Người máy thông minh

Thuật toán tiến hóa giúp robot biết suy đoán.

Đây là khả năng suy đoán tuyệt vời của các robot này? Đó chính là nhờ vào những

“thuật toán tiến hóa” được cài đặt vào “cơ thể” của chúng. Nói rõ hơn đây là những

chương trình phần mềm có khả năng kiểm tra sự liên kết hoạt động của các neuron

nhân tạo và sau đó chọn ra cách tốt nhất để giải quyết một nhiệm vụ được giao.

Giám đốc Jean-Arcady Meyer của AnimatLab khẳng định: “Ứng dụng những

phương pháp “tiến hóa” để hoàn thiện một hệ thống có nghĩa là chế tạo ra những

robot có thể tự đề ra những giải pháp mà con người không thể nghĩ ra cho nó”.

pdf9 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1882 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Người máy thông minh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Người máy thông minh Một “giống loài” mới đang xuất hiện tại các phòng thí nghiệm: Những ngườimáy được cài đặt chương trình điều khiển tự động. Chương trình này hoạt độngtheo các quy luật của quá trình chọn lọc tự nhiên. Hiện nay, ngoài việc bắt chướccấu trúc của bộ não và hình dáng của con người để chế tạo người máy, các phòngthí nghiệm đang nghiên cứu một khái niệm mới mang tính sáng tạo triệt để, đó làlàm thế nào để chế tạo ra một “loài sinh vật” mới - loài người máy biết suy nghĩtheo hướng tiến hóa để đáp ứng tối ưu nhất với quá trình chọn lọc tự nhiên theohọc thuyế của Darwin. Một vài nhà khoa học đã gọi “loài” mới này là Robot sapiens,người máy khôn ngoan. Hình dạng của... robot khôn ngoan Trong tương lai, người máy khôn ngoan có thể sẽ có hình dạng giống một conngười, và không loại trừ chúng sẽ giống một con cua, một con cá, hoặc thậm chígiống... một chiếc xe hơi. Nói chung chúng sẽ có cấu tạo theo bất kỳ hình dạng nàomiễn là đáp ứng được tối ưu các nhu cầu và chức năng của chúng, và theo yêu cầucủa con người. Song trên hết là thế hệ người máy này sẽ được trang bị các bộ phậncảm nhận về thị giác, thính giác, xúc giác, khứu giác, vị giác và các cơ quan vận động như các chi hoặc các bánh xe, nhằm thích nghi được với “môi trường sống”của chúng và thực hiện được nhiều chức năng phức tạp. Người máy khôn ngoannày sẽ biết tiếp xúc với con người và cả “đồng loại” của chúng để trao đổi thông tin,giúp đỡ lẫn nhau, giải quyết các xung đột, thương thảo các vấn đề và thậm chí sẽthiết lập ra cho riêng chúng một “nền văn hóa mang bản sắc người máy”, một ngônngữ riêng cho chúng, những sắc thái mà người chế tạo ra chúng không hề cài đặttrước và không hề can thiệp sau này! Khẩu hiệu hành động của các nhà khoa học cho công trình này là “tiến hóa để thíchnghi”. Agnès Guillot, chuyên gia của AnimatLab thuộc phòng thí nghiệm tin họcParis - VI cho biết: “Đây là một cuộc cách mạng từ trong bản chất, bởi lẽ trí thôngminh nhân tạo theo thế hệ cũ là một hệ thống được chế tạo phức tạp, nhưng lạicứng nhắc và mỏng manh. Chỉ cần một trục trặc nhỏ là cả hệ thống bị “treo” ngay.Hiện nay phương pháp của các nhà sáng