Thế giới tuần qua

43

Các nhà khoa học đang tìm cách áp dụng trí tuệ nhân tạo vào chẩn đoán trầm cảm, dự báo động đất và điều khiển drone. Họ cũng tìm ra cách để robot vi mô có thể di chuyển thành đàn giống như ong. Khoa học tuần này tràn ngập những thông tin về trí tuệ nhân tạo.

Thang máy vũ trụ

Chúng ta có thể xây dựng thành công một hệ thống thang máy ra ngoài vũ trụ trước năm 2050? Ảnh: NASA.

Nối tiếp truyền thống của những người từng xây dựng Tháp Babel, các nhà nghiên cứu ở Đại học Shizuoka, Nhật Bản đang từng bước tạo ra một công trình nối từ mặt đất lên “Thiên đường” có tên gọi Thang máy vũ trụ.

Trong tháng 9, họ sẽ thử nghiệm một phiên bản thu nhỏ của ý tưởng này trên quỹ đạo. Các kỹ sư của Đại học Shizuoka sẽ phóng hai vệ tinh khối nhỏ khoảng 10 cm mỗi chiều và kết nối chúng bằng một sợi cáp thép dài 10 m. Một hộp động cơ, trong trường hợp này là thang máy thu nhỏ, sẽ di chuyển trên cáp giữa hai vệ tinh trong không gian dưới sự theo dõi của các kỹ sư.

Trong bối cảnh nhiên liệu đắt đỏ, tên lửa gần như không dùng lại được, còn quá trình phóng tàu vũ trụ lại phức tạp, tốn thời gian và gây ô nhiễm môi trường thì ý tưởng thang máy vũ trụ, thứ trước đây chỉ là một giấc mộng khoa học viễn tưởng, có thể giải quyết tất cả các vấn đề trên, đồng thời có tiềm năng đưa con người lên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp một cách dễ dàng.

Tuy nhiên, thực hiện điều này không đơn giản. Thách thức kỹ thuật lớn nhất đặt ra cho các kỹ sư là làm thế nào để tạo ra một dây cáp có thể kết nối khoảng cách 96.560 km từ Trái Đất lên quỹ đạo mà không sụp đổ do trọng lượng của chính dây cáp đó.

Đồng thời, thang máy cũng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác như lực hấp dẫn của Trái Đất, mặt trời và mặt trăng; các điều kiện thời tiết trên mặt đất và “lực ly tâm tác động lên đối trọng thang máy bên ngoài bầu khí quyển Trái Đất để thang máy có thể đứng thẳng”, theo tờ Science Alert.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho rằng họ vẫn có thể hiện thực hóa thành công ý tưởng này. Đối tác của Đại học Shizuoka, Tập đoàn Obayashi, từng nói rằng họ muốn thang máy vũ trụ đi vào hoạt động trước năm 2050.

AI dự báo dư chấn động đất

Earthquake aftershocks not only can cause additional damage — they hinder recovery

Không chỉ gây thêm thiệt hại, dư chấn động đất còn cản trở những nỗ lực khắc phục hậu quả.

Tại Harvard, một nhóm các nhà khoa học đang sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence – AI) để dự đoán chính xác hơn vị trí của những cơn dư chấn sau động đất. Theo Nature, thuật toán do họ phát triển có thể dự báo dư chấn chính xác hơn đáng kể so với các mô hình trước đó.

Sau những trận động đất mạnh, hoạt động khắc phục hậu quả thường gặp nhiều khó khăn vì dư chấn xảy ra vào các thời điểm và địa điểm khó lường trước. Vì vậy, những người sống sót và nhân viên khắc phục hậu quả có thể tránh được nhiều thiệt hại và thương vong nếu ta biết trước vị trí dư chấn có thể xảy ra.

Loại hình dự đoán này tương đối phù hợp với AI, công nghệ vốn xử lý tốt những khối lượng thông tin khổng lồ như hồ sơ ghi chép về các trận động đất trước đây, từ đó phát hiện ra những dấu hiệu tiềm ẩn.

Để dạy AI làm điều đó, các nhà khoa học đã nạp rất nhiều dữ liệu vào máy tính và đặt ra những câu hỏi chính xác. Họ sử dụng một bộ cơ sở dữ liệu tập hợp các quan sát về 199 trận động đất lớn. Đây là những cơn địa chấn đủ mạnh để các nhà khoa học có thể ghi lại hoạt động và cường độ của các đứt gãy. Kết hợp dữ liệu này với một mô hình vật lý đo ứng suất động đất, nhóm nghiên cứu yêu cầu mạng AI do họ phát triển “tìm kiếm mối tương quan giữa vị trí xảy ra dư chấn và ứng suất gây ra bởi trận động đất chính”, theo một thông cáo của Harvard.

“Vẫn còn một chặng đường dài trước khi chúng tôi có thể dự báo được những thông tin đó”, Phoebe DeVries, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tham gia nghiên cứu, cho biết. “Nhưng tôi tin rằng học máy có tiềm năng lớn trong lĩnh vực này”.

Áp dụng học máy trong chẩn đoán trầm cảm

Các nhà nghiên cứu ở MIT đã dạy máy tính cách nhận biết mẫu giọng thường gặp ở người trầm cảm. Ảnh: Getty.

Tại Hội nghị Interspeech 2018 ở Hyderabad, Ấn Độ, các nhà khoa học đến từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) công bố rằng họ đã phát triển một mô hình học máy có khả năng tìm kiếm các mẫu giọng và phát hiện triệu chứng trầm cảm.

