HI SA (HS)
"Neural Network" không phäi là tên cûa m¶t h thÓng kinh låc Çin tº (Local Area Network, LAN). "Neural Network" dùng Ç chÌ cho h thÓng hoåt Ƕng cûa thÀn kinh qua các t bào ÇÜ®c mnh danh là "Neuron" (NÖ-rông). Nu Çi sâu vào chi tit kÏ thuÆt ta së thÃy nh»ng anh chàng neuron này có nh»ng tính chÃt tÜÖng t¿ nhÜ nh»ng huyt Çåo cûa Á ñông chúng ta. Trong b¶ não cûa m¶t ngÜ©i trܪng thành có t§i 100 t (billion) t bào neuron này. S¿ thông minh lanh lË cûa chúng ta nh© vào tính chÃt cûa h thÓng neuron này Çây, ÇÜ®c gi là "neural network" (h thÀn kinh).
NhÜ vÆy, các bån ch¡c së t¿ hÕi v s¿ liên quan gi»a h thÀn kinh này v§i ngành Çin toán ngày nay. Trong thÆp niên 40, bên cånh s¿ phát trin cûa ngành Çin toán, con ngÜ©i muÓn ch tåo m¶t b¶ máy có trí thông minh nhÜ chúng ta, mà ngày nay ÇÜ®c coi là ngành "Artificial Intelligence" (Trí Thông Minh Nhân Tåo). Nh© vào "McCulloch-Pitt Neuron" m¶t kin trúc Çin toán m§i ra Ç©i, kin trúc này Çã d¿a vào kÏ thuÆt hoåt Ƕng cûa các anh chàng neuron, và ÇÜ®c gi là "Neural Network", nu dÎch ra là h thÀn kinh không thôi thì chúng ta rÃt dÍ bÎ hiu lÀm nên HS tåm dÎch là "Çin toán h thÀn kinh".
Các bån ch¡c së ngåc nhiên vì nghï r¢ng, cÃu trúc Çin toán h thÀn kinh Çã ÇÜ®c khai phá tØ thÆp niên 40 t§i bây gi© là hÖn 50 næm (nºa th k) mà sao bån không h nghe thÃy nói t§i. ChÌ m§i gÀn Çây bån m§i thÃy các báo chí kÏ thuÆt Òn ào nói v kÏ thuÆt Çin toán thÀn kinh h này. Và bån nghï nó phäi tin xa l¡m chÙ. NhÜ vÆy l do gì khin ngành kÏ thuÆt này chÆm chåp th?
MuÓn tìm hiu v kin trúc cûa Çin toán h thÀn kinh, trܧc ht chúng ta phäi tìm hiu v s¿ hoåt Ƕng cûa b¶ máy tính toán trong b¶ não chúng ta vì Çây chính là yu tÓ chính trong vic tåo ra m¶t h thÓng kÏ thuÆt có trí thông minh nhân tåo.
Theo kin trúc cæn bän cûa h thÓng Çin toán xÜa, vic tåo ra m¶t trí thông minh nhân tåo có phÀn khó khæn vì s¿ gi§i hån h thÓng này. TÃt cä các s¿ phân tích trong h thÓng "data processing" Ç ÇÜa Çn m¶t kt luÆn hay m¶t quyt ÇÎnh cho m¶t vÃn Ç Çu ÇÜ®c "program" trܧc. NhÜ vÆy mi qui ÇÎnh Çu phäi d¿a vào ngÜ©i vit "program", và h cÀn phäi có kin thÙc v mi vÃn Ç. ThÜ©ng vic giäi bÃt cÙ m¶t vÃn Ç gì cÛng Çu có ba giai Çoån.
ThÙ nhÃt, tÃt cä các d» kin Ãn ÇÎnh trong m¶t vÃn Ç còn ÇÜ®c gi là b¶ d» kin (data set) cÀn phäi ÇÜ®c Ç¥t ra và Ãn ÇÎnh rõ ràng. ThÙ nhì, tÃt cä các phÜÖng trình dùng cho vic phân tích b¶ d» kin này cÛng phäi ÇÜ®c quy ÇÎnh. Và thÙ ba, mi dÎch vø và hoåt Ƕng d¿a vào b¶ d» kin Ç Çiu khin h thÓng cho vÃn Ç. TÃt cä các vÃn Ç Çu có bän chÃt và lãnh v¿c khác nhau, nhÜng s¿ phân tích và quyt ÇÎnh trong nh»ng vÃn Ç Çu d¿a vào ba yu tÓ trên. Ba yu tÓ này là ba yu tÓ rÃt cæn bän trong m¶t h thÓng ÇÜ®c gi là "axiomatic" (axiomatic system, d¿a trên tính chÃt phân tích và quyt ÇÎnh cûa mi vÃn Ç).
