Ron Eglash: The fractals at the heart of African designs

131,861 views ・ 2007-12-07

TED


Vui lòng nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh bên dưới để phát video.

Translator: Dang Khoa Reviewer: Chi Phạm
Tôi muốn bắt đầu câu chuyện của mình ở Đức năm 1877,
với một nhà toán học tên Georg Cantor.
Cantor quyết định sẽ lấy một đường thẳng và xóa một phần ba ở giữa của nó,
00:13
I want to start my story in Germany, in 1877,
0
13160
3000
rồi sau đó lấy 2 đường thẳng mới được tạo thành và lặp lại quá trình
00:16
with a mathematician named Georg Cantor.
1
16160
2000
một quá trình lặp đi lặp lại như vậy
00:18
And Cantor decided he was going to take a line and erase the middle third of the line,
2
18160
5000
Ông ta bắt đầu với một đường thẳng, rồi sau đó thành hai
sau đó là 4, tiếp đó là 16 và cứ tiếp tục như thế
00:23
and then take those two resulting lines and bring them back into the same process, a recursive process.
3
23160
5000
Và nếu như ông ấy cứ làm như vậy cho tới vô hạn lần
giống như cái bạn có thể làm ở môn toán
00:28
So he starts out with one line, and then two,
4
28160
2000
ông ta kết thúc với một dãy vô hạn chữ số
00:30
and then four, and then 16, and so on.
5
30160
3000
mỗi dãy có vô hạn số điểm bên trên
Ông ấy nhận ra mình đã có một tập hợp số phần tử lớn hơn cả vô cùng.
00:33
And if he does this an infinite number of times, which you can do in mathematics,
6
33160
3000
00:36
he ends up with an infinite number of lines,
7
36160
2000
Điều này làm ông nổ não theo nghĩa đen. Ông đăng kí vào một viện điều dưỡng.
00:38
each of which has an infinite number of points in it.
8
38160
3000
Sau đó ông ấy rời khỏi viện điều dưỡng
00:41
So he realized he had a set whose number of elements was larger than infinity.
9
41160
4000
Ông ấy tin rằng mình tồn tại trên Trái Đất này là để
tìm ra lí thuyết tập hợp sô vô hạn.
00:45
And this blew his mind. Literally. He checked into a sanitarium. (Laughter)
10
45160
3000
vì tập hợp vô hạn lớn nhất có lẽ là Chúa, chính ông ấy.
00:48
And when he came out of the sanitarium,
11
48160
2000
Ông ta là một người rất sùng đạo.
00:50
he was convinced that he had been put on earth to found transfinite set theory
12
50160
6000
Ông ta là một nhà toán học đang trên đường làm nhiệm vụ.
Các nhà toán học khác cũng làm điều tương tự.
00:56
because the largest set of infinity would be God Himself.
13
56160
3000
Nhà toán học người Thụy Điển, Von Koch
quyết định thay vì trừ các đường thẳng, ông ta cộng chúng lại.
00:59
He was a very religious man.
14
59160
1000
01:00
He was a mathematician on a mission.
15
60160
2000
Rồi ông ấy đem lại đường cong tuyệt đẹp này.
01:02
And other mathematicians did the same sort of thing.
16
62160
2000
Không có lí do cụ thể tại sao chúng ta phải bắt đầu với hình dáng hạt này;
01:04
A Swedish mathematician, von Koch,
17
64160
2000
01:06
decided that instead of subtracting lines, he would add them.
18
66160
4000
chúng ta có thể dùng bất cứ hình hạt nào chúng ta thích.
01:10
And so he came up with this beautiful curve.
19
70160
2000
Tôi sẽ sắp xếp lại cái này và gắn nó vào một chỗ nào đó bên dưới dây, đây rồi.
01:12
And there's no particular reason why we have to start with this seed shape;
20
72160
3000
và bây giờ cứ lặp lại như vậy, hình hạt đó biến thành một cấu trúc trông rất khác.
01:15
we can use any seed shape we like.
21
75160
4000
01:19
And I'll rearrange this and I'll stick this somewhere -- down there, OK --
22
79160
4000
Tất cả chúng đều có tính chất đồng dạng nhau:
01:23
and now upon iteration, that seed shape sort of unfolds into a very different looking structure.
23
83160
7000
một phần mà trông giống như tổng thể.
Nó là cùng một mô hình nhưng ở những tỉ lệ khác nhau.
Ngày nay, các nhà toán học nghĩ điều này thật kì lạ
01:30
So these all have the property of self-similarity:
24
90160
2000
vì bạn càng thu nhỏ chiều dài cây thước, bạn càng đo được khoảng cách dài hơn.
01:32
the part looks like the whole.
25
92160
2000
01:34
It's the same pattern at many different scales.
26
94160
2000
Và vì chúng lặp đi lặp lại vô số lần,
01:37
Now, mathematicians thought this was very strange
27
97160
2000
cây thước co lại tới vô cùng, chiều dài cũng tiến đến vô cùng.
01:39
because as you shrink a ruler down, you measure a longer and longer length.
28
99160
5000
Chuyện này hầu như thật vô nghĩa,
01:44
And since they went through the iterations an infinite number of times,
29
104160
2000
Họ đưa những đường cong này vào cuốn sách toán.
01:46
as the ruler shrinks down to infinity, the length goes to infinity.
30
106160
6000
Họ nói rằng đó là những đường cong không liên tục, ta không cần phải thảo luận.
(Tiếng cười)
01:52
This made no sense at all,
31
112160
1000
Điều đó đã đúng trong hàng trăm năm.
01:53
so they consigned these curves to the back of the math books.
32
113160
3000
Sau đó, vào năm 1977, Benoit Mandelbrot, một nhà toán học người Pháp,
01:56
They said these are pathological curves, and we don't have to discuss them.
33
116160
4000
nhận ra rằng nếu bạn vẽ đồ họa máy tính và dùng những hình thể này,
02:00
(Laughter)
34
120160
1000
02:01
And that worked for a hundred years.
35
121160
2000
cái mà ông ta gọi là fractals (phân dạng),
02:04
And then in 1977, Benoit Mandelbrot, a French mathematician,
36
124160
5000
bạn có được hình dạng của tạo hóa
Đó là phổi con người, đó là cây keo, cây dương xỉ,
02:09
realized that if you do computer graphics and used these shapes he called fractals,
37
129160
5000
bạn có những hình dáng tự nhiên tuyệt đẹp này.
