Trịnh Minh Giang | Weblog

Hiện tại Facebook đang gặp trục trặc khi truy cập tại Việt Nam, một số bạn có thể vào được thông qua proxy, tuy nhiên các proxy thi thoảng cũng tạo lỗi, làm chậm quá trình truy cập,v.v.. Có mấy cách để có thể vào được facebook không dùng proxy mà các bạn có thể thực hiện được:

1. Cách thứ 1: vào http://lite.facebook.com. Đây là version mới của facebook được đưa ra vào tháng 8 năm nay và đang được cải tiến.Facebook lite nhẹ và nhanh hơn khi truy cập do đã được lược bỏ hết các quizz, apps và các ứng dụng do bên thứ 3 cung cấp.
2. Cách thứ 2: vào http://hypercloak.com, sau đó gõ facebook.com và click nút Surf.
3. Cách thứ 3: Nếu các bạn vẫn muốn vào facebook nguyên bản, có thể thử cách thay đổi DNS server addresses trong máy như sau: Click chuột phải vào biểu tượng online phía dưới bên phải màn hình (system tray), chọn Open Network Connections. Click chuột phải vào local area connection (nếu máy bạn dùng cắm dây mạng) hoặc wireless network connection (nếu máy bạn dùng wireless), chọn Property. Trong mục This connection uses the following items, chọn Internet protocol (TCP/ IP), sau đó chọn property. Trong cửa sổ INternet Protocol Properties vừa hiện ra, chọn Use the following DNS server addresses và điền vào: Preferred DNS server: 208.67.222.222 |Alternate DNS server: 208.67.220.220. Chọn Ok và thoát ra ngoài màn hình chính. Vào lại facebook, nếu không vào được khởi động lại máy.

(có sử dụng hướng dẫn của Bình Phan)

Trịnh Minh Giang
VnGG | 2005

Nhiệt của Mặt trời và các ngôi sao trong vũ trụ bắt nguồn từ năng lượng sinh ra do phản ứng tổng hợp các hạt hay còn gọi là phản ứng hợp hạch (hoặc nhiệt hạch). Có lẽ không phải ai cũng biết rằng hành tinh Mặt trời có một lò phản ứng tổng hợp hạt nhân ở lõi. Dưới áp lực lớn với nhiệt độ 16 triệu °C, các hạt nhân nguyên tử hợp nhất và giải phóng năng lượng. Các nhà khoa học tính được mỗi giây có khoảng 4 tỷ tấn vật chất được biến thành ánh sáng mặt trời. Liệu con người có thể ứng dụng phản ứng hợp hạch như đã ứng dụng phản ứng phân hạch nguyên tử hay không. Để trả lời câu hỏi ấy, các nhà khoa học cũng như các nhà hoạch định chính sách toàn cầu phải tập trung giải các bài toán phức tạp về công nghệ, hiệu quả đầu tư và khả năng phát triển bền vững đối với ứng dụng hợp hạch nguyên tử.

Chúng tôi tập trung trả lời câu hỏi về phản ứng hợp hạch, các điều kiện để phản ứng xảy ra, nhiên liệu và các thí nghiệm và ứng dụng đã và sẽ được thực hiện.

Phản ứng hợp hạch

Ngược lại với phản ứng hạt nhân (hay phân hạch nguyên tử), là quá trình bắn phá các nguyên tử, làm chúng bị tách ra thành những nguyên tử nhẹ hơn và giải phóng năng lượng, thì phản ứng hợp hạch là quá trình tổng hợp hạt nhân của các nguyên tử nhẹ dính kết với nhau để tạo thành nguyên tử nặng hơn và giải phóng lượng năng lượng. Hợp hạch nguyên tử được thử nghiệm thành công vào những năm 50 mặc dù trên lý thuyết đã được biết đến từ những năm 30 qua quá trình bức xạ tạo ra năng lượng khổng lồ của mặt trời và các vì sao khác. Các phản ứng hợp hạch cũng được biết đến như các phản ứng nhiệt hạch bởi nhiệt độ đòi hỏi lên tới hàng chục, hàng trăm triệu °C. Trong bom H (bom hydrogen hay bom khinh khí), sử dụng phản ứng hợp hạch, nhiệt độ này được tạo ra từ kíp nổ phân hạch. Phản ứng hợp hạch có hiệu suất cao hơn hẳn phản ứng phân hạch nguyên tử (?).

Năm 1952, Mỹ đã cho thử nghiệm quả bom H đầu tiên ở đảo Elugelab, Thái Bình Dương. sức công phá của quả bom H này mạnh hơn nhiều lần bom nguyên tử (bom A). Dài 8 mét, quả bom H có bí danh là Mike này có sức công phá tương đương 10,4 triệu tấn thuốc nổ TNT, bằng tổng sức mạnh của tất cả các quả bom mà quân đồng minh đã thả xuống trong Thế chiến thứ hai. Khi Mike nổ, nhiệt độ tại trung tâm của nó lớn gấp 1.000 lần nhiệt độ mặt trời. Hòn đảo Elugelab đã bị nóng chảy, chỉ còn sót lại duy nhất một miệng núi lửa ngầm nằm sâu dưới nước.

Phương trình E = mc2 biểu diễn tương quan giữa khối lượng và năng lượng. Trong phản ứng hợp hạch, một phần thế năng (mass energy) của chất phản ứng (reactant) biến đổi thành động năng của sản phẩm tạo ra. Năng lượng liên kết (binding energy) là năng lượng tương đương với chênh lệch khối lượng giữa một hạt nhân trọn vẹn và các thành phần của nó gồm các proton và neutron. Đối với năng lượng được giải thoát qua quá trình hợp hoặc phân hạch, các sản phẩm cần có năng lượng liên kết cho mỗi proton hoặc neutron cao hơn là cho chất phản ứng. Hợp hạch chỉ giải phóng năng lượng đối với các chất (nguyên tố ?) nhẹ, khác với phân hạch giải phóng năng lượng đối với các chất nặng.

Phản ứng hợp hạch xảy ra khi 2 hạt nhân tiến sát gần nhau khoảng 1.0E-15 m, làm cho lực hấp dẫn, thông qua sự tương tác mạnh còn lại giữa các hạt nhân, thắng lực đẩy điện tích giữa các proton. Hiện tượng này chỉ xảy ra khi các hạt nhân va chạm với động năng đủ mạnh. Các phản ứng hợp hạch quan trọng chỉ có đủ các hạt năng lượng ở nhiệt độ cực cao.

Ef = k*(mi-mf)*c2

Phản ứng năng lượng:

Phương trình này xuất phát từ phương trình E = mc2 của Einstein. Sự thay đổi trong năng lượng Ef của hệ thống tỷ lệ với chênh lệch khối lượng (mi-mf) giữa chất phản ứng và sản phẩm tạo ra.
. Ef = Năng lượng / mỗi phản ứng
. mi = tổng khối lượng ban đầu (các chất phản ứng)
. mf = tổng khối lượng cuối cùng (sản phẩm tạo ra)
. Hệ số chuyển đổi k = 1 trong các dơn vị SI, hoặc = 931.466 MeV/c2 trong các đơn vị tự nhiên.

Trên các vì sao với lực hấp dẫn lớn, hydrogen thông thường với hạt nhân chứa 1 proton đơn lẻ là nhiên liệu cho các phản ứng và được hợp nhất để tạo thành helium thông qua một chu kỳ phản ứng phức tạp (nucleosynthesis). Tuy nhiên, phản ứng này diễn ra quá chậm để có thể ứng dụng trên trái đất. Đồng vị deuterium và tritium của hydrogen có phản ứng hợp hạch nhanh hơn. Khí từ hỗn hợp các đồng vị hydrogen được đun nóng đến 100 triệu °C và được hãm ít nhất 0,1 giây. Hạt nhân của hai đồng vị hydro, deuterium (D) và tritium (T), va chạm và kết hợp tạo ra hạt nhân Heli (He) và bắn ra các hạt neutron (n) tự do với năng lượng cực lớn 17.6 MeV (2.8 pJ). [phương trình phản ứng: (D + T --> 4He(3.5 MeV) + n(14.1 MeV)].

Khi không có lực hấp dẫn lớn như trên Mặt trời, có thể tạo ra điều kiện hợp hạch trong tầm kiểm soát trên Trái đất bằng cách sử dụng lực từ (nam châm) để giữ nhiên liệu hợp hạch trong khi nung nóng nó bằng nhiều phương pháp.

Tốc độ phản ứng hợp hạch plasma = R * n1 * n2
n1,n2 = mật độ loại hạt phản ứng (hạt/m3)
R = hệ số tốc độ (m3/giây).

Nhân với Ef để xác định mật độ năng lượng hợp hạch.

Để tính tốc độ phản ứng, nhân hệ số tốc độ R với mật độ của 2 loại hạt phản ứng (chia đôi nếu chỉ có 1 loại để tránh tính gấp đôi khả năng phản ứng). Hệ số tốc độ phản ứng p + p => D trên mặt trời thấp hơn rất nhiều phản ứng với hỗn hợp deuterium và tritium vì phản ứng p + p diễn ra với tương tác nguyên tử yếu. Mặc dù mật độ hạt trên mặt trời là lớn, hệ số tốc độ phản ứng thấp có nghĩa là 1 proton trên mặt trời sẽ tồn tại hàng tỷ năm trước khi hợp nhất. Trong các lò phản ứng hợp hạch sử dụng từ trường, một deuteron chỉ tồn tại khoảng 100 giây.

Đối với các phản ứng hợp hạch liên tục và trong tầm kiểm soát, không thể dùng một quả bom phân hạch để kích nổ. Khó khăn của trung tâm hợp hạch được kiểm soát nằm trong việc giữ nhiên liệu hạt nhân ở nhiệt độ cực cao cần thiết cho quá trình hợp hạch trong một khoảng thời gian đủ dài để cho phép phản ứng diễn ra. Đối với phản ứng hợp hạch sử dụng đồng vị deuterium và tritium của hydro, thời gian này là 0,1 giây. Ở nhiệt độ này, nhiên liệu không còn ở trạng thái vật chất bình thường mà trở thành một lớp plasma (bị ion hóa) chứa hỗn hợp electron và nguyên tử mang điện tích (charged atoms). Cho đến nay, chưa có vật liệu nào có thể chứa được hỗn hợp cực nóng ấy. Vì vậy các thử nghiệm hầu hết dựa trên các thuộc tính điện và từ của plasma, sử dụng từ trường để tạo ra một bình chứa bằng từ (magnetic bottle). Một phương pháp khác là sử dụng chùm tia laser nhằm vào các “pellet” nhỏ bé của nhiên liệu hợp hạch.

Các phản ứng hợp hạch

Phản ứng hợp hạch mặt trời, chuỗi P-P
==================================

Chuỗi proton – proton là cơ chế hợp hạch phổ biến nhất trên mặt trời và các vì sao. 2 đôi proton hợp nhất tạo thành 2 deuteron. Mỗi deuteron hợp nhất với 1 proton tạo thành helium-3. Hai nguyên tử helium-3 lại hợp nhất tạo thành beryllium-6. Nguyên tử này không bền vững và phân hủy thành 2 proton và 1 hạt alpha (helium-4).  Quá trình này cũng giải phóng 2 neutrino, 2 positron và các tia gamma. Các positron nhanh chóng bị triệt tiêu bởi các electron trong plasma, giải phóng thêm năng lượng dưới dạng các tia gamma. Các neutrino tương tác yếu đến độ chúng thoát khỏi mặt trời ngay tức khắc.

Phản ứng D – T [ D + T => He-4 + n ]
===============================

Phản ứng Diteurium – Tritium có tốc độ phản ứng cao nhất tại nhiệt độ của plasma hiện nay đã đạt được. Sản phẩm của phản ứng này gồm 1 hạt alpha (helium-4) với năng lượng 3.5 MeV, và 1 neutron với năng lượng 14.1 MeV. Neutron không mang điện tích thoát khỏi plasma và có thể được giữ lại bằng hệ thống nắp, vách và đường dẫn đặc biệt để tạo ra phản ứng [ n + Li-6 => He-4 + T ] nhằm biến neutron thu được lại thành tritium.

1 eV = 1.6022E-19 joules
Động nhiệt năng trung bình của hạt = 1 eV per 11,600 K.

Phản ứng hợp hạch được kiểm soát ứng dụng thành công sẽ tạo ra rất nhiều thuận lợi về mặt nguồn năng lượng so với phân hạch. Deuterium được tạo ra khá dễ dàng vì hydrogen có trong nước và có thể dễ dàng phân tách bởi điện phân, đơn giản hơn nhiều so với các phương pháp tách Uranium-235 phức tạp và đắt tiền.

Phản ứng hợp hạch dựa trên cơ sở hợp nhất các hạt nhân nhẹ như các đồng vị hydrogen (deuterium và tritium) để giải phóng năng lượng, giống như năng lượng của mặt trời và các vì sao.

Khó khăn nằm trong việc gắn và hợp nhất các nguyên tử hydro. Trên trái đất, việc này chỉ xảy ra với nhiệt độ trên 100 triệu°, hơn 6 lần nhiệt độ trung tâm mặt trời. Đây là một bài toán phức tạp nhưng không phải là không thể thực hiện. Ở nhiệt độ cao như vậy, nguyên tử khí bị tuột ra khỏi các electron bên ngoài, để lại hạt nhân mang điện tích dương. Đám khí này gọi là plasma; Do mang điện tích nên nó có thể chứa một từ trường bên trong, ngay cả ở nhiệt độ rất cao. Nhiệt độ đạt đến mức cần thiết sẽ tạo ra từ trường đủ mạnh và bắn ra tia hydrogen giàu neutron giúp hiện tượng hợp hạch có thể xảy ra.

