Cắt não đưa vào cơ thể người, Musk muốn dùng giao diện não-máy tính xâm lấn để chống mối đe dọa AI

Ngày 1/12/2022, Neuralink, công ty giao diện não-máy tính do Elon Musk thành lập, đã tổ chức một cuộc họp báo, tại đây Musk nói rằng Neuralink đã làm việc chăm chỉ để bắt đầu thử nghiệm trên người và đã gửi các tài liệu cần thiết để bắt đầu thử nghiệm cho Cục Quản lý Dược và Thực phẩm Liên bang FDA. Dự kiến khoảng 5-6 tháng nữa, thiết bị Neuralink đầu tiên có thể được đưa vào não người.
Trong phần trình diễn Show & Tell này, Sake, một con khỉ được cấy ghép thiết bị giao diện não-máy tính, đã thể hiện khả năng đánh máy. Trong phạm vi bài viết này chúng ta cùng phân tích hiệu quả quá khứ, hiện tại và tương lai của giao diện não-máy tính.
Cắt não đưa vào cơ thể người, Musk muốn dùng giao diện não-máy tính xâm lấn để chống mối đe dọa AI

Nguồn gốc của giao diện não-máy tính​

Năm 1924, bác sĩ người Đức Hans Berger lần đầu tiên đo được một dòng điện rất yếu từ đầu của một bệnh nhân bị tổn thương hộp sọ. Sau gần 5 năm thí nghiệm dài đằng đẵng, cuối cùng ông cũng xác nhận rằng dòng điện bí ẩn thực sự đến từ hoạt động của não bộ. Nhiều giả định khác nhau về linh hồn và ý thức cuối cùng cũng có lời giải. Sau những năm 1960, tin học dần được thiết lập và cách con người hiểu thế giới đã sâu xuống mức độ thông tin. Cùng với sự tiến bộ của khoa học sinh học, thông tin và ý thức đã đạt được cái bắt tay đầu tiên mang ý nghĩa xuyên thời đại. Chúng ta thấy rằng cho dù đó là cú đấm, đầu vào bàn phím hay giọng nói và hình ảnh, chúng đều là phương tiện chuyển đổi thông tin và ý thức. Trong trường hợp đó, kết nối trực tiếp giữa thông tin và ý thức trở thành phương pháp tiết kiệm và hiệu quả nhất, đồng thời có thể sử dụng khả năng kỹ thuật số để vượt qua giới hạn sinh học.
Kể từ đó, kết nối não bộ-máy tính, vốn đã được chờ đợi gần một thế kỷ, tình cờ mở ra tia bình minh đầu tiên...

Làm thế nào để đạt được kết nối não-máy tính?​

Mặc dù có rất nhiều chỗ cho trí tưởng tượng của máy tính não, nhưng cho đến nay, ứng dụng và nguyên tắc của máy tính não vẫn ở mức sơ cấp. Theo sự hiểu biết hiện tại của con người về kiến thức khoa học não bộ, bản chất vật chất của não bộ và ý thức là chuyển động điện. Vì khi dây thần kinh não bộ gặp các kích thích hoặc suy nghĩ khác nhau, nó sẽ phá vỡ sự chênh lệch điện thế giữa bên trong và bên ngoài màng tế bào của tế bào thần kinh, hình thành chuyển động điện tích, từ đó xuất hiện dòng điện cục bộ. Loại năng lực não yếu này khiến con người bắt đầu suy nghĩ thông qua hoạt động ma thuật. Sau khi các tế bào thần kinh não được kích thích, một lượng lớn ion natri bên ngoài màng tế bào sẽ lao vào tế bào, từ đó phá vỡ sự chênh lệch điện thế ban đầu và tạo thành dòng điện. Trong quá trình truyền dẫn hiện tại, các tế bào thần kinh khác sẽ tiếp tục được kích thích, cuối cùng sẽ hình thành ý thức, những ý thức này hoặc là tự mình lý giải, hoặc là xuất ra dưới dạng mệnh lệnh vận động đối với cơ thể của chính mình.
Sau khi bước đầu nắm bắt được sự thật vật lý của việc sinh ra ý thức, chúng ta có thể nhận ra sự kiểm soát và chuyển hóa của bộ não thông qua một loạt các hành vi tác động đến điện não bộ, chẳng hạn như theo dõi, kiểm tra và thay đổi. Kết nối não-máy tính là hiện thân cực đoan nhất của hành vi này, nhưng vẫn còn quá sớm để nhận ra một kết nối não-máy tính hoàn hảo.
Quá trình giải thích tín hiệu điện não đồ rất phức tạp, để thực hiện kết nối giữa não và máy tính, chủ yếu được chia thành năm bước:
• Tín hiệu điện não đồ được phát hiện bởi đầu dò
• Hiển thị các kích thước khác nhau của tín hiệu EEG thông qua các phương pháp toán học phức tạp
• Phân loại các tín hiệu có điểm chung, giải thích ý định của bộ não đối với các tín hiệu đó và khớp chúng
• Các thuật toán và kiểm tra để khớp tín hiệu với phạm vi và độ chính xác của chuyển động cơ thể
• Phản hồi kết quả của hành động lên não
Lý do là bộ não quá phức tạp và suy nghĩ của con người luôn thay đổi, trước khi xuất hiện các hệ thống logic tính toán hoặc tư duy tiên tiến hơn, nếu chúng ta muốn nhận ra sự kết nối giữa não và máy tính, chúng ta chỉ có thể xác định mối quan hệ giữa tín hiệu EEG và ý định có ý thức mối quan hệ tương ứng để hoàn thành càng nhiều càng tốt. Do đó, hiện tại, ứng dụng và nguyên lý của máy tính não vẫn còn ở mức sơ cấp, và vẫn còn những nhiệm vụ nghiên cứu khoa học rất khó vượt qua trước khi ứng dụng thương mại quy mô lớn. Trong kinh doanh, việc có thể xác định nhiều tín hiệu điện não đồ hơn là điều kiện cần thiết để đạt được những bước đột phá trong kết nối não-máy tính.

Neuralink, công ty giao diện não-máy tính Musk thành lập, làm gì?​

Công ty Neuralink được thành lập vào năm 2016. Ban đầu ai cũng nghĩ đó là chiêu của Musk để chống lại AI, vì tương lai sẽ không thể chống lại AI nên ít nhất bây giờ chúng ta phải học cách chung sống với nó. Tuy nhiên, công ty đã hoạt động rất khiêm tốn kể từ khi thành lập. Mãi đến ba năm sau, vào tháng 7/2019, Musk mới tiết lộ nó và phác thảo một cảm biến N1 nguyên mẫu. Cả thế giới về cơ bản đã bắt đầu bùng nổ máy tính não vào năm 2019. Mỗi năm sau đó, Neuralink tạo ra những bước đột phá và phát hành ra công chúng. Tháng 8/2020: Nuralink trình diễn tính năng theo dõi chi cơ bản trên giao diện máy tính não lợn sống; Tháng 4/2021: Neuralink cấy "N1 Link" vào khỉ. Chip, khỉ có thể điều khiển con trỏ để di chuyển trên màn hình chỉ bằng bộ não của nó; năm nay đã trình diễn công nghệ gõ liên quan.
Cắt não đưa vào cơ thể người, Musk muốn dùng giao diện não-máy tính xâm lấn để chống mối đe dọa AI
Tại cuộc họp báo năm nay, Musk nói rằng các thử nghiệm trên người sẽ bắt đầu trong vòng 6 tháng tới. Công ty đã đệ trình hầu hết các tài liệu lên FDA để được sự chấp thuận cho các thử nghiệm lâm sàng về chip não không dây. Vì vậy, thông qua những phát triển này, chúng ta cũng có thể thấy não bộ-máy tính, tiến bộ công nghệ và một số xung đột mà nó mang lại về các vấn đề đạo đức.

Tại sao Musk lại nói rằng việc sản xuất giao diện não-máy tính trên thực tế là khó khăn?​

Mặc dù có rất nhiều chỗ cho trí tưởng tượng của máy tính não, nhưng cho đến nay, ứng dụng và nguyên tắc của máy tính não vẫn ở mức sơ cấp. Nói thì nguyên tắc triển khai cấp cơ sở của nó rất đơn giản, nhưng khó khăn nằm ở việc xác định các tín hiệu và sự thăng tiến cơ học của cyberpunk.
Hiện tại, theo loại tiếp xúc, các sản phẩm máy tính não có thể được chia thành ba loại: xâm lấn, không xâm lấn và lai. Nguyên tắc thực hiện của không xâm lấn cũng giống như xâm lấn, điểm khác biệt là các điện cực được sử dụng để theo dõi các tín hiệu điện não đồ yếu bên ngoài hộp sọ. Ở trình độ khoa học và công nghệ hiện nay, có một khoảng cách tương đối lớn giữa máy tính não không xâm lấn và máy tính não xâm lấn về độ chính xác nhận dạng, vì vậy khoa học và doanh nghiệp hiện đang chú ý nhiều hơn đến nghiên cứu và phát triển não xâm lấn -máy vi tính. Musk sử dụng một cỗ máy não xâm lấn, có nghĩa là công nghệ của nó yêu cầu phẫu thuật mở hộp sọ của con người, sau đó thâm nhập nhẹ vào con chip bằng một đầu dò vào vỏ não để cảm nhận các dòng điện vừa được đề cập. Ngoài ra còn có một máy tính não không xâm lấn được thiết kế để theo dõi phản ứng điện của vỏ não, nhưng nguyên tắc cốt lõi cũng giống như nguyên tắc xâm lấn. Cá nhân tôi nghĩ rằng với sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về bộ não con người, vẫn còn một chặng đường dài phía trước cho những cỗ máy trí óc không xâm lấn.
Trước hết, vấn đề đầu tiên là sự tiếp xúc giữa cơ thể não bộ và máy móc. Thực thể sinh học của bộ não rất mong manh, và bản thân cơ thể con người có đặc tính miễn dịch mạnh mẽ, vì vậy việc tiếp xúc giữa não và máy tính có tính hủy diệt là không thể. Nói chung, kích thước của mỗi điện cực đâm vào não là khác nhau, thường dựa trên 2 mm x 2 mm. Khoảng 100 đầu dò được phân bổ đều trên nó và số lượng tín hiệu EEG mà mỗi đầu dò có thể phát hiện được sử dụng làm hệ số nhân và nhân với tổng số đầu dò là số kênh của một điện cực. Đây là một trong những chỉ tiêu đánh giá trình độ kỹ thuật điện cực hiện nay. Độ sâu thâm nhập của mỗi đầu dò cũng ở cấp độ micron, vấn đề kỹ thuật to lớn này không thua gì công nghệ chip và công nghệ hàng không vũ trụ hiện nay.
Và hoàn thành xuất sắc bước đâm không có nghĩa là thành công. Các đầu dò được làm bằng hợp kim, thành phần hợp kim chủ yếu bao gồm vonfram, bạc, niken, bạch kim… đây không phải là kim loại rất hiếm, quy trình sản xuất tương đối đơn giản và không yêu cầu kỹ thuật sản xuất quá tiên tiến. Khi não tiếp xúc với các vật thể lạ, nó sẽ tạo ra các tế bào thần kinh đệm, bao quanh đầu dò, khiến đầu dò mất khả năng dẫn điện và khiến toàn bộ điện cực bị hỏng. Vì vậy, cần phải thêm một lớp phủ trên bề mặt của đầu dò để tránh bị từ chối và hỏng hóc.
Nhìn chung, có lẽ khung xương ngoài là thứ tốt nhất đạt được trong thời đại cyberpunk, trình độ tinh xảo của máy tính não không chỉ cần nghiên cứu sâu hơn về vật liệu mà còn cả tiến bộ tổng thể của thần kinh não và sinh học mới có hy vọng hoàn thiện.
Vấn đề lớn thứ hai là phát hiện và xác định các dòng điện yếu. Các dòng điện yếu của tế bào não đều bắt đầu từ một tế bào thần kinh duy nhất, nhưng trên thực tế, dòng điện do não người phát ra không thể chỉ đáp ứng từng tế bào thần kinh một, chạm một phát là mảnh.
Và đây không phải là phần khó nhất Phần khó nhất là thông thường một tín hiệu hiện tại đại diện cho nhiều ý nghĩa và sự khác biệt giữa các tín hiệu có ý nghĩa khác nhau là rất, rất nhỏ. Do đó, để xác định đoạn tín hiệu hiện tại này, cần phải có một thuật toán rất tinh vi , sau đó có thể sử dụng các phép thử lặp đi lặp lại để xác định ý nghĩa của một mệnh lệnh não nhất định do các cá thể sinh học khác nhau đưa ra. Do đó, sau khi hoàn thành thao tác não-máy tính, mọi thứ không ổn, các lập trình viên và cá nhân phẫu thuật phải trải qua một quá trình thử nghiệm lâu dài để xác định ý nghĩa của tín hiệu và đường phản hồi.

Ngoài bản thân công nghệ, đạo đức cũng là một khoảng cách không thể vượt qua​

Từ cuộc họp báo này của Neuralink, chúng ta cũng có thể thấy một số khó khăn mà giao diện não-máy tính hiện đang gặp phải. Với tiền đề rằng khoa học não bộ cơ bản không tạo ra những thay đổi mang tính lật đổ, xâm nhập não-máy tính là bước đột phá lớn nhất có thể có trong lĩnh vực kết nối não-máy tính trong tương lai, và nó cũng là một phương tiện cần thiết để đạt được tiến bộ trong nghiên cứu khoa học não bộ ở ngắn hạn.Thật trùng hợp, đây cũng là ngành công nghiệp máy tính não hiện nay. Vấn đề phi khoa học nghiêm trọng nhất phải đối mặt.
Bởi vì các máy não xâm lấn đòi hỏi phải mở hộp sọ, các điện cực được cấy xuyên qua hộp sọ và lên vỏ não. Do đó, não-máy tính phải đối mặt với hai vấn đề có quan hệ nhân quả lẫn nhau: Thứ nhất, thành công thương mại của ngành công nghiệp máy tính não phải dựa vào y học, và một loại sản phẩm y tế mới muốn thành công phải trải qua một loạt ca lâm sàng. Tuy nhiên, đây chính xác là chìa khóa cho sự bất lực hiện tại của kết nối não-máy tính để mở rộng trên quy mô lớn.
Bởi vì sự kết nối não-máy tính liên quan đến các vấn đề đạo đức phức tạp, đạo đức, giống như tôn giáo, không chỉ duy trì sự ổn định của xã hội mà còn kìm hãm sự tiến bộ của xã hội. Tuy nhiên, không có định nghĩa chặt chẽ về đạo đức, bản thân nó giống như một bầu không khí xã hội trong đó thiểu số phục tùng đa số, nên bản thân vấn đề đạo đức đã là vấn đề đạo đức. Sự tiến bộ của khoa học và công nghệ đòi hỏi sự dũng cảm hợp lý và những đột phá không thể tránh khỏi. Trong tương lai, các hoạt động thương mại như sản phẩm mới "miễn phí", "lấy mẫu" và "dùng thử" chắc chắn sẽ hỗ trợ đột phá công nghệ ở cấp độ đạo đức. Đó là một tất yếu sự lựa chọn cho khoa học sinh học.
Ngoài những khó khăn kỹ thuật triển khai cơ bản, cần có một cơ chế sàng lọc rất quan trọng hoặc cơ chế tường lửa để thực hiện việc kiểm soát các thiết bị vật lý thông qua các sản phẩm kết nối não-máy tính. Những triển khai hiện tại trong phòng thí nghiệm đều là những kiểm chứng vô hại, nhưng nguy hiểm thì ở khắp mọi nơi trong cuộc sống. Ví dụ: Người lái xe điên cuồng trên đường có thực sự sắp đâm xe không, hay đó chỉ là một ý nghĩ phấn khích? Tay lái cũng vậy, dù là khúc cua gấp và cực nhanh ở góc lớn hay khúc cua nhẹ và chậm ở góc nhỏ. Đây là những sắc thái của EEG đằng sau các hành vi tương tự.Không chỉ khó vượt qua các đề tài nghiên cứu khoa học mà còn cần xem xét các cơ chế tường lửa phức tạp khi thiết kế sản phẩm ở phía vận hành.
Nhìn chung, sự đột phá liên tục của công nghệ máy tính não trong những năm gần đây cho thấy tiến bộ công nghệ của loài người không hề dậm chân tại chỗ, khi ngày càng làm được nhiều việc thì nhiều vấn đề khó hiểu hiện nay sẽ được giải quyết dễ dàng. Cũng mong nó có thể mang lại vẻ đẹp hơn cho cuộc sống của chúng ta.

>> Loại chip “thần kỳ” của Elon Musk, giúp người mù nhìn thấy

 


Đăng nhập một lần thảo luận tẹt ga

Gợi ý cộng đồng

Top