Bộ xử lý máy tính bắt chước não người

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.

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).