Nếu bạn cho ngón trỏ và ngón cái chạm vào nhau rồi nhìn vào chỗ tiếp xúc --
02:14
you get the shapes of nature.
38
134160
2000
02:16
You get the human lungs, you get acacia trees, you get ferns,
39
136160
4000
hãy thử ngay xem --
sau đó thả lỏng bàn tay của bạn, bạn sẽ thấy một nếp nhăn,
02:20
you get these beautiful natural forms.
40
140160
2000
và sau đó một nếp nhăn bên trong một nếp nhăn rồi tiếp tục một cái nữa. Đúng chứ?
02:22
If you take your thumb and your index finger and look right where they meet --
41
142160
4000
Cơ thể của bạn được bao phủ bởi những ''phân dạng".
02:26
go ahead and do that now --
42
146160
2000
02:28
-- and relax your hand, you'll see a crinkle,
43
148160
3000
Các nhà toán học cho rằng chúng chỉ là những cấu trúc không liên tục vô nghĩa,
02:31
and then a wrinkle within the crinkle, and a crinkle within the wrinkle. Right?
44
151160
3000
Họ đang thốt ra những từ đó với phổi được tạo nên từ những cấu trúc trên.
02:34
Your body is covered with fractals.
45
154160
2000
Thật là trớ trêu. Giờ tôi sẽ cho các bạn thấy một chút hàm đệ quy tự nhiên ở đây.
02:36
The mathematicians who were saying these were pathologically useless shapes?
46
156160
3000
02:39
They were breathing those words with fractal lungs.
47
159160
2000
Một lần nữa, chúng ta chỉ xét những đường thẳng này và dùng hàm đệ quy
02:41
It's very ironic. And I'll show you a little natural recursion here.
48
161160
4000
thay thế chúng với toàn bộ hình dạng.
Lặp lại lần thứ 2, thứ 3, thứ 4 và tiếp tục vậy.
02:45
Again, we just take these lines and recursively replace them with the whole shape.
49
165160
5000
Bản thân thiên nhiên đã mang cấu trúc tương đồng này.
Thiên nhiên sử dụng hệ thống tự tổ chức.
02:50
So here's the second iteration, and the third, fourth and so on.
50
170160
5000
Vào những năm 1980, tôi tình cờ nhận thấy
nếu bạn nhìn vào ảnh chụp trên cao của một ngôi làng châu Phi, bạn thấy fractals.
02:55
So nature has this self-similar structure.
51
175160
2000
02:57
Nature uses self-organizing systems.
52
177160
2000
Và tôi nghĩ “Điều này thật phi thường! Tôi thắc mắc tại sao vậy?“.
02:59
Now in the 1980s, I happened to notice
53
179160
3000
Tất nhiên tôi đã phải đi đến châu Phi và hỏi người dân tại sao.
03:02
that if you look at an aerial photograph of an African village, you see fractals.
54
182160
4000
Tôi nhận được học bổng từ Fullbright chỉ để đi vòng quanh châu Phi trong 1 năm
03:06
And I thought, "This is fabulous! I wonder why?"
55
186160
4000
và hỏi mọi người tại sao họ lại xây dựng cấu trúc fractals,
03:10
And of course I had to go to Africa and ask folks why.
56
190160
2000
 đó là một công việc tuyệt vời nếu bạn có thể nhận được.
03:12
So I got a Fulbright scholarship to just travel around Africa for a year
57
192160
6000
(Tiếng cười)
Cuối cùng tôi đến thành phố này và tôi đã làm một chút mẫu fractal cho thành phố
03:18
asking people why they were building fractals,
58
198160
2000
03:20
which is a great job if you can get it.
59
200160
2000
chỉ để xem nó sẽ biến thành như thế nào
03:22
(Laughter)
60
202160
1000
03:23
And so I finally got to this city, and I'd done a little fractal model for the city
61
203160
7000
nhưng khi tôi đến đó, tôi đến dinh thự của tù trưởng,
và tiếng Pháp của thôi không được tốt lắm, tôi nói vài thứ như,
03:30
just to see how it would sort of unfold --
62
210160
3000
"Tôi là một nhà toán học và tôi muốn leo lên mái nhà của ông."
03:33
but when I got there, I got to the palace of the chief,
63
213160
3000
Nhưng ông ta thật sự rất thoải mái và dẫn tôi đến đó
03:36
and my French is not very good; I said something like,
64
216160
3000
và chúng tôi nói về fractals
Ông ấy nói, "Ồ, vâng, vâng! Chúng tôi biết
03:39
"I am a mathematician and I would like to stand on your roof."
65
219160
3000
về một hình chữ nhật bên trong một hình chữ nhật khác
chúng tôi đều biết về nó cả.”
03:42
But he was really cool about it, and he took me up there,
66
222160
3000
Hóa ra phù hiệu hoàng gia cũng có các hình chữ nhật lồng vào nhau,
03:45
and we talked about fractals.
67
225160
1000
03:46
And he said, "Oh yeah, yeah! We knew about a rectangle within a rectangle,
68
226160
3000
và con đường băng qua dinh tự thật ra là hình xoắn ốc ở đây.
03:49
we know all about that."
69
229160
2000
Khi đi học theo con đường, bạn phải càng lịch sự hơn.
03:51
And it turns out the royal insignia has a rectangle within a rectangle within a rectangle,
70
231160
4000
Họ đang mô phỏng tỉ lệ xã hội vào trong tỉ lệ hình học.
03:55
and the path through that palace is actually this spiral here.
71
235160
4000
Đó là một hình mẫu có chủ đích. Nó không ngẫu nhiên như tạo tác của tổ mối.
03:59
And as you go through the path, you have to get more and more polite.
72
239160
4000
Đây là một ngôi làng ở Nam Zambia.
04:03
So they're mapping the social scaling onto the geometric scaling;
73
243160
3000
Người Ba-ila đã dựng lên ngôi làng với đường kính khoảng 400m.
04:06
it's a conscious pattern. It is not unconscious like a termite mound fractal.
74
246160
5000
Ta có ở đây giống như một chiếc nhẫn khổng lồ
Những chiêc nhẫn tượng trưng cho không gian gia đình ngày càng
04:11
This is a village in southern Zambia.
