Latest Posts
LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển như vũ bão của CNTT đã tác động mạnh mẽ và to lớn đến mọi
mặt đời sống kinh tế xã hội. Ngày nay, CNTT đã trở thành một trong những
động lực quan trọng nhất của sự phát triển. Với khả năng số hoá mọi loại thông
tin (số, đồ thị, văn bản, hình ảnh, tiếng nói, âm thanh...), máy tính trở thành
phương tiện xử lý thông tin thống nhất và đa năng, thực hiện được nhiều chức
năng khác nhau trên mọi dạng thông tin thuộc mọi lĩnh vực: nghiên cứu, quản
lý, kinh doanh...
Những ứng dụng của CôngNghệ Thông Tin trong lĩnh vực quản lý là những
ứng dụng vô cùng quan trọng. Nó không những giải phóng công sức cho những
người quản lý mà còn đem lại sự chính xác và nhanh nhạy trong quản lý. Là
một sinh viên của khoa Công Nghệ Thông Tin, trong lần thực tập tốt nghiệp
này, em rất vui mừng khi mình được giao đề tài xây dựng ứng dụng Quản lý
sinh viên.
Ứng dụng Quản lý sinh viên gồm có 5 module là Quản lý thông tin sinh
viên (theo từng khóa, từng khoa và theo từng lớp học). Thông tin sinh viên sẽ
được quản lý và sắp xếp theo họ tên, ngày tháng năm sinh, tùy thuộc vào lựa
chọn của người quản lý. Ngoài ra với chức năng tìm kiếm sinh viên theo tên,
lớp và khóa sẽ giúp cho người quản lý dễ dàng có được thông tin cần thiết.
Chức năng quản lý điểmsẽ cho phép người quản lý nhập điểm cho sinh viên
và cũng cung cấp công cụ cho phép họ có thể sửa chữa cũng như cập nhật điểm
cho sinh viên khi có nhu cầu, Quản lý khen thưởng/kỷ luật, cho phép ban
giám hiệu quyết định khen thưởng hay kỷ luật một sinh viên đang theo học tại
trường, Thống kê sinh viên, cho phép ban giám hiệu có được những thông tin
về sinh viên một cách trực quan và đầy đủ nhất, Tìm kiếm thông tin sinh viên,
cho phép ban quản lý có được thông tin vềsinh viên một cách nhanh chóng.
2
Phần 1
KHẢO SÁT HỆ THỐNG
1. Khảo sát nghiệp vụ
Hệ thống quản lý sinh viên trong các trường Đại Học và Cao Đẳng thông
thường gồm các ba quy trình nghiệp vụ chính đó là Xử lý nhập học, Xử lý
nhập điểm,Xử lý Thống kê, Xử lý tìm kiếm
Xử lý nhập học, được thực hiện khi sinh viên nhập học, người quản lý sẽ
nhập thông tin về sinh viên vào hệ thống đểquản lý. Các thông tin này được lưu
trữ và có thểđược thay đổi trong suốt thời gian theo học tại trường.
Xử lý nhập điểm, đây là quy trình nghiệp vụ thường xuyên được sử dụng.
Kết thúc mỗi kỳ học, giảng viên giảng dạy báo cáo danh sách điểm về cho
phòng đào tạo (đơn vị sử dụng hệ thống) tiến hành nhập vào hệ thống để quản
lý. Các thông tin về điểm của sinh viên sẽ được lưu trữ suốt trong quá trình học
và có thể được thay đổi (có kèm theo văn bản) nếu có quyết định từ ban quản lý
hay từ giảng viên giảng dạy.Kết quả sẽ được đánh giá theo tiêu chí sau:
+ Lên lớp khi điểm trung bình trong năm học >=5.0 và tổng số học trình
có điểm dưới 5 nhỏ hơn hoặc bằng 15
+ Xếp loại xuất sắc khi: 10>= điểm trung bình năm >=9.0 và không có
môn nào có điểm dưới 5.
+ Xếp loại giỏi khi: 9.0 > điểm trung bình năm >=8.0 và không có môn
nào có điểm dưới 5.
+ Xếp loại khá khi: 8.0 >điểm trung bình năm >=7.0
+ Xếp loại trung bình khá khi:7.0 >điểm trung bình năm >=6.0
+ Xếp loại trung bình khi: 6.0 > điểm trung bình năm >=5.0
+ Xếp loại yếu khi: 5.0 >điểm trung bình năm >=3.0
+ Xếp loại kém khi: điểm trung bình năm <3.0
Xử lý thống kê, Trong quá trình quản lý sinh viên, người quản lý có thể có
được những thông tin mang tính khái quát tổng kết về tình hình sinh viên của
một lớp hay một kháo nhờ chức năng Thống kê và báo cáo. Thống kê và báo
3
cáo sẽ giúp người quản lý có được kết quả học tập của sinh viên trong một lớp
bất kỳ.
Xử lý tìm kiếm, trong khi quản lý chức năng tìm kiếm là một chức năng
thường xuyên được sử dụng.
Ngoài ra hệ thống còn có các quy trình nghiệp vụ khác được sử dụng để
phục vụ cho các nghiệp vụ trên như quản lý các thông tin về các khoa, quản lý
các thông tin vềlớp học, quản lý các thông tin về môn học…
2. Khảo sát về công nghệ phát triển.
Ngày 13/02/2002, Microsoft chính thức giới thiệu bộ công cụ lập trình mới
của mình – Visual Studio .NET. Sau 4 năm không cho ra phiên bản mới cho bộ
Visual Studio 98.
Trong thời đại công nghệ thông tin, dữ liệu trở nên quan trọng đến nỗi
người ta mong muốn tất cả mọi thứ như điện thoại di động, máy tính xách tay,
các máy PDA (Personal Digital Assistant) đều phải kết nối với nhau để chia sẻ
dữ liệu và việc sử dụng các phần mềm để quản lý, sử dụng những dữ liệu đó là
“không biên giới”. Ứng dụng phải sẵn sàng để sử dụng từ trên máy tính cũng
như trên điện thoại di động 24/24 giờ, ít lỗi, xử lý nhanh và bảo mật chặt chẽ.
Các yêu cầu này làm đau đầu những chuyên gia phát triển ứng dụng khi
phần mềm chủ yêu s viết cho hệ thống này không chạy trên một hệ thống khác
bởi nhiều lý do như khác biệt về hệ điều hành, khác biệt về chuẩn giao tiếp dữ
liệu, mạng.
Sun Microsystems đi đầu trong việc cung cấp giải pháp với Java. Java chạy
ổn định trên các hệ điều hành Unix hay Solaris của Sun từ máy chủ tới các thiết
bị cầm tay hay thậm chí trên các hệ điều hành Windows của Microsoft (một ví
dụ rõ rangđó là hầu hết các điện thoại di động thế hệ mới đều có phần mềm viết
bằng Java). Kiến trúc lập trình dựa trên Java Bytecode và thi hành trên máy ảo
Java (JVM – Java Virtual Marchine) cho phép các ứng dụng Java chạy trên bất
cứ hệ điều hành nào. Mô hình lập trình thuần hướng đối tượng của Java giúp
các lập trình viên tùy ý sử dụng lại và mở rộng các đối tượng có sẵn.
Vì ra đời khá muộn so với Java, .NET bị coi là khá giống với bậc “tiền bối”
cả nó. .NET sử dụng kỹ thuật lập trình thuần hướng đối tượng như Java và cũng
thi hành trên một máy ảo là CLR (Common Language Runtime).
Bộ thư viện của .NET Framework bao gồm hơn 5000 lớp đối tượng đủ sức
hỗ trợ hầu hết các yêu cầu từ phía lập trình viên. Công nghệ mã nguồn mở được
4
đưa vào .NET thay cho COM và DCOM đang được các lập trình viên của
Microsoft sử dụng. Với COM, những thành phần (COMponent) đã được xây
dựng như các lớp thư viện hay các control chỉ có thể sử dụng lại. Bạn không
thể mở rộng chúng hay viết lại cho thích hợp với ứng dụng của mình. Trong
.NET, mọi thành phần đều có thể kế thừa và mở rộng, một kỹ thuật mới được
đưa ra thay cho COM là Assembly. Distributed Component hay DCOM là kỹ
thuật dùng để phối hợp các thành phần trên nhiều máy tính giờ đây được thay
thế trong .NET bởi chuẩn công nghệ mới là SOAP và XML Web Service.
Cùng với SOAP (Simple Objects Access Protocol), XML Web Service mở
rộng khả năng của DCOM từ chỗ chỉ phối hợp các máy trong Intranet, nằm sau
Firewall ra Internet. Các công ty .com giờ đây mặc sức xây dựng các phần mềm
độc lập của mình những vấn đề có thểphối hợp với nhau đểđem tới khách hang
các dịch vụ e-commerce đa dạng nhưng thống nhất.
XML (eXtended Markung Language) – chuẩn lưu trữ và trao đổi dữ liệu
mới nhất, hiệu quả nhất hiện nay cũng được .NET hỗ trợ khá đầy đủ. Các dữ
liệu dù ở bất cứ dạng lưu trữ nào cũng có thể chuyển về dạng XML để sử dụng
trong các ứng dụng mới hay trao đổi với hệ thống ứng dụng khác. .NET cũng sử
dụng kỹ thuật truy cập cơ sở dữ liệu mới là ADO.NET để bổ sung cho kỹ thuật
ADO – trước kia vốn là thành phần mạnh nhất trog MDAC (Microsoft Data
Access Component gồm 3 phần DB-Lib, OLEDB và ADO).
Về Hệ quản trị CSDL trong những năm gần đây cũng không có sự thay đổi
mang tính chất đột phá. Chiếm lĩnh hầu hết các thị phần vẫn là các hệ quản trị
nổi tiếng như SQL Server của Microsoft, Oracle của Oracle và My SQL.
3. Lựa chọn giải pháp
Xuất phát từ các yêu cầu của một hệ thống xây dựng trên nền tảng WEB
BASE. Hệ thống sử dụng các giải pháp sau để phát triển:
∙ Môi trường phát triển: ASP.NET
∙ Ngôn ngữ lập trình: C# .NET
∙ Hệquản trị CSDL: Microsoft SQL 2000
5
Phần 2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
I. Mô tả các chức năng
+ Quản lý khóa học: Việc này thường được tiến hành vào đầu mỗi khóa học,
người quản lý phải định nghĩa ra một khóa học mới. Quản lý khóa học cũng cho
phép người quản lý thay đổi thông tin về khóa học như sửa thông tin hay cũng
có thểxóa một khóa học không hợp lệ.
+ Quản lý danh mục khoa: Sau khi định nghĩa khóa học, người quản lý sẽ
định nghĩa các danh mục khoa mà nhà trường đào tạo trong khóa học đó. Quản
lý danh mục Khoa cung cấp các công cụ giúp cho người quản lý có thể thay đổi
các thông tin về các khoa đã tồn tại trong danh sách khoa như sửa thông tin hay
xóa một khoa hiện có.
+ Quản lý danh mục lớp: Cho phép định nghĩa ra các lớp để phân lớp cho
các sinh viên. Việc phân nhóm theo lớp sẽ giúp cho việc quản lý sinh viên theo
lớp thêm thuận tiện.
+ Quản lý thông tin sinh viên: Thông tin sinh viên là thông tin chính mà
người quản lý cần phải quản lý. Thông tin này được nhập vào đầu mỗi khóa học
và sẽ có thểđược cập nhật trong suốt năm học khi có biến động.
+ Quản lý điểm sinh viên: Cho phép quản lý điểm thi của sinh viên. Quản lý
điểm cũng cho phép tính điểm trung bình sau khi ra trường của sinh viên bằng
cách nhân hệ số và tính trung bình các điểm của sinh viên sau từng năm.
+ Quản lý sinh viên tốt nghiệp: Cho phép quản lý danh sách các sinh viên đã
tốt nghiệp. Việc xét tốt nghiệp cho sinh viên cũng có nghĩa là đưa sinh viên đó
ra khỏi danh sách sinh viên cần quản lý. Tuy nhiên thông tin của sinh viên này
vẫn sẽ tồn tại trong hệ thống.
