Post on 29-Aug-2019
1
Chương 2: Phương pháp
nghiên cứu khoa học Giảng viên: Nguyễn Văn Hòa
Khoa CNTT – ĐH An Giang
2
Nội dung Các khái niệm
Một số phương pháp nghiên cứu khoa học
Các bước cơ bản trong quá trình NCKH
Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Khoa
học máy tính / Kỹ thuật phần mềm
3
Nghiên cứu khoa học
Sản phẩm của nghiên cứu khoa học: Tri thức (phát minh, phát hiện, sáng chế)
Tính hiện hữu của đối tượng nghiên cứu Sẵn có hoặc khám phá
Sở hữu kết quả nghiên cứu khoa học Tác quyền / tác giả Tài sản chung của nhân loại Ví dụ: các định lý, các tiên đề, giải thuật, mô hình
Hệ thống tri thức về thế giới
CẤU TRÚC – QUI LUẬT Mô tả
Giải thích ?
Thế giới khách quan
Tự nhiên – Xã hội
4
Phương pháp nghiên cứu KH
Khác biệt cơ bản giữa nghiên cứu và trải nghiệm Mục tiêu & phương pháp cụ thể Thực hiện một cách có hệ thống
Phương pháp nghiên cứu khoa học Tập hợp các biện pháp, thao tác có thứ tự được dùng
trong hoạt động NCKH nhằm đạt những được mục tiêu nhất định
TRI THỨC ĐÚNG ĐẮN
KHÁCH QUAN
Trải nghiệm,
Học tập,
Nghiên cứu,
5
PP nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu thông qua sách vở, tài liệu, các học
thuyết và tư tưởng
Nghiên cứu lý thuyết thuần túy: nghiên cứu để bác bỏ,
ủng hộ, hay làm rõ một quan điểm / lập luận lý thuyết
nào đó
Nghiên cứu lý thuyết ứng dụng: lý thuyết là cơ sở cho
hành động. Giúp tìm hiểu các lý thuyết được áp dụng
như thế nào trong thực tế, các lý thuyết có ích như thế
nào...
6
PP nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu các vấn đề liên quan đến các hoạt
động của đời sống thực tế trong tự nhiên, khoa
học kỹ thuật và công nghệ, …
Nghiên cứu hiện tượng thực tế (thông qua khảo sát
thực tế)
Nghiên cứu hiện tượng trong điều kiện có kiểm soát
(thông qua thí nghiệm)
Thông thường một nghiên cứu thường liên quan
đến cả hai khía cạnh thực nghiệm và lý thuyết
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: là bản chất của sự vật hay
hiện tượng cần xem xét và làm rõ trong nhiệm vụ
nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu: đối tượng nghiên cứu được
khảo sát trong phạm vi nhất định về mặt thời gian,
không gian và lĩnh vực nghiên cứu.
7
Mục đích và mục tiêu nghiên cứu Mục đích nghiên cứu: là sự sắp đặt công việc hay
điều gì đó được đưa ra trong nghiên cứu. Mục
đích trả lời câu hỏi: “nhằm vào việc gì” hoặc “để
phục vụ cho điều gì” và mang ý nghĩa thực tiễn
của nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu: là nền tảng hoạt động của
đề tài và làm cơ sở cho việc đánh giá kế hoạch
nghiên cứu đã đưa ra và là điều mà kết quả phải
đạt được. Mục tiêu trả lời câu hỏi “làm cái gì ?” 8
Phương pháp tưu duy khoa học Phương diễn dịch (deductive method): theo pháp
hướng từ trên xuống (top down), hữu ích để kiểm
chứng các giả thiết và lý thuyết
Phương pháp quy nạp (inductive method): theo
hướng từ dưới lên (bottom up), phù hợp để xây
dựng giả thiết và lý thuyết
9
10
Phương pháp tưu duy khoa học Diễn dịch (deductive)
Là hình thức đi từ cái chung đến cái riêng
Diễn dịch trực tiếp: gồm một tiền đề và một kết đề,VD: 1 tiền đề: Mỗi người đều có nhu cầu và mong muốn thoả mãn
nhu cầu của mình
1 kết đề: Nếu doanh nghiệp sản xuất sản phẩm đúng theo nhu
cầu của khách hàng thì doanh nghiệp sẽ thành công
Diễn dịch gián tiếp: gồm một số tiền đề và một kết đề, vd Tiền đề chính: Mọi người đều chết
Tiền đề phụ: Ông Socrát là người
Kết luận: Ông Socrát rồi cũng phải chết thôi.
