Thứ hai 07/07/2025 03:37Thứ hai 07/07/2025 03:37 Hotline: 0326.050.977Hotline: 0326.050.977 Email: toasoan@tapchihuucovietnam.vnEmail: [email protected]

Tag

Học sâu trong trí tuệ nhân tạo - Cốt lõi của cuộc cách mạng AI

Tăng
aa
Giảm
Chia sẻ Facebook
Bình luận
In bài viết
Học sâu (Deep Learning), một nhánh cốt lõi của học máy (Machine Learning) và trí tuệ nhân tạo (AI), đang là động lực chính thúc đẩy những tiến bộ vượt bậc trong nhiều lĩnh vực. Lấy cảm hứng từ cấu trúc và chức năng của bộ não con người, học sâu sử dụng các mạng nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Networks - ANNs) với nhiều lớp ẩn (hidden layers) để phân tích và trích xuất các đặc trưng phức tạp từ lượng lớn dữ liệu. Khả năng tự động học hỏi các biểu diễn dữ liệu ở nhiều mức độ trừu tượng đã giúp học sâu vượt trội trong nhiều tác vụ mà các phương pháp học máy truyền thống gặp khó khăn.
Học sâu trong trí tuệ nhân tạo - Cốt lõi của cuộc cách mạng AI
Ảnh minh họa

Mô hình học sâu hoạt động dựa trên các mạng nơ-ron sâu (Deep Neural Networks - DNNs), cấu trúc này bao gồm nhiều lớp nơ-ron kết nối với nhau. Mỗi nơ-ron trong mạng nhận đầu vào từ các nơ-ron ở lớp trước, thực hiện một phép tính phi tuyến tính và truyền kết quả đến các nơ-ron ở lớp tiếp theo. Quá trình học diễn ra bằng cách điều chỉnh các trọng số (weights) của các kết nối giữa các nơ-ron dựa trên dữ liệu huấn luyện, sao cho mạng có thể đưa ra dự đoán hoặc phân loại chính xác.

Các lớp ẩn trong mạng nơ-ron sâu có vai trò trích xuất các đặc trưngHierarchical của dữ liệu. Các lớp đầu tiên thường học các đặc trưng bậc thấp như cạnh, góc, hoặc màu sắc trong hình ảnh, âm thanh. Các lớp sâu hơn kết hợp các đặc trưng này để học các biểu diễn phức tạp hơn, mang tính trừu tượng cao hơn, ví dụ như hình dạng, đối tượng, hoặc ngữ nghĩa của văn bản. Quá trình huấn luyện một mô hình học sâu đòi hỏi một lượng lớn dữ liệu được gán nhãn (labeled data) và sức mạnh tính toán đáng kể. Các thuật toán tối ưu hóa như gradient descent và backpropagation được sử dụng để điều chỉnh trọng số của mạng một cách hiệu quả, giảm thiểu sai số giữa dự đoán của mô hình và nhãn thực tế của dữ liệu huấn luyện.

Học sâu trong trí tuệ nhân tạo - Cốt lõi của cuộc cách mạng AI
Ảnh minh họa

Sự đa dạng trong các bài toán AI đã dẫn đến sự phát triển của nhiều kiến trúc học sâu khác nhau, mỗi kiến trúc được thiết kế để giải quyết một loại tác vụ cụ thể: Mạng Nơ-ron truyền thẳng (Feedforward Neural Networks - FNNs): Đây là kiến trúc cơ bản nhất, trong đó thông tin chỉ truyền theo một hướng từ lớp đầu vào đến lớp đầu ra, không có các kết nối vòng lặp. FNNs thường được sử dụng cho các bài toán phân loại và hồi quy đơn giản. Mạng Nơ-ron Tích Chập (Convolutional Neural Networks - CNNs): Được thiết kế đặc biệt để xử lý dữ liệu có cấu trúc lưới như hình ảnh và video. CNNs sử dụng các lớp tích chập (convolutional layers) để tự động học các bộ lọc đặc trưng không gian, giúp nhận diện các mẫu và đối tượng trong hình ảnh một cách hiệu quả.

