Người khai sinh Lý thuyết tối ưu toàn cục (Global Optimization)

Đã có không biết bao nhiêu tên gọi yêu mến, thân thiết và đáng kính nhất mà học trò, đồng nghiệp, bạn bè trong nước và trên thế giới dành cho ông "Người cha của tối ưu toàn cục", "Người đứng đầu trường phái tối ưu Hà Nội"... Nghe những người trong giới nghiên cứu Toán học thường nhắc tới ông - GS. Hoàng Tụy - như một thần tượng, một tấm gương sáng về lòng ham mê nghiên cứu khoa học, về tinh thần tự học, tự nghiên cứu và làm việc nghiêm túc,... tôi rất khâm phục và có chút tò mò, muốn gặp vị giáo sư danh tiếng này. Thế rồi tôi đã được gặp ông. Ông thân mật chuyện trò và kể cho tôi nghe về cuộc đời mình.

GS. Hoàng Tụy sinh ngày 17.12.1927, tại làng Xuân Đài, Điện Bàn, Quảng Nam, là cháu nội em ruột cụ Hoàng Diệu - nhà yêu nước chống thực dân xâm lược Pháp nửa cuối thế kỷ XIX. Mồ côi cha khi mới lên bốn, gia đình túng bấn lại đông anh em nên tuổi thơ của ông khá vất vả.

Nhờ học giỏi, sau khi học hết 6 năm tiểu học cậu bé Tụy thi đỗ vào năm thứ nhất Cao đẳng Tiểu học Trường Trung học Khải Định ở Huế (nay là Quốc học Huế) lúc đó là trường trung học duy nhất ở toàn Trung Bộ có đầy đủ đến cấp học tú tài (giáo dục trung học thời ấy gồm cấp Cao đẳng tiểu học 4 năm và cấp Tú tài 3 năm). Không may, học đến giữa năm thứ hai Cao đẳng tiểu học Hoàng Tụy bị một trận ốm "thập tử nhất sinh" phải bỏ học hẳn 1 năm về quê chữa bệnh. Chính trong thời gian 1 năm bị bệnh tật này mà Hoàng Tụy đã bắt đầu suy nghĩ nhiều về tương lai, về cuộc đời, nên khi bệnh đã bớt nguy kịch ông bắt đầu tranh thủ tự học Toán, Lý, Hóa, Văn… qua các sách vở do các anh ông để lại. Sau này, nhớ lại, ông tâm sự: "Đây chính là thời điểm quyết định tương lai cuộc đời tôi. Vì cả hoài bão khoa học cùng với thói quen tự học đều đã hình thành trong những chuỗi ngày dài chiến đấu với bệnh tật và dưỡng sức khi bệnh đã qua khỏi nguy kịch".

Trở lại trường để học tiếp được nửa năm, Hoàng Tụy lại tiếp tục đau ốm liên miên. Việc xin giấy chứng nhận ốm để xin nghỉ học quá rày rà, ông đành bỏ cả học bổng toàn phần của Trường Quốc học Huế, ra học trường tư. Sau khi bình phục, ông "nhảy cóc" luôn hai lớp, và tuy là thí sinh tự do, ông vẫn đỗ cao kỳ thi tú tài bán phần năm 1945, và năm sau, chỉ mất 4 tháng tự học, đỗ đầu kỳ thi tú tài toàn phần Ban Toán.

Kháng chiến chống Pháp bùng nổ, ông về quê tham gia kháng chiến rồi vào Quảng Ngãi dạy học ở trường Trung học Lê Khiết, Liên khu V.

