Tài liệu Công thức của vận may (Phần 2) docx

Công thức của vận may (Phần 2)

"Công thức của vận may" là
một trong những cuốn sách hấp dẫn
nhất của William Poundstone (tác
giả cuốn sách bán chạy tại Việt
Nam "Làm thế nào dịch chuyển núi
Phú Sĩ?"). Tác giả tiết lộ bí mật về
một công thức toán học - được gọi
là "Công thức Kelly" giúp bạn nắm
bắt được vận may tại sòng bạc và
sàn chứng khoán. Một cuốn sách kết
hợp giữa cờ bạc, cá ngựa, đầu tư
chứng khoán và sự chính xác của
toán học, một cuốn cẩm nang cho
những người muốn áp dụng công
thức Kelly để làm giàu.
Dự án X
NÓ ĐƯỢC GỌI LÀ DỰ ÁN
X. Mãi đến năm 1976, dự án này
mới được tiết lộ và đây là một nỗ
lực chung của cả Bell Labs và
Trường Mật mã và Kí hiệu Anh
ôn. Nội dung của dự án X mang tính
cạnh tranh với nội dung của dự án Manhattan, do một nhóm các nhà khoa học Anh
và Mỹ đảm nhận, không chỉ có Shannon mà cả Alan Turing tham gia. Họ đang
xây dựng một hệ thống gọi là SIGSALY. Đây không phải là chữ viết tắt của một
cái tên nào mà chỉ là sự kết hợp ngẫu nhiên của một nhóm chữ cái nhằm làm cho
người Đức lúng túng nếu như họ có nghiên cứu về nó.
SIGSALY là ch

quốc đặt tại Bletchley Park, miền bắc Luân Đ
iếc điện thoại vô tuyến và có thể đổi tần số kỹ thuật số đầu
tiên. M
ỗi chiếc SIGSALY là một cỗ máy tính có kích cỡ bằng một căn phòng,
nặng 55 tấn với một phòng riêng biệt dành cho người sử dụng và một hệ thống
điều hòa không khí để ngăn không cho các đèn điện tử chân không của máy bị
nóng chảy. Chiếc máy này là giải pháp giúp các nhà lãnh đạo phe đồng minh nói
chuyện với nhau một cách thoải mái mà không lo bị kẻ thù nghe trộm. Phe Đồng
minh đặt một chiếc SIGSALY ở Lầu Năm Góc cho Roosevelt và một chiếc khác ở
tầng hầm của một cửa hàng Selfridges cho Churchill. Hai chiếc nữa được đặt ở
Bắc Mỹ cho Field Marshal Montgomery và ở Guam cho tướng MacArthur.
SIGSALY sử dụng một hệ thống mật mã duy nhất được coi là không thể bẻ
gãy – mật mã “mã hóa một lần”. “Từ khóa” dùng cho một tin nhắn được xáo trộn
và mã hóa một cách ngẫu nhiên. Chìa khóa để giải mã bao gồm một dãy những
chữ cái hay chữ số được sắp xếp không theo một quy luật nào, do đó thông tin của
chìa khóa cũng là ngẫu nhiên, không chứa đựng bất kì một quy luật nào có thể dựa
vào đó mà giải mã. Vấn đề của mật mã “mã hóa một lần” này là chìa khóa phải
được người đưa tin chuyển đến tất cả những người đang sử dụng hệ thống, một
thách thức thực sự trong thời chiến.
SIGSALY mã hóa dữ liệu âm thanh tốt hơn dữ liệu văn bản. Chìa khóa của
nó là một đĩa nhựa ghi những “tiếng ồn trắng” ngẫu nhiên. Khi thêm những “tiếng
ồn trắng” này vào giọng nói của Roosevelt sẽ khiến giọng nói rít lên như tiếng
huýt gió, không thể nào hiểu được. Cách duy nhất để xác định Roosevelt nói gì là
đem so sánh những tiếng ồn với một đĩa nhựa và “loại bỏ” những đoạn giống
nhau. Sau khi gõ đúng con số mà chìa khóa yêu cầu, đoạn băng gốc bị phá hủy,
những bản sao trên đĩa LP sẽ được những người đưa tin đáng tin cậy chuyển đến
các nơi đặt máy SIGSALY. Điều tối quan trọng là những chiếc máy đọc đĩa của
SIGSALY phải chạy ở cùng một tốc độ với sự chính xác tuyệt đối. Khi một chiếc
bị sai lệch nhẹ, lập tức tiếng động đưa ra sẽ bị thay bằng tiếng ồn.
Alan Turing đã bẻ gãy được bộ mã “Enigm” của người Đức, giúp phe Đồng

