Điều tiếp theo trong lĩnh vực điện toán là tạo sinh và lượng tử

Điều tiếp theo trong lĩnh vực điện toán là tạo sinh và lượng tử

Tại hội nghị Think tiêu biểu của IBM tuần này, công ty đã trình diễn cách các doanh nghiệp đang ứng dụng những tiến bộ mới nhất về AI, điện toán đám mây lai, phần cứng và điện toán lượng tử của họ vào thực tiễn. IBM đã thúc đẩy ngành công nghiệp máy tính phát triển từ khi nó bắt đầu, và vào thứ Tư, các nhà lãnh đạo nghiên cứu của IBM đã trình bày những gì tiếp theo trong lĩnh vực điện toán cũng như thảo luận về những tác động rộng lớn của hai lĩnh vực công nghệ phát triển nhanh nhất hiện nay — trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán lượng tử.

Đối với AI, đây là sự ra mắt của điện toán tạo sinh — một cách mới để tương tác với các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM). Điện toán tạo sinh sẽ đặt LLM làm phần tử tính toán trung tâm với một môi trường chạy (runtime) được xây dựng xung quanh nó. Đối với khách hàng của IBM, phát triển này sẽ giúp xây dựng các đại lý và ứng dụng AI an toàn hơn, dễ di chuyển hơn, dễ bảo trì và hiệu quả hơn, theo lời Phó Chủ tịch Nghiên cứu AI của IBM, ông Sriram Raghavan. “Không phải ngày nào cũng có một phần tử máy tính mới xuất hiện trong ngành,” ông nói. “Điện toán tạo sinh là cách để đi xa hơn việc chỉ tương tác qua prompt mà tiến đến lập trình thực sự.”

Về điện toán lượng tử, trong hai năm tới, IBM dự kiến sẽ đạt được lợi thế lượng tử — nghĩa là các máy tính lượng tử của họ sẽ có thể thực hiện các phép tính có ý nghĩa thiết thực, thương mại hoặc khoa học một cách nhanh hơn, chính xác hơn, hoặc chi phí thấp hơn so với máy tính cổ điển đơn thuần.

Trên sân khấu, Giám đốc Khoa học và Công nghệ của IBM Research, bà Zaira Nazario, đã nhấn mạnh việc thành lập nhóm “Toán học của Tính toán” trong IBM Research. “Tôi tự hào là một phần của lịch sử phong phú về lý thuyết tại IBM,” bà nói, đồng thời chỉ ra rằng IBM là tổ chức đóng góp thuật toán hàng đầu thế giới. “Chúng tôi đã thúc đẩy ngành công nghiệp máy tính tiến lên từ khi nó mới bắt đầu,” bà Nazario khẳng định.

Điện toán tạo sinh - tương lai của AI

Từ sân khấu IBM Think, ông Raghavan giải thích rằng các mô hình ngôn ngữ lớn cần một giao diện tốt hơn so với kỹ thuật prompt hiện tại. Với người dùng cá nhân, tương tác chatbot bằng prompt có thể chấp nhận được, tuy nhiên với các doanh nghiệp sử dụng LLM như công cụ tính toán tinh vi, giao diện phải bảo mật, dễ di chuyển, bảo trì và hiệu quả.

“Đó là sự nhận thức rằng LLM là một môi trường tính toán hoàn toàn mới,” ông Raghavan nói. Khi các framework ứng dụng tiến hóa từ chatbot đến trợ lý rồi đến đại lý thông minh, cần phải có cách thức giao tiếp mới với chúng. Bây giờ, chúng ta yêu cầu mô hình không chỉ trả lời câu hỏi mà còn thực hiện tạo sinh được tăng cường truy xuất (RAG) và điều phối phức tạp. Dữ liệu cũng mở rộng từ tài liệu văn bản sang giọng nói, dữ liệu bảng, file JSON và nhiều hơn nữa.

Nhưng cơ chế tương tác cơ bản có thay đổi không? Ông tự hỏi. Câu trả lời là không. Chúng ta vẫn dựa vào kỹ thuật prompt — điều này dẫn đến tình trạng ngành công nghiệp sẽ có một kho prompts dày đặc, không khả thi về lâu dài. Hơn nữa, prompt dù kỹ càng vẫn rất dễ vỡ và chỉ phù hợp với từng mô hình cụ thể, không thể di động.

Kỹ thuật prompt sử dụng API để tương tác với LLM qua token (bên trái), trong khi đó điện toán tạo sinh dùng runtime và code để giao tiếp với LLM (bên phải).

