Tóm tắt báo cáo nghiên cứu của Tyler Phillips và giáo sư Etienne van der Walt, nhà thần kinh học, đồng sáng lập kiêm CEO của Neurozone, đăng tải ngày 15/10/2024.

Trong những năm gần đây, trí tuệ nhân tạo (AI) đã có những bước tiến vượt bậc, từ các chương trình đơn giản dựa trên quy tắc đến các hệ thống phức tạp có khả năng thực hiện các nhiệm vụ đa dạng. Nhờ những cải tiến trong mạng nơ-ron, học máy và học sâu, AI hẹp, loại AI được thiết kế cho các chức năng cụ thể, đã trở nên thành thạo trong việc nhận biết các mẫu trong bộ dữ liệu lớn, giải quyết các vấn đề phức tạp và thậm chí tạo ra các sản phẩm sáng tạo.

Tuy nhiên, khái niệm AI tổng quát (AGI), tức là AI có khả năng trí tuệ tương đương hoặc vượt trội hơn con người, vẫn còn khó nắm bắt. Hiện tại, có rất nhiều rào cản ngăn trở sự phát triển của AGI, và một trong số đó là vấn đề hiệu quả tiêu thụ năng lượng.

Não bộ con người “tốn điện” cỡ nào?

Não bộ con người là một kỳ quan về hiệu quả năng lượng. Một nhóm nghiên cứu đã minh họa điều này rất rõ ràng: Với khoảng 100 tỷ nơ-ron, nó chỉ tiêu tốn năng lượng tương đương với 12 watt điện, ít hơn nhiều so với một bóng đèn sợi đốt thông thường.

Ngược lại, nhu cầu năng lượng của các hệ thống AI là vô cùng lớn. Một bộ xử lý trong máy tính xách tay điển hình cần khoảng 150 watt điện, trong khi những siêu máy tính mạnh nhất thế giới sử dụng hơn 21 triệu watt cho tất cả các ứng dụng của chúng, bao gồm cả việc vận hành thuật toán AI. Theo ước tính dựa trên dự án Blue Brain của các nhà khoa học Thụy Sĩ, để máy chủ mô phỏng quá trình tư duy của một bộ não con người sẽ cần khoảng 2.7 tỷ watt.

Điều này có nghĩa là bộ não hữu cơ của chúng ta hiệu quả hơn hàng triệu lần so với các hệ thống AI cấu hình hiện tại.

Sự khác biệt lớn về mức tiêu thụ năng lượng cho thấy rằng việc phát triển AGI, tức là AI có thể suy nghĩ linh hoạt và sáng tạo như con người, sẽ cần phải vượt qua những thách thức đáng kể về năng lượng. Mặc dù ý tưởng về một cuộc "chấm dứt nền văn minh loài người của AI" gây ra nhiều tranh cãi, nhưng nhu cầu năng lượng khổng lồ của các hệ thống đó khiến kịch bản này khó xảy ra trong tương lai gần.

Chi phí năng lượng của các hệ thống máy chủ AI hiện tại

Các hệ thống AI hiện tại đã tiêu thụ một lượng đáng kể năng lượng. Ví dụ, việc huấn luyện mô hình ngôn ngữ GPT-3 của OpenAI cần khoảng 1.300 megawatt giờ điện, tương đương với mức tiêu thụ hàng năm của 130 hộ gia đình ở Hoa Kỳ. Điều này làm dấy lên những lo ngại về chi phí môi trường và tài chính liên quan đến sự phát triển AI tiếp theo.

May mắn thay, hiện đang có nghiên cứu nhằm tăng cường hiệu quả năng lượng của AI, chẳng hạn như thông qua các chip xử lý chuyên dụng và thuật toán được thiết kế để tiêu thụ ít năng lượng hơn. Mặc dù xu hướng chung là cải thiện hiệu quả năng lượng, nhưng tổng lượng điện năng mà ngành công nghiệp AI sử dụng vẫn là một vấn đề đáng quan tâm.

Học hỏi từ trí tuệ sinh học

Hiệu quả của não bộ có thể mang lại những bài học quý giá cho sự phát triển AI. Bộ não đã liên tục mở rộng về kích thước và độ phức tạp trong hơn 500 triệu năm mà không làm mất khả năng thích ứng với môi trường động, một kỳ tích đáng kinh ngạc.

Cách thức tính toán của bộ não rất khác so với các hệ thống kỹ thuật số hiện tại. Tính toán kỹ thuật số dựa trên các ngưỡng rất đáng tin cậy và chính xác, đòi hỏi nhiều năng lượng. Ngược lại, tính toán sinh học linh hoạt hơn. Các quá trình trong não có tính "nhiễu" và không chính xác, nhưng vẫn đủ "đáng tin cậy" để tạo ra kết quả "đủ chính xác" với mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu.

