Người Việt tại Google tạo AI giải Toán 'hạ gục' huy chương vàng Olympic quốc tế

20 năm trước, TS Thắng học lớp chuyên toán trường THPT Năng Khiếu TP.HCM, học trò của thầy Lê Bá Khánh Trình - người Việt đầu tiên đoạt huy chương vàng IMO (năm 1979). Thầy Trình cũng người Việt duy nhất đến nay từng giành giải thưởng đặc biệt của kỳ thi này nhờ lời giải ngắn, ấn tượng cho bài toán hình học số 3.

Lấy người thầy tài năng làm cảm hứng nghiên cứu, anh Thắng luôn trăn trở trước câu hỏi “AI của chúng ta có giải được bài toán của thầy Lê Bá Khánh Trình hồi xưa không?”. Câu hỏi này là khởi nguồn để anh Thắng quyết tâm xây dựng phần mềm AI giải toán.

Ra đời vào năm 2022, Alpha Geometry không được mọi người chú ý đến, bởi phần mềm sơ khai chỉ giải được một số bài Toán nhỏ.

Sau 2 năm phát triển, vào tháng 1/2024, AlphaGeometry chính thức “chào sân” giới AI với công trình nghiên cứu công bố trên tạp chí danh giá thế giới Nature. Bài báo với 3 tiến sĩ người Việt xuất hiện: Lương Minh Thắng, Trịnh Hoàng Triều và Lê Viết Quốc, cùng hai người nước ngoài là TS Yuhuai Wu và TS He He.

Ở phiên bản này, AlphaGeometry khiến nhiều người kinh ngạc khi sử dụng mô hình ngôn ngữ thần kinh và suy luận logic kết hợp với dữ liệu tổng hợp quy mô lớn để giải các bài toán IMO (kỳ thi toán học quốc tế).

“Tuy nhiên, lúc này AlphaGeometry vẫn chưa giải được bài toán huyền thoại của thầy Trình. Bài của thầy có những điểm di chuyển liên kết với nhau nhưng AlphaGeometry 1 chưa mô tả được sự di chuyển đó”, TS. Lương Minh Thắng trăn trở, tiếp tục tìm hướng đi hoàn thiện, nâng cấp phần mềm.

Cách đây 20 năm, Thắng từng lỡ hẹn với kỳ thi IMO khi đứng thứ 8 toàn quốc trong đội tuyển, trong khi chỉ có 6 thí sinh được chọn tham gia đấu trường quốc tế. Dù dang dở giấc mơ Toán học, anh rẽ hướng sang trí tuệ nhân tạo (AI) khi vào đại học. Chính bước ngoặt này đã đưa anh đến với kỳ thi IMO 2024 theo một cách đặc biệt – không phải với tư cách thí sinh, mà bằng chính phần mềm AI AlphaGeometry do nhóm anh phát triển, thi đấu cùng các tài năng Toán học từ hơn 100 quốc gia tại Bath, Vương quốc Anh.

“Tháng 7/2024, lần đầu tiên nhóm chúng tôi đưa AI tham dự song song kỳ thi Toán quốc tế IMO và giành Huy chương Bạc”, TS Thắng chia sẻ.

Với tư cách khách mời đặc biệt tại cuộc thi, Thắng có kỷ niệm đẹp khi giới thiệu AlphaGeometry tới thí sinh đến từ các nước trên thế giới, đồng thời gặp thầy Lê Bá Khánh Trình ngay tại cuộc thi.

Thắng cho hay, AlphaGeometry có thế mạnh về giải hình học, tuy nhiên ma trận đề thi IMO 2024 chỉ có duy nhất một bài hình học, còn lại là đại số, số học và tổ hợp. AlphaGeometry thiếu đúng 1 điểm nữa mới đạt huy chương vàng Olympic quốc tế, đó là điều thôi thúc anh tiếp tục dẫn dắt nhóm phát triển AI có khả năng siêu suy luận (superhuman reasoning).

Đặc biệt, khát khao làm phần mềm này có thể chinh phục tất các bài toán hình học ở IMO giúp nhóm của TS Thắng phát triển thành công phiên bản AlphaGeometry 2 - ra đời 3 tuần trước, giải thành công bài toán của thầy Trình.

TS Lương Minh Thắng tin rằng, AlphaGeometry đánh dấu cột mốc quan trọng hướng tới những phần mềm trí thông minh giống con người và khả năng tự học. Đây chính là điều kiện tiên quyết tiến tới siêu trí tuệ nhân tạo AGI (Artificial General Intelligence) - những hệ thống có thể học mọi tri thức, nhận thức, vượt qua trí thông minh của con người.

