Trí thông minh nhân tạo

Nhiều con vật kỳ lạ chen chúc trên màn hình vi tính của Démétri Terzopoulos, nhà nghiên cứu tại Phòng khoa học tin học của Đại học Toronto.

Các con cá ảo nhưng lại bắt chước một cách đáng kinh ngạc tập tính của những con cá thật trong một môi trường sinh thái. Chúng tìm mồi, bắt cặp, lẩn trốn kẻ thù trong khi vẫn thích nghi với môi trường, khổ sở khi quá đông đúc hay thiếu ăn. Về lâu dài, một số sẽ biến mất trong khi nhiều con mới xuất hiện.

Tóm lại, Démétri đã cài vào bộ nhớ của máy vi tính các chương trình mang đủ mọi thuộc tính của sự sống. Những con vật của ông không phải bằng xương bằng thịt, bằng máu hay ADN, nhưng chúng đáp ứng đúng theo các định luật sống mà không cần đến sự can thiêp của con người.

Ngành sinh học, tin học và robot học đã có nhiều tiến bộ đến mức việc tạo ra sự sống nhân tạo đã trở thành thú vui của vô số nhà nghiên cứu. Và người ta thấy trên khắp thế giới nảy ra nhiều dự án điên rồ nhất.

Công trình của Démétri nằm trong luồng nghiên cứu nhằm mô phỏng trên máy vi tính sự tiến hóa và thích nghi của thế giới sống qua trung gian cái nhân tạo. Mục tiêu là tạo ra một môi trường sống cùng với các cư dân và theo dõi sự tiến hóa của các tạo vật đó theo thời gian.

Nhà nghiên cứu Hugo de Garis.

Chương trình này tái dựng lại hai yếu tố của sự tiến hóa sinh học: sự biến đổi của các cá thể theo tính đột biến ngẫu nhiên và sự chọn lọc tự nhiên.

Sự tiến hóa số dựa trên những chuỗi chương trình (tương đương với một thực thể sống) có thể ghép lại với nhau, sao chép nhau, cắt nhau, tái tổ hợp.

Nhiều chương trình mới đã xuất hiện như thế, có khả năng đáp ứng hoặc không với những vấn đề do một chương trình cơ bản đặt ra (tức môi trường). Một số chương trình tự tái tạo, số khác biến mất.

Chỉ trong vài phút, tạo vật nhân tạo thực hiện được điều mà vật sống sinh học phải mất nhiều năm mới làm được. Trong lĩnh vực này, huy chương vàng thuộc về nhà sinh học Thomas Ray ở Đại học Delaware (Mỹ). Ông này đã ban tặng hệ sinh thái tin học vĩ đại nhất thế giới cho các tạo vật của ông: khu rừng hành tinh của hệ thống Internet với hàng ngàn bộ nhớ liên kết với nhau.

Thomas Ray đã nuôi các tạo vật của ông trên máy vi tính riêng trước khi thả chúng vào mạng internet. Hiện nay ông theo dõi chăt chẽ sự tiến hóa của chúng nhưng không thể kiểm soát. Quả là một dự án khiến nhiều người lo ngại: nếu chẳng may chúng tự đột biến, trở nên không thể tiêu diệt và cuối cùng làm nghẽn các hệ thống nối kết thì sao? Nhiều nhà nghiên cứu khác lại thích chú tâm vào một trong các đặc tính chủ yếu của sinh vật tiến hóa là trí thông minh, và mong muốn tái tạo nó trên máy vi tính.

Hugo de Garis một nhà nghiên cứu Mỹ ở Phòng thí nghiệm ATR tại Tokyo (Nhật) đã có nhiều tham vọng quá to tát. Có được ngân khoản 153 triệu euro trong chín năm, nhóm của ông có mục tiêu là thực hiện một máy vi tính có thể suy nghĩ như con người.

Trái ngược với những máy thông thường, nó có thể thực hiện đồng loạt vô số phép tính. Hàng chục ngàn con chip bên trong được nối với nhau, điều này giúp phát triển các chương trình thuộc loại “hệ thống neuron”. Bộ não nhân tạo này tương đương với 1 tỉ neuron, tức bằng 1% của bộ não người.

Giống như não của chúng ta, nó có một tính linh hoạt đáng kinh ngạc: các mối nối giữa những con chip thay đổi tùy theo thông tin nhận được. Như vậy những mạch điện tử của nó biến đổi theo thời gian, ban cho nó một khả năng học hỏi phi thường.

De Garis khẳng định rằng trong ít lâu nữa, “bộ não” của ông sẽ tinh ranh như một chú mèo con. Và theo ông, chỉ trong vài thập niên sắp tới, con người nên tập quen với thực trạng là họ chỉ đứng thứ nhì về trí thông minh. Giai đoạn kế tiếp là kết nối thể xác với tinh thần. Nói cách khác là gán cho robot cơ khí một bộ não điện tử phức tạp, hoặc ghép vào máy vi tính một hệ thống tiếp xúc với thế giới bên ngoài.

Robot Coq.