Vì không thể có lực hấp dẫn lớn như trên mặt trời, người ta cần nhiệt độ tới hơn 100 triệu °C , dưới một áp lực đủ lớn để biến khối nhiên liệu deuterium và tritium thành plasma, tức là bị ion hoá. Các hạt plasma sẽ hợp nhất để tạo thành heli và các neutron tốc độ cao, đồng thời giải phóng một lượng năng lượng vô cùng lớn.

Nhiên liệu cho phản ứng hợp hạch

Hơn nữa, nguyên liệu cho các phản ứng hợp hạch là đồng vị hydrogen luôn có sẵn với khối lượng lớn. Thêm vào đó sẽ không có các sản phẩm phụ phóng xạ. Deuterium và tritium đều là đồng vị nặng của hydrogen  (deuterium được rút ra từ nước, và tritium được sản xuất từ lithium, một kim loại nhẹ có ở khắp mọi nơi trên thế giới). Một kilogram nhiên liệu như vậy có thể sản ra năng lượng tương đương với 10.000 tấn nhiên liệu hoá thạch.

Deuterium
==========

General: Name: deuterium. symbol: 2H. Neutrons: 1. Protons: 1.

Nuclide Data: Natural abundance: 0.015%. Half-life: stable. Isotope mass: 2.01355321270 u. Spin: 1+
Excess energy: 13135.720 ± 0.001 keV. Binding energy: 2224.573 ± 0.002 keV. Atomic weight: 2.01355321270.

Deuterium được Harold Clayton Urey, giáo sư hóa của ĐH Columbia, phát hiện lần đầu tiên vào năm 1931. Urey đã đoạt giải Nobel 1934 với công trình này. Năm 1933, Gilbert Newton đã thành công trong việc tách mẫu đầu tiên ra khỏi nước nặng.

Deuterium, còn gọi là hydrogen nặng, là một đồng vị ổn định của hydrogen với tỷ lệ sẵn có trong tự nhiên 1/6500 so với hydro. Hạt nhân của deuterium, gọi là deuteron, chứa 1 proton và 1 neutron trong khi hạt nhân hydrogen bình thường chỉ có 1 proton.

Ký hiệu hóa học của deuterium là 2H. Tuy nhiên ký hiệu không chính thức D thường được sử dụng nhiều hơn. Deuterium xuất hiện trong tự nhiên dưới dạng khí deuterium, ký hiệu là 2H2 hoặc D2. Khi liên kết với một nguyên tử 1H điển hình, khí này được gọi là hydrogen deuteride.

Deuterium phản ứng gần như hydrogen bình thường. Tuy nhiên vì có khối lượng nguyên tử lớn hơn nên các phản ứng có deuterium tham gia có chiều hướng xảy ra chậm hơn so với các phản ứng với hydrogen thường. Hai chất đồng vị này có thể phân biệt vật lý bằng  phương pháp mass spectroscopy (?).

Deuterium có thể thay thế hydrogen thường trong các phân tử nước tạo thành nước nặng (D2O). Mặc dù không gâp ngộ độc, nước nặng có thể gây ra bệnh tim.

Sự tồn tại của deuterium trên các vì sao là một dữ liệu rất quan trọng trong vũ trụ học. Hiện tượng hợp nhất các vì sao tiêu hủy deuterium và có những quá trình tự nhiên còn chưa được biết đến đã tạo ra deuterium. Đây là một trong những luận điểm làm thuyết Big Bang có sức thuyết phục hơn so với thuyết trạng thái không đổi của vũ trụ.

Nơi sản xuất deuterium nhiều nhất hiện nay là Canada, dưới dạng nước nặng điều tiết neutron cho hoạt động của lò phản ứng CANDU.
Tritium
=======

General: Name: tritium, triton. Symbol: 3H. Neutrons: 2. Protons: 1.

Nuclide Data: Natural abundance: trace. Half-life: 12.32 years. Decay products: helium-3. Isotope mass: 3.0160492 u. Spin: 1/2+. Excess energy: 14949.794 ± 0.001 keV. Binding energy: 8481.821 ± 0.004 keV.
Decay mode: Decay energy. Beta emission: 0.018590 MeV. Atomic weight: 3.0160492.

Tritium được Ernest Rutherford, Mark Oliphant và Paul Harteck tạo ra lần đầu từ deuterium năm 1934. Tuy nhiên việc phân tách thành công tritium do Luis Alvarez thực hiện, người đã cho thấy tính phóng xạ của chất này. W. F. Libby sau đó khám phá ra rằng tritium có thể được dùng để xác định niên đại.

Tritium có ký hiệu 3H nhưng thường được dùng dưới ký hiệu không chính thức T, là một đồng vị phóng xạ của hydro. Hạt nhân của tritium (đôi khi được gọi là triton) chứa 1 proton và 2 neutron so với chỉ 1 proton của hydrogen thường. Tritium tồn tại ở thể khí dưới nhiệt độ và áp suất thông thường. Tritium kết hợp với oxygen tạo thành một chất lỏng gọi là nước tritium (tritiated water?), ký hiệu T2O, hoặc nước tritium một phần THO, gần giống nước nặng.

Tritium là chất phóng xạ có chu kỳ nửa phân rã (half-life ?) ngắn, 12,32 năm. Nó phân rã thành helium-3 và giải phóng 18.6 keV năng lượng. Điện tử có động năng trung bình 6.5 keV, trong khi năng lượng còn lại bị các điện tích phản neutron (electron antineutrino) chiếm đoạt một cách chưa giải thích được. Bức xạ năng lượng thấp beta từ tritium không thể thẩm thấu qua da, vì vậy tritium chỉ nguy hiểm qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa.

Tritium xuất hiện trong tự nhiên do các tia vũ trụ tác dụng với khí quyển. Phản ứng quan trọng nhất để tạo ra tritium tự nhiên là khi một neutron nhanh tác dụng với nitrogen trong khí quyển.

Tuy nhiên, vì có chu kỳ nửa phân rã ngắn, tritium được tạo ra theo cách này không tích lũy qua các giai đoạn địa chất và trữ lượng tự nhiên vì thế mà rất không đáng kể. Tritium nhân tạo được sản xuất trong các lò phản ứng hạt nhân qua việc làm phóng xạ / hoạt hóa neutron lithium-6.

Bên cạnh đó, tritium cũng được tạo ra từ các lò phản ứng điều tiết bằng nước nặng (heavy water-moderated reactors) khi deuterium nhận thêm 1 neutron. Phản ứng này có “cross section” cực nhỏ nên chỉ được coi là nguồn cung cấp tritium đáng kể với một dòng neutron thật lớn.

Tritium được biết đến nhiều trong nghiên cứu hợp hạch nguyên tử vì nó có phản ứng thuận lợi “cross section” và hiệu suất năng lượng cao (17.6 MeV) trong phản ứng với deuterium.

Mọi hạt nhân nguyên tử, cấu thành bởi các proton và neutron, đẩy nhau bởi điện tích dương. Tuy nhiên, khi nguyên tử đạt đến một nhiệt độ và áp lực vừa đủ (như trong tâm Mặt trời), sự vận động ngẫu nhiên của chúng có thể vượt qua lực đẩy điện tích nói trên và tiến lại gần nhau đủ cho lực hạt nhân làm chúng hợp nhất thành một nguyên tử nặng hơn. Vì tritium có cùng điện tích với hydrogen, nó cũng có một lực đẩy điện tích tương tự. Tuy nhiên, do khối lượng nặng hơn hydrogen, nó ít bị tác dụng bởi lực đẩy này và vì thế dễ hợp nhất với các nguyên tử khác hơn. Tương tự đối với deuterium. Đây cũng là lý do vì sao nhiều ngôi sao không thể đốt cháy hydrogen mà thay vào đó là deuterium.

Trữ lượng tritium trên thế giới, trước khi các vụ thử nghiệm vũ khí hạt nhân (atmospheric nuclear weapons tests) bị phản đối, ước tính khoảng c. 80 megacuries (MCi).

Giống như hydrogen, rất khó chứa tritium vì nó có thể thấm qua cao su, nhựa hay thậm chí một số loại thép. Ngoài ra cũng cần chú ý nếu tritium được sử dụng với khối lượng lớn, nhất là trong các lò phản ứng hợp hạch, nó có thể gây ra ô nhiễm phóng xạ.

Tokamak

Phản ứng nhiệt hạch dựa trên cơ sở hợp nhất các hạt nhân nhẹ như các đồng vị hydro (deuterium v à tritium) để giải phóng năng lượng, giống như năng lượng của mặt trời và các vì sao. Khí từ hỗn hợp các đồng vị hydro được đun nóng đến 100 triệu °C và được hãm ít nhất 1 giây. Hạt nhân của hai đồng vị hydro, deuterium (D) và tritium (T), va chạm và kết hợp tạo ra hạt nhân Heli (He) và bắn ra các hạt neutron (n) tự do với năng lượng cực lớn 17.6 MeV (2.8 pJ). [phương trình phản ứng: (D + T --> 4He(3.5 MeV) + n(14.1 MeV)]. Thu và biến đổi năng lượng từ các hạt neutron này thành nhiệt sẽ tạo ra nguồn năng lượng điện dồi dào trong tương lai.

Khó khăn nằm trong việc gắn và hợp nhất các nguyên tử hydro. Trên trái đất, việc này chỉ xảy ra với nhiệt độ trên 100 triệu°, hơn 6 lần nhiệt độ trung tâm mặt trời. Đây là một bài toán phức tạp nhưng không phải là không thể thực hiện. Ở nhiệt độ cao như vậy, nguyên tử khí bị tuột ra khỏi các electron bên ngoài, để lại hạt nhân mang điện tích dương. Đám khí này gọi là plasma; Do mang điện tích nên nó có thể chứa một từ trường bên trong, ngay cả ở nhiệt độ rất cao. Nhiệt độ đạt đến mức cần thiết sẽ tạo ra từ trường đủ mạnh và bắn ra tia hydro giàu neutron giúp hiện tượng nhiệt hạch có thể xảy ra.

Tokamak là một loại máy sản sinh ra từ trường hình xuyến (toroidal) để chứa plasma. Mặc dù có một số thiết bị chứa plasma khác, tokamak vẫn được coi là ứng cử viên số một trong việc tạo năng lượng hợp hạch. Cái tên tokamak được chuyển ngữ từ thuật ngữ tiếng Nga “Токамак” xuất phát từ cụm từ “тороидальная камера в магнитных катушках” – bình chứa từ hình xuyến (toroidal chamber in magnetic coils), một phát minh của Igor Yevgenyevich Tamm và Andrei Sakharov những năm 1950.

Thiết bị gây ra phản ứng tạo năng lượng của mặt trời và năng lượng được tạo ra lớn hơn năng lượng tiêu thụ. Vướng mắc là các cỗ máy với tên gọi tokamak này sử dụng tới hạn hiện nay của vật lý nguyên tử và cực kỳ đắt tiền. Sẽ còn cần vài thập kỷ cho các thí nghiệm tốn kém khác trước khi thiết bị phản ứng nhiệt hạch có thể tạo ra điện thương phẩm.

Đặc trưng của tokamak là tính đối xứng quay (hay đối xứng phương vị) và việc sử dụng dòng plasma để tạo ra cấu tạo xoắn ốc của từ trường cần thiết cho cân bằng ổn định (the use of the plasma current to generate the helical component of the magnetic field necessary for stable equilibrium).  Không giống với stellarator, một thiết bị chứa từ hình xuyến (toroidal magnetic confinement) khác có hệ đối xứng quay riêng rẻ / rời rạc (discrete) trong đó tất cả từ trường được tạo ra từ cuộn dây bên ngoài với một dòng điện cực nhỏ / không đáng kể (negligible) chạy qua plasma.

Hình dạng đặc biệt của lò phản ứng hợp hạch nhằm tạo ra từ trường càng đều càng tốt. Hình xuyến có tính chất hình học mà các hình dạng khác, như hình cầu chẳng hạn, không có. Vấn đề ở đây liên quan tới định lý “hairy ball” (?). Tưởng tượng một hình cầu có tóc mọc xung quanh, tương tự như các đường từ trường / đường sức từ (magnetic field lines) trong lò phản ứng hợp hạch. Người ta thấy rằng không thể chải tóc trên quả cầu mà không làm cho tóc dựng đứng lên / mắc vào nhau (stick up).  Hiện tượng này (A strand of hair that is standing on end) tạo ra sự bất ổn trong lò phản ứng. Một hình xuyến “có tóc” giải quyết được vấn đề này, giúp cho việc điều chỉnh từ trường tránh các trường hợp sai quy luật, cho phép từ trường chứa plasma tốt hơn.

Một hệ quả lý thú của định lý “hairy ball”: nếu coi trái đất có hình cầu, mỗi điểm trên bề mặt trái đất sẽ có một hướng gió riêng. Từ đó cho thấy sẽ luôn có 1 nơi mà không khí ở đó đứng yên.

Trong vật lý, từ trường là một thực thể được sản sinh do các vật mang điện (các dòng điện) di động sử  dụng lực trên các vật mang điện di động khác. Sự xoắn theo cơ chế lượng tử (quantum-mechanical spin) của một hạt tạo ra từ trường và bị từ trường này tác động như thể nó là một dòng điện (acted on by them as though it were a current). Điều này giải thích các từ trường được tạo ra từ sắt từ vĩnh cửu / nam châm vĩnh cửu (permanent ferromagnets). Từ trường là một trường vector (vector field): nó kết hợp với mọi điểm trong không gian tạo thành 1 vector có thể thay đổi theo thời gian. Hướng của trường vector này là hướng cân bằng của kim la bàn đặt trong trường.

