Sussie
Intern Writer
Các phi công quân sự trong những trận chiến đầy khốc liệt phải thực hiện những kỹ thuật điều khiển phức tạp, điều này tốn thời gian và sự chú ý của họ trong vài giây hoặc thậm chí vài phút. Dù các màn hình cảm ứng hiện đại hay lệnh bằng giọng nói giúp họ thực hiện các hành động nhanh hơn, nhưng vẫn cần thời gian quý báu này. Thời gian đó có thể quyết định giữa sự sống và cái chết.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ đã hình dung ra một chiếc mũ bảo hiểm công nghệ cao, kết nối trực tiếp với não của phi công mà không cần các cấy ghép phẫu thuật, cho phép giao tiếp hai chiều giữa não và máy tính. Chiếc mũ này sẽ giải mã sóng não và thực hiện nhiều chức năng trong tích tắc. Về lý thuyết, nó sẽ cho phép phi công thực hiện các tác vụ phức tạp, chẳng hạn như chỉ huy máy bay không người lái tham gia chiến đấu từ xa chỉ bằng sức mạnh tư duy. Hoặc phi công có thể gửi hình ảnh họ thấy về một căn cứ quân sự và nhận thông tin phản hồi qua mũ bảo hiểm đến não của họ.
Công nghệ thần kinh không xâm lấn mà các nhà nghiên cứu đang phát triển có thể nâng cao khả năng ghi nhớ thông tin quan trọng của não bộ, học hỏi kỹ năng mới nhanh hơn và thậm chí thực hiện các nhiệm vụ khó khăn với sự hỗ trợ từ một chuyên gia từ xa.
Vào năm 2018, DARPA - cơ quan nghiên cứu tiên tiến của quân đội Mỹ - đã bắt đầu một chương trình trị giá 125 triệu USD mang tên Neurotechnology thế hệ tiếp theo không xâm lấn (N3) nhằm thực hiện điều đó. Về lý thuyết, chiếc mũ N3 sẽ tạo ra một con đường tích hợp công nghệ cybernetics vào quân đội mà không cần phải cấy ghép thiết bị vào cơ thể con người. “Bằng cách tạo ra một giao diện não-máy tính dễ tiếp cận hơn mà không cần phẫu thuật, DARPA có thể cung cấp những công cụ giúp các chỉ huy nhiệm vụ tham gia một cách có ý nghĩa vào các hoạt động động thái diễn ra với tốc độ nhanh chóng,” Al Emondi, quản lý chương trình N3, cho biết trong một thông cáo báo chí từ DARPA.
Chiếc mũ này sẽ có 16 kênh độc lập tương tác với các phần khác nhau của não bộ, nhằm cảm nhận đầu ra từ não của người sử dụng và truyền dữ liệu đến não với sự kết hợp nào đó của các thiết bị truyền dẫn thần kinh bằng từ tính, quang học và âm thanh. Tài liệu chương trình cũng nêu yêu cầu phải tương tác với 16 milimét khối mô thần kinh trong vòng 50 mili giây (một phần hai mươi giây).
Dù sản phẩm cuối cùng vẫn có thể còn nhiều năm nữa mới ra mắt, DARPA đã làm việc với các dự án thần kinh như thế này trong hàng thập kỷ, đầu tư hơn 1 tỷ USD vào ngành thần kinh học từ năm 1973. Sau khi nhận được nguồn tài trợ tăng cường sau năm 1999, nghiên cứu của DARPA đã dẫn đến nhiều bước đột phá, bắt đầu với các thí nghiệm trong những năm 2000 khi khỉ có thể di chuyển con trỏ trên màn hình máy tính - và sau đó là một cánh tay giả - chỉ bằng tư duy. Trong thí nghiệm quan trọng tiếp theo, con người thực hiện các tác vụ phức tạp hơn, như điều khiển phương tiện mặt đất và trên không, bao gồm cả máy bay tàng hình F-35 mô phỏng.
Tuy nhiên, cho đến nay, công việc của DARPA vẫn chưa sản xuất ra các hệ thống sẵn sàng cho sử dụng thực tế. Vẫn còn nhiều trở ngại lớn. Một trong số đó là hầu hết các nghiên cứu trước đây phụ thuộc vào các cấy ghép để thiết lập liên kết trực tiếp với não. Hiện tại, quân đội dường như quyết tâm tập trung vào các hệ thống truyền thông không cần cấy ghép, loại mà Elon Musk đang thử nghiệm với Neuralink.
Trong thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu được DARPA tài trợ đã đạt được một số bước tiến đối với mục tiêu giao diện mũ bảo hiểm não. Một nhóm tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins đang phát triển một “hệ thống quang học hoàn toàn không xâm lấn, đồng bộ để ghi lại hoạt động từ não,” theo trang thông tin của DARPA về nghiên cứu này. Hệ thống này sẽ đo lường sự thay đổi quang học trong mô thần kinh tương ứng với hoạt động thần kinh. Trong khi đó, một nhóm tại Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto ở California dự định kết hợp siêu âm và các trường từ tính để tạo ra dòng điện cục bộ có thể truyền dữ liệu đến não, theo thông cáo từ DARPA. Một nhóm thứ ba tại Teledyne ở Thousand Oaks, California đang sử dụng magnetometer để phát hiện hoạt động não qua các trường từ tính và siêu âm để truyền tín hiệu đó đến các neuron. Một nhóm thứ tư tại Carnegie Mellon cũng dự định sử dụng siêu âm, kết hợp với ánh sáng xuyên sọ để ghi lại hoạt động não cũng như thao tác các trường từ tính để viết vào não.
Một số phương pháp khác cho N3 không hoàn toàn không xâm lấn, mà chỉ là xâm lấn một cách tối thiểu. Ví dụ, một nhóm tại công ty công nghệ thần kinh Battelle ở Columbus, Ohio đang nghiên cứu việc chèn không phẫu thuật các nanotransducer, những thiết bị nhỏ để chuyển đổi tín hiệu điện từ não thành định dạng mà một bộ thu phát bên ngoài có thể đọc. Các thiết bị này cũng có khả năng hoạt động theo chiều ngược lại, cho kết nối truyền và nhận hoàn chỉnh.
Trong khi đó, một nhóm tại Đại học Công nghệ Sydney, Australia, đã công bố vào năm 2023 rằng họ đã phát triển một thiết bị không xâm lấn bằng cách sử dụng cảm biến graphene để theo dõi hình ảnh não, cho phép điều khiển một chú chó robot dựa trên menu gồm chín lệnh có thể.
Vậy nếu chúng ta làm được bước nhảy vọt để gửi và nhận dữ liệu giữa các bộ não: một kết nối não-máy tính-não? Điều đó cũng có thể khả thi, với chương trình MOANA của N3. Viết tắt của “truy cập thần kinh bằng từ tính, quang học và âm thanh”, MOANA nhằm mục đích cho phép giao tiếp trực tiếp giữa các bộ não. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice ở Houston, Texas, đã tiêm các chất liệu liệu pháp gen để tái lập trình các neuron để trở nên nhạy cảm hơn với khả năng “viết” bằng cách sử dụng sự thao tác trường từ. Đồng thời, các nhà nghiên cứu sử dụng ánh sáng xuyên sọ để thực hiện các chức năng đọc.
Khả năng này có thể được khai thác một ngày nào đó để cho phép một chuyên gia từ xa hỗ trợ một người không chuyên thực hiện các hành động cụ thể - như cung cấp chăm sóc y tế khẩn cấp hoặc sửa chữa một thiết bị phức tạp. Nghe có vẻ xa vời, nhưng các nhà nghiên cứu tại Đại học Wake Forest, Đại học California, và Đại học Kentucky đã thiết lập một liên kết thần kinh giữa các con chuột vào năm 2009. Thí nghiệm cho phép một con chuột chưa có kinh nghiệm thực hiện một nhiệm vụ trong phút mà một con chuột có kinh nghiệm cần hàng tuần để học.
Ít nhất một nền tảng quân sự lớn mới trong tương lai được dự kiến sẽ tích hợp khả năng “đọc”: máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu Tempest mà Vương quốc Anh, Nhật Bản và Italy đang phát triển được dự kiến sẽ bao gồm một chiếc mũ bảo hiểm theo dõi hoạt động não của phi công cũng như các dữ liệu sinh học khác (bao gồm phản ứng da, nhịp tim, hô hấp, theo dõi mắt và điện tâm đồ). AI trên máy bay có thể một ngày nào đó sử dụng khả năng theo dõi này để quyết định có nên can thiệp nếu phi công cần sự trợ giúp khẩn cấp.
Cho đến nay, không có dự án nào trong số này đã dẫn đến công nghệ sẵn sàng để quân đội sử dụng. DARPA vẫn chưa công bố kết quả của những con đường nghiên cứu này, nhưng rõ ràng vẫn còn rất nhiều việc phải làm trong tương lai. (Popsci)
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ đã hình dung ra một chiếc mũ bảo hiểm công nghệ cao, kết nối trực tiếp với não của phi công mà không cần các cấy ghép phẫu thuật, cho phép giao tiếp hai chiều giữa não và máy tính. Chiếc mũ này sẽ giải mã sóng não và thực hiện nhiều chức năng trong tích tắc. Về lý thuyết, nó sẽ cho phép phi công thực hiện các tác vụ phức tạp, chẳng hạn như chỉ huy máy bay không người lái tham gia chiến đấu từ xa chỉ bằng sức mạnh tư duy. Hoặc phi công có thể gửi hình ảnh họ thấy về một căn cứ quân sự và nhận thông tin phản hồi qua mũ bảo hiểm đến não của họ.
Công nghệ thần kinh không xâm lấn mà các nhà nghiên cứu đang phát triển có thể nâng cao khả năng ghi nhớ thông tin quan trọng của não bộ, học hỏi kỹ năng mới nhanh hơn và thậm chí thực hiện các nhiệm vụ khó khăn với sự hỗ trợ từ một chuyên gia từ xa.
Vào năm 2018, DARPA - cơ quan nghiên cứu tiên tiến của quân đội Mỹ - đã bắt đầu một chương trình trị giá 125 triệu USD mang tên Neurotechnology thế hệ tiếp theo không xâm lấn (N3) nhằm thực hiện điều đó. Về lý thuyết, chiếc mũ N3 sẽ tạo ra một con đường tích hợp công nghệ cybernetics vào quân đội mà không cần phải cấy ghép thiết bị vào cơ thể con người. “Bằng cách tạo ra một giao diện não-máy tính dễ tiếp cận hơn mà không cần phẫu thuật, DARPA có thể cung cấp những công cụ giúp các chỉ huy nhiệm vụ tham gia một cách có ý nghĩa vào các hoạt động động thái diễn ra với tốc độ nhanh chóng,” Al Emondi, quản lý chương trình N3, cho biết trong một thông cáo báo chí từ DARPA.
Chiếc mũ này sẽ có 16 kênh độc lập tương tác với các phần khác nhau của não bộ, nhằm cảm nhận đầu ra từ não của người sử dụng và truyền dữ liệu đến não với sự kết hợp nào đó của các thiết bị truyền dẫn thần kinh bằng từ tính, quang học và âm thanh. Tài liệu chương trình cũng nêu yêu cầu phải tương tác với 16 milimét khối mô thần kinh trong vòng 50 mili giây (một phần hai mươi giây).
Dù sản phẩm cuối cùng vẫn có thể còn nhiều năm nữa mới ra mắt, DARPA đã làm việc với các dự án thần kinh như thế này trong hàng thập kỷ, đầu tư hơn 1 tỷ USD vào ngành thần kinh học từ năm 1973. Sau khi nhận được nguồn tài trợ tăng cường sau năm 1999, nghiên cứu của DARPA đã dẫn đến nhiều bước đột phá, bắt đầu với các thí nghiệm trong những năm 2000 khi khỉ có thể di chuyển con trỏ trên màn hình máy tính - và sau đó là một cánh tay giả - chỉ bằng tư duy. Trong thí nghiệm quan trọng tiếp theo, con người thực hiện các tác vụ phức tạp hơn, như điều khiển phương tiện mặt đất và trên không, bao gồm cả máy bay tàng hình F-35 mô phỏng.
Tuy nhiên, cho đến nay, công việc của DARPA vẫn chưa sản xuất ra các hệ thống sẵn sàng cho sử dụng thực tế. Vẫn còn nhiều trở ngại lớn. Một trong số đó là hầu hết các nghiên cứu trước đây phụ thuộc vào các cấy ghép để thiết lập liên kết trực tiếp với não. Hiện tại, quân đội dường như quyết tâm tập trung vào các hệ thống truyền thông không cần cấy ghép, loại mà Elon Musk đang thử nghiệm với Neuralink.
Trong thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu được DARPA tài trợ đã đạt được một số bước tiến đối với mục tiêu giao diện mũ bảo hiểm não. Một nhóm tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins đang phát triển một “hệ thống quang học hoàn toàn không xâm lấn, đồng bộ để ghi lại hoạt động từ não,” theo trang thông tin của DARPA về nghiên cứu này. Hệ thống này sẽ đo lường sự thay đổi quang học trong mô thần kinh tương ứng với hoạt động thần kinh. Trong khi đó, một nhóm tại Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto ở California dự định kết hợp siêu âm và các trường từ tính để tạo ra dòng điện cục bộ có thể truyền dữ liệu đến não, theo thông cáo từ DARPA. Một nhóm thứ ba tại Teledyne ở Thousand Oaks, California đang sử dụng magnetometer để phát hiện hoạt động não qua các trường từ tính và siêu âm để truyền tín hiệu đó đến các neuron. Một nhóm thứ tư tại Carnegie Mellon cũng dự định sử dụng siêu âm, kết hợp với ánh sáng xuyên sọ để ghi lại hoạt động não cũng như thao tác các trường từ tính để viết vào não.
Một số phương pháp khác cho N3 không hoàn toàn không xâm lấn, mà chỉ là xâm lấn một cách tối thiểu. Ví dụ, một nhóm tại công ty công nghệ thần kinh Battelle ở Columbus, Ohio đang nghiên cứu việc chèn không phẫu thuật các nanotransducer, những thiết bị nhỏ để chuyển đổi tín hiệu điện từ não thành định dạng mà một bộ thu phát bên ngoài có thể đọc. Các thiết bị này cũng có khả năng hoạt động theo chiều ngược lại, cho kết nối truyền và nhận hoàn chỉnh.
Trong khi đó, một nhóm tại Đại học Công nghệ Sydney, Australia, đã công bố vào năm 2023 rằng họ đã phát triển một thiết bị không xâm lấn bằng cách sử dụng cảm biến graphene để theo dõi hình ảnh não, cho phép điều khiển một chú chó robot dựa trên menu gồm chín lệnh có thể.
Vậy nếu chúng ta làm được bước nhảy vọt để gửi và nhận dữ liệu giữa các bộ não: một kết nối não-máy tính-não? Điều đó cũng có thể khả thi, với chương trình MOANA của N3. Viết tắt của “truy cập thần kinh bằng từ tính, quang học và âm thanh”, MOANA nhằm mục đích cho phép giao tiếp trực tiếp giữa các bộ não. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice ở Houston, Texas, đã tiêm các chất liệu liệu pháp gen để tái lập trình các neuron để trở nên nhạy cảm hơn với khả năng “viết” bằng cách sử dụng sự thao tác trường từ. Đồng thời, các nhà nghiên cứu sử dụng ánh sáng xuyên sọ để thực hiện các chức năng đọc.
Khả năng này có thể được khai thác một ngày nào đó để cho phép một chuyên gia từ xa hỗ trợ một người không chuyên thực hiện các hành động cụ thể - như cung cấp chăm sóc y tế khẩn cấp hoặc sửa chữa một thiết bị phức tạp. Nghe có vẻ xa vời, nhưng các nhà nghiên cứu tại Đại học Wake Forest, Đại học California, và Đại học Kentucky đã thiết lập một liên kết thần kinh giữa các con chuột vào năm 2009. Thí nghiệm cho phép một con chuột chưa có kinh nghiệm thực hiện một nhiệm vụ trong phút mà một con chuột có kinh nghiệm cần hàng tuần để học.
Ít nhất một nền tảng quân sự lớn mới trong tương lai được dự kiến sẽ tích hợp khả năng “đọc”: máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu Tempest mà Vương quốc Anh, Nhật Bản và Italy đang phát triển được dự kiến sẽ bao gồm một chiếc mũ bảo hiểm theo dõi hoạt động não của phi công cũng như các dữ liệu sinh học khác (bao gồm phản ứng da, nhịp tim, hô hấp, theo dõi mắt và điện tâm đồ). AI trên máy bay có thể một ngày nào đó sử dụng khả năng theo dõi này để quyết định có nên can thiệp nếu phi công cần sự trợ giúp khẩn cấp.
Cho đến nay, không có dự án nào trong số này đã dẫn đến công nghệ sẵn sàng để quân đội sử dụng. DARPA vẫn chưa công bố kết quả của những con đường nghiên cứu này, nhưng rõ ràng vẫn còn rất nhiều việc phải làm trong tương lai. (Popsci)
