Michio Kaku: Vật lí học của tương lai - Thế giới năm 2100 (Phần 8)

Tương lai của Máy vi tính:
Ý thức cao hơn vật chất

Tôi vẫn còn nhớ như in cái lần ngồi trong phòng làm việc của Mark Weiser ở Thung lũng Silicon khi ông giải thích với tôi về cái nhìn tương lai của ông. Khua tay múa chân đầy hào hứng, ông kể cho tôi nghe về cái xảy ra sẽ làm thay đổi thế giới. Weiser là một nhân vật thuộc kỉ nguyên máy tính, ông đang làm việc tại Xerox PARC (Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto, trung tâm đi tiên phong hàng đầu về máy tính cá nhân, máy in laser, và kiến trúc kiểu Windows với giao diện đồ họa người dùng), nhưng ông là một kẻ không theo quy củ, một nhân vật bài trừ thánh tượng đập tan mọi quan niệm thông thường, và còn là thành viên của một ban nhạc rock ngông dại.

Nhớ lại khi đó (cứ ngỡ như một kiếp trước vậy), máy tính cá nhân hãy còn mới mẻ, chỉ bắt đầu xâm nhập vào cuộc sống của mọi người, rồi người ta dần dần làm nóng lên ý tưởng mua về những chiếc máy vi tính để bàn cỡ lớn để tiến hành phân tích bảng tính và làm một số công việc soạn thảo lặt vặt. Internet vẫn còn là tỉnh thành cô lập của những nhà khoa học giống như tôi, truyền tải các phương trình đến những nhà khoa học đồng nghiệp ở một dạng ngôn ngữ bí ẩn. Đã có những cuộc tranh luận gay gắt về cái hộp nằm trên bàn làm việc này của bạn liệu có làm suy vong tính nhân văn của nền văn minh với quan điểm lạnh lùng, không khoan nhượng. Ngay cả nhà phân tích chính trị William F. Buckley đã phải bảo vệ máy đánh chữ trước những kẻ thông minh muốn hạ nhục nó và đã từng từ chối chạm vào máy vi tính, gọi nó là một thiết bị của những kẻ tà ma ngoại đạo.

Chính trong thời kì tranh luận này Weiser đã đặt ra câu thành ngữ “điện toán phổ thông”. Nhìn xa về viễn cảnh của máy tính cá nhân, ông dự đoán rằng một ngày nào đó những con chip sẽ rẻ tiền và nhiều đến mức chúng sẽ có mặt ở khắp nơi – trong quần áo của chúng ta, trong đồ nội thất, trong tường, thậm chí trong cơ thể của chúng ta. Và chúng sẽ đều kết nối Internet, chia sẻ dữ liệu, làm cho cuộc sống của chúng ta thoải mái hơn, theo dõi mọi ước muốn của chúng ta. Cho dù chúng ta đi đâu, những con chip cũng sẽ hiện diện ở đó để âm thầm thực hiện những mong muốn của chúng ta. Môi trường sẽ sống giống như con người vậy.

Trong thời đại của nó, ước mơ của Weiser là kì cục, thậm chí phi lí. Đa số máy tính cá nhân vẫn đắt tiền và không được kết nối Internet. Quan điểm cho rằng một ngày nào đó hàng tỉ những con chip nhỏ xíu sẽ rẻ bèo như nước chảy bị xem là điên rồ.

Và khi ấy tôi đã hỏi ông vì sao ông cảm thấy chắc chắn về cuộc cách mạng này. Ông điềm tĩnh đáp lời rằng công suất máy tính đang phát triển theo hàm số mũ, trước mắt là không có điểm dừng. Làm toán thôi, ông ám chỉ thế. Đây chỉ là vấn đề thời gian. (Buồn thay, Wiser đã không sống đủ lâu để nhìn thấy cuộc cách mạng của ông trở thành hiện thực, ông đã qua đời vì bệnh ung thư vào năm 1999.)

Nguồn động lực chi phối những ước mơ mang tính tiên tri của Weiser là cái gọi là định luật Moore, một quy tắc đã chi phối nền công nghiệp máy tính trong hơn 50 năm qua, giống như bộ máy đồng hồ gõ nhịp tiến bộ cho nền văn minh hiện đại. Định luật Moore phát biểu đơn giản rằng công suất máy tính tăng gấp đôi sau mỗi 18 tháng. Lần đầu tiên được phát biểu vào năm 1965 bởi Gordon Moore, một trong những nhà sáng lập của tập đoàn Intel, định luật đơn giản này đã giúp cách mạng hóa nền kinh tế thế giới, mang lại sự phồn thịnh như trong thần thoại, và làm thay đổi vĩnh viễn lối sống của chúng ta. Khi bạn vẽ đồ thị giá thành giảm dần của chip máy tính và những tiến bộ nhanh chóng của chúng về tốc độ, công suất xử lí và bộ nhớ, bạn sẽ thấy một đường thẳng nổi bật đi lùi 50 năm. (Đường thẳng này vẽ trên một đường cong logarithm. Thật vậy, nếu bạn kéo dài đồ thị, sao cho nó bao gồm cả công nghệ ống chân không và những máy cơ cộng tay, thì đường thẳng đó có thể kéo dài hơn 100 năm về quá khứ.)

