Giống như cuộc cách mạng kỹ nghệ đã làm biến đổi thế giới vào cuối thế kỷ 19, cuộc cách mạng mã số đang làm thay đổi đời sống chúng ta vào cuối thế kỷ 20 này. Từ 'digit ' có nghĩa là con số (chiffre), nhưng ở đây, các con số - cụ thể chỉ là hai số 0 vá 1 trong hệ thống nhị phân nói đến ở dưới - được dùng để hợp thành những mã hay mật mã ( code) để chỉ những số hay chữ, hay dấu...nên chúng tôi tạm dùng các từ ' mã số ' để dịch chữ digit hay digital của tiếng Anh.
Hơn 50 năm trước đây, vào ngày 23 / 12 / 1947, cuộc cách mạng mã số đã được khai sinh khi hai nhà khoa học thuộc phòng Thí nghiệm của hãng Bell tại New Jersey trình bày một dụng cụ nhỏ mà họ đã chế ra từ vài sợi vàng mỏng, một mảnh chất bán dẫn (semi-conductor , một chất không cách điên như gỗ nhưng cũng không dẫn điện nhiều như đồng, vàng.. ) và một cái kẹp giấy ( paper clip / trombone ) uốn cong lại. Họ đã cho các bạn đồng nghiệp của họ thấy cái dụng cụ nhỏ ấy mà họ đặt tên là transistor làm sao có thể nhận một dòng điện, khuếch đại nó, và có thể‹ mở hay tắt nó đi.
Ngày nay, hàng triệu transistor, mỗi cái giá không bằng một cái đinh kẹp ( staple ) nhỏ, được cẩn vào những tấm silicon/silicium (một chất bán dẫn lấy ra từ cát ) mỏng tạo thành những microchip - hay chip cho gọn hơn -, và trên những chip này, những tin tức hay mục tiêu khiển có thê được lưu trữ lại dưới hình thức những mã số , được chế biến rồi bắn lên mọi ngõ ngách của một vệ tinh mang một mạng lưới truyền thông phức tạp.
Microchip giống như máy hơi nước, điện lực, phương pháp lắp ráp dây chuyền trước kia, đã trở thành động lực thúc đẩy một nền kinh tế mới ảnh hưởng sâu sắc vào lề lối làm việc và lối sống của chúng ta .
Để hiểu rõ hơn cuộc cách mạng về mã số, chúng ta cần có vài khái niệm về hệ thống nhị phân (binary system ) và về transistor mà chúng tôi cố gắng trình bày một cách thật đơn giản dưới đây :
Hệ thống nhị phân
Thông thường, chúng ta đếm theo ký hiệu thập phân, dùng 10 con số từ 0 đến 9. Nhưng trong hệ thống nhị phân, chỉ dùng hai con số 0 và 1.
Trong hệ thống thập phân, sau số 9 không còn một con số đơn nào chỉ mười, chúng ta trở lại con số đằu là 0 và thêm con số 1 vào bên trái thành 10 rồi cứ tiếp tục mỗi lần thêm một đơn vị thành 11, 12, 13...; đến số 19 thì cũng như trên , muốn có số hai mươi, ta trở lại con số 0 rồi cộng thêm 1 vào con số bên trái thành 20 ; cứ như vậy, đến 99, muốn có một trăm, ta trở lại cả hai con số 9 thành 00 rồi thêm con số 1 bên trái thành 100..
Trong hệ thống nhị phân, vì chỉ có hai con số 0 và 1 nên việc trở lại con số 0 tăng nhanh hơn ; nếu ở hệ thống thập phân , ta trở lại số 0 sau khi đã tăng 9 đơn vị thì ở hệ thống nhị phân, các con
số 0 được trở lại mỗi khi chỉ tăng một đơn vị . Sau đây là bảng giá trị của 17 con số đằu tiên ( từ 0 đế 16 ) theo ký hiệu nhị phân :
Zero = 0 ; một = 1 ; hai : 10 ; ba = 11 ; bốn = 100 ; năm = 101 ; sáu = 110 ; bảy = 111 ; tám = 1000 ; chín = 1001 ; mười = 1010 ; mười một = 1011 ; mười hai = 1100 ; mười ba = 1101 ; mười bốn = 1110 ; mười lăm = 1111 ; mười sáu = 10000 .
Transistor :
do hai chữ transfer và resistor tạo thành . Transfer có nghĩa là chuyển, sự di chuyển , như ở Montreal , khi ta muốn chuyển từ một xe bus / métro này sang một xe bus/ métro khác thì ta dùng một cái vé transfer lấy ở ga metro hay do tài xế xe bus phát ; resistor có nghĩa là vật kháng lại, chống lại . Vậy transistor là một vật chống lại, ngăn cản sự di chuyển (của một dòng điện ) .
Như trên đã nói, transistor có thể dùng để mở hay tắt một dòng điện, và người ta đã dùng đặc tính quan trọng này áp dụng vào hệ thống nhị phân : zero chỉ trạng thái tắt và 1 chỉ trạng thái mở của dòng điên. Một loạt ký hiệu nhị phân như 10001100 chỉ một " mở " được tiếp theo bởi ba " tắt " , hai " mở ", hai " tắt ".
Mỗi số 1 hay 0 được gọi là một ' bit ' , có lẽ do các từ binary digit ( số nhị phân ) tạo thành. Ví dụ trên (10001100) có 8 bit, và được gọi là một byte ; đó là số bit thường được dùng nhất cho một byte của các máy điện toán cá nhân .
Tưởng cũng nên nhắc lại là trước khi có transistor, các máy điện toán đã dùng những bóng đèn điện tử để mở hay tắt dòng điện. Đó là những đèn chân không (vaccum / vide ) có 3 điện cực ( triode ), và có công dụng như những cái ngắt điện ( switch / interrupteur) để giữ hay thả dòng điện được phát ra từ một máy tính gốc.
Máy đầu tiên tên là Columbus, được chế tạo hoàn toàn bí mật ở Anh vào năm 1943 trong Thế chiến 2, và được dùng để đọc những điện tín mật mã của địch.
Vào năm 1946, một máy điện toán gọi là ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Calculator ) được chế tạo ở trường Đại học Pensylvania để tính đường bay của các hỏa tiễn và tăng sự chính xác của chúng. Eniac là một máy điện toán khổng lồ nặng 5 tấn và chiếm một diện tích là 140 m2, tương đương với một phòng ngang dọc 12m, và dùng tới 18 000 đèn điện tử. Những đèn điện tử này thu hút nhiều năng lượng đến nỗi khi dùng nó, phải cúp điện ở thành phố bên cạnh. Những đèn này vì vậy chóng nóng và dễ hỏng, và mỗi khi hỏng phải mất hàng giờ mới tìm ra . Trước khi có Eniac , các cơ quan xạ thuật của quân đội Hoa kỳ phải dùng tới 200 người chỉ để tính Nhưng các nhà quân sự cần nhanh nhiều hơn nữa ; họ cần những hỏa tiễn có thể mang những đầu đạn nguyên tử, có thể tự tìm phương hướng. Như vậy, hỏa tiễn phải mang theo được một máy tính có thể cho tin tức ngay tức khắc, vào thời điểm thật . Cái máy tính Eniac phải trở thành một vật bay được, chịu được những thay đổi nhiệt độ lên tới 100 độ C, và có thể làm được những con tính vô cùng phức tạp. những bảng xạ kích. Nhờ có ENIAC , việc tính toán được thực hiện nhanh chóng gấp bội . Nhân hai số có 10 con số lúc đó chỉ cần nửa giây.
Và transistor đã có thể giải quyết những vấn đề trên : nhỏ, gọn và đáng tin cậy hơn đèn điện tử vì ít khi hỏng, chịu được nhiệt độ lớn , transistor cũng cần ít năng lượng hơn. Các nhà khoa học đã tìm được cách kết hợp hàng ngàn transistor lại với nhau trên một tấm silicon nhỏ vài phân vuông thành một mạch điện gọi là vi mạch tổng hợp ( integrated circuit / circuit intégré) hay một chip ; vài phân vuông đó có hiệu suất ngang với một máy Eniac nặng 18 tấn !
