Ý tưởng robot giống người

GIỚI THIỆU

I.Tản mạn về ý tưởng :

Đích nhắm tới có lẽ là robot giống người. Robot giống người có 3 đặc điểm cơ bản đề nó giống người

-Robot hình người :có cấu trúc hình thể giống người

-Robot biết cân bằng 2 chân : có khả năng thao tác ,cân bằng bằng 2 chân trong tương tác với con người

-Robot có ý thức :là robot có bộ não có khả năng xử lí trên dạng dữ liệu tinh thần

Một hệ thống não robot và não người thống nhất với nhau là hệ thống xử lí,tuy trên 2 cơ sở hệ thống vật chất ,nhưng nó cũng cùng là bản chất xử lí .

Và robot có ý thức không phải là điều viễn tưởng .

Trong 3 vấn đề cơ bản ở trên trong chế tạo robot giống người ,thì vấn đề nền tảng cốt lõi nhất mà bất cứ việc chế tạo robot giống người nào cũng phải tìm hiểu nghiên cứu đó là vấn đề xây dựng một hệ thống xử lí có ý thức .

Nhiệm vụ nhận thức một hệ thống xử lí có ý thức là phải chỉ ra được cơ chế hoạt động,thiết kế cấp cao của bộ não có ý thức .

Bộ não người là một hệ thống xử lí do vậy nó không thể thoát khỏi những yếu tố nhận thức chung,bản chất mà một hệ thống xử lí phải có ,và thống nhất với hệ thống thống xử lí trong công nghệ thông tin .

Ta có thể áp dụng phương pháp phân tích thiết kế hệ thống để xây dựng hệ thống thần kinh của robot,mà nhiệm vụ của hệ thống này là tương tác với môi trường .Bài toán phân tích này độc lập với bài toán về chế tạo một hệ thống xử lí có ý thức ,nó đơn thuần chỉ là bài toán thiết kế hệ thống thông tin .

Ý thức : là mối quan hệ xử lí giữa một hệ thống xử lí cấp độ cao thao tác trên dữ liệu ,dữ liệu này gọi là phản ánh ý thức .Ý thức dùng để chỉ trình độ của hệ thống xử lí(trình độ ý thức)

Bản chất đi tìm bài toán ý thức là thiết kế được hệ thông mà thao tác được trên dữ liệu ý thức ,và bài toán tìm kiếm xem cấu trúc của phản ánh ý thức(tức hình ảnh tinh thần) đây mới là vấn đề tìm hiểu một hệ thống ý thức .Độc lập với bài toán thiết kế ứng xử ở trên.Bài toán ứng xử giúp robot tương tác với môi trường và có thể hiện thực trên hệ thống xử lí ở bất kì trình độ nào .Còn bài toán ý thức thì hiện thực cơ sở để mà bài toán ứng xử hiện thực ,2 vấn đề này khác nhau .

-Sự phát triển của một hệ thống xử lí gắn liền với sự ra đời của một cấu trúc dữ liệu mới . Khi ngôn ngữ bậc cao chưa phát triển,thì cấu trúc dữ liệu đó là những số nguyên 32 bit trong bộ máy,cấu trúc này nghèo nàn trong biểu đạt .

Ngôn ngữ bậc cao ra đời cấu trúc mới tương ứng ra đời :list,stack,struck,kiểu đối tượng,...

Khi hệ thống xử lí đạt tới trình độ ý thức cấu trúc dữ liệu tương ứng ta gọi là cấu trúc phản ánh ý thức ,hay hình ảnh tinh thần .Bản chất hình ảnh tinh thần là một đối tượng dữ liệu thuộc kiểu dữ liệu này .

Trí tuệ nhân tạo hiện nay xử lí trên kiểu dữ liệu đó là kiểu dữ liệu vị từ ,được biểu đạt xây dựng bằng ngôn ngữ vị từ .

Một hệ thống trí tuệ có khả năng sáng tạo,có khả năng học hỏi .Nhưng sự học hỏi,sáng tạo được không đồng nghĩa với hệ thống đó ở trình độ ý thức .