75
251160
2000
04:13
The Ba-ila built this village about 400 meters in diameter.
76
253160
4000
rộng ra khi bạn đi về đằng sau.
04:17
You have a huge ring.
77
257160
2000
khu vực của tù trưởng ở đây, phía đằng sau ấy.
04:19
The rings that represent the family enclosures get larger and larger as you go towards the back,
78
259160
6000
gia đình trực hệ của tù trưởng ở đó.
Đây là một mô hình fractal nhỏ của nó.
Đây là một ngôi nhà với bàn tế lễ.
04:26
and then you have the chief's ring here towards the back
79
266160
4000
Còn đây là những ngôi nhà, bao quanh các gia đình
04:30
and then the chief's immediate family in that ring.
80
270160
3000
với những người ở đây, nơi đặt bàn tế lễ
04:33
So here's a little fractal model for it.
81
273160
1000
04:34
Here's one house with the sacred altar,
82
274160
3000
Đó là toàn bộ ngôi làng, tổng thể như
những chiếc vòng bao bọc nhau với gia đình nhiều thế hệ của tù trưởng ở đây
04:37
here's the house of houses, the family enclosure,
83
277160
3000
gia đình trực hệ ở đây
04:40
with the humans here where the sacred altar would be,
84
280160
3000
Và đó là toàn bộ ngôi làng nhỏ này, chỉ chừng đó thôi.
04:43
and then here's the village as a whole --
85
283160
2000
Bây giờ ắt hẳn các bạn đang thắc mắc, làm sao người ta có thể
04:45
a ring of ring of rings with the chief's extended family here, the chief's immediate family here,
86
285160
5000
sống trong ngôi làng quá nhỏ như vậy.
Bởi vì họ là những con người tâm linh Đó là ông cha của họ.
04:50
and here there's a tiny village only this big.
87
290160
3000
Dĩ nhiên những người tâm linh có một ngôi làng thu nhỏ bên trong đúng không?
04:53
Now you might wonder, how can people fit in a tiny village only this big?
88
293160
4000
CŨng như Georg Cantor nói, quá trình đệ quy lặp lại vô tận.
04:57
That's because they're spirit people. It's the ancestors.
89
297160
3000
Đây là núi Mandara, gần biên giới Nigerian ở Cameroon, Mokoulek.
05:00
And of course the spirit people have a little miniature village in their village, right?
90
300160
5000
Tôi đã thấy sơ đồ này được vẽ bởi kiến trúc sư người Pháp
05:05
So it's just like Georg Cantor said, the recursion continues forever.
91
305160
3000
và tôi nghĩ, “Chà! Thật là một fractal tuyệt đẹp”.
05:08
This is in the Mandara mountains, near the Nigerian border in Cameroon, Mokoulek.
92
308160
4000
tôi đã cố gắng nghĩ ra một hình dạng hạt, mà khi lặp lại, nó sẽ mở ra thành thứ này.
05:12
I saw this diagram drawn by a French architect,
93
312160
3000
Tôi tạo ra cấu trúc này đây.
05:15
and I thought, "Wow! What a beautiful fractal!"
94
315160
2000
Xem nào, lặp lại lần thứ nhất, thứ hai, thứ ba, thứ tư.
05:17
So I tried to come up with a seed shape, which, upon iteration, would unfold into this thing.
95
317160
6000
Bây giờ, sau khi chạy mô phỏng,
Tôi nhận ra toàn bộ ngôi làng mà một cấu trúc xoắn ốc như thế này,
05:23
I came up with this structure here.
96
323160
2000
05:25
Let's see, first iteration, second, third, fourth.
97
325160
4000
và đây là một đường sao chép, nó tự sao chép để mở ra thành fractal.
05:29
Now, after I did the simulation,
98
329160
2000
05:31
I realized the whole village kind of spirals around, just like this,
99
331160
3000
Tôi để ý rằng dòng đó là nơi tọa lạc của tòa nhà hình vuông duy nhất trong làng.
05:34
and here's that replicating line -- a self-replicating line that unfolds into the fractal.
100
334160
6000
Vì vậy, khi tôi đến ngôi làng,
Tôi nói, "Ông có thể dẫn tôi đến tòa nhà hình vuông không?.
05:40
Well, I noticed that line is about where the only square building in the village is at.
101
340160
5000
Tôi nghĩ có vài thứ ở đó."
Và họ nói, “Được, chúng tôi có thể dẫn bạn tới đó, nhưng bạn không được vào trong
05:45
So, when I got to the village,
102
345160
2000
bởi vì đó là bàn thờ thiêng, nơi mà chúng tôi cúng tế mỗi năm
05:47
I said, "Can you take me to the square building?
103
347160
2000
05:49
I think something's going on there."
104
349160
2000
để duy trì sự màu mỡ liên tục của ruộng đồng."
05:51
And they said, "Well, we can take you there, but you can't go inside
105
351160
3000
Tôi bắt đầu nhận thấy sự màu mỡ
giống như các vòng lặp đệ quy trong thuật toán hình học đã xây dựng nên nơi này,
05:54
because that's the sacred altar, where we do sacrifices every year
106
354160
3000
05:57
to keep up those annual cycles of fertility for the fields."
107
357160
3000
và sự đệ quy ở những ngôi làng này tiếp tục diễn ra ở quy mô vô cùng nhỏ.
06:00
And I started to realize that the cycles of fertility
108
360160
2000
Đây là ngôi làng Nankani ở Mali.
06:02
were just like the recursive cycles in the geometric algorithm that builds this.
109
362160
4000
Như bạn thấy đó, khi bạn tiến vào trong khu vực gia đình --
06:06
And the recursion in some of these villages continues down into very tiny scales.
110
366160
4000
bạn tiến vào trong và đây là những cái nồi ở khu đốt lửa, xếp chồng một cách trật tự.
06:10
So here's a Nankani village in Mali.
111
370160
2000
Đây là những cái bầu rượu mà người Issa vừa cho chúng tôi xem.
06:12
And you can see, you go inside the family enclosure --
112
372160
3000
chúng được xếp 1 cách trình tự trước sau.
06:15
you go inside and here's pots in the fireplace, stacked recursively.