+ Thống kê báo cáo: Hệ thống sẽ thống kê về sinh viên như danh sách các
sinh viên được lên lớp hay danh sách sinh viên không đạt một môn học nào đó.
+ Tìm kiếm thông tin: Cho phép tìm kiếm thông tin về một sinh viên, một
lớp hay một khóa học bất kỳ.
II. Biểu đồ phân cấp chức năng
Sự phát triển như vũ bão của CNTT đã tác động mạnh mẽ và to lớn đến mọi
mặt đời sống kinh tế xã hội. Ngày nay, CNTT đã trở thành một trong những
động lực quan trọng nhất của sự phát triển. Với khả năng số hoá mọi loại thông
tin (số, đồ thị, văn bản, hình ảnh, tiếng nói, âm thanh...), máy tính trở thành
phương tiện xử lý thông tin thống nhất và đa năng, thực hiện được nhiều chức
năng khác nhau trên mọi dạng thông tin thuộc mọi lĩnh vực: nghiên cứu, quản
lý, kinh doanh...
Những ứng dụng của CôngNghệ Thông Tin trong lĩnh vực quản lý là những
ứng dụng vô cùng quan trọng. Nó không những giải phóng công sức cho những
người quản lý mà còn đem lại sự chính xác và nhanh nhạy trong quản lý. Là
một sinh viên của khoa Công Nghệ Thông Tin, trong lần thực tập tốt nghiệp
này, em rất vui mừng khi mình được giao đề tài xây dựng ứng dụng Quản lý
sinh viên.
Ứng dụng Quản lý sinh viên gồm có 5 module là Quản lý thông tin sinh
viên (theo từng khóa, từng khoa và theo từng lớp học). Thông tin sinh viên sẽ
được quản lý và sắp xếp theo họ tên, ngày tháng năm sinh, tùy thuộc vào lựa
chọn của người quản lý. Ngoài ra với chức năng tìm kiếm sinh viên theo tên,
lớp và khóa sẽ giúp cho người quản lý dễ dàng có được thông tin cần thiết.
Chức năng quản lý điểmsẽ cho phép người quản lý nhập điểm cho sinh viên
và cũng cung cấp công cụ cho phép họ có thể sửa chữa cũng như cập nhật điểm
cho sinh viên khi có nhu cầu, Quản lý khen thưởng/kỷ luật, cho phép ban
giám hiệu quyết định khen thưởng hay kỷ luật một sinh viên đang theo học tại
trường, Thống kê sinh viên, cho phép ban giám hiệu có được những thông tin
về sinh viên một cách trực quan và đầy đủ nhất, Tìm kiếm thông tin sinh viên,
cho phép ban quản lý có được thông tin vềsinh viên một cách nhanh chóng.
2
Phần 1
KHẢO SÁT HỆ THỐNG
1. Khảo sát nghiệp vụ
Hệ thống quản lý sinh viên trong các trường Đại Học và Cao Đẳng thông
thường gồm các ba quy trình nghiệp vụ chính đó là Xử lý nhập học, Xử lý
nhập điểm,Xử lý Thống kê, Xử lý tìm kiếm
Xử lý nhập học, được thực hiện khi sinh viên nhập học, người quản lý sẽ
nhập thông tin về sinh viên vào hệ thống đểquản lý. Các thông tin này được lưu
trữ và có thểđược thay đổi trong suốt thời gian theo học tại trường.
Xử lý nhập điểm, đây là quy trình nghiệp vụ thường xuyên được sử dụng.
Kết thúc mỗi kỳ học, giảng viên giảng dạy báo cáo danh sách điểm về cho
phòng đào tạo (đơn vị sử dụng hệ thống) tiến hành nhập vào hệ thống để quản
lý. Các thông tin về điểm của sinh viên sẽ được lưu trữ suốt trong quá trình học
và có thể được thay đổi (có kèm theo văn bản) nếu có quyết định từ ban quản lý
hay từ giảng viên giảng dạy.Kết quả sẽ được đánh giá theo tiêu chí sau:
+ Lên lớp khi điểm trung bình trong năm học >=5.0 và tổng số học trình
có điểm dưới 5 nhỏ hơn hoặc bằng 15
+ Xếp loại xuất sắc khi: 10>= điểm trung bình năm >=9.0 và không có
môn nào có điểm dưới 5.
+ Xếp loại giỏi khi: 9.0 > điểm trung bình năm >=8.0 và không có môn
nào có điểm dưới 5.
+ Xếp loại khá khi: 8.0 >điểm trung bình năm >=7.0
+ Xếp loại trung bình khá khi:7.0 >điểm trung bình năm >=6.0
+ Xếp loại trung bình khi: 6.0 > điểm trung bình năm >=5.0
+ Xếp loại yếu khi: 5.0 >điểm trung bình năm >=3.0
+ Xếp loại kém khi: điểm trung bình năm <3.0
Xử lý thống kê, Trong quá trình quản lý sinh viên, người quản lý có thể có
được những thông tin mang tính khái quát tổng kết về tình hình sinh viên của
một lớp hay một kháo nhờ chức năng Thống kê và báo cáo. Thống kê và báo
3
cáo sẽ giúp người quản lý có được kết quả học tập của sinh viên trong một lớp
bất kỳ.
Xử lý tìm kiếm, trong khi quản lý chức năng tìm kiếm là một chức năng
thường xuyên được sử dụng.
Ngoài ra hệ thống còn có các quy trình nghiệp vụ khác được sử dụng để
phục vụ cho các nghiệp vụ trên như quản lý các thông tin về các khoa, quản lý
các thông tin vềlớp học, quản lý các thông tin về môn học…
2. Khảo sát về công nghệ phát triển.
Ngày 13/02/2002, Microsoft chính thức giới thiệu bộ công cụ lập trình mới
của mình – Visual Studio .NET. Sau 4 năm không cho ra phiên bản mới cho bộ
Visual Studio 98.
Trong thời đại công nghệ thông tin, dữ liệu trở nên quan trọng đến nỗi
người ta mong muốn tất cả mọi thứ như điện thoại di động, máy tính xách tay,
các máy PDA (Personal Digital Assistant) đều phải kết nối với nhau để chia sẻ
dữ liệu và việc sử dụng các phần mềm để quản lý, sử dụng những dữ liệu đó là
“không biên giới”. Ứng dụng phải sẵn sàng để sử dụng từ trên máy tính cũng
như trên điện thoại di động 24/24 giờ, ít lỗi, xử lý nhanh và bảo mật chặt chẽ.
Các yêu cầu này làm đau đầu những chuyên gia phát triển ứng dụng khi
phần mềm chủ yêu s viết cho hệ thống này không chạy trên một hệ thống khác
bởi nhiều lý do như khác biệt về hệ điều hành, khác biệt về chuẩn giao tiếp dữ
liệu, mạng.
Sun Microsystems đi đầu trong việc cung cấp giải pháp với Java. Java chạy
ổn định trên các hệ điều hành Unix hay Solaris của Sun từ máy chủ tới các thiết
bị cầm tay hay thậm chí trên các hệ điều hành Windows của Microsoft (một ví
dụ rõ rangđó là hầu hết các điện thoại di động thế hệ mới đều có phần mềm viết
bằng Java). Kiến trúc lập trình dựa trên Java Bytecode và thi hành trên máy ảo
Java (JVM – Java Virtual Marchine) cho phép các ứng dụng Java chạy trên bất
cứ hệ điều hành nào. Mô hình lập trình thuần hướng đối tượng của Java giúp
các lập trình viên tùy ý sử dụng lại và mở rộng các đối tượng có sẵn.
Vì ra đời khá muộn so với Java, .NET bị coi là khá giống với bậc “tiền bối”
cả nó. .NET sử dụng kỹ thuật lập trình thuần hướng đối tượng như Java và cũng
thi hành trên một máy ảo là CLR (Common Language Runtime).
Bộ thư viện của .NET Framework bao gồm hơn 5000 lớp đối tượng đủ sức
hỗ trợ hầu hết các yêu cầu từ phía lập trình viên. Công nghệ mã nguồn mở được
4
đưa vào .NET thay cho COM và DCOM đang được các lập trình viên của
Microsoft sử dụng. Với COM, những thành phần (COMponent) đã được xây
dựng như các lớp thư viện hay các control chỉ có thể sử dụng lại. Bạn không
thể mở rộng chúng hay viết lại cho thích hợp với ứng dụng của mình. Trong
.NET, mọi thành phần đều có thể kế thừa và mở rộng, một kỹ thuật mới được
đưa ra thay cho COM là Assembly. Distributed Component hay DCOM là kỹ
thuật dùng để phối hợp các thành phần trên nhiều máy tính giờ đây được thay
thế trong .NET bởi chuẩn công nghệ mới là SOAP và XML Web Service.
Cùng với SOAP (Simple Objects Access Protocol), XML Web Service mở
rộng khả năng của DCOM từ chỗ chỉ phối hợp các máy trong Intranet, nằm sau
Firewall ra Internet. Các công ty .com giờ đây mặc sức xây dựng các phần mềm
độc lập của mình những vấn đề có thểphối hợp với nhau đểđem tới khách hang
các dịch vụ e-commerce đa dạng nhưng thống nhất.
XML (eXtended Markung Language) – chuẩn lưu trữ và trao đổi dữ liệu
mới nhất, hiệu quả nhất hiện nay cũng được .NET hỗ trợ khá đầy đủ. Các dữ
liệu dù ở bất cứ dạng lưu trữ nào cũng có thể chuyển về dạng XML để sử dụng
trong các ứng dụng mới hay trao đổi với hệ thống ứng dụng khác. .NET cũng sử
dụng kỹ thuật truy cập cơ sở dữ liệu mới là ADO.NET để bổ sung cho kỹ thuật
ADO – trước kia vốn là thành phần mạnh nhất trog MDAC (Microsoft Data
Access Component gồm 3 phần DB-Lib, OLEDB và ADO).
Về Hệ quản trị CSDL trong những năm gần đây cũng không có sự thay đổi
mang tính chất đột phá. Chiếm lĩnh hầu hết các thị phần vẫn là các hệ quản trị
nổi tiếng như SQL Server của Microsoft, Oracle của Oracle và My SQL.
3. Lựa chọn giải pháp
Xuất phát từ các yêu cầu của một hệ thống xây dựng trên nền tảng WEB
BASE. Hệ thống sử dụng các giải pháp sau để phát triển:
∙ Môi trường phát triển: ASP.NET
∙ Ngôn ngữ lập trình: C# .NET
∙ Hệquản trị CSDL: Microsoft SQL 2000
5
Phần 2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
I. Mô tả các chức năng
+ Quản lý khóa học: Việc này thường được tiến hành vào đầu mỗi khóa học,
người quản lý phải định nghĩa ra một khóa học mới. Quản lý khóa học cũng cho
phép người quản lý thay đổi thông tin về khóa học như sửa thông tin hay cũng
có thểxóa một khóa học không hợp lệ.
+ Quản lý danh mục khoa: Sau khi định nghĩa khóa học, người quản lý sẽ
định nghĩa các danh mục khoa mà nhà trường đào tạo trong khóa học đó. Quản
lý danh mục Khoa cung cấp các công cụ giúp cho người quản lý có thể thay đổi
các thông tin về các khoa đã tồn tại trong danh sách khoa như sửa thông tin hay
xóa một khoa hiện có.
+ Quản lý danh mục lớp: Cho phép định nghĩa ra các lớp để phân lớp cho
các sinh viên. Việc phân nhóm theo lớp sẽ giúp cho việc quản lý sinh viên theo
lớp thêm thuận tiện.
+ Quản lý thông tin sinh viên: Thông tin sinh viên là thông tin chính mà
người quản lý cần phải quản lý. Thông tin này được nhập vào đầu mỗi khóa học
và sẽ có thểđược cập nhật trong suốt năm học khi có biến động.