Năm 1951, nghe tin tiến sĩ toán học lừng danh Lê Văn Thiêm trở về Việt Nam và sắp mở Trường Khoa học Thực hành Cao cấp ở Việt Bắc, Hoàng Tụy xin ra Bắc để học và được lãnh đạo Liên khu V chấp nhận. Mang trên lưng một balô đựng đầy gạo, muối, sách và thuốc chống sốt rét, ông lần theo con đường mòn dọc dãy Trường Sơn để đi ra Việt Bắc, tầm sư học đạo. Tới Thanh Hoá, vào vùng tự do Liên khu IV, ông nghỉ lại hai tháng để dạy hè, dành tiền đi tiếp ra Việt Bắc. Đến nơi mới biết Trường Khoa học Thực hành Cao cấp không mở được mà chỉ có Trường Sư phạm Cao cấp và Khoa học Cơ bản, đóng ở Khu học xá TW tại Nam Ninh (Quảng Tây, Trung Quốc) để tránh máy bay địch. Vì chương trình Toán ở hai trường này ông đã tự học cả rồi khi còn ở Liên khu V, nên Bộ Giáo dục đưa ông sang Khu học xá TW để vừa dạy Sư phạm Trung cấp ở đó, vừa có điều kiện tranh thủ tự học thêm theo nguyện vọng.

Lúc ấy, ở Nam Ninh có thể dễ dàng mua sách khoa học, kỹ thuật tiếng Nga của Liên Xô. Nhờ may mắn vớ được cuốn "Hàm biến số thực" của N.P. Natanson, ông bèn tự học tiếng Nga để đọc sách Nga. Học theo lối du kích, qua một cuốn sách cũ dạy tiếng Nga cấp tốc cho doanh nhân, ông chỉ học một ít từ cơ bản và đọc qua ngữ pháp, rồi bắt đầu đọc ngay vào sách toán. Mấy trang đầu, hầu như từ nào cũng phải tra từ điển, sau đó ít dần, cho đến 1 tháng sau thì ông đã có thể đọc trôi chảy cuốn "Hàm biến số thực". Rồi cũng theo cách đó, đọc tiếp cuốn sách toán thứ hai, thứ ba... Cứ thế, từ năm 1951 đến năm 1954, ông đã kiên nhẫn tự học chương trình đại học Toán của Liên Xô, đồng thời nghiên cứu những vấn đề tổng quát về giáo dục.

Nhờ thế, sau mấy năm, thầy giáo trẻ Hoàng Tụy đã nổi tiếng không chỉ dạy giỏi (được bầu là giáo viên xuất sắc) mà còn am hiểu khá sâu về lý luận giáo dục. Đầu năm 1955, ông được Bộ Giáo dục điều về Hà Nội và giao cho phụ trách công tác chuẩn bị cải cách giáo dục phổ thông để thống nhất hệ phổ thông 9 năm ở vùng tự do với hệ 12 năm ở vùng mới giải phóng thành hệ phổ thông 10 năm. Tiếp đó, ông được giao phụ trách Ban Tu thư - tổ chức biên soạn chương trình và sách giáo khoa cho tất cả các môn học của hệ giáo dục phổ thông 10 năm. Tuy thời gian gấp rút (trong 6 tháng phải có đủ chương trình và sách giáo khoa mới phục vụ khai giảng niên khóa 1955 - 1956), nhưng ông đã hoàn thành công việc đúng hạn.

Song song với công tác trên, tháng 9.1955, ông được GS. Lê Văn Thiêm mời kiêm dạy một số giờ toán tại Trường Đại học Sư phạm Khoa học. Trường này chỉ tồn tại 2 năm (1955 - 1956) và đào tạo được 3 khoá, nhưng đã có một vai trò rất quan trọng: tất cả các sinh viên tốt nghiệp loại khá, giỏi hồi ấy và sau đó được bổ nhiệm làm cán bộ giảng dạy ở các trường đại học đều đã trưởng thành. Nhiều người đã trở thành những nhà khoa học tài năng, những cán bộ khoa học đầu ngành và những cán bộ lãnh đạo khoa học có uy tín.