113
375160
4000
Bây giờ, bầu rượu nhỏ nhất ở đây đang giữ linh hồn người phụ nữ.
06:19
Here's calabashes that Issa was just showing us,
114
379160
4000
Khi cô ta qua đời, họ sẽ tổ chức một đám tang
nơi họ đập vỡ bầu rượu này gọi là Zalanga và linh hồn cô ấy sẽ về cõi vĩnh hằng.
06:23
and they're stacked recursively.
115
383160
2000
06:25
Now, the tiniest calabash in here keeps the woman's soul.
116
385160
2000
Một lần nữa, sự vô hạn là quan trọng.
06:27
And when she dies, they have a ceremony
117
387160
2000
06:29
where they break this stack called the zalanga and her soul goes off to eternity.
118
389160
5000
Ngay lúc này, có lẽ các bạn sẽ hỏi bản thân 3 câu hỏi
Chẳng phải những mô hình chia tỷ lệ này chỉ phổ biến cho tất cả các
06:34
Once again, infinity is important.
119
394160
3000
kiến ​​trúc bản địa sao?
Đó thật ra chính là giả thuyết ban đầu của tôi.
06:38
Now, you might ask yourself three questions at this point.
120
398160
4000
Lần đầu tiên nhìn thấy những fractals ỏ Châu Phi này
Tôi nghĩ, “Bất kì nhóm bản địa nào không có xã hội nhà nước,
06:42
Aren't these scaling patterns just universal to all indigenous architecture?
121
402160
4000
kiểu phân cấp đó, ắt hẳn phải có một kiểu kiến trúc từ dưới lên."
06:46
And that was actually my original hypothesis.
122
406160
2000
06:48
When I first saw those African fractals,
123
408160
2000
Nhưng điều đó hóa ra lại không đúng.
06:50
I thought, "Wow, so any indigenous group that doesn't have a state society,
124
410160
4000
Tôi bắt đầu thu thập ảnh chụp trên cao của các
kiến trúc Mỹ bản địa và Nam Thái Bình Dương;
06:54
that sort of hierarchy, must have a kind of bottom-up architecture."
125
414160
3000
chỉ những cái ở Châu Phi mới mang cấu trúc fractal.
06:57
But that turns out not to be true.
126
417160
2000
Nếu bạn nghĩ về nó, tất cả những xã hội khác nhau
06:59
I started collecting aerial photographs of Native American and South Pacific architecture;
127
419160
4000
có những kiểu thiết kế hình học khác nhau.
Người Mỹ bản địa kết hợp giữa đối xứng tròn và đối xứng bậc bốn.
07:03
only the African ones were fractal.
128
423160
2000
07:05
And if you think about it, all these different societies have different geometric design themes that they use.
129
425160
6000
Các bạn có thể thấy trên đồ gốm và trên các cái giỏ.
Đây là một bức ảnh về một trong những tàn tích Anasazi được chụp từ trên cao.
07:11
So Native Americans use a combination of circular symmetry and fourfold symmetry.
130
431160
6000
Các bạn có thể thấy nó có hình tròn khi nhìn tổng quát nhưng lại hình chữ nhật
07:17
You can see on the pottery and the baskets.
131
437160
2000
nếu nhìn ở tỉ lệ nhỏ hơn, đúng không?
07:19
Here's an aerial photograph of one of the Anasazi ruins;
132
439160
3000
Chúng không phải là cùng một hình mẫu ở hai tỉ lệ khác nhau.
07:22
you can see it's circular at the largest scale, but it's rectangular at the smaller scale, right?
133
442160
5000
Thứ hai, các bạn chắc sẽ hỏi là,
"Tiến sĩ Eglash, chẳng phải anh đang quên sự đa dạng văn hóa ở Châu Phi sao?"
07:27
It is not the same pattern at two different scales.
134
447160
4000
Và ba lần, câu trả lời là không.
Trước tiên, tôi đồng ý với cuốn sách tuyệt vời của Mudimbe "Phát minh của Châu Phi"
07:31
Second, you might ask,
135
451160
1000
07:32
"Well, Dr. Eglash, aren't you ignoring the diversity of African cultures?"
136
452160
3000
rằng Châu Phi là một tạo tác nhân tạo của chủ nghĩa thực dân đời đầu.
07:36
And three times, the answer is no.
137
456160
2000
và sau đó là các phong trào đối lập.
07:38
First of all, I agree with Mudimbe's wonderful book, "The Invention of Africa,"
138
458160
4000
Không, vì phương pháp thiết kế được chia sẻ rộng rãi không nhất thiết
mang lại cho bạn sự thống nhất về văn hóa
07:42
that Africa is an artificial invention of first colonialism,
139
462160
3000
và nó rõ ràng là không "nằm trong ADN."
07:45
and then oppositional movements.
140
465160
2000
Cuối cùng, fractal có sự tự tương đồng --
07:47
No, because a widely shared design practice doesn't necessarily give you a unity of culture --
141
467160
5000
chúng giống với chính chúng nhưng không nhất thiết phải giống nhau
07:52
and it definitely is not "in the DNA."
142
472160
3000
có những cách sử dụng rất khác nhau với fractal
Nó là một công nghệ được chia sẻ ở Châu Phi
07:55
And finally, the fractals have self-similarity --
143
475160
2000
07:57
so they're similar to themselves, but they're not necessarily similar to each other --
144
477160
4000
Và cuối cùng, không phải đó chỉ là trực giác sao?
Đó không thực sự là kiến thức toán học
08:01
you see very different uses for fractals.
145
481160
2000
Người châu Phi thực sự không thể đang sử dụng hình học fractal, phải không?
08:03
It's a shared technology in Africa.
146
483160
2000
08:06
And finally, well, isn't this just intuition?
147
486160
3000
Nó không được phát minh cho đến những năm 1970.
Đúng là theo tôi, một vài fractal chỉ là trực giác thuần túy.
08:09
It's not really mathematical knowledge.
148
489160
2000
08:11
Africans can't possibly really be using fractal geometry, right?
149
491160
3000
Một vài những thứ này, tôi đi vòng quanh những con đường ở Dakar
08:14
It wasn't invented until the 1970s.
150
494160
2000
hỏi mọi người, “Đây là thuật toán gì? Quy tắc đề làm nó là gì?”
08:17
Well, it's true that some African fractals are, as far as I'm concerned, just pure intuition.
