Hệ thống phòng không SAGE của Mỹ là câu chuyện bắt đầu từ năm 1949, khi tin Liên Xô có bom nguyên tử khiến nước Mỹ lo một chiếc máy bay ném bom bay vượt Bắc Cực mà không ai kịp thấy. Để bắt chiếc máy bay ấy, người ta dựng một cỗ máy khổng lồ nối radar, đường điện thoại và máy tính. Cỗ máy chưa bao giờ phải chặn kẻ địch thật, nhưng di sản của nó vẫn còn trong ngành máy tính và cả chiếc vé máy bay bạn đặt hôm nay.

Tóm tắt nhanh

SAGE được dựng lên để một cái máy tính nhìn thấy, ghi nhớ và chỉ đường đánh chặn máy bay ném bom trong vài giây. Nó tốn khoảng 8–12 tỷ đô la, xong khi mối đe dọa đã chuyển sang tên lửa, và theo kịch bản chưa từng chặn chiếc máy bay ném bom thật nào. Nhưng để làm nó, người ta phải tạo ra bộ nhớ lõi từ, đào tạo hàng loạt người viết phần mềm và thử cách nối máy tính qua đường dây. Những thứ đó về sau phục vụ ngân hàng, hãng hàng không và cả ngành máy tính.

Diễn biến chính

1949: tờ giấy lọc và nỗi lo của George Valley

Đầu tháng Chín năm 1949, một tờ giấy lọc đưa về từ chiếc máy bay tuần tra ở Alaska làm máy đếm phóng xạ kêu dồn dập. Nó báo rằng Liên Xô đã thử bom nguyên tử. Giáo sư vật lý George Valley của MIT, thành viên ban cố vấn khoa học của Không quân Mỹ, đi thăm một trạm radar và thấy radar thời Thế chiến II chỉ nhìn tốt máy bay bay cao, còn liên lạc dựa vào sóng vô tuyến ngắn dễ bị tê liệt khi có nổ hạt nhân.

Tháng Mười Một năm 1949, Valley viết thư lên lãnh đạo Không quân. Hai tháng sau, một ủy ban nhỏ họp lần đầu và được gọi là Ủy ban Valley. Ý tưởng của ông là nối hàng trăm radar với một bộ óc máy tính, gom mọi chấm sáng lại và chỉ cho phi công cất cánh trong vài giây.

1950–1953: Cơn Lốc và bộ nhớ lõi từ

Các hãng máy tính thời đó thấy yêu cầu này nực cười. Valley tìm đến Whirlwind (Cơn Lốc), cỗ máy Hải quân đã định bỏ rơi, do Jay Forrester và Robert Everett đứng đầu. Tháng Chín năm 1950, tín hiệu radar ở Hanscom lần đầu chạy qua dây điện thoại tới Cơn Lốc. Mùa xuân năm sau, nó tính được đường bay cho một chiếc tiêm kích chặn máy bay đóng vai địch. Phòng thí nghiệm Lincoln ra đời từ đó, dự tính ban đầu khoảng một trăm người, về sau là một nghìn tám trăm.

Điểm yếu nhất của Cơn Lốc là bộ nhớ ống tia điện tử, chập chờn. Forrester ghi ý tưởng bộ nhớ lõi từ, tức lưới dây đồng xỏ các hạt nhẫn sắt từ nhỏ, vào sổ tay mùa hè năm 1949. Ngày 8 tháng Tám năm 1953, khối lõi từ đầu tiên được lắp vào Cơn Lốc, và nó chạy liền hai tuần không trục trặc. Cùng năm, bản thu nhỏ ở New England bám được 48 máy bay cùng lúc.

1955: nghề viết phần mềm thành hình

IBM nhận việc chế tạo cỗ máy AN/FSQ-7 với khoảng năm mươi nghìn bóng đèn điện tử. Nhưng gần như không có ai biết viết lệnh cho nó. Theo lời kể, người ta tuyển giáo viên, sinh viên và nhân viên văn phòng qua bài kiểm tra năng khiếu. Nhánh của RAND ở Santa Monica đào tạo họ, rồi tách thành công ty riêng.

Judy Clapp, người vừa có bằng thạc sĩ toán, bắt xe buýt đến MIT xin việc và được nhận ngay. Theo hồi ức của bà, phần mềm bị coi là việc của phụ nữ, và bà bị cho nghỉ khi mang thai rồi lại được gọi về làm khi dự án trễ hạn. Phần mềm phình từ vài chục nghìn lệnh lên khoảng nửa triệu. Nhóm của bà dựng công cụ ráp chương trình và bắt lỗi, còn một kỹ sư khác ghi lại quy trình làm phần mềm theo từng bước.

1958: SAGE mở mắt, BOMARC trúng đích

Giữa năm 1958, trung tâm chỉ huy đầu tiên ở căn cứ McGuire, New Jersey, chính thức hoạt động. Hai máy chạy song song, một máy làm việc, một máy chờ sẵn và đổi ca mỗi ngày. Người trực nhìn chấm sáng trên màn hình tròn và chỉ vào nó bằng súng ánh sáng, tổ tiên của bút cảm ứng và màn hình cảm ứng. Ngày 7 tháng Tám năm 1958, SAGE dẫn tên lửa BOMARC từ xa trúng một máy bay không người lái. Cũng năm 1958, tổ chức MITRE ra đời để chăm sóc phần mềm của SAGE.

