(TT&VH) - Bộ não con người có khả năng kỳ diệu mà không một cỗ máy nào có thể sánh được. Nó tiêu thụ rất ít năng lượng, chỉ tương đương với bóng đèn 30W, nhưng lại có khả năng làm những điều đặc biệt như học hỏi, tư duy, dự báo về hậu quả hành động, biểu lộ suy nghĩ qua ngôn ngữ và thấu hiểu ngôn ngữ người khác. Giờ đây giới khoa học đang có ý định mô phỏng lại hoạt động của não bộ trong một chương trình quy mô, tốn kém và dài hơi.
Chương trình nói trên có tên “Dự án nghiên cứu não người” (HBP), trong đó các nhà khoa học tới từ 13 viện nghiên cứu khác nhau trên thế giới, đang có kế hoạch cho ra đời một bộ não máy hoạt động dựa vào phần mềm và siêu máy tính, thay vì máu thịt như ở con người.
Mô phỏng hoạt động của não bộ tới mức độ tế bào
“Đây là việc dựng lại một mô hình những gì chúng ta đã biết về não bộ” - phát ngôn viên dự án Richard Walker, cho tờ The Engineer biết - “Các nhà khoa học thần kinh đã có nhiều nghiên cứu khổng lồ về não bộ nhưng chúng không tập trung mà nằm rải rác ở nhiều chỗ. Chúng tôi muốn sử dụng tất cả những nghiên cứu này cho các phần khác nhau trong một mô hình não máy của mình”.
Để tạo nên não máy, các nhà khoa học sẽ tái tạo lại hoạt động của não bộ tới mức chi tiết của từng tế bào nơ ron thần kinh. Họ sẽ sử dụng mô hình toán học để từng bước xây dựng lên một bản đồ các đường đi của tín hiệu trong hệ thần kinh, thay vì việc dựng sẵn các tình huống để máy tính dựa vào đó và bắt chước hoạt động của con người. “Chúng tôi sẽ có những mô hình toán học khác nhau cho từng loại nơ ron thần kinh khác nhau. Chúng tôi biết rõ số lượng của chúng, cách thức chúng kết nối với nhau và chúng tôi sẽ tìm kiếm các nguyên tắc căn bản để quản lý hoạt động của chúng” - Walker nói.
Được biết hồi năm 2008, các nhà khoa học trên đã có thời gian thử nghiệm mô phỏng hoạt động của một tuyến thần kinh của con chuột, trong dự án mang tên Blue Brain. Người ta đã thành công trong việc mô phỏng hoạt động của khoảng 10.000 tế bào não của con chuột. Ngày hôm nay, Blue Brain đã có thể mô phỏng hoạt động của 360.000 nơ ron, tức bằng kích cỡ một vùng não trong một con chuột nhỏ. Để mô phỏng não người, các nhà khoa học sẽ phải mô phỏng hoạt động của 100 tỉ neuron.
Mô phỏng hoạt động của não bộ và tìm kiếm khả năng tự nhận thức của máy móc
là một trong những chủ đề nhận được sự quan tâm lớn của giới khoa học
Một nghiên cứu phục vụ nhiều mục tiêu lớn
Walker cho biết mục tiêu lớn nhất của dự án là tìm kiếm cách thức cho ra đời những cỗ máy tính mới mạnh hơn nhưng dùng ít năng lượng hơn. “Khi chúng ta sử dụng máy tính, chúng rất cứng nhắc” - Walker - “Một rô bốt trên dây chuyền lắp ráp sẽ rất tuyệt vời cho tới khi người ta vô tình bỏ nhầm một thiết bị nào đó. Tương tự như vậy, máy tính sẽ không biết phải làm gì khi gặp tình huống lạ so với những gì nó biết tới và sẽ không biết phải xử lý ra sao, dù giải pháp đôi khi rất đơn giản mà một đứa trẻ cũng có thể trả lời”.
Ngoài việc tạo nên một công cụ nghiên cứu, các nhà khoa học hy vọng sẽ khuyến khích cái gọi là công nghệ hình trạng nơ ron (neuromorphic), tức những “con chip” máy tính có nguyên tắc hoạt động giống với não bộ. Việc này có thể làm giảm đáng kể mức độ tiêu thụ năng lượng của máy tính, hiện vô cùng lớn. Siêu máy tính dự kiến sẽ chạy dự án này có thể tiêu tốn mức năng lượng gấp hàng triệu lần con số 30W của não bộ.
Các nhà khoa học nói rằng những thay đổi mang tính cách tân về sử dụng năng lượng là yếu tố quan trọng để đảm bảo máy tính giữ nhịp độ tăng gần gấp đôi tốc độ xử lý sau mỗi 2 năm. Ngoài ra, mục tiêu khác là khiến máy tính xử lý các công việc đòi hỏi sự tư duy phức tạp tốt như não bộ, vốn vẫn là một trở ngại lớn về mặt công nghệ. Đơn cử như việc nghi nhớ gương mặt, đưa ra quyết định dựa trên thông tin chưa hoàn chỉnh hay sử dụng các phương thức xử lý vấn đề mới, khi gặp bế tắc trong một hướng tiếp cận nào đó.
Bắt chước hoạt động của não bộ sẽ cho phép xử lý một lượng thông tin lớn và đa dạng tới từ nhiều nguồn khác nhau. Điều này cho phép máy tính điều hành các hệ thống phức tạp, ví dụ như hệ thống kiểm soát giao thông hay tham gia điều hành lò phản ứng hạt nhân.
Công nghệ cũng sẽ được dùng để mô phỏng hoạt động của não bộ để phục vụ nghiên cứu y học. Việc này có thể giúp chữa các bệnh liên quan tới thần kinh và giảm thiểu việc thử nghiệm chữa trị trên động vật.
Không có khả năng máy móc “nổi loạn”
Hiện Liên minh châu Âu đã trao cho dự án 1,5 triệu euro trong khuôn khổ Chương trình Công nghệ mới xuất hiện và thuộc về tương lai. Với số tiền này, các nhà khoa học phải nghiên cứu và đưa ra một đề xuất thật thuyết phục để cạnh tranh với 5 dự án lớn khác giành lấy số tiền phục vụ nghiên cứu trị giá tới 1 tỉ euro. Nhưng ngay cả khi chiến thắng, Walker cho biết bộ não máy của các ông sẽ không xuất hiện trước năm 2023.
Mặc dù việc mô phỏng nhằm giúp giới khoa học hiểu thêm về não người, Walker nói rằng ông và cộng sự sẽ vô cùng ngạc nhiên nếu bộ não máy đột nhiên có nhận thức. Tuy nhiên, ông cũng nói thêm rằng máy tính sinh ra từ dự án sẽ chỉ giới hạn trong một số công việc nhất định và không có khả năng sáng tạo, vì thế con người cũng không có gì phải lo lắng ngày nào đó máy móc sẽ trỗi dậy làm phản chống lại mình.
Gia Bảo