151
497160
5000
Và họ nói,
“Chúng tôi làm như vậy vì nó đẹp, ngốc thật.” (Tiếng cười)
08:22
So some of these things, I'd wander around the streets of Dakar
152
502160
3000
Nhưng đôi khi, không phải là vậy.
08:25
asking people, "What's the algorithm? What's the rule for making this?"
153
505160
3000
Trong một vài trường hợp, ắt hẳn có các thuật toán, các thuật toán rất phức tạp.
08:28
and they'd say,
154
508160
1000
08:29
"Well, we just make it that way because it looks pretty, stupid." (Laughter)
155
509160
3000
Bạn sẽ thấy hình học đệ quy này trên các tác phẩm điêu khắc ở Manghetu.
08:32
But sometimes, that's not the case.
156
512160
3000
Trên cây thánh giá của người Ethiopia, bạn sẽ thấy hình dạng tuyệt vời này.
08:35
In some cases, there would actually be algorithms, and very sophisticated algorithms.
157
515160
5000
Ở Angola, người Chokwe vẽ những đường thẳng lên cát,
08:40
So in Manghetu sculpture, you'd see this recursive geometry.
158
520160
3000
và đó là những gì nhà toán học người Đức, Euler, gọi là đồ thị;
08:43
In Ethiopian crosses, you see this wonderful unfolding of the shape.
159
523160
5000
ngày nay chúng ta gọi nó là đường đi Euler
bạn có thể không bao giờ nhấc bút cảm ứng của mình ra khỏi bề mặt
08:48
In Angola, the Chokwe people draw lines in the sand,
160
528160
4000
và bạn cũng có thể không bao giờ lướt trên một đường thẳng lần thứ hai
08:52
and it's what the German mathematician Euler called a graph;
161
532160
3000
Nhưng họ làm điều đó một cách đệ quy, và với một hệ thống phân loại theo độ tuổi.
08:55
we now call it an Eulerian path --
162
535160
2000
08:57
you can never lift your stylus from the surface
163
537160
2000
những đứa trẻ học điều này và những đứa trẻ lớn hơn học điều này,
08:59
and you can never go over the same line twice.
164
539160
3000
lần bắt đầu ở bậc tuổi tiếp theo, bạn học điều này
09:02
But they do it recursively, and they do it with an age-grade system,
165
542160
3000
Với sự lặp lại của thuật toán đó,
09:05
so the little kids learn this one, and then the older kids learn this one,
166
545160
3000
bạn học được sự luân hồi của truyện thần thoại.
Bạn học bậc kiến thức tiếp theo.
09:08
then the next age-grade initiation, you learn this one.
167
548160
3000
Và cuối cùng, trêp khắp Châu Phi, bạn thấy trò chơi bàn cờ này.
09:11
And with each iteration of that algorithm,
168
551160
3000
Nó được gọi là Owari ở Ghân, nơi tôi đã nghiên cứu.
09:14
you learn the iterations of the myth.
169
554160
2000
Nó được gọi là Mancala ở đây trên bờ biển phía Đông, Bao ở Kenya và Sogo ở nơi khác.
09:16
You learn the next level of knowledge.
170
556160
2000
09:19
And finally, all over Africa, you see this board game.
171
559160
2000
bạn thấy các mô hình tự tổ chức xuất hiện một cách tự phát trong trò chơi cờ bàn này
09:21
It's called Owari in Ghana, where I studied it;
172
561160
3000
09:24
it's called Mancala here on the East Coast, Bao in Kenya, Sogo elsewhere.
173
564160
5000
Người dân Ghana biết về những mô hình tự tổ chức này
và sử dụng chúng một cách có tính toán.
09:29
Well, you see self-organizing patterns that spontaneously occur in this board game.
174
569160
5000
Vì vậy đây là kiến thức có nhận thức
Đây là một fractal tuyệt vời
09:34
And the folks in Ghana knew about these self-organizing patterns
175
574160
3000
Bất kể nơi nào bạn đi ở Sahel, bạn sẽ thấy loại vách chắn gió này.
09:37
and would use them strategically.
176
577160
2000
Và tất nhiên hàng rào trên khắp thế giới đều theo kiểu Descartes,
09:39
So this is very conscious knowledge.
177
579160
2000
09:41
Here's a wonderful fractal.
178
581160
2000
tất cả đều tuyến tính.
Nhưng ở Châu Phi này, những hàng rào được chia theo tỉ lệ không tuyến tính.
09:43
Anywhere you go in the Sahel, you'll see this windscreen.
179
583160
4000
Tôi đã tìm ra một trong những dân làng làm ra những hàng rào này,
09:47
And of course fences around the world are all Cartesian, all strictly linear.
180
587160
4000
cậu bạn này ở Mali, ngoài địa phận Bamako và tôi hỏi cậu,
09:51
But here in Africa, you've got these nonlinear scaling fences.
181
591160
4000
“Tại sao anh lại tạo ra những hàng rào fractal này? Không ai làm vậy cả.”
09:55
So I tracked down one of the folks who makes these things,
182
595160
2000
Và câu trả lời thật sự rất thú vị.
09:57
this guy in Mali just outside of Bamako, and I asked him,
183
597160
4000
Anh ấy nói, “Nếu tôi sống tận trong rừng, tôi sẽ chỉ dùng những hàng rơm dài
10:01
"How come you're making fractal fences? Because nobody else is."
184
601160
2000
bởi vì chúng vừa nhanh vừa rẻ.
10:03
And his answer was very interesting.
185
603160
2000
Nó không tốn nhiều thời gian và không tốn nhiều rơm."
10:05
He said, "Well, if I lived in the jungle, I would only use the long rows of straw
186
605160
5000
Anh ấy nói, “Nhưng làm vậy thì gió và bụi dễ dàng lọt qua.
Việc xếp chặt những hàng ở trên cùng thực sự có thể cản gió và bụi.
10:10
because they're very quick and they're very cheap.
187
610160
2000
10:12
It doesn't take much time, doesn't take much straw."
188
612160
3000
Nhưng nó tốn nhiều thời gian và tốn rơm nữa vì chúng được cột rất chặt."
10:15
He said, "but wind and dust goes through pretty easily.