Năm 1956, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội và Đại học Sư phạm Hà Nội được thành lập theo Quyết định số 2183/TC của Chính phủ. GS. Lê Văn Thiêm được cử làm Chủ nhiệm Khoa Toán chung của cả hai trường. Thầy giáo Hoàng Tụy được chuyển hẳn sang biên chế Trường Đại học Sư phạm, trở thành một trong những cán bộ giảng dạy đầu tiên của Khoa Toán chung ấy.

Một năm sau, tháng 8.1957, Hoàng Tụy cùng với 8 cán bộ khác được cử sang thực tập tu nghiệp 1 năm tại Trường Đại học Tổng hợp Lômônôxốp (Liên Xô). Chỉ mấy tháng sau ông đã có 2 công trình công bố trên "Báo cáo Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô", nên được cho ở lại thêm 1 năm nữa để hoàn thành luận án tiến sĩ Toán - Lý.


Tháng 3.1959, Hoàng Tụy đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ tại Đại học Tổng hợp Lômônôxốp. Lĩnh vực nghiên cứu của ông là Giải tích thực, nhưng chẳng bao lâu sau, ông nhận thấy tuy đây là lý thuyết hay và quan trọng nhưng khó có ứng dụng thực tế ở Việt Nam, ít nhất là vào thời điểm ấy, cho nên năm 1961, ông bắt đầu chuyển sang nghiên cứu Vận trù học. Sau một thời gian tìm hiểu, ông bắt đầu có công trình nghiên cứu về lĩnh vực mới này, và sau khi gặp và trao đổi ý kiến với nhà toán học Nga nổi tiếng L.V.Kantorovich (chuyên gia hàng đầu thế giới về ứng dụng toán học vào kinh tế, đã được giải thưởng Nobel năm 1974), ông dứt khoát chuyển sang Lý thuyết tối ưu - một ngành Toán học có nhiều ứng dụng trong Vận trù học và nhiều ngành kinh tế, công nghệ.

Đầu năm 1961, ông khởi xướng và hướng dẫn phong trào ứng dụng vận trù học ở miền Bắc, bắt đầu từ ngành giao thông vận tải rồi dần dần mở rộng sang nhiều ngành kinh tế khác. Lúc bấy giờ trên thế giới vận trù học hãy còn rất mới mẻ, nên một số phóng viên báo chí nước ngoài (như Le Monde) rất ngạc nhiên, khi biết có những thành tựu vừa mới ra đời ở Mỹ cách đó chỉ mấy năm (như phương pháp "đường găng" hay PERT) mà đã được nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam ngay trong hoàn cảnh chiến tranh. Ngoài lợi ích thiết thực về kinh tế, việc này đã có ý nghĩa mở ra một hướng mới, đưa toán học ứng dụng vào kinh tế ngay ở một nước còn rất lạc hậu về khoa học - kỹ thuật. Hơn nữa, các khái niệm vận trù, tối ưu, hệ thống, hiệu quả, được phổ biến rộng rãi đã góp phần không nhỏ làm thay đổi tư duy quản lý của cán bộ lãnh đạo và qua đó gián tiếp tác động đến hiệu quả quản lý kinh tế thời đó.

Sau khi Mỹ chấm dứt chiến tranh phá hoại miền Bắc, điều kiện hoạt động của các xí nghiệp phải mất nhiều thời gian mới trở lại bình thường, nên ông đã chuyển sang nghiên cứu ứng dụng các phương pháp toán ở tầm kinh tế vĩ mô. Nhiều lần được các vị lãnh đạo Đảng và Nhà nước (kể cả Chủ tịch Hồ Chí Minh) mời đóng góp ý kiến vào các giải pháp cải tiến quản lý kinh tế của đất nước.


Năm 1987, theo sự gợi ý của Thủ tướng Phạm Văn Đồng, ông đã có nhiều kiến nghị sâu sắc về một số vấn đề chiến lược phát triển kinh tế - xã hội theo hướng đổi mới. Sau năm 1995, mối quan tâm của ông chuyển sang vấn đề chấn hưng giáo dục và khoa học. Trong lĩnh vực này ông cũng đã có những đóng góp rất tâm huyết, kiên nhẫn và có hiệu quả.

