chương 03: eniac (1)
Học viện Oracle là một cơ sở giáo dục và nghiên cứu dành cho những người ham học hỏi. Đối với cô, tất cả học viên của học viện này, bất kể xuất thân, đều xứng đáng được tôn trọng.
Vì vậy, một tình huống có phần phi lý đã xảy ra: một quý tộc đang đối xử kính trọng với một thường dân.
Nhìn từ xa, người ta có thể khen ngợi vị quý tộc này là người ngay thẳng. Nhưng với tôi, người trong cuộc, thì điều này chỉ khiến tôi thêm khó xử.
“À, vâng, tôi hiểu rồi, tiểu thư Caroline. Vậy xin tiểu thư cứ tự nhiên gọi tôi theo ý muốn.”
Không thể lay chuyển được sự kiên quyết của cô ấy, tôi đành trả lời trong khi mồ hôi lạnh đang toát ra như tắm.
“Anh không cần phải kính trọng em như vậy. Cứ gọi em như một hậu bối bình thường như lúc nãy. Trước mặt tiền bối, em chỉ là một sinh viên bình thường.”
Không, tôi thấy không thoải mái chút nào.
“N-nhưng vẫn phải chú ý đến thân phận củ tiểu thư chứ... Tôi là thường dân, còn tiểu thư Caroline là quý tộc mà.”
Khi tôi đưa ra câu trả lời hoàn toàn hợp lý, Caroline nói với vẻ mặt chán nản.
“Tiền bối, cái gọi là thân phận này rốt cuộc có thể làm được gì? Nó không thể tạo ra máy bay bay trên bầu trời, không thể khám phá ra công thức nghiệm của phương trình bậc ba, nó thậm chí không thể tạo ra một cây bút chì.”
Thật ngạc nhiên, cô ấy là một tiểu thư quý tộc lại đặt câu hỏi về quyền lực cùng với địa vị của chính mình trong một xã hội phân biệt giai cấp này.
“Nó chỉ có thể ra lệnh cho người khác bằng cử chỉ, hưởng thụ quyền lực và trốn tránh trách nhiệm. Em không nghĩ đó là điều gì đáng giá. Quyền lực nhỏ nhoi đó rồi sẽ sụp đổ như lâu đài cát trước dòng chảy to lớn của lịch sử.”
Caroline không muốn bị coi là quý tộc.
“Nhưng con đường học vấn thì sao? Nhân loại đang xây dựng tháp Babel của tri thức và thách thức bầu trời tưởng chừng như không thể chạm tới. Chúng ta có thể đứng trên vai những người khổng lồ của thời đại trước để nhìn thế giới rộng lớn hơn!”
Giọng nói của Caroline ngày càng to hơn, có lẽ vì cô ấy đang phấn khích khi nói.
“Các nhà thiên văn học đã cố gắng giải thích chuyển động của bầu trời bằng các định luật, các nhà sinh vật học đã cố gắng làm sáng tỏ hệ sinh thái của tế bào, các nhà hóa học đã cố gắng xác định thành phần của vật chất, và thậm chí cả những nhà thám hiểm đã dấn thân vượt biển để khám phá những gì nằm ngoài đại dương mênh mông! Chính những nỗ lực đó của nhân loại đã tích lũy và tạo nên nền văn minh mà chúng ta đang được hưởng thụ.”
Lúc này, cô ấy chỉ là một cô gái đang mơ mộng, một học giả thuần túy.
“Em chỉ muốn thêm một viên gạch vào tòa tháp tri thức mà nhân loại đã xây dựng, giống như các tiền bối trong quá khứ. Em không muốn bị ràng buộc bởi thân phận khi đang học tại học viện này.”
“Haiz… Thôi được rồi, anh chịu thua rồi, Caroline. Ở đây, chúng ta hãy tạm quên "bức tường thân phận". Vậy thì sau này xin hãy giúp đỡ lẫn nhau. Như những đồng nghiệp nghiên cứu. Như những hậu bối.”
