Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) gia hạn hỗ trợ cho viện nghiên cứu AI và vật lý do MIT dẫn đầu, mở rộng một mô hình khám phá mới.

Viện Trí tuệ Nhân tạo và Tương tác Cơ bản (IAIFI) do MIT dẫn đầu đã nhận được sự hỗ trợ gia hạn từ Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) thêm 5 năm, nâng mức tài trợ hàng năm từ 4 triệu USD lên 4,98 triệu USD. Việc gia hạn đánh dấu một giai đoạn mới đối với IAIFI, vốn đã dành 5 năm đầu tiên để xây dựng mô hình nghiên cứu và một cộng đồng liên ngành xoay quanh một tiền đề cốt lõi: AI có thể mở ra những cách thức mới để thực hiện vật lý, trong khi vật lý có thể giúp định hình các hệ thống AI tốt hơn. Ra mắt vào năm 2020 như một phần của chương trình Viện Nghiên cứu Trí tuệ Nhân tạo Quốc gia, IAIFI quy tụ các nhà nghiên cứu từ MIT, cùng với các trường đại học Harvard, Northeastern, Tufts và Boston. Công việc của viện đã chỉ ra rằng học máy (machine learning) có thể đẩy nhanh khám phá trong vật lý, trong khi những hiểu biết sâu sắc từ vật lý có thể làm cho các hệ thống AI có nguyên tắc và dễ giải thích hơn. Jesse Thaler, Giám đốc IAIFI và Giáo sư Vật lý tại MIT, cho biết: “Ngay từ đầu, IAIFI đã được xây dựng dựa trên một con đường hai chiều: AI hỗ trợ vật lý tốt hơn và vật lý hỗ trợ AI tốt hơn. Chúng tôi đã chứng kiến chu kỳ tích cực này diễn ra trên nhiều lĩnh vực vật lý và AI trong 5 năm qua. Sự trao đổi này không chỉ tạo ra những kết quả mới mà còn là những cách thức thực sự mới để thực hiện khoa học”. Nghiên cứu về vật lý và AI Nghiên cứu của IAIFI trải rộng trên vật lý hạt, vật lý hạt nhân, vật lý thiên văn và AI cơ bản, với nhiều tiến bộ nổi lên từ sự hợp tác giữa các lĩnh vực đó. Trong vật lý hạt, các nhà nghiên cứu IAIFI đã phát triển các kỹ thuật AI để xử lý tốc độ dữ liệu khổng lồ từ Máy gia tốc hạt lớn (Large Hadron Collider) theo thời gian thực, giúp biến một lượng lớn dữ liệu va chạm thành vật lý có thể hành động. Trong vật lý hạt nhân, các nhà nghiên cứu IAIFI đang sử dụng các phương pháp tạo sinh dựa trên AI để mô hình hóa các tương tác của quark và gluon trong sắc động lực học lượng tử mạng tinh thể (lattice quantum chromodynamics), tạo ra những cách thức mới để nghiên cứu cấu trúc vật chất từ các nguyên tắc cơ bản. Trong vật lý thiên văn, học máy đang được sử dụng để khám phá các hiện tượng vũ trụ mới và cải thiện độ nhạy của thí nghiệm sóng hấp dẫn LIGO do MIT dẫn đầu. Đồng thời, các ý tưởng từ vật lý đang định hình sự phát triển của các phương pháp AI mới. Các nhà nghiên cứu IAIFI đang phát triển các thuật toán học và kiến trúc mô hình mới tích hợp kiến thức vật lý và các phương pháp hay nhất – bao gồm đối xứng, cấu trúc hình học, đảm bảo tính chính xác và phương pháp thống kê – trực tiếp vào mạng lưới thần kinh, tạo ra các hệ thống đáng tin cậy hơn, dễ giải thích hơn và hiệu quả hơn về dữ liệu. Mike Williams, Giám đốc tạm thời của IAIFI và Giáo sư Vật lý tại MIT, cho biết: “AI đã bắt đầu thay đổi cách các nhà vật lý giải quyết một số vấn đề thách thức nhất của lĩnh vực này. Quan trọng hơn, nó đang bắt đầu mở rộng ranh giới của những vấn đề mà chúng ta có thể giải quyết một cách thực tế, giúp có thể theo đuổi những câu hỏi mà trước đây hoàn toàn nằm ngoài tầm với của chúng ta”. Đào tạo thế hệ tiếp theo Một đặc điểm nổi bật của IAIFI là