA _ 1211046 Lớp: Cao học khóa 22 TP.HCM – 2012
2. PH LC Lời mở đầu 2 Phần I. Vai trò của máy tính 3 1. Tự động hóa và điều khiển: 3 2. Soạn thảo in ấn văn phòng 3 3. Giáo dục 3 4. Trí tuệ nhân tạo: 5 5. Giải trí: 6 Phần II. PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG SẢN PHẨM MÁY VI TÍNH 7 1. Nguyên tắc quan hệ phản hồi: 7 2. Nguyên tắc phân nhỏ 7 3. Nguyên tắc tách khỏi 8 4. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 8 5. Nguyên tắc kết hợp 9 6. Nguyên tắc vạn năng 10 7. Nguyên tắc chứa trong 10 8. Nguyên tắc phản trọng lượng 10 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ 11 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 11 11. Nguyên tắc dự phòng 11 12. Nguyên tắc đẳng thế 12 13. Nguyên tắc đảo ngược 13 14. Nguyên tắc linh động 13 15. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 14 16. Sử dụng các dao động cơ học 14 17. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 14 18. Nguyên tắc "vượt nhanh" 14 19. Nguyên tắc biến hại thành lợi 14 20. Nguyên tắc quan hệ phản hồi 15 21. Nguyên tắc sử dụng trung gian 15 22. Nguyên tắc tự phục vụ 15 23. Nguyên tắc sao chép (copy) 16 24. Nguyên tắc "rẻ" thay cho "đắt" 16 25. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học 16 26. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 17 27. Nguyên tắc thay đổi màu sắc 17 28. Sử dụng vật liệu hợp thành composit 17 1
3. Lời mở đầu Ngày nay, trên thế giới đang diễn ra quá trình tin học hóa trên nhiều lĩnh vực họat động của xã hội loài người. Máy tính nói chung và máy vi tính nói riêng xuất hiện khắp nơi. Cùng với những tham số truyền thống khác như điện năng, thép, , sự phát triển của mỗi đất nước bây giờ đc xem xét thông qua một tham số nữa- số máy tính trên một nghìn người dân. Cũng giống như cuộc cách mạng công nghiệp, cuộc cách mạng thông tin đang dẫn đến những thay đổi quan trọng trong cách sống và ngay cả cách suy nghĩ của chúng ta. Ngoài sự tò mò, ham hiểu biết, càng sớm càng tốt mỗi người phải ý thức rằng nếu ko có hiểu biết nhất định về máy tính nói riêng và tin học nói chung thì khó có thể hòa nhập vào cuộc sống hiện đại. Qua lịch sử tiến hoá của sản phẩm máy tính, ta thấy con người luôn khát khao sáng tạo, không bao giờ hài lòng với những cái đã có mà luôn không ngừng phát huy óc sáng tạo để tìm tòi, phát minh, sáng chế ra những sản phẩm, vật liệu mới ngày càng tốt hơn, tiện dụng hơn. Sự sáng tạo thể hiện trên từng chi tiết sản phẩm. Qua những bài học của Thầy Kiếm giúp em thấy được, nhìn nhận rõ hơn những tư duy sáng tạo, những ý tưởng mới được áp dụng trong máy tính. Em xin chân thành cảm ơn Thầy Hoàng Kiếm đã truyền đạt lại cho chúng em những ý tưởng, bài học rất hay và nhất là phương pháp tư duy sáng tạo mới. 2
4. Phần I. Vai trò của máy tính 1. Tự động hóa và điều khiển: Các hệ thống máy tính giúp con người trong việc tự động hóa các dây chuyển sản xuất, nhất là trong những môi trường nguy hiểm cho con người ví dụ như: sản xuất ôtô, máy vi tính, đồ điện tử và các thiết bị đòi hỏi độ chính xác cao khác. Máy vi tính có thể tự thu thập thông tin về giao thông, và dựa vào các thuật toán có sẵn phân luồng và điều khiển giao thông tự động. Quân sự: Máy vi tính cũng có thể tự điều khiển xe cô, máy bay, tên lửa đạn đạo trong