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

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 quốc
đặt tại Bletchley Park, miền bắc Luân Đôn. 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 chiếc điện thoại vô tuyến và có thể đổi tần số kỹ thuật số đầu tiên.
Mỗi 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.

Trích từ "Công thức của vận may", NXB Trẻ, Hoàng Trung, Hồng Vân dịch
(Còn nữa)