sự đầu tư vào con người. Chương trình Học bổng Sau tiến sĩ IAIFI hỗ trợ các nhà khoa học trẻ theo đuổi nghiên cứu tại giao điểm của vật lý và AI, kết nối mỗi học viên với các cố vấn trong cả hai lĩnh vực và thúc đẩy hợp tác giữa các tổ chức. Đến nay, tám học viên đã hoàn thành chương trình. Ba người đã có được vị trí giảng viên; những người khác đã đảm nhận các vai trò nghiên cứu tại các công ty AI hàng đầu hoặc tham gia các công ty khởi nghiệp, phản ánh mức độ rộng rãi của các kỹ năng được trau dồi tại IAIFI. “Học bổng IAIFI cho thấy điều gì có thể xảy ra khi các nhà khoa học trẻ được trao quyền tự do và hỗ trợ.” để làm việc vượt qua các ranh giới truyền thống”, bà Phiala Shanahan, Phó Giám đốc tạm thời của IAIFI và là giáo sư vật lý tại MIT, cho biết. “Các nghiên cứu sinh của chúng tôi không chỉ đóng góp riêng cho vật lý hay AI mà còn đang giúp định hình một lĩnh vực đang phát triển tại giao điểm này”. Trường hè Tiến sĩ thường niên của IAIFI đã trở thành một tâm điểm cho cộng đồng “các nhà khoa học nhân mã” đang phát triển, với chuyên môn về cả vật lý và AI. Đối với khóa học năm 2026, chương trình đã nhận được gần 600 đơn đăng ký cho khoảng 100 suất học trực tiếp, với khoảng 300 người tham gia bổ sung dự kiến sẽ tham gia trực tuyến. Những người tham gia trước đây đã nhiệt tình giới thiệu trường học này cho đồng nghiệp của họ vì sự kết hợp giữa các bài giảng, hướng dẫn thực hành, các buổi lập trình nhanh và các sự kiện kết nối. Tại MIT, IAIFI đã giúp định hình các lộ trình giáo dục mới, bao gồm một chương trình Tiến sĩ liên ngành về vật lý, thống kê và khoa học dữ liệu – một sự hợp tác giữa Khoa Vật lý và Trung tâm Thống kê và Khoa học Dữ liệu – đã cấp 20 bằng tiến sĩ kể từ năm 2021. Các thành viên IAIFI Phil Harris và Isaac Chuang cũng đã phát triển một khóa học về khoa học dữ liệu tính toán trong vật lý, được cung cấp cả tại trường (Khóa 8.16) và dưới dạng khóa học trực tuyến miễn phí thông qua MITx. Một cộng đồng đang phát triển Ngoài các chương trình nghiên cứu và đào tạo cốt lõi, IAIFI còn tập hợp các nhà nghiên cứu thông qua hội thảo mùa hè thường niên, sẽ được tổ chức năm nay tại tòa nhà MIT Schwarzman College of Computing. Viện cũng thu hút công chúng rộng rãi hơn thông qua các hợp tác với Bảo tàng MIT, Bảo tàng Khoa học ở Boston, các cuộc thi hackathon và các nội dung trực tuyến được xem rộng rãi khám phá AI và vật lý. “IAIFI cho thấy những gì có thể đạt được khi các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực vật lý, tính toán, thống kê và khoa học dữ liệu cùng nhau giải quyết các câu hỏi khoa học chung”, bà Nergis Mavalvala, Trưởng khoa Khoa học MIT và Giáo sư Vật lý thiên văn Curtis và Kathleen Marble, nhận định. “Kiểu hợp tác liên ngành bền vững đó là điều cần thiết cho tương lai của khám phá khoa học”. IAIFI được đặt tại Phòng thí nghiệm Khoa học Hạt nhân tại MIT, do Giám đốc Jesse Thaler (hiện đang nghỉ phép), Giám đốc tạm thời Mike Williams, Phó Giám đốc tạm thời Phiala Shanahan và Giám đốc điều hành Marisa LaFleur lãnh đạo, cùng với các thành viên ban chỉ đạo Lisa Barsotti, Isaac Chuang, Will Detmold, Bill Freeman, Phil Harris, Lina Necib, Tess Smidt và Marin Soljacic (và các thành viên ban chỉ đạo từ các trường đại học IAIFI khác). Hướng tới tương lai Với tư cách là thành viên của Quốc gia