Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

Máy tính có giúp não người tư duy tốt hơn không?

Bùi Quang Minh ([emailprotected])

08:43 SA @ Thứ Tư - 13 Tháng Bảy, 2005

Loài người đã sáng tạo ra và không ngừng hoàn thiện máy vi tính để cho nó có thể hỗ trợ con người đắc lực nhất. Bằng mọi thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến, giới tin học còn tìm cách làm cho máy tính hoàn hảo hơn bởi những loại phần mềm khác nhau, thậm chí cảmô phỏng lại lao động trí óc của con người. Vậy tất cả những điều tuyệt vời đó có giúp cho bộ não của con người hoạt động tốt lên không? Hay là làm cho nó tồi đi?

Đây là một câu hỏi rất khó trả lời vì xung quanh bộ não người còn bị che phủ bởi "tấm màn" bí ẩn mà bao thế hệ nay vẫn chưa "vén" nổi. Khi nhà tỉ phú tin học giàu nhất hành tinh Bill Gates được hỏi :"Điều gì ông mong muốn được biết nhất ?", ông đã trả lời:"Tôi muốn biết bộ óc con người làm việc như thế nào?". Câu hỏi đặt ra trong bài này lại càng khó hơn. Bộ não người trướckhi có máy tính hoạt động ra sao, sau khi có máy tính thì hoạt động thế nào? Chúng ta từng bước tìm kiếm câu trả lời cho câu hỏi đó.

1. Vai trò của các công cụ đối với Con người

Xin trích dẫn ra đây nhận xét hết sức sâu sắc của James Burke về vai trò của các công cụ mà con người đã tạo ra:"Giây phút con người lần đầu tiên nhặt lên một hòn đá hay một cành cây để sử dụng như là một công cụ, họ đã biến đổi thế cân bằng không thể thay đổi được giữa họ và môi trường... Trong khi số lượng những công cụ này còn nhỏ, hiệu quả của chúng cần một thời gian dài để lan truyền đi và tạo nên thay đổi. Nhưng một khi số lượng tăng lên, hiệu quả cũng tăng lên theo; càng nhiều công cụ, thì tỉ lệ thay đổi càng nhanh hơn".

Cũng như vô vàn các công cụ mà con người sáng tạo nên, máy tính - một công cụ ứng dụng xử lý thông tin chắc chắn sẽ góp phần to lớn cho hoạt động của trí não con người.

Tuy nhiên, không phải bao giờ chúng ta cũng nhìn ra ngay được ý nghĩa của từng thứ chúng ta đã tạo ra. Đa số những trường hợp người dùng máy tính còn lại đều cho rằng máy tính giúp ích cho họ khi họ làm việc với thông tin dễ dàng, nhanh chóng, chính xác và kịp thời hơn. Cũng còn có không ít người coi thường khả năng vạn năng phục vụ nhiều mục đích khác nhau của máy tính hoặc lại quá đề cao, thậm chí ngộ nhận rằng máy tính là một thứ thần dược có thể biến một người từ đần độn trở nên thông minh hơn. Đúng như Bill Gates từng viết "Nếu như chúng ta chậm chạp và để cho sự thay đổi lấn át chúng ta hay qua mặt chúng ta, chúng ta sẽ nhìn sự thay đổi với thái độ tiêu cực. Nếu chúng ta biết nhìn xa, tìm hiểu tương lai ngay lúc này và chấp nhận thay đổi, ý nghĩ của chúng ta về cái bất ngờ sẽ là tích cực và nâng chúng ta đi lên".

Chúng ta cần có cái nhìn đúng đắn về vai trò của máy tính. Tùy thuộc ở mỗi người mà não người hoạt động tốt hơn hay tồi đi khi dùng máy tính. Ai mà không biết dùng máy tính hoặc sử dụng mà không xác định rõ ràng mục tiêu, thiếu những hiểu biết cần đủ thì có lẽ bộ não không thể hoạt động tốt lên được. Trường hợp quá hao tốn thời giờ để chơi trò chơi thì máy tính sẽ là "gánh nặng" cho bộ não.

2. Bộ não & Hệ thống máy tính

Bộ não và cách chúng ta sử dụng nó luôn là một đối tượng rắc rối, phức tạp, to lớn nhất trong vũ trụ mà chúng ta được biết. Chính nhờ có bộ não huyền diệu, rất đặc biệt mà con người đã trở thành một loài sinh vật cao cấp nhất trong tự nhiên. Loài sinh vật này có khả năng sử dụng ngôn ngữ, chữ viết và sản sinh ra các công cụ lao động khác nhau (trong đó có máy tính) phục vụ cho sự tồn tại và phát triển giống nòi. Căn cứ theo các hoạt động mà con người tiến hành, có thể nói bộ não hoạt động ở 3 dạng chính như sau:

- Hoạt động nhận thức: hiểu biết về thế giới quanh mình (tự nhiên, xã hội, tư duy)

- Hoạt động trí tuệ: sáng tạo phát minh ra những điều mới phục vụ các hoạt động thực tiễn đa dạng

- Thái độ đối với thế giới: gồm có cảm xúc, tình cảm, ý chí. Cảm xúc phản ánh vui buồn, tức giận... với những gì liên quan tới thỏa mãn cá nhân. Tình cảm - thuộc tính phẩm chất ổn định phản ánh ý nghĩa của sự vật, hiện tượng qua các mối liên hệ tới động cơ thúc đẩy con người hành động. Còn ý chí thì biểu hiện năng lực thực hiện các hành động đạt mục đích.