189
615160
2000
"Bây giờ", anh ta nói thêm, "Chúng tôi học được từ kinh nghiệm
10:17
Now, the tight rows up at the very top, they really hold out the wind and dust.
190
617160
4000
đó là càng lên cao khỏi mặt đất thì gió càng thổi mạnh."
10:21
But it takes a lot of time, and it takes a lot of straw because they're really tight."
191
621160
5000
Đúng chứ? Nó chỉ như một bản thống kê lợi ích dựa trên chi phí.
10:26
"Now," he said, "we know from experience
192
626160
2000
Tôi đã đo độ dài của các sợi rơm,
10:28
that the farther up from the ground you go, the stronger the wind blows."
193
628160
5000
đặt nó vào một biểu đồ log-log, với số mũ tỉ lệ,
và nó hầu như hoàn toàn khớp với số mũ tỉ lệ cho mối quan hệ
10:33
Right? It's just like a cost-benefit analysis.
194
633160
3000
giữa chiều cao và vận tốc gió
10:36
And I measured out the lengths of straw,
195
636160
2000
trong sổ tay kĩ thuật về gió.
Những anh bạn này đã có đúng mục tiêu cho việc sử dụng thực tiễn của kĩ thuật tỉ lệ.
10:38
put it on a log-log plot, got the scaling exponent,
196
638160
2000
10:40
and it almost exactly matches the scaling exponent for the relationship between wind speed and height
197
640160
5000
Ví dụ phức tạp nhất về một cách tiếp cận thuật toán fractal mà tôi tìm thấy
10:45
in the wind engineering handbook.
198
645160
1000
10:46
So these guys are right on target for a practical use of scaling technology.
199
646160
5000
không thực sự ở trong môn hình học, mà nó ở một dạng mã tượng trưng,
và đó là thuật bói cát của người Bamana
10:51
The most complex example of an algorithmic approach to fractals that I found
200
651160
5000
Hệ thống chiêm tinh tương tự vậy được tìm thấy khắp nơi ở Châu Phi.
Bạn có thể thấy nó ở bờ Biển Đông cũng như ở Biển Tây
10:56
was actually not in geometry, it was in a symbolic code,
201
656160
2000
10:58
and this was Bamana sand divination.
202
658160
3000
những biểu tượng thường được bảo quản rất tốt,
11:01
And the same divination system is found all over Africa.
203
661160
3000
Mỗi biểu tượng này có 4 bit, nó là một từ nhị phân có 4 bit
11:04
You can find it on the East Coast as well as the West Coast,
204
664160
5000
bạn vẽ những đường thẳng này lên cát một cách ngẫu nhiên, và sau đó bạn đếm ngược,
11:09
and often the symbols are very well preserved,
205
669160
2000
11:11
so each of these symbols has four bits -- it's a four-bit binary word --
206
671160
6000
nếu đó là số lẻ, bạn vẽ xuống một nét,
còn nếu đó là số chẵn, bạn vẽ xuống hai nét
11:17
you draw these lines in the sand randomly, and then you count off,
207
677160
5000
Họ làm việc này rất nhanh,
Tôi không thể hiểu họ đang đi đâu
11:22
and if it's an odd number, you put down one stroke,
208
682160
2000
họ chỉ làm ngẫu nhiên 4 lần
11:24
and if it's an even number, you put down two strokes.
209
684160
2000
Tôi không thể hiểu được 12 biểu tượng còn lại từ đâu mà ra.
11:26
And they did this very rapidly,
210
686160
3000
Họ sẽ không nói cho tôi biết.
Họ nói, “Không, không, tôi không thể nói cho bạn biết.”
11:29
and I couldn't understand where they were getting --
211
689160
2000
11:31
they only did the randomness four times --
212
691160
2000
Tôi đáp, ,“Được rồi, tôi sẽ trả tiền cho các anh, các anh có thể làm thầy của tôi,
11:33
I couldn't understand where they were getting the other 12 symbols.
213
693160
2000
11:35
And they wouldn't tell me.
214
695160
2000
Mỗi ngày tôi sẽ đến và trả tiền."
Họ nói, “Vấn đề ở đây không phải tiền mà là tôn giáo.”
11:37
They said, "No, no, I can't tell you about this."
215
697160
2000
11:39
And I said, "Well look, I'll pay you, you can be my teacher,
216
699160
2000
Cuối cùng, tôi nói trong tuyệt vọng:
11:41
and I'll come each day and pay you."
217
701160
2000
"Được rồi, để tôi giải thích Georg Cantor năm 1877."
11:43
They said, "It's not a matter of money. This is a religious matter."
218
703160
3000
Rồi tôi bắt đầu giải thích vì sao mình lại ở Châu Phi,
11:46
And finally, out of desperation, I said,
219
706160
1000
Họ rất thích thú khi thấy tập hợp Cantor.
11:47
"Well, let me explain Georg Cantor in 1877."
220
707160
3000
Một trong số họ lên tiếng, “Lại đây nào, tôi nghĩ tôi có thể giúp bạn.”
11:50
And I started explaining why I was there in Africa,
221
710160
4000
Và anh ấy đưa tôi qua nghi thức nhập môn cho linh mục ở Bamana.
11:54
and they got very excited when they saw the Cantor set.
222
714160
2000
11:56
And one of them said, "Come here. I think I can help you out here."
223
716160
4000
Tất nhiên, tôi chỉ quan tâm tới toán,
vì vậy trong suốt thời gian đó, anh ta cứ vừa đi vừa lắc đầu,
12:00
And so he took me through the initiation ritual for a Bamana priest.
224
720160
5000
"Bạn biết không, tôi đã không học theo cách đó đâu."
Nhưng tôi đã phải ngủ với một hạt kola cạnh giường, vùi trong cát
12:05
And of course, I was only interested in the math,
225
725160
2000
và đưa 7 đồng xu cho 7 người bệnh cùi.
12:07
so the whole time, he kept shaking his head going,
226
727160
2000
Cuối cùng, anh ta tiết lộ sự thật cho tôi.
12:09
"You know, I didn't learn it this way."
227
729160
1000
12:10
But I had to sleep with a kola nut next to my bed, buried in sand,
228
730160
4000
Và hóa ra đó là một trình tạo số giả ngẫu nhiên sử dụng sự hỗn loạn xác định.
12:14
and give seven coins to seven lepers and so on.
