 |
| Gs Phan Đình Diệu |
TMT: Giáo sư, Nhà toán học PHAN ĐÌNH DIỆU, sinh năm 1936 tại Can Lộc, Hà Tĩnh vừa qua đời hồi 10h sáng ngày 13/5/2018 tại Hà Nội. Hưởng thọ 83 tuổi.
Ông là nhà khoa học tài năng và tâm huyết đã làm hết sức mình để đưa Internet vào nước ta (cuối năm 1997), mở toang cánh cửa bước vào kho tri thức nhân loại. Phan Đình Diệu còn là một trí thức phản biện hàng đầu ở VN suốt nhiều thập kỷ. Tin ông từ trần, sau vài phút được lan truyền trên mạng xã hội đã gây chấn động lớn. Mọi người đã nhắc đến Giáo sư với niềm tri ân, tưởng nhớ và xót thương.
Những năm cuối đời, ông dành sự quan tâm đặc biệt vào lĩnh vực "Khoa học về cái phức tạp". Chúng tôi cũng đã có dịp được trình bày với ông về vấn đề này, nay xin được nhắc lại như một kỷ niệm về một nhà khoa học đáng kính: Gs Phan Đình Diệu.
----------
Ý kiến nhân đọc
bài “Khoa học về cái phức tạp”
của GS Phan Đình Diệu
Fractal: Phức tạp hay Đơn giản?
Ngô Sỹ Thuyết, (07/3/2009)
Mỗi thực thể sống
là một hệ thống phức tạp và có thể nói mỗi thực thể sống là một chiếc máy tính
sinh học, hết sức tinh vi và thông minh cũng như chiếc máy tính của chúng ta sử
dụng ngày nay đều có 2 phần: phần cứng
và phần mềm (Hardware và Software).
Phần mềm điều khiển mọi hoạt động của phần cứng và các cơ chế trao đổi, lưu trữ,
xử lý thông tin. Có điều chúng ta phải luôn nhớ rằng, thực thể sống là sản phẩm
của tự nhiên, trải qua quá trình tiến hoá hàng nghìn, hàng triệu năm nên hiển
nhiên phải rất hoàn hảo, tinh vi hơn, tối ưu hơn nhiều lần chiếc PC của chúng
ta - sản phẩm do con người sáng tạo ra khoảng 30 năm lại đây.
Đối với một hệ
thống, sự hoạt động và cả chu trình sống sẽ được điều khiển bằng một phần mềm -
software chứa các hàm, các biến, các hằng và theo các luật định trước. Phần mềm
điều khiển mọi hoạt động trong cơ thể chúng ta chắc cũng na ná như vậy. Lúc
được thụ thai, chúng ta chỉ là 1 tế bào do trứng của người mẹ kết hợp với tinh
trùng của người cha, vậy mà trong cái tế bào đó, 1 chương trình phần mềm được kích
hoạt để điều khiển mọi quá trình phức tạp, tinh vi diễn ra sau đó: sự phân
chia, nhân đôi, sự sao chép, lặp lại, sự tạo thành các bộ phận của cơ thể và cả
“phần hồn, ý thức” trong cái sinh linh bé nhỏ được diễn ra một cách tuần tự
theo sự “lập trình” trước đó.
Trở lại vấn đề
Fractal, khái niệm gắn với nó là Đệ quy, phép chiết hình, sự sao chép, sự lặp lại.
Chẳng hạn trong một cái cây cành cây cũng mang hình dáng như một cây; Trong cây
Phả hệ, một nhánh, một chi sẽ phát triển theo thời gian thành một Phả hệ con;
hoặc trong tổ chức xã hội các Bộ, ngành,..là các nhánh của Cây Chính phủ…. Có
rất nhiều ví dụ minh hoạ tính chất đệ quy, nhiều đến mức S. Freud phát biểu
“mọi quan hệ đều là cha con” (Totem và Taboo). Trong toán học, người ta mô tả
Fractal bằng các hàm đệ quy – hàm gọi đến chính nó Fn(x) = Fn-1(x)
+ C, khi cho chạy (vẽ) các hàm này trên máy tính sẽ được nhiều hình vẽ rất thú
vị như GS Phan Đình Diệu đã nói “.. các
hình hình học gãy vỡ, có thể chia ra nhiều cấp độ, mỗi phần ở cấp độ dưới lại
“đồng dạng” với phần ở cấp độ trên và với toàn thể, những hình kỳ lạ, điểm mà
không là điểm, đường mà không là đường, mặt mà không là mặt,.. “
 |
| Fractal |
Có điều ở đây là:
mặc dù hàm đệ quy rất đơn giản nhưng lại cho ra những hình vẽ rất kỳ lạ, đẹp mắt
đến kỳ ảo! (bạn đọc có thể dùng Google search Fractal để tìm vô số các hình ảnh
đó.
