Robot hình người là sự lựa chọn kém hiệu quả, vì sao cả thế giới vẫn lao vào để nghiên cứu chế tạo ra?

[trungthuc]

Hãy tưởng tượng ra, sau một ngày bạn đi làm về mệt mỏi, vừa mở cửa nhà, thấy có một robot bước ra chào đón bạn. Hai chân, hai tay, chuyển động tuy chưa thật sự hoàn hảo nhưng đủ tự nhiên để bạn nhận thấy ra: nó được thiết kế để giống như con người. Nó còn nói thêm rằng, bữa tối đã sẵn sàng.
Nghe giống như phim khoa học viễn tưởng? Không hẳn đâu. Những cỗ máy như vậy đang được chế tạo ra ngay trong lúc này.

(Minh họa)
Và điều thú vị là về mặt kỹ thuật thuần túy, robot hình người gần như không phải sự lựa chọn tối ưu.
Robot bánh xe di chuyển nhanh và ổn định hơn. Cánh tay robot công nghiệp chính xác hơn rất nhiều. Robot bốn chân có thể vượt qua địa hình phức tạp tốt hơn. Còn cấu trúc với hai chân, thứ tạo nên dáng đứng của con người, lại là một trong những cơ chế khó điều khiển nhất trong hệ thống robotics.

Robot chó với 4 chân linh động
Vậy thì, tại sao người ta vẫn đổ hàng tỷ USD vào việc chế tạo robot trông giống chính mình?
Câu trả lời không chỉ nằm trong kỹ thuật. Nó nằm ở giá trị kinh tế, trí tuệ nhân tạo, tâm lý học và cả cách thức xã hội loài người được hình thành và xây dựng lên.

Thế giới này vốn được thiết kế dành cho con người
Toàn bộ hạ tầng của nhân loại được xây dựng xoay quanh cơ thể con người: chiều cao bàn ghế, tay nắm cửa, cầu thang, phương tiện giao thông, dụng cụ cầm tay,...
Một robot khi bước vào thế giới này không chỉ phải hoàn thành nhiệm vụ được giao phó, mà còn phải tương thích với môi trường vật lý đã từng tồn tại hàng trăm năm qua.

(Minh họa)
Trong robotics, có khái niệm gọi là "mức độ tương thích giữa hình dạng cơ thể và môi trường" ("environment compatibility"), một dạng hình thái cơ thể nếu càng phù hợp với môi trường, chi phí cho triển khai sẽ càng thấp. Nếu một robot có thể mở cửa, leo cầu thang, cầm chảo, vặn ốc bằng chính những dụng cụ mà con người đang sử dụng, chúng ta không cần cho tái thiết kế lại toàn bộ thế giới cho nó.
Nói đơn giản hơn, sẽ rẻ hơn khi làm ra một cỗ máy giống người, hơn là tái thiết kế cả hành tinh cho máy móc.

Đó là lý do vì sao mà các dự án về robot hình người như Optimus của Tesla hay Atlas của Boston Dynamics lại thu hút sự chú ý lớn: chúng được thiết kế ra với tham vọng hoạt động ngay trong môi trường của con người, thay vì trong những không gian chuyên biệt.

Robot chuyên dụng tuy thắng về hiệu năng nhưng thua về tính cách linh động
Trong nhà máy, cánh tay robot kỹ nghệ có thể thực hiện công việc hàn chính xác đến từng milimet. Trong kho hàng, robot tự hành với bánh xe được tối ưu hóa tốc độ và năng lượng. Những hệ thống này tỏ ra rất hiệu quả, nhưng chỉ trong phạm vi nhiệm vụ đã được thiết kế lập trình sẵn.

Con người thì sẽ ngược lại. Chúng ta không phải là sinh vật tối ưu cho bất cứ công việc nào. Nhưng chúng ta làm được rất nhiều việc ở mức "đủ tốt".
Chính khả năng đa dạng này mới có giá trị kinh tế khổng lồ.
Một robot hình người với bàn tay tương tự như con người có thể cho sử dụng ngay các dụng cụ hiện có: búa, tua vít, máy khoan, thậm chí thiết bị trong nhà bếp. Thay vì cho thiết kế một robot riêng cho từng nhiệm vụ, người ta hi vọng sẽ tạo ra một nền tảng chung có thể thích nghi với nhiều loại công việc khác nhau.

Về mặt chiến lược, đây giống như sự khác biệt giữa một thiết bị chỉ làm được một việc và một chiếc smartphone, thứ có thể làm thay thế cho hàng chục ứng dụng khác.

AI học từ con người và cơ thể giống người sẽ giúp cho việc học dễ dàng hơn
Trí tuệ nhân tạo hiện đại không chỉ dựa vào việc lập trình theo thủ công mà còn dựa vào học hỏi từ số liệu, đặc biệt là "học cách bắt chước" (imitation learning).
Nguồn số liệu về các hành vi phong phú nhất trên thế giới chính là… từ con người. Hàng tỷ video ghi lại cách thức chúng ta nấu ăn, sửa đồ, lắp ráp, sử dụng công cụ. Nếu robot có cấu trúc cơ thể tương tự như con người, việc chuyển giao kỹ năng từ số liệu con người sang robot sẽ trở nên tự nhiên, dễ dàng hơn.

