Máy tính và bộ não

Tên sách: Máy tính và bộ não
Tác giả: John von Neumann
Năm xuất bản: 2009
Số trang: 148
Nhà xuất bản: Tri thức

Cuốn sách nhỏ trông có vẻ vô tội vạ này nằm giữa một tâm bão. Nó biểu hiện cho một vùng sáng sủa và tĩnh lặng giữa một dòng xoáy lớn hòa trộn những lập luận mạnh mẽ và những chương trình nghiên cứu cạnh tranh với nhau. Và lạ kỳ hơn cả là nó đã được viết ra từ năm 1956, ở thời rất sơ khai của cuộc bùng nổ gần đây về công nghệ máy tính điện tử, một cuộc bùng nổ sẽ mãi mãi là đặc trưng cho nửa sau của thế kỷ 20. Điều John von Neumann thử cung cấp trong những thuyết trình cuối cùng này là một đánh giá cân bằng về những hoạt động tính toán có thể có của bộ não, nhìn dưới lăng kính của lý thuyết tính toán hiện đại và dưới ánh sáng của công nghệ máy tính và khoa học thực nghiệm về thần kinh, như chúng hiện hữu ở thời kỳ đó.

Người ta có thể chờ đợi là một sự đánh giá như vậy, thực hiện ở thời điểm đó, chắc bây giờ đã trở thành lỗi thời một cách vô vọng. Nhưng thực ra, điều ngược lại lại đúng. Về mặt lý thuyết tính toán thuần tuý (lý thuyết về sự tạo thành các phần tử của mỗi hàm số có thể tính được), các cơ sở do William Church, Alan Turing, và, trong một chừng mực nào đó, chính von Neumann gây dựng lên, đã chứng tỏ đủ vững mạnh và phong phú, như mỗi người trong nhóm này chắc đã trông đợi. Lăng kính này đã hoạt động tốt ngay từ đầu, và vẫn tiếp tục cung cấp một tiêu điểm rõ nét cho hàng loạt bài toán.

Về phía công nghệ máy tính, những chiếc máy của thời-điểm-chuyển-giao-thiên-niên-kỷ đang hiện diện ở mỗi văn phòng và trong nhà của hơn một nửa các gia đình Mỹ đều là những ví dụ của điều được gọi là "kiến trúc von Neumann". Đó là những ví dụ của một sơ đồ chức năng mà von Neumann là người đầu tiên triển khai và khảo sát tỉ mỉ, một sơ đồ sử dụng một "chương trình" tuần tự nằm trong "bộ nhớ" có thể thay đổi được của máy tính để quyết định về bản chất và thứ tự những bước tính cơ bản mà "bộ xử lý trung ương" của máy tính phải thực hiện. Cơ sở lý luận gốc của sơ đồ này đã được chính von Neumann phác họa trong cuốn sách này một cách nhanh gọn và sáng suốt, tuy rằng ông dùng từ "mã" ở những chỗ mà nay ta gọi là "chương trình", và ông nói về các "mã lệnh đầy đủ" đối chọi với các "mã lệnh ngắn" trong khi ngày nay ta nói về các "chương trình ngôn ngữ máy tính" đối chọi với các "chương trình ngôn ngữ cao cấp". Nhưng chỉ có các thuật ngữ, và tốc độ của những máy tính, là thay đổi. John von Neumann sẽ nhận ra ở mỗi chiếc máy đang thịnh hành – từ những chiếc sổ tay điện tử PalmPilot tới những máy tính cực lớn, dù là đang được dùng để chơi bài poker hay để mô phỏng nguồn gốc vũ trụ - một minh chứng nữa về tầm nhìn cấu trúc độc đáo của ông. Dù theo nghĩa nào thì ông cũng không bị lạc hậu trước rất nhiều tiến bộ mà chúng ta đã đạt được về công nghệ máy tính.

Về khía cạnh khoa học thực nghiệm về thần kinh, sự so sánh có phần phức tạp hơn nhưng cũng lý thú hơn. Trước hết là vì bản thân nhiều môn khoa học thần kinh (khoa giải phẫu thần kinh, khoa sinh lý thần kinh, khoa sinh học phát triển thần kinh và khoa sinh học thần kinh về nhận thức) đã có những bước tiến khổng lồ. Ở đây cũng vậy, một nửa thế kỷ nghiên cứu cần cù đã tạo ra một ngành khoa học thực chất là mới. Nhờ vào nhiều kỹ thuật thực nghiệm mới (như kính hiển vi đồng tiêu điện tử, kỹ thuật patch clamping – một kỹ thuật để đo hoạt động năng lượng của các tế bào - kỹ thuật chụp não bằng điện hay từ tính (Electro-EncephaloGraphy, viết tắt là EEG, hay Magneto-EncephaloGraphy, MEG), các kỹ thuật chụp ảnh các bộ phận trong thân thể bằng tia X, positron hay từ trường – CAT, PET, MRI), bây giờ chúng ta có được một bức tranh rõ nét hơn nhiều về cấu trúc sợi vi mô trong não, về tác động điện hoá của những vi phần tử của não, và về những hoạt động toàn thể của nó trong các dạng khác nhau của quá trình nhận thức. Tuy vẫn còn là nơi chứa nhiều bí ẩn, bộ não không còn là một "hộp đen" như trước nữa. [...]

Sau những cuộc thảo luận rộng rãi về bản chất của trí thông minh, người ta thường nghe một ai đó nói lên hi vọng rằng sẽ xuất hiện một nhân vật có thể được coi là "Newton của trí tuệ". Chúng tôi muốn chấm dứt bằng một nốt nhạc khác. Như lời bình luận trên đây đã gợi ra, và như cuốn sách này sẽ minh hoạ, có những lý lẽ mạnh mẽ để nói rằng ông Newton-mà-ta-trông-chờ ấy đã đến, và, thật đáng tiếc, cũng đã ra đi rồi. Tên ông ấy là John von Neumann.

Paul và Patricia Churchland

Giáo sư Triết học, Đại học California tại San Diego

Theo nxbtrithuc