Cho nên bản chất của sự phát triển là trình độ c ấu trúc dữ liệu .

Tư duy của con người thời xưa khác thời nay,bởi chưa tìm ra được cấu trúc dữ liệu mà cho phép ta lưu trữ thông tin phản ánh để có thể xử lí được .

Tương lai trình độ phát triển tiếp theo phải căn cứ vào việc phân tích quy luật phát triển của một hệ thống xử lí .

Sự giống nhau của não người và CPU :sự giống nhau này là sự giống nhau về kiểu kiến trúc ,mình tạm gọi là kiến trúc theo thời gian .

Trong kiến trúc không gian thì hệ thống xử lí là tập hợp các hệ thống xử lí cơ sở,phân bố theo không gian .

Ví dụ :mạch điện là hệ thống các cổng NAND liên kết lại .

Trong kiểu cấu trúc thời gian :thì một hoặc một vài sự vật ở các thời điểm khác nhau thao tác trên dữ liệu .

Ví dụ hần mềm là hệ thống các CPU được sắp đặt theo thời gian Sứ sắp đặt này thể hiện ở việc là sự sắp xếp lệnh máy trong thao tác dữ liệu .

Kiểu thao tác thời gian hay không gian không nói lên trình độ hệ thống xử lí .Một hệ thống xử lí có thể được xây dựng theo kiểu không gian,thời gian đều có thể được .

Vậy nên bản thân sự giống nhau giữa bộ não và CPU là sự giống nhau về kiểu cấu trúc kiểu thởi gian .

Bộ não người vì vậy là hệ thống kiểu cấu trúc thời gian .

Sự giống nhau giữa não người và hệ điều hành

Sau khi đã có CPU "ở trình độ có ý thức"(tức bộ não),xử lí kiểu dữ liệu phản ánh tinh thần ,thì ta xây dựng được các chương trình mà xây dựng nên từ cơ sở là "CPU" của con người ,cũng giống như CPU thông thường,sẽ chẳng làm gì nếu không có các phần mềm(không thể hoạt động nều không có tri thức phản ánh về thế giới trong bộ não của con người),để xây dựng được thì việc thiết kế bài toán ứng xử là quan trọng.

Bài toán ứng xử thì quản lí các công việc mà robot,con người tương tác với môi trường Còn đối với máy tính đó là bài toán quản lí chương trình .

Sự giống nhau trong hoạt động quản lí công việc theo kiểu đơn nhiệm giữa máy tính và con người là sự giống nhau của kiểu phần mềm dùng để quản lí công việc diễn ra hằng ngày .

II. Vấn đề tìm hiểu cơ bản[sửa]

từ những ý tưởng trên thì việc tìm hiểu robot ý thức giống người chia thành các vấn đề sau : Để tạo được một robot giống người cần những nhận thức sau .Ở đây không nói về vấn đề robot hình người vì nó không quan trọng .

a.Vấn đề về cân bằng 2 chân :

Phần này tìm hiểu vấn đề sau

+Bài toán cân bằng 2 chân :sẽ xem xét đến input cần nhận thức cho việc cân bằng là gì . Ví dụ : hiện tại thì việc cân bằng của robot sẽ căn cứ vào các thông số lực .Bài toán cân bằng mà ta muốn giải quyết là muốn nói tới tổng quan.Sao cho robot có thể cân bằng trong mọi môi trường trọng lực,có thể phản ứng để giữ cân bằng không phải thông qua cảm giác lực ,mà còn dựa vào sự tri giác ,nhận thức của môi trường vào hệ thống sự vật xung quanh ,giúp robot có phản ứng cân bằng chính xác hơn ,bất kì ở moi trường trọng lực nào ,trên cây hay dưới đất,dưới nước ,... tức sẽ không giải quyết bài toán cân bằng cụ thể nào cả ,...

