Tấn bi kịch cuộc đời Alan Turing – cha đẻ của ngành khoa học máy tính

Nếu bạn là một người đam mê công nghệ, bạn có từng biết đến Alan Turing – cha đẻ của ngành khoa học máy tính và trí tuệ nhân tạo cũng như cuộc đời đầy rẫy những bi kịch của ông?

Ngày 19/08/2014, cả thế giới chứng kiến một bước ngoặt trong lịch sử toán học. Cuối cùng, sau một khoảng thời gian dài đằng đẵng mà Chính phủ Vương quốc Anh phải xin lỗi một trong những nhà toán học vĩ đại nhất của thế kỷ 20, Nữ hoàng Elizabeth Đệ Nhị đã ban bố lệnh ân xá đối với Alan Turing (1912-1954) – Người từng bị buộc tội có hành vi đồng tính luyến ái năm 1952 – sau khi ông mất.

Alan Turing chào đời ngày 23/6/1912 tại London (Anh). Lúc bấy giờ, bố Alan Turing, ông Julius Turing đang làm việc tại Ấn Độ nên ông và vợ quyết định để con trai sống cùng với vợ chồng bạn mình là đại tá Ward tại Anh, thay vì cho con sống cùng mình.

Lớn lên một chút, trong những ngày đi dã ngoại hay những bữa trà chiều, cậu bé Alan Turing thường dành thời gian ngắm tổ ong, hay nghiên cứu đường bay của các chú ong hoặc vẽ những tấm bản đồ, cũng như sáng chế các dụng cụ hữu ích. Tuy nhiên, cậu yêu thích nhất các con số, mặc dù chưa học được.

Alan Turing tìm thấy chúng ở khắp mọi nơi, kể cả trên cột đèn. Với cậu, chúng giống như những chữ cái của người ngoài hành tinh đang chờ được giải mã.

Alan Turing thể hiện tính ham hiểu biết và trí thông minh ngay từ khi bắt đầu đi học. Tuy nhiên, cậu rất nhút nhát và thường đắm chìm trong các suy nghĩ của riêng mình. Đặc biệt là sau khi được tặng cuốn sách “Những kỳ quan của thiên nhiên”.

Sau đó cậu bắt đầu quan sát côn trùng, cây cối và cả con người theo cách nhìn mới. Bạn bè trong lớp liền trêu chọc gọi cậu là “kẻ quan sát cây hoa cúc lớn lên”.

Một lần nọ, mẹ Turing, bà Ethel Turing, từng vẽ một bản phác họa con trai đang cúi xuống ngắm nhìn mấy bông hoa, mà quên mất mình đang chơi hockey. Đó là thời kỳ nhà phát minh tương lai bắt đầu mơ mộng về một chiếc máy có thể lập trình để hoạt động giống như trí óc con người.

thiên tài người Anh học tại trường nội trú Shertern. Dù nổi tiếng với đầu óc thông minh và khả năng giải quyết vấn đề, ông lại không phải là học sinh có thành tích học tập ấn tượng. Tuy nhiên, tất cả đã thay đổi khi Turing gặp tình yêu của đời mình năm 13 tuổi - Christopher Morcum - cậu bé hơn một tuổi ở trường. Morcum và Turing dành toàn bộ thời gian cùng nhau tranh luận về các vấn đề toán học và hình học. Ngay sau đó, thành tích học tập của Turing cải thiện đáng kể.

Chân dung Alan Turing sẽ xuất hiện trên tờ tiền 50 bảng Anh vào năm 2021. (Ảnh: Bank of England).

Thiên tài khoa học đồng tính

Morcum qua đời vì bệnh lao tháng 2/1930. Turing tiếp tục tin rằng Morcum vẫn còn sống trong một thế giới nào đó. Một trong những tài liệu nghiên cứu khoa học đầu tiên của Turing có tựa đề Nature of Spirits (Bản chất của các linh hồn) viết vào ngày 20/4/1933 cho rằng ông cảm nhận được sự hiện diện của người bạn thân thiết.

Ông tự hỏi tại sao chúng ta cần có cơ thể. "Tại sao chúng ta không hoặc không thể sống tự do như những linh hồn và giao tiếp bằng thần giao cách cảm. Dường như cơ thể cung cấp một cái gì đó cho tinh thần chăm sóc và sử dụng", ông viết.

Đau buồn vì mất đi mối tình đầu, Alan Turing vẫn tiếp tục phát triển sự học. Ông giành được học bổng toán tại Đại học King, Cambridge và tốt nghiệp trường này năm 1934.

Trong luận án, ông chứng minh định lý giới hạn trung tâm, một đóng góp lớn cho thống kê và xác suất, đưa ông trở thành một trong những nhà khoa học dữ liệu đầu tiên.

Hai năm sau, Turing viết bài báo được công nhận là nền tảng của khoa học máy tính có tựa đề On Computable Numbers. Trong đó, ông đưa ra giả thuyết một ngày nào đó sẽ có cỗ máy được chế tạo với khả năng tính toán bất kỳ vấn đề chỉ thông qua 2 con số 0, 1 và khoảng trống.