Mạng Nơ-ron hồi Quy (Recurrent Neural Networks - RNNs): Phù hợp cho việc xử lý dữ liệu tuần tự như chuỗi thời gian, ngôn ngữ tự nhiên và âm thanh. RNNs có các kết nối hồi tiếp (recurrent connections) cho phép chúng duy trì trạng thái nội tại (internal state) để ghi nhớ thông tin từ các bước thời gian trước đó. Mạng Nơ-ron Dài-Ngắn Hạn (Long Short-Term Memory Networks - LSTMs) và Gated Recurrent Units (GRUs): Đây là các biến thể tiên tiến của RNNs, được thiết kế để khắc phục vấn đề biến mất gradient (vanishing gradient) trong quá trình huấn luyện RNNs sâu, giúp chúng học được các phụ thuộc dài hạn trong dữ liệu tuần tự.

Mạng biến áp (Transformers): Một kiến trúc đột phá đã đạt được những thành công to lớn trong lĩnh vực xử lý ngôn ngữ tự nhiên và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác như thị giác máy tính. Transformers dựa trên cơ chế tự chú ý (self-attention), cho phép mô hình tập trung vào các phần quan trọng của dữ liệu đầu vào khi đưa ra quyết định. Sức mạnh biểu diễn và khả năng tự động học đặc trưng của học sâu đã mở ra một kỷ nguyên mới cho các ứng dụng AI, tác động đến nhiều khía cạnh của cuộc sống: Thị giác máy tính (Computer Vision): Học sâu đã cách mạng hóa lĩnh vực này, cho phép máy tính thực hiện các tác vụ phức tạp như nhận dạng đối tượng, phân loại hình ảnh, phát hiện khuôn mặt, phân tích video, xe tự lái và robot học.

Học sâu trong trí tuệ nhân tạo - Cốt lõi của cuộc cách mạng AI
Nhiều ứng dụng con người chưa khai thác

Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (Natural Language Processing - NLP): Học sâu là nền tảng cho nhiều ứng dụng NLP tiên tiến như dịch máy, phân tíchSentiment, tóm tắt văn bản, tạo sinh văn bản, chatbot thông minh và trợ lý ảo. Nhận Dạng Giọng Nói (Speech Recognition): Các mô hình học sâu đã đạt được độ chính xác ấn tượng trong việc chuyển đổi giọng nói thành văn bản, ứng dụng trong trợ lý ảo, hệ thống điều khiển bằng giọng nói và tạo phụ đề tự động. Y Tế (Healthcare): Học sâu đang được ứng dụng trong chẩn đoán bệnh, phát hiện sớm các khối u, phát triển thuốc mới, phân tích dữ liệu y tế lớn và cá nhân hóa liệu pháp điều trị. Tài Chính (Finance): Học sâu được sử dụng trong giao dịch thuật toán, phát hiện gian lận, đánh giá rủi ro tín dụng, dự đoán thị trường và tối ưu hóa danh mục đầu tư. Giải Trí (Entertainment): Học sâu được ứng dụng trong hệ thống gợi ý nội dung, tạo hiệu ứng đặc biệt trong phim ảnh và trò chơi, tạo sinh nhạc và nghệ thuật số. Sản Xuất (Manufacturing): Học sâu được sử dụng trong kiểm tra chất lượng sản phẩm, bảo trì dự đoán, tối ưu hóa quy trình sản xuất và robot cộng tác.

So với các phương pháp học máy truyền thống, học sâu mang lại nhiều ưu điểm đáng kể: Khả năng tự động học đặc trưng: Học sâu có thể tự động trích xuất các đặc trưng quan trọng từ dữ liệu thô mà không cần sự can thiệp thủ công của con người, giúp giảm bớt công sức và tăng tính linh hoạt. Hiệu suất cao với dữ Liệu lớn: Học sâu có khả năng tận dụng hiệu quả lượng lớn dữ liệu để huấn luyện các mô hình phức tạp với độ chính xác cao. Khả năng xử lý dữ liệu phi cấu trúc: Học sâu đặc biệt hiệu quả trong việc xử lý các loại dữ liệu phi cấu trúc như hình ảnh, âm thanh và văn bản, vốn là những thách thức đối với các phương pháp truyền thống. Khả năng học các biểu diễn phức tạp: Các mạng nơ-ron sâu có khả năng học các biểu diễnHierarchical phức tạp của dữ liệu, cho phép chúng hiểu được các mối quan hệ tinh vi và trừu tượng.

