Trong những cuộc chiến đấu, các phi công quân sự thường phải thực hiện những thao tác phức tạp, tốn nhiều thời gian và cần sự chú ý tối đa. Những màn hình cảm ứng hiện đại hay lệnh thoại giúp họ thực hiện các hành động nhanh hơn, nhưng đôi khi vẫn mất vài giây quý giá. Thời gian ấy có thể quyết định giữa sự sống và cái chết.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ đang phát triển một loại mũ bảo hiểm công nghệ cao kết nối trực tiếp đến não của phi công mà không cần đến các cấy ghép phẫu thuật. Với mũ bảo hiểm này, việc giao tiếp giữa não và máy tính sẽ trở nên khả thi hai chiều. Thiết bị này sẽ đọc sóng não và thực hiện nhiều chức năng trong nanosecond. Về lý thuyết, phi công có thể chỉ bằng sức mạnh của suy nghĩ mà điều khiển các thiết bị bay không người lái vào chiến đấu, hoặc truyền tải những gì họ thấy về căn cứ quân sự và nhận thông tin phản hồi ngay lập tức.
Công nghệ thần kinh không xâm lấn đang được phát triển không chỉ giúp phi công thực hiện các tác vụ phức tạp một cách nhanh chóng mà còn có thể cải thiện khả năng hồi tưởng thông tin quan trọng, học các kỹ năng mới nhanh hơn, thậm chí thực hiện những nhiệm vụ khó khăn với sự hỗ trợ từ các chuyên gia ở xa. Vào năm 2018, DARPA – cơ quan nghiên cứu công nghệ tiên tiến của quân đội Mỹ đã khởi động một chương trình trị giá 125 triệu USD có tên là Công nghệ thần kinh không xâm lấn thế hệ kế tiếp (N3), với mục tiêu chính là phát triển mũ bảo hiểm này. Mũ N3 sẽ tạo ra một con đường để tích hợp công nghệ cybernetics vào quân đội mà không cần phải cấy ghép thiết bị vào cơ thể con người. Al Emondi, quản lý chương trình N3, cho biết: “Bằng cách tạo ra một giao diện não-máy có thể tiếp cận dễ dàng mà không cần phẫu thuật, DARPA có thể cung cấp những công cụ giúp chỉ huy nhiệm vụ tham gia vào các hoạt động động động diễn ra nhanh chóng.”
Mũ này sẽ hoạt động thông qua 16 kênh độc lập, kết nối với các phần khác nhau của não, với khả năng cảm nhận tín hiệu từ não người đeo và truyền dữ liệu đến đó bằng sự kết hợp của các bộ phát thần kinh từ tính, quang học và âm thanh. Chương trình cũng yêu cầu phải tương tác với 16 mm³ mô thần kinh trong vòng 50 mili giây (một phần hai mươi giây).
Mặc dù sản phẩm cuối cùng có thể còn vài năm nữa mới ra mắt, nhưng DARPA đã nghiên cứu các dự án liên quan đến thần kinh như thế này trong nhiều thập kỷ, đã đầu tư hơn 1 tỷ USD vào lĩnh vực thần kinh học từ năm 1973. Sau một đợt tài trợ mới vào năm 1999, nghiên cứu của DARPA đã dẫn đến nhiều bước đột phá, điển hình là các cuộc thử nghiệm trong những năm 2000, trong đó khỉ đã chứng minh khả năng điều khiển con trỏ trên màn hình máy tính – và sau đó là một cánh tay giả – chỉ bằng suy nghĩ. Ở những thử nghiệm quan trọng tiếp theo, con người đã thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn, như lái các phương tiện mặt đất và không gian, bao gồm cả mô phỏng chiến đấu cơ F-35.
Mặc dù có những tiến bộ này, nhưng công việc của DARPA vẫn chưa tạo ra hệ thống nào sẵn sàng cho hoạt động. Một trong những cản trở chính là hầu hết các nghiên cứu trước đây đều dựa vào các cấy ghép để thiết lập một liên kết trực tiếp đến não. Hiện tại, quân đội có vẻ như đang tập trung vào các hệ thống giao tiếp không cần cấy ghép, giống 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 có một số tiến bộ để phát triển giao diện mũ bảo hiểm não. Một nhóm từ Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins đang phát triển một hệ thống quang học hoàn toàn không xâm lấn và đồng bộ để ghi lại hoạt động từ não, theo thông tin từ trang web 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 dự định kết hợp siêu âm và trường từ để tạo ra các dòng điện cục bộ có khả năng truyền tải dữ liệu đến não. Một nhóm thứ ba tại Teledyne ở Thousand Oaks, California, đang sử dụng thiết bị phát hiện hoạt động não qua trường từ và siêu âm để truyền tín hiệu đó đến các tế bào thần kinh. Nhóm thứ tư, tại Carnegie Mellon, cũng đã lên kế hoạch sử dụng siêu âm kèm với ánh sáng xuyên sọ để ghi lại hoạt động não cũng như điều chỉnh các trường từ để viết vào não.
Có những phương pháp khác cho N3 không hoàn toàn không xâm lấn, mà có phần xâm lấn một cách nhỏ. Ví dụ, một nhóm từ công ty công nghệ thần kinh Battelle có trụ sở tại Columbus, Ohio đang nghiên cứu việc cấy ghép không phẫu thuật các thiết bị nano, để chuyển đổi tín hiệu điện não thành định dạng mà thiết bị thu phát bên ngoài có thể đọc được. Các thiết bị này cũng có thể hoạt động ngược lại, nhằm mục đích kết nối đầy đủ cho việc truyền và nhận.
Cùng lúc đó, một nhóm tại Đại học Công nghệ Sydney, Australia, đã công bố vào năm 2023 rằng họ phát triển được 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 bằng tâm trí theo một menu gồm chín lệnh khả thi.
Nếu chúng ta có thể tạo ra một liên kết để gửi và nhận dữ liệu giữa các bộ não: liên kết não-máy-não, thì điều này cũng có thể khả thi, nhờ vào chương trình MOANA của N3. Viết tắt cho “truy cập thần kinh từ tính, quang học và âm thanh”, MOANA hướng tới việc cho phép giao tiếp trực tiếp giữa các bộ não. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice ở Houston, Texas đã tiêm các yếu tố liệu pháp gen để tái lập trình các nơ-ron, giúp chúng dễ tiếp nhận khả năng “ghi” thông tin thông qua việc điều chỉnh trường từ. Đồng thời, họ cũng sử dụng ánh sáng xuyên sọ để thực hiện 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 người không chuyên thực hiện các nhiệm vụ cụ thể – như là cung cấp 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 đã cho phép một con chuột không có kinh nghiệm thực hiện nhiệm vụ trong vài phút mà một con chuột có kinh nghiệm cần tuần lễ để học.
Ít nhất một nền tảng quân sự lớn mới đã được lên kế hoạch 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 mũ bảo hiểm theo dõi hoạt động não của phi công và các dữ liệu sinh học khác (bao gồm phản ứng da, nhịp tim, hô hấp, theo dõi mắt và EKG). AI trên máy bay có thể một ngày nào đó sử dụng khả năng theo dõi này để quyết định xem có nên can thiệp nếu phi công cần sự hỗ trợ khẩn cấp.
Đến nay, chưa có dự án nào trong số này dẫn đến công nghệ đủ điều kiện để sử dụng trong quân đội. DARPA vẫn chưa công bố kết quả của các cuộc nghiên cứu này, nhưng rõ ràng còn rất nhiều công việc phía trước.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/a62719626/darpa-n3-ai-helmet/
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ đang phát triển một loại mũ bảo hiểm công nghệ cao kết nối trực tiếp đến não của phi công mà không cần đến các cấy ghép phẫu thuật. Với mũ bảo hiểm này, việc giao tiếp giữa não và máy tính sẽ trở nên khả thi hai chiều. Thiết bị này sẽ đọc sóng não và thực hiện nhiều chức năng trong nanosecond. Về lý thuyết, phi công có thể chỉ bằng sức mạnh của suy nghĩ mà điều khiển các thiết bị bay không người lái vào chiến đấu, hoặc truyền tải những gì họ thấy về căn cứ quân sự và nhận thông tin phản hồi ngay lập tức.
Công nghệ thần kinh không xâm lấn đang được phát triển không chỉ giúp phi công thực hiện các tác vụ phức tạp một cách nhanh chóng mà còn có thể cải thiện khả năng hồi tưởng thông tin quan trọng, học các kỹ năng mới nhanh hơn, thậm chí thực hiện những nhiệm vụ khó khăn với sự hỗ trợ từ các chuyên gia ở xa. Vào năm 2018, DARPA – cơ quan nghiên cứu công nghệ tiên tiến của quân đội Mỹ đã khởi động một chương trình trị giá 125 triệu USD có tên là Công nghệ thần kinh không xâm lấn thế hệ kế tiếp (N3), với mục tiêu chính là phát triển mũ bảo hiểm này. Mũ N3 sẽ tạo ra một con đường để tích hợp công nghệ cybernetics vào quân đội mà không cần phải cấy ghép thiết bị vào cơ thể con người. Al Emondi, quản lý chương trình N3, cho biết: “Bằng cách tạo ra một giao diện não-máy có thể tiếp cận dễ dàng mà không cần phẫu thuật, DARPA có thể cung cấp những công cụ giúp chỉ huy nhiệm vụ tham gia vào các hoạt động động động diễn ra nhanh chóng.”
Mũ này sẽ hoạt động thông qua 16 kênh độc lập, kết nối với các phần khác nhau của não, với khả năng cảm nhận tín hiệu từ não người đeo và truyền dữ liệu đến đó bằng sự kết hợp của các bộ phát thần kinh từ tính, quang học và âm thanh. Chương trình cũng yêu cầu phải tương tác với 16 mm³ mô thần kinh trong vòng 50 mili giây (một phần hai mươi giây).
