Bão Katrina và KHMT

Ngô Quang Hưng | 03 tháng 09, 2005 | Bản để in Bản để in

Tình hình bão, các nguy hại, phương thức cứu trợ, … đã được các nhà khoa học dự báo từ lâu. Đây là một ví dụ dự báo năm 2004. Có thể liên hệ gì từ một cơn bão như Katrina và khoa học máy tính?

  • Mấy hôm đầu tiên sau khi New Orleans bị ngập, các hệ thống thông tin liên lạc đều không làm việc, có điện thoại cầm tay cũng không dùng được vì nghẽn mạch. Các nhà lãnh đạo ở New Orleans rất cần phương tiện để điều phối nhân lực đi các nơi cứu người. May nhờ có sự giúp đỡ của quân đội với các kênh truyền thông trên các băng tần riêng, việc này mới từ từ vào đúng đường ray. Một trong các ngành nghiên cứu trong mạng máy tính hiện nay là mobile ad hoc networks (MANETs). Đây là các mạng không dây nối kết các thiết bị cầm tay (điện thoại, máy tính, PDAs, …) mà không cần một cơ sở hạ tầng mạng có sẵn, rất tiện dụng và cần thiết cho việc liên lạc khi có thảm họa hoặc trong chiến trận.

Khi nhiều tổ chức riêng rẽ và nhiều cá nhân muốn đi khắp nơi cứu hộ, có hai cách làm: (1) có một ban chỉ huy giữ bản đồ phân bổ nhân lực đi khắp nơi, và (2) các nhóm khác nhau đi một cách tự giác.

Cách (1) có cái bất lợi là cần một khoảng thời gian nhất định để thu thập thông tin (có những nhóm nào, đang ở đâu, phương tiện, khí tài gồm những gì, vân vân), để tổ chức ban chỉ huy điều phối, tổ chức cách liên lạc hiệu quả, … Trong tình trạng cứu nhân như cứu hỏa, mỗi phút mỗi giây chậm trễ đều có thể phải trả giá bằng nhân mạng.

Cách (2) lại có cái bất lợi khác là rất không hiệu quả, và không chắc rằng các nhóm nhỏ sẽ bao trùm hết được toàn bộ các nơi, cho dù tất cả bọn họ đều có bản đồ và có liên lạc với nhau khi gặp (ở các ngã tư đường chẳng hạn).

Có thể phải dùng một tổ hợp của hai cách để cho giải pháp hiệu quả nhất.

Ta có thể mô hình một phiên bản đơn giản hóa của bài toán này bằng một đồ thị. Vài con kiến bò độc lập với nhau ở từ đỉnh này sang đỉnh khác của đồ thị. Câu hỏi là: hãy thiết kế một thuật toán phân bố cho từng con kiến sao cho thời gian bao quát toàn bộ đồ thị là ngắn nhất. (Một đồ thị được bao quát nếu mỗi đỉnh đều có ít nhất một con kiến ghé thăm.) Biến thể của các giả thiết sau đây là các phiên bản khác nhau của bài toán:

  • Các con kiến trao đổi/không trao đổi thông tin lẫn nhau nếu gặp ở một đỉnh nào đó.
  • Các con kiến có bản đồ/không có bản đồ.
  • Các con kiến chỉ cần bao quát x phần trăm của bản đồ trong khoảng thời gian y ngày.

Trong mạng máy tính thì bạn có thể tưởng tượng ta gửi một vài agents (con kiến) đi thu thập thông tin về các routers trên mạng. Trong P2P networks thì các con kiến tượng trưng cho các query packets. Cũng có thể hỏi: cấu hình mạng (topology) thế nào thì các con kiến sẽ hoạt động hiệu quả nhất. Những thứ này sẽ liên quan chặt chẽ đến random walks on graphs và expanders, một công cụ toán học cực kỳ hữu dụng trong KHMT hiện đại.

Trả lời phần nào các câu hỏi trên, và bạn sẽ có một luận án tiến sĩ ra trò!

Chủ đề: Nghiên cứu nghiên kiếc & Nhân vật và sự kiện & Thuật Toán |

1 lời bình cho bài “Bão Katrina và KHMT”

  1. 1
    Anonymous viết:

    Cứ theo bài viết của Linton Weeks trên tờ Washington Post thì tình trạng loạn tiến sĩ ở Mỹ đã đến hồi báo động khẩn. Một nghiên cứu sinh đệ trình luận án tiến sĩ về sáng tác văn học tại ĐH Georgia có thể gửi vài bài thơ chứ không phải tiểu luận. Một nghiên cứu sinh làm luận án tiến sĩ văn chương không nhất thiết phải đọc Shakespeare…

    Có người giễu cợt rằng MS (thạc sĩ) thật ra là viết tắt của “More of the Same” (cũng y chang) và PhD (tiến sĩ) là viết tắt của “Piled Higher and Deeper” (xếp tầng tầng lớp lớp)…

    Hiện tượng lạm phát tiến sĩ tại Mỹ thể hiện ở việc chuyên ngành nào cũng có tiến sĩ, từ gia đình học (family studies) đến kinh doanh thời trang (fashion merchandising). Riêng năm nay, có khoảng 42.000 người sẽ được cấp bằng tiến sĩ tại Mỹ - theo Trung tâm Nghiên cứu công luận thuộc ĐH Chicago.

