V. Tr−ờng hợp máy tính cá nhân (PC)
Mạng Internet là một nền móng đang mở rộng
rộng
ch−a từng thấy cho Nghiên cứu toàn cầu
Lori A. Perine Phó Giám đốc Phòng Chính sách Khoa học và Công nghệ Nhà Trắng
Sức mạnh của mạng Internet trong việc tạo ra những tiến bộ trong nghiên cứu khoa học cơ bản, cùng với sự mở rộng phạm vi quốc tế của nó, đang tạo ra những cơ hội cho các phát minh nối liền các quốc gia và các môn khoa học.
Lịch sử của công nghệ tràn đầy các thí dụ về những tiến bộ khoa học và công nghệ mang tính cách mạng với những nguồn gốc tầm th−ờng đến mức ngạc nhiên. Câu chuyện về Internet cũng vậy. Giống nh− máy in, một công nghệ của thế kỷ 15 th−ờng đ−ợc lấy ra để so sánh, mạng Internet ngày nay đang tạo ra các thay đổi lớn về kinh tế và văn hoá toàn cầu mà cách đây ba thập kỷ chỉ là một nỗ lực đơn giản của các học giả và các nhà nghiên cứu nhằm chia sẻ dễ dàng hơn tri thức và các nguồn thông tin.
Vào cuối những năm 1960, bốn tr−ờng đại học của Mỹ đã cùng tham gia nghiên cứu về các ứng dụng của máy tính liên quan đến quốc phòng. Các ứng dụng đó, điềm báo tr−ớc về các phần mềm và các dịch vụ hiện đang đ−ợc sử dụng phổ biến vì mục đích th−ơng mại hay mục đích cá nhân, đã kiểm nghiệm những hạn chế về công suất máy điện toán thời gian đó. Nhóm nghiên cứu đã bắt đầu tìm ra các ph−ơng pháp cùng nhau chia sẻ dữ liệu và công suất máy điện toán. Giải pháp rõ ràng, thiết lập một mạng dữ liệu giữa bốn tr−ờng đại học, đã làm phát sinh một thách thức lớn về mặt kỹ thuật: các máy tính phải đ−ợc kết nối theo một cách thức cho phép mạng vẫn tiếp tục hoạt động, thậm chí trong tr−ờng hợp có tấn công quân sự.
Cơ quan Nghiên cứu các dự án tiên tiến về Quốc phòng Mỹ (DARPA) đã đồng ý tài trợ cho "dự án liên mạng" này. Một kỹ thuật mạng gọi là
liệu l−u chuyển trên mạng có thể tự trở lại nếu có bộ phận nào đó của mạng ngừng hoạt động. Mạng đầu tiên đó đã kết hợp các nhà nghiên cứu ở bốn tr−ờng đại học và đ−ợc hoàn thành vào năm 1969, tạo ra những điểm nút đầu tiên của cái mà cuối cùng đã trở thành mạng Internet.
Trong đầu những năm 1970, khi mạng đ−ợc mở rộng tới hơn 100 địa điểm nghiên cứu, nhu cầu ngày càng cấp bách là phải tìm ra một "ngôn ngữ chung" để liên lạc giữa các loại máy tính khác nhau. Tiêu chuẩn Giao diện Điều khiển Truyền phát/Giao diện Liên mạng (TCP/IP) xuất hiện năm 1974 là một ph−ơng pháp giải quyết và truyền tải các dữ liệu trên "mạng của các mạng" đã tiến triển. Vào cuối những năm 1980, phần dân số là những ng−ời sử dụng mạng Internet và những ng−ời tham gia mạng đã mở rộng trên quy mô quốc tế và bắt đầu có sự tham gia của các công ty th−ơng mại.
Với việc PW và tiêu chuẩn TCP/IP tạo nên các công nghệ nền tảng cơ bản, sự phát minh ra World Wide Web vào năm 1990 tại Cơ quan Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu (CERN) có trụ sở tại Thuỵ Sĩ đã mở rộng tiềm năng của mạng Internet v−ợt quá các cộng đồng giáo dục và nghiên cứu. Đ−ợc tạo ra để các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới có thể tiếp cận và khai thác dễ dàng thông tin ở các hình thức khác nhau từ những nơi xa xôi trên toàn thế giới, công nghệ đó đã có những ứng dụng đa dạng tới mức lĩnh vực y học từ xa và th−ơng mại điện tử trở thành có thể thực hiện. Ngày nay, Internet kết nối nhiều mạng trong các tổ chức giáo dục và nghiên cứu, các doanh nghiệp và các cơ quan chính phủ trên toàn cầu. Hệ thống công nghệ này, ban đầu đ−ợc phát triển để đáp ứng các nhu cầu liên lạc cơ bản của các nhà nghiên cứu quân sự và hàn lâm, hiện đang tạo ra nền tảng công nghệ cho thông tin, cộng tác và th−ơng mại.
Sự cộng tác toàn cầu
Ngày nay, mạng Internet vẫn là một công cụ quan trọng phục vụ sự cộng tác trong cộng đồng nghiên cứu. Sức mạnh của Internet cho phép tạo ra những tiến bộ trong nghiên cứu khoa học cơ bản và mở rộng giáo dục đạt tới mức mà các nhà nghiên cứu trong giới hàn lâm và Chính phủ Mỹ là các đối tác chủ yếu trong việc phát triển thế hệ Internet tiếp theo. Những tiến bộ nhanh chóng và mạnh mẽ về mạng này, cùng với sự mở rộng phạm vi quốc tế của Internet, cũng tạo ra nhiều cơ hội hơn cho các phát minh nối liền các
quốc gia và các môn khoa học. Các nhà nghiên cứu về các vấn đề phức tạp và liên quan đến nhiều ngành học thuật có thể tiếp cận đ−ợc các kho dữ liệu lớn, truy cập các nguồn máy điện toán, và trao đổi ý kiến với các đồng nghiệp trên toàn thế giới. Sử dụng các công nghệ hình dung tiên tiến và môi tr−ờng có sự cộng tác, các đồng nghiệp nghiên cứu khoa học có thể cùng quan sát, tác động và kiểm soát một cuộc thí nghiệm duy nhất từ nhiều nơi khác nhau. Các thí dụ d−ới đây mô tả sinh động phạm vi của những sự cộng tác quốc tế hiện hành đ−ợc tạo ra thông qua mạng Internet.
Cộng tác giữa Sinh viên với Nhà khoa học: Ch−ơng trình Học tập và Quan sát toàn cầu làm lợi cho Môi tr−ờng (GLOBE) của Vụ Đại d−ơng và Khí quyển Quốc gia, Bộ Th−ơng mại Mỹ, là một mối liên kết các sinh viên, giáo viên và nhà khoa học trên toàn thế giới cùng cộng tác với nhau trên bình diện quốc tế nghiên cứu về môi tr−ờng toàn cầu. Thông qua mạng Internet, các nhà khoa học và các sinh viên cùng nhau làm việc nh− một nhóm nghiên cứu mở rộng. Hàng trăm nghìn sinh viên và hơn 15.000 giáo viên thuộc hơn 9.700 tr−ờng học ở 95 n−ớc đã thu thập và gửi các dữ liệu về khí hậu qua mạng Internet đến GLOBE. Sau đó họ sử dụng các khả năng rộng lớn về phân tích và hình dung trên trang Web của GLOBE (http:www.globe.gov) để quan sát các đồ thị, các bản đồ và nghiên cứu về các hiện t−ợng khí hậu toàn cầu.
Cộng tác giữa Nhà khoa học với Nhà khoa học: Vào tháng 11/1999,
SIMnet, một hệ thống t−ơng tác dựa trên mạng Internet, đã mô tả những so sánh về thời gian thực của các phép đo khoa học đ−ợc thực hiện tại các phòng thí nghiệm khí t−ợng trên toàn châu Mỹ. Dự án SIMnet, do Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia thuộc Bộ Th−ơng mại phát triển, đã đ−ợc kiểm nghiệm tại 12 n−ớc, bao gồm Achentina, Braxin, Canađa, Côlômbia, Côxta Rica, Êcuađo, Jamaica, Mêhicô, Panama, Triniđat và Tôbagô, Mỹ và Urugoay. Với sự hỗ trợ của Tổ chức các n−ớc châu Mỹ (OAS), SIMnet đã giúp cho việc hoàn thành hai mục tiêu chính đ−ợc đề ra tại Hội nghị Th−ợng đỉnh các n−ớc châu Mỹ năm 1994: tăng c−ờng sự hợp tác trong lĩnh vực khoa học và công nghệ, và thúc đẩy sự thịnh v−ợng và th−ơng mại tự do bằng cách loại bỏ những hàng rào kỹ thuật đối với th−ơng mại quốc tế. Hệ thống mới này cung cấp cho những khách hàng khác nhau khả năng chia sẻ các ph−ơng tiện nghe, nhìn, các dữ liệu và các ứng dụng dựa trên Internet trong thời gian
thực, nhằm phát triển và nhất trí về các tiêu chuẩn và các chứng nhận kỹ thuật về khí t−ợng.