Hiện tại, khi tương tác với LLM, bạn gửi token qua API. Với điện toán tạo sinh, IBM Research đã thay API bằng một runtime tích hợp các trừu tượng lập trình, có thể tạo ra các biên giới an toàn, yêu cầu cấu trúc rõ ràng mà phần mềm có thể kiểm tra và thực thi lúc chạy, đồng thời đưa ra chiến lược tạo sinh cụ thể.

Chiến lược này mang lại lợi ích cho doanh nghiệp khi điện toán tạo sinh cho phép sử dụng các mô hình nhỏ hơn nhưng vẫn đạt độ chính xác giống như việc dùng kỹ thuật prompt, theo ông Raghavan.

Runtime còn có thể phát hiện ảo giác, thiên vị và chèn prompt độc hại. “Thay vì hy vọng một đoạn văn bản tiếng Anh được hiểu đúng, bạn có những bộ chuyển đổi được huấn luyện kỹ lưỡng để thực thi kiểm tra bảo mật,” ông giải thích.

Điện toán tạo sinh cũng giúp tăng tính di động bởi các trừu tượng trong runtime không bị lập trình theo ý thích của từng mô hình riêng biệt.

IBM cam kết phát triển điện toán tạo sinh bằng việc ra mắt Granite runtime và thế hệ mô hình Granite 4.0 mới (bao gồm một phiên bản nhỏ gọn vừa trên GPU đơn), dự kiến tung ra mùa hè này. Các mô hình sử dụng mô hình không gian trạng thái, phương pháp transformer và kỹ thuật mixture-of-experts, với hiệu năng suy luận nhanh hơn 2-5 lần so với mô hình tương đương, theo ông Raghavan.

“Chúng tôi đang giúp công nghệ tiên tiến trở nên hoạt động ổn định và hiệu quả hơn,” bà Nazario nói, nhấn mạnh ý nghĩa của runtime và mô hình mới với các doanh nghiệp. “Chúng tôi làm cho chúng trở nên tiết kiệm chi phí và linh hoạt hơn.”

Tương lai của điện toán lượng tử

Các thông báo về điện toán lượng tử không kém phần đột phá. “Chúng tôi tin rằng lợi thế lượng tử sẽ đạt được vào năm 2026,” Phó Chủ tịch Nghiên cứu Điện toán Lượng tử IBM, ông Jay Gambetta, chia sẻ tại Think 2025.

Để đạt lợi thế lượng tử, sự hợp tác giữa cộng đồng điện toán lượng tử và điện toán hiệu năng cao là cần thiết, dưới dạng siêu máy tính tập trung vào lượng tử, một mô hình kết hợp giữa điện toán cổ điển và lượng tử. “Ở đây không phải là điện toán cổ điển hay lượng tử, mà là cả hai kết hợp,” ông Gambetta nhấn mạnh.

Niềm tin IBM sẽ đạt lợi thế lượng tử năm 2026 xuất phát từ vị thế dẫn đầu và cách tiếp cận xử lý điện toán lượng tử như một vấn đề kỹ thuật chứ không chỉ là nghiên cứu khoa học. Ông Gambetta đã trình bày chuỗi các bộ xử lý lượng tử của IBM và công nghệ đóng gói liên quan, thể hiện năng lực dẫn đầu trong lĩnh vực, dựa trên kinh nghiệm lâu dài về bán dẫn của IBM.

Nhóm của ông đang phát triển các thuật toán mới cho siêu máy tính tập trung lượng tử, như phương pháp phân tích ma trận mẫu (SQD), nhằm khai thác các thiết bị lượng tử hiện tại chưa hoàn thiện lỗi. Cùng với RIKEN tại Nhật Bản, IBM Research đã dùng SQD để mô phỏng chính xác năng lượng trạng thái cơ bản của \[4Fe-4S\], một bài toán 77-qubit vượt xa khả năng giải trực tiếp trên máy tính cổ điển.

IBM Quantum kỳ vọng lợi thế lượng tử sẽ được áp dụng trước tiên trong hóa học hoặc khoa học vật liệu, tiếp theo là tối ưu hóa và cuối cùng là các bài toán toán học. Với lợi thế lượng tử sắp thành hiện thực, lộ trình IBM Quantum hướng tới điện toán lượng tử chịu lỗi với dự án IBM Quantum Starling vào năm 2029.

Ngày đăng: 09 tháng 5 năm 2025

Thiết bị hỗ trợ đổi mới sáng tạo công nghệ chuẩn Châu Âu
https://www.fansipanbox.com