taiphimkhoahoc.blogspot.com
Một cơ thể biến hình,
điện toán nguyên tử,
cung cấp năng lượng cho một bộ não có thể thông minh hơn chúng ta.
Ngày nổi dậy của những cỗ máy có thể gần hơn ta tưởng.
Tôi là Tiến sĩ Michio Kaku.
Tôi là một nhà vật lý lý thuyết và một fan hâm mộ phim khoa học viễn tưởng.
Hãy tham gia cùng tôi, và các bạn sẽ thấy làm sao để có khoa học viễn tưởng.
vietsub: NVĐ edited by quanphamkt taiphimkhoahoc.blogspot.com facebook.com/phimkhoahocvip
Robot thông minh thống trị thế giới khoa học viễn tưởng.
Chúng là những tay sai, kẻ chạy trốn, thông dịch, bạn thân và kẻ thù đáng sợ nhất.
Khi tôi còn bé, tôi nghĩ rằng đến thế kỷ 21,
những robot thông minh thực sự có có ở mọi nơi.
Nhưng dường như để làm một cỗ máy thông minh như chúng ta là một việc vô cùng khó khăn.
Tất cả chúng ta đã thấy điều gì xảy ra khi robot biến thành kẻ xấu.
Trong nhiều thập niên qua ta đã thấy hình ảnh robot nổi loạn trong phim ảnh.
Tôi sẽ thiết kế một robot thông minh như con người và có thể giúp chúng ta trong công việc hàng ngày.
Một robot có thể làm bạn và đồng nghiệp thay vì kẻ thù của ta.
Nhưng trước hết, tôi cần kiểm tra một robot thực sự trong khoa học viễn tưởng có thể làm được gì.
Còn có thể hỏi ai ngoài các fan hâm mộ phim khoa học viễn tưởng đây?
Để có thể tìm hướng được trong môi trường, chúng phải có thể nhận thức được môi trường.
Vâng chắc chắn là phải có khả năng nhận ra con người,
và khả năng đó phải tốt nữa
vì nếu nó nhầm ta với một con bò chẳng hạn,
nó sẽ giết và đem xẻ thịt, vậy là ta sẽ được ăn món bánh kẹp thịt người rồi.
Một robot cần phải có biết nhận thức. Cần có khả năng học hỏi từ môi trường của nó.
Robot mà tôi mơ ước phải có bộ não C-P30,
và giống như một người vận chuyển, nó phải sẵn sàng cho mọi thứ.
Để thành công robot phải cần bốn thứ.
Phải có khả năng nhìn và nhận diện thế giới xung quanh.
Phải có khả năng tự đưa ra quyết định và rút ra bài học.
Phải cần bộ xử lý máy tính siêu tốc để ngang với tốc độ của bộ não người.
Cơ thể phải rắn chắc và linh hoạt để có thể giải xử lý được với bất kỳ môi trường nào.
Thách thức đầu tiên với tôi là thị lực cho robot.
Chúng ta không mấy để ý tới nhưng thị lực là giác quan phức tạp nhất của chúng ta.
Khoảng một phần ba bộ não người được huy động cho thị giác.
Đó là giác quan rất phức tạp đến độ chưa một nào khoa học nào từng tạo ra một cỗ máy để tái tạo nó.
Nhưng tại Đại học Stanford, các chuyên gia thiết kế robot sắp sửa tạo nên bước đột phá.
Đây là thế giới qua đôi mắt của Stair,
một robot mang trí thông minh nhân tạo của Stanford.
Stair nhìn qua một camera độ phân giải cao và một máy quét laser.
Để nhận ra vật thể, nó so sánh các đồ vật quan sát được
với những hình ảnh trong cơ sở dữ liệu, giống như chơi trò ghép hình vậy.
Trước hết, robot ghi lại hình ảnh và chia nhỏ hình ảnh ra hàng triệu pixel nhỏ.
Sau đó, nó xác định các hình mẫu trong hình ảnh này
và so sánh với một cơ sở dữ liệu gồm hàng nghìn hình ảnh bên trong bộ nhớ.
Nhờ liên tục so sánh qua lại giữa các hình mẫu và hình ảnh trong cơ sở dữ liệu,
nó sẽ ghép lại được hình ảnh và nhận ra vật thể.
Đó là lý thuyết, nhưng tôi muốn tận mắt thấy cách thức hoạt động đó.
Tôi đã đặt lệnh cho Stair nhặt một chiếc cốc cà phê trong một đống các đồ vật tương tự.
Với chúng ta, đây là việc tự nhiên, nhưng với một cỗ máy,
quả là một công việc đầy khó khăn.
Vì nó chỉ thấy một mớ hỗn độn gồm đường viền và hình thù,
đa số chúng trông không khác gì nhau.
Nên những người tạo ra Stair đã thiết kế một giải pháp đơn giản.
Điều mà robot sẽ làm là nếu nó không biết vật thể là gì,
nó sẽ tới và di chuyển vật thể quanh một vị trí.
À, nó sẽ xoay vật thể. Vâng đúng như thế.
Và nó sẽ thấy được vật thể đó từ một góc nhìn mới và rồi có thể nhận ra vật thể đó là gì.
Stair cần xác định trùng khớp hoàn toàn trước khi nó xác định vật gì đó.
Nó cần thấy được một vật thể từ mọi góc nhìn.
Bây giờ nó đã có thể thấy được góc nhìn tốt hơn về chiếc cốc có quai,
vậy nên nó biết đây là một chiếc cốc cà phê.
Giờ nó sẽ đưa chiếc cốc đó cho ông.
Cảm ơn Stair.
Cảm ơn các bạn rất nhiều.
Stair là thứ rất hiện đại, nhưng rõ ràng chúng ta vẫn còn cả chặng đường dài phía trước.
Phải mất hơn 1 phút để nó hoàn thành một việc mà tôi chỉ cần 1 phần 10 giây.
Nhưng những gì tôi được thấy chính là tiềm năng.
Ta chỉ cần một sự nâng cấp.
Trước hết, tôi tạo cho robot một camera và cặp mắt laser để nhìn được thế giới.
Tiếp theo, tôi tải lên một cơ sở dữ liệu có chứa hàng tỉ hình ảnh,
một catelog gồm hầu hết các vật thể mà robot có thể gặp phải.
Có thể sẽ phải mất nhiều thập kỷ làm việc, nhưng về nguyên tắc,
robot của tôi bây giờ có thể nhận ra nhiều sự vật như một con người.
Một khởi đầu tốt, nhưng như các fan hâm mộ đã biết, nhận ra vật thể chưa phải đã đủ.
Robot phải nhận thức được các vật thể trong môi trường.
Nó phải hiểu thứ nó đang thấy.
Nếu ta bảo chúng mang sách từ tủ sách bên giường,
thì ta sẽ không muốn chúng mang đến cả tủ sách đến mà chỉ muốn chúng mang đến quyển sách thôi. Nếu ta bảo chúng mang sách từ tủ sách bên giường,
thì ta sẽ không muốn chúng mang đến cả tủ sách đến mà chỉ muốn chúng mang đến quyển sách thôi.
Đó là sự khác biệt giữa việc chỉ xem một đoạn video và hiểu nó đang thấy cái gì.
Nhận ra sự vật là phần dễ,
nhưng học các quy luật của một thế giới không thể đoán trước là điều rất khó.
Tôi đang thiết kế một robot như trong khoa học viễn tưởng.
Cho tới nay nó có thể thấy và nhận ra đồ vật, nhưng như thế chưa đủ.
Robot cần khả năng đưa ra quyết định
và như thế nó cần thứ mà các nhà nghiên cứu AI gọi là "tri giác."
Tri giác là yếu tố quan trọng.
Không có nó, chúng ta sẽ mãi làm đau chính mình và phạm những sai lầm đơn giản.
Vô hình chung từng hành động của con người đều dựa trên các quyết định có tri giác.
Ví dụ như hành trình hàng ngày của tôi từ văn phòng tới ga tàu điện ngầm.
Hành trình này là bản năng thứ hai với tôi.
Nhưng ngay cả vậy, những điều không mong muốn vẫn xảy ra trên mỗi bước trên đường.
Tôi phải tìm hướng đi an toàn giữa những người đi bộ,
tất cả đang theo những con đường không đoán trước của họ dọc theo vỉa hè.
Và khi họ vô cớ dừng lại, tôi phải phản ứng nhanh chóng để tìm cách đi vòng qua họ.
Khi tôi tới đường ngang, tôi phải đánh giá thời điểm thích hợp nhất để lách qua luồng giao thông.
Thậm chí tôi phải coi chừng những thay đổi nhỏ trên mặt đường.
Có thể ngày nào cũng như ngày nào,
nhưng thực ra môi trường của tôi liên tục thay đổi.
Bộ não của tôi có khả năng đối phó với những sự không chắc chắn này
vì nó liên tục đưa ra hàng triệu quyết định tiềm thức về từng khía cạnh trong hành trình của tôi.
Đây là tri giác ở cấp độ cơ bản nhất.
Để hoạt động trong thế giới thực,
robot của tôi cần đua tranh với khả năng của bộ não chúng ta để học và xử lý tri giác.
Các kỹ sư chế tạo robot vẫn đang thực hiện công việc này trong nhiều thập niên.
Những nỗ lực ban đầu của họ là đưa hàng loạt danh sách các luật lệ vào máy tính.
Nhưng họ phát hiện ra rằng các mức tri giác của con người
sẽ mất cả đời để nhập vào để làm thành một bộ hướng dẫn.
Và cho dù máy tính có xử lý mã này nhanh đến mức nào,
thì vẫn không thể phát triển được tri giác thực sự.
Các nhà khoa học giờ đây nhận ra rằng chúng ta luôn gặp trở ngại liên quan đến thiết kế này.
Về cơ bản con chip Pentium chỉ là chiếc máy tính gộp.
Mọi việc nó làm là thêm 1 + 1 = 2,
nhưng nó làm phép tính này nhanh hơn bộ não con người hàng tỉ lần.
Nên chúng ta có ảo giác rằng nó đang nghĩ.
Phương pháp này đã có lỗ hổng.
Bộ não không phải một chiếc máy tính số.
Đó là một mạng lưới neron thần kinh, một mạng lưới gồm hàng tỉ neron phục vụ mục đích học.
Nên giờ ta tìn rằng thực ra bộ não bao gồm hàng loạt neron được liên kết với nhau rất phức tạp,
và sau khi nó nắm vững một công việc, nó củng cố lại một số các liên kết này.
Như thế bộ não tự móc nối lại với nhau sau khi thực hiện mỗi công việc được giao.
Đây là mạng lưới neron. Là một cỗ máy học.
Nhận thức được vấn đề này các kỹ sư thiết kế robot đang xây dựng bộ não robot theo cách khác.
Đưa một mạng lưới neron nhân tạo vào robot,
Robot có tên "lagr", nó sẽ tự động định hướng trong môi trường.
Mỗi lần chạy Lagr sẽ phân tích các phản hồi từ môi trường xung quanh và kết nối lại mạng lưới neron.
Nó càng trải nghiệm, thì nó càng học được nhiều.
Giáo sư Yann Lecun là trưởng nhóm khoa học trong dự án Lagr.
Ông đồng ý tiết lộ cho tôi bí mật về cách thức hoạt động của tác phẩm của ông.
Những gì ta thấy trên màn hình là góc nhìn thế giới của robot.
Những mảng xanh là khu vực của hình ảnh mà robot đánh dấu là có thể đi qua.
Còn những mảng đỏ và tím được xác định là vật cản.
Như vậy là robot muốn tránh được các khu vực đỏ bằng cách đi qua khu vực xanh. Đúng như thế.
Nó sẽ cố gắng tìm ra con đường ngắn nhất dẫn tới mục tiêu và trong khi làm như thế,
thì nó đang học cách phân biệt vật cản từ những khu vực có thể đi qua.