Mỹ và Cộng đồng châu Âu cũng đang cộng tác với nhau trong một ch−ơng trình nghiên cứu nhằm tiếp cận các cơ sở dữ liệu lớn về sinh học, vật lý, môi tr−ờng và các môn khoa học khác. Cộng đồng nghiên cứu này đang tạo ra những khối l−ợng lớn dữ liệu có giá trị, và các công nghệ mới đ−ợc cần đến để l−u trữ, tiếp cận và khai thác một cách đầy đủ các thông tin liên quan. Mạng Internet và các công nghệ mạng kết hợp có vai trò quan trọng đối với sự thành công của nỗ lực này, bởi vì một đòi hỏi quan trọng cho sự cộng tác là những trao đổi dữ liệu xuyên Đại Tây D−ơng tạo ra băng dải rộng, mức độ sẵn có cao, và độ trễ thấp.
Cộng tác giữa C− dân với C− dân: Các nhà nghiên cứu vì mục đích
th−ơng mại cũng nh− phi lợi nhuận đang tìm ra những ứng dụng và các thiết bị Internet mới để giúp đ−a hàng nghìn triệu c− dân trên thế giới tiến vào nền kinh tế số. Một tập đoàn viễn thông khổng lồ của Thuỵ Điển gần đây đã thông báo các kế hoạch về "Sáng kiến Không dây Ericsson Bănglađét," yêu cầu thiết lập một dịch vụ Internet di động tại Bănglađét vào đầu năm 2001. Dịch vụ này sẽ giúp những ng−ời sử dụng điện thoại di động truy cập Internet bằng cách sử dụng Giao diện ứng dụng không dây (WAP) mà không cần phải có các máy tính đắt tiền kết nối. Trong một nỗ lực t−ơng tự tại Hônđurát, Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hoá của Liên hợp quốc (UNESCO) và OAS đã tài trợ thành lập một mạng viễn thông cục bộ. Nhằm áp dụng thích hợp công nghệ này tại khu vực nông thôn cho những ng−ời dân địa ph−ơng sử dụng, mạng hoạt động nhờ năng l−ợng mặt trời, và cung cấp sự kết nối Internet qua vệ tinh.
Công tác giữa Chuyên gia y tế với Ng−ời chủ trì chữa trị: Nghiên cứu
về y sinh học, y tế công cộng và chăm sóc sức khoẻ cá nhân là tất cả các lĩnh vực mà Internet đang tạo ra công nghệ mới cho những sự cộng tác mà tr−ớc đây không thể thực hiện đ−ợc. Gần đây, một bác sĩ phẫu thuật thuộc tr−ờng Đại học Johns Hopkins ở Bantimo đã thực hiện một ca mổ phức tạp qua sự h−ớng dẫn bằng hình ảnh video truyền qua mạng Internet của một bác sĩ phẫu thuật khác đang giám sát phòng mổ từ cách xa nửa vòng trái đất. Ca mổ đã đ−ợc báo cáo tại hội nghị hàng năm của các tr−ờng Đại học Phẫu thuật
Mỹ. Công nghệ t−ơng tự nh− vậy cho phép các nhà vật lý xem xét các hình ảnh chiếu bằng tia X từ xa qua mạng Internet. Những tiến bộ này cho thấy tiềm năng cung cấp sự chăm sóc y tế có chất l−ợng cho những nơi xa xôi và chịu nhiều thiệt thòi trên toàn thế giới. Một khả năng quan trọng không kém do Internet tạo ra là việc chia sẻ các cơ sở dữ liệu y học, dữ liệu về y sinh học, và thậm chí cả những thông tin về chăm sóc y tế cơ bản trên mạng. Sự tiếp cận với loại thông tin này chứa đựng một tiềm năng dẫn tới cuộc cách mạng về sức khoẻ và dinh d−ỡng trên toàn thế giới. Các dự án riêng biệt trên toàn thế giới đang kết hợp các nhà cung cấp dịch vụ y tế địa ph−ơng, các nhà cung cấp nội dung trên Internet và các chuyên gia y tế lại với nhau tạo ra các thông tin t−ơng xứng ở một hình thức thích hợp, đ−ợc sự hỗ trợ của một kết cấu hạ tầng kỹ thuật vững chắc.
Những sự cộng tác quốc tế sử dụng Internet cũng có thể giúp cho việc kiểm soát các bệnh lây nhiễm. Các nhà khoa học, các cán bộ y tế, và các chuyên gia chăm sóc sức khoẻ khác cùng làm việc với nhau sử dụng công nghệ Internet báo cáo các tỷ lệ mắc bệnh tới một kho chứa trung tâm, do vậy tạo ra một cơ chế toàn diện hơn nhằm phát hiện và theo dõi sự tiến triển của các bệnh lây nhiễm. Các tín ng−ỡng văn hoá hiện nay cản trở việc báo cáo và điều trị có hiệu quả các căn bệnh cũng có thể đ−ợc giải quyết. Các ki-ốt máy tính có thể đ−ợc thiết lập sẵn cho c− dân bản địa sử dụng nhằm thu thập thông tin về y tế công cộng và cung cấp những lời khuyên về chăm sóc y tế giấu tên để tránh những điều cấm kỵ mang tính văn hoá hiện hành gây cản trở đáng kể đến các nỗ lực.
Những môi tr−ờng mới cho phát minh
Cộng đồng nghiên cứu đã hết sức sáng tạo trong việc sử dụng công nghệ nhằm thiết lập những sự cộng tác toàn cầu. Kết quả là sản sinh ra nhiều ứng dụng Internet mang tính đổi mới khi các nhà nghiên cứu sử dụng mạng nh− một công cụ điều tra và thử nghiệm khoa học với ứng dụng của nó trong các giải pháp tiềm năng.
Khi mạng Internet thế hệ mới cùng những khả năng tiên tiến của nó tiến triển, các nhà khoa học và các kỹ s− sẽ có thể tham gia vào một môi tr−ờng phát minh mới đến mức đột ngột. Những sự liên lạc tốc độ cao, an toàn và đáng tin cậy hứa hẹn tạo ra các phát minh khoa học và kỹ thuật thông
qua sự cộng tác ảo, sự tiếp cận với các thông tin phức tạp, xây dựng mô hình khoa học có tính chính xác cao về các hiện t−ợng phức tạp, và chia sẻ các nguồn dữ liệu và máy điện toán khác nhau- tất cả không liên quan gì đến địa điểm thực.
Sự hứa hẹn về mặt kỹ thuật của Internet thế hệ sắp tới không chỉ là nhân tố xác định tiềm năng cho sự cộng tác nhờ Internet trong t−ơng lai giữa các nhà nghiên cứu liên quốc gia. Ng−ời ta cũng phải để ý đến các vấn đề về tiếp cận, đến sự kết nối cơ bản, đến các dịch vụ tiên tiến cũng nh− về nội dung. 95% dân số thế giới vẫn ch−a kết nối với Internet và bị hạn chế rõ rệt trong việc tiếp cận đ−ợc với các cơ hội cộng tác. ở những nơi kết nối Internet là có sẵn, những ứng dụng khoa học và nghiên cứu th−ờng đòi hỏi các khả năng tiên tiến, tốc độ cao, thời gian ấp ủ ngắn, mà mạng Internet ngày nay có thể không hỗ trợ nổi. Cung cấp các khả năng đó trên đ−ờng dài cả về quốc gia và quốc tế có thể là quá đắt. Cuối cùng là về nội dung, tự nó có thể chứa đựng các vấn đề về truy cập. Sự liên vận hành của các hình thức dữ liệu (thí dụ, dữ liệu khoa học hoặc dữ liệu về y tế công cộng), chuyển đổi ngôn ngữ, và trình bày thông tin ở một hình thức mà ng−ời sử dụng có thể hiểu đ−ợc, là quan trọng không kém công nghệ cơ bản truyền tải nội dung.
Nghiên cứu kỹ thuật về công nghệ mạng và các công nghệ thông tin khác có thể tạo ra các giải pháp cục bộ cho nhiều vấn đề truy cập này. Tuy nhiên, các nhân tố về kỹ thuật, kinh tế và pháp lý kết hợp phải đ−ợc xem xét cùng nhau do đó các điều kiện thích hợp có thể đ−ợc thiết lập nhằm tạo dễ dàng cho cộng tác nhờ mạng Internet.
Kết luận
Các nhà khoa học, các kỹ s−, và sinh viên đang sử dụng Internet để cộng tác với các đồng nghiệp trên toàn thế giới để chia sẻ thông tin và dữ liệu, thực hiện nghiên cứu cơ bản, và phát triển công nghệ trong các lĩnh vực khác nhau nh− bảo vệ môi tr−ờng, vật lý học cơ bản, và giám sát các căn bệnh lây nhiễm đang nổi lên. Thế hệ Internet sắp tới sẽ tạo ra các môi tr−ờng mới kích thích phát minh. Tuy nhiên, cần phải chú ý đến các vấn đề về truy cập có thể hạn chế các cơ hội cộng tác. Việc giải quyết sự t−ơng tác giữa các nhân tố kỹ thuật, kinh tế và pháp lý có thể làm tăng tiềm năng cho nghiên cứu cộng tác dựa vào Internet trong t−ơng lai.
Ch−ơng 12.