229
734160
3000
12:17
And finally, he revealed the truth of the matter.
230
737160
4000
Khi bạn có một biểu tượng 4 bit, sau đó bạn đặt nó với một cái khác sang một bên.
12:22
And it turns out it's a pseudo-random number generator using deterministic chaos.
231
742160
4000
Vậy số chẵn cộng số lẻ sẽ cho ra số lẻ.
Số lẻ cộng số chẵn cho ra số lẻ.
12:26
When you have a four-bit symbol, you then put it together with another one sideways.
232
746160
6000
Số chẵn cộng số chẵn cho ra số chẵn. Số lẻ cộng số lẻ thì cho ra số chẵn.
Đó là phần bổ sung modulo 2,
12:32
So even plus odd gives you odd.
233
752160
2000
giống việc kiểm tra bit chẵn lẻ trên máy tính của bạn.
12:34
Odd plus even gives you odd.
234
754160
2000
Sau đó bạn lấy biểu tượng này rồi đặt nó trở lại
12:36
Even plus even gives you even. Odd plus odd gives you even.
235
756160
3000
Đó là sự tự tạo ra sự đa dạng của các biểu tượng.
12:39
It's addition modulo 2, just like in the parity bit check on your computer.
236
759160
4000
Họ thật sự đang sử dụng một loại hỗn loạn xác định để thực hiện việc này.
12:43
And then you take this symbol, and you put it back in
237
763160
4000
Bởi vì nó là mã nhị phân,
bạn thật sự có thể thực hiện nó ở phần cứng --
12:47
so it's a self-generating diversity of symbols.
238
767160
2000
thật là một công cụ giáo dục tuyệt vời nên có ở các trường cơ khí ở Châu Phí
12:49
They're truly using a kind of deterministic chaos in doing this.
239
769160
4000
12:53
Now, because it's a binary code,
240
773160
2000
Điều thú vị nhất mà tôi phát hiện là nó mang tính lịch sử.
12:55
you can actually implement this in hardware --
241
775160
2000
Vào thế kỉ 12, Hugo xứ Santalla mang nó từ các nhà thần bí Hồi Giáo vào Tây Ban Nha.
12:57
what a fantastic teaching tool that should be in African engineering schools.
242
777160
5000
13:02
And the most interesting thing I found out about it was historical.
243
782160
3000
Và ở đó nó gia nhập cộng đồng giả kim giống như phong thủy:
13:05
In the 12th century, Hugo of Santalla brought it from Islamic mystics into Spain.
244
785160
6000
bói toán qua Trái Đất.
Trong biểu đồ bói toán địa chất được vẽ cho vua Richard II năm 1390.
13:11
And there it entered into the alchemy community as geomancy:
245
791160
6000
Nhà toán học người Đức-Leibniz,
13:17
divination through the earth.
246
797160
2000
đã trình bày về bói toán địa chất trong bài luận văn "De Combinatoria."
13:19
This is a geomantic chart drawn for King Richard II in 1390.
247
799160
5000
Ông ta nói rằng,"Thay vì sử dụng một nét và hai nét,
13:24
Leibniz, the German mathematician,
248
804160
3000
hãy sử dụng số 1 và số 0, chúng ta có thể đếm theo số lũy thừa của cả hai."
13:27
talked about geomancy in his dissertation called "De Combinatoria."
249
807160
4000
Đúng chứ? Các số 1 và số 0, mã nhị phân.
13:31
And he said, "Well, instead of using one stroke and two strokes,
250
811160
4000
George Boole đã dùng mã nhị phân của Leibniz và tạo ra đại số Boolean,
13:35
let's use a one and a zero, and we can count by powers of two."
251
815160
4000
sau đó John Von Neuman dùng đại số Boolean và tạo ra máy tính kĩ thuật số.
13:39
Right? Ones and zeros, the binary code.
252
819160
2000
Vì vậy tất cả những thiết bị kĩ thuật số cá nhân và máy tính xách tay này
13:41
George Boole took Leibniz's binary code and created Boolean algebra,
253
821160
3000
mỗi mạch điện kĩ thuật số trên thế giới, đều bắt nguồn từ Châu Phi.
13:44
and John von Neumann took Boolean algebra and created the digital computer.
254
824160
3000
Tôi biết là Brian Eno nói rằng: “Chúng ta không đủ Châu Phi trên các máy tính.”
13:47
So all these little PDAs and laptops --
255
827160
3000
Nhưng bạn biết không, tôi không nghĩ Brian Eno biết đủ lịch sử Châu Phi.
13:50
every digital circuit in the world -- started in Africa.
256
830160
3000
13:53
And I know Brian Eno says there's not enough Africa in computers,
257
833160
5000
(Tiếng cười) (Vỗ tay)
Hãy để tôi kết thúc bằng vài lời về vài ứng dụng mà tôi tim thấy về nó.
13:58
but you know, I don't think there's enough African history in Brian Eno.
258
838160
5000
Các bạn có thể ghé thăm trang web của chúng tôi,
14:03
(Laughter) (Applause)
259
843160
3000
các applet đều miễn phí và có thể chạy trên trình duyệt.
14:06
So let me end with just a few words about applications that we've found for this.
260
846160
4000
Bất kể ai trên thế giới đề có thể sử dụng.
Chương trình tham gia mở rộng vào lĩnh vực máy tính của Quỹ khoa học quốc gia
14:10
And you can go to our website,
261
850160
2000
14:12
the applets are all free; they just run in the browser.
262
852160
2000
gần đây đã trao cho chúng tôi một khoản tài trợ để làm một phiên bản
14:14
Anybody in the world can use them.
263
854160
2000
14:16
The National Science Foundation's Broadening Participation in Computing program
264
856160
5000
có thể lập trình cho những công cụ thiết kế này,
vì vậy hy vọng là trong 3 năm tới, bất kì ai cũng có thể truy cập vào web
14:21
recently awarded us a grant to make a programmable version of these design tools,
265
861160
7000
và tạo ra những mô phỏng và tạo tác của riêng họ.
Ở Mỹ, chúng tôi đã chú trọng tới những sinh viên người Mỹ gốc Phi
cũng như người Mỹ bản địa và gốc Latin.
14:28
so hopefully in three years, anybody'll be able to go on the Web
266
868160
2000
Chúng tôi đã thống kế được những cải thiện đáng kể ở trẻ em sử dụng phần mềm này
14:30
and create their own simulations and their own artifacts.
