Vannevar Bush và những vấn đề thời sự của khoa học thông tin: 60 năm nhìn lại*

Được đánh giá là một trong số các nhà khoa học hàng đầu của nửa sau thế kỷ XX, V. Bush (1890-1974) - GS của Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) - Viện Đại học bậc nhất của Hoa Kỳ về khoa học - công nghệ, nơi có cả chục người nhận giải thưởng Nobel, người từng giữ cương vị là Cục trưởng Cục nghiên cứu và phát triển, điều hành trên 6000 nhà khoa học hàng đầu của Hoa Kỳ trong thời gian thế chiến thứ II, có nhiều đóng góp cho sự phát triển của KH, KT và giáo dục. Ông là một trong số các nhà KH tiên phong đã tham gia vào việc thiết kế và sử dụng máy tính để giải quyết các vấn đề toán học và kỹ thuật, là một trong số ít các nhà khoa học tiên đoán khả năng máy móc có thể “suy nghĩ”. Đối với cộng đồng khoa học, ông và các công trình của mình có ảnh hưởng sâu sắc tới việc ra đời hai lĩnh vực: khoa học thông tin (Information Science) và khoa học máy tính (Computer Science). Cách đây 15 năm, trong cuốn sách nổi tiếng “Từ Memex tới Hypertext: Vannevar Bush và cỗ máy suy nghĩ” các nhà khoa học quốc tế cũng đã có những bài viết về ông từ nhiều phía. 60 năm đã trôi qua, thời gian đủ để có thể nhìn lại, chiêm nghiệm và để đánh giá đầy đủ hơn những ý tưởng và dự báo khoa học táo bạo của ông.

1. “Bùng nổ thông tin” - vấn đề của thế kỷ XX

Vào những năm 30 của thế kỷ XX, vấn đề tăng trưởng tài liệu trong khoa học nói riêng và trong xã hội nói chung đã trở thành lực cản trong các hoạt động xã hội. Các nhà khoa học sau đó gọi hiện tượng này là “Bùng nổ TT”, để vào năm 1963 được khái quát và tổng hợp lại trong công trình của nhà khoa học luận nổi tiếng Derek J.de Solla Price “Khoa học bé, khoa học lớn”. Nhiều nhà khoa học đã phát hiện vấn đề TT và dành những nỗ lực để nghiên cứu bản chất của hiện tượng TT và tìm các công cụ để hy vọng kiểm soát và quản trị được các dòng tin đó. Năm 1934, S.C Bradford - nhà hoá học và thư mục học người Anh, đã dành gần chục năm để nghiên cứu hiện tượng tản mạn và sự trù mật trong phân bố của thông tin trên các ấn phẩm. Định luật Bradfordra đời giúp cho giới thông tin - tư liệu có cái nhìn khoa học hơn trong việc tổ chức vốn thôn tin tài liệu. Muộn hơn, nhiều nhà khoa học tìm ra quy luật tăng trưởng TT theo hàm mũ vốn được coi là tác nhân chính cản trở việc giao lưu TT. Năm 1948, ngay cả Viện sĩ V.V Vavilov - nhà vật lý học Xô Viết lỗi lạc, Chủ tịch Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô, đã phát biểu: “Đứng trước dãy Hymalaya sách vở; con người ngày nay rất khó để tìm cho mình những TT cần thiết. Người tìm tin như người đãi cát tìm vàng - tìm hạt vàng nhỏ bé trong biển cát mênh mông”. Trong khi, cho tới tận đến những năm 60, các nhà khoa học nhìn vấn đề thông tin mới chủ yếu từ phương diện các hiện tượng, triệu chứng bên ngoài mà trong đó tác nhân chính ở phần phát triển về lượng, có tính “bùng nổ” của TT, thì vào đúng thời điểm thế chiến thứ II vừa kết thúc, Vannevar Bush nhìn vấn đề TT từ một phương diện khác, phương diện cơ chế tư duy, suy nghĩ của con người.