Vấn đề ứng dụng
của Fractal trong cuộc sống, bởi tính chất sao lặp được áp dụng triệt để trong
việc tạo ra một hệ thống phức tạp vì vậy chúng ta cũng áp dụng cách sao lặp để
làm đơn giản một hệ thống. Chẳng hạn, với công việc điều hành một Chính phủ rõ
ràng là hết sức phức tạp, nhưng người ta đã chia Chính phủ ra làm các Bộ, trong
Bộ lại chia ra các Cục, Vụ, Viện,.. Phòng, Ban rồi đến từng người, mỗi bộ phận
có trách nhiệm, quyền hạn nhất định. Một hệ thống tốt, tối ưu là các bộ phận
được phân định rõ ràng về chức năng, quyền hạn, nhiệm vụ, phù hợp với điều kiện
hoàn cảnh và đảm bảo cho toàn hệ thống chạy trơn tru. Cây Chính phủ sẽ hoạt động
trơn tru nếu cả hệ thống vận hành nhịp nhàng, không rối, không chậm, đảm bảo hiệu
quả. Sự hoạt động nhịp nhàng không thể thiếu hệ thống thông tin, các luồng thông
tin, thần kinh trao đổi trên dưới, dọc ngang giữa các phần tử của hệ thống. Ở đây,
lại cho chúng ta một hình ảnh về sự trao đổi chất trong một cái cây tự nhiên. Chúng
ta phải học cách tổ chức của cái cây trong tự nhiên để hệ thống của Chính phủ
không bị rối, và hoạt động hướng tới sự tối ưu, tự hoàn thiện. Phần mềm tin học
nếu được tổ chức dạng Cây với tính đệ quy Fractal sẽ giúp chúng ta thực hiện
được điều đó: chuyển hệ thống phức tạp thành những hệ thống con, đơn giản hơn.
Một ví dụ khác về
hệ thống quản lý dân số. Nước ta có khoảng 93 triệu người, cơ sở dữ liệu của 93
triệu là rất lớn, nếu tập trung dữ liệu cả nước để nhập vào máy tính sẽ là công
việc khổng lồ. Tuy nhiên, nếu chia hệ thống dân số ra thành 63 tỉnh, thành phố,
mỗi tỉnh, thành lại chia ra quân huyện (khoảng 700 quận, huyện), mỗi quận huyện
là 1 trung tâm nhập liệu để nhập số liệu của gần 12.000 xã, phường thì quy mô của
hệ thống sẽ nhỏ đi rất nhanh. Từ 93 triệu sẽ chỉ còn 10.000-100.000 người tại xã,
phường. Khi đó, hệ thống quản lý dân số vẫn là một hệ thống chung nhưng sẽ bao
gồm các hệ thống con (700 hoặc 12.000) vẫn hoạt động một cách nhịp nhàng, trơn tru.
Tóm lại, Fractal
phải chăng là một sự gợi ý (hữu tình) của Thiên nhiên, của Tạo Hoá mà chúng ta
có thể vận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo trong đời sống để Fractal trở thành
sự kỳ bí ngọt ngào nhất. Chúng tôi rất mong được giới thiệu những ứng dụng của
Fractal với tác giả và những ai quan tâm./.
(Người
được coi đã khai sinh thuật ngữ hình họa Fractal 30 năm trước là nhà toán học Benoit
Mandelbrrot. Tuy nhiên, hãy nghiên cứu một cách đơn giản nhất đối với hình họa
phức tạp này thông qua phần mềm Fractal Explorer của nhóm tác giả do hai người
Ukraine chủ xướng là Sirotinsky Athur và Olga Fedorenko. Chương trình có dung
lượng nén 1,46 MB. Tương thích từ Windows 98 trở lên. Tải miễn phí từ địa chỉ www.eclectasy.com/Fractal-Explorer/index.html. Giải nén và bấm vào file fe.exe để sử dụng ngay mà không cần cài đặt. Giao diện
thân thiện, cung cấp cho chúng ta 148 hình Fractal mẫu, từ đó thông qua chương
trình chúng ta có thể tha hồ tùy biến theo ý thích).
--------------
Tham luận tại Toạ đàm Khoa học về cái phức
tạp
ngày 24/4/2009, Ngô Sỹ Thuyết
Trước hết tôi xin được cám ơn GS Phan Đình Diệu và Viện IDS
đã tổ chức buổi toạ đàm với chủ đề hết sức lý thú này. Phát biểu của tôi gồm 5 ý
như sau:
- Thứ nhất: Phức tạp là một khái niệm tương đối, bởi có
nhiều góc nhìn khác nhau về cùng một bài toán, một vấn đề. Đối với người này là
khó, người khác lại dễ; tại thời điểm trước dễ, thời điểm sau lại khó hoặc ngược
lại, ở khu vực này khó, chỗ khác lại dễ,… Việc sử dụng các giải pháp, công cụ
phương tiện thích hợp hoặc ứng dụng công nghệ hiện đại cũng giúp cho người ta có
thể giải quyết bài toán dễ dàng hơn. Với những vấn đề đặc biệt phức tạp, phải
biết cách huy động sức mạnh trí tuệ của cả quốc gia, dân tộc.