Hiện nay robot Cog được tạo ra bởi Công ty Rodney Brooks ở Phòng thí nghiệm MIT có thể nghĩ ra những chiến lược trong khi phát triển. “Dần dần Cog sẽ đạt đến trí thông minh của một đứa trẻ 6 tháng, và có lẽ sau đó nó sẽ khôn như đứa trẻ 2 tuổi. Nó biết giải quyết các vấn đề ngày càng phức tạp hơn” – Joel de Rosnay, Giám đốc phát triển ở thành phố khoa học La Villette, cho biết.

Mới đây, người ta đã ghép những cánh tay máy để mở rộng phạm vi hoạt động của Cog và nhất là gia tăng khả năng học hỏi. Một trong những khó khăn chủ yếu là khả năng thu nhập kém các yếu tố kích thích bằng hình ảnh, chẳng hạn như nhận biết một vật chuyển động để tập trung vào đấy, đồng thời bỏ qua các vật khác nằm trong tầm nhìn của nó.

Việc tạo ra robot có trí thông minh của con người còn vấp phải một vấn đề cơ bản: trước tiên cần phải biết trí thông minh tự nhiên thực sự là gì. Mặt khác, rất khó diễn dịch sang ngôn ngữ tin học khả năng trừu tượng, biểu trưng hay tình cảm”. Chính vì thế mà các nhà nghiên cứu đã quay sang một dạng sống và thông minh khác: dạng của thú vật với khả năng cá thể hạn hẹp, nhưng theo tập thể lại thực hiện được những công việc phức tạp.

Nhà nghiên cứu Jean-Louis Deneubourg.

Tất nhiên những côn trùng sống cộng đồng với trí thông minh “phân cấp” đã gợi hứng cho giới nghiên cứu. Brooks hay Jean-Louis Deneubourg ở Đại học Bruxelles đã tạo ra một loại robot côn trùng.

Chúng có thể học hỏi từ những thông tin thu nhận được ở môi trường sống, có thể liên lạc với nhau và phối hợp hoạt động.

Chúng được trang bị những bộ cảm nhiệt giúp phát hiện chướng ngại vật, đồng thời thông báo với “đồng loại” bằng sóng điện từ hay hồng ngoại.

Còn hay hơn thế nữa, các robot Odyssey tự hành dưới đáy biển của phòng thí nghiệm Sea Grant có thể trực tiếp trao đổi thông tin về địa hình của đáy biển mà con người không thể xuống đến được.

Chương trình của từng robot được cấu tạo từ các chỉ thị đơn giản và sẽ tiến triển dần theo sự thu đạt hiểu biết của mỗi cá thể trong nhóm. Chiến lược thích hợp nhất sẽ được toàn thể áp dụng, như thế chúng có thể hưởng được kinh nghiệm của từng cá thể.

Các nhà nghiên cứu đã chú ý đến một điểm lạ thường: dù hoàn toàn giống nhau nhưng những robot trong nhóm lại không học hỏi theo cùng một cách. Do vậy chúng đã phát triển được một đặc tính khác của sinh vật: sự biệt hóa.

Đối với Joel de Rosnay, điều ngoạn mục nhất sẽ còn xuất hiện trong trí thông minh nhân tạo. “Chẳng hạn như các robot và máy vi tính sẽ có thể bảo bạn đừng làm việc gì ngược với sự sinh tồn hay tính ổn định của chúng, ví dụ như đừng ngắt điện. Chúng sẽ áp dụng tình cảm như một con vật nuôi”.

Điều này khiến ta nghĩ đến chiếc máy vi tính Hal trong phim 2001, hành trình trong không gian đã giết phi hành đoàn trong con tàu vũ trụ để đảm bảo sự sinh tồn của chính nó, và van xin kẻ sống sót duy nhất đừng ngắt điện của nó. Loại công trình nghiên cứu này còn nhắm đến các hệ thống nối liền cơ thể chúng ta với các cơ quan giả. Giáo sư Greg Kovacs ở Đại học Stanford (Mỹ) đã ghép các chân giả vào những con chuột bại liệt. Khi nối chân với một con chip điện tử trong não chuột, Kovacs đã làm chúng có cảm giác.

Công trình này nhằm giúp đỡ những kẻ tật nguyền đã gợi ra ý tưởng khá điên rồ cho Sun Micro System, một hãng điện tử ở California: cấy ghép một mạch vi xử lý vào gáy người. Dự án này hiện đang được nghiên cứu, sẽ giúp nối kết trực tiếp não của chúng ta với mạng internet.

Trong thế kỷ tới, Marvin Minsky dự tính sẽ ghép những “bộ nhớ nhân tạo” để gia tăng hiểu biết của chúng ta, cùng với nguy cơ tạo ra các hồi ức giả giống như trong phim Total Recall. Nhưng ngay từ bây giờ, sự liên kết trực tiếp giữa tâm hồn con người với máy là một hiện thực. Máy từ não đồ giúp đo lường những thay đổi từ trường cực kỳ nhỏ do hoạt động thần kinh phát ra.

Khi nối thần kinh thị giác của một phi công vào máy, thời gian trả đũa sẽ giảm đáng kể. Máy sẽ phóng ra phi đạn trước cả khi bộ não của phi công ý thức được. Là phần nối dài của máy vi tính, con người của tương lai sẽ thấy khả năng thể chất và tinh thần gia tăng hàng trăm lần.

Hay là họ sẽ trở thành nô lệ cho những máy móc mà họ được nối vào?

Minh Luân