+ Quản lý điểm sinh viên: Cho phép quản lý điểm thi của sinh viên. Quản lý
điểm cũng cho phép tính điểm trung bình sau khi ra trường của sinh viên bằng
cách nhân hệ số và tính trung bình các điểm của sinh viên sau từng năm.
+ Quản lý sinh viên tốt nghiệp: Cho phép quản lý danh sách các sinh viên đã
tốt nghiệp. Việc xét tốt nghiệp cho sinh viên cũng có nghĩa là đưa sinh viên đó
ra khỏi danh sách sinh viên cần quản lý. Tuy nhiên thông tin của sinh viên này
vẫn sẽ tồn tại trong hệ thống.
+ Thống kê báo cáo: Hệ thống sẽ thống kê về sinh viên như danh sách các
sinh viên được lên lớp hay danh sách sinh viên không đạt một môn học nào đó.
+ Tìm kiếm thông tin: Cho phép tìm kiếm thông tin về một sinh viên, một
lớp hay một khóa học bất kỳ.
II. Biểu đồ phân cấp chức năng
MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................2
LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................3
Chương I...............................................................................................................4
CƠ SỞ LÝ THUYẾT............................................................................................4
I.1 HỌ VI ĐIỀU KHIỂN AVR..........................................................................4
I.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG...........................................................................4
I.1.1.1 Giới thiệu AT90S8535...................................................................4
I.1.1.2 Tính năng của AT90S8535..............................................................5
I.1.3 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ SƠ ĐỒ CHÂN TÍN HIỆU CỦA AVR......................7
I.1.3.1 Sơ đồ chân tín hiệu:.........................................................................7
I.1.3.2 Sơ đồ khối chức năng.....................................................................8
I.1.4 BỘ NHỚ CỦA AVR :.........................................................................13
II.1.5 CẤU TRÚC NGẮT :.........................................................................14
I.1.5.1 Chức năng điều khiển ngắt :.........................................................14
I.1.5.2 Tổ chức ngăn xếp trong AVR:......................................................15
I.1.6 GHÉP NỐI NỐI TIẾP :.......................................................................15
I.1.7 MỘT SỐ LỆNH CƠ BẢN..................................................................17
I.1.8 CẤU TRÚC 1 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHỂN AVR........................18
I.2 VI MẠCH VÀO RA ĐA NĂNG PPI– 8255A..........................................19
I.2.1 GIỚI THIỆU PPI– 8255.....................................................................19
I.2.2 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ SƠ ĐỒ CHÂN TÍN HIỆU PPI-8255.....................19
I.2.2.1 Sơ đồ khối :( hình 3).....................................................................19
I.2.2.2 Sơ đồ chân tín hiệu :( hình 4)........................................................20
I.2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA 8255A..........................................21
I.2.3.1 Chức năng điều khiển ngắt :.........................................................22
I.2.3.2 Các chế độ hoạt động :.................................................................22
I.2.4 CÁC BƯỚC VIẾT CHƯƠNG TRÌNH...............................................23
Chương II............................................................................................................24
THỰC NGHIỆM - GHÉP NỐI AVR VÀ 8255...................................................24
II.1 SƠ ĐỒ KHỐI PHỐI GHÉP GIỮA AVR VÀ 8255A..............................24
II.2 SƠ ĐỒ CHI TIẾT KHỐI PHỐI GHÉP GIỮA AVR VÀ 8255A.............25
II.3 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN................................................................27
KẾT LUẬN.........................................................................................................29
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN..................................................30
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ thông tin đã phát triển một cách nhanh chóng trong những năm
gần đây và có nhiều bước tiến nhảy vọt trên nhiều mặt. Nghành công nghệ thông
tin ở nước ta tuy còn non trẻ nhưng tốc độ phát triển khá nhanh và đang dần được
ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế, góp phần thúc đẩy vào sự phát
triển của xã hội.
Việc đưa tin học hóa vào công việc kỹ thuật giảm bớt sức lao động của
con người, tiết kiệm được thời gian, độ chính xác cao và tiện lợi hơn rất nhiều so
với việc làm thủ công trên các công cụ thông thường .Việc ghép nối máy tính với
các thiết bị ngoại vi giúp con người dễ dàng theo dõi các thông số kỹ thuật tại mọi
thời điểm. Đưa ra các quyết định kịp thời nhất nhanh và chính xác nhất
Tìm hiểu các chip khả lập trình là đề tài của em trong lần thực tập cơ
sở này. Mục đích của đề tài này tìm hiểu các chip cho phép lập trình chẳng hạn
như các chip 8255, 8051, AVR cách thức hoạt động và việc ghép nối chúng với hệ
thống máy vi tính cũngnhư khi chúng làm việc độc lập.
Do còn nhiều hạn chế về thời gian, về kiến thức và điều kiện làm việc
cũng như sự thử nghiện thực tế, việc tìm hiểu của em chắc chắn còn nhiều sai sót.
Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô cùng các bạn để có thể hiểu hơn
về sự hoạt động của các chip và thời gian tới có thể lập trình cho các chip hoạt
động. Em xin chân thành cảmơn.
Sinh viên : Lê Văn Chung
Chương I
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I.1 HỌ VI ĐIỀU KHIỂN AVR
I.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Ngày nay những ứng dụng của vi điều khiển đã đi xâu vào trong đời sống
sinh hoạt và sản xuất của con người. Có một thực tế là hầu hết các thiết bị điều
khiển, thiết bị tự động, thiết bị điện dân dụng bây giờ đều có sự góp mặt của các vi
điều khiển và vi xử lý. Ứng dụng của vi điều khiển đã làm cho các thiết bị trở lên
ổn định hơn hoạt động tốt hơn,ổn định hơn.
Trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển: họ 8051 của Intel, 68HC11
của Motorola, Z80 của hãng Eilog, PIC của hãng Microchip, H8 của Hitachi, vv..
và cuối cùng là AVR của hãng Atmel. AVR là họ Vi điều khiển khá mới trên thị
trường cũng như đối với người sử dụng. Ðây là họ VÐK được chế tạo theo kiến
trúc RISC ( Reduced Intruction Set Computer) có cấu trúc khá phức tạp. Ngoài các
tính năng như các họ VÐK khác, nó còn tích hợp nhiều tính năng mới rất tiện lợi
cho người thiết kế và lập trình. Sự ra đời của AVR bắt nguồn từ yêu cầu thực tế là
hầu hết khi cần lập trình cho vi điều khiển, chúng ta thường dùng những ngôn ngữ
bậc cao HLL ( Hight Level Language) để lâp trình ngay cả với loại chip xử lí 8 bit
trong dó ngôn ngữ C là ngôn ngữ phổ biến nhất. Tuy nhiên khi biên dịch thì kích
thước đoạn mã sẽ tăng nhiều so với dùng ngôn ngữ Assembly. Hãng Atmel nhận
thấy rằng cần phải phát triển một cấu trúc đặc biệt cho ngôn ngữ C để giảm thiểu
sự chênh lệch kích thước mã đã nói trên. Và kết quả là họ vi điều khiển AVR ra
đời với việc làm giảm kích thước đoạn mã khi biên dịch và thêm vào đó là thực
hiện lệnh đúng trong 1 chu kỳ máy với 32 thanh ghi tích lũy và đạt tốc độ nhanh
hơn các họ vi điều khiển khác từ 4 đến 12 lần. Vì thế nghiên cứu AVR là một đề
tài khá lý thú và giúp cho sinh viên biết thêm một họ vi điều khiển vào loại mạnh
nhất hiện nay
I.1.1.1 Giới thiệu AT90S8535
AT 90S8535 là bộ vi điều khiển CMOS 8 bit tiêu thụ điện năng thấp dựa
trên kiến trúc RISC. Với công nghệ này cho phép các lệnh thực thi chỉ trong một
chu kì nhịp xung, vì thế tốc độ xử lý dữ liệu có thể đạt đến 1 triệu lệnh trên giây ở
tần số 1 Mhz. Vi điều khiển này cho phép người thiết kế có thể tối ưu hoá mức độ
tiêu thụ năng lượng mà vẫn đảm bảo tốc độ xử lý. Phần cốt lõi của AVR kết hợp
tập lệnh phong phú và số lượng với 32 thanh ghi làm việc đa năng. Toàn bộ 32
thanh ghi đều được nối trực tiếp với ALU ( Arithmetic Logic Unit), cho phép truy
cập 2 thanh ghi độc lập trong một chu kì xung nhịp. Kiến trúc đạt được có tốc độ
xử lý nhanh gấp 10 lần vi điều khiển dạng CISC thông thường.
I.1.1.2 Tính năng của AT90S8535
Ðược chế tạo theo kiến trúc RISC, hiệu suất cao và điện năng tiêu thụ thấp
Bộ lệnh gồm 118 lệnh, hầu hết đều thực thi chỉ trong một chu kì xung nhịp.
32x8 thanh ghi làm việc đa năng.
Cổng Giao diện nối tiếp SPI cho phép lập trình ngay trên hệ thống .
8KB Flash ROM lập trình được ngay trên hệ thống.
▪ Cho phép 1000 lần ghi/ xoá.
Bộ EEPROM 512 byte .
▪ Cho phép 100.000 ghi/ xoá.
Bộ nhớ SRAM 512 byte.
Bộ biến đổi ADC 8 kênh, 10 bit .
32 ngõ I/ O lập trình được .
Bộ truyền nối tiếp bất đồng bộ vạn năng UART .
Vcc= 2.7V đến 6V
Tốc độ làm việc từ 0 đến 8 Mhz
Tốc độ xử lý lệnh đạt đến 8 MIPSở 8 MHz nghĩa là 8 triệu lệnh trên giây.
Bộ đếm thời gian thực ( RTC) với bộ dao động và chế độ đếm tách biệt .
2 bộ Timer 8 bit và 1 bộ Timer 16 bit với chế độ so sánh và chia tần số tách
biệt và chế độ bắt mẫu.
Ba kênh điều chế độ rộng xung PWM.
Có đến 13 interrupt ngoài và trong .
Bộ định thời Watchdog lập trình được.
Tự động reset khi treo máy.
Bộ so sánh tương tự .
Ba chế độ ngủ : chế độ rảnh rỗi ( Idle), tiết kiệm điện ( Power save) và chế
độ Power Down
Sau đây là bảng so sánh những đặc tính giữa AT90S8535 với họ AT89C51
một trong những chíp trong họ AVR nhưng đời cũ hơn.
MỤC LỤC............................................................................................................2
LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................3
Chương I...............................................................................................................4
CƠ SỞ LÝ THUYẾT............................................................................................4
I.1 HỌ VI ĐIỀU KHIỂN AVR..........................................................................4
I.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG...........................................................................4
I.1.1.1 Giới thiệu AT90S8535...................................................................4
I.1.1.2 Tính năng của AT90S8535..............................................................5
I.1.3 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ SƠ ĐỒ CHÂN TÍN HIỆU CỦA AVR......................7
I.1.3.1 Sơ đồ chân tín hiệu:.........................................................................7
I.1.3.2 Sơ đồ khối chức năng.....................................................................8
I.1.4 BỘ NHỚ CỦA AVR :.........................................................................13
II.1.5 CẤU TRÚC NGẮT :.........................................................................14
I.1.5.1 Chức năng điều khiển ngắt :.........................................................14
I.1.5.2 Tổ chức ngăn xếp trong AVR:......................................................15
I.1.6 GHÉP NỐI NỐI TIẾP :.......................................................................15
I.1.7 MỘT SỐ LỆNH CƠ BẢN..................................................................17
I.1.8 CẤU TRÚC 1 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHỂN AVR........................18
I.2 VI MẠCH VÀO RA ĐA NĂNG PPI– 8255A..........................................19
I.2.1 GIỚI THIỆU PPI– 8255.....................................................................19
I.2.2 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ SƠ ĐỒ CHÂN TÍN HIỆU PPI-8255.....................19
I.2.2.1 Sơ đồ khối :( hình 3).....................................................................19
I.2.2.2 Sơ đồ chân tín hiệu :( hình 4)........................................................20
I.2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA 8255A..........................................21
I.2.3.1 Chức năng điều khiển ngắt :.........................................................22
I.2.3.2 Các chế độ hoạt động :.................................................................22
I.2.4 CÁC BƯỚC VIẾT CHƯƠNG TRÌNH...............................................23
Chương II............................................................................................................24
THỰC NGHIỆM - GHÉP NỐI AVR VÀ 8255...................................................24
II.1 SƠ ĐỒ KHỐI PHỐI GHÉP GIỮA AVR VÀ 8255A..............................24
II.2 SƠ ĐỒ CHI TIẾT KHỐI PHỐI GHÉP GIỮA AVR VÀ 8255A.............25
II.3 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN................................................................27
KẾT LUẬN.........................................................................................................29
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN..................................................30
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ thông tin đã phát triển một cách nhanh chóng trong những năm
gần đây và có nhiều bước tiến nhảy vọt trên nhiều mặt. Nghành công nghệ thông
tin ở nước ta tuy còn non trẻ nhưng tốc độ phát triển khá nhanh và đang dần được
ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế, góp phần thúc đẩy vào sự phát
triển của xã hội.
Việc đưa tin học hóa vào công việc kỹ thuật giảm bớt sức lao động của
con người, tiết kiệm được thời gian, độ chính xác cao và tiện lợi hơn rất nhiều so
với việc làm thủ công trên các công cụ thông thường .Việc ghép nối máy tính với
các thiết bị ngoại vi giúp con người dễ dàng theo dõi các thông số kỹ thuật tại mọi
thời điểm. Đưa ra các quyết định kịp thời nhất nhanh và chính xác nhất
Tìm hiểu các chip khả lập trình là đề tài của em trong lần thực tập cơ
sở này. Mục đích của đề tài này tìm hiểu các chip cho phép lập trình chẳng hạn
như các chip 8255, 8051, AVR cách thức hoạt động và việc ghép nối chúng với hệ
thống máy vi tính cũngnhư khi chúng làm việc độc lập.
Do còn nhiều hạn chế về thời gian, về kiến thức và điều kiện làm việc
cũng như sự thử nghiện thực tế, việc tìm hiểu của em chắc chắn còn nhiều sai sót.
Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô cùng các bạn để có thể hiểu hơn
về sự hoạt động của các chip và thời gian tới có thể lập trình cho các chip hoạt
động. Em xin chân thành cảmơn.
Sinh viên : Lê Văn Chung
Chương I
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I.1 HỌ VI ĐIỀU KHIỂN AVR
I.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Ngày nay những ứng dụng của vi điều khiển đã đi xâu vào trong đời sống
sinh hoạt và sản xuất của con người. Có một thực tế là hầu hết các thiết bị điều
khiển, thiết bị tự động, thiết bị điện dân dụng bây giờ đều có sự góp mặt của các vi
điều khiển và vi xử lý. Ứng dụng của vi điều khiển đã làm cho các thiết bị trở lên
ổn định hơn hoạt động tốt hơn,ổn định hơn.
Trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển: họ 8051 của Intel, 68HC11
của Motorola, Z80 của hãng Eilog, PIC của hãng Microchip, H8 của Hitachi, vv..
và cuối cùng là AVR của hãng Atmel. AVR là họ Vi điều khiển khá mới trên thị
trường cũng như đối với người sử dụng. Ðây là họ VÐK được chế tạo theo kiến
trúc RISC ( Reduced Intruction Set Computer) có cấu trúc khá phức tạp. Ngoài các
tính năng như các họ VÐK khác, nó còn tích hợp nhiều tính năng mới rất tiện lợi
cho người thiết kế và lập trình. Sự ra đời của AVR bắt nguồn từ yêu cầu thực tế là
hầu hết khi cần lập trình cho vi điều khiển, chúng ta thường dùng những ngôn ngữ
bậc cao HLL ( Hight Level Language) để lâp trình ngay cả với loại chip xử lí 8 bit
trong dó ngôn ngữ C là ngôn ngữ phổ biến nhất. Tuy nhiên khi biên dịch thì kích
thước đoạn mã sẽ tăng nhiều so với dùng ngôn ngữ Assembly. Hãng Atmel nhận
thấy rằng cần phải phát triển một cấu trúc đặc biệt cho ngôn ngữ C để giảm thiểu
sự chênh lệch kích thước mã đã nói trên. Và kết quả là họ vi điều khiển AVR ra
đời với việc làm giảm kích thước đoạn mã khi biên dịch và thêm vào đó là thực
hiện lệnh đúng trong 1 chu kỳ máy với 32 thanh ghi tích lũy và đạt tốc độ nhanh
hơn các họ vi điều khiển khác từ 4 đến 12 lần. Vì thế nghiên cứu AVR là một đề
tài khá lý thú và giúp cho sinh viên biết thêm một họ vi điều khiển vào loại mạnh
nhất hiện nay
I.1.1.1 Giới thiệu AT90S8535
AT 90S8535 là bộ vi điều khiển CMOS 8 bit tiêu thụ điện năng thấp dựa
trên kiến trúc RISC. Với công nghệ này cho phép các lệnh thực thi chỉ trong một
chu kì nhịp xung, vì thế tốc độ xử lý dữ liệu có thể đạt đến 1 triệu lệnh trên giây ở
tần số 1 Mhz. Vi điều khiển này cho phép người thiết kế có thể tối ưu hoá mức độ
tiêu thụ năng lượng mà vẫn đảm bảo tốc độ xử lý. Phần cốt lõi của AVR kết hợp
tập lệnh phong phú và số lượng với 32 thanh ghi làm việc đa năng. Toàn bộ 32
thanh ghi đều được nối trực tiếp với ALU ( Arithmetic Logic Unit), cho phép truy
cập 2 thanh ghi độc lập trong một chu kì xung nhịp. Kiến trúc đạt được có tốc độ
xử lý nhanh gấp 10 lần vi điều khiển dạng CISC thông thường.
I.1.1.2 Tính năng của AT90S8535
Ðược chế tạo theo kiến trúc RISC, hiệu suất cao và điện năng tiêu thụ thấp
Bộ lệnh gồm 118 lệnh, hầu hết đều thực thi chỉ trong một chu kì xung nhịp.
32x8 thanh ghi làm việc đa năng.
Cổng Giao diện nối tiếp SPI cho phép lập trình ngay trên hệ thống .
8KB Flash ROM lập trình được ngay trên hệ thống.
▪ Cho phép 1000 lần ghi/ xoá.
Bộ EEPROM 512 byte .
▪ Cho phép 100.000 ghi/ xoá.
Bộ nhớ SRAM 512 byte.
Bộ biến đổi ADC 8 kênh, 10 bit .
32 ngõ I/ O lập trình được .
Bộ truyền nối tiếp bất đồng bộ vạn năng UART .
Vcc= 2.7V đến 6V
Tốc độ làm việc từ 0 đến 8 Mhz
Tốc độ xử lý lệnh đạt đến 8 MIPSở 8 MHz nghĩa là 8 triệu lệnh trên giây.
Bộ đếm thời gian thực ( RTC) với bộ dao động và chế độ đếm tách biệt .
2 bộ Timer 8 bit và 1 bộ Timer 16 bit với chế độ so sánh và chia tần số tách
biệt và chế độ bắt mẫu.
Ba kênh điều chế độ rộng xung PWM.
Có đến 13 interrupt ngoài và trong .
Bộ định thời Watchdog lập trình được.
Tự động reset khi treo máy.
Bộ so sánh tương tự .
Ba chế độ ngủ : chế độ rảnh rỗi ( Idle), tiết kiệm điện ( Power save) và chế
độ Power Down
Sau đây là bảng so sánh những đặc tính giữa AT90S8535 với họ AT89C51
một trong những chíp trong họ AVR nhưng đời cũ hơn.
SCADA
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Minh hoạ 1 hệ SCADA cơ bản đặc trưng [1]
SCADA (viết tắttiếng Anh: Supervisory Control And Data Acquisition) hiểu theo nghĩa truyền
thống là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Nhằm hỗ trợ con người trong quá
trình giám sát và điều khiển từ xa.
Tuy nhiên, trong thực tế có một số hệ thống vẫn thường được gọi là SCADA, mặc dù những hệ
thống này chỉ thực hiện duy nhất một chức năng là thu thập dữ liệu.
[sửa] Các thành phần của hệ thống
Cấu trúc một hệ SCADA có các thành phần cơ bản sau (hình 1):
∙ Trạm điều khiển giám sát trung tâm: là một hay nhiều máy chủ trung tâm (central host
computer server).
∙ Trạm thu thập dữ liệu trung gian: Là các khối thiết bị vào ra đầu cuối từ xa RTU
(Remota Terminal Units) hoặc là các khối điều khiển logic khả trình PLC (Programmale
Logic Controllers) có chức năng giao tiếp với các thiết bị chấp hành (cảm biến cấp
trường, các hộp điều khiển đóng cắt và các van chấp hành…).
∙ Hệ thống truyền thông: bao gồm các mạng truyền thông công nghiệp, các thiết bị viễn
thông và các thiết bị chuyển đổi dồn kênh có chức năng truyền dữ liệu cấp trường đến các
khối điều khiển và máy chủ
∙ Giao diện người-máy HMI(Human- MachineInterface): Là các thiết bị hiển thị quá
trình xử lí dữ liệu để người vận hành điều khiển các quá trình hoạt động của hệ thống.
[sửa] Cơ chế thu thập dữ liệu
Trong hệ SCADA, quá trình thu thập dữ liệu được thực hiện trước tiênở quá trình các RTU quét
thông tin có được từ các thiết bị chấp hành nối với chúng. Thời gian để thực thi nhiệm vụ này
được gọi là thời gian quét bên trong. Các máy chủ quét các RTU (với tốc độ chậm hơn) để thu
thập dữ liệu từ các RTU này.
Để điều khiển, các máy chủ sẽ gửi tín hiệu yêu cầu xuống các RTU, từ đó cho phép các RTU gửi
tín hiệu điều khiển trực tiếp xuống các thiết bị chấp hành thực thi nhiệm vụ.
[sửa] Xử lí dữ liệu
Dữ liệu truyền tải trong hệ SCADA có thể là dạng liên tục (anlog), dạng số (digital) hay dạng
xung (pulse).
Giao diện cơ sở để vận hành tại các thiết bị đầu cuối là một màn hình giao diện đồ họa GUI
(Graphical User Interface) dùng để hiển thị toàn bộ hệ thống điều khiển giám sát hoặc các thiết
bị trong hệ thống. Tại một thời điểm, dữ liệu được hiện thị dưới dạng hình ảnh tĩnh, khi dữ liệu
thay đổi thì hình ảnh này cũng thay đổi theo.
Trong trường hợp dữ liệu của hệ thống biến đổi liên tục theo thời gian, hệ SCADA thường hiện
thị quá trình thayđổi dữ liệu này trên màn hình giao diện đồ họa (GUI) dưới dạng đồ thị.
Một ưu điểm lớn của hệ SCADA là khả năng xử lí lỗi rất thành công khi hệ thống xảy ra sự cố.
Nhìn chung, khi có sự cố hệ SCADA có thể lựa chọn một trong các cách xử lí sau: • Sử dụng dữ
liệu cất giữ trong các RTU: trong các hệ SCADA có các RTU có dung lượng bộ nhớ lớn, khi hệ
thống hoạt động ổn định dữ liệu sẽ được sao lưu vào trong bộ nhớ của RTU. Do đó, khi hệ thống
xảy ra lỗi thì các RTU sẽ sử dụng tạm dữ liệu này cho đến khi hệ thống hoạt động trở lại bình
thường. • Sử dụng các phần cứng dự phòng của hệ thống: hầu hết các hệ SCADA đều được thiết
kế thêm các bộ phận dự phòng, ví dụ như hệ thống truyền thông hai đường truyền, các RTU đôi
hoặc hai máy chủ…do vậy, các bộ phận dự phòng này sẽ được đưa vào sử dụng khi hệ SCADA
có sự cố hoặc hoạt động offline (có thể cho mục đích bảo dưỡng, sửa chữa, kiểm tra…).
