Đột phá AI: Hệ thống phản ứng nhanh hơn não người cho xe tự lái và robot

Thời gian phản ứng chậm hơn của máy móc so với não người từ lâu đã là mối lo ngại an toàn nghiêm trọng trong các lĩnh vực như xe tự lái, robot và máy bay không người lái. Ví dụ, một xe tự lái chạy ở tốc độ 80 km/h sẽ mất 0,5 giây để phản ứng với chướng ngại phía trước, trong khi não người chỉ cần 0,15 giây. Điều này đồng nghĩa chiếc xe có thể đi thêm 13 mét mới dừng lại, tạo ra rủi ro tai nạn cao.

Giải pháp từ nghiên cứu quốc tế

Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu đến từ Anh, Trung Quốc đại lục, Hồng Kông, Saudi Arabia và Mỹ đã công bố đột phá trong tạp chí khoa học Nature Communications. Họ phát triển một hệ thống phản ứng nhanh hơn, mô phỏng cơ chế thị giác của con người để giải quyết vấn đề này.

Đồng tác giả Gao Shuo, phó giáo sư tại Trường Kỹ thuật Thiết bị và Quang điện tử thuộc Đại học Beihang, cho biết: “Phương pháp của chúng tôi cho thấy tốc độ tăng 400%, vượt qua mức hiệu suất của con người trong khi vẫn duy trì hoặc cải thiện độ chính xác.” Ông nhấn mạnh rằng hệ thống không thay thế hoàn toàn camera hiện có, mà sử dụng các mô-đun phần cứng bổ sung để giúp thuật toán thị giác máy tính chạy nhanh gấp 4 lần.

Cơ chế hoạt động tiên tiến

Trọng tâm của nghiên cứu là một phần cứng vận hành theo cơ chế “lọc trước rồi xử lý sau”, sử dụng chip phát hiện chuyển động có độ nhạy cao. Phần cứng này có ba khả năng chính:

Phát hiện thay đổi hình ảnh chỉ trong 100 micro giây, nhanh hơn nhiều so với khả năng cảm nhận của con người.
Lưu giữ thông tin chuyển động trong hơn 10.000 giây.
Hoạt động hơn 8.000 chu kỳ mà hiệu suất không suy giảm.

Sau khi ghi nhận một khung hình, hệ thống bỏ qua toàn bộ hình ảnh và chỉ ghi nhận các thay đổi quan trọng. Tất cả vật thể chuyển động được đánh dấu và chuyển cho thuật toán thị giác tiêu chuẩn để phân tích chi tiết. Quy trình này nhanh hơn hơn 10 lần so với phương pháp truyền thống.

Kết quả thử nghiệm ấn tượng

Nhóm đã thử nghiệm hệ thống trong nhiều tình huống thực tế, bao gồm lái xe tự động, điều hướng drone và vận hành cánh tay robot. Kết quả cho thấy:

Phần cứng xử lý dữ liệu chuyển động nhanh hơn 4 lần so với thuật toán tiên tiến hiện nay.
Khả năng phát hiện nguy cơ khi lái xe tăng 213,5%.
Khả năng gắp vật của cánh tay robot tăng 740,9%.

Trong thử nghiệm thực tế, hiệu suất hệ thống giảm nhẹ nhưng vẫn vượt các hệ thống lái tự động trước đó. Mức cải thiện khoảng 0,2 giây có thể rút ngắn quãng đường phanh 4,4 mét đối với xe chạy ở tốc độ 80 km/h. Ông Gao nhận định: “Trong một tai nạn giao thông, 4 mét này có thể quyết định xảy ra va chạm hay không.”

Ứng dụng và triển vọng tương lai

Đối với drone cỡ nhỏ, hệ thống giúp rút ngắn thời gian phản ứng ít nhất 1/3, cải thiện đáng kể độ bền và hiệu suất hoạt động. Ông Gao cho biết dự án sẽ thúc đẩy hợp tác sâu hơn với các doanh nghiệp ô tô và drone Trung Quốc, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống.

Nghiên cứu này không chỉ giải quyết lo ngại an toàn nền tảng mà còn đặt nền móng cho sự phát triển của AI trong tương lai, hứa hẹn mang lại những tiến bộ vượt bậc cho công nghệ tự động hóa.