Trong một diễn biến mang tính bước ngoặt đối với nền khoa học máy tính thế giới, công ty công nghệ sinh học Cortical Labs (Australia) vừa công bố một thành tựu chấn động: hệ thống máy tính sinh học CL1, được vận hành bởi 200.000 tế bào thần kinh (neuron) người đang sống, đã có thể tự học và chơi tựa game bắn súng góc nhìn thứ nhất (FPS) huyền thoại Doom. Sự kiện này không chỉ đánh dấu một kỷ nguyên mới của công nghệ điện toán sinh học, mà còn là minh chứng hùng hồn cho khả năng thích nghi phi thường của mạng lưới thần kinh con người ngay trên các hệ thống vi mạch nhân tạo.

Bước tiến thần tốc: Từ “Pong” đơn sơ đến chiến trường 3D khốc liệt

Năm 2021, Cortical Labs từng gây tiếng vang khi hướng dẫn thành công các tế bào não chơi tựa game Pong cổ điển (đánh bóng bàn 2D). Tuy nhiên, để làm được điều đó, họ đã mất tới 18 tháng ròng rã. Đến nay, với hệ thống CL1 thế hệ mới – được mệnh danh là “máy tính sinh học có thể triển khai mã lệnh đầu tiên trên thế giới” – tốc độ học hỏi đã vươn lên một tầm cao chưa từng có.

Theo Tiến sĩ Brett Kagan, Giám đốc Khoa học của Cortical Labs, Doom là một bài toán phức tạp hơn gấp nhiều lần với không gian 3D, kẻ thù đa dạng và yêu cầu khả năng định hướng, sinh tồn. Chính độ khó và tính biểu tượng của tựa game này đã truyền cảm hứng để đội ngũ nghiên cứu cho ra đời nền tảng điện toán đám mây sinh học “Cortical Cloud”.

Cơ chế vận hành: Bản giao hưởng giữa Sinh học và Mã lệnh điện tử

Để một “khối óc” không có thị giác có thể chơi game, các nhà khoa học đã tiến hành một phương pháp giao tiếp mang tính cách mạng:

• Chuyển đổi tín hiệu: Hình ảnh từ trò chơi Doom được mã hóa trực tiếp thành các xung điện (pattern of electrical stimulation) và truyền thẳng vào mạng lưới 200.000 tế bào não được nuôi cấy trên vi mạch.
• Phản hồi theo thời gian thực: Các tế bào não sẽ “cảm nhận” tín hiệu này và phản ứng lại bằng các đợt phóng điện. Nếu mạng lưới phóng điện theo một mô hình (pattern) cụ thể, nhân vật trong game sẽ nổ súng; một mô hình khác sẽ điều khiển nhân vật di chuyển hoặc xoay góc nhìn.
• Tự học và thích nghi: Thông qua giao diện lập trình (API) do nhà phát triển độc lập Sean Cole hỗ trợ, các tế bào não đã thể hiện rõ ràng “khả năng học tập hướng đích và thích ứng theo thời gian thực” chỉ trong vòng chưa đầy một tuần.

Tầm nhìn vĩ mô: Không chỉ dừng lại ở thể thao điện tử

Tiến sĩ Kagan thẳng thắn thừa nhận, “bộ não” này hiện tại chơi Doom giống như một người mới lần đầu tiên chạm tay vào bàn phím – nó chưa thể trở thành một nhà vô địch eSports. Tuy nhiên, giá trị cốt lõi nằm ở việc chúng đang thực sự học hỏi. Các tế bào đã biết cách tìm kiếm mục tiêu, ngắm bắn và tự điều chỉnh hành vi.

Thành tựu này khẳng định Cortical Labs đã giải quyết thành công bài toán giao tiếp hai chiều với tế bào não sống trong thời gian thực. Trong tương lai gần, hệ thống CL1 không chỉ nhắm đến việc chinh phục trọn vẹn tựa game Doom, mà còn mở đường cho những ứng dụng vĩ đại hơn như kiểm soát robot phức tạp, nghiên cứu các bệnh lý thần kinh và xây dựng những cỗ máy tiêu thụ năng lượng thấp đến mức tối thiểu so với Trí tuệ Nhân tạo (AI) chạy bằng silicon hiện nay.