Tôi dường như đã bị cuốn hút bởi triết lý và sự nhiệt huyết của cô ấy.
Vì vậy, tôi quyết định đối xử với Caroline như một hậu bối trong phòng thí nghiệm, ít nhất là khi chúng tôi ở đây.
“Hì, tất nhiên rồi. Chúng ta đã đồng ý cùng nhau viết luận văn mà, phải không?”
Cô ấy cười toe toét, dường như hài lòng với câu trả lời của tôi.
***
Luận văn đầu tiên đã được thông qua, giấy phép nghiên cứu cũng đã được cấp, chúng tôi được phân một phòng thí nghiệm riêng và quyết định bắt tay vào việc chế tạo "máy tính".
“Trước tiên, để chế tạo "máy tính" mà tiền bối đã nghĩ ra, chúng ta cần rất nhiều linh kiện.”
“Ừ, đúng rồi. Đèn chân không, tụ điện, công tắc, điện trở. Anh dự định sẽ nhồi nhét hết những thứ đó vào trong giới hạn ngân sách nghiên cứu cho phép.”
“Em nghĩ hiệu năng tính toán sẽ khác biệt đáng kể tùy thuộc vào số lượng linh kiện… Tiền bối mong muốn tốc độ tính toán như thế nào?”
“Gấp 100.000 lần tốc độ tính toán thủ công của con người. Gấp 1000 lần máy tính cơ học.”
“Oa… Chỉ cần tưởng tượng thôi cũng khiến em tim đập chân run!”
“Phải không?”
Cô ấy quả thực rất hiểu lãng mạn trong khoa học nghĩa là gì.
Nếu tôi nói những điều này với người khác, họ chắc chắn sẽ cho đó là trò đùa hoặc nghĩ rằng tôi bị điên rồi.
Xoẹt. Xoẹt. Xoẹt.
Caroline cầm bút lên, tập trung viết các công thức toán học lên giấy. Việc tính toán thực tế là sân khấu độc diễn của cô ấy, một sinh viên chuyên ngành toán học.
“Nhưng lãng mạn thì lãng mạn, chúng ta cũng cần phải nhìn nhận thực tế. Với số tiền hiện có thể được hỗ trợ, chúng ta chỉ có thể đạt được khoảng 1/3 hiệu năng mà tiền bối mong muốn.”
33% hiệu năng…
Mặc dù vậy, nó vẫn nhanh hơn máy tính cơ học hơn 300 lần, nhưng tôi vẫn chưa hài lòng lắm.
Tôi sẽ tạo ra máy tính, internet, và thậm chí cả trí tuệ nhân tạo ở thế giới này.
Để làm được điều đó, tôi cần phải đúng cách ngay từ ban đầu.
Tôi phải thể hiện "khả năng của máy tính" với hiệu năng vượt trội, không ai sánh kịp để có thể nhận được nhiều kinh phí nghiên cứu hơn trong tương lai.
Nếu có thể khiến những kẻ bảo thủ ở khoa Ma thuật học phải chú ý thì càng tốt.
“Chà, cũng không phải là không có cách nào khác. Chúng ta có thể đến gặp các giáo sư khác trong khoa của chúng ta và xin hỗ trợ kinh phí nghiên cứu riêng. Dù sao thì giáo sư biển thủ kinh phí nghiên cứu cũng nhiều như nấm sau mưa mà.”
“Hả? Sao em lại biết chuyện đó?”
“Em đã chứng kiến rất nhiều chuyện từ khi còn nhỏ. Em sẽ không nói thêm gì nữa đâu.”
Tôi cảm thấy như mình vừa thoáng nhìn thấy một mặt tối của giới quý tộc…
“Nếu em đích thân "yêu cầu", các giáo sư chắc chắn sẽ sẵn lòng hỗ trợ.”
Lời cô ấy nói có nghĩa là sẽ lợi dụng uy quyền của gia tộc để moi tiền từ các giáo sư.
“Này tiểu thư Caroline? Lúc nãy em vừa nói về quý tộc, về học giả, vậy mà em lại cảm thấy ổn với cách này sao?”
