Làm thế nào toán học có thể xác định ai đó đã chết?

Đó là tít một bài báo trên trang tin tức SLATE, còn Hãng thông tin CNN thì chạy tít “Làm thế nào mà những tính toán đột phá tìm thấy đường đi của máy bay MH370?”.

Đó là chiếc máy bay của Hãng hàng không Malaysia mất tích ngày 8-3 cùng với 239 hành khách và nhân viên phục vụ.

Làm thế nào toán học có thể xác định ai đó đã chết? ảnh 1

Từ lúc đấy trở đi đã có không biết bao nhiêu phỏng đoán ly kỳ về số phận chiếc máy bay. Tất cả chấm dứt vào ngày 24-3 khi thủ tướng Malaysia tuyên bố máy bay 370 đã rơi ở vùng biển phía nam Ấn Độ Dương và không ai sống sót cả. Ông cũng nói là kết luận này dựa trên cơ sở “một kiểu phân tích chưa từng được sử dụng trong các cuộc điều tra như thế này”.

Tín hiệu “ping”

Ngay lập tức mọi người và đặc biệt là thân nhân của các hành khách đặt câu hỏi làm thế nào mà ông thủ tướng Malaysia có thể khẳng định như đinh đóng cột như vậy khi chưa tìm thấy bất kỳ mảnh vỡ nào của chiếc máy bay.

Ai cũng biết rằng toàn bộ liên lạc giữa máy bay và mặt đất đã bị ngắt và các rađa quân sự của Malaysia chỉ cho biết là máy bay đã đổi hướng khi mất tín hiệu. Sau đó là một khoảng trống mênh mông và người ta không có bất cứ dấu vết nào của chiếc máy bay ngoài tám tín hiệu “ping” vô cùng bé nhỏ phát ra từ một thiết bị radio trên máy bay trả lời tín hiệu thăm hỏi của vệ tinh Hãng truyền tin INMARSAT.

Số là các vệ tinh của Hãng truyền tin INMARSAT cứ mỗi tiếng một lần truyền đi một tín hiệu “ping” đến các thiết bị trong hệ thống và các thiết bị này sẽ phát tín hiệu trả lời. Mục đích chỉ để kiểm tra sự thông suốt thông tin. Máy bay 370 có thiết bị thuộc hệ thống INMARSAT. Các phi công không biết thiết bị này trên máy bay sẽ tự động trả lời tín hiệu thăm hỏi của vệ tinh.

Tín hiệu “ping” trả lời đầu tiên là ngay sau khi mất liên lạc với máy bay lúc 1g11 sáng. Tín hiệu “ping” trả lời cuối cùng là tín hiệu thứ tám lúc 8g11 sáng. Như vậy là máy bay còn bay hơn bảy giờ sau đó. Rất tiếc là các tín hiệu này không cho biết vị trí của máy bay.

Tuy nhiên, các nhân viên của Hãng truyền tin INMARSAT có ý tưởng phân tích tám tín hiệu trên bằng các phương pháp toán học để xác định đường đi của máy bay 370. Đây thật sự là một ý tưởng điên rồ. Chúng ta hãy thử tưởng tượng bầu trời rộng lớn ra sao và chúng ta chỉ nhận được tám tiếng “ping” mà không biết chúng từ đâu đến.

Cái hay của thuật toán

Trước tiên, người ta biết khoảng thời gian từ lúc vệ tinh phát đi tín hiệu thăm hỏi cho đến lúc nhận được tín hiệu trả lời từ máy bay. Người ta cũng biết trong một giây thì tín hiệu đi được bao xa. Với những dữ liệu này, người ta tính được khoảng cách từ vệ tinh đến máy bay tại từng thời điểm nhận tín hiệu “ping”.

Rất may là vệ tinh của Hãng INMARSAT là vệ tinh địa tĩnh, có nghĩa là nó luôn nằm ở một vị trí cố định so với Trái đất. Vì thế người ta biết chiếc máy bay nằm trên một cung tròn với tâm là vệ tinh và bán kính là khoảng cách tính được, nhưng không biết tại vị trí nào và nó bay theo phương nào.

Trong khi tìm cách tính toán chính xác khoảng cách trên, người ta lại phát hiện hướng đi của máy bay có thể dự đoán được từ tần số các tín hiệu “ping”. Điều này cũng giống như khi ta nghe tiếng tàu hỏa mà có thể đoán được tàu đang đi từ đâu đến. Lý do là âm thanh sẽ bị nén lại hay nở ra khi tàu chuyển động đến gần hoặc ra xa chỗ đứng của ta.

Tai ta có thể nhận biết được những biến đổi âm thanh này và nhờ đó ta biết hướng tàu chạy. Trong vật lý người ta gọi hiện tượng này là hiệu ứng Doppler.

