Khi thế hệ “thông minh” thay thế cho thế hệ “điện tử”

Công nghệ thông tin viễn thông (ICT) đã tạo nên một loại hàng hóa mới (chủ yếu là hàng hóa dịch vụ) mà tên gọi được gắn thêm tính từ “điện tử” vào tên gọi cũ như “thư điện tử”, “thương mại điện tử”, “quản lý điện tử”... và từ đó các thực thể trong xã hội cũng thay đổi theo hướng điện tử hóa như “chính quyền điện tử”, “xã hội điện tử”, “hành chính điện tử”, “công dân điện tử”... Khi tiến tới bước sử dụng trí tuệ nhân tạo, chữ “điện tử” này đã được thực tế từng bước gán cho tính từ “thông minh”.

Cho đến nay, chưa có một định nghĩa nào về sản phẩm của thế hệ công nghệ thứ tư và cách gọi như thế nào cho phù hợp. Nhưng bản chất tính từ “thông minh” là để chỉ đến trí tuệ nhân tạo từng bước thay thế phần lớn công việc quản lý của con người đối với mọi hoạt động của con người, tạo nên một hệ thống có một số đặc trưng như sau: Hệ thống vận hành có sự tham gia của trí tuệ nhân tạo tự động xử lý và quyết định trong phạm vi con người cho phép, không cần tới sự quyết định của con người; tư duy của con người dựa trên suy xét định tính là chủ yếu, nhưng ngược lại tư duy của trí tuệ nhân tạo lại dựa trên suy xét định lượng, luôn có đầy đủ căn cứ dựa trên thông tin; sử dụng trí tuệ nhân tạo sẽ làm giảm số lượng nhân lực quản lý của con người và đạt được các quyết định tối ưu với chất lượng cao.

Như vậy, việc chuyển từ giai đoạn “điện tử” sang giai đoạn “thông minh” là một sự chuyển đổi từ giai đoạn đầu của nền văn minh thông tin (CNTT đóng vai trò trọng tâm và thông tin đóng vai trò hỗ trợ) sang giai đoạn cuối của nền văn minh thông tin (thông tin đóng vai trò trọng tâm và CNTT đóng vai trò hỗ trợ). Đây là cơ hội lớn để hoàn thành nền văn minh thông tin đầy đủ, tạo ra lợi ích vượt trội từ sự phát triển, đồng thời làm thay đổi cấu trúc lao động, việc làm và thụ hưởng của loài người. Sự vượt trội về lợi ích thu được từ nền văn minh công nghiệp so với nền văn minh nông nghiệp như thế nào thì tất cả đã rõ từ thực tế phát triển, lợi ích thu được từ nền văn minh thông tin so với lợi ích thu được từ nền văn minh công nghiệp còn nhiều hơn nữa. Con người sẽ được thụ hưởng nhiều hơn mà sức lao động phải bỏ ra ít hơn.

Cơ hội là như vậy, nhưng những thách thức cũng là những yếu tố rất quan trọng, nhất là đối với các nước chưa hoàn thành giai đoạn công nghiệp hóa, cụ thể bao gồm: Tìm con đường cụ thể để chuyển từ giai đoạn “điện tử” sang giai đoạn “thông minh” không phải là một việc dễ dàng; Yếu tố công nghệ vẫn cần sự phát triển mạnh hơn nữa để giải quyết vấn đề dữ liệu lớn, dữ liệu không - thời gian, thu nhận dữ liệu theo thời gian thực; Việc chuyển sang thế hệ “thông minh” cần một đầu tư ban đầu rất lớn mà năng lực tài chính hiện tại của cả khu vực nhà nước và tư nhân đều không đủ khả năng.

Việt Nam đã và đang phát triển theo công nghệ 4.0 (theo hướng đi tắt - đón đầu) nhưng làm cụ thể thế nào lại chưa thực rõ. Ngay khái niệm thông tin không - thời gian là hạ tầng thông tin cũng chưa được định hình rõ. Nguồn lực để đầu tư như thế nào, nhất là đầu tư cho thông tin, hạ tầng thông tin và nguồn nhân lực tri thức cao vẫn chưa được định hình.

Các bước tiến hành xây dựng một hệ thống thông minh

Thế hệ “thông minh” được tổ chức giống như cơ thể con người, trong đó công nghệ trí tuệ nhân tạo được coi như bộ não; cơ sở dữ liệu không - thời gian tích hợp với các dữ liệu khác được coi như thông tin lưu giữ trong não; thông tin về mọi hoạt động đang diễn ra trên thực tế được thu nhận qua các bộ cảm biến tự động đặt ở những nơi cần thiết, được coi như các giác quan của con người và mạng viễn thông được coi như hệ thống dây thần kinh truyền dữ liệu giữa bộ não và các bộ phận khác của cơ thể. Từ cách mô tả này, có thể thấy để xây dựng một hệ thống “thông minh” nào đó, cần tiến hành theo các bước cụ thể như sau:

Xây dựng hệ thống mạng viễn thông kết nối trực tuyến mọi thực thể tham gia hệ thống, đây chính là hệ thống hạ tầng chuyển tải thông tin, dữ liệu giữa các thực thể để từ đó có thể biết mọi hoạt động của hệ thống.

