Alan Turing (1912-1954) Cha đẻ của ngành khoa học máy tính

Alan Turing (1912 - 1954) được xem là cha đẻ của ngành khoa học máy tính, tất cả những chiếc máy tính đang được chúng ta sử dụng ngày nay đều được phát triển dựa trên mô hình toán học đặt ra trong công trình nghiên cứu gồm 36 trang của ông vào năm 1936. (Computable numbers with an Application to the Entscheidungsproble)
alan

Hãy cùng mình tìm hiểu về những thành tựu mà Alan Turing đã đóng góp cho ngành khoa học máy tính trong suốt cuộc đời của ông.

Sau khi tốt nghiệp tại King’s Colledge của Đại học Cambridge với bằng danh dự, ông ở lại trường làm nghiên cứu sinh toán học. Ông đã viết nhiều bài báo khoa học với những chủ đề mới lạ, chưa ai khai phá như: vấn đề những con số có thể tính được, vấn đề thuật toán và logic,… và cho rằng có thể dùng máy để tính toán thay người.

Năm 1936, Alan Turing phát minh ra máy Turing, đây là một thí nghiệm ý tưởng hơn là một computer thực tế: “chiếc máy” được quan niệm gồm một đầu quét (scanning head) có thể đọc và viết ký hiệu trên một băng giấy dài vô tận, được kiểm soát bởi một “bảng các hướng dẫn” (instructions table, bây giờ được gọi là một chương trình, program). Turing cũng chứng minh rằng máy ông có tính chất “phổ quát” (universal) theo nghĩa nó có thể tính toán bất cứ hàm số có thể tính toán được. Ông còn khẳng định, máy ông có thể giải quyết các vấn đề không chỉ trong toán học, mà còn trong mỗi lãnh vực có thể xử lý được của tri thức con người. Nói tóm lại, Máy Turing tượng trưng cho tất cả năng lực logic của computer hiện đại.
1_yKefpXZUdyrtXDlvg_8OPw

Năm 1939, trong chiến tranh thế giới thứ hai, Turing từng làm việc tại Bletchley Park, trung tâm giải mật mã của Anh. Lúc này, phe các nước Đồng minh đã có được những thông điệp từ chiếc máy viết mật mã Enigma của phát xít Đức, nhưng không thể giải mã được. Với triết lý “Chỉ có một cỗ máy mới có thể đánh bại một cỗ máy khác”, thay vì dùng con người để giãi mã Enigma, Turing đã sáng chế ra nhiều kỹ xảo để phá mật mã của Đức, trong đó có phương pháp nối các máy giải mật mã lại với nhau thành một bộ Bombe, một máy điện-cơ để tìm ra công thức cài đặt cho máy Enigma. Phát minh ra máy Bombe đã giải mã thành công máy Enigma của Đức Quốc xã, góp phần rút ngắn Thế chiến II xuống 2 năm, và nhờ vậy cứu được hàng triệu mạng người vô tội.
c5bad8440aab43af087fbe22db84f784
Người ta cho rằng, máy Bombe do Turing và các đồng nghiệp sáng chế trong chiến tranh chính là thế hệ máy tính đầu tiên của loài người.

Sau chiến tranh, Turing làm việc tại phòng thí nghiệm vật lý quốc gia và đã tạo ra một trong những đồ án đầu tiên cho máy tính có khả năng lưu trữ chương trình (stored-program computer). Năm 1947 ông chuyển đến Đại học Victoria tại Manchester để làm việc, viết nhiều phần mềm cho Manchester Mark I - một trong những máy tính hiện đại đầu tiên. Năm 1949 Turing trở thành nhà khoa học đầu tiên thực tế dùng máy tính để nghiên cứu toán học. Năm 1950 ông công bố luận văn “Máy tính và trí năng”, đưa ra “Phép thử Turing” (Turing Test) nổi tiếng, đặt nền móng cho khoa học trí tuệ nhân tạo.
Không chỉ phát minh ra máy tính điện tử hiện đại, Turing còn được coi là người đi tiên phong trong việc tạo ra trí tuệ nhân tạo. Đây là một lĩnh vực khoa học và công nghệ nhằm làm cho máy móc có được trí thông minh của con người.
Turing Test là bài kiểm tra khả năng trí tuệ đầu tiên cho máy tính thông qua một cuộc thảo luận giữa người chơi với một con người và một chiếc máy tính. Một chiếc máy tính vượt qua phép thử và được coi là có khả năng suy nghĩ khi người chơi không thể nhận ra ai là máy tính và ai là con người. Thế nhưng, thật đáng tiếc là cho đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có chiếc máy tính nào vượt qua được bài kiểm tra này.

Cho đến nay, những nghiên cứu của Turing vẫn được xem là một trong những chuẩn mực để đánh giá các máy tính và trí tuệ nhân tạo. Từ năm 1966, một giải thưởng được coi như giải Nobel cho lĩnh vực khoa học máy tính mang tên Turing đã ra đời, nhằm tôn vinh những cá nhân có đóng góp cho cộng đồng này.
Featured-image-1

Sự cống hiến khoa học của Alan Turing không dừng lại ở đó. Giờ đây, lại một lần nữa, một công trình toán học của ông được công bố 2 năm trước khi ông mất (1952) đã gợi cảm hứng cho một nhóm chuyên gia người Trung Quốc phát triển phương pháp lọc nước hoàn toàn mới. Ông đã chỉ ra rằng: ở một vài điều kiện không thường gặp, hai chất được trộn với nhau sẽ tự động tách khỏi nhau và tạo nên cấu trúc hết sức kỳ dị. Nó được đặt tên là “cấu trúc Turing” (Turing pattern). Dựa vào đây, nhóm nghiên cứu từ ĐH Chiết Giang (Hàng Châu, Trung Quốc) đã ứng dụng một chất hóa học mang tên poliamit nhằm tạo ra một lớp màng, cho phép tách được muối ra khỏi nước. Phương pháp vẫn đang trong giai đoạn phát triển và phải mất một thời gian dài mới có thể được đem áp dụng trên diện rộng. Tuy nhiên, tiềm năng nó đem lại là rất lớn. Nếu thành công thì khi đó, hàng triệu người trên thế giới sẽ thoát khỏi cảnh thiếu nước sạch. Tất cả là nhờ vào công trình của thiên tài mật mã gần 65 năm về trước.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về cuộc đời của Alan Turing, bạn có thể theo dõi thêm bộ phim “The Imitation Game”, đây là bộ phim dựa trên cuộc đời của ông đã được nhận đề cử Oscar 2015 cho hạng mục “Phim hay nhất”.