Các thí nghiệm về hợp hạch nguyên tử

Joint European Torus
===================
JET, the Joint European Torus, is a tokamak and is the largest nuclear fusion reactor yet built.

Máy tokamak  JET (Joint European Torus) là lò phản ứng nguyên tử lớn nhất đã được xây dựng từ trước đến nay. JET được khởi công từ năm 1978 trên nền một sân bay cũ gần Culham, Oxfordshire, Anh quốc. Các thí nghiệm đầu tiên được thực hiện vào năm 1983.

JET được trang bị thiết bị điều khiển từ xa nhằm tránh phóng xạ sinh ra từ nguyên liệu hỗn hợp Deuterium-Tritium, nguyên liệu được đề xuất sử dụng cho thế hệ nhà máy năng lượng hợp hạch đầu tiên. Trong khi ITER đang được xây dựng, JET vẫn được coi là lò phản ứng hợp hạch lớn duy nhất đang sử dụng nguyên liệu hỗn hợp này.

Năm 1997, JET đã sinh ra mức năng lượng hợp hạch tới 16MW, bằng kỷ lục mới đây của năm 2004. Một thí nghiệm tương tự thu được giá trị Q=~0.7 với Q là tỷ lệ giữa năng lượng hợp hạch trên năng lượng sử dụng đầu vào. Phản ứng hợp hạch nguyên tử tự phát (self-sustaining) cần giá trị Q>1.

Cuối năm 1999, Cơ quan năng lượng nguyên tử Anh quốc UKAEA (United Kingdom Atomic Energy Authority) thay mặt cho các đối tác châu Âu đảm nhận trách nhiệm về JET. (The experimental programme is as of 2000 being co-ordinated by the European Fusion Development Agreement (EFDA) Close Support Unit).

JET hoạt động cao độ nhất là vào năm 2006 với các thí nghiệm sử dụng lượng nhỏ tritium. Từ 2004 đến nay, JET gần như đóng cửa cho một loạt nâng cấp nhằm tăng nhiệt năng có thể tạo ra lên tới 40 MW, tạo điều kiện cho các nghiên cứu liên quan đến việc phát triển ITER. JET-EP đời mới (Enhanced Performance) sẽ có khả năng tăng kỷ lục cho năng lượng hợp hạch.

JT-60
=====
JT-60 (Japan Torus – 60) là công trình mũi nhọn của chương trình hợp hạch từ tính (magnetic fusion program) Nhật Bản, do Viên Nghiên cứu năng lượng nguyên tử Nhật Bản JAERI (Japan Atomic Energy Research Institute) thực hiện trong khu nghiên cứu hợp hạch Naka tại Ibaraki. JT-60 đang giữ kỷ lục về nhiệt độ của ion lên tới 520 MK. JT-60 là một cỗ máy tokamak đặc thù, giống như JET.

Theo Naoyuki Miya, giám đốc JT-60 của khu nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch Naka, thiết bị trị giá 2 tỷ usd của họ ở 520 triệu °C đã tạo ra năng lượng nhiều hơn 25% mức tiêu thụ mối phút. Bước tiến vượt bậc này đã thuyết phục được những người còn hoài nghi về tính khả thi của năng lượng nhiệt hạch. Những người ủng hộ đang đưa sự tăng liên tục của giá dầu, môi trường ngày càng ô nhiễm, nguy cơ leo thang hạt nhân làm luận cứ thúc đẩy việc thiết kế một hệ thống Iter lớn hơn, mạnh hơn ngay lập tức để đặt nền móng sự phát triển toàn diện các nhà máy năng lượng nhiệt hạch.

ITER
=====

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) là một chương trình thí nghiệm tokamak quốc tế dự định đặt tại Pháp. Lò phản ứng ITER được thiết kế để chứng tỏ tính khả thi xét trên phương diện khoa học cũng như kỹ thuật của một lò phản ứng năng lượng hợp hạch hoàn chỉnh, dựa trên các nghiên cứu đã được thực hiện với các thiết bị TFTR, JET, JT-60, và T-15, nhưng với quy mô lớn nhất từ trước đến nay. Chương trình được dự tính kéo dài trong 30 năm, gồm 10 năm xây dựng và 20 năm hoạt động, với chi phí ước tính khoảng 10 tỷ euro. Sau nhiều năm cân nhắc, vào tháng 5/2005, ITER được xác định xây dựng tại Cadarache, France. Cái tên ITER theo tiếng Latin có nghĩa là “con đường”, thể hiện ý nghĩa của công trình như một con đường khai thác hợp hạch nguyên tử như một nguồn năng lượng ổn định.

Nếu được xây dựng, Iter sẽ là một kỳ tích kỹ thuật đầy ấn tượng. Với quy mô lớn hơn rất nhiều các thiết bị tokamak hiện có, Iter sẽ là cỗ máy đầu tiên được thiết kế nhằm tạo ra năng lượng nhiệt hạch. Ở mức tối đa, nó có thể ngốn tới 110MW năng lượng từ lưới điện, tức là khoảng 10% sản lượng của một nhà máy điện cỡ vừa. Ống chân không nằm ở giữa thiết bị có đường kính khoảng 25m, cao 11m và nặng gần 9 ngàn tấn. Để hoạt động, 31 viên nam châm siêu dẫn, nặng 750 tấn mỗi viên, sẽ được làm lạnh tới -269° (dưới 0) chỉ trên 4° so với 0 tuyệt đối. Trong khi đó, cách đó chỉ 2m, plasma sẽ được đốt ở 100triệu°. Việc duy trì nhiệt độ sẽ là một thách thức lớn, theo Ken Tomabechi, trưởng nhóm thiết kế Iter. Tất cả các khâu đều rất tốn kém về tiền bạc và thời gian. Iter sẽ được xây dựng trong 10 năm với chi phí khoảng 5 tỷ usd. Chí phí hoạt động cho dự án 20 năm này cũng sẽ lên tới khoảng chừng ấy.

START
======

START (Small Tight Aspect Ratio Tokamak) là thí nghiệm hợp hạch nguyên tử sử dụng máy tokamak bắt đầu từ năm 1991 tại Trung tâm khoa học Culham (Culham Science Centre), Anh quốc và kết thúc năm 1998 trước khi được tháo gỡ và chuyển tới Phòng thí  nghiệm ENEA tại Frascati, Italy. Nhóm nghiên cứu START sau đó thực hiện thí nghiệm hợp hạch MAST cho đến nay.

START giữ kỷ lục cao nhất về áp lực plasma, thu được bằng cách sử dụng súng bắn tia trung tính (neutral beam injector) làm nóng plasma. START được thiết kế với chi phí thấp, hầu như lắp ráp từ các linh kiện mà các thành viên của nhóm nghiên cứu đã có sẵn. Máy tokamak được thay đổi từ hình xuyên thành hình gần như hình cầu nhằm giảm chi phí so với thiết kế thông thường, trong khi từ trường để duy trì plasma ổn định là hệ số của … (factor of 10 less).

MAST
=====

MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak) là thí nghiệm hợp hạch nguyên tử thực hiện tại Trung tâm khoa học Culham, Anh quốc, từ năm 1999, tiếp theo các thành công của thí nghiệm START (1991 – 1998). MAST cũng sử dụng thiết kế tokamak hình cầu cải tiến như START. Hoạt động của MAST đã vượt quá cả những dự đoán lạc quan nhất, chứng thực cho các kết quả đã đạt được trước đó của START với thí nghiệm lớn hơn và cso mục đích cụ thể.

Được thực hiện dưới sự chỉ đạo của EURATOM/UKAEA, MAST, mất 2 năm thiết kế và 2 năm xây dựng,  gồm một súng bắn tia trung tính (neutral beam injector) và sử dụng kỹ thuật nén hợp nhất (merging compression technique) giống START thay cho kỹ thuật cảm ứng trực tiếp thông thường (conventional direct induction).

Kỹ thuật nén hợp nhất (merging compression) cho phép tiết kiệm central solenoid flux, có thể được dùng để tăng dòng plasma và/hoặc duy trì dòng điện cần thiết (required current flat-top). Mục tiêu của MAST là hiểu rõ cơ chế của tokamak, cải thiện thiết kế cho ITER hay hiệu quả của hình dạng plasma.

Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL)
=======================================
Phòng thí nghiệm vật lý Plasma Princeton PPPL (Princeton Plasma Physics Laboratory) là phòng thí nghiệm thuộc Cục năng lượng quốc gia Mỹ (United States Department of Energy national) nghiên cứu về vật lý plasma và khoa học hợp hạch năng lượng đặt phía bắc khu Đại học Princeton, New Jersey. Nhiệm vụ chính của PPPL là phát triển các hiểu biết khoa học và đổi mới (innovation) then chốt có thể dẫn tới một nguồn năng lượng hợp hạch khai thác được.

Nghiên cứu về hợp hạch tại Priceton bắt đầu từ năm 1951 với Dự án Matterhorn. Giáo sư vũ trụ học Lyman Spitzer Jr đã có nhiều năm nghiên cứu các chất khí loãng cực nóng trong không gian giữa các vì sao (interstellar).

Trong 3 thập kỷ qua, PPPL luôn đi đầu trong các thí nghiệm với tokamak, đặc biệt là với TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor). TFTR hoạt động tại PPPL từ 1982 đến 1997, là thiết bị đầu tiên sử dụng hỗn hợp deuterium-tritium với tỷ lệ 1:1, thu được năng lượng 10,7 MW, vượt quá mức dự đoán ban đầu.

Các nhà nghiên cứu của PPPL hiện nay đang tập trung vào một thiết bị hợp hạch cấp độ cao hơn với thí nghiệm NSTE (National Spherical Torus Experiment) và đang phát triển các công thức mới trên cơ sở hợp tác với các viện nghiên cứu khác trong và ngoài nước. Rất nhiều kiến thức cả lý thuyết và thực nghiệm đã được áp dụng trong nghiên cứu hợp hạch ví dụ từ khoa học vật liệu,  từ vật lý mặt trời, từ hóa học và từ sản xuất.

(Tổng hợp)

Trịnh Minh Giang
vietmanagement.com | 26.11.2004

Ngày nay các cluster công nghệ cao hàng đầu trên thế giới đang tập trung vào Info – công nghệ thông tin, Bio – công nghệ sinh học và Nano – công nghệ siêu nhỏ. Vậy Nano là gì? và vì sao công nghệ Nano có thể sánh ngang tầm với công nghệ thông tin và công nghệ sinh học?

 

Công nghệ Nano (Nanotechnology), hay còn gọi là sản xuất phân tử, là một ngành khoa học kỹ thuật liên quan tới thiết kế và sản xuất các mạch điện tử và thiết bị cực nhỏ ở cấp độ phân tử của vật thể. Viện công nghệ Nano Anh quốc (Institute of Nanotechnology) định nghĩa Nano là “một ngành khoa học và công nghệ mà ở đó các kích thước từ 0,1nm (Nanomét) tới 100nm đóng vai trò chủ đạo”. Nanomét là đơn vị đo lường vũ trụ bằng 1 phần tỷ mét. Công nghệ Nano thường đi đôi với các hệ thống vi cơ điện MEMS (micro-electromechanical systems). Các hệ thống này thường sử dụng công nghệ Nano nhưng có thể bao gồm cả các công nghệ khác ở cấp độ cao hơn phân tử.

 Chương trình Nano quốc gia của Mỹ NNI định nghĩa công nghệ Nano phải bao hàm:
- Nghiên cứu và phát triển công nghệ ở cấp độ phân tử hoặc vi phân, với kích thước khoảng 1 – 100 nm.
- Tạo ra và sử dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống có các đặc tính và chức năng mới do kích thước cực nhỏ.
- Có khả năng kiểm soát và thao tác ở cấp độ nguyên tử.

Hiện nay, nghiên cứu ADN có kích thước 2,5 Nanomét trong khi hồng cầu có kích thước khoảng 2,5 micromét. Chẳng hạn Nanotube, nguồn điện tích xạ trường phong phú, một dạng mới của carbon, được Sumio Iijima tìm ra năm 1991 và được công bố năm 1995.

Việc đưa các nghiên cứu về công nghệ Nano vào sản xuất hàng loạt vẫn còn nhiều hạn chế, tuy nhiên một số sản phẩm đã nhanh chóng tiếp cận thị trường và đã có những ảnh hưởng nhất định. Năm 2000, tức là 9 năm sau, đèn jumbotron được tung ra thị trường, một loại đèn trên cơ sở Nanotube sử dụng các hạt điện tích xạ trường để bắn phá phốt pho. Đến nay, đèn được sử dụng ở nhiều sân vận động. Có thể thấy tốc độ phát triển của công nghệ này nhanh hơn trước rất nhiều khi biết rằng 23 năm là khoảng thời gian từ khi các thuộc tính bán dẫn của germanium được mô hình hóa cho đến khi sản phẩm đầu tiên, radio bán dẫn, ra đời.
Việc khám phá ra một dạng năng lượng mới ở cấp độ Nano, C60, hay còn gọi là buckyball đã đem lại cho Robert F. Curl Jr., Sir Harold W. Kroto, và Richard E. Smalley giải Nobel Hóa học 1996, mở đầu cho làn sóng nghiên cứu các đặc tính mới của C60 cũng như các vật liệu ở cấp độ Nano khác. Khoa học Nano được tạo thuận lợi bởi những tiến bộ về các thiết bị hiển vi. Giải Nobel 1986 về Vật lý đã được trao cho 3 nhà phát minh trong lĩnh vực này là Ernst Ruska, Gerd Binnig và Heinrich Rohrer. kính hiển vi quét sử dụng hiệu ứng đường ngầm STM (scanning tunneling microscope) là một trong những công cụ cho phép các nhà khoa học không những có thể quan sát mà còn thao tác được trên các hạt, các nguyên tử và tiểu phân tử ở cấp độ Nano. Khi công nghệ Nano vẫn còn trong giai đoạn thử nghiệm thì các hạt kích thước Nano đã được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Vật liệu kích thước Nano được sử dụng trong các ngành điện tử, sinh dược, mỹ phẩm, năng lượng, ứng dụng vật liệu và xúc tác… Các sản phẩm đem lại nhiều lợi nhuận nhất từ các hạt Nano là đánh bóng cơ hóa, băng từ, xúc tác tự động, sợi quang học… Các vật liệu Nano, có thể ở dạng bột hoặc dạng lỏng, thường được kết hợp với các vật liệu khác để tăng cường thêm các chức năng cho sản phẩm.