Sau đó, ông tạo ra các máy đơn nhiệm vụ có tên “Máy tính Turing”, hoạt động như máy điện toán và giải quyết các bài toán đã được lập trình. Ý tưởng về việc lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ máy tính sau này trở thành nền tảng cho máy vi tính hiện đại.

Nhắc đến Alan Turing, chúng ta không thể không nhắc đến những đóng góp mang tính lịch sử của ông trong Chiến tranh thế giới thứ hai khi giúp đỡ phe Đồng minh giải mã các thông tin mật của Phát xít Đức. Và trước đó là ý tưởng biến những chiếc máy tính thuần túy thành những cỗ máy mạnh mẽ và đa năng như siêu máy tính ngày nay.

Bức tượng nhà toán học vĩ đại Alan Turing tại viện bảo tang Bletchley Park, vốn từng là trung tâm nghiên cứu giải mã của Anh trong Thế chiến thứ hai.

Và ngày nay, máy tính không chỉ dùng để tính toán. "Computer" vốn là từ chỉ những người cá nhân có kỹ năng giải các phép tính số học. Cho đến thế kỷ 19, người ta bắt đầu dùng thuật ngữ này để chỉ những cỗ máy thay thế con người giải toán. Ưu điểm của những chiếc máy tính này là tốc độ tính toán siêu nhanh, đặc biệt là sau thế kỷ 20, khi linh kiện điện tử thế chỗ những chiếc bánh răng trở thành bộ phận cốt lõi của máy tính.

Tuy nhiên, nhược điểm của những chiếc máy tính sơ khai này chính là khả năng xây dựng phương án để giải quyết một bài toán cụ thể. Để sử dụng máy tính vào một mục đích khác, người ta phải thay đổi mạch điện của chúng. Những chiếc máy tính vẫn duy trì phương thức hoạt động này cho đến năm 1936, khi cậu sinh viên chuyên ngành toán học người Anh, Alan Turing, nảy ra ý tưởng một chiếc máy tính có thể giải quyết bất cứ bài toán nào chứ không chỉ là chỉ tính toán thuần túy.

Theo đó, giả sử bài toán được chuyển thành các biểu thức toán học, sau đó mã hóa chúng thành một chuỗi các biểu thức lôgic của các chữ số nhị phân và chỉ dẫn đến một trong hai kết quả: Đúng hoặc Sai. Ý tưởng này đơn giản hóa mọi thứ (từ chữ số, ký tự đến hình ảnh và âm thanh) thành các dãy số chỉ gồm hai chữ số 0 và 1 rồi áp dụng một công thức – hay một chương trình – để giải bài toán theo cách đơn giản nhất. Từ đây, chiếc máy tính kỹ thuật số ra đời, mặc dù vào thời điểm đó vẫn chỉ là một cỗ máy ảo.

Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, nhờ giúp quân Đồng minh giải mã những thông điệp của Phát xít Đức được mã hóa bằng cỗ máy bất khả chiến bại Enigma, nhà toán học Alan Turing đã phát minh ra một trong những chiếc máy tính hiện đại đầu tiên. Theo đó, ngoài khả năng lập trình, chiếc máy tính kỹ thuật số này còn thực hiện được nhiều chức năng khác chỉ bằng cách chuyển kênh.

Nếu đặt chiếc máy tính của ông vào kỷ nguyên mà sức mạnh của những chiếc máy tính tăng gấp 2,5 lần mỗi năm như ngày nay (theo dự đoán của Gordon Moore năm 1965) thì nó sẽ chỉ là một cỗ máy lỗi thời. Vậy mới nói, thành công của chính chiếc máy tính lỗi thời này đến từ chính danh hiệu "bộ não điện tử đầu tiên".

Alan Turing có niềm tin bất diệt rằng máy tính cũng có thể suy nghĩ như con người, và với một phần mềm thích hợp, chúng có thể trò chuyện mà chúng ta không thể phân biệt được người nói là con người hay chỉ là một cỗ máy vô tri. Phép thử Turing – Bài kiểm tra khả năng trí tuệ của máy tính được đề cập đến lần đầu tiên năm 1950 trong bài viết "Máy tính và trí tuệ" – ra đời từ đây. Phép thử được tiến hành khi một người chơi thảo luận 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 tính đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có chiếc máy tính nào vượt qua bài kiểm tra này.

Tầm nhìn về tương lai kỹ thuật số

Năm 1952, Turing, khi đó mới 40 tuổi, đã là người đầu tiên khởi xướng lĩnh vực trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, chính tại thời kỳ đỉnh cao của sự nghiệp, cuộc đời của nhà toán học thiên tài bỗng chốc biến thành địa ngục khi ông bị bắt giữ và buộc tội có quan hệ đồng tính không đứng đắn. Sau khi bị buộc tội, ông không được phép sử dụng các cơ sở vật chất kỹ thuật của Trung tâm mật mã Bletchley Park, Vương quốc Anh, nơi ông và các cộng sự từng làm việc trong Thế chiến thứ hai.