tạo là thiên theo hướng ngược lại, cónghĩa là đi từ những hệ thống đơn giản được cài đặt vào một cơ thể nhân tạo và hệthống đó sẽ có khả năng tự điều chỉnh theo hướng phức tạp dần, sao cho đáp ứng được các yêu cầu của thế giới bên ngoài thông qua giao tiếp trực tiếp với môitrường. Đó là cái mà chúng ta gọi là trí thông minh nhân tạo tương thích”. Trí thông minh tương thích. Sau đây là một ví dụ điển hình cho trí thông minh nhân tạo tương thích. Cácchuyên gia của Đại học Sussex (Anh quốc) và của Viện Max Planck (Munich, Đức) đã hình dung ra một kịch bản như sau: Đặt hai robot ở hai vị trí đối mặt nhau, mộtbên là “con mồi” và bên kia là “kẻ săn mồi”. Nhiệm vụ của “kẻ săn mồi” là phải tóm được “con mồi”. Mỗi robot này có một cặp mắt cảm quang có thể hoạt động theonhu cầu của mình. Khi cuộc chơi bắt đầu, thoạt tiên “con mồi” bị tóm rất dễ dàng,nhưng sau vài “hiệp” và sau một vài “phép tính”, “con mồi” sẽ tìm ra những cáchtrốn chạy hiệu quả nhất để thoát thân. Các chuyên gia giải thích: “Chúng sẽ có mộtquá trình “đồng phát triển”, tức là “robot con mồi” sẽ phát triển khả năng của mìnhtheo cái nhìn của một con linh dương trong khi “robot săn mồi” sẽ phải chọn cách hành động nhưmột con sư tử”. Dario Floreano, chuyên gia Viện nghiên cứu robot liên bang Lausanne (Thụy Sĩ) đãthí nghiệm trên thực tế kịch bản như trên với hai robot nhỏ có đường kính 5cm.“Kẻ săn mồi” có một caméra trên trán, còn “con mồi” có gắn một thiết bị cảm nhậnvà có thể chạy nhanh hơn “kẻ thù” của mình gấp hai lần. Nếu như “kẻ săn mồi” tóm được “con mồi” trong khoảng thời gian dưới 3 phút thì chương trình vi tính hóacủa nó sẽ lưu lại chiến thuật này. Còn nếu như quá khoảng thời gian trên mà thấtbại thì “kẻ săn mồi” phải tự “lập trình” lại chiến thuật của mình. Sau 3 ngày săn đuổi và với nhiều chiến thuật khác nhau, “con mồi” đã tự thích nghi được với mộtchiến thuật thoát thân hiệu quả trong một không gian giới hạn cho phép. Trong khi“kẻ săn mồi”, với hình thù một con nhện, đã học được cách di chuyển lùi để chờ đợi,khi con mồi di chuyển đến đúng “tầm tay” của mình thì bị chộp lấy. Vậy là hai robottrên đã tự thích nghi được với nhu cầu của bản thân bằng cách thay đổi cách thứcdi chuyển, vận tốc di chuyển v.v... Chuyên gia Dario Floreano giải thích: “Trong tìnhhuống này, con người có lẽ sẽ hành động tệ hơn vì người có cách lập luận theo kiểungười, còn máy sẽ lập luận theo kiểu riêng của máy và nó nhận biết tốt hơn ngườicái mà nó cần. Nó sẽ có một sự liên kết riêng của nó với “tư cách” là một robot”.Chính với cách “lập luận” đómà một robot 6 chân do AnimatLab chế tạo đã biết dichuyển sao cho phù hợp với cách di chuyển của “con mồi” 3 chân của mình để tómkịp nó. Tương tự, một Babybot của Lira-Lab (Đại học Genes, Italia) đã tự điềuchỉnh khả năng thị giác của mình để thích nghi được với khung cảnh thực tiễn. Thuật toán tiến hóa giúp robot biết suy đoán. Đây là khả năng suy đoán tuyệt vời của các robot này? Đó chính là nhờ vào những“thuật