Các ứng dụng trong ngành điện tử bao gồm: ổ cứng máy tính, bộ nhớ từ, cảm ứng, máy dò quặng và la bàn. Như đã biết, chỉ có thể gắn các thành phần vào một chip bán dẫn ở một giới hạn nhất định. Thông thường, các vi mạch được khắc lên chíp bằng cách dùng axít bóc đi một diện tích nhỏ. Tuy nhiên, trên lý thuyết, có thể tạo ra chíp từ từng nguyên tử, giúp cho thiết bị có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với công nghệ khắc axít. Phương pháp này sẽ không tạo ra bất kỳ một nguyên tử nào không cần thiết. Dây dẫn điện công nghệ Nano (Nanowire) có thể chỉ dày 1 nguyên tử. Một cổng logic chỉ cần vài nguyên tử. Một bit dữ liệu có thể được biểu hiện bằng sự có mặt hay không có mặt của một điện tích (electron) đơn lẻ.

Công nghệ Nano hứa hẹn tạo ra thế hệ máy tính và thiết bị viễn thông mạnh hơn bao giờ hết. Tuy nhiên, đáng quan tâm nhất và cũng chứa đựng nhiều nguy cơ nhất là những ứng dụng trong nghiên cứu dược. Các Nanorobot (robot cực nhỏ) có thể được sử dụng như những kháng thể được lập trình. Khi các vi khuẩn và vi rút gây bệnh liên tục biến đổi để lẩn tránh thuốc, các Nanorobot sẽ được lập trình lại để lựa tìm và tiêu diệt chúng. Một loại Nanorobot khác có khả năng tách rời và tiêu diệt tế bào ung thư.

Nanorobot là những máy cực nhỏ được thiết kế nhằm thực hiện những nhiệm vụ chuyên biệt hoặc lặp đi lặp lại với độ chính xác gần như tuyệt đối. Nanorobot cũng giống như các dạng robot khác được chia làm 2 loại: (1) robot tự động (autonomous) mang một máy tính Nano điều khiển nó và cho phép nó hoạt động độc lập; (2) robot bọ (insect) là những robot đồng nhất thuộc một nhóm robot được kiểm soát bởi một máy tính trung tâm.

Nanorobot có lợi ích đặc biệt trong ngành y. Một nhóm robot bọ có khả năng tự bắt chước (self-replication) có thể hoạt động như một loại vắc xin phòng chống bệnh tật. Các robot này thậm chí còn có tác dụng như những kháng thể hay tác nhân diệt vi rút trong người bệnh bị suy giảm miễn dịch hay đối với các loại bệnh không biểu hiện trước các công cụ kiểm tra truyền thống. Nanorobot có thể tìm kiếm và tiêu diệt các loại vi khuẩn, vi rút. Nanorobot còn có khả năng ứng dụng trong quy trình lắp ráp các hệ thống tí hon và vô cùng phức tạp. Chúng có thể hoạt động ở cấp độ nguyên tử để tạo ra các thiết bị hay các vi mạch.

Ưu thế quan trọng của Nanorobot là đòi hỏi rất ít năng lượng khi hoạt động. Bên cạnh đó, Nanorobot có thể duy trì hoạt động hàng chục năm hay thậm chí hàng thế kỷ. Các hệ thống ở kích thước Nano còn hoạt động nhanh hơn rất nhiều các hệ thống lớn hơn nhờ sự dịch chuyển nhỏ cho phép các hiện tượng cơ và điện xảy ra trong thời gian ngắn hơn với tốc độ tuyệt đối.
Lưu trữ sử dụng công nghệ Nano là giải pháp tăng triệt để khả năng lưu trữ thông qua nhiều công nghệ và từ đó thay thế các phương tiện lưu trữ hiện nay bằng các thiết bị và phương tiện có mật độ cực cao. Đang trong giai đoạn phát triển, ứng dụng công nghệ Nano này sử dụng nhiều phương thức, bao gồm cả công nghệ quang học. Dự án Millipede của IBM đã tạo ra một mẫu thiết bị lưu trữ Nano có thể viết và đọc dữ liệu giống như một chuỗi các dấu viết tay trên một tấm phim nhựa.

Dư án nghiên cứu “Millipede” của IBM năm 2002 đã chứng minh khả năng lưu trữ 25 triệu trang sách (25 đĩa DVD) vào trong một diện tích chỉ nhỏ bằng con tem. Thay cho việc sử dụng các thiết bị từ hay điện tử để lưu trữ dữ liệu, Millipede sử dụng hàng ngàn mũi kim có kích thước Nano để dập các dấu lõm biểu hiện cho các bit dữ liệu lên một tấm phim nhựa mỏng. Công nghệ này có thể coi là sự thu nhỏ ở cấp độ Nano của công nghệ thẻ dập (punch card) đã được phát minh từ hơn 110 năm trước. Tuy nhiên Millipede có hai điểm khác biệt: (1) cho phép ghi lại (re-writable); (2) có thể lưu trữ hơn 3 triệu bit dữ liệu trong một diện tích chỉ bằng 1 lỗ trên thẻ dập truyền thống.

Hơn thế nữa, các nhà khoa học của IBM tin rằng có thể tạo ra khả năng lưu trữ lớn hơn nữa. Gerd Binnig, giải Nobel vật lý 1986, một trong những người điều hành chương trình Millipede, cho biết: “Vì mũi kim kích thước Nano có thể tác động tới từng nguyên tử nên chúng tôi mong đợi những thành tựu mới vượt qua mức giới hạn hiện nay hàng ngàn lần”.
Các dự án Nano hiện đang là mục tiêu của các quỹ đầu tư mạo hiểm (venture capital fund). Harris & Harris Group, Inc. quỹ đầu tư chủ yếu vào công nghệ Nano đang nắm trong tay cổ phần của 16 công ty công nghệ siêu nhỏ, trong đó có 14 công ty về công nghệ Nano (4 về vật liệu, 6 về điện tử, 3 về ảnh, 2 về sinh học và 1 về thiết bị). Quỹ đang tìm kiếm các dự án tích hợp giữa nhiều công nghệ Nano. Silicon Valley Nano Ventures, quỹ đầu tư mạo hiểm mang tên Thung lũng Silicon, cũng đầu tư vào 6 công ty OptivaInc, Nanospire, Nanostellar, Tailored Materials Corporation và Integrated Nanosystems dưới hình thức cổ đông thiểu số (0,25 – 3 triệu đôla Mỹ). Định hướng đầu tư tương lai của Quỹ là các công cụ, các phần mềm và vật liệu cần thiết cho các ứng dụng phát triển công nghệ Nano, các kênh phân phối và tạo lập thị trường. Đang trong quá trình tích lũy vốn, quỹ đầu tư Alameda Capital nhắm vào thị trường truyền thống về công nghệ thông tin, khoa học đời sống và năng lượng với sự hội tụ đa công nghệ bao gồm cả các loại vật liệu tiên tiến sử dụng công nghệ Nano.

Theo Nanotechnology Now và một số nguồn khác.

(Tổng hợp)

Trịnh Minh Giang
vietmanagement.com | 10.09.2004

Offshoring hiểu đơn giản là hình thức sử dụng nguồn lực từ nước khác. Trong lĩnh vực công nghệ thông tin, Offshoring thường là các hợp đồng gia công phần mềm (hay phát triển phần mềm). Việc giao tiếp thường được thực hiện thông qua đường kết nối dữ liệu tốc độ cao, cho phép các kỹ sư và nhà quản lý giao tiếp trên cơ sở thời gian thực. Khách hàng có thể giám sát từ xa quá trình và các mốc phát triển dự án trên cơ sở từng phút, đảm bảo chất lượng và quy trình.

Theo định nghĩa của OffshoreXperts, Outsourcing là việc quản lý và/hoặc thực hiện toàn bộ một chức năng kinh doanh được giao cho một nhà cung cấp dịch vụ bên ngoài. Dịch vụ có thể được cung cấp bên trong hay bên ngoài công ty khách hàng; có thể thuộc nước sở tại hoặc ở nước ngoài. IT Outsourcing là việc thuê dịch vụ công nghệ thông tin. Outsourcing phổ biến trong các công ty có nhu cầu sử dụng công nghệ thông tin tiên tiến. IT outsourcing cũng có nghĩa là việc thuê người bên ngoài thực hiện mảng công nghệ thông tin của công ty mình. Một đối tác như vậy sẽ cung cấp nhân lực làm việc sát cánh với nhân viên của công ty, có khả năng nắm bắt các vấn đề của riêng công ty và từ đó giúp công ty chuyển giao và thực hiện các giải pháp thích hợp.

Cần phân biệt Offshoring với việc sử dụng nguồn lực bên ngoài trong quy trình kinh doanh BPO (business process outsourcing) thường bao gồm việc di chuyển dịch vụ tới nhà cung cấp bên ngoài chẳng hạn các tổng đài điện thoại (call center), kế toán tài chính, nguồn nhân lực… Offshoring áp dụng trong các hoạt động sản xuất, công nghệ thông tin và hoạt động văn phòng, tận dụng lao động rẻ ở vùng, quốc gia khác. Người ta cũng thường cho rằng outsourcing bao hàm offshoring. Trên thực tế quy trình cần outsourcing được giao hẳn cho nhà cung cấp bên ngoài còn quy trình cần offshoring có thể được giao hẳn hoặc vẫn được thực hiện tại công ty thuê dịch vụ. Thuật ngữ offshoring cũng được sử dụng với những công ty tự xây dựng các trung tâm dịch vụ ở các địa điểm xa có chi phí thấp hơn là xây dựng tại chỗ.
Gia công phần mềm cùng với chiến lược sử dụng nguồn lực IT từ bên ngoài bắt đầu phát triển từ giữa thập kỷ 90, khi mà vấn đề Y2K nổi lên đe doạ hệ thống thông tin của các tập đoàn lớn. Hàng loạt công ty dịch vụ đã ra đời phục vụ cho các quy trình kinh danh hoặc cung cấp các kỹ năng đặc biệt. Ngày nay, ở Mỹ, người ta ước tính 80% công ty nghĩ tới việc sử dụng nguồn lực bên ngoài và hơn 40% đã và chuẩn bị sử dụng nguồn lực IT từ dịch vụ bên ngoài thông qua mô hình chuyển giao toàn cầu.

Gia công, phát triển phầm mềm từ xa, hay nói rộng hơn là gia công, phát triển sản phẩm từ xa rõ ràng đang là cứu cánh trong điều kiện thị trường thị trường hiện với công nghệ, kỹ năng và phương thức biên chuyển hàng giờ. Chiến lược sử dụng nguồn lực bên ngoài trước hết tạo ra đòn bẩy cho nguồn lực công ty, truyền tư tưởng, kỹ năng và kinh nghiệm mới đồng thời rút ngắn thời gian tiếp cận thị trường.

Các lợi thế chiến lược của việc sử dụng nguồn lực bên ngoài bao gồm:
- Tập trung cho trọng tâm kinh doanh chính (business focus). Outsourcing giúp công ty khách hàng tập trung vào các hoạt động sản xuất kinh doanh chính trong khi các hoạt động phụ được giao cho chuyên gia bên ngoài đảm nhận. Đối với nhiều công ty, lý do chính khiến họ sử dụng nguồn lực bên ngoài là vì các hoạt động phụ đã thu hút nhiều nguồn lực cùng với sự tập trung quá mức của đội ngũ quản lý.
- Đạt được năng lực (capacities) ngang tầm quốc tế. Với bản chất chuyên môn hóa, các nhà cung cấp nguồn lực bên ngoài đã đáp ứng nhu cầu của khách hàng bằng những nguồn lực ngang tầm thế giới. Làm việc với các tổ chức có năng lực như vậy giúp cho họ tiếp cận với công nghệ, thiết bị và kỹ thuật mới; với các phương thức làm việc, thủ tục và tài liệu có hệ thống; với lợi thế cạnh tranh thông qua các kỹ năng phát triển.
- Tăng lợi ích của việc tái cơ cấu (reengineering). Outsourcing thường là một sản phẩm phụ của một công cụ quản lý mạnh mẽ khác: tái cơ cấu quy trình kinh doanh. Nó cho phép tổ chức nhận biết được ngay lợi ích của tái cơ cấu thông qua một tổ chức khác đã thực hiện tái cơ cấu theo tiêu chuẩn / quy trình toàn cầu.
- Chia sẻ rủi ro (risks). Việc đầu tư vào công nghệ thông tin chứa đựng rất nhiều rủi ro cho công ty. Khi thực hiện outsourcing, công ty trở nên linh hoạt, năng động hơn, dễ dàng thay đổi cho phù hợp với thời cơ mới.
- Hướng nguồn lực hệ thông tin tới các hoạt động mang tính chiến lược hơn (redirecting). Bất kỳ tổ chức nào cũng chỉ tiếp cận được một nguồn lực có giới hạn. Outsourcing cho phép hướng các nguồn lực từ các hoạt động không phải trọng tâm tới các hoạt động đem lại lợi ích trong việc phục vụ khách hàng.

