Cụm từ mô hình thế giới xuất hiện trong gần như mọi thảo luận về trí tuệ hiện nay. Nhưng nếu hỏi cụ thể nó là gì, các câu trả lời rất khác nhau — và phần lớn nhầm nó với một bản đồ.
Không phải bản sao, mà là bộ dự đoán
Cách hiểu sai phổ biến: mô hình thế giới là một bản sao thu nhỏ của thế giới bên trong hệ thống, càng đầy đủ càng tốt.
Cách hiểu hữu ích hơn: mô hình thế giới là thứ cho phép trả lời câu hỏi nếu tôi làm X thì điều gì xảy ra.
Khác biệt rất lớn. Bản sao đòi lưu mọi thứ. Bộ dự đoán chỉ cần giữ những gì ảnh hưởng tới kết quả của hành động.
Ví dụ: để bắt một quả bóng, không cần biết bóng màu gì, làm bằng gì, ai ném. Chỉ cần dự đoán được nó sẽ ở đâu trong vài phần giây tới. Mô hình dùng cho việc này rất hẹp nhưng đủ.
Ba việc mô hình thế giới làm được
Dự đoán tương lai gần. Vật đang rơi sẽ ở đâu, cửa đang đóng sẽ khép lúc nào. Đây là chức năng cơ bản nhất và cần tốc độ cao.
Điền vào chỗ thiếu. Phần bị che vẫn được coi là tồn tại. Con người có khả năng này từ rất sớm và nó là nền của việc hiểu thế giới gồm các vật bền vững.
Thử phương án trong đầu. Trước khi thực hiện, mô phỏng xem hành động sẽ dẫn tới đâu. Điều này cho phép loại bỏ các phương án tồi mà không phải trả giá thật.
Chức năng thứ ba là chức năng đắt nhất nhưng cũng giá trị nhất, vì nó thay thế cho việc thử ngoài đời — và với các hành động không hoàn tác được, đó là cách duy nhất.
Mức chi tiết phụ thuộc mục đích
Không có một mô hình đúng cho mọi việc. Cùng một tình huống cần các mô hình rất khác nhau tuỳ điều đang muốn biết.
Để tránh va vào tường, chỉ cần biết tường ở đâu và mình đang đi hướng nào. Mô hình rất thô nhưng đủ.
Để đặt một chiếc cốc lên bàn không đổ, cần biết cả trọng tâm cốc, độ nhám mặt bàn và lực tay đang dùng.
Để dự đoán một chồng đồ có đổ không, cần mô hình về tiếp xúc và ma sát — vốn là loại mô hình khó nhất.
Nguyên tắc rút ra: mô hình càng chi tiết càng tốn kém để duy trì và càng dễ sai. Mô hình tốt là mô hình vừa đủ cho quyết định sắp tới, không phải mô hình đầy đủ nhất.
Vì sao thế giới cũng là bộ nhớ
Có một lựa chọn thay thế cho việc duy trì mô hình: nhìn lại.
Thay vì nhớ chính xác mọi vật trên bàn ở đâu, ta liếc lại khi cần. Thế giới tự nó là bản lưu luôn cập nhật và không bao giờ lỗi thời.
Đánh đổi rất rõ: nhìn lại tốn thời gian và đòi vật phải còn trong tầm nhìn; nhớ trong đầu thì nhanh nhưng có thể sai.
Con người dùng cả hai một cách linh hoạt và có bằng chứng cho thấy ta nhớ ít hơn nhiều so với cảm giác chủ quan — ta có ấn tượng đã nắm được cả cảnh trong khi thực ra chỉ giữ vài chi tiết và liếc lại khi cần.
Với robot, đây là một quyết định thiết kế cụ thể: bao nhiêu phần của thế giới nên lưu trong bộ nhớ, và bao nhiêu nên quan sát lại. Câu trả lời phụ thuộc vào tốc độ thay đổi của môi trường và vào chi phí của việc quan sát.
Mô hình sai vẫn hữu ích
Một điểm quan trọng và hay bị bỏ qua: mô hình không cần đúng, nó cần đủ đúng cho mục đích.
Người ta bắt được bóng mà không hề giải phương trình chuyển động. Mô hình trực giác về quỹ đạo có thể sai về mặt vật lý nhưng đủ để đưa tay tới đúng chỗ.
Tương tự, nhiều mô hình dùng trong điều khiển robot đơn giản hoá rất mạnh so với thực tế, và vẫn hoạt động vì phần bị bỏ qua không ảnh hưởng đáng kể trong dải làm việc.
Hệ quả thực dụng: khi mô hình cho kết quả kém, câu hỏi đúng không phải làm sao cho nó chính xác hơn mà là phần nào đang sai và phần đó có quan trọng với nhiệm vụ không.
Nhiều nỗ lực cải thiện mô hình bị lãng phí vào việc làm chính xác hơn những phần vốn không ảnh hưởng tới kết quả.
Câu hỏi thường gặp
Mô hình thế giới có phải là bản đồ không?
Bản đồ chỉ là một loại mô hình rất hẹp, mô tả vị trí tĩnh. Mô hình thế giới theo nghĩa rộng phải trả lời được câu hỏi điều gì xảy ra nếu làm một hành động, tức là bao gồm cả động lực học chứ không chỉ bố cục.
Có cần mô hình đầy đủ về môi trường không?
Thường là không, và cố duy trì mô hình đầy đủ vừa tốn kém vừa nhanh lỗi thời. Cách thực dụng hơn là giữ mô hình vừa đủ cho quyết định sắp tới và quan sát lại khi cần thông tin chi tiết.
Vì sao mô hình đơn giản hoá vẫn hoạt động được?
Vì phần bị bỏ qua thường không ảnh hưởng đáng kể trong dải làm việc cụ thể. Mô hình cần đủ đúng cho mục đích chứ không cần đúng tuyệt đối, và việc làm chính xác hơn những phần không quan trọng là lãng phí.
Khi nào nên lưu vào bộ nhớ, khi nào nên nhìn lại?
Phụ thuộc vào tốc độ thay đổi của môi trường và chi phí quan sát. Môi trường thay đổi nhanh thì lưu vào bộ nhớ dễ lỗi thời; quan sát tốn thời gian thì lưu lại có lợi. Phần lớn hệ thống dùng kết hợp cả hai.
Đọc thêm trong Trí tuệ hiện thân là gì và Học từ tương tác.