- Thứ hai: Hệ thống phức tạp thường có phạm vi rộng lớn,
khó nắm bắt, tác động đa chiều ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực, đối tượng khác
nhau. Một nguyên tắc được áp dụng một cách tự nhiên đó là: phân chia hệ thống lớn,
phức tạp thành những hệ thống nhỏ, đơn giản hơn để giảm đi quy mô và độ phức
tạp nhưng vẫn không làm mất đi bản chất của cả hệ thống. Trong thực tiễn, trước
một vấn đề lớn, chính quyền cần phải biết dựa vào và phát huy sức mạnh sáng tạo
của cộng đồng, của cả dân tộc “Dễ trăm lần không dân cũng chịu; Khó vạn lần dân
liệu cũng xong”.
- Thứ ba: Muốn làm chủ được hệ thống phức tạp cần phải đi
sâu vào bên trong, nắm được cái linh hồn của nó, nắm được cái mà ở đó các nhà
khoa học gọi là Bản chất, quy luật vận động; Triết phật gọi là Tự tính; tôn giáo
khác gọi chung là linh hồn của hệ thống… Bên trong những biểu hiện hỗn loạn, đầy
bất trắc của bất cứ hệ thống phức tạp nào cũng đều ẩn chứa những nhân tố cốt lõi,
đặc trưng, linh hoạt, uyển chuyển, chi phối bản chất của hệ thống.
Khi hoạt động, các hệ thống đều để lại thông tin, dấu vết thông
qua những tác động đến: môi trường, không, thời gian mà con người có thể nhận biết
được. Từng cấu thành, bộ phận, nhân tố của hệ thống phức tạp cũng đều để lại vết
tích nhất định, “phần xác qua đi, phần hồn ở lại” khi hoạt động. Chính thông
tin - “phần hồn” này sẽ giúp chúng ta dựng lại được hình ảnh toàn thể cũng như
mô phỏng hoạt động của những hệ thống phức tạp nhằm mục đích điều khiển, tác động,
hướng các hệ thống đó vào những mục tiêu nhất định.
Tuy nhiên, trong thực tế, khối lượng thông tin, dữ liệu đó
thường rất lớn, đa dạng, phức tạp, không thể nắm bắt, ghi chép được bằng phương
pháp thủ công truyền thống. Chính điều đó cần đến CNTT và các nhà lập trình để
xây dựng cần các phần mềm quản lý ghi
lại dấu vết, thông tin, dữ liệu hệ thống một cách khoa học, có cấu trúc hợp lý,
dễ dàng cho việc khai thác sử dụng.
- Thứ tư: Fractal là một trong những phương pháp hữu
hiệu, đơn giản nhất để thực hiện việc chia bài toán lớn thành những bài toán
nhỏ hơn, đồng dạng, dễ giải hơn để nhằm mục đích giải toàn bộ bài toán lớn.
Trong toán học, đặc biệt là trong khoa học máy tính, các hàm đệ quy – hàm gọi
đến chính nó thường xuyên được sử dụng. Một ví dụ kinh điển về cây Fractal là
một đoạn chương trình cho phép vẽ một cái cây (gốc, cành, lá, hoa quả,…) rất sinh
động và dễ hiểu. Độ phức tạp của 1 hệ thống giảm đi một cách bất ngờ chỉ sau
2-3 lần áp dụng “thuật Fractal”. (VD: dân số, quản lý TBTT, giáo dục, quản lý hộ
nghèo,…).
- Thứ năm: CNTT biến cái phức tạp thành cái đơn giản
Mô hình cây phân cấp được sử dụng phổ biến trong tự nhiên,
xã hội cũng như khoa học máy tính. Điều này cũng là sự tương đồng kỳ diệu giữa
thiên nhiên và con người. Hình ảnh cây cối trong tự nhiên là mô hình rất tường
minh, hợp lý đến hoàn hảo cho con người học tập, noi theo. Có thể vì vậy mà các
mô hình tổ chức quản lý trong xã hội cũng thường được tổ chức dạng Cây phân cấp
(Cha à Con; Trên à Dưới, Lớn à Bé). Trong cuốn
“Vật tổ và Cấm kị” (Totem và Taboo, 1912-1913) Nhà Phân tâm học nổi tiếng
Sigmund Freud (Áo) đã phát biểu: “Mọi quan hệ đều là Cha – Con”, ngoài ra, tôi
còn nhận thấy rằng: “Mọi phần tử trong hệ thống đều được xác định nếu xác định
được Cha của chúng”!
Và, chính nhờ có sự chỉ dẫn, gợi ý của “thiên nhiên”, của triết học,
của văn hoá Phương Đông và của công nghệ sinh học, của khoa học kỹ thuật hiện đại (CNTT) ngày
nay mà chúng ta có thể sử dụng công nghệ/ thuật toán và triển khai tổ chức một hệ thống thông tin dữ liệu tuân thủ một
cách triệt để nhất mô hình Cây đệ quy -
Fractal trong việc phát triển “Phần
mềm tổ chức, quản lý Cây thông tin dữ liệu” cũng là để khắc phục cái “quá mảnh dẻ, còi cọc” của cây thư mục
Windows Explore của Microsoft.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét