Bỏ qua điều hướng

Hóa thân vào robot

Hóa thân vào robot
Nguồn ảnh: KhoaHoc.tv

Từ Israel, một sinh viên dùng suy nghĩ điều khiển thành công robot đặt tại Học viện Kỹ thuật Beziers của Pháp. Giấc mộng về các robot hóa thân - những cỗ máy mà con người có thể điều khiển như chính cơ thể mình - đã xuất hiện từ lâu. Vào tháng 3/2009, các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Honda, Nhật...

Từ Israel, một sinh viên dùng suy nghĩ điều khiển thành công robot đặt tại Học viện Kỹ thuật Beziers của Pháp.

Giấc mộng về các robot hóa thân - những cỗ máy mà con người có thể điều khiển như chính cơ thể mình - đã xuất hiện từ lâu. Vào tháng 3/2009, các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Honda, Nhật Bản đã trình diễn cỗ máy cho phép truyền các mệnh lệnh đơn giản qua suy nghĩ đến robot thông minh Asimo, hơn 8 tháng trước khi bộ phim Avatar ra mắt.

Gần đây hơn, 6 sinh viên cơ điện tại Mỹ đã cho ra đời “máy đút cơm”, có khả năng theo dõi cử động của mắt để chọn đúng món ăn mà người sử dụng mong muốn. Tuy nhiên, theo tạp chí New Scientist, với công trình “Hiện thân ảo và tái hiện thân bằng máy (VERE)”, lần đầu tiên con người có thể bằng suy nghĩ điều khiển robot ở một khoảng cách xa thực hiện những bài tập phức tạp.

VERE gồm 3 bước. Đầu tiên, các suy nghĩ của anh Tirosh Shapira, sinh viên tình nguyện, sẽ được quét bằng máy fMRI, chuyên dùng để theo dõi hoạt động não bộ của bệnh nhân thông qua biến đổi của các dòng máu. Sau đó, một máy tính sẽ dịch những suy nghĩ này thành mệnh lệnh. Cuối cùng, những mệnh lệnh đó sẽ được truyền qua mạng internet đến robot tại Pháp. Để tăng độ nhập vai, trên đầu robot được trang bị máy quay và các hình ảnh đó được chiếu trực tiếp cho Shapira xem.

Ba thử thách mà Shapira thực hiện gồm tự do di chuyển qua lại, đi theo sau lưng một người khác và tìm ra ấm trà được đặt trong phòng. Thành công của thí nghiệm khiến Shapira cảm thấy như đang thật sự hóa thân vào robot. Anh chia sẻ với New Scientist: “Có lúc đường truyền bị đứt, một nhà khoa học đã nhặt robot lên để tìm hiểu xem lỗi nằm ở đâu và tôi đã thốt lên: Này, bỏ tôi xuống”.

VERE vẫn còn 2 hạn chế lớn. Thứ nhất, các công đoạn xử lý phức tạp khiến robot bị trì hoãn trong việc thực hiện các mệnh lệnh, dẫn đến làm giảm độ nhập vai của người sử dụng. Thứ hai, vì hoạt động não bộ của mỗi người đều khác nhau, người điều khiển cần phải làm các bài tập sơ bộ giúp máy có thể xác định được phản ứng nào tương đương với hành vi nào.

Trong phiên bản tiếp theo, các nhà khoa học của VERE sẽ thay robot nhỏ hiện nay bằng loại HRP-4 do Kawada Industries (Nhật) chế tạo, với chiều cao tương đương người trưởng thành. Họ cũng sẽ điều chỉnh các thuật toán giải mã, không chỉ chụp hoạt động của não bộ tại từng thời điểm mà theo dõi các biến đổi trong cả quá trình, nhằm tăng độ chính xác cũng như độ phức tạp của những động tác truyền đến robot.

