Thứ năm, 28/03/2024 16:40

Nhà toán học thuần hóa tính ngẫu nhiên đoạt giải Abel

Giải thưởng Toán học Abel 2024 đã được trao cho nhà toán học người Pháp Michel Talagrand - chuyên gia về lý thuyết xác suất và phân tích hàm số. Ông đã đặt nền tảng toán học cho phép những người khác giải quyết các vấn đề liên quan đến các quá trình ngẫu nhiên.

Nhà toán học Michel Talagrand.

Michel Talagrand đã phát triển các công thức để làm cho các quá trình ngẫu nhiên dễ dự đoán hơn và giúp giải quyết một mô hình mang tính biểu tượng của các hiện tượng phức tạp đã giành được Giải thưởng Abel năm 2024 - một trong những giải thưởng được mong đợi nhất trong lĩnh vực toán học. Ngày 20/03/2024, Viện Hàn lâm Khoa học Na Uy đã công bố và trao giải thưởng vì những đóng góp của ông cho lý thuyết xác suất và phân tích hàm, cùng những ứng dụng nổi bật trong toán vật lý và thống kê. Giải Abel được mô phỏng theo Giải Nobel và được trao lần đầu tiên vào năm 2003. Người đoạt giải sẽ nhận được số tiền 7,5 triệu kroner Na Uy (tương đương 700.000 USD).

Talagrand chuyên về lý thuyết xác suất và các quá trình ngẫu nhiên, là các mô hình toán học của các hiện tượng bị chi phối bởi tính ngẫu nhiên. Talagrand cho biết một ví dụ điển hình là mực nước sông rất hay thay đổi và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố độc lập, bao gồm mưa, gió và nhiệt độ... Thành tựu đáng tự hào nhất của ông là sự bất đẳng thức, một tập hợp các công thức đặt ra giới hạn cho sự dao động trong các quá trình ngẫu nhiên. Các công thức của ông thể hiện sự đóng góp của nhiều yếu tố thường triệt tiêu lẫn nhau như thế nào, làm cho kết quả tổng thể ít thay đổi hơn chứ không nhiều hơn. Chủ tịch Ủy ban Abel Helge Holden - nhà toán học tại Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy đánh giá, Talagrand là nhà toán học xuất sắc và là một người có kỹ năng giải quyết vấn đề rất tốt.

Nhờ các thành tựu toán học của Talagrand, nhiều thứ tưởng chừng như phức tạp và ngẫu nhiên hóa ra lại không hề ngẫu nhiên chút nào. Những ước tính của ông cực kỳ có giá trị, chẳng hạn như trong việc nghiên cứu các vấn đề như tối ưu hóa lộ trình của một chiếc xe tải giao hàng. Việc tìm ra một giải pháp hoàn hảo sẽ đòi hỏi một lượng tính toán khổng lồ, vì vậy, thay vào đó, các nhà khoa học máy tính có thể tính toán độ dài của một số tuyến đường ngẫu nhiên được chọn có giới hạn rồi lấy giá trị trung bình. Các bất đẳng thức của Talagrand đảm bảo rằng kết quả gần đạt đến mức tối ưu.

Talagrand cũng đã hoàn thành lời giải cho một vấn đề do nhà vật lý lý thuyết Giorgio Parisi đặt ra vào năm 1979 và cũng đã giúp Parisi giành được Giải Nobel Vật lý vào năm 2021. Đó là đề xuất giải pháp hoàn chỉnh cho cấu trúc của spin glass - một mô hình trừu tượng của một vật liệu, trong đó từ hóa của mỗi nguyên tử có xu hướng lật lên hoặc xuống tùy thuộc vào từ hóa của các nguyên tử lân cận. Spin glass là một trạng thái từ tính được đặc trưng bởi tính ngẫu nhiên.

Hành trình trở thành nhà nghiên cứu hàng đầu của Talagrand thật khác thường. Cha của Michel Talagrand vốn là con nhà nghèo, sinh sống ở vùng nông thôn nước Pháp. Dù khó khăn, nhưng ông nội của Talagrand vẫn cố gắng lao động để con trai được đến trường học tập. Nhờ đó, cha ông sau này trở thành giáo sư toán học lớn, đồng thời là người khơi dậy niềm đam mê khoa học cho Michel Talagrand. Yêu thích khoa học từ khi còn nhỏ, nhưng Michel Talagrand luôn bị rào cản bởi khiếm khuyết của bản thân. Năm 5 tuổi, Michel Talagrand bị mờ một bên mắt phải. Sau đó, ông tiếp tục bị bong võng mạc liên tiếp 2 lần ở mắt trái. Khoảng thời gian học phổ thông, Michel Talagrand phải nghỉ học để điều trị mắt, kết quả học tập ở trường không tốt. Nỗi sợ bản thân bị mù khiến ông rơi vào tuyệt vọng, gần như trầm cảm, tự ti không có bạn bè. May mắn, nhờ sự động viên của cha, Michel Talagrand tập trung hết sức lực vào việc tự học ở nhà. Ông học như thể ngày mai không còn ánh sáng để nhìn thấy những con số. Nhờ vậy, lực học của ông ngày càng thay đổi (từ cuối lớp dần tiến lên vị trí đầu lớp về điểm số).

Trải nghiệm kinh hoàng khi gần như mất đi thị lực và những nỗ lực của cha đã giúp Talagrand có một sự tập trung mới. Ông trở thành một học sinh có động lực cao sau khi hồi phục và bắt đầu trở nên xuất sắc trong các cuộc thi toán quốc gia. Ông đã học tại Đại học Lyon (Pháp), sau đó tiếp tục làm nhà nghiên cứu toàn thời gian tại Cơ quan Nghiên cứu Quốc gia Pháp (CNRS). Ngoài một thời gian ngắn ở Canada và Hoa Kỳ, thời gian còn lại ông gắn bó với CNRS cho đến khi nghỉ hưu vào năm 2017.

Talagrand thích thách thức các nhà toán học khác giải các bài toán mà ông nghĩ ra, đưa tiền mặt cho những ai làm được và ông giữ một danh sách các bài toán đó trên trang web của mình. Một số bài toán đã có người giải được và được xuất bản trên các tạp chí toán học lớn.

Công Minh (theo Nature)

 

 

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)