Lịch sử trí tuệ nhân tạo AI – Từ giấc mơ cổ đại đến Mùa đông AI lần thứ nhất.

Tóm tắt nội dung bài viết

Trí tuệ nhân tạo (AI) không xuất hiện trong một sớm một chiều. Hành trình của AI trải dài hàng nghìn năm, từ thần thoại cổ đại đến phòng thí nghiệm hiện đại. Bài viết này tóm lược giai đoạn khởi đầu của lịch sử trí tuệ nhân tạo, kéo dài từ trước thế kỷ 20 đến hết thập niên 1970. Nội dung xoay quanh ba cột mốc chính.

• Thứ nhất là những ý tưởng sơ khai về máy móc có trí khôn. Chúng xuất hiện trong thần thoại Hy Lạp, triết học của Aristotle và các phát minh cơ học của Leibniz, Babbage và Ada Lovelace.
• Thứ hai là sự ra đời chính thức của ngành AI. Sự kiện diễn ra tại Hội nghị Dartmouth năm 1956, nơi nhà khoa học John McCarthy lần đầu đặt ra thuật ngữ “Trí tuệ Nhân tạo”. Giai đoạn này chứng kiến hàng loạt chương trình tiên phong như Logic Theorist, ELIZA và SHRDLU.
• Thứ ba là “Mùa đông AI” đầu tiên trong thập niên 1970. Khi đó, nguồn tài trợ sụt giảm mạnh sau báo cáo Lighthill và những kỳ vọng chưa thành hiện thực. Bài viết bổ sung bối cảnh về Alan Turing, phép thử Turing, cùng nhiều dấu mốc bên lề khác.

Các bạ có thể hiểu trọn vẹn bức tranh AI thời kỳ đầu. Đây là phần một trong loạt bài về lịch sử trí tuệ nhân tạo của Góc Nhỏ Sài Gòn. Phần tiếp theo sẽ khám phá sự hồi sinh của AI, làn sóng học sâu và cuộc cách mạng AI tạo sinh hiện nay. Nếu bạn tò mò vì sao AI từng “vấp ngã” trước khi bùng nổ như hôm nay, bài viết dưới đây sẽ cung cấp góc nhìn đầy đủ và dễ theo dõi.

1. Những ý tưởng sơ khai (Trước thế kỷ 20): Giấc mơ về trí thông minh nhân tạo

Thần thoại cổ Hy Lạp, giấc mơ đầu về trí tuệ nhân tạo.

Mầm mống của AI có thể được tìm thấy trong các huyền thoại và truyền thuyết cổ đại. Thần thoại Hy Lạp kể về những bức tượng biết đi của thần Hephaestus. Người máy khổng lồ Talos canh giữ đảo Crete cũng là một hình tượng nổi tiếng. Nhiều automaton (máy tự động) khác còn được mô tả trong các văn tự cổ. Qua đó, có thể thấy con người luôn mơ ước tạo ra những thực thể có khả năng tự động hóa các tác vụ phức tạp. Thậm chí, họ còn kỳ vọng những thực thể ấy mang trong mình một dạng trí thông minh.

Không chỉ Hy Lạp, nhiều nền văn hóa khác cũng có những câu chuyện tương tự. Truyền thuyết Do Thái kể về Golem, một thực thể bằng đất sét được thổi sinh khí. Trong thần thoại Hy Lạp, nhà điêu khắc Pygmalion còn tạo ra bức tượng Galatea rồi cầu mong nàng có sự sống. Đến thế kỷ 12, kỹ sư người Hồi giáo Al-Jazari đã chế tạo nhiều automaton phức tạp. Chúng có thể rót nước, phục vụ đồ uống hoặc chơi nhạc cụ. Những câu chuyện và phát minh này cho thấy khát vọng tạo ra “sự sống nhân tạo” đã tồn tại xuyên suốt lịch sử loài người.

Triết học và trí tuệ nhân tạo.

Trong lĩnh vực triết học, nhà tư tưởng Aristotle đã nghiên cứu về logic và suy luận. Công trình của ông đặt nền tảng cho sự phát triển của các hệ thống dựa trên quy tắc. Đây chính là một trong những hướng tiếp cận ban đầu của AI. Đến thế kỷ 17, Gottfried Wilhelm Leibniz phát triển khái niệm về một bảng chữ cái tư duy, gọi là “characteristica universalis”. Đó là một hệ thống ký hiệu có thể biểu diễn mọi ý tưởng. Hệ thống này còn cho phép suy luận logic một cách cơ học.

Toán học và AI.

Trước đó, vào năm 1642, nhà toán học Blaise Pascal đã chế tạo Pascaline. Đây là một trong những máy tính cơ học đầu tiên trên thế giới. Bản thân Leibniz cũng tự tay chế tạo máy tính Stepped Reckoner. Cỗ máy này có thể thực hiện cả bốn phép tính cơ bản. Chúng tuy đơn giản, nhưng đã gieo mầm cho ý tưởng máy móc có thể “suy nghĩ” thay con người.

