Vì sao dùng các tính toán toán học có thể thay thế cho diễn tập quân sự?

Chúng ta biết toán học có thể mô phỏng nhiều hiện tượng trong đời sống. Vậy liệu có thể dùng toán học để mô phỏng chiến tranh không?

Đánh cờ tướng là một hình thức mô phỏng chiến tranh rất sớm. Dù là cờ tướng hay cờ vua, người chơi đều dùng các quân cờ đại diện cho vua, tướng, xe, mã, tốt... rồi tiến hành cuộc truy đuổi, tấn công trên bàn cờ. Năm 1996, ở Mỹ, người ta đã dùng máy tính cỡ lớn giành chiến thắng trước nhà vô địch cờ vua thế giới. Điều đó cho thấy máy tính dựa vào quy luật “chiến tranh” trong môn cờ vua đã có thể giành phần thắng trong cuộc đấu với con người.

Một kiểu mô phỏng hoạt động quân sự thường dùng là “diễn tập”. Tuy nhiên, dùng người thật, súng thật trong diễn tập sẽ tiêu tốn nhiều tài lực, nhân lực, mà vẫn chỉ là giả định, không thể để xảy ra thương vong thật.

Vào những năm 70 của thế kỷ XIX, trong cuộc chiến tranh Đức - Phổ, người ta đã dùng sa bàn để mô phỏng. Sa bàn chỉ cung cấp địa hình, bối cảnh và việc bố trí binh lực của hai bên tham chiến. Các chỉ huy có thể thảo luận dựa trên mô hình ấy, nhưng không thể tái hiện một “quá trình chiến tranh” thực sự. Nó không thể thể hiện đầy đủ thương vong, hư hao vũ khí hay biến đổi trên chiến trường. Từ lâu, các nhà quân sự đã hy vọng có một mô hình chiến trường giống như “phòng thực nghiệm quân sự”. Từ sau năm 1950, việc dùng máy tính mô phỏng hoạt động quân sự đã biến hy vọng đó thành hiện thực.

Các bước mô phỏng chiến tranh thường gồm: thứ nhất, các nhà quân sự lập kế hoạch chiến đấu, còn các nhà toán học dựa vào đó xây dựng mô hình; thứ hai, đưa vào các số liệu như quân số, vũ khí, đạn dược và hậu cần; thứ ba, theo hiệu lệnh chỉ huy của hai bên để tiến hành điều khiển, tính toán và quan sát kết quả; thứ tư, phân tích kết quả và đưa ra ý kiến cải tiến.

Nhiều bạn nhỏ từng chơi trò “đánh trận” trên máy tính. Cách soạn thảo phần mềm của các trò chơi này phần nào giống với mô phỏng quân sự.

Năm 1944, Norman và Oramey trong khi thiết kế bom nguyên tử đã dùng máy tính để mô phỏng quá trình tán xạ nơtron, mở đầu cho việc dùng máy tính điện tử trong kỹ thuật mô phỏng phục vụ nghiên cứu quân sự. Ngày nay, các vụ thử bom hạt nhân đã bị cấm trên toàn thế giới, nên muốn nghiên cứu và phân tích vũ khí nguyên tử, người ta chủ yếu phải dựa vào máy tính điện tử. Hiện nay, từ thiết kế ô tô đến phóng tên lửa, từ luyện thép đến điều tra và phân tích môi trường, máy tính đều có thể được dùng để mô phỏng thay cho một phần thực nghiệm. Việc dùng máy tính để thiết kế các loại máy bay siêu tốc, siêu nặng cũng đã rút ngắn đáng kể chu kỳ nghiên cứu. Kỹ thuật tính toán, lý thuyết chỉ đạo và thực nghiệm khoa học đã trở thành ba phương pháp quan trọng trong nghiên cứu khoa học.