Song song với các hoạt động ứng dụng, ông vẫn thường xuyên triển khai các nghiên cứu lý thuyết ở trình độ cao. Năm 1964, lần đầu tiên ông đã đưa ra phương pháp giải bài toán quy hoạch lõm, lúc bấy giờ được coi là thuộc loại rất khó về bản chất nên trên thế giới chưa ai nghiên cứu. Phương pháp này dựa trên một lát cắt độc đáo về sau được giới nghiên cứu đặt tên là "Tuy's cut" (lát cắt Tụy) và công trình quy hoạch lõm của ông trở thành cột mốc đánh dấu sự ra đời một chuyên ngành toán học mới: Lý thuyết tối ưu toàn cục. Ông được coi là "cha đẻ của Tối ưu toàn cục tất định" là do công trình đó.

Trong suốt thời gian công tác tại Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, ông đã đảm nhiệm nhiều cương vị khác nhau: Tổ trưởng Bộ môn Toán trong Khoa Toán - Lý - Hóa (1959 - 1960); Chủ nhiệm Khoa Toán - Lý (1961), Chủ nhiệm Khoa Toán (1961 - 1968) và có đóng góp lớn cho sự phát triển của Khoa Toán (nay là Khoa Toán - Cơ - Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội) và ngành Toán học nói chung của Việt Nam. Trong hoàn cảnh khó khăn của cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước, Nhà trường phải đi sơ tán, cơ sở vật chất cho công tác giảng dạy hết sức nghèo nàn, trình độ cán bộ còn rất hạn chế, GS. Hoàng Tụy đã xây dựng một chương trình đào tạo về Toán học tương đối chính quy, đề ra nề nếp giảng dạy, học tập theo các yêu cầu hiện đại. Dựa trên các kinh nghiệm thu thập được qua các chuyến đi thỉnh giảng, hội nghị, hợp tác nghiên cứu ở nước ngoài, kết hợp với tình hình thực tế trong nước, GS. Hoàng Tụy cùng đồng nghiệp đã sớm áp dụng các biện pháp đào tạo, nghiên cứu ở các nước tiên tiến vào mọi khâu hoạt động. Những hình thức như xêmina, khoá luận tốt nghiệp, phản biện nghiên cứu khoa học… được sử dụng đầu tiên ở ngành Toán rồi dần dần trở thành phổ biến trong các ngành khoa học khác từ đó. Cũng do sáng kiến của ông, và nhờ sự ủng hộ nhiệt thành của các giáo sư: Lê Văn Thiêm, Tạ Quang Bửu và Thủ tướng Phạm Văn Đồng, lớp Toán đặc biệt đầu tiên đã ra đời, phát triển thành Khối THPT chuyên Toán - Tin thuộc Khoa Toán - Cơ - Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN ngày nay.

Năm 1968, GS. Hoàng Tụy được chuyển hẳn về Uỷ ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước để phụ trách thư ký Vụ ban Toán. Tại đây ông bắt tay xây dựng phòng nghiên cứu toán học, tiền thân của Viện Toán học sau này.

Cùng với GS. Lê Văn Thiêm, GS. Hoàng Tụy đã có đóng góp lớn trong việc thành lập và xây dựng Viện Toán học và Hội Toán học Việt Nam. Năm 1970, GS. Lê Văn Thiêm được cử lãnh đạo Viện Toán học thì ông trở thành cố vấn và trợ thủ đắc lực cho GS. Lê Văn Thiêm. Từ buổi đầu gian khổ phần lớn cán bộ mới có trình độ cử nhân, lại ra đời trong hoàn cảnh chiến tranh ác liệt, có lúc Viện phải sơ tán về nông thôn xa Hà Nội, nhưng với quyết tâm cao của GS. Lê Văn Thiêm và GS. Hoàng Tụy, công tác nghiên cứu khoa học của Viện vẫn tiến hành đều đặn, từng bước tiến lên nề nếp hiện đại. Hàng năm, số công trình nghiên cứu của cán bộ của Viện được công bố trên các tạp chí quốc tế có uy tín và tạp chí Acta Mathematica Vietnamica do Viện chủ trì tăng lên không ngừng. Đó là nhờ ngay từ khi thành lập, Viện đã có một kế hoạch xây dựng đội ngũ cán bộ tương đối lâu dài. Nhiều cán bộ trẻ của Viện được cử đi tu nghiệp ở Liên Xô và các nước Đông Âu theo hình thức thực tập sinh cao cấp. Từ 1975, GS. Lê Văn Thiêm là Viện trưởng chính thức, kiêm Chủ tịch Hội đồng Khoa học của Viện Toán học, GS. Hoàng Tụy là Phó chủ tịch Hội đồng khoa học. Năm 1980, GS. Hoàng Tụy được bổ nhiệm Viện trưởng thay GS. Lê Văn Thiêm, và sau 2 nhiệm kỳ, đến 1990, ông đã chủ động từ chức để giao lại việc quản lý cho các đồng nghiệp trẻ trước đây đã từng là học trò của ông. Dưới sự lãnh đạo của GS. Lê Văn Thiêm và ông, với sự giúp đỡ của GS. Tạ Quang Bửu, Viện Toán học đã trưởng thành nhanh chóng, thành một trung tâm toán học uy tín hàng đầu của cả khu vực về trình độ đội ngũ cán bộ cũng như số lượng, chất lượng các công trình nghiên cứu được công bố trên các tạp chí quốc tế. Theo sự đánh giá chung, đó là một trong những viện nghiên cứu thành công nhất ở nước ta.

GS. Hoàng Tụy là tác giả của gần 150 công trình khoa học đăng trên các tạp chí quốc tế có uy tín về nhiều lĩnh vực khác nhau của Toán học như: Hàm thực, Quy hoạch toán học, Tối ưu toàn cục, Lý thuyết điểm bất động, Định lý Minimax,... Cuốn chuyên khảo gồm phần lớn những thành tựu nghiên cứu của GS. Hoàng Tụy và học trò của ông mang tên "Global Optimization - Deterministic Approches" (Tối ưu toàn cục - tiếp cận tất định) được Springer (nhà xuất bản khoa học lớn nhất thế giới) in lại ba lần từ năm 1990 đến năm 1996, được coi là kinh điển trong lĩnh vực Tối ưu toàn cục.

Từ giữa thập niên 80 thế kỷ XX, GS. Hoàng Tụy đề xuất và xây dựng Lý thuyết tối ưu DC (hiệu hai hàm lồi) và mới gần đây, từ năm 2000, ông lại đề xuất và xây dựng Lý thuyết tối ưu đơn điệu. Năm 1997, ông cùng với H. Konno (Nhật) và Phan Thiên Thạch, là đồng tác giả cuốn chuyên khảo "Optimization on Low Rank Nonconvex Structures" (Tối ưu hóa trên những cấu trúc không lồi thấp hạng), do nhà xuất bản Kluwer (sau này đã sát nhập với Springer) in. Năm 1998, ông lại cho ra cuốn chuyên khảo "Convex Analysis and Global Optimization" (Giải tích lồi và Tối ưu toàn cục), cũng do Nhà xuất bản Kluwer in, nay được Springer in lại. Trong nước, ông đã chỉnh lý và in lại lần thứ 5 cuốn giáo trình "Hàm thực và Giải tích hàm" (Giải tích hiện đại) đã được sử dụng rộng rãi để giảng dạy cho sinh viên ngành Toán từ 1959 đến nay.

