Đằng sau những cú đấm hụt khi robot hình người lên võ đài

Robot hình người có thể vung tay, ra đòn và di chuyển trên võ đài, nhưng nhiều cú đấm vẫn rơi vào khoảng không. Đằng sau những pha “đấm hụt” là bài toán khó về thị giác máy tính, dự đoán chuyển động, kiểm soát khoảng cách và giữ thăng bằng trong môi trường đối kháng.

Robot hình người có thể tung cú đấm nhưng chưa chắc đánh trúng

Trên võ đài của Đại hội Thể thao Robot hình người thế giới lần thứ hai, hai robot hình người đứng đối diện nhau và bắt đầu cuộc đối đầu. Chúng vung những cánh tay cơ khí, di chuyển về phía đối phương và tìm cách tung đòn theo luật thi đấu. Với khán giả, đây là một trong những hình ảnh rõ nét nhất về viễn cảnh máy móc tham gia các hoạt động vốn chỉ dành cho con người.

Nhưng nếu quan sát kĩ, cuộc đấu không giống một trận quyền Anh chuyên nghiệp. Một trong những cảnh tượng thường xuyên xuất hiện là robot thực hiện động tác rất lớn nhưng không tạo ra đòn đánh hiệu quả. Có lúc một robot vừa điều chỉnh xong tư thế, đối thủ đã di chuyển sang vị trí khác. Cú đấm vẫn được tung ra theo quỹ đạo đã định nhưng khoảng cách không còn chính xác, khiến nắm đấm chỉ đi vào khoảng không.

Nhìn từ khán đài, cảnh tượng có phần giống hai người mới tập quyền Anh đang thăm dò nhau. Tuy nhiên, vấn đề phía sau lại không đơn giản. Để đánh trúng một đối thủ đang di chuyển, robot phải thực hiện đồng thời nhiều nhiệm vụ. Trước tiên, hệ thống thị giác phải xác định vị trí của đối thủ. Sau đó, robot cần ước tính đối thủ đang di chuyển theo hướng nào, tốc độ bao nhiêu và có thể xuất hiện ở vị trí nào trong khoảnh khắc tiếp theo. Tiếp đó, hệ thống điều khiển phải tính toán cách di chuyển cơ thể và cánh tay để đưa cú đấm đến đúng vị trí. Tất cả diễn ra trong thời gian rất ngắn.

Với con người, những kĩ năng này được hình thành thông qua nhiều năm luyện tập. Một võ sĩ có thể nhìn vào vai, chân hoặc ánh mắt của đối thủ để phán đoán ý định. Cơ thể cũng tự động điều chỉnh khoảng cách và trọng tâm dựa trên kinh nghiệm. Robot chưa có khả năng phản ứng tự nhiên như vậy. Nó phải dựa vào cảm biến, camera, thuật toán và các mô hình điều khiển để biến thông tin thị giác thành hành động cơ học.

Khi robot hình người phải nằm cáng rời đường chạy

Robot hình người biểu diễn Thái Cực quyền giống cao thủ đến mức nào?

Từ những cú đấm hụt đến bài toán lớn của trí tuệ hiện thân

Quyền Anh vì thế trở thành một bài kiểm tra đặc biệt đối với trí tuệ hiện thân. Nếu robot chỉ thực hiện một động tác cố định, công việc tương đối đơn giản. Nhà phát triển có thể lập trình để robot giơ tay, bước chân hoặc tung cú đấm theo một trình tự nhất định.

Nhưng đối thủ trên võ đài không đứng yên. Một khi đối phương di chuyển, toàn bộ tính toán ban đầu có thể trở nên vô nghĩa. Robot phải lập tức cập nhật vị trí mới, thay đổi hướng di chuyển và điều chỉnh cú đấm. Đây chính là điểm khiến quyền Anh khác với những màn trình diễn robot thông thường.

Một robot có thể thực hiện hàng chục động tác đẹp mắt theo chương trình nhưng vẫn gặp khó khăn khi phải đối phó với một đối tượng liên tục thay đổi. Ngoài khả năng quan sát và dự đoán, robot còn phải giải quyết một vấn đề khác: giữ thăng bằng.

Một cú đấm mạnh khiến phần thân và cánh tay chuyển động nhanh. Nếu trọng tâm không được kiểm soát, chính robot có thể mất thăng bằng sau khi ra đòn. Vì vậy, robot phải đồng thời giải quyết hai bài toán: Làm thế nào để đánh trúng đối thủ và làm thế nào để không tự ngã. Đây là một trong những thách thức lớn nhất khi đưa AI từ thế giới kĩ thuật số vào thế giới vật lí.

Trong môi trường số, một thuật toán có thể xử lí hàng triệu dữ liệu mà không phải chịu tác động của trọng lực hay va chạm. Nhưng với robot hình người, mọi quyết định đều liên quan trực tiếp đến một cơ thể vật lí.

Một sai số nhỏ trong việc xác định vị trí đối thủ có thể khiến cú đấm trượt. Một sai số trong tính toán trọng tâm có thể khiến robot ngã. Một độ trễ nhỏ trong hệ thống điều khiển cũng có thể khiến robot phản ứng chậm hơn đối thủ. Chính vì vậy, các môn thể thao có tính tương tác cao như quyền Anh ngày càng được chú ý trong quá trình phát triển robot hình người.

Những bài kiểm tra này không nhất thiết nhằm tạo ra những “võ sĩ robot” thực thụ. Giá trị lớn hơn nằm ở dữ liệu mà chúng mang lại cho quá trình phát triển trí tuệ hiện thân. Một robot có thể nhận biết một vật thể, dự đoán hướng di chuyển của nó và điều chỉnh hành động trong thời gian thực sẽ có nhiều khả năng ứng dụng vào đời sống hơn.

Khả năng này có thể được sử dụng khi robot làm việc trong nhà máy, kho hàng, công trường hay những môi trường có con người cùng hoạt động. Trong những nơi đó, vật thể không đứng yên theo đúng vị trí đã lập trình. Con người có thể bước ngang qua, một kiện hàng có thể bị đặt lệch, một cánh cửa có thể bất ngờ đóng lại. Robot phải liên tục quan sát và điều chỉnh. Đó mới là cuộc chiến thực sự mà robot hình người phải đối mặt.

Những cú đấm hụt trên võ đài Bắc Kinh vì thế không chỉ là những khoảnh khắc gây cười. Chúng cho thấy robot đang ở đâu trên hành trình từ một cỗ máy thực hiện lệnh sang một hệ thống có khả năng tự thích ứng.

Robot ngày nay đã có thể chạy, nhảy, tung đòn và tham gia thi đấu. Nhưng để trở thành một công cụ đáng tin cậy trong đời sống, chúng cần tiến thêm một bước: Không chỉ làm đúng những gì đã được lập trình mà còn phải hiểu điều gì đang xảy ra xung quanh và phản ứng phù hợp.

Khi một robot có thể nhìn thấy đối thủ, dự đoán chuyển động, điều chỉnh cú đấm và đồng thời giữ vững cơ thể, đó sẽ là dấu hiệu cho thấy trí tuệ hiện thân đã tiến thêm một bước quan trọng. Còn ở thời điểm hiện tại, những cú đấm hụt vẫn là lời nhắc rằng con đường từ “biết ra đòn” đến “biết đối phó với thế giới thực” vẫn còn khá dài.

Bùi Tú