Bên cạnh đó, thực hiện outsourcing cũng đem lại lợi thế trên phương diện quản lý:
- Các ứng dụng một lần: các ứng dụng cần phát triển và điều chỉnh vào một thời điểm nhất định đòi hỏi một nguồn nhân lực rất lớn tại thời điểm đó. Điều này khiến tình hình công ty biến động và cũng tạo ra chi phí lớn. Outsourcing là giải pháp hợp lý nhất,. Có thể lấy ví dụ từ Y2K, chuyển đổi đồng euro, chuyển đổi plateform…
- Giảm hoặc kiểm soát được chi phí hoạt động: đây là một ưu thế lớn của outsourcing. Tiếp cận cơ cấu chi phí thấp hơn từ nhà cung cấp bên ngoài là lợi ích lớn nhất trong ngắn hạn của việc sử dụng nguồn lực bên ngoài. Theo một cuộc điều tra gần đây, các công ty cho biết tiết kiệm được 9% chi phí thông qua outsourcing.
- Tránh tình trạng đọng vốn: oursourcing giảm nhu cầu đầu tư vốn vào các chức năng hoạt động không chính yếu. Điều này giúp công ty tránh được tình trạng bị đọng vốn, tạo nguồn vốn sẵn có cho các hoạt động chủ chốt. Outsourcing còn cải thiện các đánh giá tài chính khi loại bỏ yêu cầu về khả năng thu hồi vốn từ các lĩnh vực không chính yếu.
- Tạo ra dòng tiền thu về: outsourcing cũng tạo ra việc chuyển giao tài sản của khách hàng cho nhà cung cấp như các thiết bị, phương tiện và giấy phép. Xét về bản chất, các tài sản này đều có giá trị và được bán lại một phần cho nhà cung cấp thông qua quá trình chuyển giao, tạo ra dòng tiền thu về.
- Đảm bảo nguồn lực không sẵn có bên trong: công ty thực hiện outsourcing vì họ không thể tiếp cận được các nguồn lực cần thiết xét về nội tại công ty. Chẳng hạn khi công ty mở rộng hoạt động, nhất là khi mở rộng ra một khu vực địa lý mới, sử dụng nguồn lực bên ngoài trở thành một lựa chọn quan trọng so với việc tự xây dựng nên.

Lợi ích của viêc gia công phần mềm:
- Linh hoạt về nhân sự và kỹ năng cần thiết: không ai muốn sa thải nhân viên nhưng nhu cầu không thể đoán trước đôi khi đôi khi người quản lý công ty phải làm việc đó. Mặt khác, tuyển nhân viên mới với các kỹ năng và kinh nghiệm cần thiết, sau đó tạo điều kiện cho họ theo kịp tiến độ công việc sẽ làm tiêu tốn nhiều thời gian, thu hút nguồn lực từ nhiệm vụ chính yếu. Công ty cung cấp dịch vụ outsourcing có nhiều dự án và vì vậy có thể quản lý năng lực nhân viên có hiệu quả hơn. Khi khách hàng không cần người phát triển nữa, nhà cung cấp sẽ đơn giản chuyển họ sang một dự án khác. Outsourcing cho phép biến ngân sách cho công nghệ thông tin từ chi phí cố định thành chi phí biến đổi.
- Kinh nghiệm: có 3 lĩnh vực lớn thuộc chuyên môn IT là (1) phân tích kinh doanh (business analysis): biết được hoạt động kinh doanh diễn ra như thế nào và phần mềm có thể cải thiện công việc ra sao; (2) tay nghề kỹ thuật (technical skills): biết được cách thức kết nối hệ thống, điều khiển hệ thống…; (3) kỹ năng quản lý dự án (project management skills) biết được phải làm gì để công việc thực hiện đúng lúc với ngân sách cho trước… Nhà cung cấp dịch vụ cũng như khách hàng đều có thể giỏi ở cả 3 lĩnh vực hoặc chẳng giỏi ở lĩnh vực nào. Thị trường luôn bị phân mảnh, trừ trường hợp độc quyền, nên rất khó đánh giá chất lượng trừ khi đã biết rõ đối tác. Giải pháp là thuê một nhà tư vấn có thể đánh giá nhà cung cấp. Một cách đánh giá khác là thực hiện một tiểu dự án với nhà cung cấp. Cả 2 giải pháp này đều tốt nếu công ty muốn xây dựng một quan hệ hợp tác lâu dài.
- Linh hoạt: gia công phần mềm đồng nghĩa với khả năng linh hoạt. Khi phải đối mặt với một dự án lớn nhưng trong một thời hạn ngắn, sử dụng hợp đồng gia công sẽ giúp công ty giới hạn số lượng nhân viên mới và nhân viên quản lý. Công ty có thể tiếp cận lượng lập trình viên gấp nhiều lần khả năng nội tại của mình.
- Lợi ích chi phí: hợp đồng gia công có chi phí thấp hơn nhiều việc thuê lập trình viên, nhất là đối với các công ty mới thành lập (start-up). Lợi ích chi phí của outsourcing rất khó bị đánh bại.
- Độc lập: nhiều công ty phần mềm cũng như các nhà đầu tư không thể đưa ra những phân tích độc lập về sản phẩm của chính mình hoặc là của đối thủ cạnh tranh. Các công ty gia công phần mềm có thể có khả năng phân tích sản phẩm của nhiều công ty khác nhau qua đó đánh giá các tiêu chí cho khách hàng.

Có thể kết hợp giải pháp kinh doanh hiệu quả với một mô hình gia công phần mềm qua đó chuyển giao các giải pháp phần mềm tương ứng, giúp công ty nhận biết được tiềm năng kinh doanh thực sự của mình. Hãng BrickRed của Ấn Độ áp dụng 2 mô hình:

Mô hình từ xa (offsite/offshore models):
Lớp thứ nhất (offsite) thường bao gồm một Trung tâm dịch vụ dự án (project services center), là điểm giao tiếp với khách hàng. Nhóm dịch vụ dự án đảm nhiệm:
- Phân tích (analysis)
- Lập kế hoạch (planning)
- Cấu trúc kỹ thuật (technical architechture)
- Thiết kế bậc cao (high-level design)
- Chuyển giao (delivery)
- Điều phối (coordination) mọi giao tiếp giữa khách hàng và Trung tâm thực hiện dự án (project execution center).
Lớp thứ hai (offshore) là Trung tâm thực hiện dự án thường ở một khu vực hay nước khác. Trung tâm từ xa này bao gồm một nhóm phát triển điều hành bởi giám đốc dự án. Nhóm thực hiện dự án đảm bảo các khâu:
- Thiết kế chi tiết (detailed design)
- Xây dựng (construction)
- Kiểm tra (testing)
- Tư liệu (documentation)

Nhóm offsite thực hiện hầu hết quy trình thiết kế và khai thác trong khi nhóm offshore tập trung vào phát triển và kiểm tra.

Mô hình tại chỗ (onsite/offshore models)
Ở nơi mà bản chất dự án đòi hỏi sự kết hợp hay giao tiếp cao độ, mang tính liên tục hoặc khi có yêu cầu đặc biệt của khách hàng, mô hình tại chỗ (onsite) được sử dụng.

Giám đốc onsite làm việc tại chỗ với khách hàng, điều phối các hạng mục liên quan tới dự án giữa Trung tâm phát triển từ xa (offshore development center) va khách hàng. Sự có mặt tại chỗ này có thể chỉ đòi hỏi một nguồn lực đơn lẻ hoặc toàn bộ nhóm dịch vụ dự án, tùy theo bản chất, quy mô và độ phức tạp của công việc phát triển ban đầu. Đặc trưng quan trọng của mô hình này là:
- Đòi hỏi một người điều phối hoặc một giám đốc dự án tại chỗ.
- Thành phần onsite có thể bao gồm một hay nhiều nguồn lực tùy vào quy mô và tính phức tạp của dự án. Phần lớn công việc có thể chuyển cho đơn vị thực hiện từ xa. Điều này có thể tiết kiệm chi phí cho khách hàng.

Cần chú ý rằng chẳng có hình thức tài liệu nào, dù dễ hiểu đến đâu, có thể trao ngay cho nhà cung cấp dịch vụ mà công ty có thể hoàn toàn an tâm mình sẽ nhận được những gì mình muốn. Các tài liệu tin cậy chỉ có thể là kết quả của quá trình kiểm tra và phân tích, thường được đánh dấu bằng chuỗi tài liệu:
- Yêu cầu đề xuất RFP (request for proposal): tài liệu này tìm hiểu khả năng của nhà cung cấp dịch vụ, mô tả các yêu cầu trên góc độ kinh doanh và góc độ sản phẩm, thiết lập một trục thời gian cho dự án và đưa ra giá ước tính.
- Đề xuất các bước công việc SOW (statement of work): bắt đầu với các mô tả cao cấp về nhu cầu kinh doanh và giải pháp của nhà cung cấp dịch vụ, tính đến cả tình huống hệ thống sụp đổ. Tài liệu này cũng cần mô tả cơ chế chuyển giao, tiêu chí  và thủ tục chấp nhận, kế hoạch thời gian và giá cung cấp giải pháp. SOW cũng bao gồm các vấn đề pháp lý và hợp đồng như quyền sở hữu tài sản, điều khoản và điều kiện thanh toán, giới hạn tin cậy…
- Chi tiết yêu cầu kinh doanh (business requirement specification)  và chi tiết chức năng (functional specification): sau khi được chọn, nhà cung cấp thường phải thực hiện phân tích các yêu cầu, tiếp xúc với những người điều hành và người sử dụng cuối cùng (end user). Các đánh giá độc lập của họ sẽ giúp đảm bảo đáp ứng đúng nhu cầu kinh doanh. Thông qua phân tích, nhà cung cấp sẽ rà soát lại SWO bao gồm giá cho các bước thiết kế, phát triển và khai thác rồi đưa ra các chi tiết yêu cầu kinh doanh  và chức năng. Yêu cầu kinh doanh cho biết sản phẩm là gì còn chi tiết chức năng trình bày cách làm ra sản phẩm đó.

Khách hàng và nhà cung cấp đều cần tôn trọng quy trình này. Ngoài chi tiết về sản phẩm, để dự án thành công, chi tiết về phương thức phối hợp giữa hai bên đối tác cũng là yếu tố quyết định sự thành công.

Tài liệu tham khảo:
- How to Succeed with Outsourced Product Development, Bharat Khatau, DM Review, 28/05/2004.
- IT Outsourcing, BrickRed, 2004.
- Outsourcing Glossary, OffshoreXperts, 2004.
- Offshoring: Business Models, ROI and Best Practices, Marcia Robinson & Ravi Kalakota, 23/1/2004.

(Tổng hợp)

Trịnh Minh Giang
vietmanagement.com | 01.03.2004

Nếu hệ thống xử lý chuyển giao dữ liệu OLTP tập trung vào việc thu thập, lưu trữ và biến đổi dữ liệu một cách chuẩn xác, thì OLAP (OnLine Analytical Processing) tập trung vào việc sử dụng các dữ liệu đã được biến đổi vào việc ra quyết định sản xuất kinh doanh. OLAP là một mục trong các phần mềm cơ sở dữ liệu cung cấp giao diện qua đó người sử dụng có thể biến đổi hoặc giới hạn các dữ liệu sơ khai tuỳ theo các hàm đã định nghĩa hoặc do chính người sử dụng định nghĩa, sau đó nhanh chóng kiểm tra các kết quả trong các chiều khác nhau của dữ liệu.

OLAP trước hết bao gồm việc tập hợp một số lượng khổng lồ các dữ liệu hết sức đa dạng, có thể là hàng triệu mục dữ liệu trong các mối quan hệ phức tạp. Mục tiêu của OLAP là phân tích các mối quan hệ đó và tìm kiếm các mô hình, xu hướng, và các ngoại lệ.

OLAP cũng được định nghĩa là hình thức phân tích nhanh thông tin đa chiều (multidimension) được chia sẻ giữa những người sử dụng, hỗ trợ xử lý các kết quả theo lô gíc và nguyên tắc thống kê, thực hiện các yêu cầu về bảo mật và các yêu cầu về cập nhật đồng thời (tức là khi hai transaction cùng diễn ra). Hệ thống phải cung cấp dữ liệu dưới nhiều góc độ (tính đa chiều), kể cả khả năng hỗ trợ đa cấp (multi hierarchies).

Trong mô hình dữ liệu OLAP, thông tin được định nghĩa như các khối hộp (cubes) với các chiều (các mục mô tả) và các thước đo (các giá trị lượng hoá). Với mô hình dữ liệu đa chiều, người sử dụng có thể dễ dàng lập những truy vấn (query) phức tạp, sắp xếp dữ liệu trên một báo cáo, chuyển từ giản lược sang dữ liệu chi tiết, lọc và phân tách dữ liệu thành các tập hợp phụ (subset). Ví dụ, các chiều đặc thù trong một khối hộp chứa các thông tin bán hàng gồm thời gian, vị trí, sản phẩm, kênh phân phối, tổ chức, doanh số dự trù và trên thực tế. Các thước đo đặc thù có thể bao gồm doanh thu ($), đơn vị bán, tồn kho, thu nhập, và chi phí.
Trong mỗi chiều của một mô hình dữ liệu OLAP, dữ liệu có thể được sắp xếp trong một hệ phân bậc theo mức độ chi tiết của dữ liệu. Ví dụ, trong chiều thời gian có thể có 3 mức: năm, tháng, và ngày. Tương tự, trong chiều địa lý có thể có các mức: nước, vùng, tỉnh, và thành phố. Cá biệt có mô hình dữ liệu OLAP chứa các giá trị đặc trưng riêng với từng mức của hệ phân bậc. Người sử dụng sẽ xem xét dữ liệu OLAP sẽ truy cập theo các mức độ để biết thông tin nào nhiều hay ít chi tiết hơn.