Ngoài ra, bộ não có thể điều chỉnh mức tiêu thụ năng lượng dựa trên tốc độ và độ tin cậy cần thiết cho một nhiệm vụ cụ thể, một tính linh hoạt hiện đang được triển khai trong các thiết bị kỹ thuật số. AI có thể đạt được hiệu quả cao hơn bằng cách áp dụng các phương pháp linh hoạt, thích ứng tương tự như tính toán sinh học.

Vai trò của sự hiện diện thể chất trong trí tuệ

Một khía cạnh quan trọng khác của trí tuệ sinh học là sự hiện diện thể chất (embodiment). Theo nhà khoa học thần kinh nổi tiếng Antonio Damasio, ý thức (tâm trí) nảy sinh từ sự tương tác giữa não bộ, cơ thể và môi trường. Ông cho rằng trí tuệ không chỉ đơn thuần là xử lý thông tin mà còn là việc nhận biết những gì đang xảy ra trong cơ thể vật lý khi nó phản ứng và tương tác với thế giới vật chất.

Xử lý thông tin diễn ra trên toàn bộ cơ thể chứ không chỉ bên trong hộp sọ. Điều này cũng có thể giải thích khả năng học tập của một số sinh vật không có não, như thực vật. Có một cơ thể hữu cơ, hoặc một cơ thể hoạt động hữu cơ, dường như rất quan trọng để đạt được các khả năng của trí tuệ sinh học.

Tuy nhiên, vẫn còn tranh luận về việc liệu một dạng trí thông minh phi vật chất có thể tồn tại hay không. Tuy nhiên, để AI đạt đến trạng thái tương đương với trí thông minh tổng quát, nó có thể cần tích hợp chặt chẽ hơn với một hình thức vật lý, giống như con người. Mặc dù robot và xe tự hành đang tiến bộ trong lĩnh vực này, nhưng con người vẫn vượt trội về kỹ năng vận động và cảm nhận, dễ dàng điều khiển và thao tác thế giới vật chất.

AI có thể "vượt trội" chúng ta ở một số khía cạnh nhất định, nhưng chúng ta tiếp tục "làm chủ" AI khi tương tác với môi trường xung quanh, ít nhất là hiện tại. Hiện tại, việc hướng dẫn các máy AI thực hiện các nhiệm vụ đòi hỏi những kỹ năng không gian và vận động như vậy có khả năng tốn nhiều năng lượng hơn.

Sức mạnh của trí tuệ tập thể

Một ưu điểm khác mà con người có là khả năng làm việc cùng nhau để tạo ra các giải pháp thực sự sáng tạo. Khi các cá nhân cộng tác hiệu quả, họ thường đạt được kết quả vượt quá tổng của các bộ phận riêng lẻ. Nỗ lực chung của một đội ngũ con người, mỗi người mang đến những quan điểm và kỹ năng độc đáo, có thể tạo ra các giải pháp sáng tạo và trực quan mà ngay cả AI tiên tiến nhất, với tất cả khả năng tính toán và phân tích dữ liệu của nó, hiện vẫn còn khó khăn.

Trí tuệ tập thể này, được thúc đẩy bởi hiệu quả năng lượng của nhiều bộ não con người, mang đến một sự đối lập đáng gờm với các khả năng của AI. Thách thức là tạo ra một động lực hợp tác đúng đắn để trí tuệ con người tập thể có thể phát triển mạnh mẽ.

Thành công trong kỷ nguyên AI

Vậy làm thế nào con người có thể duy trì lợi thế cạnh tranh trong một thế giới mà AI tiếp tục phát triển? Một cách là chăm sóc trí thông minh toàn diện và hiện diện của chúng ta. Điều này có nghĩa là duy trì sức khỏe thể chất và tinh thần bằng cách tuân theo nhịp sinh học của cơ thể, tập thể dục thường xuyên, ngủ đủ giấc và dinh dưỡng cân bằng.

Một cách khác là thúc đẩy sự hợp tác. Trong các tổ chức thực tế, làm việc nhóm hiệu quả có thể khó khăn do nhiều yếu tố như chính trị văn phòng, động cơ không phù hợp và sự khác biệt về văn hóa. Tuy nhiên, vượt qua những trở ngại này để tạo ra các đội ngũ gắn kết và đồng bộ là rất quan trọng. Có thể cần đến những nỗ lực hợp tác chỉ để xác định và loại bỏ những rào cản ngăn cản sự cộng tác hiệu quả trong bất kỳ tổ chức nào.