1957–1963: Sputnik và Lá Chắn Bầu Trời

Từ tháng Mười năm 1957, khi Liên Xô phóng Sputnik, mối đe dọa chuyển sang tên lửa mà SAGE không được thiết kế để thấy. Dự án vẫn chạy tiếp, mạng lưới hoàn tất năm 1963 với khoảng hai mươi ba trung tâm, thay cho kế hoạch ban đầu là bốn mươi sáu. Tháng Mười năm 1961, chiến dịch Lá Chắn Bầu Trời đóng cửa bầu trời dân sự Mỹ và Canada để thử hệ thống bằng máy bay ném bom đóng vai địch.

1964–1984: lỗi thời, tắt máy và SABRE

Năm 1966, bộ chỉ huy phòng không chuyển vào lòng núi Cheyenne, trong khi thế giới đã sang bóng bán dẫn và vi mạch. Tháng Hai năm 1984, cỗ máy cuối cùng bị tắt. Một số linh kiện sau đó làm đạo cụ phim như WarGames. Năm 1964, hệ thống đặt chỗ SABRE chạy trên hai máy IBM song song, đưa thời gian đặt vé từ khoảng chín mươi phút xuống vài giây.

Điều còn tranh cãi hoặc cần thận trọng

  • Câu nghề lập trình được phát minh cho SAGE là lời tự kể của phòng thí nghiệm Lincoln. Trước đó đã có người viết lệnh cho các máy tính đầu tiên ở Mỹ và Anh. Nói chính xác hơn, SAGE là nơi việc viết phần mềm lớn lần đầu thành một nghề được đào tạo hàng loạt.
  • Các con số khổng lồ như 8–12 tỷ đô la, năm mươi nghìn bóng đèn, hay số trung tâm đều chênh nhau giữa các nguồn và nên hiểu là số làm tròn. Phép so với Dự án Manhattan cũng gộp nhiều khoản chi qua nhiều năm.
  • Kết quả Lá Chắn Bầu Trời: theo những báo cáo kể lại sau này, chỉ khoảng một phần tư số máy bay bị chặn, trong khi quan chức tuyên bố hiệu quả 99%. Nguồn của con số này còn yếu.
  • Chuyện hai ông Smith ngồi cạnh nhau trên máy bay năm 1953 dẫn đến SABRE là giai thoại, có sách kể khác đi.
  • Một số chi tiết khác chỉ là lời kể: vết bay vẽ bằng bút sáp lên bảng kính, tòa nhà của công ty phần mềm dùng gần một nửa số máy lạnh của thành phố, và bức hình cô gái mặc đồ tắm trên màn hình tròn.

Vì sao câu chuyện này đáng nhớ?

Mối đe dọa mà SAGE sinh ra để đối phó chỉ kéo dài khoảng mười năm. Nhưng những bài toán nó buộc người ta giải thì không riêng của quân đội: máy tính trả lời trong vài giây, chạy không nghỉ, nối hàng nghìn đường dây, và để hàng trăm người cùng viết phần mềm. Ngân hàng, hãng hàng không rồi cả thế giới đều cần những thứ đó. Nhiệm vụ hết hạn, còn cách làm thì ở lại.

Kịch bản đặt câu hỏi cho hôm nay, khi người ta lại đổ tiền lớn vào trí tuệ nhân tạo với nhiều lời hứa lớn. Có thể nhiều lời hứa sẽ trượt như lá chắn năm xưa. Câu hỏi đáng ngẫm là khi nhiệm vụ chính trượt, những gì sẽ còn lại.

Câu hỏi thường gặp

SAGE là gì?

SAGE (môi trường mặt đất bán tự động) là mạng lưới phòng không của Mỹ nối radar, đường dây điện thoại và máy tính cỡ lớn để phát hiện máy bay ném bom và dẫn tiêm kích hay tên lửa đi chặn. Trung tâm đầu tiên ở McGuire mở giữa năm 1958.

SAGE có từng bắn hạ máy bay địch thật không?

Theo kịch bản, SAGE chưa từng chặn chiếc máy bay ném bom thật nào, vì chưa bao giờ có chiếc nào bay tới. Đây là suy ra từ lịch sử chứ không phải một con số được thống kê.

Vì sao SAGE được coi là bước ngoặt của ngành phần mềm?

Dự án buộc hàng trăm người viết lệnh phải làm chung một hệ thống khổng lồ. Họ phải dựng công cụ ráp chương trình và ghi lại quy trình làm phần mềm. Dù vậy, câu nghề lập trình được phát minh cho SAGE là lời tự nhận của phòng thí nghiệm Lincoln.

SAGE liên quan thế nào đến hệ thống đặt vé máy bay SABRE?

SABRE chạy năm 1964 trên hai máy IBM song song, theo cách làm quen thuộc từ SAGE. Cảnh hai ông Smith gặp nhau trên máy bay năm 1953 chỉ nên coi là giai thoại, vì có sách kể theo phiên bản khác.

SAGE tốn bao nhiêu tiền?

Ước tính khoảng 8 đến 12 tỷ đô la thời ấy, gộp cả radar, đường dây và nhà cửa qua nhiều năm. Phép so với Dự án Manhattan là lời của chính người làm dự án, và các con số này nên hiểu là số làm tròn.

Nguồn tham khảo

  • Phòng thí nghiệm Lincoln (MIT), tài liệu lịch sử về SAGE
  • MITRE, tư liệu lịch sử và phỏng vấn Robert Everett, Judy Clapp
  • IEEE Milestone: SAGE (Semi-Automatic Ground Environment)
  • IBM History, các trang về SAGE và Thomas Watson Jr.
  • MIT Technology Review (2011)
  • Wikipedia: SAGE, AN/FSQ-7, Whirlwind, SDC, Sabre
  • Computer History Museum

Bài viết tóm tắt từ video của kênh; nội dung mang tính giới thiệu.