chiến tranh để tránh tiêu hao sức người, đồng thơi độ tin cậy và chính các lại cao hơn nhiều lần. Y tế: Máy vi tính được sử dụng để hỗ trợ các bác sĩ trong các ca mổ, đem lại sự chính xác cao khi thao tác và đồng thơi là sự an toàn cho bệnh nhân. 2. Soạn thảo in ấn văn phòng Các phần mềm như MS Word, Excel, Access cùng những tiện ích khác giúp việc quản lí, sắp xếp cũng như soạn thảo, in ấn tài liệu dễ dành hơn rất nhiều. Không còn những chiếc máy đánh chữ cồng kềnh và những chiếc máy in kim chậm chạp, ngày nay người ta có thể dễ dành soạn thảo và in một tài liệu vơi những công cụ trên. 3. Giáo dục Do có những tính năng mới và ưu việt nên trong khoảng ba, bốn mươi năm gần đây, máy vi tính đã được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của xã hội như: kinh tế, quốc phòng, nghiên cứu khoa học Trong lĩnh vực giáo dục, người ta cũng đã và đang nghiên cứu sử dụng máy vi tính trong dạy học. Nhờ chức năng có thể tạo nên, lưu trữ và hiển thị lại một khối lượng thông tin vô cùng lớn dưới dạng văn bản, hình ảnh và âm thanh nên máy vi tính được sử dụng để hỗ trợ giáo viên 3
5. trong việc minh hoạ các hiện tượng, quá trình tự nhiên cần nghiên cứu. Tất cả các văn bản, hình ảnh hay âm thanh cần minh hoạ cho bài học đều có thể được chọn lọc, sắp xếp trong máy vi tính và được trình bày nhanh chóng với chất lượng cao theo một trình tự bất kỳ trong giờ học (không mất thời gian chép, vẽ lại). Máy vi tính thể hiện tính ưu việt của nó hơn hẳn các phương tiện dạy học khác còn ở chỗ: Ngay tức khắc, theo ý muốn của giáo viên, nó có thể phóng to, thu nhỏ, làm chậm, làm nhanh, dừng lại quá trình đang xảy ra hay chuyển sang nghiên cứu quá trình khác. Nhiều chương trình (phần mềm) đã xây dựng nhằm hỗ trợ cho việc tự học, tự ôn tập của học sinh, trong đó các yếu tố kích thích hứng thú, phát huy tính tích cực, tự lực cũng như trí lực của học sinh được hết sức chú trọng. Việc kiểm tra, đánh giá với sự hỗ trợ của máy vi tính cũng đã và đang được thử nghiệm trong lĩnh vực dạy học, để đảm bảo được tính khách quan, chính xác cao của công việc kiểm tra, đánh giá. Nhiều chương trình (phần mềm) tự kiểm tra, đánh giá đã đảm bảo thực hiện các mối liên hệ ngược trong quá trình dạy học. Bên cạnh đó, máy vi tính còn sử dụng trong việc mô phỏng, mô hình hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu. Nhờ các phần mềm về đồ họa (như Turbo Pascal ) hay phần mềm thiết kế ( trong Computer Aided Design, viết tắt là CAD) , ta có thể mô phỏng các hiện tượng, quá trình nghiên cứu thông qua các dấu hiệu, mối quan hệ có tính bản chất nhất của đối tượng đó để tạo điều kiện thuận lợi cho qúa trình nhận thức của học sinh. Tương tự như thế, nhờ máy vi tính ta có thể xây dựng mô hình về các đối tượng nghiên cứu, giúp cho việc nhận thức đối tượng đó thuận lợi hơn. Đặc biệt là nhờ máy vi tính và các phần mềm, ta có thể xây dựng và quan sát mô hình tĩnh hay mô hình động ở các góc độ khác nhau, trong không gian 1, 2 hay 3 chiều, với đủ loại màu sắc khác nhau có trong tự nhiên Do có khả năng tạo nên, lưu trữ, hiển thị, truy nhập cũng như trao đổi các nội dung bất kỳ với khối lượng thông tin khổng lồ dưới dạng văn bản, hình ảnh và âm thanh nên máy vi tính ngày nay được kết nối với mạng Internet và được sử dụng như một trong các phương tiện dạy học trên mạng Internet. 4
6. Giáo dục trực tuyến (Hay còn gọi là e-learning) là phương thức học ảo thông qua một máy tính nối mạng đối với một máy chủ ở nơi khác có lưu giữ sẵn gíao trình và phần mềm cần thiết để có thể hỏi/yêu cầu/ra đề cho hoọc viên học trực tuyến từ xa. Hoặc giaáo viên có thể truyền tải hình ảnh và âm thanh qua đường truyền cáp quang; băng rộng hoặc kết nối không dây (WiFi, WiMAX), mạng nội bộ (LAN) v.v Mở rộng ra, các cá nhân hay các tổ chức đều có thể tự lập ra một trường học trực tuyến (E-school), mà nơi đó vẫn nhận đào tạo học viên, đóng học phí và có các bài kiểm tra như các trường học khác. Ưu điểm của sự đào tạo trực tuyến là giảm thiểu chi phí đi lại, tiết kiệm thời gian, không gian. Hơn nữa xây dựng coơ sở hạ tầng mạng không đòi hỏi kinh tế cao như xây dựng trường học thật, không đòi hỏi giấy phép phức tạp. Nhược điểm duy nhất của đào tạo trực tuyến là nếu người dùng (client) mà có đường truyền chậm hoặc gói dữ liệu quá lớn thì bị mất dữ liệu, thông tin sẽ không đến được hoặc mất mát dữ liệu là điều không thể tránh khỏi. 4. Trí tuệ nhân tạo: Trí tuệ nhân tạo hay trí tuệ được biểu diễn bởi bất cứ một hệ thống nhân tạo nào. Thuật ngữ này thường dùng để nói đến các maáy tính có mục đích không nhất định và ngành khoa học nghiên cứu về các lý thuyết và ứng dụng của trí tuệ nhân tạo. Tuy rằng trí thông minh nhân tạo có nghĩa rộng như là trí thông minh trong khoa học viễn tưởng, nó là một trong những ngành trọng yếu của tin học. Trí thông minh nhân tạo liên quan đến cách cư xử, sự học hỏi và khả năng thích ứng thông minh của máy móc. Các ví dụ ứng dụng bao gồm các tác vụ điều khiển, lập kế hoạch và lập lịch (scheduling), khả năng trả lời các câu hỏi về chẩn đoán bệnh, trả lời khách hàng về các sản phẩm của một công ty, nhận dạng chữ viết tay, nhận dạng tiếng nói và khuôn mặt. Bởi vậy, trí thông minh nhân tạo đã trở thành một môn học, với mục đích chính là cung cấp lời giải cho các vấn đề của cuộc sống thực tế. Ngày nay, các hệ thống nhân tạo được dùng thường xuyên trong kinh tế, y dược, các ngành kỹ thuật và quân sự, cũng như trong các phần mềm máy tính thông dụng trong gia đình và trò chơi điện tử. 5
7. 5. Giải trí: Máy vi tính giúp ta giải trí sau một ngày làm việc căng thẳng với những hoạt động như: xem phim, nghe nhạc, chơi game, đọc sách hay đơn giản chỉ là lướt qua những trang web Chính máy vi tính đã giúp tạo ra hoạt động giải trí trên nó: không một bộ phin, bản nhạc nào không qua giai đoạn hậu kì trên máy tính, các game đều đc lập trình trên máy tính và các trang web đều được viết bằng máy tính. Máy vi tính giúp ta giải trí sau một ngày làm việc căng thẳng với những hoạt động như: xem phim, nghe nhạc, chơi game, đọc sách hay đơn giản chỉ là lướt qua những trang web Chính máy vi tính đã giúp tạo ra hoạt động giải trí trên nó: không một bộ phin, bản nhạc nào không qua giai đoạn hậu kì trên máy tính, các game đều đc lập trình trên máy tính và các trang web đều được viết bằng máy tính. 6
8. Phần II. PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG SẢN PHẨM MÁY VI TÍNH 1. Nguyên tắc quan hệ phản hồi: Máy tính tiếp nhận xử lý các yêu cầu của người dùng, mỗi lần xử lý xong một yêu cầu thì đưa ra một kết quả phản hồi, và cứ như thế tiếp tục xử lý yêu cầu khác. Khi ta gõ một phím trên bàn phím, phím đó sẽ được hiển thị trên màn hình cho ta phản hồi để biết máy tính có thực hiện được hay không. Khi ta nhấn nút khởi động nguồn thì điện sẽ vào máy và màn hình máy tính xuất hiện cho ta phản hồi máy đã khởi động được hay chưa. 2. Nguyên tắc phân nhỏ Máy tính được phân nhỏ thành các modun độc lập để dễ quản lí và điều hành. Khi một modun làm treo máy, chúng ta có thể tắt nó đi mà không cần phải tắt hoàn toàn máy tính. Một máy tính được chế tạo gồm nhiều bộ phận có chức năng riêng: màn hình, bàn phím, chuột, CPU, RAM, ổ đĩa cứng, ổ CDRom, card màn hình, card mạng, .Điều này có nhiều ích lợi như mỗi loại bộ phận trên do nhiều nhà sản xuất chế tạo có sự cạnh tranh nên người dùng có nhiều lựa chọn để chọn sản phẩm tốt nhất hay giá cả phù hợp và khi hư hỏng có thể dể dàng thay thế hay sửa chữa với kinh phí hợp lý Máy tính gồm phần cứng và phần mềm, phần mềm trên máy tính cũng rất phong phú, đa dạng trên một chủng loại máy tính có thể cài đăt nhiều hệ điều hành khác nhau và rất nhiều phần mềm khác nhau theo nhu cầu cúa người sử dụng Thông tin trên máy tính được lưu trữ trên nhiều file và nhiều folder giúp cho việc quản lý, xử lý và tìm kiếm thông tin dể dàng 7
9. 3. Nguyên tắc tách khỏi Hiện nay máy tính của ta đang để ổ cứng trong máy, nhưng thực chất chúng ta có thể tháo ra ngoài, vì nó có thể tách khỏi thùng máy. Trong các máy tính xách tay, máy tính bảng đời mới, nguồn cấp điện gồm bộ pin và bộ sạc điện nên bộ sạc được chế tạo rời để làm nhẹ và tăng tính cơ động cho máy tính khi nó chỉ dùng pin. Điều này còn một lợi ích khác là làm giảm nguyên nhân gây hư hỏng (vì bộ nguồn là nơi có xác suất hư hỏng cao nhất trong các thiết bị điện tử) Ngày nay, một số thiết bị trong máy tính được chế tạo theo xu hướng công nghệ di động (ổ cứng di động, ổ CD/DVD di động, ổ USB Flash, ) nhằm giảm nhẹ khối lượng của máy tính và giảm công suất tiêu thụ tăng thời gian sử dụng và tính cơ động (nhất là các sản phẩm thuộc dòng sản phẩm dành cho các doanh nhân như laptop siêu nhẹ, tablet như Ipad, Galaxy Tab, ) Một số thiết bị ngoại vi chuyển từ kết nối dây sang không dây (loại bỏ các dây nối phiền phức) như mouse, keyboard, headphone, card mạng, 4. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ Trên bàn phím máy tính có 2 phím đặc biệt gọi là Home Key là F và J. Nguyên tắc gõ phím là trước khi gõ 1 phím bất kỳ vị trí 2 bàn tay phải được đặt sao cho 2 ngón trỏ đặt trên 2 phím này. 2 phím này có gờ nhỏ trên mặt phím giúp ngón tay người dùng cảm nhận được là đã trở về đúng vị trí của chúng khi sau khi đã gõ một phím khác. Ngoài ra còn có các nhóm phím ví dụ nhóm phím chức năng: F1-> F12, Nhóm phím kí tự, nhóm phím số. Các thiết bị lưu trữ dựa trên nguyên lý từ hoá như băng từ, đĩa cứng, đĩa mềm, được chế tạo bằng cách phủ một lớp vật liệu từ hoá mỏng trên nến nhựa của băng từ hay đĩa mềm hoặc trên đĩa bằng hợp kim nhôm của đĩa cứng 8
10. Đĩa CD, đĩa DVD, được chế tạo bằng cách phủ một lớp (có khi nhiều lớp) rất mỏng vật liệu đặc biệt lên một/hai mặt của đĩa làm bằng chất liệu nhựa. mặt còn lại có thể được sơn hoặc trang trí Thành phần quan trọng nhất trong máy tính là các linh kiện như vi mạch (IC), transistor, Cấu tạo cơ bản của chúng thực chất là các tiếp xúc P-N (P: chất bán dẫn loại P có được bằng cách khuếch tán một lượng rất nhỏ chất nhận aceptor (các nguyên tố thuộc nhóm III trong bảng phân loại tuần hoàn như Boron B, Nhôm Al) vào một chất nền bằng Silic (Si), N: chất bán dẫn loại N có được bằng cách khuếch tán một lượng rất nhỏ chất cho donor (các nguyên tố thuộc nhóm V trong bảng phân loại tuần hoàn như Phosphor P, Arsen As) vào một chất nền bằng Silic (Si)). Các linh kiện bán dẫn (transistor, IC, ) được chế tạo bằng cách khuếch tán một lượng rất nhỏ chất cho (As) và chất nhận (B) qua một mặt nạ vào một đế bằng Si để tạo ra các mối nối P-N tại nhũng vùng thích hợp. Các mối nối P-N này là những đơn vị transistor, các transistor này tạo thành một chíp vi mạch IC với mật độ có thể lên tới vài triệu đơn vị transistor trên 1 cm2. 5. Nguyên tắc kết hợp Có thể kết hợp các phần mềm và phần cứng của những hãng sản xuất khác nhau. Ví dụ máy tính có thể chạy tốt nhiều hệ điều hành khác nhau của các hãng khác nhau. Các phần cứng của nhiều hãng sản xuất có thể lắp vào nhau tạo thành một máy tính. Máy tính ngày nay là một thiết bị đa năng, nó kết hợp được nhiều tính năng của các loại thiết bị khác như máy nghe nhạc, máy chiếu phim, TV, máy ghi âm, máy quay phim, điện thoại, máy đánh chữ, định vị toàn cầu, . Có thể kết hợp cài đặt 2 bộ office 2003 và 2007 để sử dụng tùy vào mục đích dạy học. Nếu trường nào dạy 2003 thì ta khởi động word 2003, còn trường nào dạy 2007 thì ta khởi động word 2007 để dùng. 9
11. 6. Nguyên tắc vạn năng Màn hình laptop cũng là nắp đậy laptop Lổ cắm USB trên máy tính có thể được dùng để cắm usb truyền thông tin, cũng có thể dùng cắm chuột, bàn phím, hoặc để sạc pin cho một sô thiết bị di động. 7. Nguyên tắc chứa trong Máy tính có hệ điều hành là một nền để chạy các ứng dụng nên nó chứa bên trong rất nhiều phần mềm ứng dụng theo nhu cầu của người dùng. Đĩa cứng có thể chứa nhiều đĩa ( ví dụ: đĩa c, đĩa d, đĩa e) Và mỗi đĩa này có thể chứa nhiều tập tin hoặc thư mục khác. Bàn phím, màn hình laptop được gắn trong laptop Các ứng dụng nhỏ như Notepad, Paint, là một phần của hệ điều hành Windows 8. Nguyên tắc phản trọng lượng Ngày nay người ta có xu hướng thiết kế máy tính ngày càng gọn nhẹ và tiện dụng, trong khi mong muốn khả năng của máy tính ngày càng cao. Một số linh kiện trong máy tính khi hoạt động sinh rất nhiều nhiệt nóng và có thể dể hư hay làm máy hoạt động không ổn định. Để khắc phục, người ta dùng quạt làm mát các linh kiện này Các phần mềm, game hiện nay rất tinh vi và phức tạp. Để giúp người dùng có thể sử dụng được, các nhà sản xuất phải viết phần trợ giúp chi tiết và kỹ lưởng Một số người không sử dụng một thời gian khá dài mà vẫn để máy tính hoạt động. Để hạn chế sự tốn kém năng lượng không cần thiết và không làm giảm tuổi thọ của máy, người ta tạo ra các phần mềm screen saver hay thiết kế phần cứng sao cho tự động tắt hay đưa một số bộ phận của máy vào chế độ chờ standby 10