toán tiến hóa” được cài đặt vào “cơ thể” của chúng. Nói rõ hơn đây là nhữngchương trình phần mềm có khả năng kiểm tra sự liên kết hoạt động của các neuronnhân tạo và sau đó chọn ra cách tốt nhất để giải quyết một nhiệm vụ được giao.Giám đốc Jean-Arcady Meyer của AnimatLab khẳng định: “Ứng dụng nhữngphương pháp “tiến hóa” để hoàn thiện một hệ thống có nghĩa là chế tạo ra những robot có thể tự đề ra những giải pháp mà con người không thể nghĩ ra cho nó”. Một ví dụ khác là chương trình Talking Heads của Sony. Chương trình này quy tụvài chục robot lại và cho chúng tự do “trò chuyện” với nhau. Mục đích là từ đó sẽ có được một ngôn ngữ thuần túy là “của robot” và xuất hiện các từ vựng mà khôngmột chuyên gia nào có thể xác định được. Luc Steels, tác giả của chương trình nàygiải thích: “Đã có một ngôn ngữmới được ra đời. Ngôn ngữ này vượt quá tầm taycủa chúng ta và chỉ có các robot sử dụng mà thôi. Đó chính là sự khai sinh ra mộtcộng đồng mới với một nền “văn hóa” riêng”. Các phòng thí nghiệm về trí thôngminh nhân tạo của Bristol (Anh) và Fribourg (thụy Sĩ) đã chế tạo ra những robot“tự chủ” và qua đó họ quan sát thấy được một quá trình mà các robot này tổ chứccông việc chung với nhau như trong một tổ ong hay một tổ kiến. Các chuyên giacủa Đại học Montpellier còn chú trọng đến khía cạnh “tự thỏa mãn” và “biết vị tha”của các robot. Các chuyên gia đã thực hiện một thí nghiệm thật lạ lùng. Họ cho các“robot tự chủ” của mình sống chung với các chuyên gia trong vòng 2 năm nhằmquan sát xem cách người và máy thích nghi với nhau như thế nào trong một môitrường sống chung. Chuyên gia Agnès Guillot giải thích: “Quá trình thí nghiệm nàycó một tầm quan trọng đặc biệt, bởi lẽ không chỉ đưa robot ra hoạt động trong mộtmôi trường vật lý mà còn cả trong một môi trường mang tính xã hội để chúng cóthể có được những khả năng tự thích nghi phức tạp hơn, như các quan điểm về cáitôi và cái của người khác, từ đó xuất hiện một trí thông minh không phải thuần túylà kỹ thuật mà đãmang tính xã hội”. Con người còn bắt tay vào việc chế tạo ra những robot biết cảm xúc nhằm tựmìnhhoàn thiện khả năng thích nghi và vận động của chúng. Ví dụ như chúng biết sợ hãikhi bị đe dọa. Bước đầu sẽ là một robot có các chức năng thị giác, vận động và lựa chọn hành động theo kiểu mẫu của một con chuột. Tác giả đề tài này là chuyên gia Jean-Arcady Meyer giải thích: “Robot này được đặt tên là Psikharpax. Nó sẽ phải đốimặt với một môi trường sống lạ lẫm và phải biết tựmình xoay xở để sống còn mà không có sự giúp đỡ của con người. Các bạn hãy chờ xem Psikharpax “sống” rasao”. Khả năng của trí thông minh nhân tạo Các chuyên gia vẫn thích cách định nghĩa đơn giản của cụm từ này do nhà toán họcAlan Turing phát biểu: “Gọi một cái máy là thông minh khi nó biết lừa phỉnh và biếttỏ ra thông minh khi nó biết lừa phỉnh dưới mắt chúng ta. “Nói cách khác, nếu nhưkhi đứng sau một bức màn ngăn cách mà bạn không thể phân biệt được đó là mộtngười hay một cái máy