Khi Norbert Wiener (1948) công bố cuốn sách: “Xibecnetic: hay điều khiển và liên lạc trong cơ thể sống và máy móc”, Claude Shannon, Warren Weaver (1949) với cuốn “Lý thuyết toán học của liên lạc” mà sau đó được gọi là “Lý thuyết thông tin”, không ít các nhà khoa học sớm lạc quan tưởng rằng, vấn đề cơ bản của thông tin đã được giải quyết. Song với thời gian, vấn đề TT không dừng ở đó. Phạm vi thông tin lan toả tới và thực sự nằm ở phần nội dung, ý nghĩa và giá trị của nó... Ngay cả Warren Weaver (cũng là GS của MIT) cũng đã cảnh báo rằng, lý thuyết thông tin của Claude Shannon không phải là học thuyết về thông tin mà chỉ đề cập tới vấn đế kỹ thuật - làm thế nào để các tín hiệu liên lạc được truyền chính xác. Các vấn đề khác của thông tin liên quan tới phương diện ngữ nghĩa (Semantics) – làm thế nào để các tín hiệu liên lạc truyền được ý nghĩa và ngữ dụng (Pragmatics) - làm thế nào để người nhận được ý nghĩa của các tín hiệu liên lạc truyền đến có lợi nhất vẫn còn là ẩn số của khoa học thông tin.

2. Tổ chức thông tin và tìm tin - yêu cầu của thời đại

Trong các công trình của mình, V. Bush trình bày ý tưởng về việc lưu giữ một lượng lớn thông tin và cơ chế tìm kiếm, truy cập thông tin và làm sao đưa thông tin trở thành tri thức. Ông dự báo về sự thay đổi công nghệ trong các lĩnh vực cấu trúc tổ chức thông tim, tìm tin, nhận dạng tiếng nói, dịch tự động, sao ảnh. Các quan điểm cơ bản trên đây của ông là những đóng góp lớn lao trong lĩnh vực khoa học thông tin hiện đại.