Bộ phim Avatar đã cho thấy các robot hóa thân có thể được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau. Bác sĩ Grace dùng avatar cho việc nghiên cứu khoa học còn đại tá Quaritch dùng avatar để khai thác tài nguyên quý hiếm. Tương tự, một mặt, công trình VERE đang được các tổ chức quân sự quan tâm vì khả năng thay con người tham gia chiến tranh. Mặt khác, sáng chế sẽ là trợ thủ đắc lực cho những người khuyết tật trong công việc hằng ngày.

Một sinh viên đến từ Israel đã dùng suy nghĩ để điều khiển thành công một robot đặt tại Học viện Kỹ thuật Beziers của Pháp. Thí nghiệm này thuộc công trình mang tên Hiện thân ảo và tái hiện thân bằng máy, viết tắt là VERE. Mục tiêu của công trình là kiểm tra khả năng để con người điều khiển robot từ xa như thể đó là phần mở rộng của cơ thể mình. Ý tưởng về những robot hóa thân đã xuất hiện từ lâu trong các nghiên cứu khoa học và trong văn hóa đại chúng. Tháng 3 năm 2009, các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Honda ở Nhật Bản từng trình diễn hệ thống truyền những mệnh lệnh đơn giản bằng suy nghĩ đến robot thông minh Asimo. Cuộc trình diễn này diễn ra hơn tám tháng trước khi bộ phim Avatar được công chiếu. Một nhóm gồm sáu sinh viên cơ điện tại Mỹ cũng từng phát triển một thiết bị hỗ trợ ăn uống. Thiết bị này theo dõi chuyển động của mắt để lựa chọn đúng món ăn mà người sử dụng mong muốn. Những thử nghiệm trước đó cho thấy tín hiệu từ hoạt động của con người có thể được chuyển thành chỉ dẫn cho máy móc. Theo tạp chí New Scientist, VERE đánh dấu lần đầu tiên con người dùng suy nghĩ để điều khiển robot ở khoảng cách xa thực hiện các bài tập phức tạp. Hệ thống được tổ chức thành ba bước liên tiếp, từ thu nhận hoạt động não bộ đến truyền lệnh cho robot. Người tham gia thí nghiệm là sinh viên tình nguyện Tirosh Shapira. Ở bước đầu tiên, suy nghĩ của Shapira được quét bằng máy cộng hưởng từ chức năng, thường được gọi là fMRI. Thiết bị này theo dõi hoạt động não bộ thông qua những thay đổi trong dòng máu. Sau đó, máy tính phân tích dữ liệu và dịch các tín hiệu thu được thành mệnh lệnh điều khiển. Những mệnh lệnh sau khi được xử lý được truyền qua mạng Internet đến robot tại Pháp. Robot được gắn một máy quay trên đầu, còn hình ảnh thu được được chiếu trực tiếp cho Shapira theo dõi. Cách bố trí này giúp người điều khiển có thêm cảm giác đang hiện diện bên trong robot. Trong thử nghiệm, Shapira phải hoàn thành ba nhiệm vụ gồm di chuyển tự do qua lại, đi theo sau một người khác và tìm một ấm trà đặt trong phòng. Kết quả khiến anh có cảm giác như thực sự hóa thân vào robot. Khi đường truyền bị gián đoạn và một nhà khoa học nhấc robot lên để kiểm tra, Shapira đã phản ứng như thể chính mình đang bị nhấc lên. VERE hiện còn hai hạn chế lớn ảnh hưởng đến trải nghiệm điều khiển. Các công đoạn xử lý phức tạp tạo ra độ trễ giữa mệnh lệnh và chuyển động, trong khi mỗi người có hoạt động não bộ khác nhau nên phải trải qua các bài tập sơ bộ để hệ thống nhận diện phản ứng tương ứng với từng hành vi. Ở phiên bản tiếp theo, nhóm nghiên cứu dự kiến sử dụng robot HRP 4 do Kawada Industries của Nhật Bản chế tạo, đồng thời cải tiến thuật toán giải mã để theo dõi biến đổi não bộ trong cả quá trình, qua đó tăng độ chính xác và độ phức tạp của chuyển động, với những ứng dụng được quan tâm trong quân sự và hỗ trợ người khuyết tật.