Mô hình máy phân loại rác của Trần Khải Tuấn và Nguyễn Thành Vinh, lớp 8IG1 SO được đặt ở góc sân trường trong chương trình Ngày hội STEAM sức mạnh kỳ diệu của con chip bán dẫn thu hút sự tò mò của nhiều học sinh thử nghiệm.
Trần Khải Tuấn, học sinh lớp 8IG1 SO giới thiệu với khách mời và các bạn về nguyên lý hoạt động của máy phân loại rác. Đầu tiên, rác được đưa vào băng chuyền có cảm biến. Phát hiện có rác, băng chuyền sẽ dừng lại để camera chụp ảnh và gửi hình ảnh tới mô hình AI để phân loại nhằm truyền tín hiệu đến bảng mạch. Ở phần băng chuyền có các thanh gạt phân loại rác thành các loại như: giấy bìa, thủy tinh, kim loại và các loại rác khác.
“Giới thiệu dài dòng nhưng tất cả quy trình đó chỉ gói gọn trong khoảng 2-3 giây rất nhanh gọn”, Tuấn nói.
 |
Trần Khải Tuấn và Nguyễn Thành Vinh giới thiệu cho các bạn về cách phân loại rác. |
Tuấn và Vinh đều là những học sinh yêu thích khoa học công nghệ. Bắt đầu biết đến AI khi còn là học sinh lớp 6 và có ý tưởng sẽ thực hiện một sản phẩm dự thi nên hè năm 2024 bắt đầu tìm hiểu kiến thức về lĩnh vực này.
Đầu năm học 2024-2025, hai nam sinh bắt tay vào mày mò, thử nghiệm mô hình dưới sự hướng dẫn của thầy giáo dạy Toán Nguyễn Văn Ninh. Sau 3 tháng, sản phẩm hoàn chỉnh với tính năng nhận diện, phân loại rác cực kỳ nhanh nhạy.
Tuấn nói, ý tưởng nghiên cứu máy phân loại rác xuất phát từ thực trạng Việt Nam có nhiều rác thải có thể tái chế nhưng mọi người thường có thói quen vứt thẳng ra môi trường. Nếu có máy phân loại rác đưa vào ứng dụng thực tiễn sẽ tận dụng tối đa tài nguyên rác, bảo vệ môi trường.
Trong quá trình thực hiện dự án, vấn đề khó khăn, thách thức nhất đặt ra đối với hai cậu học trò này là xây dựng mô hình AI làm sao kết nối được với bảng mạch để điều khiển băng chuyền. Hai em phải tự đọc rất nhiều tài liệu, chia việc để hoàn thành theo từng giai đoạn. Khi hoàn thành sản phẩm, cả hai cùng tham gia vào khâu huấn luyện AI để có độ nhận diện chính xác cao nhất. Em và bạn đã thu thập, xử lý từ khoảng 15.000 đến 20.000 hình ảnh khác nhau cả trên mạng lẫn ảnh chụp thực tế để đưa vào huấn luyện để nhận diện các loại rác khác nhau.
Mặc dù tự tin với sản phẩm nghiên cứu khoa học kỹ thuật đầu tay đã mang tính ứng dụng thực tiễn cao, có thể đặt ở các tổ dân phố hoặc cơ quan, trường học giúp phân loại rác tuy nhiên, hai nam sinh cho biết, sẽ tiếp tục nghiên cứu, cải tiến bảng mạch để có thể rút ngắn hơn nữa quy trình xử lý, phân loại rác. Ngoài ra, hiện nay máy đang hoạt động do sử dụng nguồn điện và em kỳ vọng trong tương lai có thể thay thế bằng năng lượng mặt trời hoặc nguồn năng lượng khác.
Khích lệ học sinh từ sớm
Thầy giáo Nguyễn Văn Ninh, giáo viên dạy bộ môn Toán, cũng là người hướng dẫn hai học sinh nghiên cứu dự án từ những ngày đầu chia sẻ, nói đến học sinh lớp 8 có sản phẩm thi Khoa học kỹ thuật là khá mới mẻ, nhất là lĩnh vực công nghệ AI khá khó nhưng với sự háo hức, ham mê, quyết tâm các em đã làm được. Từ những bước cơ bản ban đầu, học sinh đọc tài liệu, thực hành và dần tự tin từ việc chủ động tìm kiếm tài liệu, xử lý lỗi, thuyết trình...
Cũng theo thầy Ninh, từ đầu, thầy trò đã mong muốn có một sản phẩm không chỉ đi dự thi mà phải có ý nghĩa, giá trị thực tế cho cộng đồng, xã hội. Học sinh phải sử dụng các kiến thức tích hợp đã được học và sử dụng công nghệ tối ưu nhất hiện nay là AI để có sản phẩm mới. Từ đó, thầy trò mất chừng khoảng 6 tháng mới hoàn thiện máy thu gom, phân loại rác. Ứng dụng AI, máy sẽ giúp phân loại rác nhanh, chính xác.
 |
Học sinh trình diễn màn thi bắn tên lửa nước. |
Bà Nguyễn Thị Minh Thúy, Hiệu trưởng Trường THCS – THPT Nguyễn Siêu (Hà Nội) cho rằng, chúng ta đang sống trong kỷ nguyên số, nơi mà những con chip bán dẫn nhỏ bé đang thay đổi cả thế giới. Chúng xuất hiện trong mọi lĩnh vực, từ điện thoại thông minh, máy tính, ô tô, đến trí tuệ nhân tạo, y tế và công nghiệp vũ trụ.
Với một trường phổ thông, để hướng nghiệp cho thế hệ thanh niên Việt Nam vào ngành công nghệ bán dẫn thì học sinh cần được trang bị kỹ năng và kiến thức nền tảng về Toán học & Vật lý; Tin học & Lập trình; Ngoại ngữ.
Theo bà Thúy, bình thường nói đến công nghệ bán dẫn phải nói đến học sinh chuyên Toán, Khoa học tự nhiên, đòi hỏi người giỏi mới làm được. Tuy nhiên, nhà trường cho rằng, học sinh phải được khích lệ ham mê, học hỏi từ nhỏ để các em tìm tòi và sáng tạo ra các sản phẩm. Trong bối cảnh như hiện nay, nhà trường cũng đào tạo giáo viên về công nghệ, AI để hiểu đúng, từ đó mới có thể dẫn dắt học sinh. Có kiến thức nền tảng, có sáng tạo, làm chủ được công nghệ trong tương lai sẽ làm chủ được kinh tế.
"Đó cũng là lí do hằng năm, cứ dịp tháng 3, kỷ niệm ngày thành lập Đoàn, trường tổ chức ngày hội STEM, khơi dậy khát vọng vươn tầm thế giới cho học sinh, thế hệ trẻ ngay trên ghế nhà trường", bà Thúy nói.