Chip càng nhỏ thì việc tính toán càng nhanh . Các điện tử ( khi di chuyển tạo thành dòng điện ) được di chuyển trên nhưng đường đi thật ngắn cỡ 1 phần triệu mét với một tốc độ cỡ hàng ngàn km / giây , và trong vài điều kiện có thể gần với tốc độ ánh sáng, cho nên điện tử đi từ transistor này tới transistor khác chỉ chừng vài phần triệu giây . Kỹ thuật thu nhỏ các chip ngày càng tinh vi ,và các khoa học gia đã có thể kết hợp hàng triệu transistor trên một chip nhỏ vài cm2 ; mới đây tuần báo Time ngày 5 / 1 / 98 cho biết máy Pentium II của hãng Intel đã được lắp những chip chỉ nhỏ bằng móng ngón tay cái , trên mỗi chip, người ta đã đặt được 7 triệu transistor xếp thành từng hàng, mỗi hàng chỉ dày bằng 1/ 400 bề dày của một sợi tóc , và chip có thể xử lí ( process/ traiter) 588 triệu chỉ thị mỗi giây.
Để có một ý niệm về các chỉ thị, ta lấy một ví dụ như muốn cộng 56 và 29, chúng ta cần phải thực hiện 4 chỉ thị liên tiệp sau :
cộng 9 và 6 ; giữ số phải nhớ ; cộng 5 và 2 ; cộng thêm số nhớ.
Những con tính phức tạp hơn thường cần vài chục chỉ thị cơ bản . Một người bình thường có thể thực hiện chừng 5 chỉ thị một giây. Một máy tính bỏ túi có thể giải một bài tính phức tạp hơn nhiều chỉ trong một phần giây , gần như tức khắc. Bạn chỉ cần lấy máy tính bỏ túi của bạn ra thử một vài con tính nhân hay chia hay lấy bình phương ( racine carrée) của những số có nhiều con số, bạn sẽ thấy sự kỳ diệu của cái máy tính nhỏ đó. Và một máy Pentium II có thể làm nhưng bài tính vô cùng phức tạp mà một người phải mất hàng thế kỷ mới xong . Tất cả những chỉ thị đều do con người soạn ra trong những chương trình (program ) , mà tựu trung lại chỉ là ra lệnh cho dòng điện khi nào thì tắt, khi nào thì mở.
Sau đây là
a) hình cái trasistor đầu tiên và
b) hình vẽ một transistor ngày nay và sự hoạt động của nó
Mỗi transistor trên một chip hoạt động như một cái ngắt điện để mở hay đóng một cửa ( gate ) . Các máy điện toán xử lý các tin (information) bằng cách điều khiển việc đóng hay mở các cửa của các transistor. Một điện tích dương đưa vào cửa hút các điện tử (vì các điện tử xung quanh các nguyên tử mang điện tích âm ) làm dòng điện chạy từ đầu phát các điện tử (source) tới đầu thoát ( drain) của các điện tử ; một điện tích âm làm dòng điện ngưng lại ( vì 2 điện tích âm đẩy nhau ) , và cửa bị đóng. Muốn một điện tích thành dương hay âm, người ta chỉ cần đặt vào nhưng chỗ nhất định những chất có tác dụng cho phép dòng điện chạy hay ngăn nó lại.( mà chúng tôi bỏ qua vì quá đi sâu vào chuyên môn ).
***
Hệ thống nhị phân được dùng không chỉ cho những số mà còn được dùng cho những chữ và dấu chấm câu .
Việc dùng những con số để diễn tả những số, những chữ hay dấu chấm câu cũng tương tự như dùng các ký hiệu Morse . Trong mã ( code ) Morse, các chữ hay dấu chấm câu được diễn đạt bằng những xung điện ( pulse ) ngắn (tạch) hay dài (tè) khi người ta ấn vào máy đánh điện tín nhanh hay lâu. Những xung điện ấy được viết như những chấm hay những gạch ngang, ví dụ như :
A là . _ tạch , tè ; B là _ ... ; C là _ . _ . ; dấu chấm là . _ . _ . _
Ở hệ thống nhị phân, những số nào được dùng để diễn đạt những chữ hay dấu chấm câu nào căn cứ vào một bộ mã gọi là ASCII (American Standard Code for Information Interchange) , đọc là `askee ' , được đánh số từ 32 đến 127 và được hầu hết các nước dùng . Cũng giống như các con số, khi các chữ đã được chuyển sang hệ thống nhị phân thì được gọi là đã được mã hóa. ( coded / codé )
Mã Morse dùng tối đa là 6 gạch hay chấm để biểu thị một chữ , còn bộ mã ASCII dùng tới 7 bit của một byte 8 bit , những bit nào không được dùng đến được để là 0. Sau đây là một ít ví dụ :
Số 0 ( 00000000 ) trong bộ mã ASCII chỉ Không ( nul = 0 )
1 ----------------------------- CTRL- A
32 ----------------------------- khoảng cách (space / espace )
37 ------------------------------ %
43 ------------------------------- dấu +
Số 48 ( 00110000 ) ---------------------------------số 0
57 ------------------------------------ 9
58 -------------------------------- hai chấm ( : )
60 ---------------------------------dấu <
63 --- -----------------------------chấm hỏi ( ?)
65 ---------------------------------chữ A
90 ---------------------------------Z
91 --------------------------------dấu [
97 ------------------------------- chũ a
122 ----------------------------------z
127 ---------------------------------( delete )
Cũng như chúng tôi, chắc có bạn sẽ tự hỏi các con số, ví dụ như con số zero được lưu trữ hai cách, hoặc như 00000000, hoặc như 00110000 (số 48 của ASCII được mã hóa ), vậy thì mã số nào được dùng ? Câu trả là tùy theo các số dùng ở trong một con tính ( cộng hay trừ...) hay được in trong ở trong câu , máy điện toán tự nó phân biệt được điều ấy.
Như vậy, tất cả những chữ, dấu, con số...đều được mã hóa theo một số nằm trong các số 32 và 127 của bộ mã ASCII. Tất cả những chữ, số... của một bài như vậy được chuyển thành một loạt các con số 0 và 1 , các con số này được lưu trữ trong một loại vi mạch tổng hợp gọi là chip nhớ hay được điều khiển để hiện trên một màn ảnh ( screen , écran ) của một máy điện toán .
Một máy điện toán nhớ được càng nhiều thì máy càng mạnh, và số liệu nhớ được tính bằng byte, hay đúng hơn bằng kilobyte ( 1 Kilobyte = 1 024 bytes ), và những máy lớn bằng megabyte ( 1 megabyte = 1 024 kilobyte = 1 048 576 bytes ).
Các chỉ thị dùng để điều khiển máy điện toán cũng chỉ là các lối xếp đặt khác nhau của các bit 0 và 1.