Mặc dù có nhiều ưu điểm, học sâu cũng đối mặt với những hạn chế và thách thức đáng kể: Yêu cầu lượng lớn dữ liệu: Để đạt được hiệu suất tốt, các mô hình học sâu thường đòi hỏi một lượng dữ liệu huấn luyện khổng lồ và được gán nhãn đầy đủ. Chi phí tính toán cao: Quá trình huấn luyện các mô hình học sâu phức tạp đòi hỏi sức mạnh tính toán rất lớn, thường cần đến các đơn vị xử lý đồ họa (GPUs) mạnh mẽ và thời gian huấn luyện kéo dài. Thiếu khả năng giải thích (Lack of Interpretability): Các mô hình học sâu, đặc biệt là các mạng nơ-ron sâu, thường được coi là "hộp đen", khiến việc hiểu được lý do tại sao chúng đưa ra một quyết định cụ thể trở nên khó khăn.

Học sâu trong trí tuệ nhân tạo - Cốt lõi của cuộc cách mạng AI
Minh họa

Dễ bị tấn công đối nghịch (Vulnerability to Adversarial Attacks): Các mô hình học sâu có thể dễ dàng bị đánh lừa bởi những thay đổi nhỏ, không đáng kể trong dữ liệu đầu vào, dẫn đến các dự đoán sai lệch. Vấn đề đạo đức và Bias: Nếu dữ liệu huấn luyện chứa đựng những thành kiến xã hội, mô hình học sâu cũng có thể học theo những thành kiến đó và đưa ra những quyết định phân biệt đối xử. Khó khăn trong việc khái quát hóa: Mặc dù có khả năng học rất tốt trên dữ liệu huấn luyện, các mô hình học sâu đôi khi gặp khó khăn trong việc khái quát hóa sang các dữ liệu mới hoặc dữ liệu có phân phối khác biệt.

Học sâu đang tiếp tục phát triển với tốc độ nhanh chóng, hứa hẹn mang lại những đột phá mới trong tương lai. Các hướng nghiên cứu hiện tại tập trung vào việc giải quyết những hạn chế hiện tại, bao gồm: Học với dữ liệu hạn chế (Few-Shot Learning) và Học không giám sát (Unsupervised Learning): Phát triển các phương pháp học sâu hiệu quả với lượng dữ liệu gán nhãn ít hơn hoặc không cần gán nhãn.

Học sâu trong trí tuệ nhân tạo - Cốt lõi của cuộc cách mạng AI
Xe không người lái sử dụng AI

Khả năng giải thích AI (Explainable AI - XAI): Nghiên cứu các kỹ thuật để làm cho các mô hình học sâu trở nên minh bạch và dễ hiểu hơn. AI mạnh mẽ hơn (Robust AI): Phát triển các mô hình học sâu có khả năng chống lại các cuộc tấn công đối nghịch và nhiễu dữ liệu. Học chuyển giao (Transfer Learning) và Học đa nhiệm vụ (Multi-Task Learning): Tận dụng kiến thức đã học được từ một tác vụ để cải thiện hiệu suất trên các tác vụ khác. Phần cứng chuyên dụng cho AI: Phát triển các chip và kiến trúc phần cứng mới được tối ưu hóa cho các phép tính học sâu, giúp tăng tốc độ huấn luyện và suy luận. Ứng dụng học sâu trong các lĩnh vực mới: Mở rộng ứng dụng của học sâu sang các lĩnh vực tiềm năng khác như khoa học vật liệu, nông nghiệp thông minh và khám phá vũ trụ.

Học sâu đã trở thành một trong những công nghệ cốt lõi của trí tuệ nhân tạo hiện đại, mang lại những bước tiến vượt bậc trong nhiều lĩnh vực. Mặc dù vẫn còn tồn tại những hạn chế và thách thức, sự phát triển không ngừng của các thuật toán, kiến trúc và phần cứng hứa hẹn sẽ mở ra một tương lai đầy tiềm năng cho học sâu, tiếp tục định hình và thay đổi thế giới xung quanh chúng ta. Việc hiểu rõ về học sâu, nguyên lý hoạt động, ứng dụng và những thách thức của nó là điều cần thiết để khai thác tối đa sức mạnh của công nghệ này và hướng tới một tương lai thông minh hơn./.

