Có lạ không, cả trí tuệ nhân tạo cũng cần nghỉ ngơi?

Tương tự như máy tính vận hành quá đà, hệ thống trí tuệ nhân tạo cũng cần thở phào.

Không ai có thể chắc chắn rằng máy tính có thể đếm cừu điện khi nó mơ màng, nhưng có thể khẳng định chúng cũng cần nghỉ ngơi, giống như cách não bộ của chúng ta cần giấc ngủ để duy trì hoạt động. Những khám phá mới này đến từ một báo cáo nghiên cứu mới từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos.

“Chúng tôi nghiên cứu các mạng thần kinh, tức là các hệ thống học dữ liệu tương tự như cách hoạt động của não bộ của chúng ta”, nhà khoa học máy tính Yijing Watkins cho biết. “Chúng tôi thực sự quan tâm đến việc huấn luyện một bộ xử lý máy tính hoạt động giống như não người, để nó có thể học hỏi theo cách mà các bộ não khác thu thập thông tin trong quá trình phát triển”.

Cô Watkins và nhóm nghiên cứu của cô đã phát hiện ra rằng các mạng thần kinh giả lập trở nên không ổn định sau một thời gian tự học liên tục. Khi họ đưa mạng thần kinh vào trạng thái tương tự như những sóng suy nghĩ mà não của chúng ta trải qua trong giấc ngủ, hệ thống trở nên ổn định lại. 

“Như là cho các mạng thần kinh của chúng tôi được ngủ một giấc ngon lành”, cô Watkins nói.

Khám phá này xuất hiện trong quá trình nhóm nghiên cứu phát triển một mạng thần kinh nhân tạo, cho nó học cách nhìn thế giới giống như não bộ của động vật. Họ gặp khó khăn trong việc ổn định mạng neural khi nó tự học từ từ điển, quá trình này bao gồm việc nhận diện vật thể mà không cần so sánh với bất kỳ ví dụ nào.

“Vấn đề về ổn định chỉ xuất hiện khi chúng tôi áp dụng cách thức phân tích thực chất của bộ não vào việc đánh giá vật thể, khi áp dụng các cấu trúc như mạng thần kinh hoặc khi nghiên cứu về sinh học để áp dụng vào nghiên cứu”, nhà khoa học máy tính và cộng tác viên nghiên cứu Garrett Kenyon nói. “Đa phần các hệ thống học máy, học sâu và các nghiên cứu AI không gặp phải vấn đề này, vì chúng tận dụng các kết quả chính xác được thu được trong quá trình nghiên cứu”.

Các nhà nghiên cứu đưa máy móc vào trải nghiệm giấc ngủ bằng một loạt âm thanh khác nhau, tương tự như tiếng rè bạn nghe khi chỉnh radio. Kết quả ổn định nhất xuất hiện khi họ cho máy móc trải nghiệm các âm thanh tuân theo phân phối chuẩn (Gauss). Họ đưa ra giả thuyết rằng âm thanh này tương tự những gì các neuron sinh học trải nghiệm khi rơi vào trạng thái giấc ngủ sâu, giúp não duy trì trạng thái ổn định.

Bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ áp dụng thuật toán ngủ này lên chip Loihi, một loại chip máy tính hoạt động tương tự như não người của Intel. Họ hy vọng ứng dụng mới này sẽ cho phép Loihi có thể 'chợp mắt' bằng những giấc ngủ ngắn, giúp việc xử lý thông tin từ các quan sát trở nên ổn định hơn. Nếu nghiên cứu này có thể khẳng định rằng một hệ thống trí tuệ nhân tạo cũng cần ngủ, ta có thể áp dụng tương tự cho các hệ thống AI trong tương lai.