Dựa theo các nguyên lý trên, nhân viên của Hãng INMARSAT đã lập nên một thuật toán cho phép tính toán hướng đi của chiếc máy bay 370. Thuật toán đã được các chuyên gia hàng không của Anh thẩm định và thử nghiệm. Khi chạy thuật toán này, người ta thấy chiếc máy bay chỉ có thể bay đến vùng biển phía nam Ấn Độ Dương, giống với các dự đoán trước đấy.

Thuật toán tuy không chính xác hoàn toàn nhưng nó cũng cho biết vùng biển cuối cùng nơi máy bay 370 có thể bay đến. Nơi này không có đất liền cho máy bay hạ cánh nên thủ tướng Malaysia mới có thể kết luận là không còn ai trên chiếc máy bay này sống sót sau hai tuần mất tích.

Đó chính là lý do mà trang mạng SLATE chạy tít “Làm thế nào mà toán học có thể xác định được ai đó đã chết?”.

Theo HÀ TRUNG (TTO)

Đừng bỏ lỡ

Tự hào 50 năm Thành phố mang tên Bác - Kỳ 3: TP.HCM kiến tạo hệ sinh thái chăm lo toàn diện cho người dân

Tự hào 50 năm Thành phố mang tên Bác - Kỳ 3: TP.HCM kiến tạo hệ sinh thái chăm lo toàn diện cho người dân

(PLO)- Sau 50 năm mang tên Bác, TP.HCM không chỉ ghi dấu bằng tốc độ đô thị hóa và tăng trưởng kinh tế, mà còn từng bước hoàn thiện hệ thống chăm lo người dân. Từ giáo dục, y tế đến an sinh xã hội, thành phố đang mở rộng các chính sách và mô hình phục vụ, hướng tới nâng cao chất lượng sống và mức độ thụ hưởng của nhân dân.

Đọc thêm

36 năm Pháp Luật TP.HCM: Hãy giữ mãi chất 'người Pháp Luật'

36 năm Pháp Luật TP.HCM: Hãy giữ mãi chất 'người Pháp Luật'LENS

(PLO)- Giữa báo Pháp Luật TP.HCM và tôi có sự đồng điệu về tư duy pháp lý - dân sinh. Tờ báo mang tính chất chính trị - pháp lý này là diễn đàn thân thuộc để tôi nêu quan điểm, góc nhìn của mình về lập pháp, giám sát tối cao bằng ngôn từ rất bình dân, gần gũi với đại chúng.

Thành lập Ban Nghiên cứu phát triển TP.HCM

Thành lập Ban Nghiên cứu phát triển TP.HCM

(PLO)- Ban Thường vụ Thành ủy TP.HCM quyết định thành lập Ban Nghiên cứu phát triển. Ông Trần Lưu Quang, Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Thành ủy TP.HCM làm Trưởng Ban.

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước: Không để nhà đầu tư phải đi qua quá nhiều cửa, mất nhiều chi phí

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước: Không để nhà đầu tư phải đi qua quá nhiều cửa, mất nhiều chi phí

(PLO)- Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm yêu cầu phải kiên quyết xử lý tình trạng chồng chéo, mâu thuẫn, thủ tục rườm rà và cách hiểu không thống nhất giữa các cơ quan, địa phương. Đặc biệt, không để nhà đầu tư phải đi qua quá nhiều cửa, mất quá nhiều thời gian và chi phí để triển khai một dự án hợp pháp.

36 năm Pháp Luật TP.HCM: Những ngày đầu giữ lửa

36 năm Pháp Luật TP.HCM: Những ngày đầu giữ lửa

(PLO)- Theo TS.LS Phan Trung Hoài, TS.LS Phan Đăng Thanh, nhà báo Lê Thọ Bình, luật sư Nguyễn Minh Tâm và những người góp sức xây dựng báo Pháp Luật TP.HCM qua nhiều thời kỳ thì các bài viết chính luận, ký sự pháp đình, phân tích pháp lý của báo đã để lại nhiều dấu ấn trong lòng bạn đọc.

Logistics thông minh và FTZ: Dư địa tăng trưởng mới cho TP.HCM

Logistics thông minh và FTZ: Dư địa tăng trưởng mới cho TP.HCM

(PLO)- Việc xây dựng hệ sinh thái logistics thông minh gắn với Khu thương mại tự do và áp dụng cơ chế thử nghiệm chính là những hạ tầng kích hoạt năng suất mới, hứa hẹn kéo giảm chi phí, thu hút FDI chất lượng cao và mở ra dư địa phát triển khổng lồ cho TP.HCM.