Các chữ hiện trên màn ảnh của máy điện toán được tạo ra về cơ bản cũng giống như các hình ảnh mà ta thấy trên tivi. Khi ta nhìn sát vào màn ảnh của tivi hay của máy điện toán, ta sẽ thấy nhiều chấm nhỏ. Mỗi chấm được gọi là một pixel , do các từ picture element ( yếu tố của hình ảnh ) tạo thành. Trên một màn ảnh đen trắng của máy điện toán, mỗi pixel có thể hoặc sáng hay tối tùy theo được mở hay tắt . Điều này phù hợp với hệ thống nhị phân được dùng trong các máy điện toán. Muốn lưu giữ một hình ảnh hay làm nó hiện ra, máy điện toán chỉ cần chỉ định một bit cho mỗi pixel. Nếu bit là 1, pixel được mở và trở nên sáng ; nếu bit là 0 thì ngược lại . Trên màn ảnh, một chữ được viết theo một khuôn vuông cạnh bằng 8 bit hay 1 byte . Ví dụ dưới đây chữ viết của chữ A và a được hiện ra trong một khuôn 8 x 8 bit ; các chấm đen trong khuôn sáng lên trong màn ảnh làm chúng ta đọc được các chữ đó :
Người ta có thể điều khiển để những chữ , số... hiện ra trên màn ảnh bằng nhiều cách, như dùng một cái bàn nút bấm ( keyboard / clavier ) giống như bàn máy chữ, hoặc một con chuột, hoặc một bút quang học ( crayon optique ) để vẽ, hoặc một máy đọc các gạch mã hóa ( code à barres ) chi chít in trên các hàng bán .
x
Bây giờ chúng ta hãy xem đời sống, lối sống, lối làm việc của chúng ta đã thay đổi ra sao nhờ sự phát minh của transistor. Từ hơn mấy chục năm nay, chúng ta đã dùng hay làm quen với nhiều điều mà nhiều người trong chúng ta không ngờ đó chỉ là những ứng dụng của transistor.
Thật vậy, các chip , đơn sơ hay phức tạp , có thể được đặt trong mọi dụng cụ, máy móc : chúng điều khiển sự hoạt động của cái máy tính bỏ túi ta đã nói ở trên mà ta có thể mua tại các tiệm 1$ ; của các máy giặt, lò vi ba ( four à micro ondes ), máy rửa bát đĩa , bếp tự động tắt sau một thời gian định trước , của máy ảnh tự động điều chỉnh ánh sáng và khoảng cách...
Các sở, các hãng dùng máy điện toán để lưu trữ các dữ kiện kế toán, tính tiền lời , kiểm kê hàng hóa, làm bảng lương của hàng trăm, hàng ngàn nhân viên ... ; sở bưu điện dùng máy lựa thư tự động có thể nhận mặt chữ tùy theo mã hộp thư ( code postal ) mà phân chia các thư tới những ô nhất định dành riêng cho mỗi khu vực ; một máy như vậy có thể lựa hàng trăm thư trong một phút .
Bạn có thể gửi tiền, rút tiền, trả tiền các hóa đơn bất cứ giờ phút nào tại các máy tự động ở các ngân hàng bằng cách chỉ bấm vài ô theo các chỉ dẫn hiện trên một màn ảnh nhỏ.
Bạn vào một siêu thị mua vài chục món đồ , các thu ngân viên chỉ cần bấm một cái máy đọc vào các mã số in trên mỗi món hàng hay đẩy từng món hàng qua một cái máy đọc trên quầy rồi bấm vài nút ở máy tính tiền, và hóa đơn tự động lòi ra , tất cả chỉ trong vòng một, hai phút. Ở nhiều nơi, bạn có thể dùng thẻ tín dụng để trả tiền, đỡ phải mang nhiều tiền mặt trong người.
Các báo chí dùng máy điện toán để viết bài , sắp xếp bài và hình ảnh, lên trang ,rồi khi đem in chỉ cần bấm vài cái nút là máy in tự động in tuôn ra hàng ngàn, hàng chục ngàn tờ báo trong một thời gian ngắn.
Trong kỹ nghệ, nhiều sản phẩm ngày nay được chế tạo bởi những robot do các máy điện toán điều khiển . Nhiều công việc tỉ mỉ , lắp đi lắp lại hoài chán ngắt, hoặc nguy hiểm như lắp ráp các dụng cụ điện tử, hàn và sơn thân xe hơi, vận dụng các hóa chất độc, dùng robot thì thật là lý tưởng vì chúng không bao giờ mệt mỏi, lơ đễnh, và không sợ chất độc.
Về y học, máy điện toán được dùng đẻ ghi nhớ những dữ kiện y khoa, làm chạy những dụng cụ tân tiến nhất ; hồ sơ một bệnh nhân lưu trữ trong máy điện toán có thể tham khảo dễ dàng, nhanh chóng. Một máy điện toán có thể lưu lại trong bộ nhớ một khối dữ kiện khổng lồ vè các bệnh tật do nhiều y sĩ hoặc bác sĩ chuyên môn cung cấp, vượt hẳn khả năng nhớ và kinh nghiệm của một người . Do đó, một vị y sĩ có thể dùng máy điện toán để tìm ra bệnh nhanh hơn, căn cứ vào các triệu chứng của bệnh đó.
Quang tuyến X thông thường có thể giúp nhận thấy các vật cứng như xương , khớp xương ,và răng . Nhưng dụng cụ quang tuyến X tối tân hơn gọi là máy phân hình (scanner ), cũng như những máy dùng siêu âm ( ultra sound ) và máy chụp cộng hưởng từ - chúng tôi tạm dịch những chữ Magnetic Resonance Imaging hay MRI - máy tạo ra những hình bằng cách tạo ra một điện từ trường (electro-magnetic field ) lớn làm nguyên tử các tế bào cơ thể rung chuyển hay "dội lại" cho thấy những chi tiết thật nhỏ của những mô mềm như óc, tim, phổi... Chúng bắn những tia X hay các siêu âm hay các sóng từ tính vào một bộ phận dưới nhiều góc khác nhau . Những tia đó hay sóng đó được một máy điện toán phân tích, tạo ra những hình ảnh mặt cắt ( image en coupe ) của cơ quan, và những hình này hiện ra trên màn ảnh một máy tivi. Nhờ đó mà ta thấy rõ vị trí của một bướu trong óc hay một ung thư trong phổi..., giúp việc mổ được dễ dàng, chính xác.
Máy điện toán còn giúp người ta tiên đoán thời tiết rất cần thiết cho nhà nông, tàu bè, máy bay , dân các vùng ven biển... Rất nhiều yếu tố liên quan tới việc tiên đoán thời tiết : khi hậu, áp xuất, độ ẩm không khí, tốc độ và hướng gió... Những nhà khí tượng học phải tính toán rất nhiều dữ kiện và rất nhiều con số. Nhờ những máy điện toán khổng lồ rất mạnh , các nhà khí tượng phân tích những tin do các vệ tinh, tàu bè, máy bay , các trạm khí tượng trên toàn cầu cung cấp để có thể tiên đoán một cách chính xác một trận bão, hướng đi, tốc độ của nó trong nhiều ngày trước . Việc tiên đoán chính xác về dòng El Nino vừa qua là một ví dụ cụ thể .
Quân đội các nước đều có những vũ khí và phương tiện điện tử trong việc quốc phòng . Những giàn radar để phát hiện một cuộc tấn công của địch đều được điều khiển bằng những máy điện toán. Nhiều vũ khí hiện đại như hỏa tiễn , thủy lôi đều mang theo máy điện toán riêng . Nhờ có máy điện toán, hỏa tiễn tự phóng thẳng tới mục tiêu. Sự hoạt động của máy điện toán cực kỳ nhanh chóng : hệ thống phòng thủ một chiến hạm có thể phát hiện và chống trả một hỏa tiễn địch chỉ trong vài giây. Hỏa tiễn bay ở tầm thấp ( cruise missile ) là một vũ khí tối tân nhất và lợi hại nhất ; nó được điều khiển bởi một máy điện toán rất nhỏ mà nó mang theo để hướng nó tới đích, theo một " bản đồ " mặt đất đã được lưu trữ trong bộ nhớ của máy. Trong khi bay ở tầm thấp để tránh bị radar phát hiện, máy điện toán nhận ra những dấu hiệu cao, thấp của địa hình như thung lũng, đồi núi để đưa hỏa tiễn tới mục tiêu đã được thảo chương trước . Chúng ta đã thấy sự chính xác của hỏa tiễn " tomahawk " trong chiến tranh sa mạc chống Irak , và mới đây trong việc phá hủy các căn cứ của quân khủng bố tại Á phú hãn. Trong tương lai , những vệ tinh được trang bị máy điện toán thật mạnh và những tia laser sẽ có thể chặn và vô hiệu hóa những hỏa tiễn địch, và những cuộc chiến tranh sau này sẽ xảy ra trên không gian , tương tự những trận đấu phi kiếm trong các tiểu thuyết kíếm hiệp 6, 7 chục năm về trước nhưng trong quy mô toàn cầu.
