Alan Turing: Một cuộc đời và một di sản

Có nhiều cách bạn có thể nghe đến cái tên Alan Turing: bạn có thể đã xem bộ phim nổi tiếng The Imitation Game do Benedict Cumberbatch thủ vai. Bạn có thể lang thang quanh Manchester và thấy bức tượng ông ngồi trên một chiếc ghế ngay bên ngoài khu vực gọi là “The Gay Village”. Một ngày nào đó bạn có thể sẽ nhìn thấy, hoặc thậm chí sử dụng, tờ tiền 50 bảng, và nếu nhìn vào một mặt bạn sẽ thấy chân dung của ông. Nhưng vì bạn đang ở DataCamp, rất có thể bạn lần đầu nghe tên ông khi tìm hiểu về trí tuệ nhân tạo và học máy. Giữa muôn vàn câu chuyện về AI ngày nay và việc nó sẽ ảnh hưởng đến tương lai thế nào, người ta dễ quên rằng nó đã được khai sinh trong Thế chiến II bởi một người đàn ông mà bộ não của ông đã giúp Anh chiến thắng trong cuộc chiến tình báo, và thúc đẩy hòa bình sớm đến sau đó.

Chương I: Cuộc chiến trí tuệ

Mã hóa hoạt động dựa trên việc thay thế các chữ cái trong một thông điệp bằng những chữ khác theo một hệ thống gọi là mật mã. Một mật mã rất cơ bản có thể là mỗi chữ cái được thay bằng chữ đứng sau nó hai vị trí trong bảng chữ cái, như vậy “hello” sẽ thành “jgnnq”. Những người giải mã trong Thế chiến II có thể phá kiểu này rất dễ dàng, nên cần các mật mã phức tạp hơn. Và các thiết bị Enigma, được quân đội Đức sử dụng rộng rãi, đã mang đến sự phức tạp đó.

Ở mức cơ bản nhất, bạn gõ một chữ cái và một chữ tương ứng trên bàn phím sẽ sáng lên. Chữ cái nào sáng lên được quyết định bởi cách sắp xếp các rô-to và bảng cắm trong máy, và cách sắp xếp này chính là mật mã của Enigma. Thiết kế này đồng nghĩa có 159 tỷ tỷ cách để viết ra thông điệp (con số đó hoàn toàn có thật và không hề phóng đại). Để làm mọi thứ phức tạp hơn, mật mã của Enigma thay đổi hàng ngày, được ghi trong một cuốn sách mà mỗi người vận hành mang theo để điều chỉnh cài đặt của thiết bị. Sách mã chỉ đặt cho tháng kế tiếp và có thể bị phá hủy bằng cách ném xuống nước, vì vậy ngay cả khi phe Đồng minh có lấy được một cuốn bằng vũ lực thì vẫn cần một giải pháp lâu dài hơn.

Turing và nhóm của ông tại Bletchley Park, trung tâm nỗ lực giải mã của Vương quốc Anh, cần một cách để biết các máy Enigma được thiết lập như thế nào vào ngày hôm đó, và phải nhanh để tình báo được chuyển đi kịp thời. Vì vậy, họ phát triển một cỗ máy gọi là Bombe, khi hoạt động hoàn chỉnh có thể phá thông điệp Enigma trong chưa đầy hai mươi phút. Dựa trên công trình trước đó của Turing về máy móc và toán học, Bombe hoạt động bằng phương pháp loại trừ và mô phỏng các hệ thống của Enigma. Bombe có thể xác nhận liệu các cặp chữ cái có tương ứng với nhau hay không và do đó cho người vận hành thấy cách rô-to và phích cắm đã được thiết lập trong ngày. Vậy họ quyết định chọn những cặp nào bằng cách nào?

Điểm yếu lớn nhất của Enigma là một chữ cái sẽ không bao giờ được mã hóa thành chính nó, vì vậy một từ tiếng Đức có thể so sánh với một dãy chữ cái trong thông điệp đã mã hóa. Nếu không có chữ cái nào trùng nhau thì đó là một khả năng. Nhóm của Turing sẽ tự dự đoán những từ này: vì người Đức gửi báo cáo thời tiết hàng ngày, họ sẽ tìm từ “thời tiết” bằng tiếng Đức. Khi Hải quân Hoàng gia rải thủy lôi và giữ liên lạc với Bletchley, họ sẽ tìm từ “mìn”. Và một nhóm từ khác họ sẽ tìm, vì lý do hiển nhiên, là “heil Hitler”.

Bởi vì mỗi ổ cắm chỉ có thể cắm một phích tại một thời điểm, Bombe có thể nhận diện và loại bỏ những kết hợp bất khả thi cho đến khi chỉ còn lại các thiết lập hợp lý. Nhóm của Turing, và sau đó là toàn bộ Bletchley Park, khi đó có thể đưa thông điệp đã mã hóa vào các máy Enigma bị bắt, được hiệu chuẩn đúng cách, và thu được thông điệp bằng tiếng Đức thường.

