Tham vọng của Wolfram Alpha

09/05/2009 10:37

Wolfram Alpha sẽ trở thành một dịch vụ web "quan trọng như Google"! Nhận định như vậy xuất hiện trong nhiều bài báo dựa trên những gì Tiến sĩ Stephen Wolfram trình bày tại Đại học Harvard, trước các nhà khoa học, các chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực.

Khai trương trong tháng 5/2009, Wolfram Alpha cũng có một "ô tìm kiếm" tương tự Google nhưng hoạt động theo cách thức hoàn toàn khác. Người dùng sẽ nhận được câu trả lời chi tiết về những gì họ quan tâm tựa như đang tiếp xúc với nhà thông thái "khổng lồ", vừa am hiểu mọi lĩnh vực kiến thức, vừa có khả năng ghi nhớ phi thường tất cả sự kiện của lịch sử nhân loại. Wolfram Alpha sản sinh câu trả lời một cách tự động sau khi phân tích câu hỏi (bằng tiếng Anh) của người dùng. Vì vậy, Wolfram Alpha được gọi là guồng máy kiến thức (knowledge engine), phân biệt với guồng máy tìm kiếm (search engine) thông thường.

Được phép thử nghiệm Wolfram Alpha, một nhà báo đã thử gõ cụm từ "life expectancy male age 45 united states" vào "ô tìm kiếm" để hỏi về tuổi thọ khả dĩ của đàn ông đang ở tuổi 45 tại Mỹ. Trong nháy mắt, Wolfram Alpha thông báo kết quả là 78.22 tuổi, đồng thời liệt kê xác suất của các tuổi thọ trên 45 (50, 60, 70, 80, 90, 100) và thể hiện luôn mối quan hệ ấy trên đồ thị.

Từ thuở bình minh của thời đại máy tính, các nhà khoa học đã dự đoán về sự hình thành của "bộ não điện tử" có khả năng giải đáp những câu hỏi do con người đặt ra bằng ngôn ngữ tự nhiên. Tuy công nghệ máy tính phát triển với tốc độ kinh hồn, dự đoán "xa xưa" ấy dường như đã rơi vào quên lãng. Stephen Wolfram khẳng định: "Wolfram Alpha đưa chúng ta đến gần với dự đoán của con người về máy tính từ 50 năm trước!".


Kết quả do Wolfram Alpha trả về cho câu hỏi về tuổi thọ của nam giới tại Mỹ.


Wolfram Alpha có thể tính nguyên hàm rất nhanh chóng, giống như phần mềm Mathematica.

Wolfram Alpha không thể thay thế Google nhưng sẽ thực hiện vai trò mà Google chưa thể thực hiện: hệ chuyên gia (expert system) của toàn thế giới. Wolfram Alpha trước hết nhắm đến những người nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ trong mọi lĩnh vực, những chuyên gia phân tích tài chính, thị trường và chính sách xã hội. Năng lực "tư duy" mạnh mẽ của Wolfram Alpha thực ra cần thiết cho bất cứ ai có nhu cầu học hỏi.

Trong khi dư luận xã hội còn nhiều ngờ vực về những điều "quá sức tốt đẹp" của Wolfram Alpha, giới khoa học hầu như đều tin rằng Wolfram Alpha là đột phá quan trọng, chứ không thuộc loại "sự kiện bong bóng", vì nhà vật lý vừa tròn 50 tuổi Stephen Wolfram vốn là "một con người tự tin đến mức táo tợn, luôn thực hiện thành công những việc mà mọi người cho là... không thể!" (theo lời của Stephen Omohundro – chuyên gia máy tính, Đại học Illinois).


Stephen Wolfram

"Einstein trẻ"

Wolfram không phải là "người của công chúng". Tuy nhiên, trong giới nghiên cứu vật lý hạt cơ bản, không ai không biết đến thần đồng Wolfram, người viết bài báo khoa học năm 16 tuổi trên Tạp chí Vật lý Úc (Australian Journal of Physics - 1975), bàn về tương tác Hadron-Electron.