Nếu không có máy điện toán, những cuộc du hành trên không gian như việc lên mặt trăng, việc phóng các vệ tinh lên các hành tinh khác không thể thực hiện được. Những con tàu không gian mang theo những máy điện toán tinh vi để kiểm soát các máy móc, vị trí con tàu.
Dưới mặt đất, những máy điện toán khác mạnh hơn phụ trách làm những con tính khó nhất và luôn luôn tiếp xúc với các máy điện toán của con tàu ; tất nhiên, sự liên lạc không thể thực hiện như trên mặt đất qua các đường dây điện thoại, mà qua các làn sóng radio với tốc độ của ánh sáng.
Năm 1997 là năm xảy ra nhiều việc quan trọng : cái chết của công chúa Diana làm xúc động toàn thế giới, chuyện con cừu Dolly, con vật đầu tiên được tạo ra do sinh sản vô tính, một khám phá có nhiều ý nghĩa lịch sử và sẽ có tác động tới thế kỷ sau. Nhưng sự kiện có tầm quan ttọng đặc biệt nhất trong năm 97 là sự kiện đã có ảnh hưởng to lớn nhất suốt cả thập kỷ này, đem lại sự tăng trưởng của một nền kinh tế mới, một nền kinh tế được thúc đẩy bởi sức mạnh của microchip. Chinh vì thế mà người đã được báo Time chọn làm nhân vật của năm 97 là ông Andrew Grove, chủ tịch hãng Intel vì ông đã có công nhiều nhất đem lại sự phát triển kỳ diệu và sức mạnh và tiềm năng đổi mới của microchip.
Trên đây, chúng tôi chỉ mới đưa ra một số những áp dụng về máy điện toán trong đời sống của chúng ta để các bạn thấy tầm quan trọng của sự phát minh ra một vật nhỏ bé , tầm thường là
transistor. Ngoài ra, máy điện toán còn giúp chúng ta rất nhiều việc khác, chẳng hạn như điều khiển các phi cơ lên xuống các phi trường , dịch một ngôn ngữ này sang một ngôn ngữ khác, dạy các học sinh tập đọc, làm toán, âm nhạc.., vẽ kiểu máy móc, xe hơi, máy bay, soạn nhạc ( chúng tôi thấy báo chí nói Phạm Duy đã soạn nhạc bằng máy điện toán ), chế tạo các máy bắt chước các điều kiện bay ( simulateur de vol ) để huấn luyện các phi công tíết kiệm được rất nhiều ngân quỹ, dạy đánh cờ ( máy điện toán có thể trở lại thế cũ, giải thích tại sao lại đi nước đó )...
Nhiều chuyên gia nói đây chỉ là bước đầu của kỷ nguyên máy điện toán . Trong vài chục năm nữa, những tiến bộ về kỹ thuật có thể giúp ta thực hiện được những máy điện toán cực mạnh và nhanh gấp bội . Báo Time ngày 17 / 7/ 95 cho biết các khoa học gia đang tìm cách chế tạo máy điện toán chạy bằng ánh sáng chứ không phải bằng điện, và khi các máy đó được đem ra thị trường ( những nhà nghiên cứu ở Đại học Colorado đã chế tạo được một máy dùng ánh sáng chạy được nhưng còn rất thô sơ ) thì những kiểu ngày nay sẽ trở thành lỗi thời giống như những máy Eniac khổng lồ của những năm 1950.
***
Lịch sử nhân loại đã có những lúc mà một sự kiện mới được phát sinh làm thay đổi cả thế giới. Sự kiện đó có thể là một phát minh như máy in của Gutenberg ở thế kỷ 15 , một ý tưởng như tự do cá nhân ở thế kỷ 18, một thành tựu khoa học như điện khí ở thế kỷ 19. Vào cuối thế kỷ 20 này, khi một thiên kỷ mới sắp bắt đầu, chúng ta có thể nói đến kỷ nguyên của microchip, mà yếu tố căn bản là transistor. Tuy chỉ là bước đầu, nhưng microchip đã là một động cơ thúc đẩy một nền kinh tế mới . Nền kinh tế mới này, theo báo Time ngày 29 / 12 / 97 và 5 / 1 / 98 có những đặc tính sau :
- Đó là một nền kinh tế có tính chất toàn cầu : tiền bạc không còn biên giới ; chỉ cần bấm vài nút của máy điện toán, các nhà đầu tư trao đổi hàng ngày 1 500 tỉ ngoại tệ, và 15 000 tỉ cổ phần chứng khoán trên toàn thế giới, đặt các nước kém may mắn hay sai lầm trong chính sách phụ thuộc vào quyền lực của những kẻ đầu cơ tàn nhẫn.
- Đó là một nền kinh tế được đặt vào một mạng lưới truyền thông rộng lớn : một kiểu giày ở Ý hay một mẫu áo ở Hongkong có thể được mọi người dùng mạng lưới đó biết và xử dụng ; một xí nghiệp ở Mỹ có thể đưa công việc văn phòng hay thảo chương sang làm ở Ấn độ hay Mexique ; một bác sĩ ở Mỹ có thể chẩn bệnh cho một bệnh nhân ở Ai cập hay Thái lan.
- Đó là một nền kinh tế dựa vào thông tin và kiến thức : cái vốn trí tuệ đem lại giá trị cho các sản phẩm (chúng tôi nhấn mạnh); từ năm 1990 đến 1996, số nhân công để sản xuất hàng hóa giảm 1% trong khi số người cung cấp các dịch vụ tăng 15 %.
- Nền kinh tế mới làm phân tán quyền lực . Kỹ thuật trở thành một sức mạnh cho dân chủ và đem quyền lực lại cho cá nhân . Liên mạng Internet khiến ai cũng có thể trở thành một người xuất bản, điện thư ( e mail ) phá vỡ lề lối gửi thư thông thường ; rồi đây, điện thương ( e business ) sẽ đem lại nhiều thay đổi trong cách mua bán hiện thời : báo the Gazette, Montreal ngày 22 / 9 / 98 cho biết một nhân viên cao cấp thuộc Ủy ban Quản trị hãng IBM vừa tiên đoán rằng một nửa các giao dịch thương mại sẽ được thực hiện qua Internet trong vòng 5 năm tới, đưa số điện thương từ $10 tỉ cho năm nay lên tới $300 tỉ trong 5 năm. Và trong cuộc tranh đua dữ dội về các sáng kiến thuộc mã số, sự liều lĩnh đem lại phần thưởng cho những kẻ dám đương đầu với các hãng điện thoại độc quyền vững mạnh. Tiêu biêu cho thế hệ mã số là các mạng web ) với vô số trung tâm quyền lực, tất cả đều kết thành những mạng lưới rộng lớn.
- Nền kinh tế mới giúp cho sự cởi mở thông thoáng ( openness ). Tin tức khó bị bưng bít, các ý tưởng khó bị kiềm chế, và các xã hội không thể bị khép kín như xưa. Một thế giới nằm trong các mạng lưới truyền thông đem lại thuận lợi cho các ý tưởng tự do và kinh doanh tự do. Đến đây ta hiểu lí do tại sao các chính thể độc tài sợ sự thật luôn luôn tìm cách hạn chế , ngăn chặn , cấm đoán không cho dân dùng internet để nhận tin từ ngoài vào hay gửi tin ra ngoài, ví dụ như một thông tư mới đây vào tháng 7-2005 của Hànội quy định việc quản lý Internet để tăng cường việc kiểm tra internet tại Việt nam .