+Bài toán thiết kế hệ thống xử lí cân bằng : để có thể giúp robot cân bằng ,ta phải thiết kế một hệ thống xử lí giúp cho robot phản xạ cân bằng,nhận thức điều này giúp ta trực tiếp xây dung,hiện thực được trong cơ điện,thực chất của vấn đề này là vấn đề thiết kế hệ thống chức năng,và giao tiếp giữa các chức năng của một he thống xử lí ,giống như thiết kế hệ thống phần mềm.Hệ thống này giúp tạo ra một interface độc lập cho những thao tác lệnh tiếp theo,cấp trên sử dụng interface này .Một modul xử lí ý thức sẽ dựa trên inteface này điều khiển toàn bộ hoạt động bên dưới,giúp người tạo hiện thực robot không quan tâm đến chức năng cân bằng ,để có thể lập trình dễ dàng hơn .

b.Vấn đề robot có ý thức

-Ý thức như đã nói là một phần mềm chạy trên CPU ,mà CPU này sử dụng ngôn ngữ tự nhiên .

Cho nên để có một hệ thống xử lí có ý thức thì phải nhận thức các điều sau :

+Thiết kế cấu trúc cho CPU tinh thần đó: đây là bài toán cơ bản .Việc thiết kế cấu trúc này cũng dựa trên việc phân tích chức năng của CPU tinh thần ,vậy phương pháp để tạo ra CPU này cũng giống như phương pháp thiết kế chức năng cho một hệ thống xử lí .

+Thiết kế hệ thống phần mềm tinh thần : có thể hiểu cái mà ta vẫn gọi là "linh hồn" chính là hê thống phần mềm này .Cần lưu ý bản chất phần mềm này không phải là phần mềm được viết bằng ngôn ngữ máy tính ,cần hiểu phần mềm này viết bằng ngôn ngữ chạy trên CPU tinh thần .

Một hệ thống xử lí ý thưc(gọi tắt là modul xử lí ý thức) thực chất là một chương trình tinh thần(linh hồn ).Bài toán thiết kế này thực chất cũng là bài toán thiết kế chức năng giống như một phần mềm máy tính ,nhưng dựa trên cơ sở hiện thực khác là CPU tinh thần .

Sự khác nhau giữa 2 phần mềm ở chỗ :

ví dụ :trong bài toán giải phương trình bậc 2,một phần mềm máy tính chỉ thấy số 2 như là một bit ngoài ra chẳng có gì khác ,và thao tác tính toán cũng được xử lí nhanh gọn .

Trong khi phần mềm giải phương trình bậc 2 dựa trên tinh thần thì giải phương trình bậc 2 xem cac dữ liệu được biểu thị bằng phản ánh ý thức ,do đó nhìn vào con số thì phần mềm này biết được tất cả thông tin về con số này :hình dạng ,màu sắc ,lịch sử ra đời,cái chung của số 2 là gì ,.... như vậy phản ánh tinh thần chứa mọi thông tin về con số 2 ,thông tin này được thu nhận trong quá trình tương tác với con người ,môi trường .

Bài toán thiết kế hệ thống xử lí ý thức về bản chất là thiết kế một hệ thống thực hiện nhiệm vụ là giúp cơ thể ứng xử với môi trường. Bài toán này cũng liên quan tới khái niệm "Quá trình ý thức"(trong tâm lí học),vậy quá trình ý thức là sự thực hiện chương trinh tinh thần được con người cài đặt hoặc được robot tự học hỏi .

+Thiết kế phản ánh tinh thần :

Về cơ chế hoạt động của bộ não có thể được hiểu theo nguyên tắc thống nhất như sau . Bộ não robot chẳng chứa gì ngoai he thống các phản ánh tinh thần,các phản ánh này không liên hệ một cách vật lí ,mà ở mức độ ý thức .

Liên hệ ý thức là sự liên hệ giữa các phản ánh tinh thần .Liên hệ ý thức là phản ánh liên hệ của thế giới vào trong bộ nạo,và được tăng lên trong quá trình hoạt động của con người,robot .

Quá trình tinh thần là sự biến chuyển các phản ánh tinh thần .Các phản ánh tinh thần này là cơ sở ra quyết định ứng xử ,biệu lộ hành vi tâm lí trong cuộc sống của robot . Thiết kế được kiểu dữ liệu phản ánh tinh thần chính là một điều quan trọng .

