Kỉ niệm 100 năm ngày sinh Alan Turing

Turing là một trong những nhà khoa học lớn bị lãng quên của thế kỷ XX, cho dù ông là cha đẻ của máy tính, hay ít nhất cũng là một phần lý thuyết tạo ra nó. Sự đóng góp to lớn của ông đã quyết định sự chiến thắng của phe Đồng Minh trong Thế chiến II.

Cha đẻ của khái niệm "máy tính"

Alan Turing sinh ngày 23 tháng6 năm 1912 tại Luân Đôn. Cha làm trong ngành thuế và phải sang làm việc tại Ấn Độ. Năm 1913, mẹ ông cũng rời nước Anh sang Ấn Độ theo chồng, để lại bé Alan mới được 1 tuổi nuôi bởi hết người giám hộ này tới người giám hộ khác trong các trường nội trú. Alan khôngphải là một học trò giỏi. Các giáo viên luôn phê bình ông là người học trò lơ đễnh. Năm 15 tuổi, ông gặp Christopher Morton và hai người bạn này đã cùng nhau trao đổi đam mê khoa học. Nhưng quan hệ này dẫn tới sự mập mờ giữa tình bạn và tình yêu. Nhưng việc Christopher mất vào tháng hai năm 1930 đã làm Turing hết sức bối rối.

Máy viết mật mã Enigma đã khiến quân đồng minh đau đầu mất một thời gian dài

Tuy vậy, ông cũng thi đậu trường King's College tại Cambridge. Tại đây, tài năng của ông được phát triển vì không ai chế nhạo bệnh đồng tính luyến ái và bề ngoài khác biệt của ông. Tại trường, mỗi người đều giữ được cá tính của riêng mình. Alan thường để tóc tai, quần áo lôi thôi, lườicạo râu, thích đạp xe đạp, đeo một chiếc đồng hồ ở thắt lưng để xem thời gian đạp xe và luôn có một mặt nạ phòng khí độc đeo trên mặt đểphòng dị ứngphấn hoa (hay fever). Ngoài việc ham thích môn thể thao chạy bộ, Alan còn thích những công trình về cơ học lượng tử của John Von Neumann.

Cho dù ông lập dị, nhưng khả năng toán họccũng như những việc làm của ông thật đặc sắc. Năm 1924 Turing in mộtbài báo chứng tỏ rằng toán học luôn chứa những trạng thái mà không thể chứngminh hay bắtbẻ. Ngoài ra, ông dự định làm một chiếc máy có thể tính được bất cứ con số nào. Cái máy đó bao gồm một bộ phận điều khiển (control unit) và một bộ nhớ, có thểhoàn thiện nhiều thao táccơ bản: đọc, viết hay xóa nhữngký hiệu trên băng (tape) và cho băng chạy tới hay chạy lui. "Máy Turing" đơn giảnnày dùng làm mẫu cho cácmáy tính số sau này.

Ông cũng thích môn sinh học, đặc biệt là mạng nối giữa các dây thần kinh. Ông tự hỏi: "Tại sao các máy quá tài tình trong việc tính toán mà lại hạn chế sự mô phỏng những hành động tự nhiên giản dị nhất của người như đi lại, cầm cái ly...)?"

Trướctuổi 30, ông đã tưởng tượng ra những nền tảng căn bản cho một máy tính số (digital computer) hiện đại sau này và ông luôn là người dẫn đầu về lý thuyết cơ bản của trí thôngminh nhân tạo (artificial intelligence).

Là người nghĩ ra việc chế tạo một chiếc máy thông dụng cho toàn thế giới (universal machine), tìm ra cách thức để một máy tính có thể làm rất nhiều chuyện, tiếc thay Turing không còn sống để thấy sự tiến triển khổng lồ của ngành thông tin và máy tính.

Phá mật mã phát xít Đức

Trướccông chúng, ông làmột nhà toán họctài ba, đã giúp phe Đồng minh chiến thắng trong Thế chiến II thắng nhờ giải được các mật mã số của quân Đức. Tuy nhiên, trong nội tâm, Turing là một ngườinhát gan, luôn xấu hổ, sống lập dị và bị đối xử tàn bạo. Chính cách sống cách biệt của ông đã dẫn tới cái chết đau thương lúc ông mới 41 tuổi.

Năm 1935, ông đưa ra khái niệm algorithme (thuật toán). Chiếc máy Turing có khả năng thực hiện cả một quá trình algorithme. Những máy tính hiện đại chính là được thực hiện dựa trên nền móng của chiếc máy Turing. Năm 1936, Turing đến Đại học Princeton (Mỹ). Tại đây, ônglấy bằngPhD Toán học và làm việcvới nhà toánhọc người Mỹ gốc Hungary là John von Neumann (1903-1957), người rất nổi tiếng với Cơ học lượng tử. Nhờ đó, Turing đã học thêm về xác suất và logique.

Turing trở về Anh quốc năm 1938. Liền sau đó ông vào quân đội Anh để phục vụ cho cuộc chiến sắp đến. Đầu Thế chiến II, quân đội phát xít Đức liêp tiếp thắng trận trên biển.Một trong những chìa khóa giúp chúng chiến thắng là việc sử dụng máy viết mật mã Enigma, một máy mã hóa điện từ, để giúp bộ tham mưu phát xít Đức truyền những thông điệp cho các tàu ngầm. Những thông điệp này phe các nước Đồng Minh có được nhưng không thểgiải được. Do đó quân đội Anh đã bí mật thành lập một cơ quan tối mật có nhiệm vụ "bẻ khoá mật mã" nhằm giải các mật mã từ máy Enigme của phát xít Đức. Nhóm này gồm 10.000 nhà nghiên cứu, thư ký và thậm chí cả các nhà vô địch cờ vua, nhà nghiên cứu về Ai Cập để tìm hiểu cơ chế của máy Egnima.

Turing đã tới Bletchley Park, nơi đặt cơ quan tối mật nói trên để giúp đỡ quân đội Anh thiết kế máy tính Bombe, một máy tính có tốc độ xử lý rất nhanh có thể giải mã và thử hàng ngàn mật mã khác nhau. Turing làm việc với Gordon Welchman, một nhà toán học khác. Trước khi chiến tranh chấm dứt, ông đã cho ra đời một máy tính điện tử có tên máy Kolossus, dùng để giải mã tất cả những thông điệp của phía phát xít Đức.

Kết cục buồn

Sau chiến tranh, ông trở lại làm việc ở Cambridge và hy vọng sống một cuộc đời bình dị như ông mong muốn. Nhưng Bộ phận toán học của Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia Anh (NPL) lúc đó vừa mới thành lập lại muốn ông tạo ra được chiếc máy Turing, tức là Chiếc máy tự động tính toán (Automatic Computing Engine) hay chiếc máy tính mà chúng ta thường dùng ngày nay. Ông đã đồng ý. Tuy nhiên, thói quan liêu, trì trệ đã cản trở công việc của Turing. Phần lớn các đề nghị của ông bị bỏ qua, quên lãng hoặc không thừa nhận. Thế là ông buộc phải rời bỏ NPL để làm một công việc khác ở Cambridge trước khi nhận lời chuyển sang Đại học Manchester, nơi một chiếc máy tính khác đang được xây dựng từ những gợi ý của Turing từ năm 1937.

Từ các nghiên cứu của mình, Turing tin tưởng được sẽ chế tạo được các máy tính có thể tự nhận thức (tính toán). Ông đã đưa ra ý tưởng rằng có thể làm được một chiếc máy tự học và thay đổi các lệnh điều khiển. Trong một bài báo nổi tiếng công bố năm 1950 trên Mind, một tạp chí triết học, Turing đưa ra khái niệm "phép thử bắt chước" (imitation test) mà sau này người ta gọi là Turing test. Hãy tưởng tượng rằng có một người ngồi trong một phòng kín và nghe liên tiếp các câu hỏi từ một người và một máy tính. Nếu người trả lời không phân biệt được câu hỏi nào là của người, câu hỏi nào của máy tính, lúc đó có thể nói máy tính đã có khả năng "suy nghĩ" giống như người.

Turing cũng được coi là người hùng trong việc tạo ra trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence) một phần nhờ câu nói: "Vào một ngày nào đó, các quí bà sẽ đem máy tính theo mình trong lúc đi dạo ở công viên và thích thú nói với nhau rằng: "Chiếc máy tính nhỏ của tôi nói rằng thời tiết sáng nay thật đẹp!". Những gì mà Turing mường tượng ra đã trở thành thực tế của ngày hôm nay. Chỉ tiếc rằng ông không còn sống để nhìn thấy những thành quả này.

Tại Manchester, Turing báo với cảnh sát về việc nhà ông mất trộm và nghi ngờ rằng thủ phạm có thể là một người có quan hệ với ông. Chính việc thẳng thắn nói mình mắc chứng đồng tính luyến ái đã gây rắc rối cho ông. Ở nước Anh lúc đó, đồng tính luyến ái bị coi là một tội và Turing bị đưa ra toà và kết án "phạm tội khiếm nhã" vào năm 1952. Thoát bị tù nhưng ông bị buộc phải tiêm hóc môn nữ tính vào người để trở thành phụ nữ. Bị xúc phạm quá mạnh, ông đã ăn một trái táo có tẩm chất độc cyanur (cyanide) và qua đời vào ngày 7/6/1954, lúc mới có 41 tuổi.

Anh Trí (theo Vietscience và Time) Báo Tia Sáng (số 14 - 20.10.2005)