Những thành phần mà OLAP sử dụng để thực hiện các dịch vụ bao gồm:
Nguồn dữ liệu: Các cơ sở dữ liệu OLTP và các nguồn dữ liệu hợp lệ khác chứa các dữ liệu có thể chuyển đổi thành dữ liệu OLAP trong kho lưu trữ.
Kho trung gian: Nơi lưu trữ và xử lý dữ liệu được tập hợp sau đó được sắp xếp, sàng lọc, và chuyển đổi thành dữ liệu OLAP hữu ích.
Máy chủ lưu trữ: Các máy tính chạy cơ sở dữ liệu liên kết chứa các dữ liệu cho kho lưu trữ, và các máy chủ quản lý dữ liệu OLAP (warehouse server).
Ứng dụng thông minh: Các bộ công cụ và ứng dụng thực hiện truy vấn dữ liệu OLAP và cung cấp các báo cáo và thông tin cho những người ra quyết định của doanh nghiệp (business intelligence).
Siêu dữ liệu: Các đối tượng như các bảng biểu trong cơ sở dữ liệu OLTP, các khối trong kho lưu trữ dữ liệu, và các bản ghi mà ứng dụng tham chiếu tới các đoạn dữ liệu khác nhau.

Việc chuyển đổi dữ liệu OLTP sang dữ liệu OLAP trong kho lưu trữ được thực hiện thông qua các quy trình sau:
Hợp nhất dữ liệu: tất cả các dữ liệu liên quan tới các mục đặc trưng (sản phẩm, khách hàng, hay nhân viên) phải có khả năng hợp nhất từ nhiều hệ thống OLTP tới một hệ thống OLAP đơn. Quy trình hợp nhất phải giải quyết được sự khác nhau về mã hoá giữa các hệ thống OLAP, phù hợp với các dữ liệu chung được sử dụng ở cả hai hệ thống có thể bằng cách so sánh các trường tương tự, có thể biến đổi dữ liệu lưu trữ từ nhiều loại dữ liệu khác nhau trong mỗi hệ thống OLTP thành một loại dữ liệu duy nhất được sử dụng trong hệ thống OLAP.
Các hệ thống cung cấp các dữ liệu đầu vào cho một hệ thống OLAP không nhất thiết phải là các hệ thống OLTP truyền thống mà có thể được lưu trữ ở nhiều dạng hợp lệ, chẳng hạn như các bản ghi Microsoft Excel trong một tệp được chia sẻ.
Quét dữ liệu: Việc hợp nhất dữ liệu OLTP vào một kho dữ liệu (data warehouse) tạo điều kiện quét dữ liệu. Một số hệ thống OLTP đánh vần các đề mục khác nhau, hoặc quá trình hợp nhất có thể gây ra các lỗi chính tả. Sự không thống nhất này phải được chỉnh sửa trước khi dữ liệu có thể được nhập vào kho lưu trữ phục vụ cho hệ thống OLAP.
Tập hợp dữ liệu: Dữ liệu OLTP ghi nhận tất cả các chi tiết của transaction. OLAP chỉ truy vấn những dữ liệu tổng kết cần thiết, hoặc các dữ liệu được tập hợp bằng một số quy tắc nhất định. Ví dụ, một truy vấn lấy tổng doanh thu hàng tháng cho mỗi sản phẩm trong năm trước sẽ chạy nhanh hơn nếu cơ sở dữ liệu chỉ có các dòng tổng kết doanh thu hàng ngày (hoặc từng giờ) của mỗi sản phẩm, so với truy vấn phải quét tất cả các bản ghi chi tiết trong vòng 1 năm. Mức độ tập hợp dữ liệu trong kho lưu trữ phụ thuộc vào số lượng các yếu tố thiết kế (giống như lập trình hướng đối tượng).
Sắp xếp dữ liệu: Khi dữ liệu OLTP được chuyển vào kho lưu trữ, chúng sẽ phải được biến đổi theo cách sắp xếp hợp lý hơn đối với nhu cầu phân tích nhằm đưa ra quyết định và hạn chế tiêu phí thời gian. Quá trình thiết lập kho lưu trữ bao gồm cả việc sắp xếp lại dữ liệu OLTP, lưu trong các bảng biểu liên kết, thành dữ liệu OLAP được lưu trong các khối đa chiều. Dữ liệu sau đó được tải vào kho lưu trữ.
Truy cập và phân tích dữ liệu: Khi dữ liệu đã được tải vào kho lưu trữ, OLAP cung cấp khả năng truy cập, xem, và phân tích dữ liệu với độ linh hoạt và hiệu quả cao. OLAP trình bày dữ liệu thông qua mô hình dữ liệu tự nhiên và trực quan, giúp cho người sử dụng xem và hiểu một cách tốt nhất những thông tin trong kho lưu trữ. Từ đó cho phép người sử dụng nhận biết được giá trị của dữ liệu.

OLAP sau đó tăng tốc độ chuyển giao thông tin tới người sử dụng các cấu trúc dữ liệu đa chiều này bằng cách tính toán các giá trị trong dữ liệu trước khi thực hiện lệnh. Sự kết hợp giữa khả năng duyệt dữ liệu dễ dàng và kết qủa nhanh chóng cho phép người sử dụng xem và phân tích dữ liệu nhanh và hiệu quả hơn so với các công nghệ chỉ liên kết trong cơ sở dữ liệu. Từ đó, người sử dụng sẽ có nhiều thời gian hơn trong việc phân tích dữ liệu và tiết kiệm được thời gian hơn trong việc phân tích cơ sở dữ liệu.

Trịnh Minh Giang
vietmanagement.com | 26.02.2004

Các ứng dụng truyền thông trong kinh doanh xử lý các dữ liệu nhằm đưa ra các thông tin cần thiết. Ví dụ việc xử lý đơn đặt hàng, đặt chỗ máy bay, kiểm soát tín dụng… đều là các chuyển giao (transaction) dữ liệu kinh doanh. Mỗi chuyển giao được định nghĩa là một đơn vị xử lý dữ liệu kinh doanh riêng biệt tạo nên một thực thể lô gíc trong ứng dụng. Đầu ra của quy trình xử lý chuyển giao dữ liệu, nếu cần thiết, sẽ được lưu trữ trong kho dữ liệu (data warehouse), và có thể được xử lý tiếp qua qúa trình xử lý phân tích dữ liệu trực tuyến phục vụ cho việc ra quyết định sản xuất kinh doanh.

Dữ liệu (data), nguyên gốc Latin có nghĩa là “that which is given”. Dữ liệu không tự nhiên mà có mà là kết quả của quá trình thu thập. Chẳng hạn trong các ngành khoa học, thu thập dữ liệu thường liên quan tới các kỹ thuật quan sát và ghi chép, là dạng sơ khai trước khi cho ra các kết quả khoa học. Thông tin là những dữ liệu đã được chuyển đổi thành dạng có nghĩa. Quá trình xác định mối quan hệ giữa các dữ liệu đòi hỏi các kiến thức cần thiết về khả năng nhận thức và nắm bắt chuỗi thông tin cũng như phương thức làm cho thông tin đó có khả năng đáp ứng một nhiệm vụ cụ thể. Trong quản lý, giá trị của thông tin có liên quan trực tiếp tới việc thông tin đó giúp đạt được các mục tiêu của tổ chức.

Khái niệm xử lý chuyển giao dữ liệu trực tuyến: Các ứng dụng xử lý chuyển giao dữ liệu trực tuyến – OLTP (OnLine Transaction Processing) là những ứng dụng giúp user truy cập trực tiếp thông tin theo hình thức ứng dụng client/server. OLTP bao gồm một dãy lệnh: thu nhận (gathering) dữ liệu đầu vào, xử lý (processing) dữ liệu, và cập nhật (updating) dữ liệu cũ với dữ liệu mới được nhập và xử lý.

Mỗi một “điệp vụ”, ứng dụng OLTP chỉ xử lý một transaction. Ví dụ transaction đầu vào yêu cầu một bảng cân đối tài khoản, transaction sau sẽ cập nhật bản cân đối đó. User có thể truy cập trực tuyến vào hệ thống và dữ liệu. Trong một môi trường xử lý chuyển giao dữ liệu, nhiều user (chẳng hạn các nhân viên đặt vé máy bay hay các nhân viên ngân hàng tại quầy) xử lý lặp đi lặp lại các transaction, và yêu cầu phản hồi (response) nhanh chóng đối với mỗi transaction.

Trong khi dữ liệu đang được một transaction cập nhật, có thể có hoặc không một khoá ngăn không cho transaction khác truy cập dữ liệu. OLTP là phương thức hiệu quả khi các user muốn:
- Xử lý các dữ liệu đơn vô hạn định với số lượng và tần số không thể ước lượng.
- Truy cập tức thì vào dữ liệu đã được cập nhật, phản ánh các transaction trước đó.
- Thay đổi dữ liệu tức thì để phản ánh transaction vừa xử lý.

Các chức năng cơ bản của OLTP: cùng với khả năng truy cập và cập nhật các dữ liệu chia sẻ, các hệ thống OLTP còn hỗ trợ các user khả năng truy cập trực tuyến (online), khả năng truy cập tức thời (availability), khả năng phản hồi nhanh chóng (response), và tiết kiệm chi phí đối với từng transaction (low cost).

Truy cập trực tuyến: để truy cập, user cần một thiết bị đầu cuối (terminal) hoặc một máy trạm (workstation) nối với hệ thống. Kết nối vật lý có thể thông qua mạng nội bộ LAN, mạng mở rộng WAN (bao gồm cả mạng nội thị MAN), hay internet. Kết nối lô gíc được cung cấp bởi hệ thống OLTP hoặc riêng lẻ, hoặc được liên kết với một phương thức truy cập truyền thông và trình điều khiển mạng.

Truy cập tức thời: một hệ thống OLTP phải luôn sẵn sàng khi bất cứ một nhân viên nào của công ty có nhu cầu truy cập. Ngày nay, ngày càng có nhiều công ty đòi hỏi lich trình làm việc 24 giờ mỗi ngày, và thậm chí 7 ngày mỗi tuần. Khả năng truy cập tức thời có được thông qua chất lượng và công nghệ kết nối phần cứng, phần mềm, ứng dụng, và các thiết bị hay tiện ích tự động phục hồi (recover) từ bất cứ lỗi cấu tạo nào. Cùng với khả năng sửa lỗi, hệ thống OLTP cũng cần giảm thiểu ảnh hưởng của các hoạt động bất thường như nâng cấp phần cứng, thay đổi phần mềm, chuyển đổi công việc, lưu trữ dữ liệu, và tái cơ cấu tổ chức.

Phản hồi nhanh chóng: các nhân viên sử dụng hệ thống OLTP liên tục như một phần của công việc hàng ngày. Vì thế thời gian phản hồi phải có độ trễ đủ ngắn để duy trì hiệu quả công việc của user tại các terminal. Một hệ thống OLTP có khả năng ưu tiên các transaction, cho phép thực hiện trước các transaction được chỉ định. Và như vậy được coi là có khả năng phản hồi nhanh chóng với các transaction được chỉ định và có khả năng phản hồi chậm hơn, nhưng hợp lý, đối với các transaction khác. Để duy trì độ trễ phản hồi hợp lý ngay cả trong những giờ cao điểm có nhiều yêu cầu truy cập nhất, hệ thống OLTP còn được trang bị một cơ chế sắp xếp tối ưu.

Tiết kiệm chi phí: đại bộ phận các hệ thống OLTP được sử dụng cho các hoạt động cơ bản của doanh nghiệp. Chi phí xử lý mỗi transaction vì thế được tính là một phần chi phí sản xuất kinh doanh, cũng như là một phần nhỏ của giá trị kinh doanh từ dữ liệu được xử lý chuyển giao. Chi phí cho từng transaction chiếm một tỷ lệ trong tổng chi phí cần thiết của hệ thống để thực hiện transaction. Như vậy, mỗi transaction phải được sắp xếp, xử lý, và kết thúc một cách có hiệu qủa. Mỗi một bước thực hiện phải được tối ưu hoá để có hiệu quả xuyên suốt quá trình OLTP.

Trịnh Minh Giang
vietmanagement.com | 31.01.2004

Thomas Watson, cựu chủ tịch của IBM, vào năm 1943 từng nói “Tôi nghĩ trên thế giới sẽ chỉ tồn tại một thị trường cho 5 chiếc máy tính”. Còn A. G. Bell cũng tin rằng phát minh điện thoại của ông chỉ được dùng cho người khiếm thính. Cả hai ông đều đã nhầm khi mà ngày nay, các sản phẩm của họ đã và đang làm thế giới ngày càng trở nên nhỏ bé.