267
870160
3000
14:33
We've focused in the U.S. on African-American students as well as Native American and Latino.
268
873160
5000
trong lớp toán.
so với nhóm học sinh không dùng phần mềm.
14:38
We've found statistically significant improvement with children using this software in a mathematics class
269
878160
6000
Thật là thành công khi dạy trẻ rằng chúng thừa kế một di sản về toán học,
14:44
in comparison with a control group that did not have the software.
270
884160
3000
không chỉ là ca hát và nhảy múa.
14:47
So it's really very successful teaching children that they have a heritage that's about mathematics,
271
887160
6000
Chúng tôi đã tiến hành một chương trình thí điểm ở Ghana.
Chúng tôi có quỹ tài trợ hạt giống nhỏ, để xem người dân có sẵn sàng
14:53
that it's not just about singing and dancing.
272
893160
4000
cộng tác với chúng tôi không.
Chúng tôi rất phấn khởi về những khả năng tương lai cho việc này.
14:57
We've started a pilot program in Ghana.
273
897160
3000
Chúng tôi cũng đã và đang làm việc trong lĩnh vực thiết kế.
15:00
We got a small seed grant, just to see if folks would be willing to work with us on this;
274
900160
5000
Tôi không để tên anh ấy ở đây-đồng nghiệp của tôi, ở Kenya, nảy ra ý tưởng tuyệt vời
15:05
we're very excited about the future possibilities for that.
275
905160
3000
cho việc dùng cấu trúc fractal cho địa chỉ bưu điện ở những ngôi làng có cấu trúc này
15:08
We've also been working in design.
276
908160
2000
15:10
I didn't put his name up here -- my colleague, Kerry, in Kenya, has come up with this great idea
277
910160
5000
vì nếu bạn cố áp dụng cấu trúc dạng lưới lên một ngôi làng có cấu trúc fractal,
15:15
for using fractal structure for postal address in villages that have fractal structure,
278
915160
5000
nó không phù hợp lắm.
Bernard Tschumi ở đại học Columbia đã sử dụng được điều này trong thiết kế
15:20
because if you try to impose a grid structure postal system on a fractal village,
279
920160
4000
cho một bảo tàng nghệ thuật ở Châu Phi,
David Hughes ở đại học bang Ohio đã viết một cuốn sách sơ lược
15:24
it doesn't quite fit.
280
924160
2000
15:26
Bernard Tschumi at Columbia University has finished using this in a design for a museum of African art.
281
926160
5000
về kiến trúc Afrocentric
trong đó anh ấy đã dùng những cấu trúc fractal này.
15:31
David Hughes at Ohio State University has written a primer on Afrocentric architecture
282
931160
8000
Cuối cùng, tôi muốn chỉ ra rằng ý tưởng về tự tổ chức
mà chúng ta đã nghe lúc nãy, nó nằm ở bộ não.
15:39
in which he's used some of these fractal structures.
283
939160
2000
Nó ở trong, trong công cụ tìm kiếm của Google
15:41
And finally, I just wanted to point out that this idea of self-organization,
284
941160
5000
Thật ra, lí do mà Google thành công như vậy
15:46
as we heard earlier, it's in the brain.
285
946160
2000
là vì họ là một trong những tập đoàn đầu tiên đã tận dụng
15:48
It's in the -- it's in Google's search engine.
286
948160
5000
đặc tính tự tổ chức của web.
Nó còn tồn tại trong sự bền vững sinh thái
trong sức mạnh phát triển của doanh nghiệp
15:53
Actually, the reason that Google was such a success
287
953160
2000
trong sức mạnh đạo đức của nền dân chủ.
15:55
is because they were the first ones to take advantage of the self-organizing properties of the web.
288
955160
4000
Nó cũng đồng thời tồn tại trong những điều tồi tệ.
15:59
It's in ecological sustainability.
289
959160
2000
Tự tổ chức là lí do tại sao virus AIDs lây lan nhanh đến vậy.
16:01
It's in the developmental power of entrepreneurship,
290
961160
2000
Và nếu bạn không nghĩ chủ nghĩa tư bản, vốn có tính tự tổ chức,
16:03
the ethical power of democracy.
291
963160
2000
có thể gây ra tác động hủy diệt,
16:06
It's also in some bad things.
292
966160
2000
thì bạn chưa nhìn nhận đầy đủ.
16:08
Self-organization is why the AIDS virus is spreading so fast.
293
968160
3000
Chúng ta cần nghĩ về nó, như đã nói trước đó,
16:11
And if you don't think that capitalism, which is self-organizing, can have destructive effects,
294
971160
4000
phương pháp truyền thống của người Châu Phi trong việc tự tổ chức.
16:15
you haven't opened your eyes enough.
295
975160
2000
Là những thuật toán mạnh mẽ.
16:17
So we need to think about, as was spoken earlier,
296
977160
4000
Có những cách để tự tổ chức, để làm doanh nghiệp
mà chúng tử tế và bình đẳng.
16:21
the traditional African methods for doing self-organization.
297
981160
2000
Vì vậy nếu chúng ta muốn tìm một cách tốt hơn để thực hiện loại công việc đó,
16:23
These are robust algorithms.
298
983160
2000
16:26
These are ways of doing self-organization -- of doing entrepreneurship --
299
986160
3000
chúng ta không cần tìm đâu xa ngoài Châu Phi, nơi có các
16:29
that are gentle, that are egalitarian.
300
989160
2000
thuật toán tự tổ chức mạnh mẽ này.
16:31
So if we want to find a better way of doing that kind of work,
301
991160
4000
Xin cảm ơn.
16:35
we need look only no farther than Africa to find these robust self-organizing algorithms.
302
995160
5000
16:40
Thank you.
303
1000160
1000
Về trang web này

Trang web này sẽ giới thiệu cho bạn những video YouTube hữu ích cho việc học tiếng Anh. Bạn sẽ thấy các bài học tiếng Anh được giảng dạy bởi các giáo viên hàng đầu từ khắp nơi trên thế giới. Nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh hiển thị trên mỗi trang video để phát video từ đó. Phụ đề cuộn đồng bộ với phát lại video. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc yêu cầu nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi bằng biểu mẫu liên hệ này.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7