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 …