Tài liệu tham khảo chính :
-Time
- Du boulier à l ' ordinateur (?)
- PC made easy, James L. Turley - Les ordinateurs et leurs secrets, S. P. Lajus
Tháng 9 năm 1998
Bổ túc tháng 7 2005
Trương Đăng Đệ
Hơn 50 năm trước đây, vào ngày 23 / 12 / 1947, cuộc cách mạng mã số đã được khai sinh khi hai nhà khoa học thuộc phòng Thí nghiệm của hãng Bell tại New Jersey trình bày một dụng cụ nhỏ mà họ đã chế ra từ vài sợi vàng mỏng, một mảnh chất bán dẫn (semi-conductor , một chất không cách điên như gỗ nhưng cũng không dẫn điện nhiều như đồng, vàng.. ) và một cái kẹp giấy ( paper clip / trombone ) uốn cong lại. Họ đã cho các bạn đồng nghiệp của họ thấy cái dụng cụ nhỏ ấy mà họ đặt tên là transistor làm sao có thể nhận một dòng điện, khuếch đại nó, và có thể‹ mở hay tắt nó đi.
Ngày nay, hàng triệu transistor, mỗi cái giá không bằng một cái đinh kẹp ( staple ) nhỏ, được cẩn vào những tấm silicon/silicium (một chất bán dẫn lấy ra từ cát ) mỏng tạo thành những microchip - hay chip cho gọn hơn -, và trên những chip này, những tin tức hay mục tiêu khiển có thê được lưu trữ lại dưới hình thức những mã số , được chế biến rồi bắn lên mọi ngõ ngách của một vệ tinh mang một mạng lưới truyền thông phức tạp.
Microchip giống như máy hơi nước, điện lực, phương pháp lắp ráp dây chuyền trước kia, đã trở thành động lực thúc đẩy một nền kinh tế mới ảnh hưởng sâu sắc vào lề lối làm việc và lối sống của chúng ta .
Để hiểu rõ hơn cuộc cách mạng về mã số, chúng ta cần có vài khái niệm về hệ thống nhị phân (binary system ) và về transistor mà chúng tôi cố gắng trình bày một cách thật đơn giản dưới đây :
Hệ thống nhị phân
Thông thường, chúng ta đếm theo ký hiệu thập phân, dùng 10 con số từ 0 đến 9. Nhưng trong hệ thống nhị phân, chỉ dùng hai con số 0 và 1.
Trong hệ thống thập phân, sau số 9 không còn một con số đơn nào chỉ mười, chúng ta trở lại con số đằu là 0 và thêm con số 1 vào bên trái thành 10 rồi cứ tiếp tục mỗi lần thêm một đơn vị thành 11, 12, 13...; đến số 19 thì cũng như trên , muốn có số hai mươi, ta trở lại con số 0 rồi cộng thêm 1 vào con số bên trái thành 20 ; cứ như vậy, đến 99, muốn có một trăm, ta trở lại cả hai con số 9 thành 00 rồi thêm con số 1 bên trái thành 100..
Trong hệ thống nhị phân, vì chỉ có hai con số 0 và 1 nên việc trở lại con số 0 tăng nhanh hơn ; nếu ở hệ thống thập phân , ta trở lại số 0 sau khi đã tăng 9 đơn vị thì ở hệ thống nhị phân, các con
số 0 được trở lại mỗi khi chỉ tăng một đơn vị . Sau đây là bảng giá trị của 17 con số đằu tiên ( từ 0 đế 16 ) theo ký hiệu nhị phân :
Zero = 0 ; một = 1 ; hai : 10 ; ba = 11 ; bốn = 100 ; năm = 101 ; sáu = 110 ; bảy = 111 ; tám = 1000 ; chín = 1001 ; mười = 1010 ; mười một = 1011 ; mười hai = 1100 ; mười ba = 1101 ; mười bốn = 1110 ; mười lăm = 1111 ; mười sáu = 10000 .
Transistor :
do hai chữ transfer và resistor tạo thành . Transfer có nghĩa là chuyển, sự di chuyển , như ở Montreal , khi ta muốn chuyển từ một xe bus / métro này sang một xe bus/ métro khác thì ta dùng một cái vé transfer lấy ở ga metro hay do tài xế xe bus phát ; resistor có nghĩa là vật kháng lại, chống lại . Vậy transistor là một vật chống lại, ngăn cản sự di chuyển (của một dòng điện ) .
Như trên đã nói, transistor có thể dùng để mở hay tắt một dòng điện, và người ta đã dùng đặc tính quan trọng này áp dụng vào hệ thống nhị phân : zero chỉ trạng thái tắt và 1 chỉ trạng thái mở của dòng điên. Một loạt ký hiệu nhị phân như 10001100 chỉ một " mở " được tiếp theo bởi ba " tắt " , hai " mở ", hai " tắt ".
Mỗi số 1 hay 0 được gọi là một ' bit ' , có lẽ do các từ binary digit ( số nhị phân ) tạo thành. Ví dụ trên (10001100) có 8 bit, và được gọi là một byte ; đó là số bit thường được dùng nhất cho một byte của các máy điện toán cá nhân .
Tưởng cũng nên nhắc lại là trước khi có transistor, các máy điện toán đã dùng những bóng đèn điện tử để mở hay tắt dòng điện. Đó là những đèn chân không (vaccum / vide ) có 3 điện cực ( triode ), và có công dụng như những cái ngắt điện ( switch / interrupteur) để giữ hay thả dòng điện được phát ra từ một máy tính gốc.
Máy đầu tiên tên là Columbus, được chế tạo hoàn toàn bí mật ở Anh vào năm 1943 trong Thế chiến 2, và được dùng để đọc những điện tín mật mã của địch.
Vào năm 1946, một máy điện toán gọi là ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Calculator ) được chế tạo ở trường Đại học Pensylvania để tính đường bay của các hỏa tiễn và tăng sự chính xác của chúng. Eniac là một máy điện toán khổng lồ nặng 5 tấn và chiếm một diện tích là 140 m2, tương đương với một phòng ngang dọc 12m, và dùng tới 18 000 đèn điện tử. Những đèn điện tử này thu hút nhiều năng lượng đến nỗi khi dùng nó, phải cúp điện ở thành phố bên cạnh. Những đèn này vì vậy chóng nóng và dễ hỏng, và mỗi khi hỏng phải mất hàng giờ mới tìm ra . Trước khi có Eniac , các cơ quan xạ thuật của quân đội Hoa kỳ phải dùng tới 200 người chỉ để tính Nhưng các nhà quân sự cần nhanh nhiều hơn nữa ; họ cần những hỏa tiễn có thể mang những đầu đạn nguyên tử, có thể tự tìm phương hướng. Như vậy, hỏa tiễn phải mang theo được một máy tính có thể cho tin tức ngay tức khắc, vào thời điểm thật . Cái máy tính Eniac phải trở thành một vật bay được, chịu được những thay đổi nhiệt độ lên tới 100 độ C, và có thể làm được những con tính vô cùng phức tạp. những bảng xạ kích. Nhờ có ENIAC , việc tính toán được thực hiện nhanh chóng gấp bội . Nhân hai số có 10 con số lúc đó chỉ cần nửa giây.
Và transistor đã có thể giải quyết những vấn đề trên : nhỏ, gọn và đáng tin cậy hơn đèn điện tử vì ít khi hỏng, chịu được nhiệt độ lớn , transistor cũng cần ít năng lượng hơn. Các nhà khoa học đã tìm được cách kết hợp hàng ngàn transistor lại với nhau trên một tấm silicon nhỏ vài phân vuông thành một mạch điện gọi là vi mạch tổng hợp ( integrated circuit / circuit intégré) hay một chip ; vài phân vuông đó có hiệu suất ngang với một máy Eniac nặng 18 tấn !