minh có thể nghe trộm được những mật lệnh của người Đức. Mục đích của
SIGSALY là đảm bảo không cho người Đức làm được điều ngược lại với phe
Đồng minh. Một phần công việc của Shannon là chứng minh rằng hệ thống này
thực sự bất khả xâm phạm đối với bất cứ người nào không có chìa khóa giải mã
trong tay. Nếu thiếu cơ sở đảm bảo về mặt toán học này, những tướng lĩnh quân
Đồng minh sẽ không thể nào liên lạc với nhau một cách thoải mái. SIGSALY đã
lần đầu tiên áp dụng một vài ý tưởng của Shannon vào thực tế, trong số đó có
những ý tưởng liên quan đến phương pháp điều biến mã xung (pulse code
modulation – một phương pháp được sử dụng để biến đổi tín hiệu tương tự ở lối
vào thành tín hiệu số tương ứng, không bị nhiễu). AT&T đã cấp bằng sáng chế và
thương mại hóa nhiều ý tưởng của Shannon trong thời kỳ hậu chiến.
Sau đó, Shannon nói rằng việc nghiên cứu về cách thức che giấu thông tin
bằng tiếng động ngẫu nhiên đã thúc đẩy tiến trình xây dựng lý thuyết thông tin.
Ông nói: “Một hệ thống bảo mật cũng gần như giống hệt một hệ thống liên lạc
bằng tiếng động”. Hai hướng nghiên cứu này “có mối liên hệ mật thiết đến nỗi
bạn không thể tách rời chúng được”.
Năm 1943, Alan Turing đến thăm phòng nghiên cứu của Bell Labs ở New
York. Hằng ngày, Turing và Shannon đều có những cuộc trò chuyện trong quán cà
phê ở nơi làm việc. Shannon thông báo với Turing rằng ông đang theo đuổi cách
thức để đo lường được thông tin. Ông sử dụng một đơn vị đo lường gọi là “
bit” và
nói đây là ý tưởng đặt tên của John Tukey, một nhà toán học khác ở Bell Labs.
“Bit” là chữ viết tắt của “binary digit” – “số nhị phân”. Theo Shannon định nghĩa,
bit là một tổng lượng thông tin cần thiết để phân biệt giữa hai kết quả cho ra ngang
nhau.
Turning nói với Shannon rằng anh vừa nảy ra ý tưởng về một đơn vị gọi là
“
ban”, là tổng lượng dữ liệu làm tăng khả năng chính xác của một dự đoán lên gấp
10 lần. Nhà mật mã học người Anh lấy ý tưởng này một phần từ việc giải mã hệ
thống mật mã Enigma của người Đức. “Ban” xuất phát từ “Banbury”, tên thị trấn