"Mục tiêu của chúng tôi trong tương lai là phát triển chương trình, phiên bản AI có thể giải được 6/7 bài toán thiên niên kỷ mà thế giới chưa giải được. Thậm chí, nếu AI có thể đạt giải Fields giống GS Ngô Bảo Châu là điều rất tuyệt vời”, Thắng cho hay.

Theo Thắng, trước đây người ta nghĩ vài năm nữa mới có AI giải được Toán quốc tế nhưng phần mềm của nhóm anh hiện đã làm được. Mục tiêu của Thắng và các cộng sự là không chỉ dừng lại ở AlphaGeometry hay giải Toán.

“Chúng tôi muốn AI vươn tầm cao mới, không chỉ bắt chước con người mà có những suy luận mới, tìm kiếm và kiến tạo nên các giải pháp thiết thực cho thế giới ở nhiều lĩnh vực khác nhau như Vật lý, Hoá học, chẳng hạn tìm kiếm thuốc”, Thắng chia sẻ.

Tại Google DeepMind, TS Lương Minh Thắng xây dựng các mô hình tiên tiến nhất về cả ngôn ngữ (QANet, ELECTRA) và tầm nhìn (UDA, NoisyStudent). Anh là đồng sáng lập dự án Meena - chatbot tốt nhất thế giới vào năm 2020, sau này trở thành Google LaMDA, Bard và hiện là Gemini - sản phẩm AI chính của Google. Nền tảng Meena chatbot hiện vẫn dẫn đầu thế giới và cạnh tranh với chat GPT.

Chính thức làm việc tại Google Brain từ tháng 9/2016, TS Thắng bắt đầu với chuyên môn nghiên cứu về máy học, xử lý ngôn ngữ tự nhiên. Thắng là người Việt duy nhất trong nhóm nghiên cứu chủ chốt về mô hình Parti (Pathways Autoregressive Text-to-Image), tự chuyển văn bản thành hình ảnh tại Google Brain.

Đến nay, anh có hơn 50 bài nghiên cứu, 40.000 trích dẫn và 20 bằng sáng chế. Theo Thắng, ở Google, có những nhà nghiên cứu chỉ muốn viết bài báo nhưng nhóm của anh nghĩ nhiều về việc tạo ra bài báo có tầm ảnh hưởng lớn đồng thời có thể làm những ứng dụng có tác động đến hàng tỷ người.

Chẳng hạn, năm 2021, Thắng nghiên cứu ứng dụng thay đổi thuật toán tìm kiếm Google và là 1 trong top 10 cải tiến tốt nhất Google đưa ra giúp hàng tỷ người dùng thuận tiện hơn trong việc thu thập thông tin.

“Điều đó đòi hỏi suy nghĩ thật kỹ vì ở cấp độ của tôi có rất nhiều bài toán giải quyết được, quan trọng cốt lõi là tìm ra được bài toán nhiều người cần nhất, thậm chí chưa nghĩ tới nhưng phải có khả năng ứng dụng trong thực tiễn”, Thắng nhấn mạnh.

Xuất phát từ cậu học trò chuyên Toán trường THPT chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, tỉnh Biên Hoà, Thắng đam mê giải toán từ nhỏ. Khi học tại trường phổ thông Năng khiếu Đại học Quốc gia TP.HCM, Thắng gặp thầy Lê Bá Khánh Trình và thầy Trần Nam Dũng, những người mang phong cách dạy học đại học xuống cấp 3 giúp Thắng cởi mở hơn về tư duy giải toán. Với nền tảng toán học vững chắc, nam sinh người Việt sang Singapore theo đuổi ngành Khoa học máy tính tại Đại học Quốc gia Singapore bằng học bổng toàn phần.

Tại đây, Thắng bắt đầu nghiên cứu ngôn ngữ tự nhiên rồi dịch sang nhiều thứ tiếng nên cảm nhận rõ sức mạnh của trí tuệ nhân tạo. Thắng được giữ lại làm trợ lý nghiên cứu tại trường cho đến năm 2011 nhận được học bổng tiến sĩ Đại học Stanford, Mỹ.

Tại ngôi trường hàng đầu thế giới, Thắng được hướng dẫn bởi GS Christopher Manning, gương mặt tên tuổi trong lĩnh vực ứng dụng học máy sâu vào xử lý ngôn ngữ tự nhiên.

Trong 5 năm tại Stanford, có những thời điểm mức độ lạc quan tích cực của Thắng xuống thấp nhất. Trong 3 năm đầu anh làm nhiều lĩnh vực khác nhau nhưng kết quả nghiên cứu không đạt được thành tựu lớn.