Chip càng nhỏ thì việc tính toán càng nhanh . Các điện tử ( khi di chuyển tạo thành dòng điện ) được di chuyển trên nhưng đường đi thật ngắn cỡ 1 phần triệu mét với một tốc độ cỡ hàng ngàn km / giây , và trong vài điều kiện có thể gần với tốc độ ánh sáng, cho nên điện tử đi từ transistor này tới transistor khác chỉ chừng vài phần triệu giây . Kỹ thuật thu nhỏ các chip ngày càng tinh vi ,và các khoa học gia đã có thể kết hợp hàng triệu transistor trên một chip nhỏ vài cm2 ; mới đây tuần báo Time ngày 5 / 1 / 98 cho biết máy Pentium II của hãng Intel đã được lắp những chip chỉ nhỏ bằng móng ngón tay cái , trên mỗi chip, người ta đã đặt được 7 triệu transistor xếp thành từng hàng, mỗi hàng chỉ dày bằng 1/ 400 bề dày của một sợi tóc , và chip có thể xử lí ( process/ traiter) 588 triệu chỉ thị mỗi giây.
Để có một ý niệm về các chỉ thị, ta lấy một ví dụ như muốn cộng 56 và 29, chúng ta cần phải thực hiện 4 chỉ thị liên tiệp sau :
cộng 9 và 6 ; giữ số phải nhớ ; cộng 5 và 2 ; cộng thêm số nhớ.
Những con tính phức tạp hơn thường cần vài chục chỉ thị cơ bản . Một người bình thường có thể thực hiện chừng 5 chỉ thị một giây. Một máy tính bỏ túi có thể giải một bài tính phức tạp hơn nhiều chỉ trong một phần giây , gần như tức khắc. Bạn chỉ cần lấy máy tính bỏ túi của bạn ra thử một vài con tính nhân hay chia hay lấy bình phương ( racine carrée) của những số có nhiều con số, bạn sẽ thấy sự kỳ diệu của cái máy tính nhỏ đó. Và một máy Pentium II có thể làm nhưng bài tính vô cùng phức tạp mà một người phải mất hàng thế kỷ mới xong . Tất cả những chỉ thị đều do con người soạn ra trong những chương trình (program ) , mà tựu trung lại chỉ là ra lệnh cho dòng điện khi nào thì tắt, khi nào thì mở.
Sau đây là
a) hình cái trasistor đầu tiên và
b) hình vẽ một transistor ngày nay và sự hoạt động của nó
Mỗi transistor trên một chip hoạt động như một cái ngắt điện để mở hay đóng một cửa ( gate ) . Các máy điện toán xử lý các tin (information) bằng cách điều khiển việc đóng hay mở các cửa của các transistor. Một điện tích dương đưa vào cửa hút các điện tử (vì các điện tử xung quanh các nguyên tử mang điện tích âm ) làm dòng điện chạy từ đầu phát các điện tử (source) tới đầu thoát ( drain) của các điện tử ; một điện tích âm làm dòng điện ngưng lại ( vì 2 điện tích âm đẩy nhau ) , và cửa bị đóng. Muốn một điện tích thành dương hay âm, người ta chỉ cần đặt vào nhưng chỗ nhất định những chất có tác dụng cho phép dòng điện chạy hay ngăn nó lại.( mà chúng tôi bỏ qua vì quá đi sâu vào chuyên môn ).
***
Hệ thống nhị phân được dùng không chỉ cho những số mà còn được dùng cho những chữ và dấu chấm câu .
Việc dùng những con số để diễn tả những số, những chữ hay dấu chấm câu cũng tương tự như dùng các ký hiệu Morse . Trong mã ( code ) Morse, các chữ hay dấu chấm câu được diễn đạt bằng những xung điện ( pulse ) ngắn (tạch) hay dài (tè) khi người ta ấn vào máy đánh điện tín nhanh hay lâu. Những xung điện ấy được viết như những chấm hay những gạch ngang, ví dụ như :
A là . _ tạch , tè ; B là _ ... ; C là _ . _ . ; dấu chấm là . _ . _ . _
Ở hệ thống nhị phân, những số nào được dùng để diễn đạt những chữ hay dấu chấm câu nào căn cứ vào một bộ mã gọi là ASCII (American Standard Code for Information Interchange) , đọc là `askee ' , được đánh số từ 32 đến 127 và được hầu hết các nước dùng . Cũng giống như các con số, khi các chữ đã được chuyển sang hệ thống nhị phân thì được gọi là đã được mã hóa. ( coded / codé )
Mã Morse dùng tối đa là 6 gạch hay chấm để biểu thị một chữ , còn bộ mã ASCII dùng tới 7 bit của một byte 8 bit , những bit nào không được dùng đến được để là 0. Sau đây là một ít ví dụ :
Số 0 ( 00000000 ) trong bộ mã ASCII chỉ Không ( nul = 0 )
1 ----------------------------- CTRL- A
32 ----------------------------- khoảng cách (space / espace )
37 ------------------------------ %
43 ------------------------------- dấu +
Số 48 ( 00110000 ) ---------------------------------số 0
57 ------------------------------------ 9
58 -------------------------------- hai chấm ( : )
60 ---------------------------------dấu <
63 --- -----------------------------chấm hỏi ( ?)
65 ---------------------------------chữ A
90 ---------------------------------Z
91 --------------------------------dấu [
97 ------------------------------- chũ a
122 ----------------------------------z
127 ---------------------------------( delete )
Cũng như chúng tôi, chắc có bạn sẽ tự hỏi các con số, ví dụ như con số zero được lưu trữ hai cách, hoặc như 00000000, hoặc như 00110000 (số 48 của ASCII được mã hóa ), vậy thì mã số nào được dùng ? Câu trả là tùy theo các số dùng ở trong một con tính ( cộng hay trừ...) hay được in trong ở trong câu , máy điện toán tự nó phân biệt được điều ấy.
Như vậy, tất cả những chữ, dấu, con số...đều được mã hóa theo một số nằm trong các số 32 và 127 của bộ mã ASCII. Tất cả những chữ, số... của một bài như vậy được chuyển thành một loạt các con số 0 và 1 , các con số này được lưu trữ trong một loại vi mạch tổng hợp gọi là chip nhớ hay được điều khiển để hiện trên một màn ảnh ( screen , écran ) của một máy điện toán .
Một máy điện toán nhớ được càng nhiều thì máy càng mạnh, và số liệu nhớ được tính bằng byte, hay đúng hơn bằng kilobyte ( 1 Kilobyte = 1 024 bytes ), và những máy lớn bằng megabyte ( 1 megabyte = 1 024 kilobyte = 1 048 576 bytes ).
Các chỉ thị dùng để điều khiển máy điện toán cũng chỉ là các lối xếp đặt khác nhau của các bit 0 và 1.
Các chữ hiện trên màn ảnh của máy điện toán được tạo ra về cơ bản cũng giống như các hình ảnh mà ta thấy trên tivi. Khi ta nhìn sát vào màn ảnh của tivi hay của máy điện toán, ta sẽ thấy nhiều chấm nhỏ. Mỗi chấm được gọi là một pixel , do các từ picture element ( yếu tố của hình ảnh ) tạo thành. Trên một màn ảnh đen trắng của máy điện toán, mỗi pixel có thể hoặc sáng hay tối tùy theo được mở hay tắt . Điều này phù hợp với hệ thống nhị phân được dùng trong các máy điện toán. Muốn lưu giữ một hình ảnh hay làm nó hiện ra, máy điện toán chỉ cần chỉ định một bit cho mỗi pixel. Nếu bit là 1, pixel được mở và trở nên sáng ; nếu bit là 0 thì ngược lại . Trên màn ảnh, một chữ được viết theo một khuôn vuông cạnh bằng 8 bit hay 1 byte . Ví dụ dưới đây chữ viết của chữ A và a được hiện ra trong một khuôn 8 x 8 bit ; các chấm đen trong khuôn sáng lên trong màn ảnh làm chúng ta đọc được các chữ đó :
Người ta có thể điều khiển để những chữ , số... hiện ra trên màn ảnh bằng nhiều cách, như dùng một cái bàn nút bấm ( keyboard / clavier ) giống như bàn máy chữ, hoặc một con chuột, hoặc một bút quang học ( crayon optique ) để vẽ, hoặc một máy đọc các gạch mã hóa ( code à barres ) chi chít in trên các hàng bán .
x
Bây giờ chúng ta hãy xem đời sống, lối sống, lối làm việc của chúng ta đã thay đổi ra sao nhờ sự phát minh của transistor. Từ hơn mấy chục năm nay, chúng ta đã dùng hay làm quen với nhiều điều mà nhiều người trong chúng ta không ngờ đó chỉ là những ứng dụng của transistor.
