Công nghệ AI của hiện tại và tương lai

Hình 1. Trí tuệ nhân tạo (AI) là lĩnh vực của ngành khoa học máy tính và công nghệ thông tin (Ảnh nguồn INEC)

Theo dòng chảy của cuộc cách mạng 4.0, trí tuệ nhân tạo ngày càng được phổ biến và ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống, mặc dù được John McCarthy - nhà khoa học máy tính người Mỹ đề cập lần đầu tiên vào những năm 1950 nhưng đến ngày nay thuật ngữ trí tuệ nhân tạo mới thực sự được biết đến rộng rãi và được các “ông lớn” của làng công nghệ chạy đua phát triển.

AI là công nghệ sử dụng đến kỹ thuật số có khả năng thực hiện những nhiệm vụ mà bình thường phải cần tới trí thông minh của con người, được xem là phổ biến nhất. Đặc trưng của công nghệ AI là năng lực “tự học” của máy tính, do đó có thể tự phán đoán, phân tích trước các dữ liệu mới mà không cần sự hỗ trợ của con người, đồng thời có khả năng xử lý dữ liệu với số lượng rất lớn và tốc độ cao. Hiện mỗi ngày trên toàn cầu có khoảng 2,2 tỷ Gb dữ liệu mới (tương đương 165.000 tỷ trang tài liệu) được tạo ra và được các công ty, như Google, Twitter, Facebook, Amazon, Baidu, Weibo, Tencent hay Alibaba thu thập để tạo thành “dữ liệu lớn” (big data). Trí tuệ nhân tạo là một lĩnh vực liên quan đến chuyên ngành khoa học máy tính và công nghệ thông tin, bản chất của trí tuệ nhân tạo vẫn do con người làm ra, họ xây dựng các thuật toán, lập trình bằng các công cụ phần mềm công nghệ thông tin, giúp các máy tính có thể tự động xử lý các hành vi thông minh như con người.

Trí tuệ nhân tạo có khả năng tự thích nghi, tự học và tự phát triển, tự đưa ra các lập luận để giải quyết vấn đề, có thể giao tiếp như người…tất cả là do AI được cài một cơ sở dữ liệu lớn, được lập trình trên cơ sở dữ liệu đó và tái lập trình trên cơ sở dữ liệu mới sinh ra. Cứ như vậy cấu trúc của AI luôn luôn thay đổi và thích nghi trong điều kiện và hoàn cảnh mới. Dự báo đến năm 2030 của công ty kiểm toán và tư vấn tài chính PwC, GDP toàn cầu có thể tăng trưởng thêm 14% từ sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo, AI đã xuất hiện trong nhiều ngành, từ cung cấp dịch vụ mua sắm ảo và ngân hàng trực tuyến đến giảm chi phí đầu tư trong sản xuất và hợp lý hóa chẩn đoán trong chăm sóc sức khỏe. AI đã thúc đẩy hầu hết các ngành công nghiệp tiến lên và thay đổi cuộc sống của nhiều người.

Trong lịch sử phát triển của mình từ năm 1960 đến năm 2018, thế giới đã có gần 340.000 sáng chế đồng dạng và hơn 1,6 triệu bài báo khoa học liên quan đến phát triển trí tuệ nhân tạo được công bố. Trong thập niên 80, AI đã bắt đầu được quan tâm, nhưng đến những năm 2012 sự tăng tốc mới trở nên mạnh mẽ. Giai đoạn 2006-2012, số công bố sáng chế bình quân tăng 8% trong một năm, nhưng đến giai đoạn 2012-2017 mức tăng đã đạt 28% trong một năm. Số lượng đơn sáng chế liên quan đến AI tăng từ 8.515 trong năm 2006 lên đến 12.473 năm 2011 và 55.660 năm 2017 (tăng gấp 6, 5 lần trong vòng 12 năm).

