Các phi công quân sự trong những cuộc chiến đấu với kẻ thù không chỉ cần kỹ năng bay bổng mà còn phải thực hiện những động tác phức tạp, thường chiếm mất vài giây quý giá trong tình huống sinh tử. Mặc dù công nghệ như màn hình cảm ứng tiên tiến hay lệnh giọng nói giúp họ thực hiện các thao tác nhanh hơn, nhưng ngay cả vậy, thời gian vẫn là yếu tố quyết định trong những tình huống căng thẳng ấy.
Một giải pháp độc đáo mà các nhà nghiên cứu quân đội Mỹ đang theo đuổi chính là một chiếc mũ bảo hiểm công nghệ cao, có khả năng kết nối trực tiếp với não của phi công mà không cần phải phẫu thuật cấy ghép. Chiếc mũ này sẽ giúp thông tin giữa não bộ và máy tính có thể giao tiếp hai chiều, đồng thời diễn giải sóng não và thực hiện nhiều chức năng trong tích tắc. Khi đó, các phi công có thể chỉ huy máy bay không người lái trong trận chiến chỉ bằng suy nghĩ, hoặc truyền tải những gì họ thấy đến căn cứ quân sự và nhận lại thông tin phản hồi ngay lập tức.
Công nghệ thần kinh phi xâm lấn đang phát triển không chỉ giúp nâng cao khả năng ghi nhớ thông tin quan trọng mà còn hỗ trợ người dùng học hỏi những kỹ năng mới một cách nhanh chóng, thậm chí thực hiện những nhiệm vụ khó khăn với sự trợ giúp từ các chuyên gia từ xa.
Vào năm 2018, DARPA - cơ quan nghiên cứu tiên tiến của quân đội Mỹ - đã bắt đầu chương trình trị giá 125 triệu USD mang tên Công nghệ Não phi xâm lấn Thế hệ Tiếp theo (N3) nhằm hiện thực hóa những dự định này. Theo lý thuyết, chiếc mũ N3 sẽ mở ra con đường tích hợp công nghệ cybernetics vào quân đội mà không cần phải cấy các thiết bị vào cơ thể con người. “Bằng cách tạo ra một giao diện não-máy dễ tiếp cận hơn mà không cần phẫu thuật, DARPA có thể cung cấp các công cụ cho phép chỉ huy nhiệm vụ duy trì sự liên quan trong các hoạt động phát triển nhanh chóng,” Al Emondi, người quản lý chương trình N3 cho biết trong một thông báo của DARPA.
Chiếc mũ này sẽ tương tác với 16 kênh độc lập, giúp thu thập và truyền tải dữ liệu đến não của người sử dụng qua sự kết hợp của các bộ phát từ, quang học và âm học. Tài liệu chương trình cũng yêu cầu tương tác với 16 milimet khối mô thần kinh trong khoảng thời gian 50 miligiây (một phần hai của giây).
Dù sản phẩm cuối cùng có thể còn phải mất nhiều năm nữa mới hoàn thiện, nhưng DARPA đã đầu tư vào các dự án liên quan đến thần kinh học trong nhiều thập kỷ, với hơn 1 tỷ USD được đổ vào nghiên cứu kể từ năm 1973. Sau một lần tăng cường kinh phí vào năm 1999, DARPA đã đạt nhiều bước đột phá, bắt đầu với các thí nghiệm trong những năm 2000, trong đó khỉ đã chứng minh khả năng di chuyển con trỏ trên màn hình máy tính và sau đó là một cánh tay nhân tạo chỉ bằng suy nghĩ. Trong một thí nghiệm tiếp theo, con người đã thực hiện những nhiệm vụ phức tạp hơn như điều khiển các phương tiện trên mặt đất và trên không, trong đó có mô phỏng máy bay tàng hình F-35.
Dù đã có những tiến bộ như vậy, nhưng công trình của DARPA vẫn chưa sản xuất được các hệ thống có thể sử dụng cho hoạt động quân sự. Vẫn còn nhiều trở ngại lớn. Một trong số đó là hầu hết các nghiên cứu trước đây đều phụ thuộc vào việc cấy ghép để tạo liên kết trực tiếp với não. Hiện tại, quân đội có vẻ đang muốn tập trung vào những hệ thống giao tiếp không cần cấy ghép, tương tự như công nghệ 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 hướng tới mục tiêu giao diện mũ bảo hiểm não bộ. Đội nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Khoa học Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins đang phát triển một hệ thống quang học hoàn toàn không xâm lấn, giúp ghi nhận từ não. Hệ thống này sẽ đo lường các thay đổi quang học trong mô thần kinh tương ứng với hoạt động của não. Đồng thời, một nhóm từ Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto ở California đang lên kế hoạch kết hợp sóng siêu âm và từ trường để tạo ra dòng điện cục bộ, có thể truyền dữ liệu đến não. Một đội thứ ba tại Teledyne ở Thousand Oaks, California, đang sử dụng máy phát từ để phát hiện hoạt động não thông qua từ trường và sử dụng sóng siêu âm để truyền các tín hiệu đó đến các nơ-ron. Trong khi đó, một đội khác tại Carnegie Mellon cũng có kế hoạch sử dụng sóng siêu âm kết hợp với ánh sáng xuyên sọ để đọc hoạt động não, cũng như điều chỉnh từ trường để ghi dữ liệu vào não.
Một số phương pháp cho N3 mặc dù không thực sự phi xâm lấn nhưng lại hơi xâm lấn một chút. Chẳng hạn, một nhóm tại công ty công nghệ thần kinh Battelle có trụ sở ở Columbus, Ohio, đang nghiên cứu việc chèn các bộ chuyển đổi nano không phẫu thuật, những thiết bị nhỏ để chuyển đổi tín hiệu điện từ não thành định dạng mà một bộ thu bên ngoài có thể đọc được. Các thiết bị này cũng có khả năng hoạt động theo chiều ngược lại, cho phép kết nối gửi và nhận đầy đủ.
Song song đó, một nhóm từ Đại học Công nghệ Sydney, Australia, mới đây đã phát triển một thiết bị phi xâm lấn sử dụng cảm biến graphene để theo dõi hình ảnh não, tạo điều kiện cho việc điều khiển tâm trí một chú chó robot dựa trên menu gồm chín lệnh khả thi.
Liệu chúng ta có thể tiến xa hơn nữa để gửi và nhận dữ liệu giữa các bộ não: một liên kết não-máy-tới-não? Điều này rất có thể sẽ trở thành hiện thực thông qua chương trình MOANA của N3. MOANA, viết tắt của "tiếp cận thần kinh từ trường, quang học và âm thanh", 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 tải trọng gene terapia để tái lập trình các nơ-ron trở nên nhạy cảm hơn với khả năng "ghi" nhờ vào việc điều chỉnh từ trường. Đồng thời, họ cũng sử dụng ánh sáng xuyên sọ để thực hiện các chức năng "đọc".
Khả năng này có thể được khai thác để cho phép một chuyên gia từ xa trợ giúp một người không chuyên trong việc thực hiện các hành động cụ thể - như cung cấp chăm sóc y tế khẩn cấp hoặc sửa chữa một thiết bị phức tạp. Mặc dù nghe có vẻ khó tin, nhưng các nhà nghiên cứu từ Đại học Wake Forest, Đại học California và Đại học Kentucky đã thiết lập một liên kết thần kinh giữa những con chuột vào năm 2009. Thí nghiệm này cho phép một con chuột không có kinh nghiệm thực hiện một nhiệm vụ trong vài phút, điều mà một con chuột có kinh nghiệm cần đến hàng tuần mới học được.
Ít nhất một nền tảng quân sự mới lớn đang được phát triển với kế hoạch tích hợp khả năng "đọc": máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu Tempest mà Anh, Nhật Bản và Italy đang phát triển sẽ bao gồm một chiếc mũ bay có khả năng theo dõi hoạt động não của phi công cùng các dữ liệu sinh trắc khác (bao gồm phản ứng da, nhịp tim, hô hấp, theo dõi mắt và điện tâm đồ). Trí tuệ nhân tạo trên máy bay có thể sử dụng khả năng giám sát này để quyết định có nên can thiệp nếu phi công cần trợ giúp khẩn cấp.
Cho đến nay, chưa có dự án nào trong số này dẫn đến công nghệ sẵn sàng cho quân đội sử dụng. DARPA vẫn chưa công bố kết quả từ các con đường nghiên cứu này, nhưng rõ ràng là vẫn còn rất nhiều công việc phải làm phía trước.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/a62719626/darpa-n3-ai-helmet/
Một giải pháp độc đáo mà các nhà nghiên cứu quân đội Mỹ đang theo đuổi chính là một chiếc mũ bảo hiểm công nghệ cao, có khả năng kết nối trực tiếp với não của phi công mà không cần phải phẫu thuật cấy ghép. Chiếc mũ này sẽ giúp thông tin giữa não bộ và máy tính có thể giao tiếp hai chiều, đồng thời diễn giải sóng não và thực hiện nhiều chức năng trong tích tắc. Khi đó, các phi công có thể chỉ huy máy bay không người lái trong trận chiến chỉ bằng suy nghĩ, hoặc truyền tải những gì họ thấy đến căn cứ quân sự và nhận lại thông tin phản hồi ngay lập tức.
Công nghệ thần kinh phi xâm lấn đang phát triển không chỉ giúp nâng cao khả năng ghi nhớ thông tin quan trọng mà còn hỗ trợ người dùng học hỏi những kỹ năng mới một cách nhanh chóng, thậm chí thực hiện những nhiệm vụ khó khăn với sự trợ giúp từ các chuyên gia từ xa.
Vào năm 2018, DARPA - cơ quan nghiên cứu tiên tiến của quân đội Mỹ - đã bắt đầu chương trình trị giá 125 triệu USD mang tên Công nghệ Não phi xâm lấn Thế hệ Tiếp theo (N3) nhằm hiện thực hóa những dự định này. Theo lý thuyết, chiếc mũ N3 sẽ mở ra con đường tích hợp công nghệ cybernetics vào quân đội mà không cần phải cấy các thiết bị vào cơ thể con người. “Bằng cách tạo ra một giao diện não-máy dễ tiếp cận hơn mà không cần phẫu thuật, DARPA có thể cung cấp các công cụ cho phép chỉ huy nhiệm vụ duy trì sự liên quan trong các hoạt động phát triển nhanh chóng,” Al Emondi, người quản lý chương trình N3 cho biết trong một thông báo của DARPA.
Chiếc mũ này sẽ tương tác với 16 kênh độc lập, giúp thu thập và truyền tải dữ liệu đến não của người sử dụng qua sự kết hợp của các bộ phát từ, quang học và âm học. Tài liệu chương trình cũng yêu cầu tương tác với 16 milimet khối mô thần kinh trong khoảng thời gian 50 miligiây (một phần hai của giây).
Dù sản phẩm cuối cùng có thể còn phải mất nhiều năm nữa mới hoàn thiện, nhưng DARPA đã đầu tư vào các dự án liên quan đến thần kinh học trong nhiều thập kỷ, với hơn 1 tỷ USD được đổ vào nghiên cứu kể từ năm 1973. Sau một lần tăng cường kinh phí vào năm 1999, DARPA đã đạt nhiều bước đột phá, bắt đầu với các thí nghiệm trong những năm 2000, trong đó khỉ đã chứng minh khả năng di chuyển con trỏ trên màn hình máy tính và sau đó là một cánh tay nhân tạo chỉ bằng suy nghĩ. Trong một thí nghiệm tiếp theo, con người đã thực hiện những nhiệm vụ phức tạp hơn như điều khiển các phương tiện trên mặt đất và trên không, trong đó có mô phỏng máy bay tàng hình F-35.
Dù đã có những tiến bộ như vậy, nhưng công trình của DARPA vẫn chưa sản xuất được các hệ thống có thể sử dụng cho hoạt động quân sự. Vẫn còn nhiều trở ngại lớn. Một trong số đó là hầu hết các nghiên cứu trước đây đều phụ thuộc vào việc cấy ghép để tạo liên kết trực tiếp với não. Hiện tại, quân đội có vẻ đang muốn tập trung vào những hệ thống giao tiếp không cần cấy ghép, tương tự như công nghệ 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 hướng tới mục tiêu giao diện mũ bảo hiểm não bộ. Đội nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Khoa học Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins đang phát triển một hệ thống quang học hoàn toàn không xâm lấn, giúp ghi nhận từ não. Hệ thống này sẽ đo lường các thay đổi quang học trong mô thần kinh tương ứng với hoạt động của não. Đồng thời, một nhóm từ Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto ở California đang lên kế hoạch kết hợp sóng siêu âm và từ trường để tạo ra dòng điện cục bộ, có thể truyền dữ liệu đến não. Một đội thứ ba tại Teledyne ở Thousand Oaks, California, đang sử dụng máy phát từ để phát hiện hoạt động não thông qua từ trường và sử dụng sóng siêu âm để truyền các tín hiệu đó đến các nơ-ron. Trong khi đó, một đội khác tại Carnegie Mellon cũng có kế hoạch sử dụng sóng siêu âm kết hợp với ánh sáng xuyên sọ để đọc hoạt động não, cũng như điều chỉnh từ trường để ghi dữ liệu vào não.
Một số phương pháp cho N3 mặc dù không thực sự phi xâm lấn nhưng lại hơi xâm lấn một chút. Chẳng hạn, một nhóm tại công ty công nghệ thần kinh Battelle có trụ sở ở Columbus, Ohio, đang nghiên cứu việc chèn các bộ chuyển đổi nano không phẫu thuật, những thiết bị nhỏ để chuyển đổi tín hiệu điện từ não thành định dạng mà một bộ thu bên ngoài có thể đọc được. Các thiết bị này cũng có khả năng hoạt động theo chiều ngược lại, cho phép kết nối gửi và nhận đầy đủ.
Song song đó, một nhóm từ Đại học Công nghệ Sydney, Australia, mới đây đã phát triển một thiết bị phi xâm lấn sử dụng cảm biến graphene để theo dõi hình ảnh não, tạo điều kiện cho việc điều khiển tâm trí một chú chó robot dựa trên menu gồm chín lệnh khả thi.
Liệu chúng ta có thể tiến xa hơn nữa để gửi và nhận dữ liệu giữa các bộ não: một liên kết não-máy-tới-não? Điều này rất có thể sẽ trở thành hiện thực thông qua chương trình MOANA của N3. MOANA, viết tắt của "tiếp cận thần kinh từ trường, quang học và âm thanh", 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 tải trọng gene terapia để tái lập trình các nơ-ron trở nên nhạy cảm hơn với khả năng "ghi" nhờ vào việc điều chỉnh từ trường. Đồng thời, họ cũng sử dụng ánh sáng xuyên sọ để thực hiện các chức năng "đọc".
Khả năng này có thể được khai thác để cho phép một chuyên gia từ xa trợ giúp một người không chuyên trong việc thực hiện các hành động cụ thể - như cung cấp chăm sóc y tế khẩn cấp hoặc sửa chữa một thiết bị phức tạp. Mặc dù nghe có vẻ khó tin, nhưng các nhà nghiên cứu từ Đại học Wake Forest, Đại học California và Đại học Kentucky đã thiết lập một liên kết thần kinh giữa những con chuột vào năm 2009. Thí nghiệm này cho phép một con chuột không có kinh nghiệm thực hiện một nhiệm vụ trong vài phút, điều mà một con chuột có kinh nghiệm cần đến hàng tuần mới học được.
Ít nhất một nền tảng quân sự mới lớn đang được phát triển với kế hoạch tích hợp khả năng "đọc": máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu Tempest mà Anh, Nhật Bản và Italy đang phát triển sẽ bao gồm một chiếc mũ bay có khả năng theo dõi hoạt động não của phi công cùng các dữ liệu sinh trắc khác (bao gồm phản ứng da, nhịp tim, hô hấp, theo dõi mắt và điện tâm đồ). Trí tuệ nhân tạo trên máy bay có thể sử dụng khả năng giám sát này để quyết định có nên can thiệp nếu phi công cần trợ giúp khẩn cấp.
Cho đến nay, chưa có dự án nào trong số này dẫn đến công nghệ sẵn sàng cho quân đội sử dụng. DARPA vẫn chưa công bố kết quả từ các con đường nghiên cứu này, nhưng rõ ràng là vẫn còn rất nhiều công việc phải làm phía trước.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/a62719626/darpa-n3-ai-helmet/