Thật vậy, các chip , đơn sơ hay phức tạp , có thể được đặt trong mọi dụng cụ, máy móc : chúng điều khiển sự hoạt động của cái máy tính bỏ túi ta đã nói ở trên mà ta có thể mua tại các tiệm 1$ ; của các máy giặt, lò vi ba ( four à micro ondes ), máy rửa bát đĩa , bếp tự động tắt sau một thời gian định trước , của máy ảnh tự động điều chỉnh ánh sáng và khoảng cách...
Các sở, các hãng dùng máy điện toán để lưu trữ các dữ kiện kế toán, tính tiền lời , kiểm kê hàng hóa, làm bảng lương của hàng trăm, hàng ngàn nhân viên ... ; sở bưu điện dùng máy lựa thư tự động có thể nhận mặt chữ tùy theo mã hộp thư ( code postal ) mà phân chia các thư tới những ô nhất định dành riêng cho mỗi khu vực ; một máy như vậy có thể lựa hàng trăm thư trong một phút .
Bạn có thể gửi tiền, rút tiền, trả tiền các hóa đơn bất cứ giờ phút nào tại các máy tự động ở các ngân hàng bằng cách chỉ bấm vài ô theo các chỉ dẫn hiện trên một màn ảnh nhỏ.
Bạn vào một siêu thị mua vài chục món đồ , các thu ngân viên chỉ cần bấm một cái máy đọc vào các mã số in trên mỗi món hàng hay đẩy từng món hàng qua một cái máy đọc trên quầy rồi bấm vài nút ở máy tính tiền, và hóa đơn tự động lòi ra , tất cả chỉ trong vòng một, hai phút. Ở nhiều nơi, bạn có thể dùng thẻ tín dụng để trả tiền, đỡ phải mang nhiều tiền mặt trong người.
Các báo chí dùng máy điện toán để viết bài , sắp xếp bài và hình ảnh, lên trang ,rồi khi đem in chỉ cần bấm vài cái nút là máy in tự động in tuôn ra hàng ngàn, hàng chục ngàn tờ báo trong một thời gian ngắn.
Trong kỹ nghệ, nhiều sản phẩm ngày nay được chế tạo bởi những robot do các máy điện toán điều khiển . Nhiều công việc tỉ mỉ , lắp đi lắp lại hoài chán ngắt, hoặc nguy hiểm như lắp ráp các dụng cụ điện tử, hàn và sơn thân xe hơi, vận dụng các hóa chất độc, dùng robot thì thật là lý tưởng vì chúng không bao giờ mệt mỏi, lơ đễnh, và không sợ chất độc.
Về y học, máy điện toán được dùng đẻ ghi nhớ những dữ kiện y khoa, làm chạy những dụng cụ tân tiến nhất ; hồ sơ một bệnh nhân lưu trữ trong máy điện toán có thể tham khảo dễ dàng, nhanh chóng. Một máy điện toán có thể lưu lại trong bộ nhớ một khối dữ kiện khổng lồ vè các bệnh tật do nhiều y sĩ hoặc bác sĩ chuyên môn cung cấp, vượt hẳn khả năng nhớ và kinh nghiệm của một người . Do đó, một vị y sĩ có thể dùng máy điện toán để tìm ra bệnh nhanh hơn, căn cứ vào các triệu chứng của bệnh đó.
Quang tuyến X thông thường có thể giúp nhận thấy các vật cứng như xương , khớp xương ,và răng . Nhưng dụng cụ quang tuyến X tối tân hơn gọi là máy phân hình (scanner ), cũng như những máy dùng siêu âm ( ultra sound ) và máy chụp cộng hưởng từ - chúng tôi tạm dịch những chữ Magnetic Resonance Imaging hay MRI - máy tạo ra những hình bằng cách tạo ra một điện từ trường (electro-magnetic field ) lớn làm nguyên tử các tế bào cơ thể rung chuyển hay "dội lại" cho thấy những chi tiết thật nhỏ của những mô mềm như óc, tim, phổi... Chúng bắn những tia X hay các siêu âm hay các sóng từ tính vào một bộ phận dưới nhiều góc khác nhau . Những tia đó hay sóng đó được một máy điện toán phân tích, tạo ra những hình ảnh mặt cắt ( image en coupe ) của cơ quan, và những hình này hiện ra trên màn ảnh một máy tivi. Nhờ đó mà ta thấy rõ vị trí của một bướu trong óc hay một ung thư trong phổi..., giúp việc mổ được dễ dàng, chính xác.
Máy điện toán còn giúp người ta tiên đoán thời tiết rất cần thiết cho nhà nông, tàu bè, máy bay , dân các vùng ven biển... Rất nhiều yếu tố liên quan tới việc tiên đoán thời tiết : khi hậu, áp xuất, độ ẩm không khí, tốc độ và hướng gió... Những nhà khí tượng học phải tính toán rất nhiều dữ kiện và rất nhiều con số. Nhờ những máy điện toán khổng lồ rất mạnh , các nhà khí tượng phân tích những tin do các vệ tinh, tàu bè, máy bay , các trạm khí tượng trên toàn cầu cung cấp để có thể tiên đoán một cách chính xác một trận bão, hướng đi, tốc độ của nó trong nhiều ngày trước . Việc tiên đoán chính xác về dòng El Nino vừa qua là một ví dụ cụ thể .
Quân đội các nước đều có những vũ khí và phương tiện điện tử trong việc quốc phòng . Những giàn radar để phát hiện một cuộc tấn công của địch đều được điều khiển bằng những máy điện toán. Nhiều vũ khí hiện đại như hỏa tiễn , thủy lôi đều mang theo máy điện toán riêng . Nhờ có máy điện toán, hỏa tiễn tự phóng thẳng tới mục tiêu. Sự hoạt động của máy điện toán cực kỳ nhanh chóng : hệ thống phòng thủ một chiến hạm có thể phát hiện và chống trả một hỏa tiễn địch chỉ trong vài giây. Hỏa tiễn bay ở tầm thấp ( cruise missile ) là một vũ khí tối tân nhất và lợi hại nhất ; nó được điều khiển bởi một máy điện toán rất nhỏ mà nó mang theo để hướng nó tới đích, theo một " bản đồ " mặt đất đã được lưu trữ trong bộ nhớ của máy. Trong khi bay ở tầm thấp để tránh bị radar phát hiện, máy điện toán nhận ra những dấu hiệu cao, thấp của địa hình như thung lũng, đồi núi để đưa hỏa tiễn tới mục tiêu đã được thảo chương trước . Chúng ta đã thấy sự chính xác của hỏa tiễn " tomahawk " trong chiến tranh sa mạc chống Irak , và mới đây trong việc phá hủy các căn cứ của quân khủng bố tại Á phú hãn. Trong tương lai , những vệ tinh được trang bị máy điện toán thật mạnh và những tia laser sẽ có thể chặn và vô hiệu hóa những hỏa tiễn địch, và những cuộc chiến tranh sau này sẽ xảy ra trên không gian , tương tự những trận đấu phi kiếm trong các tiểu thuyết kíếm hiệp 6, 7 chục năm về trước nhưng trong quy mô toàn cầu.
