Robot thế hệ mới di chuyển như đàn kiến, có thể tham gia cứu hộ thiên tai

Tại "Diễn thuyết truyền cảm hứng: Công nghệ đột phá tương lai" - sự kiện mở màn của Tuần lễ Khoa học - Công nghệ VinFuture 2025, Giáo sư Ho-Young Kim (Đại học Quốc gia Seoul) giới thiệu hướng nghiên cứu robot thế hệ mới dựa trên "trí tuệ vật lý tự phát".

Giáo sư Ho-Young Kim giới thiệu mẫu robot thế hệ mới dựa trên "trí tuệ vật lý tự phát".

Khi còn bé, Ho-Young Kim thích ngắm nhìn cây cối trong vườn nhà, quan sát đàn kiến và tò mò về sự nhịp nhàng, thông minh của tự nhiên.

"Các sự kiện thiên nhiên này khiến tôi tò mò và thôi thúc tôi trở thành kỹ sư nghiên cứu về trí tuệ vật lý. Robot truyền thống tiêu thụ nhiều năng lượng và vật liệu, trong khi thiên nhiên có trí tuệ đơn giản mà hiệu quả như chim bay không cần đèn giao thông, rễ cây tìm dinh dưỡng không cần bản đồ…", Giáo sư Ho-Young Kim nói.

Theo Giáo sư Kim, robot tương lai không cần kho dữ liệu đồ sộ hay thuật toán phức tạp để hành động thông minh. Chúng chỉ cần được thiết kế đúng cách để tương tác vật lý với môi trường.

Dựa trên nguyên lý đàn kiến có thể xây cầu và bè thông qua những tương tác phối hợp giữa từng cá thể, ông Kim phát triển Linkbot - mẫu robot nhỏ cỡ ngón tay, di chuyển bằng rung động và mang kết cấu giúp chúng liên kết với nhau thành chuỗi. Khi hoạt động đơn lẻ, chúng di chuyển ngẫu nhiên, nhưng khi nối lại, cấu trúc tập thể của Linkbot tạo ra hướng chuyển động rõ ràng và có mục đích.

"Từng robot như con kiến, nhiều robot sẽ có trí tuệ tập thể. Chỉ cần thay đổi 'góc nối' giữa các robot, hệ thống có thể thể hiện nhiều hành vi khác nhau: chặn khe hở, xuyên qua khoảng trống, đi nhanh trong kênh hẹp, bám theo mép tường hoặc bao lấy vật thể để kéo, đẩy theo các hướng khác nhau", Giáo sư Ho-Young Kim phân tích.

Theo vị chuyên gia, cơ chế hình thành hành vi của Linkbot hoàn toàn dựa trên tương tác vật lý, không cần lập trình lộ trình riêng cho từng robot.

Bên cạnh mô phỏng côn trùng, nghiên cứu của GS Kim còn tái tạo trí tuệ vật lý của thực vật - những sinh vật không có cơ bắp nhưng vẫn định hướng phát triển chính xác.

"Nhiều loại cây tạo ra cấu trúc 'tăng trưởng từ đỉnh', chỉ phát triển ở phần mũi tế bào còn mềm, trong khi phần thân bên dưới đã cứng lại. Cơ chế này giúp rễ hoặc ống phấn của cây vượt qua môi trường dày đặc mà không bị gãy, đồng thời tự chuyển hướng khi tiếp xúc vật cản. Từ đó, chúng tôi chế tạo vật liệu robot có lõi hóa rắn khi gặp nước, tạo thân cứng nhưng giữ đầu mềm để tiếp tục phát triển", ông Kim nói.

Loại Robot này, theo ông Kim, có thể "mọc" giống tế bào thực vật, len vào các khe nhỏ mà robot truyền thống dễ mắc kẹt.

Giáo sư Ho-Young Kim cho rằng, với những sự cố sạt lở đất xảy ra ở Việt Nam thời gian qua, hay các động đất... loại robot này hoàn toàn có thể ứng dụng để cứu hộ, cứu nạn.

"Nhờ ưu thế nhỏ, khả năng di chuyển len qua các khe hở nhỏ... theo nhiều hướng khác nhau, robot sẽ hỗ trợ tối đa cho lực lượng cứu hộ. Nghiên cứu này đã được công bố, các nhà khoa học có thể tham khảo", ông Kim nói.

Chia sẻ thêm về hướng nghiên cứu trong tương lai, Giáo sư Ho-Young Kim cho biết, sự kết hợp các ngành khoa học là chìa khóa và Trí tuệ nhân tạo (AI), cụ thể là Deep learning (Học sâu) là mục tiêu trọng tâm tiếp theo.

"Nghiên cứu của tôi là sự kết hợp của rất nhiều ngành khoa học khác nhau, từ sinh học cho đến khoa học vật liệu. Cái mà tôi mong muốn sẽ kết hợp trong thời gian tới chính là ngành về trí tuệ nhân tạo", Giáo sư Kim nói.

Ông thừa nhận rằng, hành vi của đàn robot rất khó kiểm soát rõ ràng, thường là "học theo những robot bên cạnh để có thể di chuyển", vì vậy, AI sẽ đóng vai trò giải mã hành vi cá thể.

"AI sẽ giúp tìm ra được những quy tắc mà từng robot riêng lẻ điều hướng. Chúng tôi có thể kết nối được từng hoạt động của những cá thể robot riêng lẻ, dùng dữ liệu đó để phân tích cho Deep learning", Giáo sư Ho-Young Kim nói thêm.

Anh Văn