Trong không gian chiến đấu đầy khốc liệt, những phi công quân sự phải thực hiện những động tác phức tạp để đối đầu với kẻ thù, và mỗi giây, mỗi phút đều vô cùng quý giá. Mặc dù những màn hình cảm ứng tiên tiến và lệnh bằng giọng nói giúp họ thực hiện các hành động này nhanh hơn, nhưng thời gian vẫn có thể là yếu tố quyết định giữa sự sống và cái chết.
Các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ đang triển khai một giải pháp đầy hứa hẹn: một chiếc mũ bảo hiểm công nghệ cao kết nối trực tiếp với não của phi công mà không cần phẫu thuật, cho phép giao tiếp hai chiều giữa não và máy tính. Mũ bảo hiểm này sẽ có khả năng giải mã sóng não và thực hiện nhiều chức năng trong tích tắc. Về lý thuyết, nó sẽ cho phép phi công thực hiện những nhiệm vụ phức tạp, như điều khiển máy bay không người lái tham gia chiến đấu chỉ bằng suy nghĩ. Hơn nữa, phi công có thể truyền tải những gì họ thấy đến căn cứ quân sự và nhận thông tin trở lại thông qua chiếc mũ bảo hiểm này.
Công nghệ neurotechnology không xâm lấn đang được phát triển có thể tăng cường khả năng hồi tưởng thông tin quan trọng của não, giúp học hỏi các 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 khởi động chương trình trị giá 125 triệu USD mang tên Next-Generation Non-surgical Neurotechnology (N3), nhằm hướng tới việc tích hợp công nghệ sinh học vào quân đội mà không cần cấy ghép thiết bị vào cơ thể con người. Al Emondi, quản lý chương trình N3, cho biết: “Bằng việc tạo ra một giao diện giữa não và máy tính dễ tiếp cận hơn, không cần phẫu thuật, DARPA có thể cung cấp những công cụ cho phép các chỉ huy sứ mệnh tham gia một cách có ý nghĩa vào các hoạt động động động diễn ra với tốc độ nhanh chóng”.
Thông qua 16 kênh độc lập tương tác với các phần khác nhau của não, mũ bảo hiểm này sẽ có khả năng vừa nhận tín hiệu từ não của người đeo, vừa truyền dữ liệu đến não, sử dụng sự kết hợp của các thiết bị phát sóng từ tính, quang học và âm thanh. Tài liệu chương trình cũng đã chỉ ra yêu cầu tương tác với 16 milimét khối mô não trong vòng 50 mili giây (một phần hai mươi giây).
Dù sản phẩm cuối cùng còn có thể mất nhiều năm để hoàn thiện, nhưng DARPA đã dành nhiều thập kỷ cho các dự án thần kinh tương tự, với hơn 1 tỷ USD được đầu tư vào nghiên cứu thần kinh kể từ năm 1973. Sau cuộc đổ bộ ngân sách mới vào năm 1999, nghiên cứu của DARPA đã mang lại nhiều đột phá, bắt đầu với những thí nghiệm vào đầu những năm 2000, khi khỉ có khả năng điều khiển con trỏ trên màn hình máy tính – và sau đó là một cánh tay nhân tạo – chỉ bằng suy nghĩ. Trong thí nghiệm tiếp theo, con người thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn như lái xe và máy bay, bao gồm cả mô phỏng máy bay tàng hình F-35.
Mặc dù đã có nhiều tiến bộ, nhưng công việc của DARPA vẫn chưa tạo ra các hệ thống sẵn sàng cho hoạt động quân sự. Có nhiều trở ngại lớn cần vượt qua. Một trong số đó là hầu hết các nghiên cứu trước đây phụ thuộc vào việc cấy ghép để thiết lập liên kết trực tiếp với não. Hiện tại, quân đội có vẻ đang tập trung vào các hệ thống giao tiếp không cần cấy ghép, tương tự như những gì Elon Musk đang thử nghiệm với Neuralink.
Trong suốt thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu được tài trợ bởi DARPA đã đạt được nhiều tiến bộ hướng tới mục tiêu giao diện mũ bảo hiểm cho não. Một nhóm từ 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 để ghi nhận từ não, theo trang thông tin của DARPA. Hệ thống này sẽ đo lường những thay đổi quang học trong mô thần kinh tương ứng với hoạt động thần kinh. Trong khi đó, một nhóm từ Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto ở California đã dự định kết hợp siêu âm và trường từ để tạo ra dòng điện cục bộ có thể truyền dữ liệu đến não. Một nhóm thứ ba tại Teledyne ở Thousand Oaks, California, đang sử dụng máy đo từ để phát hiện hoạt động não qua các trường từ, và siêu âm để truyền tín hiệu đến các neuron. Một nhóm thứ tư tại Đại học Carnegie Mellon cũng có kế hoạch sử dụng siêu âm, kết hợp với xung sáng có khả năng xuyên qua hộp sọ để đọc hoạt động não, cùng với việc điều chỉnh các trường từ để ghi dữ liệu vào não.
Ngoài ra, một số phương pháp cho N3 không thực sự không xâm lấn, mà có thể nói là xâm lấn một cách kín đáo. Ví dụ, một nhóm tại công ty neurotechnology Battelle ở Columbus, Ohio đang nghiên cứu việc đưa vào các thiết bị chuyển tiếp nhỏ xíu, giúp chuyển đổi tín hiệu điện từ não thành định dạng mà một thiết bị chuyển tiếp bên ngoài có thể đọc được. Những thiết bị này cũng có thể hoạt động theo chiều ngược lại, cho phép kết nối truyền và nhận đầy đủ.
Trong khi đó, một nhóm tại Đại học Công nghệ Sydney, Úc, đã thông báo vào năm 2023 rằng họ đã phát triển một thiết bị không xâm lấn sử dụng cảm biến graphene để theo dõi hình ảnh não, cho phép điều khiển một chú chó robot dựa trên một menu gồm chín lệnh khả thi.
Một câu hỏi thú vị đặt ra là: Liệu chúng ta có thể tiến xa hơn trong việc gửi và nhận dữ liệu giữa các bộ não: một kết nối não - máy tính - não? Chương trình MOANA của N3, viết tắt cho “truy cập thần kinh từ tính, quang học và âm thanh,” nhằm mục tiêu 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 liệu pháp gene để tái lập trình các neuron trở nên nhạy cảm hơn với khả năng “ghi” bằng cách sử dụng tác động của trường từ. Đồng thời, họ cũng đã sử dụng ánh sáng xuyên qua hộp sọ để thực hiện các chức năng “đọc”.
Khả năng này có thể một ngày nào đó được tận dụng để cho phép một chuyên gia từ xa hỗ trợ một chuyên gia không có kinh nghiệm thực hiện các hành động cụ thể – chẳng hạn như cung cấp sự chăm sóc y tế khẩn cấp hoặc sửa chữa một thiết bị phức tạp. Nghe có vẻ khó tin, 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 này cho phép một con chuột chưa có kinh nghiệm thực hiện một nhiệm vụ trong vài phút, trong khi một con chuột có kinh nghiệm cần nhiều tuần để học.
Ít nhất một nền tảng quân sự lớn mới sẽ được phát triển để tích hợp khả năng “đọc”: máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu Tempest mà Vương quốc Anh, Nhật Bản và Ý đang phát triển sẽ bao gồm một chiếc mũ bảo hiểm theo dõi hoạt động não của phi công cùng với các dữ liệu sinh trắc học khác (bao gồm phản ứng da, nhịp tim, hô hấp, theo dõi mắt và điện tâm đồ). AI trên tàu có thể một ngày nào đó sử dụng khả năng theo dõi này để quyết định liệu có nên can thiệp trong trường hợp phi công cần trợ giúp khẩn cấp hay không.
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 của các nghiên cứu này, nhưng rõ ràng rằng vẫn còn rất nhiều việc phải làm phía trước.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/a62719626/darpa-n3-ai-helmet/
Các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ đang triển khai một giải pháp đầy hứa hẹn: một chiếc mũ bảo hiểm công nghệ cao kết nối trực tiếp với não của phi công mà không cần phẫu thuật, cho phép giao tiếp hai chiều giữa não và máy tính. Mũ bảo hiểm này sẽ có khả năng giải mã sóng não và thực hiện nhiều chức năng trong tích tắc. Về lý thuyết, nó sẽ cho phép phi công thực hiện những nhiệm vụ phức tạp, như điều khiển máy bay không người lái tham gia chiến đấu chỉ bằng suy nghĩ. Hơn nữa, phi công có thể truyền tải những gì họ thấy đến căn cứ quân sự và nhận thông tin trở lại thông qua chiếc mũ bảo hiểm này.
Công nghệ neurotechnology không xâm lấn đang được phát triển có thể tăng cường khả năng hồi tưởng thông tin quan trọng của não, giúp học hỏi các 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 khởi động chương trình trị giá 125 triệu USD mang tên Next-Generation Non-surgical Neurotechnology (N3), nhằm hướng tới việc tích hợp công nghệ sinh học vào quân đội mà không cần cấy ghép thiết bị vào cơ thể con người. Al Emondi, quản lý chương trình N3, cho biết: “Bằng việc tạo ra một giao diện giữa não và máy tính dễ tiếp cận hơn, không cần phẫu thuật, DARPA có thể cung cấp những công cụ cho phép các chỉ huy sứ mệnh tham gia một cách có ý nghĩa vào các hoạt động động động diễn ra với tốc độ nhanh chóng”.
Thông qua 16 kênh độc lập tương tác với các phần khác nhau của não, mũ bảo hiểm này sẽ có khả năng vừa nhận tín hiệu từ não của người đeo, vừa truyền dữ liệu đến não, sử dụng sự kết hợp của các thiết bị phát sóng từ tính, quang học và âm thanh. Tài liệu chương trình cũng đã chỉ ra yêu cầu tương tác với 16 milimét khối mô não trong vòng 50 mili giây (một phần hai mươi giây).
Dù sản phẩm cuối cùng còn có thể mất nhiều năm để hoàn thiện, nhưng DARPA đã dành nhiều thập kỷ cho các dự án thần kinh tương tự, với hơn 1 tỷ USD được đầu tư vào nghiên cứu thần kinh kể từ năm 1973. Sau cuộc đổ bộ ngân sách mới vào năm 1999, nghiên cứu của DARPA đã mang lại nhiều đột phá, bắt đầu với những thí nghiệm vào đầu những năm 2000, khi khỉ có khả năng điều khiển con trỏ trên màn hình máy tính – và sau đó là một cánh tay nhân tạo – chỉ bằng suy nghĩ. Trong thí nghiệm tiếp theo, con người thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn như lái xe và máy bay, bao gồm cả mô phỏng máy bay tàng hình F-35.
Mặc dù đã có nhiều tiến bộ, nhưng công việc của DARPA vẫn chưa tạo ra các hệ thống sẵn sàng cho hoạt động quân sự. Có nhiều trở ngại lớn cần vượt qua. Một trong số đó là hầu hết các nghiên cứu trước đây phụ thuộc vào việc cấy ghép để thiết lập liên kết trực tiếp với não. Hiện tại, quân đội có vẻ đang tập trung vào các hệ thống giao tiếp không cần cấy ghép, tương tự như những gì Elon Musk đang thử nghiệm với Neuralink.
Trong suốt thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu được tài trợ bởi DARPA đã đạt được nhiều tiến bộ hướng tới mục tiêu giao diện mũ bảo hiểm cho não. Một nhóm từ 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 để ghi nhận từ não, theo trang thông tin của DARPA. Hệ thống này sẽ đo lường những thay đổi quang học trong mô thần kinh tương ứng với hoạt động thần kinh. Trong khi đó, một nhóm từ Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto ở California đã dự định kết hợp siêu âm và trường từ để tạo ra dòng điện cục bộ có thể truyền dữ liệu đến não. Một nhóm thứ ba tại Teledyne ở Thousand Oaks, California, đang sử dụng máy đo từ để phát hiện hoạt động não qua các trường từ, và siêu âm để truyền tín hiệu đến các neuron. Một nhóm thứ tư tại Đại học Carnegie Mellon cũng có kế hoạch sử dụng siêu âm, kết hợp với xung sáng có khả năng xuyên qua hộp sọ để đọc hoạt động não, cùng với việc điều chỉnh các trường từ để ghi dữ liệu vào não.
Ngoài ra, một số phương pháp cho N3 không thực sự không xâm lấn, mà có thể nói là xâm lấn một cách kín đáo. Ví dụ, một nhóm tại công ty neurotechnology Battelle ở Columbus, Ohio đang nghiên cứu việc đưa vào các thiết bị chuyển tiếp nhỏ xíu, giúp chuyển đổi tín hiệu điện từ não thành định dạng mà một thiết bị chuyển tiếp bên ngoài có thể đọc được. Những thiết bị này cũng có thể hoạt động theo chiều ngược lại, cho phép kết nối truyền và nhận đầy đủ.
Trong khi đó, một nhóm tại Đại học Công nghệ Sydney, Úc, đã thông báo vào năm 2023 rằng họ đã phát triển một thiết bị không xâm lấn sử dụng cảm biến graphene để theo dõi hình ảnh não, cho phép điều khiển một chú chó robot dựa trên một menu gồm chín lệnh khả thi.
Một câu hỏi thú vị đặt ra là: Liệu chúng ta có thể tiến xa hơn trong việc gửi và nhận dữ liệu giữa các bộ não: một kết nối não - máy tính - não? Chương trình MOANA của N3, viết tắt cho “truy cập thần kinh từ tính, quang học và âm thanh,” nhằm mục tiêu 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 liệu pháp gene để tái lập trình các neuron trở nên nhạy cảm hơn với khả năng “ghi” bằng cách sử dụng tác động của trường từ. Đồng thời, họ cũng đã sử dụng ánh sáng xuyên qua hộp sọ để thực hiện các chức năng “đọc”.
Khả năng này có thể một ngày nào đó được tận dụng để cho phép một chuyên gia từ xa hỗ trợ một chuyên gia không có kinh nghiệm thực hiện các hành động cụ thể – chẳng hạn như cung cấp sự chăm sóc y tế khẩn cấp hoặc sửa chữa một thiết bị phức tạp. Nghe có vẻ khó tin, 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 này cho phép một con chuột chưa có kinh nghiệm thực hiện một nhiệm vụ trong vài phút, trong khi một con chuột có kinh nghiệm cần nhiều tuần để học.
Ít nhất một nền tảng quân sự lớn mới sẽ được phát triển để tích hợp khả năng “đọc”: máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu Tempest mà Vương quốc Anh, Nhật Bản và Ý đang phát triển sẽ bao gồm một chiếc mũ bảo hiểm theo dõi hoạt động não của phi công cùng với các dữ liệu sinh trắc học khác (bao gồm phản ứng da, nhịp tim, hô hấp, theo dõi mắt và điện tâm đồ). AI trên tàu có thể một ngày nào đó sử dụng khả năng theo dõi này để quyết định liệu có nên can thiệp trong trường hợp phi công cần trợ giúp khẩn cấp hay không.
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 của các nghiên cứu này, nhưng rõ ràng rằng vẫn còn rất nhiều việc phải làm phía trước.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/a62719626/darpa-n3-ai-helmet/