12. 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ Các phần mềm phải được cài đặt vào máy tính trước khi sử dụng chúng Các chức năng phần mềm được lập trình sẵn giúp người dùng sử dụng được thuận tiện Pin laptop được nạp trước khi dùng Muốn in một trang, dữ liệu trang in phải được nạp trước vào bộ nhớ đệm của máy in Khi xem phim, nghe nhạc qua Internet, để tránh hiện tượng hình bị đứng, giật, tiếng bị ngắt quảng, các phần mềm được lập trình sao cho luồng dữ liệu phim, nhạc được tải trước vào bộ đệm buffer rồi mới phát ra 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ Khi khởi động máy, phần mềm POST trong RomBIOS kiểm tra và bảo đảm tất cả các thiết bị phần cứng của máy không bị trục trặc rồi mới cho nạp hệ điều hành vào bộ nhớ Khi khởi động máy, hệ điều hành phải được khởi động trước để các dịch vụ của nó sẳn sàng phục vụ cho các ứng dụng khác Khi giải một bài toán trên máy tính, viết một chương trình, làm một phần mềm ứng dụng, các lập trình viên phải tiến hành trước các công việc như khảo sát, thu thập thông tin, dữ liệu, phân tích bài toán, các vấn đề thực tế liên quan, lên thiết kế sơ bộ, chia nhỏ bài toán, vấn đề thành các mô đun, xây dựng giải thuật hoàn chỉnh lên kế hoạch rồi lập trình 11. Nguyên tắc dự phòng Cung cấp chức năng sao lưu dữ liệu để dự phòng. Dữ liệu trên máy tính cần thường xuyên được backup, chép sao lưu vào các thiết bị lưu trữ khác để phòng trường 11
13. hợp máy tính bị hư hay bị phá hoại bởi virus. Khi máy tính bị hư, ta có thể phục hồi lại trạng thái thời điểm mà máy tính xài được tốt Có một phần mềm giám sát nhiệt độ của CPU sao cho khi nhiệt độ CPU tăng tới một mức định trước thì nó sẽ cảnh báo người dùng và tự động tắt máy để tránh hư hỏng Phần mềm giám sát dung lượng pin laptop sẽ cảnh báo người dùng và tự động tắt máy để hạn chế việc hư, mất dữ liệu khi tắt máy đột ngột Cài phần mềm virus để giúp bảo vệ dữ liệu trên máy Tiện ích On-Screen Keyboard tạo một bàn phím ảo giúp chúng ta nhập liệu trong trường hợp keyboard thật bị hư một vài phím mà ta chưa kịp thay Một số tính năng phần mềm có tổ hợp phím tắt giúp ta thao tác trong trường hợp chuột bị hư đột ngột 12. Nguyên tắc đẳng thế Khi truyền dữ liệu qua mạng, nếu máy tính truyền và máy nhận ở cùng lớp mạng thì dữ liệu sẽ truyền nhanh hơn so với khi chúng ở khác lớp mạng vì khi khác lớp mạng, dữ liệu có thể phải truyền ở khoảng cách xa hơn và phải qua một hay nhiều thiết bị mạng khác như các thiết bị đầu cuối, các bộ định tuyến (router), modem, Tốc độ trao đổi dữ liệu giữa CPU và RAM nhanh hơn rất nhiều so với giữa CPU và đĩa cứng nếu mở quá nhiều ứng dụng cùng lúc, bộ nhớ RAM không đủ đáp ứng hệ điều hành sẽ dùng một phần đĩa cứng làm bộ nhớ ảo (virtual memory) để hoán chuyển (swap) giữa các ứng dụng đang chạy máy sẽ chạy chậm hơn nên tăng dung lượng RAM có thể làm máy chạy nhanh hơn khi mở nhiều ứng dụng chiếm bộ nhớ nhiều. 12
14. 13. Nguyên tắc đảo ngược Các CPU sản xuất các thế hệ càng về sau càng mạnh hơn, nhanh hơn, phức tạp hơn (mật độ transistor cao hơn) nhưng kích thước không lớn hơn vì các CPU mới được chế tạo theo công nghệ mới cho phép tăng mật độ transistor lên gấp nhiều lần (chẳng hạn công nghệ nano) Áp dụng công nghệ mới, các máy tính, các thiết bị máy tính càng về sau càng nhỏ gọn, nhưng càng mạnh, nhiều tính năng hơn, càng tiện lợi và giá thành cũng hợp lý Trước đây, kết nối Internet dùng công nghệ cũ modem biến đổi dữ liệu trên máy tính thành tín hiệu có tần số âm thanh và truyền cùng dãy tần với tín hiệu điện thoại trên đường dây điện thoại nên có nhiều khuyết điểm: tốc độ truyền thấp (<56 Kbps), trên đường dây không sử dụng đồng thời kết nối cuộc gọi và kết nối Internet. Ngày nay, với nhiều công nghệ mới như ADSL, XDSL, cũng trên đường truyền bằng dây điện thoại như trước nhưng tốc độ kết nối Internet đã tăng lên rất nhiều (download ~ 8 Mbps, upload ~ 2 Mbps) và có thể sử dụng đồng thời kết nối cuộc gọi và kết nối Internet. Công nghệ này cho phép mã hoá / giải mã tín hiệu máy tính ở tần số cao hơn và tín hiệu này được truyền cùng đường dây với tín hiệu thoại nhưng ở một dãy tần (kênh) khác nên cho phép đồng thời kết nối cuộc gọi và kết nối Internet. 14. Nguyên tắc linh động Máy tính đa số chế tạo dựa trên cấu trúc mở, được tạo thành từ nhiều thành phần. Mỗi thành phần có thể được lắp ráp hoặc thay thế bằng các sản phẩm tương đương của nhiều hãng khác nhau người dùng có thể đặt hàng hay lựa chọn cấu hình theo nhu cầu hoặc có thể nâng cấp nếu muốn. Ví dụ có thể lựa chọn mua một bộ máy tính theo nhu cầu và tuỳ vào túi tiền như chọn CPU, mainboard, RAM, HDD, ổ CD/DVD, card màn hình, card mạng, loa, màn hình, Có thể chọn cài đặt hệ điều hành, phần mềm nào theo nhu cầu sử dụng 13
15. 15. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác Trên bàn phím, mỗi chữ cái chỉ có một phím tương ứng. Để gõ chữ thường và chữ hoa chỉ cần kết hợp với phím Caps Lock hoặc phím Shift 16. Sử dụng các dao động cơ học Trong máy tính sử dụng rất nhiều mạch dao động làm tín hiệu xung nhịp cho hoạt động của nhiều bộ phận như CPU, mainboard, RAM, các mạch truyền dữ liệu, 17. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ Đèn tín hiệu HDD Led chớp tắt cho biết đĩa cứng đang hoạt động (đọc hay ghi dữ liệu) 18. Nguyên tắc "vượt nhanh" Để khử từ cho các màn hình màu loại CRT, người ta tạo ra một xung dòng điện cho chạy qua cuộn dây khử từ bao quanh màn hình để tạo một từ trường mạnh biến đổi nhanh Tốc độ xử lý của CPU và các thành phần khác luôn được cải tiến để máy tính xử lý ngày càng nhanh hơn 19. Nguyên tắc biến hại thành lợi Các máy tính bảng tablet hiện nay với công nghệ màn hình cảm ứng có xu hướng không dùng bàn phím và chuột khó nhập liệu nhưng làm chúng gọn nhẹ đi rất nhiều 14
16. 20. Nguyên tắc quan hệ phản hồi Các nhà sản xuất thường thu thập ý kiến khách hàng để phát hiện và có biện pháp khắc phục các nhược điểm của sản phẩm hoặc rút kinh nghiệm để làm ra sản phẩm mới tránh được các nhược điểm đó Các tiện ích giám sát CPU, mức nguồn cung cấp sẽ tự động tắt máy khi nhiệt độ CPU tăng lên hay điện áp nguồn cung cấp giảm tới một ngưỡng nào đó Khi người dùng tạm ngưng sử dụng máy trong một khoảng thời gian nào đó mà không tắt máy thì một số tiện ích sẽ tự động chuyển máy tính sang chế độ chờ standby và có thể tắt bớt một số bộ phận như đĩa cứng, màn hình , để tiết kiệm điện và hạn chế việc giảm tuổi thọ của các bộ phận này 21. Nguyên tắc sử dụng trung gian Khi copy, các đoạn văn bản, đối tượng cần copy được copy vào clipboard. Sau đó, mới dán (paste) từ clipboard vào nơi cần thiết có thể dán nhiều lần hoặc dán sang cả các ứng dụng khác Khi xem phim, nghe nhạc từ Internet, luồng dữ liệu phim, nhạc được tải vào một bộ đệm – buffer – trước rồi mới phát ra Việc trao đổi dữ liệu giữa 2 máy tính trên Internet được thực hiện qua trung gian modem, nhiều router và nhiều loại thiết bị đầu cuối khác Việc trao đổi email giữa 2 máy phải qua trung gian một máy thứ ba: Mail Server Khi in ấn, dữ liệu phải được tải vào bộ đệm buffer của máy in trước 22. Nguyên tắc tự phục vụ Khi ấn công tắc nguồn, một chương trình sẽ chạy kiểm tra tình trạng của tất cả các thành phần của máy. Nếu tất cả đều tốt thì máy tiếp tục nạp hệ điều hành và 15
17. sẳn sàng hoạt động. nếu phát hiện có thành phần nào có hư hỏng máy sẽ cảnh báo và dừng lại Khi phát hiện có virus, phần mềm chống virus sẽ tự kích hoạt cảnh báo và thực hiện các qui trình diệt hoặc cách ly file bị nhiễm 23. Nguyên tắc sao chép (copy) Máy tính có các phiên bản hệ điều hành có sự kế thừa, cùng chung những nguyên lý xử lý cơ bản, tính năng cơ bản. Trong quá trình lập trình, đôi khi người ta phải sửa một đoạn code nhiều lần và chưa chắc lần sau tốt hơn lần đầu. Vì vậy, trước khi sửa, người ta copy thành một bản khác để sửa và vẫn giữ được bản trước khi sửa Hiện nay, có rất nhiều phần mềm thiết kế với sự trợ giúp của máy tính (CAD/CAM). Các phần mềm này cho phép thiết kế, mô hình hoá và đặc biệt là cho phép mô phỏng cả hình dáng, kích thước và cả hoạt động của sản phẩm 24. Nguyên tắc "rẻ" thay cho "đắt" Để phục vụ cho nhiều đối tượng khách hàng, ngoài các dòng sản phẩm với nhiều tính năng cao cấp, công nghệ mới, tiện lợi, đắt tiền, các nhà sản xuất cũng cho ra các sản phẩm với mức giá mềm hơn phù hợp với các đối tượng khách hàng bình dân. Khi thiết kế máy tính, các dây dẫn thay vì làm bằng vàng thì ta có thể thay thế bằng đồng để giảm giá thành sản phẩm. Thay hệ thống chống trầy của vỏ máy bởi các hệ thống khác để giúp cho máy tính rẻ hơn. 25. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học Màn hình cảm ứng có thể thay cho bàn phím, chuột 16
18. Sử dụng bàn phím ảo trên máy, nếu bàn phím thực bị hư phím nào đó không xài được. Tiện ích On-Screen Keyboard thay cho bàn phím Máy in phát triển từ máy in kim sang máy in laser Ổ đĩa cứng thể rắn SSD (Solid State Drive) bắt đầu thay thế cho các ổ cứng cơ học HDD (Hard Disk Drive) 26. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng Các chíp vi mạch IC thực chất được chế tạo từ công nghệ màng mỏng Một số cáp tín hiệu trong laptop, tablet là các dãy băng mỏng bằng nhựa ép trong nó là những lá dây dẫn rất mỏng Mạch điện một số keyboard là một miếng nhựa trong, mỏng, trên nó có các đường mạch dẫn điện rất mỏng 27. Nguyên tắc thay đổi màu sắc Máy tính đưa ra các cảnh báo với hình ảnh và màu sắc khác nhau để người dùng phân biệt và xử lý. Khi bấm cáp mạng, ta có quy tắt màu sắc cụ thể để bấm, nếu bấm sai màu thì sẽ không liên kết mạng được. Một số bàn phím hiện nay có đèn rọi từ dưới ban đêm nhìn được rõ ràng Các đèn chỉ thị trên vỏ máy đôi khi có màu khác nhau 28. Sử dụng vật liệu hợp thành composit Hiện nay, máy tính là một trong các sản phẩm tân tiến nhất, có tốc độ phát triển nhanh nhất và luôn ứng dụng những thành tựu mới nhất của khoa học và công nghệ. Trong công nghệ sản xuất máy tính hiện nay, người ta sử dụng rất nhiều vật liệu mới để đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao của con người như nhanh hơn, mạnh hơn, đa năng hơn, thời gian sử dụng lâu hơn, gọn nhẹ hơn, tiện lợi hơn, 17