NhÜ vÆy bån thÃy muÓn thit k m¶t h thÓng thông minh nhân tåo có th giäi bÃt cÙ m¶t vÃn Ç gì. H thÓng này không ÇÜ®c ÇÖn giän và cÀn cä triu "program" khác nhau, vì vÆy các nhà khoa hc tin r¢ng cách hay nhÃt là chúng ta thit k m¶t h thÓng có cÖ cÃu hoåt Ƕng tÜÖng t¿ nhÜ b¶ óc cûa chúng ta.
S¿ nhÆn thÙc trong b¶ óc chúng ta Çu d¿a vào cÖ cÃu hoåt Ƕng cûa các t bào nÖ-rông. Các t bào nÖ-rông có dång nhÜ rÍ cây. NÖ-rông có rÃt nhiu loåi và dång thÙc khác nhau, nhÜng cÃu trúc cæn bän cûa m¶t nÖ-rông có bÓn phÀn "Motor neuron" (nÖ-rông Ƕng cÖ), "spinal cord", "sensory neuron" (nÖ-rông cäm nhÆn), và "end organ" (bao gÒm các synapses, nÖi mang nhim vø b¡n các tín hiu Ç truyn tin Çi). CÃu trúc cÛng nhÜ nghiên cÙu và tìm hiu v hoåt Ƕng cûa các nÖ-rông là m¶t vÃn Ç rÃt sâu r¶ng. Çây, chúng ta chÌ cÀn bit nh»ng vÃn Ç tÜÖng quan trong vic thit k m¶t b¶ máy Çin toán h thÀn kinh. Các chui nÖ-rông ÇÜ®c nÓi v§i nhau nhÜng låi không dính vào v§i nhau. Mi d» kin tín hiu ÇÜ®c thuyên chuyn qua låi gi»a các nÖ-rông qua phÀn "end organ".
TÃt cä træm t t bào nÖ-rông này ÇÜ®c nÓi lin v§i nhau nhÜ h thÓng kinh låc (network) tåo thành s¿ thông minh cûa mi ngÜ©i chúng ta. S¿ sáng tåo, tim thÙc, hành Ƕng, suy nghï, trí nh§.. Çu tØ Çây xuÃt ra. Mi d» kin hình änh, âm thanh và nh»ng cäm nhÆn khác ÇÜ®c tip nhÆn, tØ Çây tÃt cä các d» kin này ÇÜ®c lc låi, hc hÕi, so sánh v§i kinh nghim trܧc Ç Çi Çn m¶t kt luÆn, và quy ÇÎnh cho m¶t hành Ƕng ÇÜ®c thi hành tùy theo s¿ Ãn ÇÎnh cûa b¶ não.
ñi sâu vào nh»ng phÜÖng thÙc suy luÆn và làm vic cûa b¶ não. Nó có th nhÆn các d» kin và uyn chuyn tính toán Ç Çáp Ùng v§i nh»ng bài toán khó khæn, mà Çôi khi m¶t b¶ máy Çin toán tÓi tân nhÃt lÃy cä gi© ho¥c ngày, næm Ç giäi, có khi còn không giäi ra ÇÜ®c " Bån ngåc nhiên và hÕi "Có thÆt không? Sao máy tính c¶ng, trØ, nhân, chia làm toán lË hÖn chúng ta mà."
ñúng vÆy, nu lÃy m¶t "Program" v§i nh»ng qui luÆt rõ ràng v§i m¶t phÜÖng thÙc Ãn ÇÎnh thì chúng ta së chÆm hÖn máy móc rÃt nhiu. Vì nh»ng phän Ùng và s¿ thuyên chuyn các tín hiu qua các t bào nÖ-rông chÆm hÖn các tín hiu Çin trong các b¶ máy Çin tº. NhÜng nu lÃy m¶t vÃn Ç cÀn có s¿ nhÆn thÙc (Perception) và ÇÎnh Çoåt thì chúng ta mau lË và tài tình hÖn tÃt cä nh»ng b¶ máy Çin toán tÓi tân nhÃt hin nay. ñó là nh© khä næng hc hÕi, suy xét, phÓi h®p các d» kin sai sÓ Ç uyn chuyn thay Ç°i phÜÖng thÙc hÀu giäm thiu s¿ sai lÀm tÓi Ça rÒi Çi Çn m¶t kt luÆn cho bài toán.