[sửa] Xu hướng phát triển của SCADA
Xu hướng phát triển của các PLC và phần mềm HMI/SCADA là ngày càng trở nên“mix and
match” (tạm dịch là lựa chọn và kết nối khác nhau nhưng đều hộ trợ cho nhauđể tạo thành một
chỉnh thể thống nhất).
Vào những giữa thập niên 90 của thế kỉ trước, do sử dụng các thiết bị vào/ra (I/O) thu thập dữ
liệu cũ, nên khi kết nối sẽ ưu tiên sử dụng các chuẩn kết nối phù hợp với khoảng cách truyền dẫn
như RS-485, tuy nhiên điều này lại hạn chế việc lựa chọn thiết bị khi yêu cấu thay đổi.
Do nhược điểm nêu trên mà đến cuối những năm 90, xu hướng dịch chuyển sang sử dụng các
chuẩn truyền thông mở như IEC870-5-101/104 và DNP 3.0 đã ngày càng phổ biến trong việc sản
xuất các thiết bị cũng như các nhà cung cấp giải pháp cho các hệ SCADA.
Đến năm 2000 thì hầu hết các nhà sản xuất thiết bị vào/ra dữ liệu đã đồng loạt chuyển sang giao
thức mở như Modicon MODBUS dựa trên chuẩn TCP/IP.
Hiện nay, các hệ SCADA đang trong xu hướng dịch chuyển sang công nghệ chuẩn truyền thông.
Ethernet và TCP/IP là các chuẩn cơ bản đang dần thay thế các chuẩn cũ hơn.
Theo nhà cung cấp giải pháp tự động hóa và thông tin phần mêm Wonderware và công ty tự
động hóa Rockwell thế hệ tiếp theo có thể là chuẩn OPC-UA, do có nhiêu ưu điểm từ việc hỗ trợ
của công nghệ thông tin do sử dụng ngôn ngữ XML (Extensible Markup Language), các dịch vụ
web và các công nghệ web hiện đại khác.
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Minh hoạ 1 hệ SCADA cơ bản đặc trưng [1]
SCADA (viết tắttiếng Anh: Supervisory Control And Data Acquisition) hiểu theo nghĩa truyền
thống là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Nhằm hỗ trợ con người trong quá
trình giám sát và điều khiển từ xa.
Tuy nhiên, trong thực tế có một số hệ thống vẫn thường được gọi là SCADA, mặc dù những hệ
thống này chỉ thực hiện duy nhất một chức năng là thu thập dữ liệu.
[sửa] Các thành phần của hệ thống
Cấu trúc một hệ SCADA có các thành phần cơ bản sau (hình 1):
∙ Trạm điều khiển giám sát trung tâm: là một hay nhiều máy chủ trung tâm (central host
computer server).
∙ Trạm thu thập dữ liệu trung gian: Là các khối thiết bị vào ra đầu cuối từ xa RTU
(Remota Terminal Units) hoặc là các khối điều khiển logic khả trình PLC (Programmale
Logic Controllers) có chức năng giao tiếp với các thiết bị chấp hành (cảm biến cấp
trường, các hộp điều khiển đóng cắt và các van chấp hành…).
∙ Hệ thống truyền thông: bao gồm các mạng truyền thông công nghiệp, các thiết bị viễn
thông và các thiết bị chuyển đổi dồn kênh có chức năng truyền dữ liệu cấp trường đến các
khối điều khiển và máy chủ
∙ Giao diện người-máy HMI(Human- MachineInterface): Là các thiết bị hiển thị quá
trình xử lí dữ liệu để người vận hành điều khiển các quá trình hoạt động của hệ thống.
[sửa] Cơ chế thu thập dữ liệu
Trong hệ SCADA, quá trình thu thập dữ liệu được thực hiện trước tiênở quá trình các RTU quét
thông tin có được từ các thiết bị chấp hành nối với chúng. Thời gian để thực thi nhiệm vụ này
được gọi là thời gian quét bên trong. Các máy chủ quét các RTU (với tốc độ chậm hơn) để thu
thập dữ liệu từ các RTU này.
Để điều khiển, các máy chủ sẽ gửi tín hiệu yêu cầu xuống các RTU, từ đó cho phép các RTU gửi
tín hiệu điều khiển trực tiếp xuống các thiết bị chấp hành thực thi nhiệm vụ.
[sửa] Xử lí dữ liệu
Dữ liệu truyền tải trong hệ SCADA có thể là dạng liên tục (anlog), dạng số (digital) hay dạng
xung (pulse).
Giao diện cơ sở để vận hành tại các thiết bị đầu cuối là một màn hình giao diện đồ họa GUI
(Graphical User Interface) dùng để hiển thị toàn bộ hệ thống điều khiển giám sát hoặc các thiết
bị trong hệ thống. Tại một thời điểm, dữ liệu được hiện thị dưới dạng hình ảnh tĩnh, khi dữ liệu
thay đổi thì hình ảnh này cũng thay đổi theo.
Trong trường hợp dữ liệu của hệ thống biến đổi liên tục theo thời gian, hệ SCADA thường hiện
thị quá trình thayđổi dữ liệu này trên màn hình giao diện đồ họa (GUI) dưới dạng đồ thị.
Một ưu điểm lớn của hệ SCADA là khả năng xử lí lỗi rất thành công khi hệ thống xảy ra sự cố.
Nhìn chung, khi có sự cố hệ SCADA có thể lựa chọn một trong các cách xử lí sau: • Sử dụng dữ
liệu cất giữ trong các RTU: trong các hệ SCADA có các RTU có dung lượng bộ nhớ lớn, khi hệ
thống hoạt động ổn định dữ liệu sẽ được sao lưu vào trong bộ nhớ của RTU. Do đó, khi hệ thống
xảy ra lỗi thì các RTU sẽ sử dụng tạm dữ liệu này cho đến khi hệ thống hoạt động trở lại bình
thường. • Sử dụng các phần cứng dự phòng của hệ thống: hầu hết các hệ SCADA đều được thiết
kế thêm các bộ phận dự phòng, ví dụ như hệ thống truyền thông hai đường truyền, các RTU đôi
hoặc hai máy chủ…do vậy, các bộ phận dự phòng này sẽ được đưa vào sử dụng khi hệ SCADA
có sự cố hoặc hoạt động offline (có thể cho mục đích bảo dưỡng, sửa chữa, kiểm tra…).
[sửa] Xu hướng phát triển của SCADA
Xu hướng phát triển của các PLC và phần mềm HMI/SCADA là ngày càng trở nên“mix and
match” (tạm dịch là lựa chọn và kết nối khác nhau nhưng đều hộ trợ cho nhauđể tạo thành một
chỉnh thể thống nhất).
Vào những giữa thập niên 90 của thế kỉ trước, do sử dụng các thiết bị vào/ra (I/O) thu thập dữ
liệu cũ, nên khi kết nối sẽ ưu tiên sử dụng các chuẩn kết nối phù hợp với khoảng cách truyền dẫn
như RS-485, tuy nhiên điều này lại hạn chế việc lựa chọn thiết bị khi yêu cấu thay đổi.
Do nhược điểm nêu trên mà đến cuối những năm 90, xu hướng dịch chuyển sang sử dụng các
chuẩn truyền thông mở như IEC870-5-101/104 và DNP 3.0 đã ngày càng phổ biến trong việc sản
xuất các thiết bị cũng như các nhà cung cấp giải pháp cho các hệ SCADA.
Đến năm 2000 thì hầu hết các nhà sản xuất thiết bị vào/ra dữ liệu đã đồng loạt chuyển sang giao
thức mở như Modicon MODBUS dựa trên chuẩn TCP/IP.
Hiện nay, các hệ SCADA đang trong xu hướng dịch chuyển sang công nghệ chuẩn truyền thông.
Ethernet và TCP/IP là các chuẩn cơ bản đang dần thay thế các chuẩn cũ hơn.
Theo nhà cung cấp giải pháp tự động hóa và thông tin phần mêm Wonderware và công ty tự
động hóa Rockwell thế hệ tiếp theo có thể là chuẩn OPC-UA, do có nhiêu ưu điểm từ việc hỗ trợ
của công nghệ thông tin do sử dụng ngôn ngữ XML (Extensible Markup Language), các dịch vụ
web và các công nghệ web hiện đại khác.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
KHOA SAU ĐẠI HỌC
BÀI TẬPMÔN HỌC
XỬ LÝ ẢNH
ĐỀ TÀI :
GIẢI PHÁP PHẦN CỨNG
CHO BÀI TOÁN THỊ GIÁC
TRÊN NỀN LINUX NHÚNG
Giảng viên : TS. Đỗ Năng Toàn
Học viên : Dương Trương Quốc Khánh
TP.HCM – 5/2005
MỤC LỤC
1. Giới thiệu về thị giác máy– Computer Vision........................................................3
1.1. Thế nào là thị giác máy........................................................................................3
1.2. Ứng dụng............................................................................................................4
2. Các giải pháp phần cứng khả dụng hiện nay...........................................................4
2.1. FPGA..................................................................................................................4
2.2. DSP Processor.....................................................................................................5
3. Đâu là cách tiếp cận dễ dàng và nhanh chóng nhất ?...............................................8
3.1. Phần cứng............................................................................................................9
3.2. Phần mềm..........................................................................................................10
3.2.1.Nhận dạng đối tượng.......................................................................................11
3.2.2. Xây dựng lại khung cảnh................................................................................11
4.Ứng dụng cho bài toán robot di chuyển................................................................11
4.1. Thu thập ảnh:....................................................................................................11
4.2. Các bước tiền xử lý:..........................................................................................12
4.3. Trích rút các điểm đặc trưng:.............................................................................12
4.5. Phân đoạn :........................................................................................................12
4.6. Xử lý cấp cao ....................................................................................................12
5. Tài liệu tham khảo................................................................................................13
1.Giới thiệu về thị giác máy – Computer Vision
Thị giác máy là một lĩnh vực đã và đang rất phát triển. Khái niệm thị giác máy
– Computer vision có liên quan tới nhiều ngành học và hướng nghiên cứu khác nhau.
Từ những năm 1970 khi mà năng lực tính toán của máy tính ngày càng trở nên mạnh
mẽ hơn, các máy tính lúc này có thể xử lý được những tập dữ liệu lớn như các hình
ảnh, các đoạn phim thì khái niệm và kỹ thuật về thị giác máy ngày càng được nhắc
đến và nghiên cứu nhiều hơn cho tới ngày nay.
Hiện tại lĩnh vực được các chuyên gia đánh giá là vẫn còn “non nớt” và có rất
nhiều sự thay đổi trong thời gian tới.
1.1. Thế nào là thị giác máy
Thị giác máy bao gồm lý thuyết và các kỹ thuật liên quan nhằm mục đích tạo
ra một hệ thống nhân tạo có thể tiếp nhận thông tin từ các hình ảnh thu được hoặc các
tập dữ liệu đa chiều.
Đối với mỗi con người chúng ta, quá trình nhận thức thế giới bên ngoài là một
điều dễ dàng. Quá trình nhận thức đó được “học” thông qua quá trình sống của mỗi
người. Tuy nhiên với các vật vô tri vô giác như như các máy tính, robot v..v thì điều
đó quả thực là một bước tiến rất gian nan. Các thiết bị ngày nay không chỉ nhận thông
tin ở dạng tín hiệu đơn lẻ mà nay còn có thể có cái “nhìn” thật với thế giới bên ngoài.
Cái “nhìn” này qua quá trình phân tích, kết hợp với các mô hình như máy học, mạng
nơron v..v sẽ giúp cho thiết bị tiến dần tới một hệ thống nhân tạo có khả năng ra quyết
định linh hoạt và đúng đắn hơn rất nhiều.