Bài viết này nhằm tóm lược vài nét lịch sử của máy tính, truyền thông và mạng thông tin.
Truyền thông gồm việc đưa thông điệp từ chủ thể và việc nhận và hiểu thông điệp của các đối tượng nhận thông điệp. Đây là đặc tính của bất cứ xã hội nào, từ loài kiến tý hon cho tới loài người thông minh. Người tiền sử giao tiếp thông qua việc ngôn ngữ ra dấu mà hiện nay vẫn còn tồn tại như cái gật đầu, bắt tay… và các hình vẽ. Cùng với việc hình thành xã hội là sự phát sinh nhu cầu truyền thông từ xa. Con người sử dụng tín hiệu lửa khói và thậm chí nhịp trống để báo hiệu từ xa. Việc truyền thông dựa trên giao tiếp mặt đối mặt hay truyền miệng từ người thứ ba. Các hình vẽ dần được thay thế bằng chữ viết và thư tín bắt đầu được sử dụng. Bên cạnh đó, nhu cầu tính toán cũng hình thành cùng với lịch sử thương mại. Khoảng 5 ngàn năm trước ở Tiểu Á, bàn tính đã được các thương gia sử dụng. Tới năm 1642, Blaise Pascal (1623-1662), khi đó mới 18 tuổi, đã chế tạo ra bàn tính Pascaline với 8 chữ số cho bố.
Công nghệ đã đem lại một bước ngoặt lớn cho truyền thông thông tin kể từ sau cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất (1712 – 1830) với phát minh của máy dệt và máy hơi nước. Thư tín và hàng hoá bắt đầu được vận chuyển bằng tàu hỏa và tàu biển chạy hơi nước. Chuyển biến kinh tế vào thế kỷ 18 đã làm thay đổi cảnh quan nước Mỹ. Đường xá và đường xe lửa được xây dựng khắp nơi. Tuy tốc độ truyền thông tin đã được cải thiện nhưng báo chí luôn ở trong tình trạng thông tin qúa đát. Khi người Mỹ du nhập về phía tây, nhu cầu về truyền thông liên lục địa tăng đáng kể. Thư tín lúc đó là một hệ thống không đáng tin cậy. Một người ở New England muốn gửi thư cho người thân ở Anh (England) phải gửi bằng đường biển với giá cắt cổ. Hệ thống thư tín trong đất liền còn được nối bằng các trạm ngựa. Một bức thư từ New York tới San Francisco phải mất 8 ngày trên lưng ngựa qua St. Joseph, Missouri, rồi Sacramento, California, sau đó lên tàu 4 tháng qua mũi Hảo Vọng (Cape Horn) tới San Francisco. Công việc kinh doanh vì thế khó mà dựa vào thư tín. Tốc độ của truyền thông khi đó nếu nhanh hơn đã có thể ngăn chặn được cuộc chiến Anh – Mỹ năm 1812 không nổ ra. Khi đó, nước Anh gửi đớcmotjcon tàu mang thông điệp “Nước Anh sẽ không can thiệp tới hệ thống hàng hải của Mỹ” trước khi Mỹ tuyên chiến 2 ngày. Tuy nhiên khi con tàu cập bến nước Mỹ thì chiến tranh đã nổ ra từ lâu.

Điện tín

Cùng với cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ hai (về điện và hóa chất), phát minh máy điện tín của Samuel F. B. Morse ra đời. Chắc ai cũng phải bồi hồi khi đọc những dòng đầu tiên mà Morse truyền qua hệ thống của mình: “Mẩu tin này được viết bởi tôi từ Washington tại Trạm cuối Baltimore lúc 8h45′ thứ 6 ngày 24 năm 1844, là mẩu tin đầu tiên được truyền đi từ Washington tới Baltimore bằng điện tín…”. đoạn tin được gửi bằng cách gõ một loại mã cho từng chữ cái. Máy điện tín chuyển các mã chấm và gạch này thành các xung điện tương ứng và truyền qua dây điện tín. Bộ mã Morse dần trở nên hoàn chỉnh và là cơ sở cho bộ mã ASCII sau này (American Standard Code for Information Interchange). Các đường cáp xuyên lục địa và xuyên biển sau đó được xây dựng tạo điều kiện cho truyền thông quốc tế. Tập đoàn viễn thông đầu tiên ra đời khi ấy là Western Union của Mỹ thâu tóm 12 công ty, trong đó có công ty điện tín Western Union. Năm 1873, Western Union trở thành cổ đông chính trong công ty điện tín International Ocean, đặt một chân vào thị trường điện tín quốc tế. Tốc độ truyền thông đã trở nên nhanh và rẻ, tạo công ăn việc làm, nhất là cho phụ nữ. Thương mại giảm được độ trễ giao dịch, báo chí thu được thông tin nóng hổi. Tuy nhiên, bộ mã Morse quốc tế và bộ mã Morse của Mỹ vẫn chưa thống nhất. Việc truyền tin đòi hỏi kỹ thuật chuyên biệt và chỉ tới được nơi nào có cáp.

Điện thoại

Năm 1875, chiếc điện thoại đầu tiên ra đời nhờ phát minh của Alexander Graham Bell. Ông khám phá ra, khi thí nghiệm một mạch với một máy thu và hai máy phát, rằng máy thu có thể phát ra âm thanh khi điện được truyền qua nó và ngược lại, nó có thể tạo ra điện khi có âm thanh làm chuyển động lõi nam châm trong cuộn dây điện. Một điều lý thú nữa là điện biến thiên theo âm thanh. Cho đến năm 1884, người ta đã có thể gọi đường dài từ Boston tới New York City. Tuy nhiên, có lẽ Bell không thể hình dung được là ngày nay thậm chí cả phim ảnh cũng có thể truyền qua đường điện thoại. Phát minh của bộ chuyển mạch (switchboard) và bộ khuyếch đại (amplifier) đã đưa điện thoại đến từng gia đình. Không giống như điện tín, người dùng điện thoại không cần phải biết đến  bộ mã Morse và cũng chẳng phải đi đâu xa để gửi điện nữa.  Thông tin có thể được truyền đi tức thì và công việc kinh doanh cũng phát đạt nhờ điện thoại. Người bán có thể giao dịch trực tiếp với từng khách hàng. AT&T, tập đoàn điện tín điện thoại lớn nhất bấy giờ của Mỹ cùng với các công ty cùng ngành đã tạo thêm biết bao giá trị và công ăn việc làm. Khái niệm “thời gian thực” (real-time) bắt đầu hình thành.

Năm 1889, nhà phát minh người Mỹ Herman Hollerith (1860-1929) đã tìm cách tự động hoá việc tính kết quả điều tra dân số của Mỹ. Công việc này trước đó phải mất tới 10 năm tính toán cho mỗi lần điều tra. Hollerith sử dụng các thẻ đục lỗ để ghi thông tin qua một cỗ máy chạy bằng điện gọi là “Punch Card Tabulating Machine”. Mỗi thẻ như vậy có thể chứa 80 biến số và thay vì 10 năm, công việc tính toán thu lại chỉ còn 6 tuần. Hơn thế nữa, các thông tin chứa trong thẻ giảm thiểu được các sai sót. Hollerith sau đó thành lập công ty Tabulating Machine Company (TMC) vào năm 1896, đưa phát minh của mình vào thế giới kinh doanh. TMC đổi tên thành International Business Machines (IBM) vào năm 1924 sau một loạt cuộc sát nhập. Từ đó, chính phủ Mỹ và giới kinh doanh đều sử dụng các thẻ đục lỗ để lưu trữ dữ liệu. Năm 1944, IBM giới thiệu máy tính tự động cỡ lớn đầu tiên ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator), còn goi là Mark I, cho trường Đại học Harvard, có khả năng tự động tính các phép toán dài.

Thế hệ máy tính đầu tiên

Năm 1945, máy tính đầu tiên được thiết kế bởi John von Neumann (1903-1957) với tên gọi Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) với một bộ nhớ cho cả chương trình lưu trữ và dữ liệu. Yếu tố chính trong cấu trúc máy của Neumann là bộ xử lý trung tâm (CPU) cho phép mọi chức năng tính toán sử dụng một nguồn duy nhất. Năm 1951, máy tính UNIVAC I (Universal Automatic Computer) thiết kế bởi Remington Rand trở thành sả phẩm máy tính thương mại đầu tiên sử dụng đặc tính mới trên. Cục điều tra dân số Mỹ và General Electric đều sử hữu các máy UNIVAC. Mỗi chiếc máy thế hệ đầu tiên chạy bằng một chương trình mã nhị phân gọi là ngôn ngữ máy. Điều này làm giảm tốc độ xử lý và tính linh hoạt của máy tính. Dữ liệu được lưu trữ thông qua việc sử dụng các ống chân không, làm máy tính có kích thước rất lớn.

Thế hệ máy tính thứ hai

Phát minh thiết bị bán dẫn năm 1948 đã thay thế các ống chân không trong ti vi, đài và máy tính. Kich thước của máy tính nhờ đó đã giảm đi đáng kể. Ngôn ngữ máy được thay thế bằng ngôn ngữ assembly (tập hợp), cho phép các mã lập trình ngắn gọn thay thế các mã nhị phân dài dòng và khó hiểu. Rất nhiều các dòng máy tính thương mại ra đời như Burroughs, Control Data, Honeywell, IBM, Sperry-Rand… được sử dụng trong các tổ chức chính phủ, các trường đại học cũng như các tổ chức kinh doanh. Các nghề nghiệp mới xuất hiện như lập trình, phân tích hệ thống… cùng với ngành công nghiệp phần mềm.

Thế hệ máy tính thứ ba

Tuy thay thế được các ống chân không, các thiết bị bán dẫn có một nhược điểm là tạo nhiệt lượng lớn có thể làm hỏng các bộ phận nhạy cảm bên trong máy tính. Việc sử dụng đá thạch anh (silicon) đã khắc phục được điều này. Năm 1958, kỹ sư Jack Kilby của Texas Instruments đã chế tạo thành công mạch tích hợp (IC). Tiếp đó, rất nhiều bộ phận có thể được đặt trong một con chip duy nhất và máy tính cứ thu nhỏ dần kích thước. Một điểm nổi bật khác của các máy tính thế hệ thứ 3 là việc ra đời hệ điều hành cho phép máy tính có thể chạy nhiều chương trình cùng một lúc thông qua một chương trình trung tâm kiểm soát và điều phối bộ nhớ.

Khi các máy tính ngày càng phát triển, nhu cầu kết nối các máy lại với nhau để chia sẻ bộ nhớ, phần mềm và thông tin cũng như giao tiếp qua lại dần được hình thành. Chiếc modem đầu tiên được bán vào năm 1962 là Bell 103 của AT&T. Đây là một thiết bị nhận dữ liệu số hoá từ máy tính, hiệu chỉnh (modulate) thành tín hiệu tương tự (analogue) để truyền qua đường điện thoại. Ở đầu bên kia, một modem khác làm công việc tái hiệu chỉnh (demodulate) các tín hiệu đó thành dạng số mà máy tính nhận biết được. Tên gọi “MODEM” xuất phát từ 2 chức năng chính là “MOdulate” và “DEModulate”. Chiếc modem đầu tiên có thể truyền dữ liệu với tốc độ 300bps.

Tháng 8/1962, J.C.R. Licklider của học viện công nghệ Masachusette (MIT), trưởng bộ phận nghiên cứu máy tính của Cơ quan ARPA (Advanced Research Project Agency) của Mỹ, đã đưa ra khái niệm mạng “Galactic Network” miêu tả một xã hội tương tác thông qua mạng máy tính. Ông phác họa hình ảnh một hệ thống máy tính toàn cầu qua đó bất cứ ai cũng có thể truy cập dữ liệu và tải về các phần mềm. Tới năm 1965, hai nhà nghiên cứu Lawrence G. Roberts và Thomas Merrill của MIT đã thử kết nối máy tính TX-2 từ Massachusette tới máy tính Q-32 ở California bằng đường điện thoại quay số tốc độ chậm. Có thể coi đây là mạng máy tính đầu tiên với khả năng chạy chương trình và truy cập dữ liệu từ máy trạm. Mạng máy tính cho phép các máy cá thể tạo thành một tổ hợp điện tử. Một số khái niệm mới được hình thành: mạng LAN (Local Area Network), mạng nội bộ, kết nối các máy tính trong một phạm vi giới hạn như trong một toà nhà; mạng WAN (Wide Area Network), mạng mở rộng, kết nối các máy tính ra ngoài phạm vi giới hạn và có thể kết nối các mạng LAN với nhau… Cũng trong năm này, IBM phát triển hệ thống đặt vé SABRE (Semi-Automatic Business-Related Environment) cho American Airlines. Hệ thống này nối các máy tính truyền dữ liệu về số ghế và tư liệu khách hàng trên hơn 50 thành phố.

Năm 1964, IBM đưa ra máy System/360, máy tính đầu tiên sử dụng được phần mềm trao đổi và các thiết bị ngoại vi. System/360 có tốc độ vượt trội nhờ công nghệ Solid Logic sử dụng gốm cho mạch điện, tin cậy hơn chất bán dẫn trước đó.

Cuối năm 1966, Robert cùng ARPA đã phát triển khái niệm mạng máy tính ứng dụng phương pháp chuyển mạch gói và thiết lập dự án mạng ARPANET. Lúc này, IBM vừa trình làng hệ kiểm soát thông tin khách hàng  CICS (Customer Information Control System), cùng phát triển với Michigan Bell. Đây là hệ thống theo dõi giao dịch trực tuyến, thực hiện được nhiều truy vấn tới cùng một tệp dữ liệu với tốc độ cao.

Năm 1968, ARPA trao hợp đồng ARPANET cho BBN Technology. Hệ thống mạng được xây dựng năm 1969, nối 4 đầu mút: Đại học California tại Los Angeles, SRI tại Stanford, Đại học California tại Santa Barbara, Đại học Utah. Mạng kết nối với tộc độ 50 Kbps sử dụng giao thức mạng NCP truyền dữ liệu cho phép giao tiếp giữa các máy chủ (host) trên cùng một mạng. Cũng trong năm 1968, thế hệ máy IBM System/360 Model 85 xuất hiện với bộ nhớ đệm (buffer memory), tăng tốc độ truy xuất thông tin hơn 12 lần bộ nhớ chính (main-core memory).