Ngoài các hoạt động khoa học trong nước, GS. Hoàng Tụy còn tham gia nhiều hoạt động khoa học quốc tế. Suốt 30 năm qua, GS. Hoàng Tụy đã tham gia ban chương trình quốc tế của nhiều hội nghị quốc tế lớn, tham gia ban biên tập của 4 tạp chí quốc tế: "Mathematical Programming" (1976 - 1985), "Optimization" (từ 1974), "Journal of Global Optimization" (từ lúc thành lập, 1991) và "Nonlinear Analysis Forum" (từ 1999); và cả ban biên tập tủ sách "Nonconvex Optimization and Its Applications" của Nhà xuất bản Springer. Trong nhiều năm (1980 - 1990), vào thời kỳ khó khăn nhất, Giáo sư Hoàng Tụy cũng là Tổng biên tập của 2 hai tạp chí toán học của Việt Nam: "Acta Mathematica Vietnamica" và "Toán học", sau đổi tên là "Vietnam Journal of Mathematics". Ông cũng đã được mời thỉnh giảng tại nhiều đại học lớn ở Tây Âu, Bắc Âu, Bắc Mỹ, Nhật, Úc…

Năm 1995, ông được Đại học Linkoping (Thụy Điển) phong tặng Tiến sĩ danh dự. Năm 1996, để ghi nhận những cống hiến lớn của ông cho khoa học Việt Nam, Nhà nước Việt Nam đã trao tặng ông Giải thưởng Hồ Chí Minh.

Tháng 8.1997, nhân dịp ông 70 tuổi, tại Viện Công nghệ Linkoping (Thụy Điển), một cuộc hội thảo quốc tế với chủ đề "Tìm tối ưu từ địa phương đến toàn cục" được tổ chức để tôn vinh GS. Hoàng Tụy, "người đã có công tiên phong trong lĩnh vực tối ưu toàn cục và quy hoạch toán học tổng quát". Các báo cáo trong hội thảo này được tập hợp trong cuốn chuyên khảo nhan đề "From Local to Global Optimization" đề tặng ông, do Kluwer xuất bản. Đồng thời tạp chí quốc tế "Journal of Global Optimization" và tạp chí "Acta Mathematica Vietnamica" đều có những số đặc biệt đề tặng ông, và một hội nghị quốc tế cũng đã được tổ chức ở Hà Nội nhân dịp này.

Chủ tịch nước Trần Đức Lương cùng các cá nhân và đại diện công trình được Giải thưởng Hồ Chí Minh đợt 1, 24/1/1998. GS. Hoàng Tụy đứng hàng đầu, thứ 4 từ phải sang

Bằng niềm say mê Toán học, tâm huyết với nghề nghiệp, từ khi thôi làm Viện trưởng Viện Toán học, GS. Hoàng Tụy vẫn gắn bó chặt chẽ với Viện và tiếp tục có nhiều cống hiến cho sự phát triển Toán học. Ông tâm sự: "Đối với tôi, dù nghỉ hưu hay còn trong biên chế tôi vẫn làm việc đều đặn, vẫn nghiên cứu và hướng dẫn nghiên cứu Toán học, đồng thời quan tâm thiết tha đến sự nghiệp chấn hưng giáo dục, khoa học của đất nước, chừng nào còn đủ sức, vì đó là điều thiết yếu, nguồn vui trong cuộc sống của tôi".

Gần 80 tuổi, mái tóc trên đầu bạc trắng như tuyết, nhưng đôi mắt ông vẫn tinh anh lắm. Hiện ông vẫn tiếp tục công việc nghiên cứu và đào tạo, tham gia tổ chức và báo cáo ở nhiều hội nghị khoa học quốc tế, tham gia ban biên tập nhiều tạp chí quốc tế, thỉnh giảng và hợp tác khoa học ở phần lớn các đại học danh tiếng ở các nước tiên tiến. Sống hết lòng vì mọi người, tận tâm với sự nghiệp giáo dục - đào tạo, cống hiến hết mình cho niềm đam mê Toán học. GS. Hoàng Tụy là một người như thế đó!

(Theo Mai Hương Anh)