Lắp đặt hệ thống máy tính chuyên dụng với chức năng trí tuệ nhân tạo phù hợp với chức năng quản lý hệ thống để đưa ra những quyết định quản lý phù hợp.

Xây dựng hệ thống thông tin không - thời gian mô tả chính xác, đầy đủ hiện trạng không gian mà hệ thống đang vận hành, từ đó có thể tích hợp mọi thông tin của hệ thống với các dữ liệu không - thời gian để tạo được một cơ sở dữ liệu không - thời gian thực của hệ thống.

Lắp đặt hệ thống các bộ cảm biến để ghi nhận mọi sự thay đổi của không gian và mọi hoạt động của hệ thống như một yêu cầu cập nhật thông tin tức thời của toàn bộ hệ thống.

Vấn đề đặt ra đối với lĩnh vực trắc địa và bản đồ

Trong thế hệ “điện tử”, lĩnh vực TĐ&BĐ đã đạt được những bước tiến lớn khi tận dụng được lợi thế của công nghệ vệ tinh và CNTT - truyền thông. Từ đây, khái niệm “3S” gồm GNSS (công nghệ định vị và dẫn đường bằng vệ tinh), RS (công nghệ viễn thám) và GIS (công nghệ hệ thống thông tin địa lý) đã tạo nên 3 trụ cột công nghệ chính để phát triển. Khái niệm TĐ&BĐ động đã được hình thành.

Lưới trắc địa đã thay đổi từ hình thức lưới tam giác đo tĩnh chuyển sang lưới điểm GNSS đo tĩnh và tiếp tục chuyển sang lưới đo động dựa trên mạng lưới các trạm CORS (Trạm quy chiếu quan trắc liên tục). Từ đây, công nghệ GNSS đo động theo thời gian thực cho phép định vị chính xác mọi đối tượng hoạt động có gắn máy thu GNSS.

Chụp ảnh bằng nhiều loại camera, nhiều loại sóng gắn trên các phương tiện bay, phương tiện giao thông thủy hay trên mặt đất cho phép ghi nhận thông tin chi tiết của bề mặt đất, mặt biển, trong lòng biển và đáy biển. Công nghệ viễn thám này đã bảo đảm được việc thu nhận thông tin chi tiết không gian theo thời gian. Hiện nay, độ chính xác điểm chi tiết chưa cao nhưng có thể đạt cao hơn nhiều trong tương lai gần.

Công nghệ hệ thống thông tin không gian bao gồm hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống thông tin đất đai (LIS) đã giải quyết trọn vẹn bài toán hệ thống thông tin theo quan điểm tĩnh và bắt đầu chuyển sang quan điểm động dưới dạng rời rạc hóa chiều không gian. Yêu cầu về xây dựng một hệ thống thông tin không - thời gian với chiều thời gian liên tục và việc chuyển hệ thống thông tin này sang hình thức thực tế ảo đang là một thách thức rất lớn. Vấn đề trọng tâm là khối lượng thông tin cần thu nhận và cần xử lý quá lớn so với mức độ hiện nay.

Cơ hội cho lĩnh vực TĐ&BĐ là đã xác định được vai trò quan trọng trong sản xuất hạ tầng thông tin cho các hệ thống “thông minh”, đó là hệ thống thông tin không - thời gian. Trong cơ hội này, công nghệ định vị động (GNSS) và công nghệ thu nhận thông tin chi tiết (RS) đã được giải quyết. Phát triển đòi hỏi cần tiếp tục nâng cấp công nghệ để có những giải pháp tốt hơn, mạnh hơn, nhanh hơn và chính xác hơn. Ngược lại, công nghệ hệ thống thông tin không - thời gian đang được đặt trước thách thức rất lớn về khối lượng dữ liệu quá lớn khi chiều thời gian có độ giãn cách nhỏ hoặc liên tục. Cần tiếp tục phát triển CNTT để giải quyết bài toán lưu trữ và xử lý dữ liệu rất lớn về không - thời gian. Thách thức này không chỉ đặt ra đối với lĩnh vực TĐ&BĐ mà đặt ra đối với mọi hệ thống thông tin hướng tới thế hệ công nghệ thứ tư.

Nói chung, phát triển thế hệ “thông minh” mới đang được hình thành như một xu hướng cả trên thế giới và ở Việt Nam, chưa có những tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể để định hướng phát triển. Mọi thứ cũng chỉ đang được thử nghiệm từng bước trên thực tế. Từ lý luận cũng như thực tiễn, hệ thống thông tin không - thời gian đóng vai trò hạ tầng thông tin cho phát triển thế hệ “thông minh”. Một mặt, thông tin không - thời gian là cơ sở để xác lập thuộc tính không gian và thời gian của mọi thông tin. Mặt khác, hệ thống thông tin không - thời gian chính là mô hình trái đất thực mà mọi hoạt động của một hệ thống đang xem xét đều phải gắn vào đó. Không thể có bất kỳ hệ thống thông minh nào mà không được vận hành dựa trên một CSDL không - thời gian đầy đủ, chính xác và được thu nhận theo thời gian thực. Để xây dựng một hệ thống “thông minh”, cần phải xây dựng hạ tầng thông tin là hệ thống thông tin không - thời gian.n

BÙI THU PHƯƠNG, TRẦN THỊ THU TRANG

Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội