Category: AI-ML

The evolution of AI (Part 1)

Published / by admin

The evolution of AI (1)/ Sự tiến hoá của trí tuệ nhân tạo (1)
The pre-history of AI / Tiền sử của trí tuệ nhân tạo

Vào mùa hè năm 1956, có một hội nghị quan trọng diễn ra ở Dartmouth (Hoa Kỳ), với sự tham gia của nhiều ông tổ ngành máy tính, như là John McCarthy (cha đẻ của Lisp – ngôn ngữ lập trình bậc cao xuất hiện thứ hai trên thế giới), Marvin Minsky (người đã cùng với McCarthy thành lập trung tâm tuệ nhân tạo tại MIT),  Allen Newell (người đầu tiên phác thảo chương trình cho máy tính chơi cờ vua),  Nathan Rochester (người thiết kế máy tính điện tử thương mại đầu tiên của thế giới – máy IBM 701, và cũng là người đầu tiên lập trình theo ngôn ngữ máy tính Assembly),  Arthur Samuel (một ông tổ của các trò chơi điện tử và cha đẻ của thuật ngữ “học máy” – machine learning), Claude Shannon (cha đẻ của lý thuyết thông tin), Oliver Selfridge (cha đẻ của nhận dạng bằng máy tính), Herbert Simon (giải Nobel năm 1978 về kinh tế chính trị, đồng thời đóng góp lớn trong các khoa học về nhận biết), Ray Solomonoff (người phát minh ra xác suất thuật toán – algorithmic probability), v.v. Đề cương của hội nghị có viết: “Mọi khía cạnh của việc học hay mọi đặc trưng khác của  trí tuệ có thể được mô tả chính xác đến mức máy có thể mô phỏng  thực hiện nó”. (“Every aspect of  learning or any other feature of intelligence  can be so precisely described that a machine can be made to simulate it”). Hội nghị này đánh dấu sự ra đời  của một ngành mới, được John McCarthy đặt tên là AI (Artificial Intelligence – trí tuệ nhân tạo).

Trước khi ra đời, ngành AI đã được thai nghén trong một thời gian rất dài, với sự hình thành của nhiều lý thuyết, ý tưởng, và máy móc công nghệ toán-tin-nhận biết tạo thành nó. Giấc mơ “chế ra thần thánh”, về máy móc “biết suy nghĩ” hay “tự vận hành”, đã có từ thời cổ đại, trong các câu truyện thần thoại hoặc viễn tưởng, ví dụ như  bức tượng bằng ngà Galatea của nhà tạc tượng Pygmalion sống dậy thành người trong thần thoại Hy Lạp, hay ngựa sắt của Thánh Gióng.

Các máy tự động, hoạt động theo những quy tắc, thuật toán nào đó,  cũng đã được con người sáng chế ra cách đây hàng nghìn năm, ví dụ như các cánh cửa “biết tự mở khi có cầu khấn” ở các ngôi đền thờ ở Ai Cập. Trong số các cụ tổ của ngành máy tự động, có thể nhắc đến Badi Az-Zaman Ismail Al-Jazari (1136-1206), người đã sáng chế ra nhiều cỗ máy  có thể lập trình (programmable) từ thế kỷ 12.

Al-Jazari

(Ảnh: Đồng hồ con voi, một trong những máy tự động có tính nghệ thuật rất cao do Al-Jazari sáng chế).

Bản thân từ “thuật toán” trong các thứ tiếng phương Tây là “algorithm”, được gọi theo tên của nhà toán học al-Khwarizmi (c. 780 – c. 850), ngừoi đã viết sách về các thuật toán cơ bản để giải quyết các vấn đề trong số học và đại số thời đó. Toàn bộ toán học có thể coi là khoa học về các mô hình (để mô tả thế giới) và các thuật toán (để giải quyết các vấn đề), và cũng là nền tảng của AI.

Từ “thuật toán” và từ “lô-gíc” là hai từ đi đôi với nhau. Từ lô-gíc có gốc Hy Lạp, dùng để chỉ việc suy luận. Tất nhiên, mọi thuật toán đều phải dựa trên những suy luận nào đó.  Ngay từ thời cổ đại, các nhà triết học từ Đông sang Tây (Trung Quốc, Ấn Độ, Hy Lạp, v.v.) như là Aristotle đã quan tâm đến các hệ thống lập luận lô-gíc. Vào thế kỷ 13, nhà triết học Ramon Llull (1232-1315) đã nghĩ tới các máy lô-gíc có khả năng tự động thiết lập một cách cơ học các kiến thức mới từ các kiến thức đã có và lập luận lô-gíc. Trong các thế kỷ sau đó, hàng loạt các nhà triết học và toán học, như Leibniz, Hobbes, Descartes, Russell, Hilbert, v.v. quan tâm đến việc hình thức hoá mọi quá trình suy luận, chuyển mọi vấn đề lập luận thành vấn đề tính toán với các phép tính lô-gic. Hãy thử hình dung là hai nhà triết học, thay vì cãi nhau cả đời không xong xem ai đúng ai sai về một luận điểm nào đó, chỉ việc cùng nhau làm các phép tính lô-gíc về luận điểm đó cho ra kết quả. Đó cũng chính là “niềm tin dắt lối” (guiding faith) của AI.

(Hình minh hoạ: một chiếc bàn tính gẩy kiểu Tàu)

Cũng từ xa xưa, con người đã sáng chế ra các dụng cụ giúp làm các phép tính theo các thuật toán nào đó. Nổi tiếng nhất trong số đó có lẽ là cái bàn tính gẩy (abacus), xuất hiện từ hơn hai nghìn năm trước công nguyên và được dùng phổ biến cho tới thế kỷ 20. Đến thế kỷ 17, xuất hiện những “máy tính cơ học” tinh vi hơn, như là máy do Blaise Pascal sáng chế, có khả năng làm nhanh các phép tính cộng trừ và nhân. Đến đầu thế kỷ 19, Charles Babbage đã thiết kế máy tính có thể lập trình đầu tiên (tuy máy đó chưa bao giờ được chế tạo thực sực), còn “lập trình viên” đầu tiên của thế giới là một phụ nữ tên là Ada Lovelace: bà đã viết ra chương trình có thể dùng để tự động tính các số Bernoulli (các số này xuất hiện nhiều trong các công thức toán học tổ hợp) theo máy của Babbage.

Các máy tính cơ học cho đến thế kỷ 20 đã có thể coi là “thông minh” vì chứa trong đó các thuật toán, nhưng độ thông minh đó còn rất hạn chế. Phải đợi đến sự xuất hiện của các máy tính điện tử từ đầu thập niên 1940 trong chiến tranh thế giới lần thứ hai (những chiếc máy tính điện tử đầu tiên là phục vụ cho việc giả mật mã trong chiến tranh, và sử dụng ống chân không thay vì chất bán dẫn), rồi sự xuất hiện của chất bán dẫn từ năm 1947 (do Bell Labs sáng chế), công nghệ máy tính mới bùng nổ mạnh, tạo điều kiện cho AI phát triển.

Về mặt lý thuyết, cơ sở lý thuyết “phần mềm” cho việc tạo ra các máy tính hay máy móc điện tử, có thể được lập trình để giải quyết các bài toán và điểu khiển các thứ, là công lao của hàng loạt các nhà toán-tin học như Norbert Wiener (một nhân vật nổi tiếng đến mức huyền thoại của MIT), John Von Neumann (một trong những nhà toán học và vật lý vĩ đại nhất thế kỷ 20), Alonzo Church (nhà lô-gíc, toán học và triết học), Alan Turing, v.v. Trong đó, Turing có lẽ là người có đóng góp lớn nhất. Ông vừa là người nghĩ ra “máy tính vạn năng” (“máy Turing” – mọi phần mềm mà chúng ta có hiện nay đều có thể hiểu như là những máy Turing cụ thể), vừa là người có công đầu trong việc phá mật mã Enigma của Đức Phát Xít (theo ước tính, việc này đã giúp cho chiến tranh thế giới kết thúc sớm được 2 năm, làm cho hàng triệu con người tránh khỏi chết chóc vì chiến tranh), vừa là một trong những người tiên phong về AI.

Vào năm 1950, Turing trong một bài báo có tính triết học của mình nhan đề “Computing Machinery and Intelligence” (“Máy tính và trí tuệ”) đã đặt câu hỏi “Máy tính có thể biết nghĩ không”, và đưa ra một “phép thử” đơn giản sau đây: nếu máy đưa ra được các câu trả lời “không phân biệt được với câu trả lời của người” cho các câu hỏi, thì ta phải coi là máy biết nghĩ. Thời củ Turing, các máy tính còn rất “ngây ngô”, nên ước mơ muốn thực hiện được là máy sẽ “thông minh ngang người”. Đến thế kỷ 21 này, thì máy sẽ không chỉ thông minh ngang người trong nhiều câu hỏi thường ngày của con người nữa, mà sẽ có mức đô thông minh vượt xa con người. Đó chính là do sự tiến hoá rất nhanh của AI.