Phá được Enigma là một chiến thắng lớn của phe Đồng minh mà bên ngoài các vòng tròn tình báo quân sự họ thậm chí không nhận ra mình đã đạt được (và người Đức cũng vậy, cho đến năm 1974). Nó được sử dụng trong hầu như mọi chiến dịch quân sự, từ Na Uy đến Bắc Phi đến Normandy. Tuy nhiên sự khác biệt then chốt nhất mà việc phá Enigma mang lại là khả năng biết vị trí các tàu ngầm Đức gọi là U-boat. Lượn lờ trên Bắc Đại Tây Dương, những quái vật cơ khí này là nỗi kinh hoàng của mọi thủy thủ vượt hành lang sinh tử giữa Anh và Mỹ, tuyến tiếp vận sống còn giữa quốc gia đồng minh duy nhất ở châu Âu và cường quốc công nghiệp của thế giới. Churchill nói đó là điều duy nhất ông sợ trong thời gian làm Thủ tướng. Việc phát hiện vị trí của chúng cho phép các đoàn tàu tiếp vận của đồng minh được đổi hướng né tránh mối đe dọa và ngăn nước Anh bị bỏ đói—và để hải quân đồng minh áp sát tiêu diệt.

Phần này của câu chuyện thường kết thúc bằng ước tính của các nhà sử học rằng việc phá Enigma đã rút ngắn chiến tranh hai năm và cứu được 14 triệu sinh mạng. Điều đó đúng, nhưng còn một điều nữa cần nói: những người cho rằng Đức có thể đã thắng chiến tranh thường dựa trên giả thuyết rằng các công nghệ họ phát triển ở giai đoạn cuối chiến tranh có thể đã cho họ ưu thế nếu chiến tranh không kết thúc trước khi chúng được triển khai. Hầu hết các nhà sử học đồng ý rằng tối thiểu điều đó sẽ khiến chiến tranh tàn phá khủng khiếp hơn nhiều, nên kết luận là: 14 triệu sinh mạng là một ước tính rất dè dặt.

Tín dụng ảnh: TS trên Unsplash ## Chương II: Khối óc của một cỗ máy Câu chuyện của Turing có thể đã kết thúc cùng Thế chiến II và nhờ Đạo luật Bí mật Chính thức nên phải rất lâu sau công chúng mới biết. Ông tiếp tục làm việc tại Bletchley Park thêm hai năm cho đến khi cảm thấy văn hóa bí mật cản trở công việc, rồi chuyển sang đời sống dân sự. Năm 1936 Turing đã đặt nền móng cho thứ sau này được gọi là Máy Turing, những cỗ máy có khả năng giải mọi bài toán thông qua thuật toán, và Turing đã xây dựng tiếp trên nền tảng đó trong giai đoạn ông làm việc với những phiên bản sơ khai của máy tính. Năm 1950 ông công bố có lẽ là tác phẩm có ảnh hưởng nhất của mình, một bài viết triết học mở đầu bằng câu hỏi “Máy móc có thể suy nghĩ không?” Ông đưa ra giả thuyết rằng bộ não con người, thông qua rèn luyện, giáo dục và trải nghiệm sống, trở thành một “cỗ máy phổ dụng”, do đó có thể xây dựng một cỗ máy có thể tính đến thông tin trước đó và học theo như vậy. Đây là cách Turing được biết đến như cha đẻ của trí tuệ nhân tạo. Turing đề xuất một phép thử để xác nhận liệu một bộ não đã được tạo ra hay chưa, gọi là Trò Bắt Chước (Imitation Game). Dựa trên một trò tiêu khiển thời Victoria, phép thử này liên quan đến một giám khảo là con người trò chuyện với một cỗ máy, dù không biết đó là cỗ máy. Nếu thông qua kiểu lời nói, lựa chọn từ ngữ, v.v., cỗ máy có thể đánh lừa giám khảo tin rằng họ đang trò chuyện với con người, cỗ máy vượt qua Bài kiểm tra Turing. Lý thuyết của Turing là đến năm 2000 một cỗ máy có thể dễ dàng vượt qua bài kiểm tra này. Sự tham gia của thiên tài Turing rất có thể đã khiến lời tiên đoán đó thành hiện thực. Nhưng một năm sau, câu chuyện của Turing bước sang một giai đoạn u tối hơn nhiều. ## Chương III: Phản bội Alan Turing là một người đồng tính sinh ra trong một nước Anh kỳ thị đồng tính. Thời Victoria đã ban hành các luật hình sự hóa hành vi đồng tính, và đến hơn nửa thế kỷ sau chúng vẫn còn hiệu lực và được áp dụng khi người ta phát hiện Turing có quan hệ với một người đàn ông tên Arnold Murray. Turing từng cởi mở về xu hướng tính dục của mình khi ở King’s College, được mô tả như “một ốc đảo chấp nhận” trong một xã hội vốn không khoan dung. Ông giữ bí mật trong thời gian ở Bletchley Park ngoại trừ năm 1941 khi ông nói với vị hôn thê và đồng nghiệp Joan Clarke, quyết định không thể tiếp tục đính hôn. Đồng nghiệp cũ Giáo sư I.J. Good sau này nhận xét “có lẽ đó là điều tốt vì bộ phận an ninh đã không biết, bởi nếu biết có lẽ ông ấy đã bị sa thải và chúng ta có thể đã thua chiến tranh”. Turing bị buộc lựa chọn giữa nhà tù và thiến hoá học, và ông chọn phương án sau để có thể tiếp tục nghiên cứu. Uống các loại thuốc nhằm khiến ông bất lực, cộng với việc bị tước quyền tiếp cận thông tin mật và quyền đi nước ngoài, được cho là đã gây ra trầm cảm dẫn đến việc ông tự sát bằng cách ăn một quả táo tẩm xyanua. Tuy nhiên, ý tưởng thì không thể bị giết chết. Khi nước Anh chuyển mình thành một xã hội khoan dung hơn, Turing trở thành biểu tượng trong thế giới LGBTQ+. Năm 2009 Thủ tướng Tony Blair thay mặt chính phủ Anh gửi lời xin lỗi về cách đối xử với Turing, và bốn năm sau Nữ hoàng Elizabeth ban đặc xá Hoàng gia. Năm 2015, một bộ luật được ban hành để ân xá cho 49.000 người đàn ông bị kết án theo đạo luật đó, xóa sạch tiền án của họ. Những đạo luật này không chính thức được gọi là các đạo luật Alan Turing. ## Chương IV: Khoa học dữ liệu và cộng đồng LGBTQ+ Hình dung điều gì sẽ xảy ra nếu Turing có thể nhìn thấy thế giới như hiện nay không phải là quá khó. Sinh ra cách đây 109 năm, nếu ông sống một cuộc đời dài và hạnh phúc thì ông vẫn còn ở với chúng ta. Ông hẳn sẽ vừa vui mừng vừa thất vọng.