Trong nghiên cứu khoa học, các công bố bài báo liên quan đến AI cũng tăng lên rất nhanh chóng, đặc biệt trong thời gian đến năm 2018 gần đây với 1.636.649 bài báo được công bố. Sự xuất hiện của các bài báo khoa học về AI bắt đầu sớm hơn 10 năm trước khi diễn ra cuộc chạy đua bảo hộ sáng chế công nghệ AI. Chứng tỏ, kết quả của nghiên cứu khoa học cơ bản về AI đã có hiệu quả về mặt ứng dụng khi các cuộc đua đăng ký bảo hộ sáng chế gia tăng sau đó.

Hình 2. Số lượng sáng chế và số lượng bài báo theo năm công bố

Nguồn: Xu hướng công nghệ 2019, WIPO

Theo hệ thống phân loại của Hiệp hội Máy tính Quốc tế ACM (Computing Analysis Scheme) có một khung phân tích rõ ràng phù hợp để tổng hợp và đại diện cho công nghệ đang thay đổi AI theo thời gian. Phân loại này đã được sử dụng trong hơn 50 năm và bản cập nhật cuối cùng vào năm 2012 đã bổ sung các công nghệ mới. Theo đó, công nghệ AI được chia thành 3 hướng chính:

- Kỹ thuật AI (AI Technique): là các mô hình tính toán và thống kê tiên tiến như học máy, logic mờ và hệ thống cơ sở tri thức cho phép tính toán, nhiệm vụ do con người thực hiện; Các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo khác nhau được sử dụng để thực hiện các chức năng khác nhau.

- Ứng dụng chức năng của trí tuệ nhân tạo (AI functions application): chẳng hạn như thị giác máy tính (computer vision) có thể chứa một hoặc nhiều kỹ thuật trí tuệ khác nhau.

- Ứng dụng trí tuệ nhân tạo theo lĩnh vực (AI Application field ): là việc sử dụng các kỹ thuật hoặc ứng dụng trí tuệ nhân tạo chức năng trong các lĩnh vực, ngành nghề cụ thể như giao thông vận tải, nông nghiệp, khoa học đời sống, y tế ...

Hình 3. Trí tuệ nhân tạo là sự hiểu biết và phát triển liên tục của các hệ thống máy tính (Ảnh: Mediastandard)

Còn theo Mediastandard, AI được chia làm ba loại gồm trí thông minh nhân tạo hẹp (ANI), trí thông minh phổ biến nhân tạo (AGI) và trí tuệ siêu nhân tạo (ASI).

Những dự đoán về ứng dụng công nghệ AI trong nhiều lĩnh vực khác nhau, các nhà nghiên cứu, doanh nghiệp, khởi nghiệp và chính phủ có thể định hướng mục tiêu phát triển trong tương lai:

Hỗ trợ hệ thống cổng thông tin chính phủ

Công nghệ trí tuệ nhân tạo AI có thể là chìa khóa để tiến tới việc cải tiến cải cách hành chính hiệu quả, triệt để, giúp thay đổi đáng kế và giải quyết nhiều vấn đề bất cập hiện nay về quản lý và điều hành của các cơ quan quản lý nhà nước các cấp. Điển hình là việc ứng dụng AI vào hệ thống chatbot (trả lời tự động) và trợ lý ảo tại các trung tâm hành chính. Điều này cho phép người dân truy vấn thông tin nhận được câu trả lời nhanh chóng, hiệu quả cũng như ngăn chặn tình trạng xếp hàng, chờ đợi như trước kia.

Với lượng dữ liệu khổng lồ lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của chính phủ, AI có khả năng tổ chức và kết hợp nhiều bộ dữ liệu để rút ra thông tin, cũng như tóm tắt một loạt các dạng dữ liệu. Tuy nhiên để triển khai được tốt hiệu quả, vấn đề an ninh mạng và bảo mật thông tin cũng cần được hệ thống AI quan tâm và vá kín.