Mặc dù sản phẩm cuối cùng có thể còn vài năm nữa mới ra mắt, nhưng DARPA đã nghiên cứu các dự án liên quan đến thần kinh như thế này trong nhiều thập kỷ, đã đầu tư hơn 1 tỷ USD vào lĩnh vực thần kinh học từ năm 1973. Sau một đợt tài trợ mới vào năm 1999, nghiên cứu của DARPA đã dẫn đến nhiều bước đột phá, điển hình là các cuộc thử nghiệm trong những năm 2000, trong đó khỉ đã chứng minh khả năng điều khiển con trỏ trên màn hình máy tính – và sau đó là một cánh tay giả – chỉ bằng suy nghĩ. Ở những thử nghiệm quan trọng tiếp theo, con người đã thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn, như lái các phương tiện mặt đất và không gian, bao gồm cả mô phỏng chiến đấu cơ F-35.
Mặc dù có những tiến bộ này, nhưng công việc của DARPA vẫn chưa tạo ra hệ thống nào sẵn sàng cho hoạt động. Một trong những cản trở chính là hầu hết các nghiên cứu trước đây đều dựa vào các cấy ghép để thiết lập một liên kết trực tiếp đến não. Hiện tại, quân đội có vẻ như đang tập trung vào các hệ thống giao tiếp không cần cấy ghép, giống 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 có một số tiến bộ để phát triển giao diện mũ bảo hiểm não. Một nhóm từ Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins đang phát triển một hệ thống quang học hoàn toàn không xâm lấn và đồng bộ để ghi lại hoạt động từ não, theo thông tin từ trang web 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 dự định kết hợp siêu âm và trường từ để tạo ra các dòng điện cục bộ có khả năng truyền tải dữ liệu đến não. Một nhóm thứ ba tại Teledyne ở Thousand Oaks, California, đang sử dụng thiết bị phát hiện hoạt động não qua trường từ và siêu âm để truyền tín hiệu đó đến các tế bào thần kinh. Nhóm thứ tư, tại Carnegie Mellon, cũng đã lên kế hoạch sử dụng siêu âm kèm với ánh sáng xuyên sọ để ghi lại hoạt động não cũng như điều chỉnh các trường từ để viết vào não.
Có những phương pháp khác cho N3 không hoàn toàn không xâm lấn, mà có phần xâm lấn một cách nhỏ. Ví dụ, một nhóm từ công ty công nghệ thần kinh Battelle có trụ sở tại Columbus, Ohio đang nghiên cứu việc cấy ghép không phẫu thuật các thiết bị nano, để chuyển đổi tín hiệu điện não thành định dạng mà thiết bị thu phát bên ngoài có thể đọc được. Các thiết bị này cũng có thể hoạt động ngược lại, nhằm mục đích kết nối đầy đủ cho việc truyền và nhận.
Cùng lúc đó, một nhóm tại Đại học Công nghệ Sydney, Australia, đã công bố vào năm 2023 rằng họ phát triển được 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 bằng tâm trí theo một menu gồm chín lệnh khả thi.
Nếu chúng ta có thể tạo ra một liên kết để gửi và nhận dữ liệu giữa các bộ não: liên kết não-máy-não, thì điều này cũng có thể khả thi, nhờ vào chương trình MOANA của N3. Viết tắt cho “truy cập thần kinh từ tính, quang học và âm thanh”, MOANA hướng tới việc cho phép giao tiếp trực tiếp giữa các bộ não. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice ở Houston, Texas đã tiêm các yếu tố liệu pháp gen để tái lập trình các nơ-ron, giúp chúng dễ tiếp nhận khả năng “ghi” thông tin thông qua việc điều chỉnh trường từ. Đồng thời, họ cũng sử dụng ánh sáng xuyên sọ để thực hiện 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 người không chuyên thực hiện các nhiệm vụ cụ thể – như là cung cấp 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 đã cho phép một con chuột không có kinh nghiệm thực hiện nhiệm vụ trong vài phút mà một con chuột có kinh nghiệm cần tuần lễ để học.
Ít nhất một nền tảng quân sự lớn mới đã được lên kế hoạch 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 mũ bảo hiểm theo dõi hoạt động não của phi công và các dữ liệu sinh học khác (bao gồm phản ứng da, nhịp tim, hô hấp, theo dõi mắt và EKG). AI trên máy bay có thể một ngày nào đó sử dụng khả năng theo dõi này để quyết định xem có nên can thiệp nếu phi công cần sự hỗ trợ khẩn cấp.
Đến nay, chưa có dự án nào trong số này dẫn đến công nghệ đủ điều kiện để sử dụng trong quân đội. DARPA vẫn chưa công bố kết quả của các cuộc nghiên cứu này, nhưng rõ ràng còn rất nhiều công việc phía trước.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/a62719626/darpa-n3-ai-helmet/