Bài liên quan

CÁC TIN BÀI KHÁC

Luật Công nghiệp Công nghệ số tạo nền tảng pháp lý đồng bộ để phát triển

Luật Công nghiệp Công nghệ số tạo nền tảng pháp lý đồng bộ để phát triển

Luật Công nghiệp Công nghệ số điều chỉnh toàn diện các lĩnh vực công nghiệp công nghệ số, công nghiệp bán dẫn, trí tuệ nhân tạo (AI) và tài sản số, tạo nền tảng pháp lý đồng bộ để phát triển các ngành công nghệ số mũi nhọn.
Khẳng định thương hiệu Miến dong Án Lại qua dự án tạo lập, quản lý và phát triển nhãn hiệu chứng nhận

Khẳng định thương hiệu Miến dong Án Lại qua dự án tạo lập, quản lý và phát triển nhãn hiệu chứng nhận

Miến dong Án Lại – sản phẩm truyền thống nổi tiếng của xã Nguyễn Huệ, tỉnh Cao Bằng từ lâu đã chinh phục người tiêu dùng trong và ngoài tỉnh nhờ chất lượng vượt trội, sợi miến dai ngon, thơm tự nhiên, với quy trình sản xuất hoàn toàn thủ công. Để sản phẩm có thể vươn xa, tạo lập được chỗ đứng bền vững trên thị trường trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng gay gắt, Dự án khoa học “Tạo lập, quản lý và phát triển nhãn hiệu chứng nhận Miến dong Án Lại” đã được triển khai thực hiện từ năm 2023 đến tháng 6/2025.
Lâm Đồng thúc đẩy ứng dụng năng lượng tái tạo vào sản xuất nông nghiệp

Lâm Đồng thúc đẩy ứng dụng năng lượng tái tạo vào sản xuất nông nghiệp

Trong bối cảnh phát triển nông nghiệp bền vững gắn với bảo vệ môi trường, tỉnh Lâm Đồng đã tích cực triển khai ứng dụng công nghệ năng lượng tái tạo vào hoạt động sản xuất và kinh doanh nông nghiệp. Đây là một trong những bước đi quan trọng nhằm tiết kiệm chi phí, tận dụng tài nguyên và thích ứng với biến đổi khí hậu.
Nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao: Giải pháp đột phá nâng cao hiệu quả sản xuất

Nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao: Giải pháp đột phá nâng cao hiệu quả sản xuất

Tỉnh Cao Bằng đã xây dựng và triển khai thực hiện Đề án Nông nghiệp thông minh giai đoạn 2020 - 2025, tầm nhìn năm 2030 đạt được một số kết quả quan trọng. Để hiểu rõ hơn về kết quả cũng như những giải pháp cần thiết để đẩy mạnh nông nghiệp thông minh trong lĩnh vực trồng trọt, bà Đoàn Thị Thuấn, Phó chi Cục trưởng Chi cục Trồng trọt, Sở Nông nghiệp và Môi trường tỉnh Cao Bằng đã có cuộc trao đổi với phóng viên (PV) Tạp chí Hữu cơ Việt Nam.
Phú Mỹ Fer-Right - Đồng hành cùng nền nông nghiệp hiện đại và bền vững

Phú Mỹ Fer-Right - Đồng hành cùng nền nông nghiệp hiện đại và bền vững

Trong bối cảnh nông nghiệp Việt Nam chuyển mình hướng tới sự hiện đại và bền vững, Tổng công ty Phân bón và Hóa chất dầu khí (PVFCCo - Phú Mỹ) – tự hào giới thiệu về bộ sản phẩm chất lượng cao cùng chương trình đo dinh dưỡng đất thông minh kết hợp tư vấn hướng dẫn sử dụng phân bón hiệu quả.
Báo chí Cách mạng Việt Nam: Những dấu ấn không thể phai mờ đến bước chuyển mình cùng công nghệ số

Báo chí Cách mạng Việt Nam: Những dấu ấn không thể phai mờ đến bước chuyển mình cùng công nghệ số