AI đã được dùng để hỗ trợ chẩn đoán nhiều bệnh, từ các bệnh về mắt đến viêm phổi. Tuy nghiên cứu về sức khỏe tâm thần mới chỉ ở giai đoạn sơ khai, nhưng các nhà nghiên cứu đã hình dung ra viễn cảnh áp dụng công nghệ này vào thiết bị di động, cũng như “theo dõi ngôn ngữ, giọng nói của người dùng để phát hiện triệu chứng suy giảm tinh thần và cảnh báo”, theo MIT.

“Công nghệ này đặc biệt hữu ích với những người không thể thăm khám bác sĩ để chẩn đoán ban đầu do khó khăn về khoảng cách, chi phí hoặc thiếu nhận thức về tình trạng của bản thân”.

Điều đặc biệt của mô hình AI này là tính chất “không có ngữ cảnh” trong ứng dụng. Trong những mô hình AI khác, máy tính sẽ được “cung cấp một bộ câu hỏi cụ thể cùng các ví dụ về cách trả lời của người không bị trầm cảm và người bị trầm cảm”. Đối với mô hình mới này, các nhà nghiên cứu nhập vào chương trình máy tính dữ liệu về một số lời nói hàng ngày của người trầm cảm và không trầm cảm. Chương trình sẽ học và phát hiện ra một số mẫu, ví dụ như từ “buồn”, và kết hợp với tông giọng: giọng chán nản hay giọng đều đều.

Tác giả chính Tuka Alhani, nghiên cứu sinh tại Phòng Thí nghiệm Khoa học Máy tính và Trí tuệ Nhân tạo (CSAIL) của MIT, giải thích: “Mô hình này quan sát chuỗi từ và kiểu nói chuyện, từ đó, quyết định xem những mẫu đó thường gặp ở đối tượng người trầm cảm hay không trầm cảm. Sau đó, nếu nhận thấy chuỗi từ tương tự lặp lại ở đối tượng mới, nó có thể dự đoán được người đó có bị trầm cảm hay không”.

Đua drone tự lái bằng AI

 

Trí tuệ nhân tạo và drone là hai cụm từ xuất hiện khá thường xuyên trong các tin tức khoa học – công nghệ gần đây. Nhưng liệu có độc giả nào của GE Reports từng mơ về một sản phẩm kết hợp cả hai công nghệ này, tạo ra một drone tự hành có thể đánh bại thiết bị bay do con người điều khiển? Nếu có, bạn hãy cứ mơ và hiện thực hóa ước mơ đó đi, vì Lockheed Martin, Drone Racing League và NVIDIA sẽ trao cho bạn những phần thưởng cực lớn nếu có thể tạo ra một AI-drone như vậy!

Lockheed Martin xem thử thách có tên AlphaPilot này là một biện pháp thúc đẩy công nghệ phát triển. Thiết bị bay không người lái, thường được gọi là drone, ngày càng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp, quân sự đến mục đích cá nhân. Công nghệ AI cũng đang được áp dụng gần như trong mọi lĩnh vực của cuộc sống.

Dự án Thử thách sáng tạo này sẽ khởi động vào cuối năm nay. Đồng thời, các cuộc đua giữa drone do con người điều khiển và các AI-drone tự hành cũng sẽ được tổ chức trong 2019.

Theo Lockheed, chương trình AI cho drone cần phải là những thuật toán “có thể điều khiển một drone tự hành vượt qua những chặng đua phức tạp, đa chiều mà không cần lập trình trước hoặc có sự can thiệp của con người”. Đội đầu tiên đánh bại được drone do con người điều khiển sẽ nhận được giải thưởng 250.000 đô-la Mỹ; giải thưởng lớn nhất của dự án trị giá 1 triệu đô.

Nanobot di chuyển theo đàn

CUHK đã tạo ra các nanobot, loại robot siêu vi di chuyển theo đàn. Chúng có tiềm năng ứng dụng cao trong y học. Ảnh: Pixabay.

Các kỹ sư cơ khí ở Đại học Hong Kong Trung Quốc (CUHK) đã tạo ra các nanobot, những cỗ máy nhỏ xíu có thể “di chuyển theo đàn”, một tập tính thường thấy ở loài ong, cụm khuẩn và cá. Theo báo cáo, nanobot của họ có kích thước siêu nhỏ với chiều rộng nhỏ hơn 1 micron, tương đương ⅕ tế bào hồng cầu.

Không giống như hình ảnh đáng sợ trong các tiểu thuyết khoa học viễn tưởng, đàn nanobot có tiềm năng ứng dụng vô cùng giá trị trong thực tế. Cụ thể, theo các công bố trên Nature Communications, các nhà nghiên cứu đã hình dung sẽ sử dụng nanobot để đưa thuốc vào cơ thể, điều trị cục máu đông hoặc hỗ trợ bác sĩ phẫu thuật thực hiện những nhiệm vụ phức tạp. “Ta có thể điều khiển đàn nanobot một cách có kiểm soát với tốc độ cao, điều trước đây chưa từng được ghi nhận”, người dẫn đầu nghiên cứu, Li Zhang, cho biết.

Các nhà nghiên cứu của CUHK lấy cảm hứng từ tập tính sống bầy đàn của động vật trong tự nhiên, ví dụ: Loài kiến có thể sử dụng cơ thể để tạo chuỗi dây hoặc xây cầu để cả đàn cùng vượt qua địa hình hiểm trở. Nhóm nghiên cứu của Zhang đã sử dụng từ trường dao động để ảnh hưởng lên chuyển động của nanobot. Họ phát hiện ra rằng từ trường có thể điều khiển những cỗ máy tí hon này nối dài, tách ra và chập lại với nhau.

Theo Sam Worley

 

BÌNH LUẬN CỦA BẠN