Cần hiểu rằng trí tuệ nhân tạo hiện nay chưa thể tạo ra được robot có ý thức vì sự hiện thực hệ thống xử lí của nó thao tác trên dữ liệu chưa phải là dữ liệu tinh thần ,mà hiện tại thì ta chưa biết được tổ chức ,tức kiểu dữ liệu phản ánh tinh thần trong não người là gì .Có lẽ phương pháp phân tích trình độ phát triển sẽ giúp ta ước đoán xác định được cấu trúc của phản ánh tinh thần là gì (kiểu dữ liệu tinh thần)

Một ví dụ đơn giản cũng có thể cho thấy hệ thống xử lí hiện tại biểu diễn trên ngôn ngữ vị từ không thể tạo nên ý thức đó là :ngôn ngữ bộ não là hình ảnh ,trong khi AI vị từ chỉ căn cứ trên lớp vỏ hình thức là chuỗi kí tự.

Có thể kết luận rằng : dù một hệ thống xử lí có mạnh đến đâu ,có giải quyết được bài toán nhiều đến đâu,thâm chí có thể quyet cạn mọi trường hợp thì cũng không thể nói lên trình độ có ý thức .

Điều này có ý nghĩa là :

Một chức năng xử lí viết bằng ngôn ngữ AI(Prolog chẳng hạn),dù có vẹn toàn ,quyet1cạn hết trường hợp đến đâu thì cũng không thể có ý thức được .Điều đó nói lên rằng :nếu như sự hiện thực bộ não của chúng ta mà viết bằng hệ thống AI,thì dù phức tạp đến đâu ý thức cũng không thể xuất hiện . Đơn giản là chưa có một kiểu dữ liệu mạnh mẽ mới ra đời .Điều này đòi hỏi muốn một hệ thống xử lí có ý thức ra đời bắt buộc phải có một ngôn ngữ mới ,hay đúng hơn là kiểu dữ liệu tinh thần .

c.Vấn đề thiết kế hệ thần kinh :

Việc nhận thức 2 mặt cân bằng ,và ý thúc ở trên chỉ cho phép ta hiện thức được hệ thống xử lí có ý thức,và hệ thống xử lí cân bằng . Trong khi để hiện thực cho bô não robot ta phải hiện thực mang tính cách là hiểu tường tận toàn bộ hệ thống các modul ,và quan hệ như thế nào để giúp ta hiện thực .

Trong phần ý tưởng này ,chỉ trình bày các vấn đề cơ bản và một số vấn đề khác .

III.Các vấn đề khác :

Bên cạnh các vần đề cơ bản cần tìm hiểu để có thể xây dựng ,ta có thể có các vấn đề khác . +Trình độ phát triển của hệ thống xử lí (phân loại các lớp trình độ)

+Xu hướng phát triển,tức nấc thang trình độ xử lí tiếp theo(dự đoán)

+Quan hệ giữa ý tưởng này và quan niệm triết học về ý thức

+Quan he giữa ý tưởng với tâm lí học

+Quan hệ giữa ý tưởng với hệ thống AI hiện tại

+Quan hệ giữa ý tưởng và thần kinh học

PHẦN Ý TƯỞNG

Các phần sẽ nói :

Trong ý tưởng này

+Sự nhận thức chung về hệ thống xử lí(= modul xử lí):khái quát chung các nhận thức về một modul.

+Trình độ phát triển

+Quan hệ giữa ý tưởng với tâm lí ý thức của con người

+Tổng quát cấu trúc hệ thần kinh

+Thiết kế hệ thống cân bằng.

+Thiết kế hệ thống có ý thức .

+Quá trình ý thức và cơ chế hoạt động có ý thức :chủ yếu gồm những lí luận để tìm ra các thông tin về vấn đề .

+Phân tích thiết kế phản ánh ý thức

I.Nhận thức chung :

-Modul xử lí : là vật chất có khả năng xử lí ,thường gắn kết thực hiện chức năng điều khiển trong các hệ thống vật chất khác .Xử lí là mối quan hệ giữa modul và dữ liệu .

