Việc phát minh và sử dụng đại chúng máy tính điện tử là một trong những thành tựu khoa học kỹ thuật lớn nhất trong thế kỷ 20.

Không còn là "khoa học của nhà giàu"

Khi xem phim "Rain Main", nhiều người thích thú với nhân vật Raymond có khả năng làm thật nhanh những con tính phức tạp. Một người bình thường ít có thể làm toán nhanh như vậy. Nhưng giả sử có ai làm được một phép nhân hay chia thật dài trong một giây, người đó có thể làm được khoảng một tỉ (109) con tính nếu làm được ngày đêm liên tục trong 50 năm.

Nếu làm công việc siêu phàm đó (dù nhàm chán) bằng cả một nửa đời người đem thay thế bằng máy tính điện tử, thì máy sẽ tốn bao nhiêu thời gian? Với một máy tính đạt vận tốc gigaflops (109 phép tính/giây) thì máy chỉ cần một giây để thực hiện xong số bài toán trên!

Việc xây dựng những chiếc máy tính ngày càng nhỏ, càng nhanh và giá thành càng giảm... là thành tựu xuất sắc của ngành công nghệ thông tin. Theo luật Moore thì sức máy tăng 2 lần sau một năm. Sức tính của máy tính điện tử đo được qua độ lớn của bộ nhớ, vận tốc tính (đo bằng flops), đĩa cứng (gigabytes), cũng như cấu trúc hệ điều hành (như liên tục, song song...). Hiện nay những dàn máy lớn có khả năng teraflops (1012 phép tính/giây) là phổ biến.

Việc sử dụng máy tính điện tử hiệu năng cao trong các ngành khoa học và kỹ thuật đã và đang thay đổi cơ bản tiến trình nghiên cứu khoa học. Các ngành "vật lý tính toán", "cơ học tính toán", "hoá học tính toán", "sinh học tính toán"... đã hình thành và phát triển nhanh chóng. Các ngành khoa học này có điểm chung là tìm thông tin bằng tính toán qua máy tính điện tử.

Với những lý thuyết thích ứng, cùng thuật toán và máy tính, mỗi ngành khoa học tính toán cố gắng giải thích và dự đoán hiện tượng thiên nhiên từ những con tính và mô phỏng lý thuyết,... với độ chính xác cũng như độ phức tạp ngày càng lớn.

Trong một thời gian dài, khi máy tính điện tử bán với giá thật cao và thường chỉ tập trung ở những đại học lớn, các phòng thí nghiệm quốc gia, của những nước tiên tiến, thì khoa học tính toán được xem là "khoa học của nhà giàu". Cho đến cuối thể kỷ 20, một số tính toán lớn chỉ có thể được thực hiện trong vài nhóm nghiên cứu.

Ngày nay, khi nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới có thể nối song song hàng trăm, hàng nghìn chiếc máy tính cá nhân (PC clusters), với giá thật rẻ so với các dụng cụ thiết bị nghiên cứu khoa học khác, để đạt đến một sức tính lớn, thì ngành khoa học tính toán đang được phổ cập và dân chủ hoá. Khi sự chênh lệch về sức máy tính giữa các nhóm nghiên cứu ở các nước khác nhau không còn quá lớn như trong thập kỷ trước, vấn đề còn lại trên diễn đàn khoa học thế giới là kiến thức, ý tưởng mới và sự sáng tạo...

Chiến lược trong phát triển của nhiều ngành

Sau chiến tranh vì bị cấm vận kinh tế, nên máy tính điện tử mới bắt đầu vào Việt Nam từ khoảng cuối những năm 1970. Ngành công nghệ thông tin đại chúng đã có những bước tiến bộ vượt bậc, nhưng các ngành khoa học tính toán ở nước ta vẫn còn ở mức sơ khai, trong giảng dạy lẫn nghiên cứu.

Thiết nghĩ, các trường đại học, viện nghiên cứu quốc gia... cần thiết lập những trung tâm khoa học tính toán đúng nghĩa, với đầu tư thích ứng về máy tính và nhân sự, để có thể tiếp thu và phát triển ngành khoa học mũi nhọn này.

Chỉ sợ rằng nếu không thực hiện kịp thời và đúng hướng, với vận tốc tăng của máy tính điện tử hiện nay, khoa học Việt Nam lại sẽ bị trễ thêm vài thế hệ máy tính!

Nguyễn Minh Thọ - GS Hoá học, Đại học Leuven, Bỉ (LDCT)