Lĩnh vực nghiên cứu của thị giác máy rất rộng, và đặc điểm chung là các bài
toán về thị giác máy tính đều không có một đề bài chung và cách giải duy nhất. Mỗi
giải pháp giải quyết vấn đều được một kết quả nhất định cho những trường hợp cụ
thể.
Ta có thể thấy sự tương quan giữa Computer vision với các lĩnh vực khác như
sau:
KHOA SAU ĐẠI HỌC
BÀI TẬPMÔN HỌC
XỬ LÝ ẢNH
ĐỀ TÀI :
GIẢI PHÁP PHẦN CỨNG
CHO BÀI TOÁN THỊ GIÁC
TRÊN NỀN LINUX NHÚNG
Giảng viên : TS. Đỗ Năng Toàn
Học viên : Dương Trương Quốc Khánh
TP.HCM – 5/2005
MỤC LỤC
1. Giới thiệu về thị giác máy– Computer Vision........................................................3
1.1. Thế nào là thị giác máy........................................................................................3
1.2. Ứng dụng............................................................................................................4
2. Các giải pháp phần cứng khả dụng hiện nay...........................................................4
2.1. FPGA..................................................................................................................4
2.2. DSP Processor.....................................................................................................5
3. Đâu là cách tiếp cận dễ dàng và nhanh chóng nhất ?...............................................8
3.1. Phần cứng............................................................................................................9
3.2. Phần mềm..........................................................................................................10
3.2.1.Nhận dạng đối tượng.......................................................................................11
3.2.2. Xây dựng lại khung cảnh................................................................................11
4.Ứng dụng cho bài toán robot di chuyển................................................................11
4.1. Thu thập ảnh:....................................................................................................11
4.2. Các bước tiền xử lý:..........................................................................................12
4.3. Trích rút các điểm đặc trưng:.............................................................................12
4.5. Phân đoạn :........................................................................................................12
4.6. Xử lý cấp cao ....................................................................................................12
5. Tài liệu tham khảo................................................................................................13
1.Giới thiệu về thị giác máy – Computer Vision
Thị giác máy là một lĩnh vực đã và đang rất phát triển. Khái niệm thị giác máy
– Computer vision có liên quan tới nhiều ngành học và hướng nghiên cứu khác nhau.
Từ những năm 1970 khi mà năng lực tính toán của máy tính ngày càng trở nên mạnh
mẽ hơn, các máy tính lúc này có thể xử lý được những tập dữ liệu lớn như các hình
ảnh, các đoạn phim thì khái niệm và kỹ thuật về thị giác máy ngày càng được nhắc
đến và nghiên cứu nhiều hơn cho tới ngày nay.
Hiện tại lĩnh vực được các chuyên gia đánh giá là vẫn còn “non nớt” và có rất
nhiều sự thay đổi trong thời gian tới.
1.1. Thế nào là thị giác máy
Thị giác máy bao gồm lý thuyết và các kỹ thuật liên quan nhằm mục đích tạo
ra một hệ thống nhân tạo có thể tiếp nhận thông tin từ các hình ảnh thu được hoặc các
tập dữ liệu đa chiều.
Đối với mỗi con người chúng ta, quá trình nhận thức thế giới bên ngoài là một
điều dễ dàng. Quá trình nhận thức đó được “học” thông qua quá trình sống của mỗi
người. Tuy nhiên với các vật vô tri vô giác như như các máy tính, robot v..v thì điều
đó quả thực là một bước tiến rất gian nan. Các thiết bị ngày nay không chỉ nhận thông
tin ở dạng tín hiệu đơn lẻ mà nay còn có thể có cái “nhìn” thật với thế giới bên ngoài.
Cái “nhìn” này qua quá trình phân tích, kết hợp với các mô hình như máy học, mạng
nơron v..v sẽ giúp cho thiết bị tiến dần tới một hệ thống nhân tạo có khả năng ra quyết
định linh hoạt và đúng đắn hơn rất nhiều.
Lĩnh vực nghiên cứu của thị giác máy rất rộng, và đặc điểm chung là các bài
toán về thị giác máy tính đều không có một đề bài chung và cách giải duy nhất. Mỗi
giải pháp giải quyết vấn đều được một kết quả nhất định cho những trường hợp cụ
thể.
Ta có thể thấy sự tương quan giữa Computer vision với các lĩnh vực khác như
sau:
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO XỬ LÝ ẢNH
Đề Tài: Dò biên
Giáo viên hướng dẫn: Trần Hùng Cường
Nhóm sinh viên thực hiên: Nguyễn Văn Điệp
Nguyễn Huy Đông
Nguyễn Hồng Hiếu
2 Phần 1 TỔNG QUAN VỀ BIÊN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN
BIÊN
1.1. Vị trí của biên trong phân tíchảnh
Phân tích ảnh là một qua trình gồm nhiều giai đoạn. Đầu tiên là giai đoạn tiền
xử lý ảnh. Sau giai đoạn này, ảnh được tăng cường hay được khôi phục đề làm nồi
các đặc tính ( feature extraction ), tiếp theo là phân đoạn ảnh (segmentation) thành
các phần tử. Thí dụ, như phân đoạn dựa theo biên, dựa theo vùng,… Và tuỳ theo
các ứng dựng, giai đoạn tiếp theo có thể là nhận dạng ảnh ( phân thành các lớp có
miêu tả) hay là giải thích và miêu tả ảnh. Hình 1.1 mô tả tóm lược các bước của
quá trình phân tíchảnh:
Ảnh đầu ra của
quá trình tiền XL
Hình 1.1. Các bước trong phân tích ảnh
Các đặc trưng của ảnh thường gồm: mật độ xám, phân bổ xác xuất, phân bồ không
gian, biênảnh. Các kỹ thuật phân đoạn ảnh chủ yếu dựa vào biên.
Do đó, biên có tầm quan trọng đặc biệt trong qua trình phân tích ảnh.
1.2. Biên và các kỹ thuật dò biên
Trong phần này chúng ta sẽ đề cập đến một số nội dung: khái niệm về biên,
phân loại các phương pháp phát hiện biên và qui trình phát hiện biên.
1.2.1. Khái niệm về biên
Biên là một vấn đề chủ yếu trong phân tích ảnh vì các kỹ thuật phân đoạn
ảnh chủ yếu dựa vào biên.
Một điểm ảnh có thể coi là điểm biên nếu ở đó có sự thay đổi đột ngột về
mức xám. Tập hợp các điểm biên tạo thành biên hay đường bao ảnh của ảnh
(boundary).
Thí dụ, trong một ảnh nhị phân, một điểm có thể gọi là biên nếu đó là điểm
đen và có ít nhất một điểm trắng là lân cận.
Trích chọn
đặc tính
Phân
đoạn
Phân loại
Giải thích
3 Để hình dung tầm quan trọng của biên ta xét ví dụ sau: Khi người hoạ sĩ vẽ
một cái bàn gỗ, chỉ cần vài nét phác thảo về hình dáng như cái mặt bàn, chân bàn
mà không cần thêm các chi tiết khác, người xem đã có thể nhận ra nó là một cái
bàn. nếu ứng dụng của ta là phân lớp nhận diện đối tượng, thì coi như nhiệm vụ đã
hoàn thành. Tuy nhiên nếu đòi hỏi thêm về các chi tiết khác như vân gỗ hay màu
sắc,…thì với chừng ấy thông tin là chưa đủ.
Nhìn chung về mặt toán học người ta coi điểm biên của ảnh là điểm có sự
biến đổi đột ngột về độ xám.Như vậy phát hiện biên một cách lý tưởng là xác định
được tất cả các đường bao trong các đối tượng. Định nghĩa toán học của biênở trên
là cơ sở cho các kỹ thuật phát hiện biên. Điều quan trọng là sự biến thiên mức xám
giữa các ảnh trong một vùng thường là nhỏ, trong khi đó biến thiên mức xám của
điểm vùng giáp ranh (khi qua biên) lại khá lớn.
1.2.2. Phân loại các kỹ thuật phát hiện biên
Xuất phát từ định nghĩa toán học của biên người ta thường sử dụng 2
phương pháp phát hiện biên sau:
1.2.2.1.Phương pháp phát hiện biên trực tiếp:
Phương pháp này nhằm làm nổi biên dựa vào sự biến thiên về giá trị độ sáng
của điểm ảnh. kỹthuật chủ yếu dùng phát hiện biênở đây là kỹ thuật đạo hàm. Nếu
lấy đạo hàm bậc nhất của ảnh ta có phương pháp Gradient; nếu lấy đạo hàm bậc
hai ta có kỹ thuật Laplace. Hai phương pháp trên được gọi là phương pháp dò biên
cục bộ. ngoài ra người ta còn sử dụng phương pháp “đii theo đường bao”: dựa vào
nguyên lý qui hoạch hoạt động và được gọi là phương pháp dò biên tổng thể.
1.2.2.2.Phương pháp gián tiếp:
Nếu bằng cách nào đấy , ta phân được ảnh thành các vùng thì đường phân ranh
giữa các vùng đó chính là biên. việc phân vùng ảnh thường dựa vào kết cấu
(texture) bề mặt của ảnh.
Cũng cần lưu ý rằng, kỹ thuật dò biên và phân vùng ảnh là hai bài toán đối ngẫu
của nhau. Thực vậy, dò biên để thực hiện phân lớp đối tượng và một khi đã phân
lớp xong có nghĩa là đã phân vùng được ảnh. Và ngược lại, khi phân vùng, ảnh đã
phân lập được thành các đối tượng, ta có thể phát hiện được biên. Phương pháp dò
biên trực tiếp tỏ ra khá hiệu quả vì ít chịu ảnh hưởng của nhiễu. song nếu sự biến
thiên độ sáng không đột ngột, phương pháp này lại kém hiệu quả. Phương pháp dò
biên gián tiếp tuy có khó cài đặt song lại áp dụng khá tốt khi sự biến thiên độ sáng
nhỏ.
4 1.2.3. Qui trình phát hiện biên trực tiếp
b1) Khử nhiễu ảnh
Vì ảnh thu nhận thường có nhiễu, nên bước đầu tiên là phải khử nhiễu. việc
khử nhiễu được thực hiện bằng các kỹ thuật khử nhiễu khác nhau.
b2) Làm nổi biên
Tiếp theo là làm nổi biên bởi các toán tử đạo hàm
b3) Định vị điểm biên
Vì các kỹ thuật làm nổi biên có hiệu ứng phụ là tăng nhiễu , do vậy sẽ có
một số điểm biên giả cần loại bỏ.
b4) liên kết và trích chọn biên.
Như đã nói, phát hiện biên và phân vùng ảnh là một bài toán đối ngẫu. vì thế
cũng có thể phát hiện biên thông qua việc phân vùngảnh.
1.3. Một số phương pháp phát hiện biên cục bộ
1.3.1. Phương pháp gradient
Phương pháp gradient là phương pháp dò biên cục bộ dựa vào cực đạii của
đạo hàm. Theo định nghĩa, gradient là một véctơ có các thành phần biểu thị tốc độ
thay đổi giá trị của điểm ảnh theo hai hướng x và y . các thành phần của gradient
được tính bởi:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO XỬ LÝ ẢNH
Đề Tài: Dò biên
Giáo viên hướng dẫn: Trần Hùng Cường
Nhóm sinh viên thực hiên: Nguyễn Văn Điệp
Nguyễn Huy Đông
Nguyễn Hồng Hiếu
2 Phần 1 TỔNG QUAN VỀ BIÊN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN
BIÊN
1.1. Vị trí của biên trong phân tíchảnh
Phân tích ảnh là một qua trình gồm nhiều giai đoạn. Đầu tiên là giai đoạn tiền
xử lý ảnh. Sau giai đoạn này, ảnh được tăng cường hay được khôi phục đề làm nồi
các đặc tính ( feature extraction ), tiếp theo là phân đoạn ảnh (segmentation) thành
các phần tử. Thí dụ, như phân đoạn dựa theo biên, dựa theo vùng,… Và tuỳ theo
các ứng dựng, giai đoạn tiếp theo có thể là nhận dạng ảnh ( phân thành các lớp có
miêu tả) hay là giải thích và miêu tả ảnh. Hình 1.1 mô tả tóm lược các bước của
quá trình phân tíchảnh:
Ảnh đầu ra của
quá trình tiền XL
Hình 1.1. Các bước trong phân tích ảnh
Các đặc trưng của ảnh thường gồm: mật độ xám, phân bổ xác xuất, phân bồ không
gian, biênảnh. Các kỹ thuật phân đoạn ảnh chủ yếu dựa vào biên.