-Modul cơ sở :Mỗi một hệ thống mô đul được tạo nên từ các modul cơ sở .

Ví dụ :phần mềm viết bằng mã máy có modul cơ sở là CPU,phần mềm lập trình bằng ngôn ngữ bậc cao có modul cơ sở là modul ngôn ngữ bậc cao đó .

CPU máy tính được cấu tạo từ các modul cơ sở là các cổng NAND,v.v.v.

-Cơ sở nguyên thủy (modul nguyên thủy ):modul được cấu tạo trực tiếp từ vật chất . Ví dụ :cổng NAND ,noron .

Một hệ thống xử lí vì thế có thể được hiện thực bằng nhiều loại cơ sở nguyên thủy khác nhau mà không có sự khác biệt .

Do vậy bản chất bộ não chỉ là hệ thống xử lí được hiện thực trên cơ sở nguyên thủy là nơ ron,và hoàn toàn có thể hiện thực trên cơ sở nguyên thủy là cổng NAND bên ngành công nghệ thông tin .

-Lập trình modul : là việc thiết kế chức năng ,và hiện thực modul đó trên một cơ sở modul .(nghĩa rộng hơn trong lập trình máy tính ).Ngôn ngữ lập trình: là một modul cơ sở nào đó .

Ví dụ :ngôn ngữ lập trình CPU nghĩa là modul đó được thiết kế dựa trên cơ sở là hệ thống các CPU .

Một modul cùng một chức năng cớ thể được lập trình trên cơ sở khác nhau .

Ví dụ :hệ thống xử lí giải phương trình bậc 2 có thể hiện thực bằng mã máy,bằng ngôn ngữ bậc cao,bằng các cổng NAND,bằng bộ não người .

-Thiết kế chức năng : toàn bộ hệ thống xử lí trong thế giới đều thực hiện một chức năng nào đó .Yếu tố quyết định đến cấu trúc trúc của he thống đó là gì ,cũng như xu hướng biến đổi căn cứ trên chức năng nhiệm vụ .Để biết được cấu trúc của modul đó thì phương pháp tất yếu là căn cứ trên chức năng ,nhiệm vụ .

Thiết kế chức năng là công việc trừu tượng ,và được áp dụng để thiết kế các modul .

-Tri thức lĩnh vực : một hệ thống xử lí thực hiện nhiệm vụ nào đó thì nó phải có tri thức về lĩnh vực đó .

Ví dụ :nhiệm vụ giải phương trình bậc 2 cần tri thực lĩnh vực là :công thức viet,quy tắc chuyển vế toán học ,thông số a,b,c, công thức tính delta,…

Tri thức lĩnh vực càng nhiều thì modul có càng có khả năng xử lí cao .

Các tri thức được biểu diễn bằng cơ sở dữ liệu ,gồm một tập các đối tượng dữ liệu ,nói chung là tri thức được biểu diễn trên một cơ sở kiểu dữ liệu .

-Cơ sở kiểu dữ liệu :

Kiểu dữ liệu là đặc tả trừu tượng về dữ liệu ,còn đối tượng dữ liệu thì chứa thông tin phản ánh cụ thể .

Một modul muốn xử lí được nó phải có tri thức và tri thức phải được biểu diễn trên cơ sở kiều dữ liệu .

Cơ sở kiểu dữ liệu cùng với hệ thống xử lí thao tác trên các đối tượng biểu diễn bằng cơ sở kiểu dữ liệu đó là 2 mặt nhận thức cơ bản về khái niệm “hệ thống xử lí “

-Kiểu cấu trúc thời gian và không gian : kiểu cấu trúc không gian là kiểu cấu trúc trong đó toàn bộ hệ thống xử lí được tạo nên từ tập hợp các modul cơ sở ,mà cá modul cơ sở này tồn tại trong không gian .

Ví dụ :mạch điện số là tập hợp các cổng nand ,thì kiểu cấu trúc hiện thực một hệ thống này chính là kiểu không gian .