    Tình trạng hỗn loạn tiến sĩ khiến nảy sinh hiện tượng có những tiến sĩ văn chương hay sử học làm việc trong các hãng luật hay công ty kiểm toán.

    Một trong những nguyên nhân làm “cộng đồng” tiến sĩ tăng nhanh là các tiêu chuẩn nghiên cứu bắt buộc ngày càng giảm bớt. Tại ĐH Chicago chẳng hạn, trước kia muốn lấy bằng tiến sĩ các ngành khoa học xã hội - trong đó có nhân chủng học, kinh tế học hay khoa học chính trị…. nghiên cứu sinh buộc phải thông thạo vài ngoại ngữ. Tiêu chuẩn này bây giờ đã bỏ. Tại ĐH Princeton, nghiên cứu sinh nhiều ngành khoa học không đòi hỏi phải biết tiếng Pháp hoặc tiếng Đức, chỉ cần rành làm toán.

    Cách đây vài thập niên, muốn có tấm bằng tiến sĩ văn chương Anh tại Princeton, nghiên cứu sinh không những buộc phải biết tiếng La-tinh mà còn phải quen thuộc vài ngôn ngữ cổ.

    Hiện tại, nhiều vị tiến sĩ văn chương ở khắp nước Mỹ chưa từng đọc các tác phẩm cổ điển của Đức, Anh và thế giới.

    Ngoài ra, việc hình thành các phân khoa mà trước kia chỉ là một môn học hay sự hình thành nhiều ngành mới cũng là một trong những yếu tố góp phần kích phát làn sóng tiến sĩ. Cách đây vài thập niên, không hề có tiến sĩ vi sinh học, sinh thái học, thần kinh học, máy tính học…

    Suốt gần 30 năm, từ 1875 đến năm 1903, nước Mỹ chỉ có khoảng 4.500 tiến sĩ. Cũng trong thời gian này, nước Mỹ xuất hiện nhiều tài hoa không có bằng tiến sĩ, trong đó có các văn sĩ thiết lập nền móng cho văn học Mỹ như Langston Hughes, Eudora Welty, Arthur Schlesinger Jr… Đó là chưa kể vài trường hợp cá biệt của các bậc kỳ tài chưa từng kinh qua ĐH, Ernest Hemingway chẳng hạn.

    Từ đầu đến giữa thế kỷ 20, số tiến sĩ tại Mỹ tăng dần, theo tốc độ của cuộc chạy đua trên nhiều phương diện giữa Mỹ và Liên Xô. Năm 1957, Mỹ có 8.600 tiến sĩ nhưng tăng lên gần 34.000 vào năm 1973…

    Theo tác giả Linton Weeks, vấn đề ở chỗ người ta bắt đầu có những quan niệm khác biệt so với trước kia. Tiến sĩ không hàm nghĩa học giả mà chỉ là chuyên gia.

    Nói đúng hơn, tình hình bắt đầu “loạn” không phải mới đây mà từ nhiều năm trước. Trước năm 1984, một cuộc thăm dò cho thấy có đến 1/200 người trưởng thành ở Mỹ có bằng tiến sĩ! Trong bài viết trên tờ American Spectator hồi năm 1990, Hiệu trưởng ĐH Princeton Theodore Ziolkowski (đã quá cố) than rằng: “Ngày nay các ĐH Mỹ, trong đó có những trường tốt nhất, trao bằng tiến sĩ cho nghiên cứu sinh nước ngoài chỉ biết mỗi tiếng Anh, cho nghiên cứu sinh Mỹ mù tịt tiếng nước ngoài, cho nhà khoa học nhân văn hoàn toàn không biết toán học, thống kê hay phép suy luận và cho khoa học gia hay kỹ sư gần như không viết nổi một đoạn văn xuôi tiếng Anh mạch lạc”.

    Không thể phủ nhận rằng hệ thống giáo dục Mỹ là một trong những hệ thống giáo dục hàng đầu thế giới. Mỹ có số nhà khoa học đoạt giải Nobel nhiều nhất. Mỹ cũng có chính sách thu hút nhân tài hợp lý…

    Tình trạng “tiến sĩ giấy” chỉ nói lên thực trạng, rằng quan niệm xã hội phổ biến và hào quang tiến sĩ là đều tầm phào. Khi quan niệm này trở nên đúng đắn, danh hiệu tiến sĩ sẽ trở về với ý nghĩa đích thực của nó và người giành được tấm bằng cao quý này cũng xứng đáng tự hào mình là tiến sĩ. 

    Người viết: tra^n nga^n

Ghi lời bình của bạn: