Maurice Wilkes - Cha đẻ của chiếc máy tính điện tử đầu tiên ở Anh

Bên cạnh đó, cùng các đồng nghiệp tại Đại học Cambridge, ông đã đóng góp rất nhiều công sức cho việc phát triển phần mềm và xây dựng một trong những mạng điện toán phân tán tốc độ cao: mạng dạng vòng Cambridge.

Nguồn gốc ra đời của máy tính EDSAC

Thứ mà Wilkes nhắm tới không phải là tạo ra những thiết kế tối tân mà là phát triển những cỗ máy thực hiện được các phép tính đáng tin cậy cho các nhà khoa học và kỹ sư của trường đại học. Vào đầu những năm 1950, EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) là cơ sở cho máy tính doanh nghiệp đầu tiên trên thế giới: LEO (Lyons Electronic Office), chiếc máy này được sử dụng để điều hành các hoạt động của công ty sản xuất thực phẩm cùng tên.

Wilkes tự nhận mình là người may mắn khi sống trong thời điểm ngành công nghiệp máy tính ra đời từ sự phát triển của máy tính ENIAC, cũng là lúc bước nhảy lớn nhất diễn ra khi tính toán cơ học chuyển sang tính toán điện tử. ENIAC được dùng để tính toán quỹ đạo đạn pháo cho quân đội Hoa Kỳ. Người Mỹ dự định tiếp theo sẽ tạo ra một cỗ máy tinh vi hơn có thể chạy chương trình được lưu trữ.

Năm 1945, John von Neumann xuất bản một thứ có tầm ảnh hưởng lớn tới ngành vi tính, đó là Bản thảo đầu tiên của Báo cáo về EDVAC. Khi được đọc nó, Wilkesnhận ra rằng cỗ máy này chính là tương lai.

Vào mùa hè năm 1946, Wilkes được mời đến tham dự bài giảng nổi tiếng về Lý thuyết và Kỹ thuật thiết kế máy tính số điện tử tại Đại học Pennsylvania, nơi khai sinh ra máy ENIAC. Tại đây, ông đã có cơ hội gặp nhiều người tiên phong trong lĩnh vực máy tính của Mỹ, trong đó có Howard Aiken thuộc Đại học Harvard và các nhà phát triển máy ENIAC là John Mauchly và Presper Eckert. Nhờ thế, ông là một trong số ít người có được ý tưởng làm sao chế tạo máy tính về lý thuyết, và bắt đầu phác thảo thiết kế của EDSAC trên tàu Queen Mary khi quay về Anh quốc.

Tuy đã manh nha có được khái niệm, việc xây dựng máy tính lưu trữ chương trình vẫn là một thách thức lớn đối với Wilkes, nhưng ông có quyết tâm và đủ phương tiện để biến ý tưởng thành thực thể. Là người đứng đầu Phòng thí nghiệm Toán học của Cambridge, cũng như là người duy nhất biết cách xây dựng máy tính, ông được toàn quyền điều hành công việc cũng như ngân sách.

Wilkes lãnh đạo một nhóm nhỏ phát triển máy tính EDSAC. Khi đi vào hoạt động vào năm 1949, nó là máy tính số có chương trình lưu trữ điện tử thực tế đầu tiên trên thế giới. Xét theo tiêu chuẩn ngày nay, EDSAC là thật sự thô sơ vô cùng. Nó khổng lồ tới nỗi họ phải dùng riêng một căn phòng trong Thư viện Toán học cũ của Đại học để chứa. EDSAC gồm 3.000 van chân không nằm trên 12 giá đỡ. Những bộ nhớ đầu tiên trong chiếc máy này sử dụng các chùm âm đi qua bể thủy ngân, thứ đòi hỏi quá trình sản xuất phải vô cùng chính xác. Đồ sộ là thế song EDSAC chỉ có thể thực hiện được 650 phép tính mỗi giây.

Trước khi EDSAC ra đời, các máy tính số khác, chẳng hạn như ENIAC (Electronic Numeral Integrator and Computer) của Trường Moore của Mỹ, chỉ có khả năng xử lý một loại vấn đề cụ thể. Để giải quyết một loại vấn đề khác, nhân viên phải điều chỉnh lại hàng nghìn công tắc và hàng chục mét dây cáp. Việc tái lập trình phải mất nhiều ngày mới xong.

Vào thời đó, máy tính là thứ vô cùng cồng kềnh và tốn kém, nó sẽ đảm nhận một ít nhiệm vụ lớn để kiếm tiền duy trì hoạt động. Wilkes lại có ý tưởng khác. Ông dự tính cho EDSAC thực hiện thật nhiều nhiệm vụ nhỏ cho các nhà nghiên cứu Cambridge - những người làm việc trong các lĩnh vực như cơ học, kinh tế học, tinh thể học và thiên văn vô tuyến. Điều này dẫn Wilkes và nhóm của mình phát triển những cách giúp máy tính dễ dàng lập trình và sử dụng hơn. Năm 1951, Wilkes và hai đồng nghiệp xuất bản cuốn sách đầu tiên về lập trình máy tính: The Preparation of Programs for an Electronic Digital Computer (Chuẩn bị các chương trình cho máy tính số điện tử).

Cũng vào thời điểm này, ông đưa ra ý tưởng về lập trình vi mô, dùng nó để kiểm soát hoạt động của máy tính, bằng cách xây dựng các lệnh cấp cao phức tạp từ các lệnh nhỏ (vi mã). Từ đây, ông tạo ra chiếc máy tính dùng van thứ hai của phòng thí nghiệm: đó là EDSAC 2, cỗ máy đi vào hoạt động vào đầu năm 1958. Đây là máy tính đầu tiên có bộ điều khiển được lập trình vi mô. Kỹ thuật này sau đó được sử dụng trong hệ thống máy tính IBM 360 và trở thành một phần cơ sở của điện toán hiện đại.

Năm 1974, khi chứng kiến một số công trình sơ khai về hệ thống điện thoại số tại Công ty Viễn thông Hasler ở Berne, Thụy Sĩ, ngay lập tức, ông nhìn ra tiềm năng sử dụng công nghệ này để kết nối các máy tính, thay cho mạng cục bộ dựa trên công nghệ viễn thông truyền thống. Ông khởi động dự án nghiên cứu và cho ra đời mạng dạng vòng Cambridge vào một năm sau. Hệ thống Phân tán Mô hình Cambridge, một hệ thống máy khách-máy chủ tiên phong, được dựa trên mạng này.

Việc học và con đường phát triển sự nghiệp của Tiến sĩ Maurice Wilkes

Wilkes sinh ra ở Dudley, Staffordshire vào ngày 26/6/1913, cha mẹ ông là Vincent và Ellen Wilkes. Ông rất tự hào về cha mình, một người từ năm 16 tuổi đã bắt đầu làm tạp dịch trong điền trang của Bá tước Dudley và dần được thăng tiến nhờ nỗ lực lao động.

Sự nghiệp học hành của Wilkes rất suôn sẻ. Ông theo học Trường King Edward VI ở Stourbridge và gia nhập Đại học St John, Cambridge vào năm 1931. Tại đây ông nghiên cứu vật lý toán học và lấy được bằng cử nhân vào năm 1934. Ông tiếp tục học lên cao tại Trường Cambridge. Trong thời gian làm nghiên cứu sinh tại Phòng thí nghiệm Cavendish, ông đã tìm hiểu sự lan truyền của sóng vô tuyến trong tầng điện ly, nhờ nó ông lấy được bằng tiến sĩ vào năm 1937. Chủ đề này dẫn ông tới chuyển động thủy triều trong bầu khí quyển và cuốn sách đầu tiên của ông ra đời vào năm 1949, Oscillations of the Earth’s Atmosphere (Dao động của bầu khí quyển Trái đất). Nó cũng khơi dậy trong ông hứng thú về các phương pháp tính toán.

Sau khi hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu radar trong Thế chiến thứ hai, ông trở lại Cambridge vào năm 1945 và trở thành người đứng đầu Phòng thí nghiệm Toán học (1946-1970), sau này trở thành Phòng thí nghiệm Máy tính Cambridge. Ông tiếp tục giữ chức chủ nhiệm nơi đây khi nó đã đổi tên trong giai đoạn 1970-1980. Năm 1985, ông xuất bản cuốn sách Memoirs of a Computer Pioneer (Hồi ức của một nhà tiên phong máy tính).

Kể từ năm 1980, tiến sĩ Wilkes đã làm việc trong ngành máy tính, đầu tiên là với Tập đoàn Thiết bị Kỹ thuật số ở Massachusetts và với Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Olivetti và Oracle ở Cambridge (Anh) nơi ông là cố vấn về chiến lược nghiên cứu. Ông làm việc cho tới những năm cuối đời, đóng góp vô cùng nhiều thành tựu cho công cuộc phát triển máy tính và nhận được sự tưởng thưởng xứng đáng, trong đó có huy chương Faraday từ Viện Kỹ sư Điện ở London.

Maurice Wilkes là Thành viên Xuất sắc của Hiệp hội Máy tính Anh, Thành viên của Hiệp hội Hoàng gia và Thành viên của Học viện Kỹ thuật Hoàng gia. Ông cũng là Thành viên danh dự nước ngoài của Viện Hàn lâm Khoa học và Nghệ thuật Hoa Kỳ. Ông nhận được Giải thưởng ACM Turing vào năm 1967, giải thưởng Eckert-Mauchly từ Hiệp hội Máy tính IEEE năm 1980, Giải thưởng Kyoto về Công nghệ Tiên tiến năm 1992. Wilkes còn là chủ tịch đầu tiên của Hiệp hội Máy tính Anh. Năm 2000, ông được phong tước hiệp sĩ.

Maurice Vincent Wilkes qua đời ngày 29/11/2010.

Nguồn: khoahocphattrien.vn