Khi tôi mỉa mai, mặt Caroline đỏ bừng lên một cách rõ rệt.
Đây là lần đầu tiên tôi thấy cô ấy xấu hổ như vậy.
“Mặc dù em đã thao thao bất tuyệt về triết lý lúc nãy, nhưng thật xấu hổ… Em cũng không phải là người cao thượng gì. Em thành thật với ham muốn của mình, và nếu em muốn điều gì, em sẽ cố gắng có được nó.”
“Vì vậy, em không hề áy náy khi lợi dụng danh tiếng của gia tộc mình?”
“Đừng trêu em nữa. Đại loại là vậy. Em sẽ sử dụng mọi phương tiện có thể để nghiên cứu của em thành công.”
“Em khá có quyết tâm đấy chứ.”
“Tất cả đều là lỗi của tiền bối. Sau khi đọc luận văn đó và biết về sự tồn tại của "máy tính", em không thể quay lại như trước nữa! Nếu "máy tính" không xuất hiện trên thế giới này, có lẽ em sẽ chết mất!”
Caroline đang trút hết cảm xúc của mình.
Tôi cũng hiểu được cảm giác đó.
Đối với người hiện đại, máy tính và nền văn minh CNTT là những thứ thiết yếu như máu thịt.
Cảm giác không thể tận hưởng những lợi ích đó ở thế giới này thật sự rất đau khổ.
“Chà, anh cũng đồng ý. Anh cũng quyết định tạo ra máy tính vì không thể chịu đựng một thế giới không có nó.”
Nói chính xác thì sau máy tính, tôi còn rất nhiều thứ muốn tạo ra. Nhưng đó là chuyện sau này, tôi sẽ từ từ tiết lộ thường xuyên.
***
Caroline rất thông minh, cô ấy tiếp thu mọi kiến thức tôi nói và thậm chí còn chỉ ra những điểm tôi bỏ sót.
Chúng tôi bắt đầu chế tạo máy tính từng bước một.
Sử dụng đèn chân không chỉ nhận biết được 0 và 1 để tạo ra mạch cổng logic.
Ghép các mạch này lại để có thể thực hiện các phép cộng, trừ, nhân, chia.
Và lại ghép mạch để có thể hiểu được đầu vào và đầu ra.
Rồi nhận ra thiết kế ban đầu bị sai và phải làm lại từ đầu.
Tôi không nhớ chúng tôi đã trải qua bao nhiêu lần thử nghiệm thất bại, mạch bị chập do nối sai, máy tính ngu ngốc không nhận ra mạch nên không hoạt động, hoặc đèn chân không bị vỡ do quá tải vì nạp quá nhiều ma lực.
Nhưng mỗi lần như vậy, tôi và Caroline đều không nản lòng và tiếp tục thử lại.
Chúng tôi loại bỏ tất cả các đèn chân không và tụ điện bị hỏng và mua cái mới bằng kinh phí nghiên cứu nhận được từ học viện.
Chúng tôi đến phòng thí nghiệm công cộng dành cho học viên để lấy vật liệu hoặc đến phòng thí nghiệm kiến trúc để mua vật liệu cũ với giá rẻ.
Và sau nhiều tháng thử nghiệm và sai sót…
Cuối cùng chúng tôi đã hoàn thành một cỗ máy ma thuật xứng đáng được gọi là "máy tính".
Đó là những ngày tháng thực sự vất vả.
“Ư… Cuối cùng cũng…!”
“Ư… Giờ thì có thể nghỉ ngơi rồi… Cứ tưởng mình sắp chết đến nơi rồi…”
Khuôn mặt của chúng tôi hốc hác, quầng thâm mắt đậm màu, làn da xanh xao vì phải thức đêm làm việc nhiều đêm liền.
Chúng tôi trông không giống người sống chút nào.
Chắc có lẽ tôi là thường dân đầu tiên khiến một tiểu thư quý tộc ra nông nỗi này.
Nếu bị cha cô ấy phát hiện, có lẽ tôi sẽ bay đầu mất.