Vừa kết thúc chiến tranh, V. Bush đã nhìn nhận vấn đề tổ chức khoa học qua việc tổ chức tri thức. Ông hình dung, một thư viện với một triệu cuốn sách có thể tổ chức gọn; trên hệ thống thiết bị vi phim. Thiết bị đặc biệt có tên gọi Memex được ông đề xướng thực sự là nguyên mẫu của một hệ thống dùng để lưu trữ và tìm kiếm TT, thông qua đó con người có thể lưu trữ tất cả các kiến thức và sau đó tìm các TT cần thiết. Dưới sự lãnh đạo của ông, phòng thí nghiệm nghiên cứu điện tử của MIT đã hoàn thành việc thiết kế và đưa vào sử dụng máy tìm tin vi phim đầu tiên với tên gọi “Rapit Selector”. Xa hơn, V. Bush cũng đã trình bày ý tưởng liên kết giữa các trường đoạn tri thức từ các lớp văn bản khác nhau mà ông tự đặt tên bằng thuật ngữ “trails” (vết), nhờ thông tin cấu trúc “trails” được giấu trong văn bản, người dùng tin có thể truy cập tới các trường đoạn TT khác nhau trong không gian TT rộng lớn. Sau này, công cụ đó được các nhà khoa học phát triển hoàn thiện với tên gọi siêu liên kết “hyperlinks” và trang web. V. Bush là người đầu tiên nhìn vấn đề TT từ phương diện tư duy của con người. Ông chỉ ra rằng, cách tìm tin hiện tại trong các kho TT truyền thống dựa trên lôgíc hình thức và trật tự tuyến tính là không phù hợp với lối suy nghĩ, bản chất liên tưởng đan xen phức tạp trong suy nghĩ và tư duy của con người. Phân tích bản chất của bài toán tìm tin, ông cho rằng ngôn ngữ tự nhiên ở dạng nguyên gốc không thích hợp cho bài toán tìm tin ngữ nghĩa bằng cách cơ giới hoá và vì thế, việc giải quyết vấn đề không đơn giản chỉ là ở phần trang thiết bị. Vào thời kỳ đó, các tổ chức TT tuyến tính và đơn diện, thủ tục để tìm tin theo các yêu cầu là rất phức tạp và quy trình tìm tin theo bước tuần tự bị kéo dài. Theo cách hiểu của ông, bộ óc con người tư duy theo nhiều chiều, theo các trục liên tưởng, khi nhận được TT, con người ngay tức thì xuất hiện thông tin khác, theo cách liên lập nhờ mạng các quan hệ giữa các tế bào não. Ông cho rằng, không thể hoàn toàn bắt chước quá trình trên song cần phải học và biết cách mô phỏng. Các gợi ý của ông đã là các ý tưởng khoa học tuyệt vời để chuẩn bị ra đời một loạt các thay đổi có tính cách mạng trong vấn đề tổ chức và tìm tin. Theo đề nghị của ông, từ những năm 50 Quỹ khoa học quốc gia Hoa Kỳ (NSF) đã tài trợ cho nhiều nhà khoa học nhập cuộc để nghiên cứu vấn đề tìm tin. Đầu tiên phải kể tới Cavin Mooes người đầu tiên nêu khái niệm khoa học về “Tìm tin”, lúc đó đã xác định khá rõ “Tìm tin liên quan tới các khía cạnh trí lực (intellectual aspects) liên quan tới việc trình bày, xử lý, lưu giữ và truy cập TT mà hệ thống, kỹ thuật hoặc máy móc có thể thực hiện thay cho con người”. Tiếp theo là các hội nghị và diễn đàn về tìm tin văn bản (TREC - Text Retrieval Conference) với chương trình đánh giá hoạt động của các hệ thống tìm tin dưới tên gọi Dự án Cranfiel do C.W. Cleverdon chủ trì được thực hiện vào cuối những năm 50 và nửa đầu những năm 60 tại Anh và Hoa Kỳ. Trong những năm 60-80, chương trình nghiên cứu về hệ thống tìm tin văn bản tự động SMART của Đại học Cornell do GSTS Gerard Salton (1927-1995), người mà sau khi qua đời, tên ông được chọn làm tên gọi cho một giải thưởng tại Hoa Kỳ dành cho các công trình xuất sắc trong lĩnh vực tìm tin, đã thu được nhiều thành công.Nhiều nhà khoa học có lý khi họ khẳng định rằng, V. Bush chính là người nhìn thấy trước công nghệ siêu văn bản và đa phương tiện. Cũng nhờ các ý tưởng này, một loạt các dịch vụ TT giá trị gia tăng theo kiểu các TT dự báo và đánh giá ra đời: bác sỹ có thể chẩn đoán bệnh dựa trên tri thức về triệu chứng và bệnh học, chuyên gia có thể tư vấn trên các hệ tri thức... Mặc dù các ý tưởng này thời ông cũng không được hiện thực hoá, song cũng tại đây, V. Bush lần đầu tiên đã trình bày và sử dụng khái niệm về tổ chức thông tin (organize information), các vấn đề trí lực và công nghệ đương thời. Ông đã tiên đoán rằng, máy tính và trí tuệ máy sẽ đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống trí tuệ của xã hội loài người. Rất nhiều điều về Memex sau này liên quan tới máy tính tương tự, máy tính số hiện đại. Một ảnh hưởng quan trọng khác là lĩnh vực công nghệ siêu văn bản (Hypertext). Tại Hội nghị quốc tế về Hypertext được tổ chức tại Chapel Hillvào năm 1987, các nhà khoa học đánh giá cao các ý tưởng của V. Bush. Năm 1993, Hartigan đã phân tích sâu sắc trên 30 năm phát triển công nghệ đa phương tiện (Multimedia) trong đó chỉ ra rằng, các ý tưởng khoa học của V. Bush có ảnh hưởng rất lớn tới các thành tựu đương đại của lĩnh vực TT như: tìm tin, công nghệ siêu văn bản (Hypertext), thư viện điện tử... Ngay cả các nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực này như Doug Engebart và Ted Nelson đều thừa nhận các kết quả khoa học của họ là sự nối tiếp những ý tưởng của V. Bush. Vào những năm cuối của thế kỷ XX, nhà Thông tin học Linda Smith đã thực hiện việc phân tích trích dẫn để xem và xác định mức độ ảnh hưởng của công trình của V. Bush. Kết quả phân tích thông tin trích dẫn thu được cũng khẳng định V. Bush có ảnh hưởng rất lớn tới lĩnh vực thông tin học, tìm tin, tin học, công nghệ Hypertext, thư viện điện tử.

3. Nghề thông tin: cơ hội và thách thức

Với đầu óc thiên tài, V. Bush cũng là người tiên phong nhìn thấy trước sự ra đời và tương lai của một dạng nghề nghiệp mới trong khoa học: nghề thông tin. Ông đã viết những dòng ý tưởng dự báo tuyệt vời: “Trong lãnh địa khoa học sẽ có một nghề mới với nhiệm vụ thiết lập các mối quan hệ hữu ích trong hàng hà sa số các dữ liệu. Di sản của các nhà khoa học không chỉ thể hiện ở cả kho tàng tri thức, mà còn ở việc xây dựng các “miệt rừng” ở đó các lớp kế tiếp có thể tham gia vào phát triển toà lâu đài đó. Khoa học phải nghiên cứu các phương thức để con người có thể sản xuất, bảo tồn và sử dụng có lợi các tri thức đó”. Rất nhiều ý tưởng về ngành thông tin của V. Bush đã được hiện thực hoá với các bước phát triển diệu kỳ trong suốt 60 năm qua. Cộng đồng khoa học thông tin ngày nay có nhiều các cơ sở khoa học và dịch vụ thông tin, nhiều tạp chí khoa học chuyên ngành thông tin tên tuổi, nhiều cơ sở đào tạo các cán bộ thông tin chuyên nghiệp từ trình độ cử nhân tới bậc tiến sỹ khoa học, một nền kinh tế thông tin sôi động đang nổi lên và quan trọng hơn nhân loại đang thực sự bước vào “xã hội thông tin toàn cầu” với các cơ hội rộng mở cho mọi quốc gia và cho mọi người. Nhân lực thông tin chiếm tỷ lệ quan trọng và đang tạo ra các giá trị ngày càng lớn trong xã hội. Đầu tư cho hoạt động thông tin đích thực là đầu tư có hiệu quả. Song hoạt động thông tin ngụy tạo và kém tính toán cũng dễ làm thất thoát các nguồn lực và đưa đến không ít mất mát. Tạo lập và làm chủ môi trường thông tin lành mạnh là đòi hỏi của cuộc sống, là thách thức song cũng là cơ hội phát triển khi chúng ta thực sự hội nhập.

Ngay từ đầu năm 1970 tại Moskva, tại giảng đường Hội “Znania” (Tri thức) dưới sự chủ trì của Viện sỹ A. A Doronhixin, Giám đốc trung tâm tính toán thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô (sau này Viện sỹ đó sang Việt Nam giúp Uỷ ban KH&KT nhà nước triển khai các chương trình trong lĩnh vực khoa học tính toán) đã có các buổi thuyết trình khoa học về các chương trình nghiên cứu trong lĩnh vực thông tin đang được thực hiện tại Liên Xô, Hoa Kỳ, Nhật Bản... Ở đó công trình của Vannevar Bush đã được đánh giá rất cao. Gần 30 năm sau, tháng 10 năm 1999, ở Hà Nội trong buổi thuyết trình về khoa học thông tin tại Trung tâm thông tin KH và CN Quốc gia, GS. TS. R. S Giliarevxkii, nhà hoạt động KH công huân của CHLB Nga, Trưởng bộ môn Thông tin Đại học Tổng hợp Quốc gia Lômônôxốp (Moskva), Tổng biên tập Tạp chí Thông tin cũng đã tái khẳng định, V. Bush là nhà sáng lập ngành Thông tin học hiện đại.

Sự kỳ diệu của con người có trong các phát kiến, ý tưởng khoa học. Trong một xã hội thông tin đang hiện hữu sinh động trên hành tinh chúng ta, có những người khai đường, trong đó Vannevar Bush thật sự là một sai mai toả sáng của bầu trời thông tin.

__________

* Bài viết được hoàn thành nhân kỷ niệm 35 năm ngày tác giả được nghe buổi thuyết trình về Vannevar Bush và kỷ niệm 10 năm ngày tác giả trình đề án đào tạo bậc đại học ngành Thông tin học và QTTT ở Việt Nam để từ năm học 1996-1997 đề án này đã được hiện thực hoá bắt đầu từ Trường Đại học Đông Đô.

Nguồn: T/c Thông tin và phát triển, số 2, 9/2006, tr 15