Nếu không có máy điện toán, những cuộc du hành trên không gian như việc lên mặt trăng, việc phóng các vệ tinh lên các hành tinh khác không thể thực hiện được. Những con tàu không gian mang theo những máy điện toán tinh vi để kiểm soát các máy móc, vị trí con tàu.
Dưới mặt đất, những máy điện toán khác mạnh hơn phụ trách làm những con tính khó nhất và luôn luôn tiếp xúc với các máy điện toán của con tàu ; tất nhiên, sự liên lạc không thể thực hiện như trên mặt đất qua các đường dây điện thoại, mà qua các làn sóng radio với tốc độ của ánh sáng.
Năm 1997 là năm xảy ra nhiều việc quan trọng : cái chết của công chúa Diana làm xúc động toàn thế giới, chuyện con cừu Dolly, con vật đầu tiên được tạo ra do sinh sản vô tính, một khám phá có nhiều ý nghĩa lịch sử và sẽ có tác động tới thế kỷ sau. Nhưng sự kiện có tầm quan ttọng đặc biệt nhất trong năm 97 là sự kiện đã có ảnh hưởng to lớn nhất suốt cả thập kỷ này, đem lại sự tăng trưởng của một nền kinh tế mới, một nền kinh tế được thúc đẩy bởi sức mạnh của microchip. Chinh vì thế mà người đã được báo Time chọn làm nhân vật của năm 97 là ông Andrew Grove, chủ tịch hãng Intel vì ông đã có công nhiều nhất đem lại sự phát triển kỳ diệu và sức mạnh và tiềm năng đổi mới của microchip.
Trên đây, chúng tôi chỉ mới đưa ra một số những áp dụng về máy điện toán trong đời sống của chúng ta để các bạn thấy tầm quan trọng của sự phát minh ra một vật nhỏ bé , tầm thường là
transistor. Ngoài ra, máy điện toán còn giúp chúng ta rất nhiều việc khác, chẳng hạn như điều khiển các phi cơ lên xuống các phi trường , dịch một ngôn ngữ này sang một ngôn ngữ khác, dạy các học sinh tập đọc, làm toán, âm nhạc.., vẽ kiểu máy móc, xe hơi, máy bay, soạn nhạc ( chúng tôi thấy báo chí nói Phạm Duy đã soạn nhạc bằng máy điện toán ), chế tạo các máy bắt chước các điều kiện bay ( simulateur de vol ) để huấn luyện các phi công tíết kiệm được rất nhiều ngân quỹ, dạy đánh cờ ( máy điện toán có thể trở lại thế cũ, giải thích tại sao lại đi nước đó )...
Nhiều chuyên gia nói đây chỉ là bước đầu của kỷ nguyên máy điện toán . Trong vài chục năm nữa, những tiến bộ về kỹ thuật có thể giúp ta thực hiện được những máy điện toán cực mạnh và nhanh gấp bội . Báo Time ngày 17 / 7/ 95 cho biết các khoa học gia đang tìm cách chế tạo máy điện toán chạy bằng ánh sáng chứ không phải bằng điện, và khi các máy đó được đem ra thị trường ( những nhà nghiên cứu ở Đại học Colorado đã chế tạo được một máy dùng ánh sáng chạy được nhưng còn rất thô sơ ) thì những kiểu ngày nay sẽ trở thành lỗi thời giống như những máy Eniac khổng lồ của những năm 1950.
***
Lịch sử nhân loại đã có những lúc mà một sự kiện mới được phát sinh làm thay đổi cả thế giới. Sự kiện đó có thể là một phát minh như máy in của Gutenberg ở thế kỷ 15 , một ý tưởng như tự do cá nhân ở thế kỷ 18, một thành tựu khoa học như điện khí ở thế kỷ 19. Vào cuối thế kỷ 20 này, khi một thiên kỷ mới sắp bắt đầu, chúng ta có thể nói đến kỷ nguyên của microchip, mà yếu tố căn bản là transistor. Tuy chỉ là bước đầu, nhưng microchip đã là một động cơ thúc đẩy một nền kinh tế mới . Nền kinh tế mới này, theo báo Time ngày 29 / 12 / 97 và 5 / 1 / 98 có những đặc tính sau :
- Đó là một nền kinh tế có tính chất toàn cầu : tiền bạc không còn biên giới ; chỉ cần bấm vài nút của máy điện toán, các nhà đầu tư trao đổi hàng ngày 1 500 tỉ ngoại tệ, và 15 000 tỉ cổ phần chứng khoán trên toàn thế giới, đặt các nước kém may mắn hay sai lầm trong chính sách phụ thuộc vào quyền lực của những kẻ đầu cơ tàn nhẫn.
- Đó là một nền kinh tế được đặt vào một mạng lưới truyền thông rộng lớn : một kiểu giày ở Ý hay một mẫu áo ở Hongkong có thể được mọi người dùng mạng lưới đó biết và xử dụng ; một xí nghiệp ở Mỹ có thể đưa công việc văn phòng hay thảo chương sang làm ở Ấn độ hay Mexique ; một bác sĩ ở Mỹ có thể chẩn bệnh cho một bệnh nhân ở Ai cập hay Thái lan.
- Đó là một nền kinh tế dựa vào thông tin và kiến thức : cái vốn trí tuệ đem lại giá trị cho các sản phẩm (chúng tôi nhấn mạnh); từ năm 1990 đến 1996, số nhân công để sản xuất hàng hóa giảm 1% trong khi số người cung cấp các dịch vụ tăng 15 %.
- Nền kinh tế mới làm phân tán quyền lực . Kỹ thuật trở thành một sức mạnh cho dân chủ và đem quyền lực lại cho cá nhân . Liên mạng Internet khiến ai cũng có thể trở thành một người xuất bản, điện thư ( e mail ) phá vỡ lề lối gửi thư thông thường ; rồi đây, điện thương ( e business ) sẽ đem lại nhiều thay đổi trong cách mua bán hiện thời : báo the Gazette, Montreal ngày 22 / 9 / 98 cho biết một nhân viên cao cấp thuộc Ủy ban Quản trị hãng IBM vừa tiên đoán rằng một nửa các giao dịch thương mại sẽ được thực hiện qua Internet trong vòng 5 năm tới, đưa số điện thương từ $10 tỉ cho năm nay lên tới $300 tỉ trong 5 năm. Và trong cuộc tranh đua dữ dội về các sáng kiến thuộc mã số, sự liều lĩnh đem lại phần thưởng cho những kẻ dám đương đầu với các hãng điện thoại độc quyền vững mạnh. Tiêu biêu cho thế hệ mã số là các mạng web ) với vô số trung tâm quyền lực, tất cả đều kết thành những mạng lưới rộng lớn.
- Nền kinh tế mới giúp cho sự cởi mở thông thoáng ( openness ). Tin tức khó bị bưng bít, các ý tưởng khó bị kiềm chế, và các xã hội không thể bị khép kín như xưa. Một thế giới nằm trong các mạng lưới truyền thông đem lại thuận lợi cho các ý tưởng tự do và kinh doanh tự do. Đến đây ta hiểu lí do tại sao các chính thể độc tài sợ sự thật luôn luôn tìm cách hạn chế , ngăn chặn , cấm đoán không cho dân dùng internet để nhận tin từ ngoài vào hay gửi tin ra ngoài, ví dụ như một thông tư mới đây vào tháng 7-2005 của Hànội quy định việc quản lý Internet để tăng cường việc kiểm tra internet tại Việt nam .
Tài liệu tham khảo chính :
-Time
- Du boulier à l ' ordinateur (?)
- PC made easy, James L. Turley - Les ordinateurs et leurs secrets, S. P. Lajus
Tháng 9 năm 1998
Bổ túc tháng 7 2005
Trương Đăng Đệ
Gửi ý kiến của bạn