Giáo sư Lecun muốn chứng minh với tôi về khả năng của Lagr.
Nên ông đã đặt lệnh tìm ra lối đi mà nó chưa từng thấy trước đó.
Ông đã đào tạo Lagr hàng trăm giờ về cách tìm đường qua vật cản.
Nếu Lagr thực sự là một cỗ máy học,
nó sẽ biết cách tận dụng mạng neron từ những trải nghiệm trước
và sử dụng chúng để vượt qua mê cung.
Lagr bắt đầu lên đường tìm kiếm.
Bây giờ nó đang tới khúc cua của mê cung và nó đang thấy vật cản phía trước và nó đang rẽ.
Nó sẽ sớm nhìn thấy phần kia của mê cung và sẽ rẽ sang bên phải để ra khỏi mê cung.
Lagr đi qua mê cung với thời gian kỷ lục.
Có lẽ nhiệm vụ tôi đặt ra cho nó quá đơn giản, nhưng đó là điểm cơ bản.
Phải còn lâu nữa ta mới có được mạng nero.
Mạng neron của robot mà tôi chế tạo sẽ kết hợp cả phần cứng và phần mềm tiên tiến
để mô phỏng không chỉ một vài neron mà là vài tỉ.
Càng nhiều neron có nghĩa là càng nhiều khả năng học hỏi kinh nghiệm mới.
Nên theo thời gian, robot của tôi sẽ học đủ tri thức để tự hoạt động.
Tôi đang tiến triển tốt, nhưng vẫn chưa đạt tới thứ mà các fan hâm mộ mong muốn.
Một robot thông minh phải có khả năng suy nghĩ nhanh hơn con người, ít nhất là như thế.
Chắc chắn nó phải rất thông minh, rõ ràng là thế,
có lẽ không thông minh như con người vì có khả năng chúng sẽ nổi dậy và hạ sát con người.
Nên tôi muốn nó chỉ khờ hơn con người một chút.
Robot của tôi cần phải sự thông minh, nhưng không quá thông minh.
Robot trong phim ảnh thường thông minh như chúng ta.
Các nhà khoa học ước tính rằng bộ não chúng ta có thể thực hiện được tới 20 triệu tỉ phép tính trên 1 giây.
Nên robot của tôi cần những bộ vi xử lý máy tính siêu nhanh.
Nhưng không thể làm ra chúng từ các vi mạch silicon.
Thay vào đó, các bộ vi xử lý có thể tính toán trên các nguyên tử riêng biệt,
tạo ra một máy tính mạnh hơn bất kỳ thứ gì ta có ngày nay từ hàng nghìn tới hàng triệu lần.
Xin mời quý vị đến với thế giới máy tính lượng tử.
Tại MIT - Viện Công nghệ Massachusetts, các nhà nghiên cứu đang xây dựng mô hình mẫu của máy tính lượng tử
có thể chuyển đổi nguyên tử thành các phép tính.
Bên trong chiếc trống kim loại này là một ống nghiệp n guyên tử được làm lạnh nhờ khí heli hoá lỏng.
Thông tin hướng dẫn được chuyển tiếp từ một máy tính,
thông qua bộ điều khiển để điều chỉnh các nguyên tử ví sóng ngắn và khiến chúng tính toán.
Một trong những nhà khoa học trong dự án là giáo sư Seth Lloyd.
Tôi muốn biết liệu nghiên cứu của ông có thể tạo ra một bộ xử lý đủ nhanh để đáp ứng robot của tôi hay không.
Những máy tính lượng tử hiện nay còn khá lớn, như ông thấy đấy,
vì phải cần cả một phòng máy móc để trò chuyện và hiểu được một nguyên tử riêng biệt.
Những máy tính thông thường rất đơn giản.
Chúng tính toán được nhờ và các xung điện chỉ với hai giá trị: 0 hoặc 1.
Máy tính lượng tử thì khác.
Chúng tính toán bằng cách quay các nguyên tử sang các hướng đối ngược.
Nhưng vì chúng là nguyên tử,
nên cơ chế lượng tử mở ra vô số những khả năng lạ thường.
