Trí tuệ nhân tạo sẽ khôn lanh hơn nhờ khớp thần kinh

(QNO) - Bằng cách nhân bản lại chức năng của 100 nghìn tỷ khớp thần kinh của con người, các nhà khoa học hy vọng sẽ tăng cường tính linh hoạt của các mạng thần kinh nhân tạo.

Cấu trúc mạng thần kinh. Ảnh: Seeker

Chuyên trang Seeker cho biết một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát triển một loại khớp thần kinh (synapse) tổng hợp cho các hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) sử dụng mô hình mạng thần kinh. Các hệ thống máy tính được thiết kế để mô phỏng chức năng của bộ não con người, với các tế bào thần kinh kỹ thuật số và các khớp thần kinh sao chép chức năng các đối tượng sinh học của chúng.

Trong bối cảnh này, khớp thần kinh đóng vai trò là cửa ngõ cho các tế bào thần kinh, dù là tổng hợp hay sinh học, truyền thông tin và tín hiệu cho nhau. Chúng là mô liên kết trong cả mạng nơ-ron sinh học và nhân tạo. Người ta ước tính rằng hệ thần kinh điển hình của con người chứa hơn 100 nghìn tỷ synapse.

Dù các nhà khoa học đã đạt được những thành công đáng kể với mạng nơ-ron nhân tạo nhưng các hệ thống AI lại bị cản trở bởi một giới hạn cụ thể. Trong bộ não của động vật có vú, synapses chứa hai loại tín hiệu ức chế và kích thích đồng thời. Trong khi đó synapses nhân tạo được làm từ các linh kiện điện tử nano chỉ có thể xử lý một loại tín hiệu tại một thời điểm. Kết quả, AI chỉ mới hoạt động được một nửa hiệu suất.

Theo nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí ACS Nano thì các nhà khoa học đã phát triển một synapse tổng hợp có thể xử lý cả hai loại tín hiệu. Dự án này thực hiện dưới sự tài trợ của Quỹ Khoa học quốc gia và Văn phòng Nghiên cứu Quân đội Mỹ.

Đồng tác giả Han Wang, thuộc Đại học Nam California, cho biết: "Những khớp thần kinh mới này cho phép synapse giống nhau được cấu tạo lại thành các chế độ kích thích hoặc ức chế, mà trước đây không thể có trong các thiết bị khớp thần kinh nhân tạo. Tính linh hoạt chức năng mới này rất quan trọng cho phép tạo ra mạng nơ-ron nhân tạo phức tạp hơn, cũng có thể tự động cấu hình lại giống như bộ não của chúng ta".

Trong não người, các phản ứng kích thích làm cho não cảm thấy hứng thú và tỉnh táo hơn, trong khi các phản ứng ức chế khiến nó trở nên bình tĩnh và thư giãn hơn. Hơn nữa dọc theo hệ thống thần kinh, phản ứng kích thích làm cho cơ co bóp và những chất ức chế làm cho bắp thịt thư giãn. Các synapse nhân tạo mới cho phép các chức năng tương tự trong các hệ thống máy tính. Trường hợp hệ thống thần kinh sử dụng các khớp thần kinh để xử lý tín hiệu hóa học và điện, các mạng thần kinh nhân tạo sử dụng các synapse tổng hợp để xử lý thông tin kỹ thuật số. Trong một mạng thần kinh nhân tạo, các tín hiệu kích thích sẽ tăng cường các kết nối nhất định trong mạng lưới và phản ứng ức chế làm yếu đi các kết nối như vậy.

Loại mô phỏng sinh học này rất quan trọng cho sự phát triển của khả năng nhận thức thế hệ tiếp theo trong mạng thần kinh nhân tạo. Chúng sẽ thông minh hơn, linh hoạt hơn.

TẠ XUÂN QUAN