Nhóm robot của Tandy có thể rút ra một số kỹ thuật tiến bộ từ thành quả công trình của Craig Mundie, nhà nghiên cứu then chốt của Microsoft. Nó sẽ giúp giải quyết điều gay go nhất của các nhà thiết kế robot: làm sao cùng lúc xử lý mọi dữ liệu đến từ tất cả các bộ cảm nhận và ra được quyết định thích đáng gởi đến các động cơ! Và phải diễn ra ngay tức khắc.

• “Bí kíp” CCR

Ngồi tại bàn, có thể điều khiển các loại robot làm việc trong nhà: giặt đồ, lau nhà, chăm sóc bà ngoại, tuần tra...

Cách thức cổ điển là viết ra chương trình một cửa, trước tiên đọc hết tất cả dữ liệu do các bộ cảm ứng gởi đến, xử lý và cuối cùng đầu ra xác định thái độ của robot, trước khi bắt đầu lại một quy trình kế tiếp. Khuyết điểm thật rõ ràng: nếu robot nhận được thông tin mới nhất là mình đang đứng ngay trên bờ vực thẳm, trong lúc chương trình vẫn còn đang xử lý giai đoạn trước đó là ra lệnh cho bánh xe quay nhanh hơn, dĩ nhiên nó sẽ rơi tòm xuống hố sâu tan xác, trước khi xử lý thông tin mới này!

Tức khắc là một thách thức vượt ngoài tầm tay của robot. Ngày nay, khi càng nhiều ứng dụng được lập trình cho các mạng phân phối computer, các nhà thiết kế phải cố điều hành cho có hiệu quả mật mã phối hợp nhiều máy chủ cùng lúc. Và khi các máy một bộ vi xử lý được thay thế bằng loại máy nhiều bộ vi xử lý thì các nhà thiết kế phần mềm cần phải có cách thức mới để lập trình các ứng dụng và hệ thống vận hành. Muốn làm được điều đó, phần mềm mới này phải đối phó với vấn đề tức khắc.

Một biện pháp để giải quyết là viết ra chương trình nhiều cửa, cho phép dữ liệu đến bằng nhiều con đường khác nhau. Đây là nhiệm vụ khó khăn nhất khi lập trình. Câu trả lời mà nhóm của Craig phát minh ra, được gọi là Concurrency & Coordination Runtime - CCR. Đó là một chuỗi mật mã phần mềm thực hiện các nhiệm vụ đặc biệt, tạo các ứng dụng nhiều cửa, có thể phối hợp nhiều hoạt động cùng lúc. Được thiết kế dành cho các nhà lập trình loại máy vi tính có nhiều bộ vi xử lý, CCR cũng có thể ứng dụng cho robot rất tốt. Rút tỉa từ pho “bí kíp võ công” này, các nhà thiết kế robot tránh được nguy cơ để cho “con đẻ” của mình đụng vào tường trước khi kịp thời xử lý thông tin.

Ngoài việc xử lý vấn đề tức khắc, công trình của nhóm Craig còn đơn giản hóa việc giao nhiệm vụ cho robot bằng kỹ thuật gọi là Dịch vụ phân tán phần mềm – DSS. Nó giúp nhà thiết kế lập trình điều khiển các cơ phận robot giống như… một trang web, với các phần văn bản, hình ảnh và cả phim! Bởi vì DSS cho phép các phần mềm hoạt động độc lập nên nếu một cái bị hỏng, nó có thể đóng rồi khởi động trở lại, thậm chí thay thế mà không cần phải khởi động lại cả cỗ máy. Kết hợp với kỹ thuật không dây băng rộng, có thể dễ dàng điều khiển robot từ xa khi sử dụng một Web Browser. Robot có thể trở thành một vật rẻ tiền khi các nhiệm vụ phức tạp của nó được lập trình qua ổ đĩa cứng cao cấp của chiếc máy PC trong nhà. Tôi tin rằng tiến bộ này sẽ mở đường cho một thế hệ robot hoàn toàn mới. Và bởi vì chúng còn có thể nối mạng với nhau, chúng ta sẽ nhìn thấy những nhóm robot làm việc cùng  một nhịp để hoàn thành một số nhiệm vụ như… vẽ bản đồ đáy biển hay thu hoạch nông sản trên một cánh đồng cực lớn.

• Thế giới sẽ thay đổi sâu sắc?!

Những kỹ thuật này là phần then chốt của Microsoft Robotics Studio, bộ triển khai phần mềm mới mà nhóm của Tandy thực hiện được. Nó cũng bao gồm các công cụ giúp mở rộng sang các ứng dụng khác rộng rãi hơn bằng ngôn ngữ lập trình. Một thí dụ là công cụ bắt chước để nhà thiết kế robot thử nghiệm trong không gian ảo 3 chiều trước khi đưa ra thực tế. Mục tiêu là tạo ra nền tảng cơ bản cho phép các nhà thiết kế hòa nhập phần mềm vào phần cứng của con robot.

Bao lâu nữa robot sẽ trở thành bạn đồng hành trong mỗi gia đình? Theo Tổ chức Liên minh robot quốc tế, đến năm 2008, sẽ có khoảng 7 triệu con! Tại Hàn Quốc, Bộ Truyền thông và Thông tin hy vọng cho đến năm 2013, mỗi nhà sẽ có một con robot. Hiệp hội Robot Nhật Bản tiên đoán đến năm 2015, công nghiệp robot cá nhân sẽ đạt doanh thu 50 tỷ USD trên toàn thế giới, so với 5 tỷ USD hôm nay.

Cũng như với công nghiệp PC trong thập niên 1970, không thể nói trước chính xác loại ứng dụng nào sẽ dẫn đầu. Tuy nhiên, rất có thể robot sẽ đóng vai trò quan trọng trong trợ giúp cơ bắp và cả làm bạn với người già. Nó cũng sẽ trợ giúp cho người khuyết tật trong cuộc sống hàng ngày, gia tăng sức mạnh và sự dẻo dai của binh sĩ, thợ xây dựng và trợ giúp y tá chăm sóc bệnh nhân. Robot sẽ điều khiển các máy móc công nghiệp nguy hiểm, xử lý hóa chất độc hại và quản lý các đường ống dẫn dầu ở ngoài khơi. Chúng có thể giúp bác sĩ khám bệnh và chăm sóc bệnh nhân từ xa hàng ngàn dặm, giữ vai trò cốt lõi của hệ thống an ninh và các chiến dịch tìm kiếm cứu hộ.

Một số robot trong tương lai sẽ có hình dáng giống con người, như trong bộ phim Chiến tranh các vì sao. Thực ra khi robot được sử dụng càng lúc càng nhiều, thật khó nói chính xác robot là cái gì. Bởi vì những cỗ máy được chuyên môn hóa và có mặt khắp nơi và sẽ rất ít giống với các bộ phim khoa học viễn tưởng, có lẽ chúng ta sẽ chẳng còn gọi chúng là robot nữa. Nhưng khi các công cụ này đã trở nên không thể thiếu được với người tiêu dùng, chúng sẽ làm thay đổi sâu sắc cách thức chúng ta làm việc, thông tin, học hỏi và giải trí như chính chiếc máy PC đã làm trong suốt 30 năm qua.

ĐINH CÔNG THÀNH (dịch)

Bài 1: Mỗi gia đình có một robot… gia nhân!

Bài 2: Từ khoa học viễn tưởng đến thực tế