Cơ khí và những cổ máy sơ khai đầu tiên

Thế kỷ 19 chứng kiến những bước tiến quan trọng trong lĩnh vực cơ học và toán học. Charles Babbage phát minh ra “Analytical Engine” (cỗ máy phân tích). Đây là một thiết kế máy tính cơ học đa năng. Tuy nhiên, cỗ máy này chưa bao giờ được hoàn thiện trong cuộc đời ông. Ada Lovelace được coi là nữ lập trình viên đầu tiên trên thế giới. Bà đã nhận ra tiềm năng của cỗ máy này không chỉ trong việc tính toán. Theo bà, cỗ máy còn có thể xử lý các ký hiệu và tạo ra những “tác phẩm” khác. Nhận định này đã gợi mở về khả năng tạo ra “trí tuệ” của máy móc.

Trong bản “Ghi chú” (Notes) công bố năm 1843, Ada Lovelace đã viết ra thuật toán đầu tiên dành cho một cỗ máy. Thuật toán này nhằm tính dãy số Bernoulli bằng Analytical Engine. Vì vậy, nhiều người xem bà là lập trình viên máy tính đầu tiên trong lịch sử.

John McCarthy – Cha đẻ của Trí Tuệ Nhân Tạo  

2. Sự ra đời của lĩnh vực AI (1950s): Hội nghị Dartmouth và những kỳ vọng ban đầu

Alan Turing và câu hỏi “Máy có thể suy nghĩ?”

Trước khi thuật ngữ AI ra đời, nhà toán học người Anh Alan Turing đã đặt ra một câu hỏi mang tính bước ngoặt. Năm 1950, ông công bố bài báo “Computing Machinery and Intelligence”. Trong bài báo, Turing đề xuất một phép thử nổi tiếng, sau này được gọi là “Turing Test”. Phép thử này giúp xác định liệu một cỗ máy có thể “suy nghĩ” như con người hay không. Những ý tưởng của Turing đã truyền cảm hứng mạnh mẽ cho các nhà khoa học tại Dartmouth sáu năm sau đó.

Hội nghị Dartmouth năm 1956

Thuật ngữ “Trí tuệ Nhân tạo” chính thức được John McCarthy đặt ra vào năm 1956. Sự kiện diễn ra tại Hội nghị Dartmouth, được coi là cột mốc khai sinh của lĩnh vực này. McCarthy là một nhà khoa học máy tính người Mỹ. Ông đã đóng vai trò trung tâm trong việc định hình và thúc đẩy những nghiên cứu ban đầu về AI. Cùng với Marvin Minsky, Claude Shannon và Allen Newell, ông đã tập hợp các nhà nghiên cứu có chung mối quan tâm. Mối quan tâm chung của họ là xây dựng những cỗ máy có khả năng mô phỏng trí tuệ con người.

Trên thực tế, đề xuất tổ chức hội nghị Dartmouth được bốn nhà khoa học cùng ký tên. Đó là John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester và Claude Shannon. Hội nghị kéo dài khoảng hai tháng, từ giữa tháng 6 đến giữa tháng 8 năm 1956. Ngoài các “kiến trúc sư” chính, sự kiện còn quy tụ nhiều tên tuổi khác. Allen Newell và Herbert Simon đã mang đến chương trình Logic Theorist gây tiếng vang. Arthur Samuel, Ray Solomonoff và Oliver Selfridge cũng là những gương mặt tham dự đáng chú ý.

Những chương trình AI tiên phong

Những năm 1950 và 1960 chứng kiến sự bùng nổ của những nghiên cứu ban đầu đầy hứa hẹn. Các nhà khoa học tập trung phát triển những chương trình có thể giải quyết bài toán logic. Họ cũng hướng đến việc chơi cờ và hiểu ngôn ngữ tự nhiên. Những chương trình này chủ yếu dựa trên các quy tắc và biểu tượng. Một số thành tựu đáng chú ý trong giai đoạn này gồm Logic Theorist, General Problem Solver, ELIZA và SHRDLU. Logic Theorist và General Problem Solver do Newell và Simon phát triển. ELIZA là sản phẩm của Joseph Weizenbaum. Còn SHRDLU do Terry Winograd tạo ra.

Logic Theorist ra đời năm 1956, được xem là chương trình AI đầu tiên trên thế giới. Nó có khả năng tự chứng minh 38 trong số 52 định lý của cuốn Principia Mathematica. ELIZA xuất hiện năm 1966, đóng vai một nhà trị liệu tâm lý trò chuyện cùng người dùng. Dù chỉ dựa trên các mẫu câu đơn giản, ELIZA vẫn khiến nhiều người tin rằng họ đang trò chuyện với một thực thể biết lắng nghe. SHRDLU ra mắt năm 1970, có thể hiểu và thực hiện mệnh lệnh trong một “thế giới khối” mô phỏng. Người dùng có thể yêu cầu SHRDLU di chuyển các khối hình theo lời chỉ dẫn bằng tiếng Anh tự nhiên.