Nhận dạng khuôn mặt

Nhận diện khuôn mặt bằng AI là ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào việc xác minh đặc tính gương mặt, máy tính tự động xác định, nhận dạng một người nào đó từ một bức hình ảnh kỹ thuật số hoặc một khung hình trong video. Nhận diện khuôn mặt bằng công nghệ AI thuộc một nhánh của thị giác máy tính, mà thị giác máy tính tốt hơn rất nhiều so với mắt thường của con người. Một trong những cách xác định là dựa vào những điểm nút của khuôn mặt. Công nghệ AI có thể đo tới 80 điểm nút (khoảng cách giữa các điểm trên một khuôn mặt giúp cơ chế nhận dạng khuôn mặt (FR) trở nên dễ dàng hơn.

Hình 4. Công nghệ AI có thể nhận dạng với hơn 80 điểm nút giúp nhận dạng khuôn mặt được dễ dàng, nhanh chóng hơn (Ảnh Mediastandard)

Với cơ chế FR, một mạng lưới dạng thần kinh được hình thành trong hệ thống bằng cách nhập dữ liệu để tạo nhận dạng mẫu và những dữ liệu này bao gồm hình ảnh khuôn mặt của hàng triệu người được tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau như mạng xã hội, trang web, camera giám sát có chức năng ghi nhận các ứng dụng khác có khai báo nhận dạng khuôn mặt…AI triển khai thuật toán lưu trữ khoảng cách các điểm nút trong cơ sở dữ liệu của nó, quét nhận dạng và khớp định danh cá nhân với dữ liệu đang có.

Hiện nay ứng dụng này được tích hợp tại nhiều với các hệ thống giám sát như tại cổng chấm công của công ty, các hệ thống giám sát tại sân bay, ga tàu, nơi công cộng; nhận diện khuôn mặt trong hệ thống an ninh quốc gia; trong hệ thống bảo an ngân hàng, tòa nhà…

Trong ngành vận tải

Trí tuệ nhân tạo được ứng dụng trên những phương tiện vận tải tự lái, điển hình là ô tô. Sự ứng dụng này góp phần mang lại lợi ích kinh tế cao hơn nhờ khả năng cắt giảm chi phí cũng như hạn chế những tai nạn nguy hiểm đến tính mạng. Tuy nhiên việc ứng dụng này vẫn chưa được phổ biến vì vẫn trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng với sự hỗ trợ của thuật toán Deep Learning (học sâu) với hàng hoạt các chức năng như nhận dạng và xử lý hình ảnh; nhận dạng và điều khiển bằng giọng nói, xử lý ngôn ngữ tự nhiên; phát hiện vật cản, giải quyết bài toán điều khiển thời gian thực (real time) và xây dựng được một cơ cở dữ liệu khổng lồ về hệ thống giao thông và các tình huống giao thông… thì ứng dụng này trong tương lai sẽ sớm được đưa vào sử dụng.

Hình 5. Xe tự lái ứng dụng công nghệ AI học sâu (deep learning) (Ảnh minh họa)

Xe tự lái sẽ an toàn và xử lý thông minh các tình huống vì chúng được tích hợp nhiều tính năng tự động, các bộ cảm biến xung quanh xe luôn được phát tín hiệu phủ đủ rộng và đủ xa để phát hiện vật cản giúp phát hiện nhanh chóng các chướng ngại vật, các camera nhận dạng các tín hiệu ảnh để phân tích xử lý kịp thời theo các thuật toán với dữ liệu có sẵn (biển báo, chỉ dẫn giao thông, theo dõi phương tiện, người đi đường…)

Tương lai công nghệ AI

Công nghệ AI đã mang lại thành công lớn trong các ngành công nghiệp khác nhau, tuy nhiên đỉnh cao phát triển của nó vẫn chưa đến. Năm 2016, thị trường toàn cầu của AI đạt trị giá 4 tỷ USD nhưng dự đoán sẽ lên tới 169 tỷ USD vào năm 2025 và 15.700 tỷ USD vào năm 2035. Với xu thế phát triển công nghệ và ứng dụng trong đời sống xã hội đang thay đổi không ngừng, công nghệ AI đang là điểm đến nhiều hơn nữa của đa số các nhà khoa học trong tương lai./.