Sinh ra tại London (Anh), cậu bé Wolfram từng bị xem là trẻ chậm phát triển vì hoàn toàn thờ ơ với những gì được dạy ở trường tiểu học. Năm 14 tuổi, Wolfram bất ngờ giành được học bổng để theo học... Đại học Eton, dù không có bằng tốt nghiệp phổ thông. Bỏ dở việc học ở Đại học Eton, Wolfram vào Đại học Oxford năm 17 tuổi.

Wolfram không quan tâm đến việc tích lũy những tín chỉ của chương trình đại học. Sau khi "học qua" năm thứ nhất ở Oxford, Wolfram "học thử" năm thứ ba và đều thấy... nhàm chán như nhau! Tuy nhiên, đó cũng là thời gian những bài báo của cậu liên tiếp được đăng ở các tạp chí chuyên ngành nổi tiếng, bàn về vấn đề nóng bỏng của Sắc động lực học (Chromodynamics): tương tác mạnh giữa các quark nặng.

Nhờ những công trình nghiên cứu đầy triển vọng, dù không có bằng đại học, Wolfram được mời qua Mỹ để làm nghiên cứu sinh tại Học viện Kỹ thuật California (Caltech), nơi có hai nhà vật lý lừng danh đoạt giải Nobel: Murray Gell-Mann và Richard Feynman. Wolfram bảo vệ thành công luận án tiến sĩ tại Caltech năm 20 tuổi (1979).

Trên những máy tính mạnh tại Caltech, Wolfram đột ngột chuyển hướng nghiên cứu qua các hệ tế bào tự động (cellular automata) – một ý tưởng của thập niên 1950 về mô hình "cuộc sống 2 chiều", từ đó ông xây dựng lĩnh vực khoa học mới: lý thuyết các hệ phức tạp (complex systems).

Không muốn lệ thuộc vào các dự án nghiên cứu được giao, dù được "sư phụ" Feynman đánh giá cao, Wolfram rời Caltech để nghiên cứu tự do tại Đại học Princeton, nơi từng có nhà vật lý huyền thoại Albert Einstein. Sau bốn năm ở Princeton, Wolfram chuyển đến Đại học Illinois để lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu hệ phức tạp (Center for Complex Systems Research) - một trung tâm nghiên cứu được lập ra để... dành riêng cho Wolfram.


Steven Wolfram (phải) trình bày về hệ tế bào tự động với thầy của mình – nhà vật lý lừng danh Richard Feynman (1985).

Chỉ sau hai năm ở Đại học Illinois, "kẻ hỗn xược" Wolfram lại bỏ đi nhưng lần này là sự chia tay vĩnh viễn với môi trường hàn lâm để bước vào... thương trường vì (theo lời ông) "cuộc sống với những chuyến đi lại các hội nghị khoa học, với những công trình khoa học được công bố đều đặn sau mỗi sáu tháng là cực kỳ nhàm nhán!".

Wolfram thành lập công ty Wolfram Research năm 1987 để kinh doanh phần mềm Mathematica - phần mềm thực hiện những phép tính tinh tế với các ký hiệu toán học do Wolfram xây dựng khi còn làm việc tại Caltech. Mathematica được đánh giá là phần mềm toán học quan trọng nhất mà con người từng tạo ra, trở thành công cụ không thể thiếu của giới nghiên cứu khoa học lý thuyết.

Mathematica nhanh chóng hiện diện trên nhiều loại máy tính, kể cả siêu máy tính đắt giá nhất, làm cho Wolfram trở nên giàu có, thỏa mãn sự đam mê... tiền bạc của ông, mạnh mẽ không kém những khát vọng khoa học. Nhà vật lý lý thuyết trở thành một nhà buôn đầy toan tính, hết sức "khó chịu" trong mọi cuộc thương lượng.

Tuy nhiên, tiền bạc không làm thay đổi bộ quần áo xuềnh xoàng và chiếc xe hơi cũ rích của Wolfram, mà chủ yếu dành để xây dựng siêu máy tính của riêng ông, phục vụ cho việc nghiên cứu các hệ phức tạp.

Máy tính của Tạo Hóa

Wolfram kể lại: "Năm 12 tuổi, tôi mua quyển giáo trình Vật lý Thống kê và rất tò mò về những hình minh họa các quá trình hỗn loạn ở bìa sách. Không tin vào cách giải thích bằng toán học trong sách, tôi quyết định mô phỏng các quá trình đó trên máy tính của mình".