Thịch.
Chúng tôi gục xuống bàn làm việc trong phòng thí nghiệm.
Có lẽ vì quá mệt mỏi đi.
Ngay khi căng thẳng được giải tỏa, cơn buồn ngủ ập đến.
Đó là một giấc ngủ dài và ngọt ngào…
“…Không! Bây giờ không phải lúc ngủ nướng!”
Caroline bật dậy và tiến về phía cỗ máy 30 tấn gắn trên tường phòng thí nghiệm.
“Hơ hơ hơ… Thân hình thô ráp này, mạch ma lực dày đặc này, độ chính xác của dấu phẩy đến 10 chữ số sau dấu thập phân… Với tốc độ tính toán dấu phẩy động hơn 300 lần mỗi giây! Em không thể chịu đựng thêm được nữa, tiền bối!”
Caroline đưa tấm thẻ giấy đã được đục lỗ sẵn để thử nghiệm vào máy.
Tấm thẻ đó được gọi là thẻ đục lỗ.
Tấm thẻ đó, còn được gọi là thẻ bấm lỗ, trông giống như phiếu OMR, với mỗi lỗ được đục tương ứng với một lệnh lập trình ngày nay.
Và bài toán được lập trình trên tấm thẻ đục lỗ đó là tính toán quỹ đạo dự kiến của một quả cầu ma lực được bắn ra từ tay pháp sư trong 60 giây theo hình parabol.
Một bài toán cơ học liên quan đến phương trình vi phân bậc cao đa biến rất khó, phải tính đến lực cản không khí, trọng lực và tốc độ gió.
Thông thường, phải cần đến hàng chục nhân viên tính toán sử dụng máy tính cơ học ngày đêm mới có thể giải được bài toán này.
Trong quá trình phát triển, Caroline đã thử giải bằng tay và phải mất đến 20 tiếng đồng hồ cho một bài toán, khiến cô ấy phát cáu.
Ù ù ù.
Cỗ máy tính khổng lồ bắt đầu hoạt động, phát ra tiếng ồn ào.
Hơn 10.000 đèn chân không bắt đầu được làm nóng trước cho đến khi đạt nhiệt độ thích hợp.
Khi đèn chân không đủ nóng, máy tự kiểm tra xem mạch ma lực có hoạt động tốt không.
Và sau khi xác nhận không có lỗi, máy bắt đầu tính toán phương trình vi phân.
Ánh sáng của mạch nhấp nháy liên tục.
Và không lâu sau, máy đục lỗ trên một tấm thẻ đục lỗ mới chưa có lỗ nào và in ra tấm thẻ như một máy in.
Caroline lấy tấm thẻ đục lỗ do máy in ra và đọc kết quả.
“C-chính xác…”
Cô ấy run rẩy, tay cầm tấm thẻ vừa được in ra còn ấm nóng.
“Hí hí hí… Mất 28 giây thôi, tiền bối! Bài toán này nếu em tự giải sẽ mất 20 tiếng đấy!”
Caroline nhảy cẫng lên như một đứa trẻ vừa nhận được quà Giáng sinh từ ông già Noel.
Tất nhiên, tôi cũng mỉm cười mãn nguyện.
Chúng tôi đã thành công rực rỡ.
“Caroline, chúng ta hãy đặt tên cho cỗ máy này, được không?”
“Ơ? Đây không phải là máy tính sao?”
“Đó là từ dùng để chỉ tất cả các máy tính có cấu trúc mà anh đã đề xuất trong luận văn.”
“Ồ? Vậy tiền bối đã nghĩ ra một cái tên đặc biệt chỉ dành cho cỗ máy này sao?”
Tất nhiên, tôi đã nghĩ ra cái tên từ trước khi bắt đầu chế tạo.
Chiếc máy tính dân dụng đầu tiên được chế tạo vào năm 1946 dựa trên lý thuyết của máy Turing.
Chiếc máy tính giữ vị trí cực kỳ quan trọng trong lịch sử máy tính.
“ENIAC thì sao?”[note63680]