Cuối năm 3, Thắng đi thực tập ở Google mới tìm ra con đường của mình là dịch thuật về trí tuệ nhân tạo. Lúc đó, Thắng may mắn được làm việc cùng 3 người nổi bật trong lĩnh vực AI là TS Lê Viết Quốc, một trong những người có nhiều trích dẫn về AI nhất thế giới; Ilya Sutskever - Nhà đồng sáng lập và cựu kỹ sư trưởng ở OpenAI; và Oriol Vinyal - Phó Chủ tịch Google DeepMind.

Tìm ra hướng phát triển cho bản thân, Thắng làm luôn luận văn ở mảng này và tập trung phát triển về nó. Khi trở thành nhân viên chính thức tại Google, Thắng nhận thấy nhiều nhóm cạnh tranh nhau nên anh nghĩ hướng chuyển mình sang lĩnh vực siêu trí tuệ để mở rộng tìm kiếm kiến thức mới.

Làm những thứ dẫn đầu toàn cầu về trí tuệ nhân tạo, Thắng tự ví nhóm nghiên cứu này như “bộ não tiên phong” về AI của thế giới. Điều đó vừa là áp lực, thách thức nhưng cũng là cảm hứng để cả nhóm chinh phục những mục tiêu mới trong sự nghiệp.

Năm năm qua, anh cùng các cộng sự là những chuyên gia người Việt đồng sáng lập tổ chức phi lợi nhuận VietAI, đào tạo tổng hơn 4.000 kỹ sư AI chất lượng cao. Trong số đó, 4 kỹ sư trẻ trở thành chuyên gia phát triển Google về học máy đầu tiên tại Việt Nam.

Mỗi sớm, Thắng dậy sớm đưa con trai đi học, sau đó tới trụ sở Google. Anh bắt đầu buổi sáng bằng những công việc cần nhiều sự sáng tạo và tỉnh táo nhất như đọc các công trình nghiên cứu khoa học công bố gần đây, nghĩ ý tưởng mới, lập trình viết code.

Thỉnh thoảng, Thắng tổ chức ăn trưa cùng cả nhóm, vừa ăn vừa bàn bạc về các ý tưởng hoặc đọc báo khoa học cùng các cộng sự. Qua giờ nghỉ trưa, anh họp với các sếp lớn và họp nhóm để đưa ra định hướng.

Cuối buổi chiều, anh thường chạy bộ và về nhà ăn tối cùng gia đình. Vợ của anh là Thạc sĩ Wendy Uyên Nguyễn, Giám đốc Đối ngoại toàn cầu, nhà sáng lập của Viện Vi sinh & Chống dịch Stanford (Đại học Stanford). Nhà khoa học 8X tâm sự, hai vợ chồng rất hợp ý nhau. Vợ luôn động viên và đồng hành cùng anh về Việt Nam làm các dự án kết nối nhịp cầu về AI cũng như y tế giữa Việt Nam và Mỹ.

Tháng 8/2024, Thắng mời ông Jeff Dean - “nhà phù thuỷ” tại Google tổ chức hội nghị AI tại TP.HCM, Việt Nam thu hút hàng nghìn người tham dự nhằm lan toả kiến thức mới về lĩnh vực và kiến nghị phát triển AI tại Việt Nam trong tương lai. Mong muốn của Thắng là đến năm 2030 đào tạo được hàng trăm nghìn kỹ sư về AI, riêng năm 2025, anh đặt mục tiêu đào tạo 1.000 kỹ sư Việt chất lượng cao trong lĩnh vực AI tạo sinh.

Viện AI của anh xây dựng bộ khung giáo trình giảng dạy AI, lấy cảm hứng từ Đại học Stanford và Google, để đào tạo nhân sự ngay tại Việt Nam từ năm 2018. Thắng nhận thấy, các đại học ở Việt Nam dạy AI nhưng kiến thức chưa cập nhật, vẫn khá cũ.

Mong muốn lớn nhất của anh là có thể đào tạo liên thông AI, giữa các trường đại học với nhau, giữa các trường cấp 3 với đại học và liên thông giữa viện của anh với các đại học và đặc biệt, giữa đại học với các doanh nghiệp. Điều đó tạo kết nối hàng ngang lẫn hàng dọc trong đào tạo, học sinh có thể học AI ở các nơi khác nhau nhưng đều được công nhận.

Sắp tới, Thắng dự định tìm học bổng nước ngoài để đào tạo thế hệ tài năng AI Việt với phương châm "zero to hero", từ người không biết gì đến trở thành chuyên gia.