Chúng tôi đã viết khá nhiều về đạo đức của AI và khoa học dữ liệu nói chung tại DataCamp, và điểm chung là nó chỉ có thể đạo đức ở mức độ đạo đức của con người và dữ liệu đứng sau nó. Khi khoa học dữ liệu ảnh hưởng nhiều hơn đến cuộc sống hàng ngày của chúng ta, điều này cũng đúng với cộng đồng LGBTQ+, và có những trường hợp sử dụng sai lầm sẽ khiến ông Turing thực sự bị sốc. Có trường hợp Bộ phân tích cảm xúc của Google gán cảm xúc tiêu cực cho câu “Tôi là người đồng tính”. Có trường hợp một chiến dịch tuyên truyền nhắm mục tiêu vào những người được xác định là LGBTQ+ (thông qua dữ liệu Facebook của họ) bằng các quảng cáo nhằm thuyết phục họ không bỏ phiếu trong cuộc bầu cử Tổng thống Mỹ 2016. Và còn trường hợp vô cùng phi đạo đức về một AI được cho là có thể xác định người đồng tính thông qua phân tích khuôn mặt.

Tuy nhiên khi cân đo giữa tốt và xấu, có nhiều lý do để tin rằng ông Turing sẽ hài lòng với những gì ông thấy. Có những ví dụ về các ứng dụng như Geosure sử dụng dữ liệu để bảo vệ du khách LGBTQ+, và các ứng dụng hẹn hò sử dụng AI có trợ giúp của con người để xác minh hồ sơ và bảo vệ người dùng, trong đó cá nhân LGBTQ+ chiếm một tỷ lệ đáng kể. Rộng hơn, dữ liệu đã được sử dụng để chống lại những ngộ nhận chống LGBTQ+, và khoa học dữ liệu phần lớn là một lĩnh vực tiến bộ, chào đón mọi người từ mọi xuất thân, bao gồm cả xu hướng tính dục.

Lời kết

Alan Turing là một con người xuất chúng, góp phần quan trọng trong việc bảo vệ cái mà sau này trở thành thế giới tự do và mở đường cho những công nghệ thống trị các trang tin ngày nay. Ông là người đi trước thời đại và đáng buồn thay đã bị một hệ thống định kiến trừng phạt. Thế giới đã bị tước mất một món quà—nhưng không phải hoàn toàn. Việc tôi viết và bạn đọc điều này trên thứ từng là một Máy Turing là minh chứng cho điều đó. Và vì vậy, để tôn vinh ký ức về một con người vĩ đại, hãy bảo đảm những thành tựu công nghệ của chúng ta được sánh ngang, thậm chí vượt xa, những thành tựu đạo đức.

Chi tiết bổ sung

Bài viết này có thể đã dài hơn nhiều nếu chúng tôi không lướt qua một số chi tiết vốn vẫn đáng được nhắc đến cho độc giả tò mò.

• Vai trò then chốt của các nhà toán học và chiến sĩ kháng chiến Ba Lan trong việc phá mã Enigma

• Cuộc sống trước chiến tranh của Turing

• Cách thức hoạt động của một Máy Turing

• Những thành tựu khoa học bổ sung và phẩm chất cá nhân của Turing

• Cách máy Enigma hoạt động

• Bài báo nổi tiếng của Turing về trí tuệ nhân tạo