Công cuộc chế tạo máy tính có hành vi như con người vừa có một bước tiến vượt bậc. Mới đây, Hãng chế tạo máy IBM công bố họ đã tạo được 1 hệ thống máy tính với 2 vi xử lý được thiết kế để mô phỏng khả năng của não người đối với việc hiểu mọi "hành động" với sự kiện xảy ra xung quanh và tổng hợp dữ l...
Công cuộc chế tạo máy tính có hành vi như con người vừa có một bước tiến vượt bậc. Mới đây, Hãng chế tạo máy IBM công bố họ đã tạo được 1 hệ thống máy tính với 2 vi xử lý được thiết kế để mô phỏng khả năng của não người đối với việc hiểu mọi "hành động" với sự kiện xảy ra xung quanh và tổng hợp dữ liệu phức tạp.
>>> Máy tính mới biết chẩn đoán bệnh
>>> IBM công bố chip vi mạch dựa trên bộ não người
Thay vì đòi hỏi chương trình lập sẵn như mọi máy tính cần có trong hơn nửa thế kỷ qua, vi xử lý này sẽ cho phép một thế hệ máy tính mới - gọi là những máy tính có nhận thức.
Các vi xử lý mới được tiết lộ hôm 18/8 là bước đầu trong dự án gọi là SyNAPSE. Hai vi xử lý này là một bước tiến hướng tới việc cho phép máy vi tính "suy luận" thay vì phản ứng dựa theo dữ liệu lập trình sẵn. Hệ thống này có khả năng "mắc lại" những kết nối của nó khi tiếp nhận thông tin mới giống như ở kỳ tiếp hợp sinh học (trong phân chia tế bào).
Các nhà nghiên cứu IBM mô phỏng khả năng nhận dạng chữ viết của vi xử lý mới.
Các nhà nghiên cứu tin rằng, nhờ việc sao chép đặc điểm đó, công nghệ có thể bắt đầu học hỏi. Các máy tính có khả năng nhận thức có thể được sử dụng để hiểu hành vi của con người cũng như kiểm tra môi trường.
Dharmendra Modha, Trưởng dự án của IBM, giải thích rằng, họ đang cố gắng tái tạo khía cạnh trí não chẳng hạn như cảm xúc, nhận thức, cảm giác bằng cách "trộm công nghệ của bộ não". Hệ thống này, có tên gọi là SyNAPSE, sử dụng 2 nguyên mẫu "vi mạch điện toán khớp thần kinh" - mỗi vi mạch có 256 lõi mà các nhà khoa học mô tả như các neuron thần kinh điện tử. Trên một vi mạch có 262.144 khớp thần kinh có thể lập trình, vi mạch kia chứa 65.536 khớp thần kinh học hỏi.
Ở con người và loài vật, khớp thần kinh kết nối giữa các tế bào não sẽ tự liên kết trong quá trình trải nghiệm ở thế giới thật. Quá trình học hỏi là rất cần thiết cho sự hình thành và củng cố những kết nối này. Máy móc không thể tự liên kết hoặc ngắt liên kết các mạch điện tử của nó. Tuy nhiên, nó có thể mô phỏng quy trình đó bằng cách "khuếch đại" những tín hiệu quan trọng và ít "chú ý" tới tín hiệu khác.
IBM không tiết lộ chính xác chi tiết hoạt động của SyNAPSE, nhưng Tiến sĩ Richard Cooper, một độc giả trong ngành khoa học nhận thức tại Trường đại học London, cho biết bộ xử lý này tái tạo các kết nối vật lý bằng cách sử dụng một máy tính ảo khác. Thay cho những liên kết mạnh yếu khác nhau, bộ xử lý này sẽ nhớ cường độ phải "chú ý" đối với mỗi tín hiệu và biến đổi tùy theo kinh nghiệm mới.
Sức mạnh của 2 vi xử lý mới này không giống với siêu máy tính Watson của IBM đã "hạ đo ván" 2 nhà vô địch trong chương trình Jeopardy hồi đầu năm nay. 2 vi xử lý này còn hứa hẹn viễn cảnh khác mà các nghiên cứu đang mong đợi: 1 hệ thống máy tính có thể giám sát nguồn nước của cả thế giới với khả năng đo lường nhiệt độ, áp suất, độ cao của sóng, âm học… để đưa ra cảnh báo khi nó nghĩ rằng có sóng thần sắp xảy ra. Hoặc một hệ thống cảm biến giúp chủ cửa hàng tạp hóa có thể dùng để đọc dấu hiệu, mùi, nhiệt độ và đưa ra cảnh báo nếu như món hàng đó sắp hư.
Để sử dụng được 2 vi xử lý này, các nhà nghiên cứu IBM đã xây dựng một "bức tường não" tại Phòng thí nghiệm ở San Jose (California, Mỹ). Mục tiêu lâu dài là gì? Một vi xử lý với kích thước 1cm2 sẽ có tương đương 1 triệu neuron thần kinh và 10 tỉ kết nối thần kinh. Modha và các nhà nghiên cứu khác cho rằng, với kỹ thuật lập trình hiện nay, mọi máy tính được áp dụng công nghệ mà họ đang dùng với dự án SyNAPSE đều sẽ trở nên mạnh mẽ hơn.
Sau thành công hiện nay, IBM tiếp tục nghiên cứu SyNAPSE ở giai đoạn 2 cùng với các đối tác tại Trường đại học Columbia, Trường đại học Cornell, Trường đại học California và Trường đại học Wisconsin. Được biết, giai đoạn 2 của dự án này đã được thưởng 21 triệu USD từ quỹ của DARPA (Cơ quan Quản lý các dự án nghiên cứu tiến bộ thuộc Bộ Quốc phòng Mỹ).