Thí dø lÃy hai vÆt th, v§i s¿ quan sát và so sánh, trong khoänh kh¡c chúng ta có th Çi Çn kt luÆn hai vÆt Çó hoàn toàn khác nhau, hoàn toàn giÓng nhau, ho¥c ÇÒng dång v§i nhau nhÜng khác v kích thܧc. ñ Çi Çn kt luÆn này m¶t b¶ máy Çin toán tÓi tân nhÃt phäi ÇÜ®c trang bÎ nh»ng "programs" phÙc tåp Ç ÇÜÖng ÇÀu v§i bài toán loåi này, và nó cÛng phäi mÃt m¶t th©i gian dài Ç Çi Çn cùng m¶t kt luÆn nhÜ chúng ta, Çôi khi còn không kim ra n»a. Bån thº tܪng tÜ®ng bài toán là m¶t trò chÖi xp Ç¥t nh»ng ming "puzzles" cûa m¶t tÃm hình ho¥c bài toán cho m¶t vÆt th ba chiu thì b¶ máy Çin toán ch¡c phäi chåy Çn Ƕ xì hÖi và bÓc khói.
Chính khä næng nhÆn thÙc (perception), nhÃt là khä næng hc hÕi Çã làm các nhà khoa hc gia muÓn thit k m¶t b¶ máy có cÃu trúc "kinh låc" cûa nÖ-rông v§i hy vng có ÇÜ®c m¶t máy Çin toán thÀn kÿ nhÜ b¶ óc cûa chúng ta. Nh»ng thÃt båi trܧc thÆp niên 60 do s¿ phÙc tåp cûa b¶ não và s¿ hiu bit gi§i hån v các hoåt Ƕng cûa b¶ não cùng lúc tin dành cho cu¶c nghiên cÙu cûa chÜÖng trình này Çã cån khin cho công cu¶c phát trin v Çin toán h thÀn kinh bÎ ngØng låi. Mãi cho t§i næm 2026, hai nhà nghiên cÙu Marvin Minsky và Seymour Papert cûa M.I.T. cho xuÃt bän quyn sách nhan Ç "Perceptrons". N¶i dung nói v s¿ nhÆn thÙc (Perception) trong kin trúc cûa ThÀn Kinh H (h thÓng Neural Network Architectures). S¿ kin này Çã khÖi mào låi vÃn Ç ñin toán h thÀn kinh, vào gi»a thÆp niên 80 tåi "Caltechs Physics of Computation Lab", ông Carver Mead b¡t ÇÀu Ç xܧng ra nh»ng cÃu trúc cæn bän cho måch Çin nÖ-rông nhân tåo. Sau mÜ©i næm nghiên cÙu nh© vào kÏ thuÆt hin Çåi Ç vÜ®t qua mi khó khæn và trª ngåi, ông Mead v§i anh Chris Diorio, kÏ sÜ thit k (Design Engineer) Çã thành công trong vic thit k m¶t måch Çin nhái tåo (emulate) phÀn "suy tܪng" (thinking) trong b¶ óc, ting khoa hc gi là "Cerebral Cortex" " ñây là phÀn phÙc tåp nhÃt cûa b¶ óc. Måch Çin này có cÃu trúc cûa nh»ng "transistor" (træn sít to) mnh danh là "Mushy Transistor" dùng Ç "simulate" s¿ hoåt Ƕng "Synapse" cûa t bào nÖ-rông.
V§i nh»ng kt quä khä quan cûa nhiu lãnh v¿c kÏ thuÆt khác chúng ta thÃy nh»ng áp døng l®i ích cho Ç©i sÓng cûa con ngÜ©i " Và t¿ hÕi nó có th thay th ÇÜ®c cho b¶ óc cûa chúng ta?
Có lë vic Ùng døng nhiu nhÃt là trong vic nhÆn ÇÎnh hình (Pattern Recognition). Trong vic nhÆn m¥t ch», tìm ÇÜ©ng trong ha ÇÒ thành phÓ v.v... NhÆn m¥t ch» coi vÆy chÙ rÃt là phÙc tåp " bån t¿ hÕi xem tåi sao bån nhìn m¶t ch» "A" ª bÃt cÙ hiu ch» nào ho¥c ch» vit cûa bÃt cÙ ai, mà bån nhÆn ra là ch» "A". ñÓi v§i bån có lë rÃt dÍ nhÜng ÇÓi v§i b¶ máy låi là m¶t công vic c¿c kÿ khó khæn. Lë dï nhiên bån có th làm li, và b¶ máy cÛng th nhÜng cái hay là bån và b¶ máy Çu hc hÕi ÇÜ®c li lÀm cûa mình Ç tránh Çi cho lÀn t§i.