Bộ não con người vận động dựa trên tri thức. Trong lý thuyết điều khiển, một hệ thống S được coi là có kiến thức tức là bên trong hệ thống S có một mô hình bộ phận của thực tế làm ngày một rõ hơn trong quá trình tiếp nhận kiến thức. Mô hình được hiểu theo nghĩa là cái để hệ thống biết về môi trường quanh mình hay phỏng đoán trước vềmôi trường trước khi thật sự xảy tới, từ đó hệ thống vận động theo các quá trình bắt trước lại hay mô phỏng chúng theo hướng có lợi cho hệ thống. Điều này cũng thống nhất với định nghĩa về Trí tuệ của từ điển Webster :"Trí tuệ là khả năng Phản ứng thích hợp lại những tình huống mới để đạt được mục đích thông qua hiệu chỉnh thích đáng hành vi nhờ hiểu rõ những mối liên hệ qua lại giữa các sự kiện của thế giới".


Thường thì khoa học nhận thức (cognitic) nghiên cứu và đưa ra cách thức thu nạp, tổ chức, lưu trữ, truy cập và xử lý tri thức con người. Để dễ thấy và so sánh với cách thức hoạt động của máy tính hiện nay, tạm thời ta chia bộ não thành các nhóm độc lập, mỗi nhóm dảm nhận chức năng nhất định. Khả năng hoạt động của các bộ phận được đo bởi tốc độ, dung lượng, cấp độ phức tạp.

- Bộ phận Nhận vào: đóng vai trò tiếp nhận, phản ánh những sự vật vận động ở bên ngoài qua các giác quan để hiểu sâu sắc hơn. Cùng với những cảm giác nhận biết được riêng rẽ qua các giác quan, con người còn dùng đến tri giác để hoàn chỉnh các cảm giác và đưa ra hình tượng thống nhất. Chúng cũng được nhớ lại bằng trí nhớ bản năng, nghĩa là dù muốn hay không nó vẫn choán chỗ trong bộ não.

- Bộ phận Điều khiển: Định hướng công việc, tiến hành điều chỉnh toàn bộ cơ thể, trong đó có não giao cho các bộ phận nhiệm vụ và kiểm soát kết quả chúng làm ra.

- Bộ phận Xử lý: Tiến hành suy nghĩ (còn gọi là tư duy), chỉnh lý và cải tạo lại những tư liệu nhận vào bằng các phép suy luận: so sánh, phân tích-tổng hợp, trừu tượng-khái quát hóa hoặc cả các phép tưởng tượng.

- Bộ phận Truyền ra: Sau khi suy nghĩ tác động lại thế giới xung quanh bằng ngôn ngữ hoặc cử động.

- Bộ phận Ghi nhớ: là bộ phận bao gồm cả trí nhớ bản năng và trí nhớ cố ý để lưu giữ trong não những gì đưa vào hay làm ra. Chính vì thế mà từ lúc con người được sinh ra, não bộ tích lũy dần kiến thức về những sự vật, hiện tượng khác nhau của thế giới khách quan

. Ta nói rằng qua quá trình nhận thức mà bộ não người có được hình ảnh chủ quan của thế giới khách quan. Nó là chủ quan vì rằng nó phụ thuộc vào chính con người, ở mỗi người mỗi khác còn thế giới khách quan thì chỉ là một nhưng luôn hướng đến tính chân thực hay gần với khách quan nhất.

Phần mềm chơi cờ vua giỏi nhất thế giới.

Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

Deep Rybka 3

Năm ra đời: 2011

Thực ra gần như tất cả máy tính hiện nay đều có thể trở thành một thiết bị chơi cờ vua vô địch nhờ phần mềm này. Deep Rybka 3 được phát triển bởi kiện tướng cờ vua Vasik Rajlich, engine chơi cờ vua của nó được đánh giá cao nhất hiện nay. Chương trình này có chỉ số ELO (Chỉ số đánh giá khả năng chơi cờ vua) lên đến 3227, trong khi chỉ số cao nhất mà con người từng đạt được là 2814 ELO bởi đại kiện tướng Garry Kasparov.

Chiếc siêu máy tính dự báo thời tiết.

Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

Stratus, máy tính backup của nó mang tên Cirrus.

Năm ra đời: 2009

Được sử dụng bởi Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc Gia để nâng cao khả năng dự đoán chính xác thời tiết và dự báo thảm họa như lốc xoáy, ô nhiễm không khí, cháy rừng, lũ lụt, sóng thần và bão tuyết.

Tốc độ của Stratus có thể đạt được 0,07 peta-flops (0,07 triệu tỉ phép tính trên giây).

Siêu máy tính chơi game Jeopardy giỏi nhất thế giới

Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

Watson

Năm ra đời: 2010

Jeopardy là một game show đố vui nổi tiếng tại Mỹ cần phải tận dụng khả năng suy luận và kiến thức. Siêu máy tính Watson là nhà đương kim vô địch tại bộ môn này, đánh bại 2 người chơi nổi tiếng và chính thức đặt một dấu mốc quan trọng trong việc hình thành trí thông minh nhân tạo. Watson là bước đột phát của công nghệ chế tạo máy tính, bởi nó có khả năng kết hợp những manh mối phức tạp để tìm ra câu trả lời, nói cách khác đây là chiếc máy tính có khả năng suy luận giống với con người nhất.

Siêu máy tính có mạng lưới kết nối lớn nhất thế giới

Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

Kraken

Năm ra đời: 2010

Kraken được đặt tại Viện Nghiên Cứu Khoa Học Máy Tính và Đại Học Tennessee Knoxville, cho phép các nhà khoa học tại khắp nơi trên thế giới cơ hội chia sẻ thông tin.

Cái tên Kraken được đặt theo một con quái vật biển trong thần thoại, siêu máy tính này là một phần của dự án TeraGrid XD cung cấp các thông tin, dịch vụ cho cộng đồng, trường học hay các siêu máy tính khác.

Siêu máy tính đóng phim

Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

The Connection Machine 5

Năm ra đời: 1991

Chiếc siêu máy tính này xuất hiện trong một cảnh quay của bộ phim Công viên kỷ Jura. Chiếc CM-5 trong phim là một trong 2 chiếc được xây dựng bởi công ty Thinking Machine, nó đã được bán lại cho NSA, chiếc còn lại hiện được đặt tại Los Alamos. Đoàn làm phim đã sử dụng nhiều tấm gương để nhân CM-5 lên nhiều lần phục vụ cho việc quay phim.

Chiếc siêu máy tính này có thể đạt tốc độ 65,5 giga-flops (65,5 triệu phép tính trên giây).

Chiếc siêu máy tính nhanh và bí ẩn nhất thế giới.

Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

Sequoia

Năm ra đời: 2012

 năm 2009, Trung tâm Năng Lượng Hạt Nhân Quốc Gia đã đặt mua một chiếc máy tính có tốc độ 20 peta-flops (20 triệu tỉ phép tính trên giây) để phục vụ cho việc giải trừ vũ khí hạt nhân. Chiếc máy tính này có tên là Sequoia, nhưng vì sự nhạy cảm trong nhiệm vụ nên gần như không có một thông tin nào về Sequoia kể từ khi nó được đặt hàng, tức năm 2009.

Tuy nhiên với sự xuất hiện đúng lịch giao hàng của Mira, siêu máy tính của IBM có tốc độ 10 peta-flops thì có lẽ Sequoia cũng sắp sửa được hoàn thành.

Thành tựu đột phá trong việc sản xuất siêu máy tính.

Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

CMOS Integrated Silicon Nanophotonics Computer Chip

Năm ra đời: 2010

Con chip này đã được nghiên cứu suốt 10 năm, nó có khả năng truyền tín hiện bằng ánh sáng chứ không phải tín hiệu điện như thông thường, bằng cách kết hợp công nghệ quang học và công nghệ chất bán dẫn. Nó sẽ được sử dụng trong những siêu máy tính thế hệ exa-scale, thế hệ tiếp theo của peta-scale ngày nay.

 Công nghệ của con chip này không nhất thiết phải tuân theo định luật Moore: số lượng bóng bán dẫn và điện trở sẽ gấp đôi sau mỗi 18 đến 24 tháng.Chip CMOS có thể gia tăng sức mạnh 20 lần sau mỗi 5 năm. Với khả năng này, nó có thể nhanh gấp 1000 lần so với chiếc siêu máy tính nhanh nhất hiện nay, tốc độ của nó sẽ lên đến 1 exa-flop (1 tỉ tỉ phép tính trên giây).

Thành tựu đột phá tiếp theo trong việc sản xuất siêu máy tính.

Máy tính giúp con người đạt những thành tựu khoa học công nghệ não

Quantum Computer

Năm ra đời: tháng 1 năm 2011, vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm.

Trên lý thuyết, những chiếc máy tính quantum có khả năng xử lý vô hạn trên nhiều “chiều” khác nhau. Hay nói cách khác, đây sẽ là chiếc máy tính với sức mạnh vô hạn.

Máy tính quantum đã đạt được một bước tiến gần tới thực tiễn trong tháng 1 khi các nhà vật lý tại Đại Học Oxford báo cáo thử nghiệm thành công con chip quantum. Thành công trong việc chế tạo máy tính quantum sẽ lập tức thay đổi thế giới máy tính, và cách nghiên cứu vũ trụ của các nhà vật lý.