IBM vừa công bố một hệ thống máy tính gồm hai vi xử lý mới, đánh dấu bước tiến đáng chú ý trong nỗ lực tạo ra những cỗ máy có thể quan sát, học hỏi và phản ứng gần giống con người. Khác với máy tính truyền thống vốn phụ thuộc vào chương trình lập sẵn, các vi xử lý này hướng tới khả năng hiểu hành động, nhận diện sự kiện xung quanh và tổng hợp những nguồn dữ liệu phức tạp. Công nghệ được giới thiệu ngày 18/8, thuộc dự án SyNAPSE, mở ra hướng phát triển máy tính có nhận thức, trong đó hệ thống có thể suy luận dựa trên thông tin tiếp nhận thay vì chỉ phản ứng theo mệnh lệnh cố định.
Hai vi xử lý nguyên mẫu được thiết kế để mô phỏng cách não người xử lý trải nghiệm mới, đồng thời có khả năng điều chỉnh những kết nối bên trong khi tiếp nhận thêm thông tin từ môi trường. Các nhà nghiên cứu IBM đã thử mô phỏng khả năng nhận dạng chữ viết, kỳ vọng cách tiếp cận này giúp máy tính bắt đầu học hỏi bằng việc ghi nhận, củng cố và thay đổi những mối liên hệ quan trọng. Dharmendra Modha, trưởng dự án, cho biết nhóm nghiên cứu muốn tái tạo một số khía cạnh của trí não như cảm xúc, nhận thức và cảm giác, theo cách ông gọi là “trộm công nghệ của bộ não”.
SyNAPSE sử dụng hai nguyên mẫu “vi mạch điện toán khớp thần kinh”, mỗi vi mạch có 256 lõi được mô tả như những neuron thần kinh điện tử, đảm nhiệm việc xử lý tín hiệu theo mô hình não. Một vi mạch chứa 262.144 khớp thần kinh có thể lập trình, trong khi vi mạch còn lại sở hữu 65.536 khớp thần kinh học hỏi, tạo nền tảng cho các cơ chế điều chỉnh linh hoạt. Ở người và động vật, các khớp thần kinh nối những tế bào não sẽ hình thành, thay đổi hoặc được củng cố trong quá trình trải nghiệm thực tế, nhờ đó việc học hỏi trở thành yếu tố cốt lõi.
Máy móc chưa thể tự nối hoặc ngắt các mạch điện tử giống não sống, nhưng hệ thống của IBM mô phỏng quá trình ấy bằng cách khuếch đại tín hiệu quan trọng và giảm chú ý với tín hiệu ít giá trị. IBM không công bố toàn bộ chi tiết hoạt động của SyNAPSE, còn Tiến sĩ Richard Cooper thuộc ngành khoa học nhận thức tại Trường đại học London đưa ra cách giải thích về cơ chế bên trong. Theo ông, bộ xử lý có thể tái tạo những kết nối vật lý bằng một máy tính ảo khác, đồng thời lưu lại mức độ cần chú ý đối với từng tín hiệu thay vì chỉ phân biệt đơn giản giữa liên kết mạnh và yếu.
Mức độ chú ý ấy có thể thay đổi theo kinh nghiệm mới, giúp hệ thống thích nghi dần với dữ liệu nhận được, thay vì giữ nguyên một phản ứng duy nhất từ thời điểm được lập trình. Khả năng này khiến hai vi xử lý khác biệt với siêu máy tính Watson của IBM, cỗ máy từng đánh bại hai nhà vô địch trong chương trình Jeopardy hồi đầu năm nay. Watson nổi bật nhờ năng lực xử lý và trả lời câu hỏi, còn SyNAPSE hướng tới một dạng máy tính có thể cảm nhận nhiều tín hiệu, nhận biết mẫu hình và điều chỉnh hoạt động theo hoàn cảnh.
Một ứng dụng được hình dung là hệ thống giám sát nguồn nước trên toàn thế giới, liên tục đo nhiệt độ, áp suất, độ cao sóng và âm học để phát cảnh báo khi nhận thấy nguy cơ sóng thần. Trong cửa hàng tạp hóa, mạng cảm biến tương tự có thể đọc dấu hiệu, mùi và nhiệt độ của hàng hóa, sau đó cảnh báo chủ cửa hàng khi một món hàng có dấu hiệu sắp hư hỏng. Những ví dụ này cho thấy máy tính có nhận thức không chỉ phục vụ phòng thí nghiệm, mà còn có thể hỗ trợ giám sát môi trường, quản lý hàng hóa và phát hiện biến động bất thường.
Để vận hành hai vi xử lý, các nhà nghiên cứu IBM đã xây dựng một “bức tường não” tại phòng thí nghiệm ở San Jose, California, Mỹ, làm nền tảng thử nghiệm cho dự án. Mục tiêu dài hạn của họ là tạo ra một vi xử lý chỉ rộng 1cm2 nhưng có năng lực tương đương 1 triệu neuron thần kinh và 10 tỉ kết nối thần kinh. Theo Modha cùng các nhà nghiên cứu khác, với kỹ thuật lập trình hiện nay, mọi máy tính ứng dụng công nghệ phát triển trong SyNAPSE đều có thể trở nên mạnh mẽ hơn.
Sau thành công ban đầu, IBM tiếp tục bước vào giai đoạn 2 của SyNAPSE, phối hợp cùng Trường đại học Columbia, Trường đại học Cornell, Trường đại học California và Trường đại học Wisconsin. Giai đoạn 2 nhận khoản tài trợ 21 triệu USD từ quỹ DARPA, Cơ quan Quản lý các dự án nghiên cứu tiến bộ thuộc Bộ Quốc phòng Mỹ, tạo thêm nguồn lực cho hướng nghiên cứu đầy tham vọng này.