11
Phương pháp tưu duy khoa học Quy nạp (inductive)
Là hình thức đi từ cái riêng đến cái chung Quy nạp hoàn toàn: đi từ tất cả cái riêng đến cái chung
Tiền đề riêng: Nam, Bắc, Ðông và Tây tham dự lớp đều đặn Tiền đề riêng: Nam, Bắc, Ðông và Tây đạt đuợc điểm cao Kết luận: Sinh viên tham dự lớp đều đặn thì đạt đuợc điểm cao
Quy nạp không hoàn toàn: đi từ một số cái riêng đến cái chung VD: Thăm dò 350 phụ nữ đi chợ Long Xuyên cho thấy 77%
không biết gì về rau sạch và rau an toàn, 21% cho rằng cả hai là như nhau. Căn cứ kết quả này, có thể kết luận: phần đông nguời tiêu dùng thành phố chưa có thông tin cơ bản về thực phẩm này.
Phương pháp tưu duy khoa học Diễn dịch (deductive) Quy nạp (inductive)
12
Lý thuyết
Giả thuyết
Thu thập DL và phân
tích DL
Kiểm định giả thuyết
Điều chỉnh lí thuyết
Giả thuyết
Câu hỏi nghiên cứu
Thu thập DL và phân
tích DL
Kiểm định giả thuyết
Đề lí thuyết
13
Phương pháp tưu duy khoa học
14
Cấu trúc của phương pháp luận NCKH phải sử dụng phương pháp khoa học bao gồm:
chọn phương pháp thích hợp (luận chứng) để
chứng minh mối quan hệ giữa các luận cứ và giữa
toàn bộ luận cứ với luận đề;
cách đặt giả thuyết hay phán đoán sử dụng các luận
cứ và phương pháp thu thập thông tin và xử lý
thông tin để xây dựng luận đề.
15
Cấu trúc của phương pháp luận Luận đề: là một “phán đoán” hay một “giả thuyết”
cần được chứng minh. Luận đề trả lời câu hỏi “cần
chứng minh điều gì?” trong NC.
Luận cứ: bao gồm thu thập thông tin, các tài liệu tham
khảo, quan sát và thực nghiệm
Luận cứ được làm cơ sở để chứng minh luận đề.
Luận cứ trả lời câu hỏi “Chứng minh bằng cái gì?”.
Luận cứ lý thuyết: là các lý thuyết, luận điểm, tiền đề,
định lý, định luật, qui luật. Còn gọi là cơ sở lý luận
Luận cứ thực tiễn: dựa trên cơ sở số liệu thu thập, quan
sát và làm thí nghiệm.
16
Cấu trúc của phương pháp luận Luận chứng:
Là cách thức, phương pháp tổ chức một phép chứng minh
một luận đề, nhằm xác định mối liên hệ giữa các luận cứ
và giữa luận cứ với luận đề.
Luận chứng trả lời câu hỏi “Chứng minh bằng cách nào?”
Ví dụ: kết hợp các phương pháp tư duy (phép suy luận)
diễn dịch, qui nạp và loại suy; hoặc phương pháp tiếp cận
và thu thập thông tin làm luận cứ khoa học, thu thập số
liệu thống kê trong thự nghiệm hay trong các nghiên cứu
điều tra.
17
Đề xuất nghiên cứu Một đề xuất nghiên cứu chứa các thông tin sau
Lựa chọn chủ đề
Mục tiêu nghiên cứu
Giả thuyết nghiên cứu
Bối cảnh nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Kết quả dự đoán
Thu thập & xử lý số liệu
18
Tiến trình nghiên cứu Bước 0: Xác định vấn đề nghiên cứu
Xác định lĩnh vực nghiên cứu, thu hẹp lại thành một
vấn đề nghiên cứu cụ thể
Phải am hiểu vấn đề nghiên cứu và những khái niệm
liên quan
Kết hợp với bước 1 để tìm hiểu các khái niện, lý
thuyết và những vấn đề nghiên cứu trước
Xác định những loại dữ liệu cần thu thập
19
Tiến trình nghiên cứu (tt) Bước 1: Tìm hiểu các khái niện, lý thuyết và các
nghiên cứu có liên quan
Tóm tắt lại tất cả các lý thuyết và nghiên cứu trước đây
có liên quan
Chỉ sử dụng những lý thuyết thật sự liên quan và phù
hợp có thể giải quyết vấn đề cần nghiên cứu
Đánh giá và rút ra bài học kinh nghiệm về phương
pháp nghiên cứu từ các nghiên cứu trước
20
Tiến trình nghiên cứu (tt) Bước 2: Xây dựng giả thuyến nghiên cứu
Dựa trên cơ sở của vấn đề nghiên cứu và những lý
thuyết có liên quan
Thông qua nghiên cứu có thể kiểm định tính hợp lý
hoặc những hệ quả của nó
→ Xác định mục tiêu của vấn đề nghiên cứu
Mục đích của cả quá trình nghiên cứu sẽ là kiểm định