đã sản xuất ra những tờ giấy mà đội mật mã sử dụng.
Chính “bit” chứ không phải “ban” đã làm thay đổi thế giới, chính xác là từ
năm 1948. Sau chiến tranh Shannon vẫn tiếp tục làm việc cho Bell Labs. Một hôm
ông đặt một bản kế hoạch kì lạ lên bàn làm việc của đồng nghiệp và hỏi đây là cái
gì. William Shockley – tên của nhà nghiên cứu trả lời:
“Nó là một chiếc máy tăng âm chỉ dùng bán dẫn”.
Đó là thiết bị bán dẫn (transistor) đầu tiên trên thế giới. Shockley nói với
Shannon chiếc máy khuếch đại này có thể làm bất kì điều gì mà đèn điện tử chân
không có thể làm được.
Nó rất nhỏ. Shannon nhận thấy thiết bị mới này hoạt động bằng cách cho
các chất khác nhau tiếp xúc với nhau. Nó có thể nhỏ như mong muốn, miễn là
trong phạm vi các chất còn tiếp xúc được.
Bóng bán dẫn là một công cụ rất hữu ích có thể biến nhiểu ứng dụng trong
lý thuyết của Shannon vào thực tế. Sự việc tình cờ này xảy ra vào cuối năm 1948
hoặc đầu năm 1948, trước khi Bell Labs công bố phát minh về bóng bán dẫn vào
ngày 30/6 và chỉ cách thời điểm lý thuyết thông tin kinh điển của Shannon xuất
hiện.
Có một vụ xì căng đan nhỏ liên quan đến những tài liệu này. Shannon cho
đăng bài báo “Một lý thuyết toán về truyền thông” trên tạp chí
Bell System
Technical
năm 1948. Khi đó ông 32 tuổi. Phần lớn công việc liên quan đến lý
thuyết thông tin đều được hoàn thành từ nhiều năm trước đó, trong khoảng từ 1939
đến 1943. Shannon chỉ kể cho một số người về công việc mà ông đang tiến hành.
Theo thói quen, ông làm việc một mình trong văn phòng lúc nào cũng đóng kín
cửa. Khi biết công trình này, những người ở Bell Labs lấy làm ngạc nhiên vì
Shannon đã đạt được một kết quả quan trọng như vậy và họ muốn tham gia vào.
Điều đó chẳng khác gì một phát minh khoa học, và họ thúc giục Shannon công bố
lý thuyết này. Shannon nhớ lại quá trình hoàn thành công trình như một cơn ác
mộng. Ông khẳng định việc mình xây dựng lý thuyết này nằm ngoài sự tò mò

thuần túy, đó là khát vọng vươn tới những công nghệ tiên tiến hay hoàn thiện sự
nghiệp của mình.
Năm 1948 cũng đánh dấu một bước ngoặt trong đời sống riêng của
Shannon. Shannon thường lui tới văn phòng của John Pierce để trò chuyện. Pierce
đang nghiên cứu về ra-đa và được biết đến như một người hâm mộ cuồng nhiệt thể
loại tiểu thuyết khoa học. Trong những lần tới văn phòng này, Shannon đã gặp trợ
lý của Pierce, Mary Elizabeth Moore. “Betty” Moore đang tham gia trực máy tính
cho nhóm toán học, các thao tác được thực hiện trên một cái máy tính bàn kiểu cũ.
Moore rất hoạt bát, có khả năng làm mọi thứ theo cách “Rosie-the-Riveter”, có thể
dùng máy khoan, máy tiện trong xưởng máy của phòng thí nghiệm. Cô có sức hấp
dẫn và là một trong ba phụ nữ duy nhất làm việc ở đây. (“Một người đã có chồng
còn người kia đã 50 tuổi”, Betty nhớ như vậy.) Cô và Claude hẹn hò lần đầu tiên
vào tháng 12 năm 1948. Ngày 27-3-1949 họ cưới nhau.
Shannon bắt đầu dạy ở MIT vào học kỳ mùa xuân năm 1956. Lúc đầu công
việc này chỉ mang tính tạm thời, và có ít nhất một người bạn ở Bell Labs (John
Riordan) hiểu rằng có một lý do không được nói ra đằng sau việc này. Người ta
đoán Shannon chuyển sang dạy học ở MIT là để có nhiều thời gian rảnh hơn cho
việc viết sách về lý thuyết thông tin.
Trong một bức thư gửi cho Hendrik Bode - sếp của mình tại Bell Labs,
Shannon viết: “Tôi đang có một khoảng thời gian hết sức vui vẻ tại MIT. Đề tài
đang tiến triển rất tốt nhưng khối lượng công việc rất lớn. Ban đầu tôi chỉ mong có
một nhóm nhỏ khoảng 8 đến 10 sinh viên giỏi, thế nhưng ngay ngày đầu đã có tới
40 người đến đăng ký, trong đó có cả các giảng viên của MIT, Harvard…”
Chỉ sau vài tháng ở MIT, Shannon gửi Bode đơn xin thôi làm việc tại Bell
Labs và chuyển sang giảng dạy tại MIT. Ông thấy mình và Betty thích cuộc sống
trí thức và nền văn hóa của Cambridge. “Những khách nước ngoài thường dành cả
ngày ở Bell Labs nhưng lại dành đến 6 tháng ở MIT. Điều này đem lại những cơ
hội để trao đổi kinh nghiệm và ý tưởng thực tế. Khi tính đến tất cả những thuận lợi
và khó khăn, tôi thấy Bell Labs và môi trường chuyên môn cao ở đây đều quan
trọng như nhau, nhưng 15 năm tại Bell Labs khiến tôi cảm thấy mình trở nên hơi