Trong thế giới chúng ta, các vật thể tồn tại ở những trạng thái nhất định:
trên hay dưới, mở hay tắt.
Và với máy tính, các con số hoặc bằng 0 hoặc bằng 1.
Nhưng trong thế giới lượng tử kỳ lạ,
các vật thẻ tồn tại đồng thời như một sự kết hợp các trạng thái.
Nếu tôi là một trạng thái lượng tử, có nghĩa là tôi có thể tồn tại đồng thời ở nhiều nơi.
Thay vì ở đây, hoặc ở kia, tôi có thể ở đâu đó và bất kỳ nơi nào ở giữa.
Do một nguyên tử riêng biệt có vô số trạng thái,
nên nó có thể tham gia vào vô số phép tính đồng thời.
Một chiếc máy tính thông thường giống như một dòng đơn lẻ -
một bài thánh ca Gregory chẳng hạn ví dụ: dona eis, domine.
Trong khi một chiếc máy tính lượng tử lại có thể thực hiện nhiều dòng cùng một lúc.
Giống như hiệu ứng giao hưởng vậy trong đó ta có rất nhiều dòng khác nhau
đồng thời gian gia vào quá trình tính toán.
Và đó là khả năng đa nhiệm lượng tử.
Đây chính là điều khác biệt giữa máy tính lượng tử
và máy tính thông thường và tạo cho chúng sức mạnh riêng.
Thực ra, các nhà khoa học ước tính rằng một chiếc máy tính lượng tử có số lượng nguyên tử bằng một cục đường
sẽ vượt xa tất cả các máy tính trên trái đất kết hợp lại.
Sức mạnh tính toán thô của máy tính lượng tử quả là đáng kinh ngạc.
Về lý thuyết mà nói, chẳng có lý do nào khiến một máy tính lượng tử
có thể bắt kịp và thậm chí vượt qua sức mạnh trí tuệ con người.
Tôi có thể đợi nhiều thập kỷ để có chiếc máy tính lượng tử
và khi có rồi, tôi sẽ đưa ngay vào thiết kế của tôi.
Nếu tôi cắm vào mạng nero và cơ sở dữ liệu hình ảnh vào một máy tính lượng tử,
thì cả hai gia tăng tốc độ khủng khiếp.
Dữ liệu được xử lý liên tục với tốc độ ngang với bộ não con người.
Nhưng một robot được trang bị sức mạnh lượng tử sẽ đặt ra nhiều vấn đề đáng lo ngại.
Điều gì xảy ra nếu bộ vi xử lý quá mạnh?
Các phim khoa học viễn tưởng có nói về robot nổi loạn.
Điều gì xảy ra nếu siêu robot của tôi chống lại tôi giống như trong phim "Kẻ huỷ diệt" hoặc "Ma trận"?
Nhưng chẳng có đảm bảo khẳng định máy tính lượng tử sẽ khiến robot của tôi nổi điên.
Sau cùng, phải có một C-3PO hoặc Commander Data.
Nhưng để chắc chắn tôi sẽ không tạo ra một robot vô cảm, giết chóc,
tôi cần xem xét đến bất kỳ dấu hiệu tư tưởng sát nhân nào.
Tôi đang thiết kế một robot cho tương lai như trong phim khoa học viễn tưởng.
Chỉ còn lại một phần nữa tôi cần bổ sung - đó là phần cơ thể.
Hàng thập kỷ của những bộ phim đã khiến chúng ta cho rằng robot phải có hình dáng của con người.
Nhưng các nhà thiết kế robot tại Đại học Nam California lại có một phương pháp hoàn toàn khác.
Đây là SuperBot. Nó không chỉ là một robot,
mà thực ra là một tập hợp các modun riêng biệt có thể tái kết hợp và phối hợp để tạo ra một cỗ máy hoàn toàn mới.
Trong một ý tưởng, nó có thể trườn giống rắn. Một ý tưởng khác, có thể lăn tròn như bánh xe.
Và một ý tưởng khác, nó có khả năng leo dây như khỉ.
Trông giống như một robot biến hình thực sự.
Nếu robot của tôi được thiết kế theo dạng mô-đun,
thì nó có thể thích nghi với bất kỳ tình huống nào bằng cách thay đổi hình dạng.
Bí quyết của Superbot nằm ở bộ não hình tổ ong của nó.
Mỗi mô-đun được thiết kế độc lập,
nhưng chúng có thể phối hợp với nhau tạo ra một bộ não lớn, giống như một đàn ong.
Ưu điểm là nếu một mô-đun bị hỏng, thì nó sẽ được thay thế dễ dàng.
Nhưng như thế cũng có thể là một vấn đề lớn.
Tôi đã có lo lắng về máy tính lượng tử trong thiết kế của tôi,
một công nghệ chưa được kiểm nghiệm có thể biến robot của tôi thành kẻ xấu.
Đặt máy tính lượng tử vào mỗi mô-đun,
và tôi sẽ có nguy cơ tạo ra một sinh vật siêu thông minh mà có thể không mấy thân thiện.
Tốt nhất là tôi nên chắc chắn điều này không xảy ra.
Điều quan trọng là tôi nên cài vào đó một chip ngắt mạch để nếu robot có nổi giận,
thì tôi có thể ngắt mạch và tránh tai hoạ.
Robot của tôi đã được thuần hoá và thiết kế đã hoàn tất.
Đây không chính xác là Commander Data,
nhưng có khả năng để trở thành một robot thông minh thực sự.
Đã đến lúc trình làng thiết kế của tôi tới các fan hâm mộ phim khoa học viễn tưởng.
Thưa quý vị, tối nay tôi sẽ trình bày với các bạn thiết kế một robot thông minh.
Robot thông minh đầu tiên trên thế giới bước xuống dây chuyền sản xuất và vào phòng thử nghiệm.
Mạng neron của robot được kích hoạt để xử lý dữ liệu từ môi trường,
liên tục tự móc nối khi nó học những thông tin mới.
Như thế, nó sẽ ngày càng thông minh vì nó sẽ học được kinh nghiệm sau mỗi nhiệm vụ.
Robot gặp phải một trở ngại.
Nó so sánh chéo những gì nhìn thấy với cơ sở dữ liệu hình ảnh chỉ trong phần triệu giây.
Khi đã khớp nó sẽ nhận ra bức tường. Nó cần phải vượt qua.
Mạng neron sẽ phân tích tình huống.
Nó hoạt động với tốc độ ánh sáng vì được trang bị một máy tính lượng tử siêu nhanh.
Robot đưa ra quyết định tức thì: thay đổi hình dạng.
Cơ thể robot có thể dịch chuyển vì nó được làm từ các mô đun
và có thể tự tách mình ra, tái tạo thành bất kỳ hình dạng nào.
Nó sẽ sắp xếp lại các mô đun của cơ thể thành hình con rắn và trườn qua lỗ hổng.
Ở bên kia, nó thấy một mặt dốc,
mạng neron lại đưa ra quyết định
và biến đổi một lần nữa để xử lý thay đổi về địa hình.
Vậy là ta đã làm được một robot thông minh,
có thể kết hợp mọi tư duy mới về trí thông minh nhân tạo.
Nhưng các fan nghĩ sao về nó?
Tôi rất thích phần robot khi nó có thể tự biến mình
thành một con rắn bằng cách tách mình ra từng mảnh nhỏ
và ghép chúng trở lại thành một khối.
Phần hay nhất của thiết kế là cách robot có thể tự sắp xếp lại mình.
Điều làm tôi thấy thú vị nhất là
những khả năng chứa trong phương pháp mạng neron hay bộ vi xử lý, hoặc bộ não.
Tôi thực sự cho rằng đây là một thiết kế rất thú vị, rất tuyệt.
Phần tôi thích là bộ não. Tôi thích ý tưởng đó.
Quả là một sáng kiến, gần như một bộ não tự nhiên.
vietsub: NVĐ edited by quanphamkt taiphimkhoahoc.blogspot.com facebook.com/phimkhoahocvip