Do đó, biên có tầm quan trọng đặc biệt trong qua trình phân tích ảnh.
1.2. Biên và các kỹ thuật dò biên
Trong phần này chúng ta sẽ đề cập đến một số nội dung: khái niệm về biên,
phân loại các phương pháp phát hiện biên và qui trình phát hiện biên.
1.2.1. Khái niệm về biên
Biên là một vấn đề chủ yếu trong phân tích ảnh vì các kỹ thuật phân đoạn
ảnh chủ yếu dựa vào biên.
Một điểm ảnh có thể coi là điểm biên nếu ở đó có sự thay đổi đột ngột về
mức xám. Tập hợp các điểm biên tạo thành biên hay đường bao ảnh của ảnh
(boundary).
Thí dụ, trong một ảnh nhị phân, một điểm có thể gọi là biên nếu đó là điểm
đen và có ít nhất một điểm trắng là lân cận.
Trích chọn
đặc tính
Phân
đoạn
Phân loại
Giải thích
3 Để hình dung tầm quan trọng của biên ta xét ví dụ sau: Khi người hoạ sĩ vẽ
một cái bàn gỗ, chỉ cần vài nét phác thảo về hình dáng như cái mặt bàn, chân bàn
mà không cần thêm các chi tiết khác, người xem đã có thể nhận ra nó là một cái
bàn. nếu ứng dụng của ta là phân lớp nhận diện đối tượng, thì coi như nhiệm vụ đã
hoàn thành. Tuy nhiên nếu đòi hỏi thêm về các chi tiết khác như vân gỗ hay màu
sắc,…thì với chừng ấy thông tin là chưa đủ.
Nhìn chung về mặt toán học người ta coi điểm biên của ảnh là điểm có sự
biến đổi đột ngột về độ xám.Như vậy phát hiện biên một cách lý tưởng là xác định
được tất cả các đường bao trong các đối tượng. Định nghĩa toán học của biênở trên
là cơ sở cho các kỹ thuật phát hiện biên. Điều quan trọng là sự biến thiên mức xám
giữa các ảnh trong một vùng thường là nhỏ, trong khi đó biến thiên mức xám của
điểm vùng giáp ranh (khi qua biên) lại khá lớn.
1.2.2. Phân loại các kỹ thuật phát hiện biên
Xuất phát từ định nghĩa toán học của biên người ta thường sử dụng 2
phương pháp phát hiện biên sau:
1.2.2.1.Phương pháp phát hiện biên trực tiếp:
Phương pháp này nhằm làm nổi biên dựa vào sự biến thiên về giá trị độ sáng
của điểm ảnh. kỹthuật chủ yếu dùng phát hiện biênở đây là kỹ thuật đạo hàm. Nếu
lấy đạo hàm bậc nhất của ảnh ta có phương pháp Gradient; nếu lấy đạo hàm bậc
hai ta có kỹ thuật Laplace. Hai phương pháp trên được gọi là phương pháp dò biên
cục bộ. ngoài ra người ta còn sử dụng phương pháp “đii theo đường bao”: dựa vào
nguyên lý qui hoạch hoạt động và được gọi là phương pháp dò biên tổng thể.
1.2.2.2.Phương pháp gián tiếp:
Nếu bằng cách nào đấy , ta phân được ảnh thành các vùng thì đường phân ranh
giữa các vùng đó chính là biên. việc phân vùng ảnh thường dựa vào kết cấu
(texture) bề mặt của ảnh.
Cũng cần lưu ý rằng, kỹ thuật dò biên và phân vùng ảnh là hai bài toán đối ngẫu
của nhau. Thực vậy, dò biên để thực hiện phân lớp đối tượng và một khi đã phân
lớp xong có nghĩa là đã phân vùng được ảnh. Và ngược lại, khi phân vùng, ảnh đã
phân lập được thành các đối tượng, ta có thể phát hiện được biên. Phương pháp dò
biên trực tiếp tỏ ra khá hiệu quả vì ít chịu ảnh hưởng của nhiễu. song nếu sự biến
thiên độ sáng không đột ngột, phương pháp này lại kém hiệu quả. Phương pháp dò
biên gián tiếp tuy có khó cài đặt song lại áp dụng khá tốt khi sự biến thiên độ sáng
nhỏ.
4 1.2.3. Qui trình phát hiện biên trực tiếp
b1) Khử nhiễu ảnh
Vì ảnh thu nhận thường có nhiễu, nên bước đầu tiên là phải khử nhiễu. việc
khử nhiễu được thực hiện bằng các kỹ thuật khử nhiễu khác nhau.
b2) Làm nổi biên
Tiếp theo là làm nổi biên bởi các toán tử đạo hàm
b3) Định vị điểm biên
Vì các kỹ thuật làm nổi biên có hiệu ứng phụ là tăng nhiễu , do vậy sẽ có
một số điểm biên giả cần loại bỏ.
b4) liên kết và trích chọn biên.
Như đã nói, phát hiện biên và phân vùng ảnh là một bài toán đối ngẫu. vì thế
cũng có thể phát hiện biên thông qua việc phân vùngảnh.
1.3. Một số phương pháp phát hiện biên cục bộ
1.3.1. Phương pháp gradient
Phương pháp gradient là phương pháp dò biên cục bộ dựa vào cực đạii của
đạo hàm. Theo định nghĩa, gradient là một véctơ có các thành phần biểu thị tốc độ
thay đổi giá trị của điểm ảnh theo hai hướng x và y . các thành phần của gradient
được tính bởi:
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH - ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ CNTT QUA MẠNG --------------------------------------------- Chuyên đề: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Tiểu luận: VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG MÔ HÌNH ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Học viên thực hiện : Võ Thị Thu Nguyệt Mã số học viên : CH1101112 Người hướng dẫn : GS.TS Hoàng Kiếm
MỤC LỤC MỤC LỤC ................................................................................................................... 2 LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 4 Chương 1: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ............................................................... 5 1.1 Tổng quan về các nguyên lý sáng tạo: ................................................................. 5 1.2 Phân tích: ............................................................................................................ 6 1.2.1 Nguyên tắc phân nhỏ: .......................................................................................... 6 1.2.2 Nguyên tắc tách khỏi: .......................................................................................... 7 1.2.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: ............................................................................. 7 1.2.4 Nguyên tắc phản đối xứng: .................................................................................. 8 1.2.5 Nguyên tắc kết hợp: ............................................................................................ 8 1.2.6 Nguyên tắc vạn năng: .......................................................................................... 8 1.2.7 Nguyên tắc chứa trong: ....................................................................................... 8 1.2.8 Nguyên tắc phản trọng lượng: ............................................................................. 9 1.2.9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: ........................................................................... 9 1.2.10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: ..................................................................... 9 1.2.11 Nguyên tắc dự phòng: .............................................................................. 9 1.2.12 Nguyên tắc đẳng thế: .............................................................................. 10 1.2.13 Nguyên tắc đảo ngược:........................................................................... 10 1.2.14 Nguyên tắc cầu hóa: ............................................................................... 10 1.2.15 Nguyên tắc linh động: ............................................................................ 11 1.2.16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”: ..................................................... 11 1.2.17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác: ...................................................... 11 1.2.18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học: .............................................. 12 1.2.19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ: ........................................................... 12 1.2.20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích: ....................................................... 12 1.2.21 Nguyên tắc vượt nhanh: ......................................................................... 12 1.2.22 Nguyên tắc biến hại thành lợi: ................................................................ 13 1.2.23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi: ................................................................ 13 1.2.24 Nguyên tắc sử dụng trung gian: .............................................................. 14 1.2.25 Nguyên tắc tự phục vụ: .......................................................................... 14 1.2.26 Nguyên tắc sao chép: ............................................................................. 14 1.2.27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”: ............................................................. 14 1.2.28 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học: .......................................................... 15 1.2.29 Nguyên tắc sử dụng các kết cấu khí và lỏng: .......................................... 15 1.2.30 Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng: ........................................... 15 1.2.31 Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ:..................................................... 16 1.2.32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc: ................................................................. 16 1.2.33 Nguyên tắc đồng nhất: ........................................................................... 16 1.2.34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần: ......................................... 17 1.2.35 Nguyên tắc thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng: ......................... 17 1.2.36 Nguyên tắc sử dụng sự chuyển pha: ....................................................... 17 1.2.37 Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt: ............................................................ 17 1.2.38 Nguyên tắc sử dụng chất oxy hóa mạnh: ................................................ 18 1.2.39 Nguyên tắc thay đổi độ trơ: .................................................................... 18 1.2.40 Nguyên tắc sử dụng vật liệu hợp thành composit: .................................. 1
Võ Thị Thu Nguyệt 4 LỜI MỞ ĐẦU Xu thế phát triển của khoa học công nghệ ngày càng trở nên mạnh mẽ, đòi hỏi cần phải có những ý tưởng sáng tạo mới để bắt kịp thời đại. Để có cơ sở cho những ý tưởng sáng tạo này, không thể không nắm được các nguyên lý sáng tạo cơ bản. Trong bài tiểu luận ngắn này, em xin trình bày lại một số nguyên lý sáng tạo mà GS.TS Phan Dũng đã tổng hợp từ bài viết của Atshuler “Lý thuyết giải các bài toán sáng chế”. Đồng thời phân tích việc vận dụng các nguyên lý sáng tạo này trong mô hình điện toán đám mây – một công nghệ đang phát triển hiện nay. Em xin chân thành cảm ơn thầy, GS.TS Hoàng Kiếm đã truyền đạt những kiến thức quý báu về phương pháp nghiên cứu khoa học cũng như tinh thần say mê tìm tòi sáng tạo trong khoa học. Bài viết còn nhiều sai xót do sự hạn chế về tài liệu cũng như kinh nghiệm thực tế, mong thầy thông cảm
Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Chương 1: Các nguyên lý sáng tạo Võ Thị Thu Nguyệt 5 Chương 1: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO 1.1 Tổng quan về các nguyên lý sáng tạo: Theo Atshuler , quy luật phát triển của khoa học kỹ thuật hiện nay, cũng như các ngành khác, đều tuân theo các nguyên lý sáng tạo cơ bản. Đó là 40 nguyên lý sáng tạo mà ông đã đúc kết trong “Lý thuyết giải các bài toán sáng chế”(TRIZ), đã được GS.TS Phan Dũng biên soạn thành tiếng Việt. 40 nguyên lý sáng tạo này bao gồm: - Nguyên tắc phân nhỏ. - Nguyên tắc tách khỏi - Nguyên tắc phẩm chất cục bộ - Nguyên tắc phản đối xứng - Nguyên tắc kết hợp - Nguyên tắc vạn năng - Nguyên tắc chứa trong - Nguyên tắc phản trọng lượng - Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ - Nguyên tắc thực hiện sơ bộ - Nguyên tắc dự phòng - Nguyên tắc đẳng thế - Nguyên tắc đảo ngược - Nguyên tắc cầu hóa - Nguyên tắc linh động - Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” - Nguyên tắc chuyển sang chiều khác - Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học - Nguyên tắc tác động theo chu kỳ - Nguyên tắc liên tục tác động có ích
Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Chương 1: Các nguyên lý sáng tạo Võ Thị Thu Nguyệt 6 - Nguyên tắc “vượt nhanh” - Nguyên tắc biến hại thành lợi - Nguyên tắc quan hệ phản hồi - Nguyên tắc sử dụng trung gian - Nguyên tắc tự phục vụ - Nguyên tắc sao chép - Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” - Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học - Nguyên tắc sử dụng các kết cấu khí và lỏng - Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng - Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ - Nguyên tắc thay đổi màu sắc - Nguyên tắc đồng nhất - Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần - Nguyên tắc thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng - Nguyên tắc sử dụng sự chuyển pha - Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt - Nguyên tắc sử dụng chất oxy hóa mạnh - Nguyên tắc thay đổi độ trơ - Nguyên tắc sử dụng vật liệu hợp thành composit Dưới đây chúng ta sẽ tiến hành phân tích các nguyên lý sáng tạo này và việc vận dụng chúng vào mô hình “Điện toán đám mây” như thế nào. 1.2 Phân tích: 1.2.1 Nguyên tắc phân nhỏ: Nội dung: - Chia đối tượng thành các phần độc lập: - Làm đối tượng trở nên tháo lắp đượcPhương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Chương 1: Các nguyên lý sáng tạo Võ Thị Thu Nguyệt 7 - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng. Nguyên tắc này thường dùng trong những trường hợp khó làm trọn gói, nguyên khối. Phân nhỏ đối tượng ra cho vừa sức, dễ thực hiện, cho phù hợp với những phương tiện hiện có… Sự thay đổi về lượng dẫn đến sự thay đổi về chất, cho nên, sự phân nhỏ đối tượng có thể làm cho đối tượng thêm những tính chất mới. Ví dụ: Phân nhỏ 1 chức năng lớn thành các module nhỏ hơn để dễ xử lý, dễ kiểm soát lỗi. 1.2.2 Nguyên tắc tách khỏi: Nội dung: - Tách phần gây “phiền phức” ra khỏi đối tượng. - Tách phần duy nhất “cần thiết” ra khỏi đối tượng. Một đối tượng có thể có nhiều tính chất “gây nhiễu”, ảnh hưởng xấu đến đối tượng, do đó cần phải tách phần “gây nhiễu” này ra để chỉ giữ lại những tính chất tốt. Đối tượng cũng có thể chỉ có duy nhất 1 phần là tốt, cần thiết, còn các phần khác không quan trọng, nên cần tách thành phần cần thiết này ra khỏi đối tượng để sử dụng tính chất cần thiết này. Ví dụ: Sử dụng phương pháp lọc nhiễu để tách nhiễu âm ra khỏi âm thanh được thu, để được chất lượng âm thanh tốt hơn. 1.2.3 Nguyên tắc 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. Nguyên tắc này phản ánh khuynh hướng phát triển từ đơn giản sang phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng. Các đối tượng đầu tiên thường có tính đồng nhất cao về vật liệu, cấu hình, chức năng, thời gian, không gian… với các phần trong đối tượng. Dưới sự tác động của thời gian và ngoại cảnh, một số tính chất của đối tượng thay đổi cho phù hợp với hoàn cảnh nhằm phục vụ tốt nhất chức năng chính hoặc mở rộng chức năng chính đó. Ví dụ: Bàn phím máy tính, thay vì sắp xếp theo thứ tự chữ cái ABC( phẩm chất toàn cục), người ta sắp xếp theo vị trí những chữ cái thường hay được đánh nhất để tiện cho việc gõ phím ( phẩm chất cục bộ).
