Đại học Northwestern phát triển AI đầu tiên có khả năng thiết kế robot

 Theo trang Marktech, thử nghiệm này đại diện cho một bước nhảy vọt lượng tử trong lĩnh vực robot. Hệ thống AI này có thể hướng dẫn ngược lại các nhà nghiên cứu cách tạo ra một robot có khả năng đi lại trên bề mặt phẳng. Nếu trước đây con người phải mất một thời gian dài để hoàn thiện kỹ năng này của robot, hệ thống AI với thuật toán mới đã làm được điều này chỉ trong chưa đầy một phút. Nhóm các nhà nghiên cứu của Đại học Northwestern gọi phát minh này là “tiến hóa tức thời”.

Điều làm nên sự khác biệt của hệ thống AI này so với những hệ thống khác là khả năng hoạt động trên máy tính cá nhân, loại bỏ nhu cầu về siêu máy tính tiêu tốn nhiều năng lượng và bộ dữ liệu khổng lồ. 

Sam Kriegman, nhà nghiên cứu đứng đầu dự án, cho biết: “Chúng tôi đã phát hiện ra một thuật toán thiết kế dựa trên AI không bị phụ thuộc vào thành kiến của các nhà thiết kế con người. Chúng tôi nói với AI rằng chúng tôi muốn một robot có thể đi bộ trên mặt đất. Sau đó, chúng tôi chỉ cần nhấn một nút và thế là xong! Nó tạo ra một bản thiết kế chi tiết cho một robot trong chớp mắt trông không giống bất kỳ loài động vật nào từng tồn tại trên trái đất. Tôi gọi quá trình này là tiến hóa tức thời”. 

KHÁM PHÁ TIỀM NĂNG CỦA SỰ SỐNG NHÂN TẠO 

Vào đầu năm 2020, Kriegman đã thu hút được sự chú ý rộng rãi của giới truyền thông khi phát triển xenobot, loại robot sống đầu tiên được làm hoàn toàn từ tế bào sinh học. Giờ đây, Kriegman và nhóm của ông coi AI mới của họ là bước tiến tiếp theo trong nỗ lực khám phá tiềm năng của sự sống nhân tạo. Bản thân con robot này rất nhỏ bé, yếu ớt và có hình dạng méo mó. Và hiện tại, nó được làm bằng vật liệu vô cơ. Nhưng Kriegman nói rằng khối mô hình này đại diện cho bước tiến đầu tiên trong kỷ nguyên mới của các công cụ do AI thiết kế, giống như động vật, chúng thực sự sẽ tạo ra những thay đổi với thế giới. 

Kriegman nói: “Khi mọi người nhìn vào con robot này, họ có thể thấy nó chỉ là một thiết bị vô dụng. Nhưng tôi nhìn thấy sự ra đời của một sinh vật hoàn toàn mới”. 

Các nhà khoa học tại Đại học Northwestern bắt đầu thực hiện thử nghiệm với một khối có kích thước bằng một thanh xà phòng thông qua máy tính xách tay. Ban đầu, khối hình thù bắt đầu lắc lư nhưng vẫn chưa thể đi được. Biết rằng vẫn chưa đạt được mục tiêu, AI nhanh chóng tự thay đổi thiết kế. Với mỗi lần lặp lại, AI sẽ đánh giá thiết kế của nó, xác định các sai sót và loại bỏ khối mô phỏng để cập nhật cấu trúc của nó. Cuối cùng, robot mô phỏng bắt đầu nảy tại chỗ và dần di chuyển về phía trước. Chỉ sau chín lần thử, hệ thống AI đã tạo ra một robot có thể đi bộ bằng nửa chiều dài cơ thể mỗi giây. 

Toàn bộ quá trình thiết kế từ một khối không có hình dạng không chuyển động đến một robot biết đi hoàn toàn chỉ mất 26 giây. Kriegman cho biết: “AI tạo ra cơ thể robot sẽ ngày càng tốt hơn trong thời gian thực”. 