nhàm chán và làm việc kém hiệu quả hơn. Tôi nghĩ một sự thay đổi về môi trường
nghiên cứu và những đồng nghiệp mới sẽ kích thích tôi làm việc tốt hơn.”
Shannon giải thích với Bode.
Shannon tiếp cận MIT với đề nghị về một công việc ổn định và lâu dài tại
đây. Tiền bạc không phải là vấn đề. Bell Labs đã đề nghị một mức lương vô cùng
hấp dẫn nhưng Shannon từ chối (ông vẫn tiếp tục cộng tác với Bell Labs cho tới
tận năm 1972). Mức lương khởi điểm của ông tại MIT là 17.000 đô la một năm.
Shannon chỉ ưa thích sự khích lệ tại MIT ở một chừng mực nào đó. Thường
thì ông làm việc hiệu quả nhất khi chỉ có một mình. Có lẽ ông đã đánh giá thấp
mức độ phiền toái mà danh tiếng của một “huyền thoại sống” như ông đem đến
khi ở ngôi trường rộng lớn giữa thành phố này. Shannon “bắt đầu ít xuất hiện, cứ
như là ông ta biến mất vậy.” Robert Fano nhớ lại.
Shannon nhận một vài sinh viên có bằng Tiến sĩ. Họ thường phải gặp ông ở
nhà riêng để nghe ông chỉ bảo. Một sinh viên tên là William Sutherland nhớ mình
đã hơn một lần đến nhà Shannon trong khi ông đang luyện kèn ô-boa. Betty kể:
“Ông ấy ngủ bất kì khi nào thấy buồn ngủ và thường ngồi hàng giờ ở cái bàn ăn và
suy nghĩ.”
Shannon không còn cho xuất bản những công trình nghiên cứu của mình
nữa. Cuốn sách mà ông nói đến không bao giờ được hoàn thành. Những tài liệu
của ông ở Thư viện Quốc hội không có gì ngoài mấy bản viết tay liên quan đến kế
hoạch này.
Người đi tiên phong trong lĩnh vực trí thông minh nhân tạo Marvin Minsky
cho rằng Shannon ngừng những công việc liên quan đến lĩnh vực thông tin vì ông
cảm thấy những gì cần phải chứng minh ông đều đã hoàn thành. Sự độc lập trong
công việc là điều mà không ai hơn được Shannon. Ý Fano muốn nói đây là một
hiện tượng không bình thường. Trong một vài trường hợp ngoại lệ hiếm hoi, khi
một nhà khoa học về lý thuyết thông tin đề cập đến một lỗi sai nào đó với
Shannon, (a) - ông đã biết về lỗi đó, và (b) - ông đã sửa lại, nhưng không có ý định
thông báo điều đó.
“Tôi chỉ theo đuổi và phát triển những sở thích khác nhau của bản thân. Vì

