Trò chuyện với Thiết kế của Bạn thông qua Bản sao Số AI

Ngày nay, trí tuệ nhân tạo (AI) dường như trở nên phổ biến khắp mọi nơi, nhưng cũng có một lượng lớn sự nhầm lẫn về cách tận dụng công nghệ này một cách tốt nhất. Trong các bài viết như Sử dụng ChatGPT để Phân tích Dữ liệu Kiểm tra và Sử dụng AI Sinh học để Viết và Chạy Mã Nhúng, chúng ta đã thấy cách AI, như ChatGPT, có thể hỗ trợ chúng ta không chỉ trong việc phân tích dữ liệu mà còn viết mã cho chúng ta. Đối với các kỹ sư điện, các thành phần phân tích và viết mã của AI Sinh học có thể hữu ích nhưng không phải lúc nào cũng làm thay đổi cuộc chơi. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xây dựng một GPT tùy chỉnh cho phép chúng ta “có cuộc trò chuyện với thiết kế của mình.” Chúng ta sẽ tạo một “Bản sao Số” của bảng đánh giá Arty A7 trong ChatGPT, cho phép chúng ta thiết kế, khắc phục sự cố, và làm việc với bảng mạch sử dụng trợ lý AI.

Thế nào là Bản sao Số (Digital Twin)?

Một bản sao số là một mô hình ảo phản ánh một đối tượng thực tế. Bằng cách tạo ra bản sao số này, chúng ta có thể mô phỏng và kiểm tra hành vi của đối tượng mà không cần đến vật thể vật lý. Đối với bảng đánh giá Arty A7, việc có một bản sao số nghĩa là bạn có thể khắc phục sự cố, thiết kế và làm việc với bảng mạch ảo mà không cần phải xử lý phần cứng thực tế trước. Điều này làm cho quá trình trở nên hiệu quả hơn, cho phép kiểm tra kỹ lưỡng và điều chỉnh thiết kế. Rõ ràng, bầu trời là giới hạn về mức độ chính xác của mô hình của bạn và mức độ dễ dàng khi tương tác với nó. Vì lý do ngắn gọn và đơn giản, chúng tôi sẽ xây dựng một bản sao số khá sơ khai của Arty A7 có thể hỗ trợ chúng tôi với các câu hỏi thiết kế và khắc phục sự cố

Một Bản Sao Số Đơn Giản sử dụng RAG

Phương pháp Tạo sinh Tăng cường Truy xuất (RAG), được biết đến nhiều nhất qua bài báo có tựa đề Tạo sinh Tăng cường Truy xuất cho các Nhiệm vụ Xử lý Ngôn ngữ Tự nhiên Đòi hỏi Kiến thức, là một phương pháp sử dụng mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) kết hợp với dữ liệu sẵn có (thay vì dữ liệu được học trong mô hình). Ví dụ, nếu tôi hỏi một LLM giá của ngôi nhà tôi là bao nhiêu, nó có thể trả lời chính xác hoặc không. Nếu tôi cung cấp cho nó “ngữ cảnh” với, giả sử, hóa đơn thuế tài sản gần nhất của tôi, nó nên có thể tìm ra một cách dễ dàng (vì cơ bản, nó chỉ sử dụng xử lý ngôn ngữ tự nhiên). Nói một cách ngắn gọn, RAG sử dụng cùng một khái niệm bằng cách cung cấp ngữ cảnh cho LLM để tạo ra một phản hồi chất lượng cao hơn. Mặc dù khó có thể biết chính xác hệ thống độc quyền nào đang sử dụng làm hậu cần của họ, nhưng có thể khá chắc chắn rằng một phương pháp giống như RAG khá phổ biến để xây dựng một bản sao số với AI.

Xây dựng GPT Tùy chỉnh với Ngữ cảnh

Như chúng ta đã thấy trong Xây dựng Trợ lý Phòng thí nghiệm AI và Sử dụng AI Sinh học để Viết và Chạy Mã Nhúng, bạn có thể viết GPT Tùy chỉnh để tương tác với máy chủ web và điều khiển các thiết bị nhưng chúng cũng có thể chứa ngữ cảnh để hành động như các bản sao số. Cài đặt thực sự rất đơn giản. Sử dụng phiên bản trả phí của ChatGPT, tôi có thể tạo một GPT tùy chỉnh bằng cách nhấp vào “Khám phá GPTs” ở thanh bên trái và sau đó nhấp vào nút “Tạo” ở góc trên bên phải. Lưu ý: Tại thời điểm viết bài này, cách điều hướng để tạo một GPT tùy chỉnh đã thay đổi gần 3 lần trong 6 tháng qua. Bạn có thể muốn tham khảo tài liệu của OpenAI về cách tạo một GPT tùy chỉnh nếu những hướng dẫn này đã lỗi thời.