Kriegman nói: “Điều thú vị là chúng tôi không nói với AI rằng robot phải có chân. Nhưng nó phát hiện ra rằng đôi chân là phương tiện tốt nhất để di chuyển trên mặt đất”. Để xem liệu robot mô phỏng có thể hoạt động trong đời thực hay không, đầu tiên, Kriegman và nhóm của ông in 3D khuôn xung quanh cơ thể robot. Sau đó, họ đổ đầy khuôn bằng cao su silicon lỏng và để nó đông cứng trong vài giờ.

Các nhà nghiên cứu đã lấp đầy cơ thể robot cao su bằng không khí, làm cho ba chân của nó mở rộng. Khi không khí xẹp xuống khỏi cơ thể robot, chân robot sẽ co lại. Bằng cách liên tục bơm không khí vào robot, robot liên tục giãn nở rồi co lại - gây ra chuyển động chậm nhưng ổn định.

Các nhà khoa học vừa thích thú vừa ngạc nhiên trước thiết kế độc đáo của robot. Không giống như các robot do con người thiết kế, thường bắt chước các hình dạng quen thuộc, các sáng tạo của AI thách thức các tiêu chuẩn đã được thiết lập, mở ra những khả năng mới. Bước nhảy vọt mang tính cách mạng này hứa hẹn sẽ biến đổi các lĩnh vực từ tìm kiếm cứu nạn đến can thiệp y tế, mở ra một kỷ nguyên mới về đổi mới và giải quyết vấn đề.

THIẾT KẾ GÂY TÒ MÒ CỦA AI 

Trong khi sự tiến hóa của đôi chân có thể lý giải nhưng những cái lỗ lại là một sự bổ sung gây tò mò. AI đục lỗ trên khắp cơ thể robot ở những nơi dường như ngẫu nhiên. Kriegman đưa ra giả thuyết rằng độ xốp giúp loại bỏ trọng lượng và tăng thêm tính linh hoạt, cho phép robot có thể uốn cong chân để đi lại.

“Chúng tôi thực sự không biết những cái lỗ này có tác dụng gì nhưng chúng tôi biết rằng chúng rất quan trọng”, ông nói. “Bởi vì khi chúng tôi mang chúng đi, robot sẽ không thể đi được nữa”. Mặc dù mục đích của những lỗ này vẫn còn là điều bí ẩn nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng chúng góp phần giảm trọng lượng và tăng tính linh hoạt, giúp chân robot đủ linh hoạt để đi lại.

AI MỞ RA NHỮNG CON ĐƯỜNG MỚI MÀ CON NGƯỜI CHƯA NGHĨ ĐẾN 

Kriegman nói: “Khi con người thiết kế robot, chúng ta có xu hướng thiết kế chúng trông giống những đồ vật quen thuộc. Nhưng AI có thể tạo ra những thứ mới mà con người thậm chí chưa bao giờ nghĩ đến. Nó có thể giúp chúng ta suy nghĩ và mơ ước khác đi. Và điều này có thể giúp chúng ta giải quyết một số vấn đề khó khăn nhất mà chúng ta gặp phải”. 

Mặc dù robot đầu tiên do AI thiết kế chỉ có thể di chuyển về phía trước nhưng những ứng dụng tiềm năng của công nghệ này là rất lớn. Các nhà nghiên cứu của dự án này cho rằng một ngày nào đó, những robot tương tự có thể di chuyển trong đống đổ nát của một tòa nhà bị sập để tìm kiếm người và động vật bị mắc kẹt hoặc chúng có thể đi qua hệ thống cống rãnh để chẩn đoán sự cố, thông tắc đường ống và sửa chữa hư hỏng. AI cũng có thể thiết kế các robot nano xâm nhập vào cơ thể con người và điều khiển dòng máu để thông tắc động mạch, chẩn đoán bệnh hoặc tiêu diệt tế bào ung thư.