MỤC LỤC MỤC LỤC ................................................................................................................... 2 LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 4 Chương 1: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ............................................................... 5 1.1 Tổng quan về các nguyên lý sáng tạo: ................................................................. 5 1.2 Phân tích: ............................................................................................................ 6 1.2.1 Nguyên tắc phân nhỏ: .......................................................................................... 6 1.2.2 Nguyên tắc tách khỏi: .......................................................................................... 7 1.2.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: ............................................................................. 7 1.2.4 Nguyên tắc phản đối xứng: .................................................................................. 8 1.2.5 Nguyên tắc kết hợp: ............................................................................................ 8 1.2.6 Nguyên tắc vạn năng: .......................................................................................... 8 1.2.7 Nguyên tắc chứa trong: ....................................................................................... 8 1.2.8 Nguyên tắc phản trọng lượng: ............................................................................. 9 1.2.9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: ........................................................................... 9 1.2.10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: ..................................................................... 9 1.2.11 Nguyên tắc dự phòng: .............................................................................. 9 1.2.12 Nguyên tắc đẳng thế: .............................................................................. 10 1.2.13 Nguyên tắc đảo ngược:........................................................................... 10 1.2.14 Nguyên tắc cầu hóa: ............................................................................... 10 1.2.15 Nguyên tắc linh động: ............................................................................ 11 1.2.16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”: ..................................................... 11 1.2.17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác: ...................................................... 11 1.2.18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học: .............................................. 12 1.2.19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ: ........................................................... 12 1.2.20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích: ....................................................... 12 1.2.21 Nguyên tắc vượt nhanh: ......................................................................... 12 1.2.22 Nguyên tắc biến hại thành lợi: ................................................................ 13 1.2.23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi: ................................................................ 13 1.2.24 Nguyên tắc sử dụng trung gian: .............................................................. 14 1.2.25 Nguyên tắc tự phục vụ: .......................................................................... 14 1.2.26 Nguyên tắc sao chép: ............................................................................. 14 1.2.27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”: ............................................................. 14 1.2.28 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học: .......................................................... 15 1.2.29 Nguyên tắc sử dụng các kết cấu khí và lỏng: .......................................... 15 1.2.30 Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng: ........................................... 15 1.2.31 Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ:..................................................... 16 1.2.32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc: ................................................................. 16 1.2.33 Nguyên tắc đồng nhất: ........................................................................... 16 1.2.34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần: ......................................... 17 1.2.35 Nguyên tắc thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng: ......................... 17 1.2.36 Nguyên tắc sử dụng sự chuyển pha: ....................................................... 17 1.2.37 Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt: ............................................................ 17 1.2.38 Nguyên tắc sử dụng chất oxy hóa mạnh: ................................................ 18 1.2.39 Nguyên tắc thay đổi độ trơ: .................................................................... 18 1.2.40 Nguyên tắc sử dụng vật liệu hợp thành composit: .................................. 1
Võ Thị Thu Nguyệt 4 LỜI MỞ ĐẦU Xu thế phát triển của khoa học công nghệ ngày càng trở nên mạnh mẽ, đòi hỏi cần phải có những ý tưởng sáng tạo mới để bắt kịp thời đại. Để có cơ sở cho những ý tưởng sáng tạo này, không thể không nắm được các nguyên lý sáng tạo cơ bản. Trong bài tiểu luận ngắn này, em xin trình bày lại một số nguyên lý sáng tạo mà GS.TS Phan Dũng đã tổng hợp từ bài viết của Atshuler “Lý thuyết giải các bài toán sáng chế”. Đồng thời phân tích việc vận dụng các nguyên lý sáng tạo này trong mô hình điện toán đám mây – một công nghệ đang phát triển hiện nay. Em xin chân thành cảm ơn thầy, GS.TS Hoàng Kiếm đã truyền đạt những kiến thức quý báu về phương pháp nghiên cứu khoa học cũng như tinh thần say mê tìm tòi sáng tạo trong khoa học. Bài viết còn nhiều sai xót do sự hạn chế về tài liệu cũng như kinh nghiệm thực tế, mong thầy thông cảm
Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Chương 1: Các nguyên lý sáng tạo Võ Thị Thu Nguyệt 5 Chương 1: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO 1.1 Tổng quan về các nguyên lý sáng tạo: Theo Atshuler , quy luật phát triển của khoa học kỹ thuật hiện nay, cũng như các ngành khác, đều tuân theo các nguyên lý sáng tạo cơ bản. Đó là 40 nguyên lý sáng tạo mà ông đã đúc kết trong “Lý thuyết giải các bài toán sáng chế”(TRIZ), đã được GS.TS Phan Dũng biên soạn thành tiếng Việt. 40 nguyên lý sáng tạo này bao gồm: - Nguyên tắc phân nhỏ. - Nguyên tắc tách khỏi - Nguyên tắc phẩm chất cục bộ - Nguyên tắc phản đối xứng - Nguyên tắc kết hợp - Nguyên tắc vạn năng - Nguyên tắc chứa trong - Nguyên tắc phản trọng lượng - Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ - Nguyên tắc thực hiện sơ bộ - Nguyên tắc dự phòng - Nguyên tắc đẳng thế - Nguyên tắc đảo ngược - Nguyên tắc cầu hóa - Nguyên tắc linh động - Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” - Nguyên tắc chuyển sang chiều khác - Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học - Nguyên tắc tác động theo chu kỳ - Nguyên tắc liên tục tác động có ích
Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Chương 1: Các nguyên lý sáng tạo Võ Thị Thu Nguyệt 6 - Nguyên tắc “vượt nhanh” - Nguyên tắc biến hại thành lợi - Nguyên tắc quan hệ phản hồi - Nguyên tắc sử dụng trung gian - Nguyên tắc tự phục vụ - Nguyên tắc sao chép - Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” - Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học - Nguyên tắc sử dụng các kết cấu khí và lỏng - Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng - Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ - Nguyên tắc thay đổi màu sắc - Nguyên tắc đồng nhất - Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần - Nguyên tắc thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng - Nguyên tắc sử dụng sự chuyển pha - Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt - Nguyên tắc sử dụng chất oxy hóa mạnh - Nguyên tắc thay đổi độ trơ - Nguyên tắc sử dụng vật liệu hợp thành composit Dưới đây chúng ta sẽ tiến hành phân tích các nguyên lý sáng tạo này và việc vận dụng chúng vào mô hình “Điện toán đám mây” như thế nào. 1.2 Phân tích: 1.2.1 Nguyên tắc phân nhỏ: Nội dung: - Chia đối tượng thành các phần độc lập: - Làm đối tượng trở nên tháo lắp đượcPhương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học Chương 1: Các nguyên lý sáng tạo Võ Thị Thu Nguyệt 7 - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng. Nguyên tắc này thường dùng trong những trường hợp khó làm trọn gói, nguyên khối. Phân nhỏ đối tượng ra cho vừa sức, dễ thực hiện, cho phù hợp với những phương tiện hiện có… Sự thay đổi về lượng dẫn đến sự thay đổi về chất, cho nên, sự phân nhỏ đối tượng có thể làm cho đối tượng thêm những tính chất mới. Ví dụ: Phân nhỏ 1 chức năng lớn thành các module nhỏ hơn để dễ xử lý, dễ kiểm soát lỗi. 1.2.2 Nguyên tắc tách khỏi: Nội dung: - Tách phần gây “phiền phức” ra khỏi đối tượng. - Tách phần duy nhất “cần thiết” ra khỏi đối tượng. Một đối tượng có thể có nhiều tính chất “gây nhiễu”, ảnh hưởng xấu đến đối tượng, do đó cần phải tách phần “gây nhiễu” này ra để chỉ giữ lại những tính chất tốt. Đối tượng cũng có thể chỉ có duy nhất 1 phần là tốt, cần thiết, còn các phần khác không quan trọng, nên cần tách thành phần cần thiết này ra khỏi đối tượng để sử dụng tính chất cần thiết này. Ví dụ: Sử dụng phương pháp lọc nhiễu để tách nhiễu âm ra khỏi âm thanh được thu, để được chất lượng âm thanh tốt hơn. 1.2.3 Nguyên tắc 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. Nguyên tắc này phản ánh khuynh hướng phát triển từ đơn giản sang phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng. Các đối tượng đầu tiên thường có tính đồng nhất cao về vật liệu, cấu hình, chức năng, thời gian, không gian… với các phần trong đối tượng. Dưới sự tác động của thời gian và ngoại cảnh, một số tính chất của đối tượng thay đổi cho phù hợp với hoàn cảnh nhằm phục vụ tốt nhất chức năng chính hoặc mở rộng chức năng chính đó. Ví dụ: Bàn phím máy tính, thay vì sắp xếp theo thứ tự chữ cái ABC( phẩm chất toàn cục), người ta sắp xếp theo vị trí những chữ cái thường hay được đánh nhất để tiện cho việc gõ phím ( phẩm chất cục bộ).
Đăng ký:
Nhận xét (Atom)