cuộc sống luôn luôn thay đổi nên bạn cũng sẽ phải thay đổi hướng đi của mình.”
Shannon nói về sự phóng túng trong cách làm việc của mình.
Một trong những sở thích này là trí thông minh nhân tạo. Shannon tổ chức
cuộc hội thảo chuyên môn đầu tiên về đề tài này ở Dartmouth, năm 1956. Tiếng
tăm của Shannon là một yếu tố khiến người ta quan tâm nhiều đến đề tài này. Một
vài thiết bị mà Shannon tạo nên, bao gồm chiếc máy tính biết chơi cờ đầu tiên và
một chiếc máy thông minh khác, là những viên gạch đầu tiên trong lịch sử của học
máy (machine learning). Shannon là một người ủng hộ ăn nói lưu loát, có tầm nhìn
đủ để biết điều tuyệt vời nào có thể thành hiện thực đồng thời cũng thực tế để hiểu
rằng chúng sẽ không xuất hiện trong cuộc đời ông. Ông có tài thiên bẩm trong việc
né tránh những câu hỏi vụng về vẫn thường thấy:
Hỏi: Ông có nghĩ những con rô bốt sẽ đủ thông minh để làm bạn với con
người không?
Trả lời: Tôi nghĩ là được. Nhưng tương lai ấy vẫn còn khá xa.
Hỏi: Ông có thể tưởng tượng ra một rô bốt làm Tổng thống Mỹ sẽ như thế
nào không?
Trả lời: Có, tôi có thể tưởng tượng được. Còn bây giờ tôi nghĩ anh không
nên nói về Hoa Kỳ nữa. Đó là một vấn đề hoàn toàn khác.
Rất nhiều thư từ, tài liệu, điện thoại từ những nhà khoa học nổi tiếng thế
giới đổ về văn phòng của Shannon. Họ muốn Shannon duyệt hộ một bài báo hay
viết cho họ một bài, muốn mời ông đến nói chuyện, bày tỏ quan điểm hay cho một
lời khuyên. Shannon từ chối hết những lời đề nghị, yêu cầu này. Khi tên tuổi của
Shannon được công chúng biết đến một cách rộng rãi, ông bắt đầu nhận được
những lá thư từ các trường học đang xây dựng dự án khoa học cho bọn trẻ và
những kẻ lập dị theo đuổi nhiều ý tưởng hoang đường về khoa học, máy tính và
công ty điện thoại (“Thưa ngài” – dòng mở đầu một lá thư, “Con rô bốt Bel của
ngài, một biểu tượng (Daniel 14) trong Kinh thánh, là một cỗ máy quái vật,… Ông
đang chế tạo nên một kẻ phản bội, giúp sức cho Tổng thống Hoa Kỳ và FBI bằng
cách để cho con rô bốt lừa gạt mình. Tôi sợ là mình sẽ phải kiện công ty Điện
thoại New York và tôi sẽ làm nếu như ông không thức tỉnh”).

Thỉnh thoảng CIA và các cơ quan khác vẫn tìm đến Shannon mỗi khi gặp
phải khó khăn trong việc giải những bức mật mã. Shannon đã lịch sự nhắc họ rằng
mình đã nghỉ hưu. Trong một bức thư của Philip H.McCallum – một nhân viên
CIA viết năm 1983 có đoạn: “Chúng tôi hoàn toàn không lựa chọn ngài một cách
ngẫu nhiên. Chúng tôi cần một bộ óc siêu phàm với những ý tưởng độc đáo và
chúng tôi phải chấp nhận rằng ngài luôn luôn là người đầu tiên mà chúng tôi nghĩ
tới… Mặc dù chúng tôi hiểu rằng ngài không quan tấm tới tiền bạc, nhưng chúng
tôi vẫn sẽ trả tiền thù lao cho ngài.”
Shannon không thích trả lời một lá thư đến khi nào ông soạn được một câu
trả lời hoàn hảo. Để làm được điều này phải mất một thời gian, vì thế ông sắp xếp
những lá thư thành từng ngăn một, trên đó có dán những cái nhãn như “Thư chưa
trả lời quá lâu”. Những lá thư này hiện được lưu giữ cẩn thận cùng các tài liệu
khác của Shannon ở Thư viện Quốc hội, rất nhiều lá vẫn còn đợi được hồi âm.
Khi về nghỉ hưu sớm và không chính thức, Shannon mới 40 tuổi. Sau
Shannon là một nhân viên khác của MIT, Bartleby, người có câu trả lời rất cá tính
“Tôi không thích làm việc này nữa” – nghĩa là chức danh thư ký phòng quản lý
những lá thư không ai nhận.