Trên loại máy tính cầm tay lập trình được, cậu bé Wolfram tự tìm hiểu mô hình hệ nhiều hạt của Vật lý Thống kê. Dù định luật thứ hai của Nhiệt động lực học khẳng định rằng hệ nhiều hạt đóng kín sẽ diễn biến sao cho đạt được sự hỗn loạn hoàn toàn, Wolfram vẫn ngờ vực. Cậu muốn tìm hiểu những quy luật tạo nên cấu trúc trật tự của những chiếc lá nhỏ bé hoặc bông tuyết mỏng manh. Đó là trật tự bền vững, không có chút dấu hiệu của sự hỗn loạn.

Dù tích lũy ngày càng nhiều kiến thức khoa học, Wolfram không tìm thấy bất kỳ manh mối nào để giải thích những thắc mắc của thuở ấu thơ, cho đến ngày ông phát hiện những hình ảnh lạ thường thu được từ mô hình hệ tế bào tự động trên máy tính. Từ một số ít phần tử ban đầu hoạt động theo quy luật đơn giản, hệ tế bào tự động có thể diễn biến thành những hệ phức tạp có cấu trúc trật tự. Khi thay đổi quy luật chi phối hệ tế bào tự động, máy tính giúp Wolfram thấy được hình ảnh của những cấu trúc trật tự đã tồn tại trong tự nhiên: từ hình ảnh khẳng khiu của chiếc lá, của bông tuyết cho đến "nghệ thuật sắp đặt" của vỏ ốc, của những sọc đen trên lông ngựa vằn!


"Hoa văn vỏ ốc" được tính ra từ hệ tế bào tự động của Wolfram.

Sau hai mươi năm lặng lẽ nghiên cứu sự hình thành các hệ phức tạp từ những hệ tế bào tự động trên máy tính, Wolfram kết luận rằng sự phức tạp "cực kỳ" của tự nhiên (kể cả hoạt động của bộ não người) là diễn biến tất yếu từ những hệ đơn giản với quy luật rõ ràng. Tạo Hóa đã dựng nên mọi vật một cách chính xác như chương trình máy tính và vì vậy có thể dự đoán các sự vật bằng máy tính của con người.

Mở đầu quyển sách "Một loại khoa học mới" (A New Kind of Science) của mình, Wolfram viết: "Từ ba thế kỷ trước đây, khoa học bắt đầu biến đổi bởi ý tưởng mới vô cùng kỳ lạ: những quy luật dựa trên phương trình toán học có thể dùng để mô tả thế giới tự nhiên. Mục tiêu của tôi là khởi động sự biến đổi khác cho khoa học, mở đầu một nền khoa học mới dựa trên những kiểu quy luật tổng quát hơn nhiều, có thể diễn đạt bằng những chương trình máy tính đơn giản". Trong vật lý nói riêng, Wolfram cho rằng có thể xây dựng lại toàn bộ kiến thức (và phát hiện kiến thức mới) theo phương pháp luận của ông mà không cần đến toán học giải tích của Newton và Leibnitz.


Bìa sách "Một loại khoa học mới" của Stephen Wolfram.

Quyển sách dầy hơn ngàn trang của Wolfram (xuất bản năm 2002) gây nên tranh luận dữ dội. Để khẳng định tính đúng đắn của phương pháp luận mới, Wolfram bắt tay vào việc giải quyết những vấn đề khoa học được xem là "hóc búa", trong đó có lĩnh vực trí tuệ nhân tạo. "Bộ não điện tử" của Wolfram Alpha không phải được thiết kế một cách phức tạp ngay từ đầu, mà hình thành thông qua diễn biến hợp quy luật trên máy tính từ những hệ suy luận đơn giản.

Nhân loại sẽ cần nhiều thập niên để thẩm định và tiếp thu "ý tưởng mới vô cùng kỳ lạ" của Wolfram.

NGỌC GIAO

Bài liên quan:
Ý kiến bạn đọc (0)
Tên   Email

Lên đầu trang