Kiểu cấu trúc thời gian :hệ thống được hiện thực trên một hệ thống các modul cơ sở nhưng được sắp xếp theo trục thời gian .

Ví dụ :

Phần mềm là : hệ thống các CPU mà sắp xếp theo thời gian,thông qua câu lệnh .

Nếu theo cấu trúc không gian :thì phần mềm sẽ là hệ thống các CPU được đặt trên một bảng mạch .

Bộ não người là kiểu cấu trúc thời gian giống như CPU .

Hệ thống quan lí nhà nước : là kiểu cấu trúc theo không gian ,mà cơ sở modul chính là con người .

-Cơ chế xử lí : là 1 cách phân bố,thiết kế chức năng .

II.Trình độ phát triển :

a.Trình độ lớn

Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thì rõ ràng sự phát triển càng cao khi tri thức lĩnh vực mà một modul xử lí càng nhiều .

Khi nhiều đến mức mà cơ sở kiểu dữ liệu cu không đủ để diễn đạt thì cơ sở kiểu dữ liệu mới ra đời,tức cũng là cơ sở modul mới ra đời . Mỗi khi một cơ sở modul mới ra đời,đồng nghĩa với cơ sở kiểu dữ liệu mới ra đời lại có bước nhảy vọt về sự phát triển trong hệ thống xử lí .

Ví dụ :

Trước đây hệ thống xử lí được biểu hiện bằng các mạch : modul cơ sở của nó là cổng NAND,kiểu dữ liệu cơ sở là số nhị phân 2 bít .

Sau đó CPU ra đời với tư cách là cơ sở modul mới ,đồng thời cơ sở kiểu dữ liệu mới ra đời là số nguyên (nhị phân 32 bit ) hệ thống xử lí vì thế phát triển .

Kiểu cấu trúc thời gian ,hay không gian không ảnh hưởng đến trình đô phát triển.Trình độ chỉ được quyết định bởi cơ sở modul mới ra đời là gì ,cũng tức là cơ sở kiểu dữ liệu mới ra đời là gì .

Một hệ thống được tạo nên từ cùng một cơ sở modul nhưng theo 2 kiểu hiển thực thời gian,không gian thì thuộc cùng lớp trình độ . Trong thế giới hiện tại có vô số cơ sở mô đul,khi một cơ sở modul mới ra đời thì nó sẽ quyết định đến trình độ phát triển hiện tại của toàn bộ he656 thống xử lí . b.Trình độ nhỏ :

Một he656 thống thực hiện nhiệm vụ nào đó trong tự nhiên sẽ cần phải thực hiện càng tốt nhiệm vụ của mình ,trình độ nhỏ muốn nói đến cách kết cấu các cơ sở modul đẻ thực hiện tốt nhiệm vụ của mình .

Ví dụ :trong lĩnh vực đồ họa ,các phần mềm không ngừng thay đổi kết cấu,kiến trúc để phát triển .

Mỗi cách cấu trúc đó gọi là cơ chế xử lí . Trình độ nhỏ được phân loại cơ chế xử lí tùy theo nhiệm vụ của hệ thống xử lí đó là gì . Trong lĩnh vực ứng xử :nhiệm vụ của hệ thống xử lí là đảm bảo được sự tồn tại của cơ thể trong môi trường .Nhiệm vụ này thường là nhiệm vụ của các hệ thống xử lí chính là não của các sinh vật .

Yếu tố quan trọng khẳng định trình độ phát triên của một hệ thống xử lí này,là sự thích nghi ,cho nên ta sẽ phân loại trình độ nhỏ theo lớp nhiệm vụ này là phân loại theo cơ chế xử lí thích nghi .

+Cơ chế bất biến : cấu trúc của modul không thay đổi .ví dụ: đột biến gen,phần mềm do con người sáng tạo .

+Cơ chế biến đổi cấp tháp : có thể hiểu như đó là sự thiết lập phản xạ .Cấu trúc của một hệ thống có cơ chế biến đổi cấp thấp là có một hệ thống để biến đổi modul .

+Cơ chế biến đổi cấp cao : ví dụ bộ não robot . III.Quan hệ với tâm lí học

.............