Song song đó, năm 1957, Frank Rosenblatt giới thiệu Perceptron. Đây là một trong những mạng nơ-ron nhân tạo đầu tiên trên thế giới. Perceptron mở ra hướng tiếp cận học máy, khác với lối đi dựa trên quy tắc và biểu tượng.

3. “Mùa đông AI” lần thứ nhất (1970s): Sự suy giảm niềm tin và tài trợ

Tuy nhiên, những kỳ vọng ban đầu dần nhường chỗ cho sự thất vọng. Nguyên nhân là giới hạn của các phương pháp tiếp cận dựa trên quy tắc ngày càng trở nên rõ ràng. Các chương trình AI thời kỳ này gặp nhiều khó khăn. Chúng khó xử lý những vấn đề phức tạp và mang tính thực tế cao.

Năm 1969, Marvin Minsky và Seymour Papert xuất bản cuốn sách Perceptrons. Cuốn sách chỉ ra những giới hạn toán học nghiêm trọng của mạng nơ-ron một lớp. Công trình này khiến nhiều nhà tài trợ mất niềm tin vào hướng nghiên cứu học máy. Vì vậy, phần lớn nguồn lực khi đó chuyển hướng sang các hệ thống dựa trên quy tắc, trước khi chính hướng đi này cũng gặp bế tắc.

Một số yếu tố dẫn đến sự suy giảm niềm tin và tài trợ cho nghiên cứu AI trong những năm 1970.

Giai đoạn này được gọi là “Mùa đông AI” lần thứ nhất. Những nguyên nhân chính bao gồm:

• Sự phức tạp của thế giới thực vượt xa khả năng xử lý của các chương trình khi đó.
• Vấn đề biểu diễn tri thức vẫn chưa có lời giải thỏa đáng.
• Giới hạn về phần cứng khiến tốc độ tính toán không theo kịp tham vọng nghiên cứu.
• Những lời hứa suông từ giới nghiên cứu khiến các nhà tài trợ dần mất kiên nhẫn.
• Báo cáo Lighthill (1973) của Sir James Lighthill, một nhà toán học người Anh, đánh giá tiêu cực về tiến độ nghiên cứu AI.

Báo cáo này đã dẫn đến việc cắt giảm đáng kể ngân sách cho lĩnh vực AI ở Anh.

Không chỉ ở Anh, nước Mỹ cũng chứng kiến làn sóng cắt giảm tương tự. Từ năm 1966, báo cáo ALPAC đã kết luận nghiên cứu dịch máy không đạt kỳ vọng. Kết quả là nguồn tài trợ cho lĩnh vực này gần như bị đóng băng. Đến năm 1969, Tu chính án Mansfield tại Mỹ cũng siết chặt ngân sách nghiên cứu quốc phòng mang tính hàn lâm, trong đó có AI. Những sự kiện này cộng hưởng với báo cáo Lighthill. Kết quả là “mùa đông AI” lan rộng ở cả hai bờ Đại Tây Dương.

4. Lời kết của phần 1

Giai đoạn đầu của lịch sử AI là một thời kỳ đầy nhiệt huyết và những khám phá tiên phong. Những ý tưởng ban đầu về trí thông minh nhân tạo được khơi dậy từ giấc mơ cổ đại. Chúng tiếp tục được nuôi dưỡng bởi những tiến bộ khoa học đầu thế kỷ 20. Cuối cùng, các ý tưởng ấy đã hiện thực hóa bằng sự ra đời chính thức của ngành AI vào giữa thế kỷ 20. Tuy nhiên, việc mô phỏng sự phức tạp của trí tuệ con người không hề đơn giản. Những giới hạn về công nghệ khi đó cũng chưa cho phép AI tiến xa hơn. Hai yếu tố này đã dẫn đến giai đoạn “Mùa đông AI” đầu tiên. Đây là lời nhắc nhở rằng con đường phát triển AI sẽ không chỉ toàn hoa hồng.

Dù vậy, mùa đông không kéo dài mãi mãi. Sang thập niên 1980, làn sóng hệ thống chuyên gia (expert systems) đã giúp AI hồi sinh mạnh mẽ. Rồi lĩnh vực này lại trải qua một mùa đông thứ hai, trước khi học sâu (deep learning) và AI tạo sinh làm thay đổi cả thế giới. Hành trình đầy thăng trầm ấy sẽ được Góc Nhỏ Sài Gòn tiếp tục kể trong Phần hai của loạt bài này.

Tài liệu tham khảo

1. Britannica – “History of artificial intelligence”: bài viết tổng hợp toàn diện các dấu mốc trong lịch sử AI, từ Turing đến kỷ nguyên hiện đại. https://www.britannica.com/science/history-of-artificial-intelligence
2. IBM Think – “The History of Artificial Intelligence”: dòng thời gian chi tiết cùng phân tích chuyên sâu về từng giai đoạn phát triển của AI. https://www.ibm.com/think/topics/history-of-artificial-intelligence
3. Xem tiếp phần 2. Lịch sử trí tuệ nhân tạo AI – Bừng tỉnh sau giấc ngủ đông kéo dài vài thập kỷ.

Góc Nhỏ Sài Gòn tổng hơp và biên tập.