Đánh giá về vai trò của Báo chí Cách mạng Việt Nam, GS.TS Tạ Ngọc Tấn - Phó Chủ tịch thường trực Hội đồng Lý luận Trung ương khẳng định “trong bất cứ lĩnh vực nào, nhiệm vụ chiến lược nào, báo chí cũng có những đóng góp vô cùng to lớn để lại những dấu ấn không thể phai mờ trong lịch sử 100 năm qua”.
Phát động Cuộc thi “Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao năm 2025”

Phát động Cuộc thi “Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao năm 2025”

Tại thành phố Cao Bằng, ngày 18/6/2025, Ban Quản lý Khu Nông nghiệp công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh phối hợp Sở Khoa học và Công nghệ (KH&CN) Cao Bằng phát động Cuộc thi “Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo (ĐMST) trong lĩnh vực nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao năm 2025”.
Nghệ An: Thúc đẩy liên kết cung - cầu công nghệ liên vùng

Nghệ An: Thúc đẩy liên kết cung - cầu công nghệ liên vùng

Chiều 16/6, tại Nghệ An, Hội thảo “Kết nối cung – cầu công nghệ giữa thành phố Đà Nẵng và tỉnh Nghệ An” diễn ra do Trung tâm Hỗ trợ khởi nghiệp đổi mới sáng tạo Đà Nẵng tổ chức, dưới sự chỉ đạo của Sở Khoa học và Công nghệ hai địa phương.
Truyền cảm hứng bán hàng qua mạng cho bà con Đam Rông

Truyền cảm hứng bán hàng qua mạng cho bà con Đam Rông

Trong khuôn khổ hội thảo – đào tạo “Sản phẩm được xác lập nhãn hiệu chứng nhận: Định vị thương hiệu – Mở rộng thị trường” tại huyện Đam Rông (Lâm Đồng), chuyên gia Tô Quỳnh Mai đã có những chia sẻ bổ ích để bà con đồng bào vùng sâu vùng xa có thể livestream bán hàng, kể câu chuyện sản phẩm bản địa.
Đắk Lắk đẩy mạnh kích cầu tiêu dùng, tiêu thụ sản phẩm OCOP gắn với thương mại điện tử

Đắk Lắk đẩy mạnh kích cầu tiêu dùng, tiêu thụ sản phẩm OCOP gắn với thương mại điện tử

Thực hiện chỉ đạo của Chính phủ và Bộ Công Thương về thúc đẩy tiêu dùng nội địa, phát triển thị trường trong nước và hỗ trợ phục hồi kinh tế, UBND tỉnh Đắk Lắk ban hành Kế hoạch số 131/KH-UBND với nhiều nội dung thiết thực. Kế hoạch hướng đến mục tiêu kích cầu tiêu dùng, đẩy mạnh tiêu thụ sản phẩm OCOP, sản phẩm đặc trưng của tỉnh, đồng thời khai thác hiệu quả thị trường thương mại điện tử trong năm 2025.
Phân tích đất bằng Quang phổ cận hồng ngoại (NIRS): Ứng dụng và tiềm năng trong nông nghiệp

Phân tích đất bằng Quang phổ cận hồng ngoại (NIRS): Ứng dụng và tiềm năng trong nông nghiệp

Công nghệ Quang phổ cận hồng ngoại (NIRS) ngày nay đã trở thành một công cụ phân tích thiết yếu trong nhiều lĩnh vực, trong đó có nông nghiệp. Nền móng cho sự phát triển của NIRS ngày nay được phát triển bởi Karl Howard Norris (1921-2019), tạo nên cuộc cách mạng các công cụ phân tích trong khoa học thực phẩm, khoa học cây trồng, đất, và động vật, mở rộng sang dược phẩm, y học lâm sàng và kiểm soát chất lượng công nghiệp.
Công nghệ hóa hành vi mua sắm với mã QR kể chuyện thương hiệu xanh

Công nghệ hóa hành vi mua sắm với mã QR kể chuyện thương hiệu xanh

Chiến dịch Tiêu dùng Xanh 2025 ghi dấu công nghệ hóa hành vi mua sắm với mã QR kể chuyện thương hiệu xanh, thu hút nhiều doanh nghiệp lớn tham gia.
XEM THÊM
Based on MasterCMS Ultimate Edition 2024 v2.9
Quay về đầu trang
Giao diện máy tính