Không chấp nhận án tù, ông đã lựa chọn bị quản thúc tại gia với điều kiện phải tham gia điều trị hormone nội tiết tố nữ nhằm hạn chế nhu cầu tình dục cho dù biết phương pháp này phản khoa học. Hai năm sau khi bắt đầu nhận điều trị "thiến hóa học", ngày 07/06/1954, người ta phát hiện Alan Turing tự sát tại nhà riêng.

Báo cáo điều tra và khám nghiệm tử thi của cảnh sát cho hay, nguyên nhân gây tử vong là ngộ độc xyanua. Bên cạnh đó, khi tiến hành khám nghiệm hiện trường, người ta tìm thấy một quả táo cắn dở bên cạnh thi thể. Căn cứ vào các bằng chứng tìm thấy ở hiện trường, các chuyên gia kết luận Alan Turing đã tiêm xyanua vào quả táo rồi mới ăn. Tuy nhiên, do không khám nghiệm quả táo nên có nhiều giả thuyết khác về cái chết của nhà toán học thiên tài nảy sinh như: Đột ngột hít phải khí xyanua, một loại chất hóa học cực độc mà ông đã sử dụng để tiến hành thí nghiệm trong phòng mình.

Chân dung nhà toán học Alan Turing (1912-1954).

Mặc dù còn nhiều nghi vấn về vụ tự tử của Alan Turing nhưng một điều chắc chắn là ông đã quyết định kết thúc cuộc đời mình bởi không chịu đựng được những lời định tội và sự hà khắc của nhà cầm quyền và xã hội đối với người đồng tính cũng như những đau đớn trong quá trình điều trị bằng liệu pháp "thiến hóa học" đã sớm kết thúc một năm trước khi ông qua đời.

Đồng thời, cũng không có bất kỳ bằng chứng nào khẳng định logo hình quả táo cắn dở của hãng Apple – Vốn được coi là nhà sản xuất điện thoại thông minh hàng đầu đã làm nên cuộc cách mạng trong lĩnh vực khoa học máy tính vào những năm 1970 – là vòng hoa tưởng nhớ Alan Turing. Bất chấp giả thuyết về sự trùng hợp giữa các dải màu cầu vồng trong lôgô gốc của Apple với lá cờ biểu tượng của người đồng tính, Steve Jobs – nhà sáng lập của Apple vẫn phủ nhận đó không phải là nguồn gốc lôgô của hãng. Ông chia sẻ với nhà văn, diễn viên Stephen Fry: "Chúng tôi rất mong muốn biểu tượng của hãng sẽ xuất phát từ tầng ý nghĩa này nhưng thật đáng tiếc là không phải."

Người đặt vòng hoa tưởng nhớ thật sự là một người cộng sự của Turing với giải thưởng Turing Award được khởi xướng từ năm 1966, có giá trị tương đương với giải Nobel dành cho khoa học máy tính. Cho đến cuối thế kỷ 20, giải thưởng này đã được công nhận trên toàn thế giới. Và đến năm 2009, thủ tướng Anh, ông Gordon Brown đã chính thức gửi lời xin lỗi đến Alan Turing vì sai sót trong liệu pháp điều trị thay cho câu trả lời trước bản kiến nghị trực tuyến yêu cầu lệnh ân xá hoàng gia dành cho nhà toán học vĩ đại của nước Anh.

Tuy vậy, danh dự của Alan Turing đã không được khôi phục đúng vào dịp kỷ niệm 100 năm ngày sinh của ông vào năm 2012 do bị trì hoãn bởi sự dè dặt trong chính trị cũng như thủ tục ân xá phức tạp. Cho đến tận tháng 8/2014, lệnh ân xá hoàng gia được ban bố nhằm "tưởng nhớ nhà toán học Alan Turing vì những đóng góp của ông trong thời kỳ chiến tranh chứ không phải vì lời buộc tội sau này". Đây là một biện pháp đặc biệt mang tính tượng trưng bởi lệnh ân xá chỉ được ban bố khi người phạm tội được chứng minh là vô tội.

Đồng thời, sắc lệnh hoàng gia Anh của nữ hoàng Elizabeth Đệ Nhị đã mở đường cho một cuộc cách mạng khác. Vào tháng 2/2015, gia đình toán học gia đã yêu cầu lệnh ân xá sau khi qua đời cho gần 50.000 người khác bị kết án tại Anh vì hành vi đồng tính luyến ái vốn được coi là vi phạm pháp luật ở vương quốc này từ năm 1885 đến 1967.

• Choáng ngợp với quy trình sản xuất hàng triệu quả trứng và gà lấy thịt của các nước tiên tiến
• Con vít gắn lò xo này mang lại phương pháp cách âm giá rẻ, lắp đặt dễ dàng chẳng khác gì vít thường
• Chúng ta đang bị nướng trên một hành tinh đang chết dần