Sau khi tôi điều hướng đến trang cho phép tôi tạo một GPT tùy chỉnh, tôi đã sẵn sàng để nhập tất cả các thông số của mình và cung cấp “ngữ cảnh” của mình.

Hình 1: Thiết lập GPT Tùy chỉnh

Bạn sẽ nhận thấy rằng tôi đã đặt tên cho GPT tùy chỉnh của mình, mô tả, một bộ hướng dẫn cơ bản, và một bộ “Kiến thức” gồm các tệp. Những tệp này bao gồm:

• Thiết kế sơ đồ 
• Các bảng dữ liệu khác nhau của chip trên bảng mạch
• Mã VHDL mẫu
• Tệp ràng buộc thiết kế FPGA

Tất nhiên, tôi có thể cung cấp thêm nhiều dữ liệu khác như bảng vật liệu, các tài liệu thiết kế khác và thậm chí còn nhiều bảng dữ liệu hơn nữa nhưng những thông tin này dường như đã đủ để chứng minh ý tưởng của tôi.

Vậy nó có thể làm gì?

Để thực hiện việc tra cứu tham chiếu nhanh từ bản sao số của chúng tôi, tôi có thể tiết kiệm vài giây ở đây và ở đó bằng cách hỏi về các thành phần trên bảng mạch. Ví dụ:

Hình 2: Truy vấn một bảng dữ liệu

Và dữ liệu nó rút ra từ bảng dữ liệu dường như khớp (mặc dù đôi khi nó có thể hiểu sai các bảng trong PDF):

Hình 3: Thông số kỹ thuật lấy từ bảng dữ liệu

Mặc dù đơn giản, nhưng điều này thực sự tiết kiệm thời gian, đặc biệt là nếu bạn sử dụng phiên bản ChatGPT bằng giọng nói. Chúng ta cũng có thể nói với GPT tùy chỉnh của mình rằng dao động không hoạt động đúng cách và yêu cầu gợi ý khắc phục sự cố phù hợp với bộ phận cụ thể:

Hình 4: Khắc phục sự cố Dao động

Tùy thuộc vào trình độ kỹ năng của bạn, thông tin này có thể hữu ích hoặc không. Chúng ta có thể tiến xa hơn và yêu cầu nó giúp chúng ta, ví dụ, khắc phục sự cố tại sao bộ nhớ flash không phản hồi. Một phản hồi phức tạp hơn sẽ liên quan đến thông số kỹ thuật datasheet (tương tự như bộ dao động) nhưng cũng đề cập đến mã và ràng buộc về chân kết nối. Cung cấp cho lời nhắc thêm ngữ cảnh, như mã bạn đã chỉnh sửa, sẽ giúp nó có cơ hội tốt hơn trong việc tìm ra vấn đề của bạn. Những ví dụ này, mặc dù có vẻ nhỏ nhặt, đã chứng minh khả năng và sức mạnh của việc sử dụng LLMs và RAG để xây dựng một bản sao số một cách nhanh chóng. Quá trình thiết lập GPT tùy chỉnh thực sự chỉ mất 5 phút (và phần lớn thời gian đó là do thời gian tải lên). Đây chỉ là bắt đầu của kỷ nguyên bản sao số và tôi chắc chắn rằng chúng ta sẽ chứng kiến nhiều bước đột phá hơn nữa trong những năm tới.

Kết luận

Trong bài viết này, chúng tôi đã khám phá khái niệm về bản sao số (digital twins) và cách tạo một GPT tùy chỉnh để làm việc và khắc phục sự cố với bảng đánh giá Arty A7. Bằng cách tận dụng AI, chúng ta có thể tương tác với các thiết kế của mình một cách ảo, tiết kiệm thời gian và tăng hiệu quả. Các bước để thiết lập GPT tùy chỉnh của bạn là đơn giản và có thể được thực hiện nhanh chóng. Bây giờ bạn đã hiểu cơ bản, đã đến lúc thử nghiệm và xem lợi ích cho chính mình. Hãy lao vào, tạo bản sao số của bạn và bắt đầu tối ưu hóa quy trình thiết kế và đưa vào sử dụng ngay hôm nay!