đang nói thì có nghĩa là người đối thoại với bạn thông minh. Đây là một cách nói đơn giản không tạo ra một cảm giác “quá triết lý” về khái niệmthông minh của máy. Chính thức mà nói, “trí thông minh nhân tạo” được khai sinhra nhưmột ngành học vào năm 1956, theo ý tưởng của John McCarthy, AlanNewell, Herbert Simon và một vài người khác. Chính giới quân sự đã tài trợ cho những dự án đầu tiên về “trí thông minh nhântạo”, đó là những máy dịch tự động phục vụ cho các cơ quan phản gián Mỹ. Nhưngnhững máy này dịch hoàn toàn sai ngữ pháp nên chúng đã bị “bỏ rơi”. Kế đến làvào thập niên 70, khi con người cho ra đời hệ thống các máy thông minh có thểthay thế con người suy nghĩ và đề ra quyết định theo cách lập luận “nếu... thì...”.Thế hệmáy này được dùng trong việc chẩn đoán y khoa, phát hiện ra các sự cố kỹthuật và là cơ sở cho việc chế tạo ra thế hệmáy vi tính đầu tiên. Nhưng đến thậpniên 80 thì thế hệmáy này thất bại khi lập luận “nếu... thì...” của chúng ngày càngtrở nên quá phức tạp, và chúng càng ngày càng “làm khổ” con người hơn! Và hiệnnay, con người đang đi vào một hành tinh mới trên con đường đi tìm một “tríthông minh nhân tạo” cho thế kỷ thứ 21. Các chuyên gia đã áp dụng trên robot nguyên tắc hoạt động đúng theo thuyết chọnlọc tự nhiên của Darwin, theo đó, tất cả các loài, kể cả con người, đều đã được chọnlọc qua nhiều thế hệ sao cho chỉ có những dòng nào thích nghi tốt nhất với môitrường mới có thể sống còn. Các robot được chế tạo theo nguyên lý này cơ bản sẽ có một hệ thống cảm nhận, hệ thống giải mã và hệ thống vận động. Tất cả các hệthống này sẽ có các neuron nhân tạo hoạt động nối kết với nhau và điều khiển toànbộ hệ thống. Kiểu di truyền của robot là một chương trình điện toán có khả năngtự kiến tạo theo “thuật toán tiến hóa”. Mỗi một cá thể robot được kiểm tra trongmột môi trường giả định hoặc thực tế với một nhiệm vụ nào đó phải hoàn thành vàchúng phải tự xoay xở để có thể thích nghi cao nhất. Khi đó chúng được cho điểm.Và cá thể nào có số điểm cao nhất sẽ được chọn lựa cho thế hệ kế tiếp. Cứ như thế,các chuyên gia sẽ chọn lọc qua nhiều thế hệ để cho ra đời một thế hệ có khả năngthích nghi tối ưu. Babybot “sinh ra” tại Lira-Lab thuộc Đại học Genes (Italia). Với cấu tạo giải phẫuhọc bao gồm một nửa thân người, đầu, cổ, hai mắt được chế tạo theo cấu tạo củamắt người thật, một cánh tay có khớp và một bộ phận cảm nhận, Babybot có khảnăng phát triển các phản xạ của một đứa trẻ sơ sinh. ”Bộ não” của Babybot là mộthệ thống của neuron nhân tạo có chức năng kết nối giữa bộ phận cảm nhận và điềukhiển vận động. Các thuật toán tiến hóa sẽ kiểm tra rồi sau đó chọn lựa những kếtnối tối ưu nhất. Trong quá trình thử nghiệm, đầu tiên Babybot sẽ phải nắm bắt một đồ vật: nó phải thấy mục tiêu, xác định vị trí của mục tiêu và giương cánh tay vềhướng mục tiêu đó để nắm lấy. Vấn đề là nếu như Babybot không thấy rõ mục tiêuthì sao? Nếu như hai mắt của nó tỏ ra “mờ” khi nó di chuyển hay quay đầu thì sao?Bằng cách nào để Babybot luôn thấy rõ mục tiêu? Các chuyên gia hy vọng rằng nósẽ biết tự xoay xở và họ đã để nó tự lo liệu. Và thật kỳ lạ là nó đã học được cáchduy trì một cái nhìn cố định lên mục tiêu bằng cách giữ cho phần trung tâm củamắt cố định vào hướng mục tiêu, ngay cả khi “cơ thể” nó chuyển động. Đây cũngchính là phản xạ nhìn mà đứa bé được và tự hoàn thiện trong những tháng đầu đời. Robot của Nhật biết đối đáp với người. Đó là Wabian - một chú bé robot rất dễ thương. Robot này có mắt, tai và miệng. Nóbiết vui, buồn và biết cả được mùi bia rượu, song nó vẫn còn phải phụ thuộc rất nhiều vào người “cha” của nó là Atsuo Takanishi. Cao 1,80 mét, nặng 130 kg,Wabian được “sinh ra” tại Đại học Waseda (Nhật Bản) và là biểu tượng của mộtkiểu mẫu về trí thông minh nhân tạo mang tính cách Nhật. Khẩu hiệu hành độngcủa Wabian là “đối đáp với con người”. Giám đốc Atsuo Takanishi của TakanishiLaboratory và cũng chính là “cha đẻ” của Wabian giải thích: “Mục đích của chúngtôi là tạo ra một robot có khả năng trở thành một cộng sự đắc lực của con người.Và để làm được điều này, robot này phải có hình dáng giống chúng ta”. Theo hướng đó, nhóm nghiên cứu đã làm việc cật lực để đưa vào robot các chươngtrình điều khiển các thái độ ứng xử theo kiểu người trong mỗi chi tiết nhỏ nhất.Một chuyên gia cho biết: “Phiên bản mới nhất của robot Wabian hiện nay đã khảnăng di chuyển với một vận tốc nhanh bằng vận tốc bước đi của một người thật, nóbiết tiến lên, lùi lại, biết mang một vận nặng và thậm chí có thể khiêu vũ”. Nhómlàm việc rất chú trọng đến việc tạo dáng cho khuôn mặt Wabian với lớp da nhântạo, đôi mắt to có đủ lông mày, lông mi, hai má, đôi môi và cổ. Tất cả đều rất linhhoạt. cặp mắt của Wabian được trang bị các bộ phận cảm quang được lập trình đểtheo dõi một mục tiêu đã định, trong khi “đôi tai” sẽ bắt các âm thanh. Wabian sẽphản ứng lại với các tác động, dù nhỏ nhất, nhờ vào các bộ phận cảm nhận xúc giáccài trên “da” giúp phân tích các biến đổi về nhiệt độ và áp lực tác động từ bên ngoài.Các bộ phận cảm nhận khứu giác ở “mũi” và “lưỡi” rất nhạy cảm với thành phầncấu tạo của chất khí trong môi trường. Do đóWabian nhận biết được mùi khíamoniac, mùi thuốc lá và mùi rượu. Khi đó, nó sẽ thể hiện một dáng vẻ của mộtngười say trên khuôn mặt nhân tạo. Hơn nữa, chú bé robot này còn có thể thể hiện được những cảm xúc như “vui tươi”, “buồn chán”, “ngạc nhiên”, “sợ hãi”, “giận dữ”,“vô tư”. Nó cũng biết “đỏmặt” khi bị “xúc cảm” mạnh. Và Atsuo Takanishi cũng đã nhờ đến các bác sĩ nha khoa nghiên cứu thiết kế saocho Wabian có những cử động hàm thật tự nhiên khi phát âm, không còn tạo cảmgiác đó chỉ là một người máy nói. Để làm được như vậy, lưỡi, môi, răng, vòm miệng,xoang mũi và thậm chí cả phổi và dây thanh của Wabian được một hệ thống vi tính điều khiển một cách chính xác. Nhưng Giáo sư Jean Gabriel Ganasscia chuyên về ngành khoa học nhận thức thuộc Đại học Paris VI thì nhận xét: “Đó chỉ là ảo tưởng mà thôi. Chúng ta đang sốngtrong giấc mơ vềmột con rối biết nói, như chú bé người gỗ Pinocchio”. Chuyên giaAgnès Guillot thuộc AnimatLab cho rằng: “Robot P3 của hãng Honda biết bướcxuống cầu thang và đến bắt tay bạn như thể nó là một người thật. Nhưng trên thựctế, nó hoàn toàn được lập trình trước để làm điều đó. Nó không thể học hỏi được gìthêm nữa. Một vài robot khác rất gây ấn tượng khi chúng ta nhìn những động táccủa chúng nhưng chúng không thể có một thay đổi nào khác trong cách “ứng xử”,thậm chí một vẻmặt khác. Có robot thì hoàn toàn được điều khiển từ xa. Chỉ có vậythôi”. Người Mỹ đang có kế hoạch sáng chế ra những robot biết giao tiếp tình cảm vớichúng ta. Trong tương lai, chúng có thể là một người bạn, người tình hay một đứabé. Với trình độ công nghệ phát triển như hiện nay, có thể chúng ta sẽ tạo ra đượcmột thực thể có khả năng giao tiếp tình cảm mạnh mẽ với con người chứ khônglạnh lùng và cứng nhắc nhưmột BioMan của người Nhật. Điển hình là một Kismetdịu dàng được “sinh ra” tại Phòng thí nghiệm về trí thông minh nhân tạo thuộcViện công nghệMassachussetts (MIT, Hoa Kỳ). Kismet biết chớp mắt khi bạn cườivới nó, nghĩa là nó “hiểu” và biết đáp lại những động tác và cử chỉ của người đốidiện. Và đi xa hơn nữa, các robot sẽ có thể học được cách tái hiện tại, tức là bắtchước, những biểu đạt và những cử chỉ của chúng ta khi chúng nhìn chúng ta. Đóchính là đề tài nghiên cứu của Giorgio Metta, cũng tại MIT, trên một “nhân vật” nổitiếng là Cog. Giorgio Metta cho biết: “Robot chỉ có thể bắt chước được vật thể nào đómột khi nó hình dạng giống như vật thể đómà nó quan sát được. Do đó, để đạt được mục đích, robot phải có hình dáng của một con người như chúng ta”. Ý tưởngsau cùng là người máy thông minh là một vật thể “động” do con người chế tạo cầnphải được canh gác cẩn trọng và thường xuyên mới tránh được các hiểm họa khólường. Vì sao? Một lý lẽ hiển nhiên là nếu nhưmột ngày nào đó con người chúng tasẽ chế tạo ra được những thế hệ robot vô cùng thông minh qua hình thức “chọn lọctheo kiểu Darwin” và nếu như trí thông minh đó lại vượt quá tầm kiểm soát của chúng ta thì sao. Khi đó biết đâu sẽ xuất hiện một “loài sinh vật” mới trở nên đố kỵvới loài người của chúng ta thì thật đúng là “gậy ông đập lưng ông”. Vậy thì, có nên chăng những robot loại này sẽ phải được thường xuyên theo dõi vềmặt “sức khỏe” và “tâm sinh lý” và phải được áp đặt một chế độ “kiểm soát kỹthuật” hằng năm? Có nên chăng thiết lập một “lực lượng đặc nhiệm” nhằm tiêu diệtlập tức những “kẻ” nào tỏ ra nguy hiểm nhất và cô lập ngay những “phần tử” cónguy cơ “truyền bá” tư tưởng phá hoại”? Và có ý kiến là trong bất cứ tình huốngnào, chúng ta cũng phải đồng ý với nhau trên một quan điểm chung là: trước khinhững “chiếc máy người” đó có thể “sống tự lập” được, chúng ta phải luôn có đượckhả năng “ngắt điện” được đối với những “đối tượng” nào tỏ ra “không thuầnphục”.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfnguoi_may_thong_minh_0506.pdf