Trong kÏ thuÆt xe hÖi. Hãng volvo Çã dùng m¶t "programs" áp døng kÏ thuÆt "ñin toán h thÀn kinh" Ç nghe ting máy n° qua m¶t "microphone", dùng âm thanh Ç phân tích và kim ra ch hÜ cûa máy xe.
Ngay cä trong h thÓng tin båc, First U.S.A. Bank Çã dùng kÏ thuÆt này Ç kim ra nh»ng kÈ lØa Çäo trong vic dùng credit card Ç thuyên chuyn tin bÃt h®p pháp.
NhÜ ª trên nói v "Pattern Recognition" v§i kÏ thuÆt này, hãng "Mitshubishi Electric" cûa NhÆt Çã vit program Ç nhÆn ra 200 m¥t ch» "Alphabet" v§i t l 95 phÀn træm Çúng.
Không nh»ng th "Wallace " Athony Investment Management" m¶t hãng "khuyn giäi ÇÀu tÜ" (Investment Advisory) Çã dùng kÏ thuÆt program này Ç tiên Çoán v nh»ng thÎ trÜ©ng kinh t v.v...
Hin nay kÏ thuÆt Çin toán h thÀn kinh ÇÜ®c phÓi h®p v§i kÏ thuÆt "luÆn l mù m©" hay "LuÆn l giao thoa" (Fuzzy Logic " Trong bài "Toán hc vô thÙc" cûa H.S. trܧc có nói qua v s¿ áp døng cûa kÏ thuÆt này). Sª dï gi là "LuÆn l giao thoa", vì tính chÃt nºa chØng xuân cûa nó. Trång thái này không ÇÜ®c Ãn ÇÎnh rõ. Ch£ng hån khi ta nói "Ãm" ho¥c "âm Ãm", ch» này không ÇÎnh rõ trång thái cûa nhit Ƕ, và Çôi khi nó còn tùy vào môi trÜ©ng chung quanh. Trong con ngÜ©i ÇÀy rÅy nh»ng giao thoa luÆn l, nên rÃt phù h®p v§i tính chÃt kÏ thuÆt cûa Çin toán h thÀn kinh. Do Çó, vic phÓi h®p kÏ thuÆt luÆn l giao thoa v§i Çin toán h thÀn kinh hÙa hËn m¶t bܧc tin khá quan trng trong ngành trí thông minh nhân tåo (Artificial Intelligence " ÇÜ®c gi t¡t là AI).
Nói v áp døng cûa ñin toán h thÀn kinh thì tràng giang Çåi häi, m¶t trong nh»ng kÏ thuÆt và ÇÀy hÙa hËn cûa th k thÙ 21 s¡p Çn. Tuy vÆy nó không th hoàn toàn thay th cho b¶ óc cûa chúng ta ÇÜ®c, nhÜng nó là chìa khóa chû yu giúp chúng ta mª nh»ng cánh cºa khoa hc trng yu trong tÜÖng lai. V§i s¿ tin b¶ cûa khoa hc hin nay liu các b¶ óc cûa loài ngÜ©i có th hc và bành trܧng kÎp v§i sÓ lÜ®ng kÏ thuÆt thæng tin nhiu và mau lË nhÜ vÆy?
Chú thích: Nh»ng d» kin và chi tit kÏ thuÆt ÇÜ®c nghiên cÙu và d¿a trên các tài liu cûa trong sÓ Ç¥c bit "Mind and Brain" cûa tÆp san "SCIENTIFIC AMERICAN" (tháng chín 2026), tÆp kÏ thuÆt "ARTIFICIAL INTELLIGENCE", sách "The Physiology of Nerve Cells", sách "Computer Sementics", sách "Intelligent System: Applications and Analysis" báo kÏ thuÆt "Electronic Engineering TIMES". Các danh tØ kÏ thuÆt ÇÜ®c Ç¥t ra theo tính chÃt cûa mi danh tØ. Hy vng tÜÖng lai chúng ta có th ÇÒng nhÃt trong vic Ãn ÇÎnh các ch» kÏ thuÆt m§i.