Chương trình e-mail đầu tiên được Ray Tomlinson của BBN viết vào năm 1972 cho phép người sử dụng gõ địa chỉ máy tính đích và gửi thông điệp (giống như giấc mơ của Samuel F. B. Morse) thông qua các máy trạm nối mạng. Có thể coi Internet là thành quả của việc đầu tư nghiên cứu và phát triển hạ tầng thông tin. Cùng với công nghệ chuyển mạch gói, chính phủ, các ngành và học viện đã trở thành đối tác phát triển và khai thác mạng máy tính toàn cầu.

Thế hệ máy tính thứ tư

Năm 1970, IBM System/370 ra đời với công nghệ bộ nhớ ảo (virtual memory), kỹ thuật sử dụng một phần đĩa cứng cung cấp bộ nhớ cần thiết cho phần mềm. Lúc này, IBM cũng giới thiệu khái niệm về cơ sở dữ liệu cho phép thông tin lưu trữ trong máy tính được sắp xếp thành các bảng giản đơn để người sử dụng có thể quản lý và truy cập mà không cần biết về kỹ thuật.

Con chip Intel 4004 năm 1971 đã đánh dấu một bước tiến thần kỳ trong công nghệ mạch tích hợp khi tất cả các thành phần của máy tính (bộ xử lý trung tâm, bộ nhớ, bộ kiểm soát input, output) đều được tích hợp vào một chip nhỏ bé. Bộ vi xử lý đã có thể được sản xuất hàng loạt cho cả các ứng dụng trong lò vi sóng, ti vi, ô tô… Đĩa mềm, ra đời vào thời gian này, trở thành tiêu chuẩn để lưu trữ dữ liệu cá nhân. Năm 1972, chip Intel 8008 ra đời với tốc độ gấp đôi đã khiến Bill Gates khi ấy mới 16 tuổi, cùng Paul Allens thành lập công ty Traf-O-Data bán máy tính sử dụng trìh ứng dụng cho con chip này.

Năm 1973, giao thức mạng TCP/IP được DARPA phát triển cho phép máy tính của các mạng khác biệt có thể kết nối và giao tiếp được với nhau. Đây là năm mà IBM thiết kế thành công hệ thống thanh toán và kiểm kê siêu thị (supermarket checkout station) sử dụng lăng kính, thấu kính và tia laser để đọc mã sản phẩm. Đồng thời, khách hàng của các ngân hàng rút tiền, chuyển tiền và thực hiện các nghiệp vụ ngân hàng khác thông qua thiết bị giao dịch IBM 3614, hình ảnh của các máy rút tiền tự động ATM ngày nay (Automatic Teller Machines).

Hai năm sau, năm 1975, con chip 8800 ra đời với sức mạnh gấp 10 lần chip 8008 mà Traf-O-Data đã dùng, được gắn trên máy Altair do Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS) chào bán. Đây là một máy điện toán nhỏ được xem như chiếc PC thành công đầu tiên trên thế giới với cấu trúc board mở chứa các slot (khe cắm) làm sẵn, mở đường cho sự phát triển của máy tính sau này. Cùng năm đó, IBM tung ra một loạt máy tính PC IBM 5100, và sau đó là 5110, 5120, Data master, 5150 PC tuy nhiên giá bán còn khá cao. Traf-O-Data dồn sức viết ngôn ngữ BASIC mới cho Altair và sau đó MITS không những đã mua BASIC (licensing) mà còn cấp nơi làm việc cho Bill Gates và Paul Allens. Traf-O-Data được đổi tên thành Micro-Soft, rồi sau đó trở thành “Microsoft” tại bang New Mexico vào ngày 26/11/1976.

Vào cuối thập kỷ 70, các công ty lớn, kể cả IBM và DEC, không tin tưởng mấy vào tương lai của máy tính cá nhân. Tuy nhiên IBM vẫn xúc tiến các hoạt động thăm dò khả năng phát triển của máy tính cá nhân so với các sản phẩm máy tính lớn của họ. Một kế hoạc bí mật được bàn bạc với Microsoft trong việc phát triển các phần mềm cho máy tính cá nhân trong trường hợp cần xuất xưởng tức thì. Đúng lúc này, Microsoft đang thương lượng mua lại hệ điều hành Q-DOS của Seattle Computer. May cho Microsoft là IBM lúc đó đã giữ quá kín kế hoạch của mình nên cuối cùng Q-DOS đã lọt vào tay Microsoft chỉ với giá 50 ngàn usd. Q-DOS sau trở thành MS-DOS, bước ngoặt lớn trong lịch sử của Microsoft nói riêng và của ngành công nghiệp tin học nói chung.

Sau khi xác định rằng máy tính không còn chỉ dành riêng cho các hoạt động kinh doanh lớn hay các hợp đồng với chính phủ mà đi vào đời sống hàng ngày. 12/8/1981, IBM giới thiệu máy tính cá nhân IBM PC sử dụng hệ điều hành 16-bit Microsoft MS-DOS v.1.0, cùng với Microsoft BASIC, Microsoft COBOL, Microsoft Pascal, và các trình ứng dụng khác của Microsoft. Máy tính này có 16 kilobyte bộ nhớ (mở rộng tới 256 kilobyte), có đĩa mềm và màn hình màu. Sang năm 1982, số lượng người sử dụng máy tính cá nhân đã tăng từ 2 triệu lên 5,5 triệu. Mười năm sau đó, số lượng PC vượt ngưỡng 65 triệu máy. Máy tính vẫn tiếp tục thu nhỏ kích thước và tăng tốc độ, từ máy để bàn (desktop) tới máy xách tay (laptop) rồi máy bỏ túi (palmtop). Cùng với sự phát triển của máy Macintosh, Apple đã cộng tác chặt chẽ với Microsoft để phát triển giao diện đồ hoạ dùng chuột. 2/5/1983, Microsoft giới thiệu Microsoft Mouse.

Máy tính của những năm 80 được gọi là thế hệ máy tính thứ năm với tốc độ cực cao. 20/11/1985, Microsoft ra mắt phiên bản hệ điều hành Microsoft Windows đầu tiên, một hệ điều hành mở rộng của MS-DOS sử dụng môi trường đồ hoạ. Cũng trong năm này, IBM đưa ra mạng LAN sử dụng cấu trúc token-ring có thể chia sẻ máy tính, máy in, dự liệu và các thiệt bị khác trong cùng một toà nhà. Cấu trúc token-ring trở thành tiêu chuẩn cho các mạng LAN sau đó. Năm 1988, Microsoft và Ashton-Tate công bố Microsoft SQL Server, phần mềm máy dữ liệu chủ cho mạng LAN dựa trên hệ quản trị dữ liệu của Sybase.
6/4/1992, Microsoft chào bán bản nâng cấp Microsoft Windows 3.1 với hơn 1.000 điểm được cải tiến. Windows 3.1 đã thành công trên mức mong đợi với hơn 1 triệu đơn đặt hàng trước trên khắp thế giới. 23/6/1992, Bill Gates được đích thân tổng thống Bush trao tặng huân chương quốc gia về Thành tựu khoa học công nghệ. Trong năm này, IBM chào bán máy xách tay ThinkPad với con chuột được gắn giữa bàn phím có cái tên mới TrackPoint. 24/5/1993, Windows NT ra đời. Ngày 8/9/1994, Microsoft công bố tên gọi Windows 95 cho phiên bản Windows sắp tới, bí danh là “Chicago”, với chủ ý là sẽ chào bán phiên bản vào năm 1995 và bước đột phá kết thúc dòng phiên bản 3.x, thay xử lý 16-bit bằng 32-bit.
Trong thời gian này, Microsoft chỉ quan tâm tới các dịch vụ siêu thông tin của Prodigy, Compuserve và American Online. Sau khi không thành công trong việc thương lượng mua lại công ty nhỏ nhất trong 3 công ty là American Online, Bill mới quyết định phát triển dịch vụ trực tuyến độc quyền, bí danh là Marvel, tích hợp vào Windows 95. Cho đến tháng 10/1994, khi số lượng internet users tăng lên 10% mỗi tháng thì Mosaic Navigator của Netscape được chào bán, hàng ngàn users đã download phần mềm này từ trên mạng xuống để sử dụng. Lúc này, Microsoft mới huy động nhân lực phát triển một trình duyệt riêng cho Windows 95 sắp ra đời. Microsoft tiến hành đàm phán với 2 công ty Booklink Technologies đang phát triển trình duyệt riêng và Spyglass với quyền sử dụng phiên bản Mosaic đầu tiên. Đến cuối thang 12/1994, Booklink Technologies đã bán công trình của mình cho American Online, Microsoft buộc phải ký hợp đồng Spyglass để đảm bảo thời gian tung Windows 95 ra thị trường. 8/24/1995, Microsoft Windows 95, sau hai lần trì hoãn, đã chính thức ra mắt. Lúc này, giá trị 5% cổ phần của Microsoft đã lên tới 2,7 tỷ usd. 20/11/1995, MSN, “The Microsoft Network online service”, đã có hơn 525,000 thành viên chỉ trong vòng 3 tháng, trở thành nhà cung cấp dịch vụ internet trực tuyến lớn nhất thế giới.

Có mặt ở tất cả các nước, Internet ngày nay cung cấp một hệ thống dịch vụ bao gồm thư điện tử (e-mail), truyền dữ liệu (sử dụng giao thức ftp), truy cập từ xa Telnet, bảng tin (bulletin boards), nhóm tin tức (newsgroups) và đặc biệt là công nghệ World Wide Web (www). Từ năm 1994 tới 1999, số người dùng internet đã tăng từ 3 triệu lên tới 200 triệu. Sự tăng tốc của Internet và mạng máy tính đã tạo ra một sự dịch chuyển trong công nghệ thông tin. Khách hàng tập trung vào các giải pháp kinh doanh tổng hợp (integrated business solutions), một sự kết nối giữa giải pháp, dịch vụ, sản phẩm và công nghệ. Cuộc cách mạng về thương mại điện tử (e-commerce) xuất hiện làm thay đổi bộ mặt kinh tế  xã hội của thế giới. Năm 1996, IBM đưa ra hệ máy tính chỉ dùng mạng (network computer) IBM Network Station, sử dụng các ứng dụng chung qua mạng, giảm thiểu được các chi phí của một máy tính thường. IBM Network Station cho phép khách hàng tiết kiệm đáng kể khi ứng dụng hệ thống mạng vào kinh doanh (net-based business). IBM cũng đưa ra hệ quản trị dữ liệu mạng DB2 Universal Database, có khả năng truy vấn dự liệu kiểu ký tự cũng như kiểu văn bản, hình ảnh, âm thanh, phim và các đối tượng phức tạp khác. Có đến 70% thông tin trên thế giới được lưu trữ bằng hệ quản trị dữ liệu này. Năm 2000, Microsoft tung ra nền Microsoft.NET cho các phầm mềm và dịch vụ của mình. Đây là một bộ phần mềm công nghệ kết nối thông tin, người dùng, các hệ thống và thiết bị. Microsoft.NET dựa trên các dịch vụ Web – các khối ứng dụng nhỏ có khả năng kết nối với nhau và với các ứng dụng lớn khác trên internet. Các thành phần trong Microsoft.NET bao gồm: ứng dụng khách hàng thông minh “Smart Clients”, dịch vụ web “Web Services”, máy chủ “Servers”, công cụ phát triển “Developer Tools”.

Trịnh Minh Giang
vietmanagement.com | 31.01.2004

Ngày nay, kiến thức đã trở thành một nguồn lực mạnh mẽ trong kinh doanh hiện đại. Hơn bao giờ hết, tất cả các tổ chức kinh doanh trên thế giới đều tập trung phát triển hệ thống thông tin như một nguồn lực chủ chốt trong việc tạo ra ưu thế cạnh tranh cũng như tăng khả năng đáp ứng đối với thị trường. Các thuật ngữ mới như tình báo công nghiệp, lao động tri thức, thương mại điện tử, … càng ngày càng được nhắc đến nhiều cùng với sự ra đời của nền kinh tế tri thức.

Ứng dụng công nghệ thông tin trong sản xuất và điều hành doanh nghiệp hoàn toàn có khả năng giảm chi phí và thời gian cũng như tiết kiệm được các nguồn lực tiêu thụ. Bằng các hệ thống hỗ trợ ra quyết định DSS (Decision Support Systems), trí tuệ nhân tạo AI (Artificial Intelligence) hay các công cụ khai thác dữ liệu DMA (Data-Mining Agents), công nghệ thông tin còn giúp doanh nghiệp tăng hiệu quả hoạt động thông qua việc hỗ trợ quá trình thu thập, chọn lọc và phân tích thông tin để đưa ra các quyết sách thích hợp.
Cùng với khả năng phân tích thông tin hiệu quả từ nhiều nguồn như: nhà cung cấp, khách hàng, ngành, thị trường, nội bộ… công nghệ thông tin còn là tiền đề cho việc đổi mới sản phẩm và dịch vụ mà doanh nghiệp cung cấp, một chiến lược cạnh tranh mà bất cứ nhà quản lý nào cũng đều nghĩ tới.
Thêm vào đó, công nghệ thông tin cũng góp phần phát triển một hình thái kinh tế tương hỗ, kinh tế mạng, cung cấp một hạ tầng cơ sở mà ở đó các chủ thể kinh tế tồn tại như một nút mạng có thể tận dụng mọi ưu thế của mạng cho hoạt động sản xuất và kinh doanh của mình.
Ứng dụng công nghệ thông tin không chỉ có các tổ chức kinh doanh mà bản thân các cơ quan nhà nước cũng không thể nằm ngoài xu hướng chung. Khái niệm chính phủ điện tử (E-Government) có lẽ đã ra đời từ khi internet xuất hiện, tuy nhiên việc áp dụng còn là cả một bước đi dài không ít chông gai nhưng đầy hứa hẹn.