Bài viết mới đây của Giáo Sư Nguyễn Ngọc Trân [1] về báo cáo dự án của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường (TN&MT) liên quan đến các đập thuỷ điện trên sông Mekong làm tôi liên tưởng đến hai trong số những bài học về các tác hại của những tính toán sai lầm mà tôi thường nhắc nhở các nghiên cứu sinh chuẩn bị viết luận án Tiến sĩ trong chuyên ngành toán học tính toán (Computational Mathematics).
Bài học thứ nhất: Thất bại của hoả tiễn đối không Patriot Missile [2]. Trong cuộc chiến tranh vùng vịnh lần thứ nhất, ngày 25.2.1991 Patriot Missile của quân đội Hoa Kỳ thất bại trong việc ngăn chận hoả tiễn Scud của Iraq, khiến 28 binh sĩ Mỹ thiệt mạng và hơn 100 người khác bị thương. Nhiệm vụ của Patriot Missile là khi Scud được bắn đi nhắm vào các đơn vị quân đội Mỹ đang đóng trên mặt đất, Patriot Missile phải đuổi kịp Scud và làm cho nó nỗ trên không trung, tránh thiệt hại cho quân đội dưới đất. Lý do khiến Patriot Missile không thể bắt kịp Scud trên không trung thật đơn giản bất ngờ: sai lầm của chiếc đồng hồ trong Patriot Missile. Dù được tính chính xác đến 1 phần 10 giây đồng hồ, nhưng người viết chương trình cho đồng hồ của Patriot Missile đã không sử dụng đầy đủ các số lẻ khi tính thời gian, khiến cho có một sự sai lệch giữa giờ thực sự và giờ trên máy tính của Patriot Missile. Tuy sự sai lệch mỗi giờ không nhiều, sau 100 giờ, sự sai lệch là 0,34 giây. Trong khoảng thời gian rất ngắn ngủi này, hoả tiễn Scud (với vận tốc 1675 mét mỗi giây) đã đi được hơn 500 m. Vậy là Patriot Missile trật mục tiêu của nó là Scud, và Scud đã đến thẳng mục tiêu định trước trên mặt đất.
Bài học thứ hai: Vụ nổ của hoả tiễn Ariane 5 [3]. Đây là một trong những hoả tiễn do Cơ quan Vũ Trụ Âu Châu (European Space Agency) chế tạo. Sau một thập niên chế tạo, với tổng phí tổn lên đến 7 tỉ đô la Mỹ, ngày 4.6.1996, chỉ 40 giây sau khi được phóng đi, Ariane 5 đã nổ tung trên bầu trời. Trị giá của hoả tiễn và dụng cụ được mang theo là 500 triệu Mỹ kim. Nguyên nhân của vụ nổ là một sai lầm sơ đẳng không thể ngờ được. Các chuyên viên đã dùng số nguyên để tính toán vận tốc hoả tiễn (điều nghe có vẻ hợp lý). Khi vận tốc thực sự của hoả tiễn vượt quá khả năng mà một máy tính có thể lưu trữ các số nguyên, các máy tính không thể điều khiển hoả tiễn được nữa. (Máy tính có thể tính toán với các con số không nguyên lớn hơn rất nhiều so với các số nguyên. Vì vậy lẽ ra các chuyên viên phải dùng số không nguyên với độ chính xác cao, thuật ngữ chuyên môn là double precision real numbers, để tính toán vận tốc).
Trở lại với báo cáo của Bộ TN&MT mà GS Nguyễn Ngọc Trân gọi là “một kết luận nguy hiểm”. Báo cáo này do Uỷ Ban Sông Mekong Việt Nam (Vietnam National Mekong Committee) cùng Viện Thuỷ Lực Học Đan Mạch (Danish Hydraulic Institute, DHI) soạn thảo. DHI là một cơ quan tư vấn có uy tín từng được sự uỷ nhiệm của các tổ chức Liên Hợp Quốc như WHO (World Health Organisation) và UNEP (United Nations Environment Programme) trong các nghiên cứu về nước và môi trường.
Tuy DHI là một cơ quan nghiên cứu có uy tín, điều này không có nghĩa là những tính toán dự báo của nó là không sai lầm. Nên nhớ là Cơ Quan Vũ Trụ Âu Châu quy tụ những khoa học gia hàng đầu của Châu Âu. Vậy mà nó vẫn mắc những sai lầm sơ đẳng khi thực hiện Arian 5 trong một chương trình làm việc 10 năm với ngân sách lên đến 7 tỉ Mỹ kim. Vì vậy các kết luận của DHI phải được phản biện công khai (peer review) bởi các nhà chuyên môn. Việc Bộ TN&MT và Uỷ Ban Sông Mekong Việt Nam tránh né các buổi góp ý của các nhà khoa học như bài viết của GS Trân đề cập là một việc làm vô trách nhiệm.
Có nhiều vấn đề trong báo cáo của DHI cần được các nhà khoa học đánh giá cẩn thận. Một: Mô hình toán mà DHI dựa vào đó để làm mô phỏng số (numerical simulation) là hoàn toàn đúng chưa? Hai: Phương pháp dùng để giải quyết vấn đề có thoả đáng không? Ba: Các dữ kiện đưa vào (input data) có chính xác không? Theo Gs Trân, các số liệu không được cập nhật. Bốn: Chương trình máy tính khi làm các mô phỏng (simulation) có lỗi không. Hai bài học mà tôi nêu bên trên cho thấy có những lỗi rất sơ đẳng nhưng rất dễ bị sơ ý bỏ qua.
Nếu như sai lầm của Arian 5 chỉ làm tốn kém tiền bạc, và sai lầm của Patriot Missile làm thiệt mạng 28 binh sĩ và làm bị thương hơn 100 người, thì sai lầm của bản báo cáo của Bộ TN&MT có thể làm ảnh hưởng đến gần 18 triệu người. Rất mong bản báo cáo này sẽ không trở thành một bài học về các sai lầm trong tính toán cho các nghiên cứu sinh Tiến sĩ trong tương lai.
Cần phải để cho các nhà khoa học đánh giá sự đúng đắn của bản báo cáo này.
Sydney 3.11.2015
T.T.
[1] Nguyễn Ngọc Trân, Một kết luận nguy hiểm về những con đập trên sông Mekong, Tuổi Trẻ Online 31/10/2015.
[2] The Patriot Missile Failure, http://www.ima.umn.edu/~arnold//disasters/patriot.html
[3] The Explosion of the Ariane 5, https://www.ima.umn.edu/~arnold/disasters/ariane.html
* PhD, Associate Professor
School of Mathematics and Statistics, The University of New South Wales, Australia
Tác giả gửi BVN