Một chứng minh rõ ràng đến từ cuộc nghiên cứu "One-Shot Imitation from Watching Videos" của nhóm chuyên gia ở Berkeley Artificial Intelligence Research (BAIR). Trong nghiên cứu này, các khoa học gia cho thấy robot có thể học một nhiệm vụ mới chỉ qua việc quan sát một video về con người đang thực hiện nhiệm vụ đó mà không cần được cho lập trình chi tiết từng bước.
Ý tưởng cốt lõi ở đây là thay vì dạy robot qua mã lệnh, người ta cho nó "xem" qua cách thức con người đang làm và để cho hệ thống học cách phản xạ ra hành động đó sang cơ thể của mình.
Nhưng quá trình phản xạ này không hề đơn giản. Nếu cấu trúc robot khác xa con người, hệ thống phải cho giải đáp một bài toán phức tạp: chuyển đổi từ sự chuyển động tay người sang một cơ chế hoàn toàn khác. Ngược lại, nếu robot có khớp, tay và phạm vi vận động tương đồng, việc chuyển giao trở nên trực tiếp và ít tốn số liệu hơn để huấn luyện hơn.

One-Shot Imitation from Watching Videos – The Berkeley Artificial Intelligence Research Blog
Cơ thể càng giống → phản xạ chuyển động càng đơn giản → quá trình huấn luyện đạt hiệu quả tốt hơn.
Nếu robot có hình dạng hoàn toàn khác, mọi hành vi của con người phải được "cho dịch" lại từ đầu — một bài toán phức tạp hơn nhiều.

Chúng ta luôn tin vào những thứ trông giống mình
Có một yếu tố khác không thuần kỹ thuật: tâm lý học.
Con người có xu hướng "nhân cách hóa" (anthropomorphism) mọi thứ hiên diện chung quanh. Khi một vật thể có đôi mắt, có khuôn mặt, có cử động giống như chúng ta, não bộ tự động sẽ kích thích cơ chế xã hội, giúp cho chúng ta phản ứng với nó như với một cá thể.

Một robot có hình dạng giống người dễ tạo cảm giác gần gũi và tin tưởng nhiều hơn, đặc biệt trong các lĩnh vực như chăm sóc người già, giáo dục hay dịch vụ khách hàng. Ví dụ như robot Pepper của SoftBank Robotics được thiết kế ra rõ ràng để tương tác cảm xúc với con người.

(Minh họa)
Tuy nhiên, sự giống nhau này cũng có vài rủi ro. Hiện tượng "Uncanny Valley" do chuyên gia nghiên cứu Masahiro Mori đề xuất cho thấy: khi một cỗ máy gần giống con người nhưng chưa vận động hoàn toàn tự nhiên, có thể tạo cảm giác khó chịu. Điều đó khiến cho việc thiết kế robot hình người không chỉ là bài toán về kỹ thuật, mà còn là bài toán về thẩm mỹ và tâm lý học.
Nhưng hiện tượng này có một ranh giới rất kỳ lạ.
Năm 1970, chuyên gia nghiên cứu Mori đưa ra khái niệm "thung lũng kỳ quặc" ("Uncanny Valley") . Ông quan sát thấy rằng khi một cỗ máy ngày càng giống con người, mức độ cảm tình của chúng ta sẽ tăng lên cho đến một điểm nhất định nào đó.
Khi vượt qua điểm đó, nếu sự giống nhau chưa được hoàn hảo, cảm giác thân thiện đột ngột bị sụp xuống và biến thành nỗi khó chịu, thậm chí ghê rợn.

Biểu đồ của Mori mô tả ra một "thung lũng kỳ quặc":
- Robot trông rõ ràng là máy → chúng ta thấy ổn.
- Robot hơi giống người → chúng ta thấy thú vị.
- Robot gần như là người nhưng ánh mắt cứ đơ ra, da thiếu nét tự nhiên, chuyển động hơi lệch → chúng ta thấy bất an.
Vì sao lại như vậy? Có nhiều giả thuyết:
- Xung đột về nhận thức: Não bộ không biết nên xử lý đối tượng này như là người hay máy móc thuần túy.
- Tín hiệu về bệnh lý: Những sự chuyển động bất thường gợi liên tưởng đến bệnh tật hoặc tử thi.
- Sai lệch trong kỳ vọng xã hội: Khi một thứ trông giống con người, chúng ta kỳ vọng hành vi của nó phải hoàn toàn tự nhiên. Chỉ một sai lệch nhỏ cũng dễ bị cho phóng đại.
Điều này tạo ra một nghịch lý thú vị:
Robot càng giống người → càng dễ được tin tưởng.
Nhưng nếu chưa đủ hoàn hảo → lại càng dễ gây phản cảm.
Đó là lý do nhiều công ty cố tình thiết kế robot "vừa đủ nét người", thay vì cố làm chúng trông hoàn toàn như con người thật. Ví dụ như robot Pepper của SoftBank Robotics có hình dáng thân thiện, nhưng không cố giả làm con người thực sự.

"Uncanny Valley" do vậy không chỉ là vấn đề về thẩm mỹ. Nó là sự giới hạn tâm lý mà kỹ thuật phải vượt qua hoặc né tránh.
Và nếu một ngày robot có thể vượt qua hoàn toàn "thung lũng kỳ quặc" đó, lúc đó chúng ta sẽ không còn phân biệt được máy và người qua cảm giác trực quan…

Tham vọng lớn hơn một cỗ máy
Những người như Elon Musk từng gợi ý rằng robot hình người có thể cho nhân bản năng suất làm việc của nhân loại. Một cá thể có thể nắm sở hữu nhiều "phiên bản làm việc" của chính mình, từ nhẹ đến nặng, từ đơn giản đến nguy hiểm.
Nếu viễn cảnh đó xảy ra, điều đó không chỉ làm thay đổi thị trường nhân công, mà sẽ đặt ra những câu hỏi về kinh tế, phân phối giá trị, và cả bản sắc của con người.
Robot hình người do vậy không chỉ đơn thuần là dụng cụ máy móc. Nó là tham vọng cho mở rộng khả năng của loài người vượt ra khỏi giới hạn sinh học.