tính hợp lý của giả thuyết
21
Tiến trình nghiên cứu (tt) Bước 3: Thu thập dữ liệu hoặc quan sát
Dữ liệu cơ cấp và dữ liệu thứ cấp
Dữ liệu cơ cấp thu trực tiếp từ đối tượng nghiên cứu
Quan sát các hiện tượng
Kết quả thực nghiêm (chạy chương trình)
Phỏng vấn và lấy cá nhân
Dữ liệu thứ cấp được tổng hợp từ dữ liệu cơ cấp
Số liệu thống kê
Số liệu tổng hợp
Báo cáo nghiên cứu
22
Tiến trình nghiên cứu (tt) Bước 4: Chấp nhận đưa ra kết quả nghiên cứu
Dựa vào số dữ liệu và giả thuyết phải trả lời
Kết luận như thế nào về giả thuyết nghiên cứu
Ý nghĩa có nó đối với vấn đề nghiên cứu
Ý nghĩa về mặt học thuật và thực tiễn
Viết báo cáo hay bài báo khoa học
23
Tiến trình nghiên cứu (tt)
Nguồn: http://www.idt.mdh.se/kurser/ct3340
24
Khoa học máy tính Khoa học : là tri thức (sự hiểu biết về thế giới)
Khoa học máy tính : là tri thức hay sự hiểu biết về
máy tính và sự tính toán (computing)
Công nghệ (Engineering): là xây dựng hay sản
xuất các sản phẩm
Khoa học kỹ thuật: là phương pháp xây dựng /
sản xuất (thiết kế) các sản phẩm
25
Khoa học máy tính (tt)
Nguồn: http://www.idt.mdh.se/kurser/ct3340
26
Nghiên cứu: khoa học máy tính Nội dung nghiên cứu chủ đạo của khoa học máy
tinh bao gồm các lý thuyết cho sự hiểu biết về:
Hệ thống máy tính và các phương pháp;
Phương pháp thiết kế;
Giải thuật và các công cụ;
Các phương pháp kiểm thử;
Phương pháp phân tích và kiểm chứng;
Biểu diễn tri thức và thực hiện
Nguồn: cours8101 ()
27
Nghiên cứu khoa học máy tính ... Các lãnh vực đang được nghiên cứu tại các viện,
trường đại học
Web service, web semantic
Network & telecommunication services
Architecture & software (security & reliability)
Media & interaction
Large database management
Recognition
28
Nghiên cứu khoa học máy tính ... Bốn yếu tố cơ bản quyết định khi chọn một đề tài
nghiên cứu
Nhận thấy rất thích thú đề tài đó
Có thể kết thúc đề tài trong khoản thời gian hợp lý nào?
Phải ước lượng được yêu cầu về tài nguyên trong thời
gian thực hiện đề tài
Có thể đóng góp về mặt khoa học cho lãnh vực của đề
tài hoặc một phần của đề tài
29
Phương pháp nghiên cứu Cách giải quyết 1 vấn đề cụ thể là chưa đủ
Phải dựa trên nền tản tri thức liên quan đến vấn đề
nghiên cứu
Các phương pháp tiếp cận
Phương pháp diễn dịch
Phương pháp quy nạp
Xây dựng mô hình (simulation)
Phương pháp định tính
30
Phương pháp diễn dịch Phương pháp luận lý thuyết
Def. - Theorem - Proof
Khoa học máy tính lý thuyết
Phân tích giải thuật: tính độ phức tạp của giải thuật sắp
xếp danh sách các số nguyên
(n), (n2)?
Chi phí của giải pháp bao gồm: thời gian thực thi, yêu
cầu bộ nhớ và điện năng tiêu thu
Một Plateform cụ thể
Ngôn ngữ lập trình
31
Phương pháp quy nạp Dùng cách tiếp cận thực nghiệm
Giả thuyết
Thực nghiệm/ đánh giá kết quả chứng minh giả
thuyết
Kết luận khoa học
32
Xây dựng mô hình, giả lập Xây dựng mô hình
Đánh giá mô hình qua các khía cạnh của hệ thống
mô phỏng
Tiến hành thực nghiệm mô phỏng
Tổng hợp kết quả vào hệ thống thực
33
Phương pháp định tính Giải thích (hiện tượng xã hội)
Quan sát
Xây dựng mô hình để diễn giải (lý thuyết)
Tinh chỉnh … kiểm thử … thảo luận …hiểu xâu
hơn vấn đề
34
Tiếp cận NCKH trong C.S.
Nguồn: http://www.idt.mdh.se/kurser/ct3340
35
Kết quả NC trong CS Kết quả nghiên cứu
Tri thức!!!, VD kết quả không tốt (publications)
Các giải thuật, các phương pháp
Kết quả/đánh giá thực nghiệm
Không phải luôn luôn thiết lập được (điều gi xảy ra nếu
tôi thử nghiệm X)
Tiến hành nhiều thực nghiệm và so sánh kết quả
Phương pháp đánh giá (PP thống kê)
36
Vài kết quả thực tế …