Sự phát triển theo hàm mũ thường khó nắm bắt, vì suy nghĩ của chúng ta quen theo lối tuyến tính. Nó diễn ra dần dần đến mức thỉnh thoảng bạn không thể cảm thấy một sự thay đổi nào cả. Nhưng qua hàng thập kỉ, nó hoàn toàn làm thay đổi mọi thứ xung quanh chúng ta.

Theo định luật Moore, mỗi mùa Giáng sinh về, các trò chơi trong máy tính của bạn hầu như mạnh gấp đôi (tính theo số transistor) so với những trò chơi của năm cũ. Ngoài ra, khi năm tháng trôi qua, sự phát triển lũy tích này trở nên đồ sộ. Thí dụ, khi bạn nhận một tấm thiếp mừng sinh nhật qua đường bưu chính, nó thường có một con chip hát bài “Happy Birthday” với bạn. Điều đáng nói là con chip đó có sức mạnh vi tính lớn hơn sức mạnh vi tính của toàn bộ quân Đồng minh hồi năm 1945. Hitler, Churchill hay Roosevelt có thể liều mạng để có con chip đó. Nhưng chúng ta đã làm gì với nó? Sau sinh nhật, chúng ta ném tấm thiếp và con chip đi. Ngày nay, chiếc điện thoại di động của bạn có sức mạnh vi tính lớn hơn cả sức mạnh đó của NASA hồi năm 1969, khi họ đưa hai nhà du hành lên mặt trăng. Trò chơi video, đối tượng tiêu thụ những lượng công suất máy tính khổng lồ để mô phỏng những tình huống 3D, sử dụng nhiều công suất máy tính hơn những cỗ máy tính chính thống của thập niên trước. Máy chơi Sony PlayStation ngày nay, trị giá 300 đô la, có sức mạnh của một siêu máy tính quân sự hồi năm 1997, cái trị giá đến hàng triệu đô la.

Chúng ta có thể thấy sự khác biệt giữa sự phát triển tuyến tính và sự phát triển theo hàm mũ của công suất máy tính khi chúng ta phân tích con người đã nhìn nhận như thế nào về tương lai của máy vi tính hồi năm 1949, khi tạp chí Popular Mechanics dự đoán rằng máy tính sẽ phát triển thẳng vào tương lai, có lẽ chỉ tăng gấp đôi hoặc gấp ba theo thời gian. Tờ tạp chí đã viết: “Khi một máy tính dạng như ENIAC hôm nay được trang bị 18.000 ống chân không và nặng 30 tấn, thì những máy vi tính trong tương lai có thể chỉ có 1000 ống chân không và chỉ nặng 1½ tấn.”

(Mẹ Tự nhiên hiểu rõ sức mạnh của hàm mũ. Một con virus có thể chiếm đoạt một tế bào người và buộc tế bào này tạo ra vài trăm bản sao của chính nó. Mỗi thế hệ tăng thêm 100 lần, một con virus có thể tạo ra 10 tỉ con virus chỉ sau 5 thế hệ. Cho dù chỉ một con virus lây nhiễm vào cơ thể người, với hàng nghìn tỉ tế bào khỏe mạnh, bạn sẽ bị bệnh tật đốn ngã chỉ trong thời gian một tuần hay tương đương như thế thôi.)

Không những lượng công suất máy tính tăng lên, mà cách thức phân phối công suất này cũng thay đổi triệt để, với vô khối lợi ích kinh tế. Chúng ta có thể thấy sự tiến bộ này qua từng thập niên:

Thập niên 1950: Máy vi tính ống chân không là những cỗ máy đồ sộ choán đầy căn phòng lớn với vô số dây dẫn, cuộn dây quấn và thép. Chỉ có ngành quân sự mới đủ năng lực tài chính chi cho những gã khổng lồ sắt thép này.
Thập niên 1960: Transistor thay thế ống chân không, và máy vi tính chính thống dần dần bước vào thị trường thương mại.
Thập niên 1970: Các bảng mạch tích hợp, chứa hàng trăm transistor, tạo nên những máy vi tính mini có kích cỡ bằng cái bàn làm việc lớn.
Thập niên 1980: Những con chip, chứa hàng trăm triệu transistor, hiện thực hóa máy tính cá nhân có thể để vừa trong một cái thùng nhỏ.
Thập niên 1990: Internet kết nối hàng trăm triệu máy vi tính thành một mạng lưới máy tính toàn cầu.
Thập niên 2000: Điện toán phổ thông mang con chip ra khỏi máy vi tính, và chip máy tính có mặt ở khắp nơi.

Michio Kaku - Vật lí học của tương lai