Hệ thống nhận dạng hành vi vứt rác của “học trò 4.0”

Những “nhà khoa học 2K”

Các bạn ấy là Đào Thiên Long, sinh năm 2002 và Nguyễn Thị Hương Giang, sinh năm 2004 - học sinh trường THPT Chuyên Hoàng Lê Kha, tỉnh Tây Ninh.

Đào Thiên Long, 18 tuổi, vừa tốt nghiệp trường THPT Chuyên Hoàng Lê Kha, cho biết, trong một lần học môn Tin, được nghe giáo viên giảng về trí tuệ nhân tạo và thị giác máy tính, cậu nảy ra ý tưởng thay vì đi khắp nơi nhắc nhở học sinh bỏ rác đúng quy định, tại sao không sử dụng công nghệ để thay thế?

Sự trăn trở đó thôi thúc cậu tìm tòi, sáng tạo và bắt tay vào nghiên cứu công trình Hệ thống nhận dạng hành vi vứt rác bừa bãi trong trường học bằng thị giác máy tính (Computer Vision) và Deep learning trong trí tuệ nhân tạo, cùng với người bạn đồng hành Nguyễn Thị Hương Giang.

Hai “nhà khoa học 2K” nhận thấy, công nghệ thông tin và truyền thông là công cụ quan trọng hàng đầu để thực hiện mục tiêu thiên niên kỷ, hình thành xã hội thông tin, rút ngắn quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Một trong những ngành trọng yếu và phát triển nóng hiện nay của công nghệ thông tin là trí tuệ nhân tạo.

Hai bạn trẻ nghiên cứu Hệ thống nhận dạng hành vi vứt rác bừa bãi

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, môi trường là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Tại các quốc gia tiên tiến, giữ gìn vệ sinh môi trường rất được chú trọng nên xả rác và nước thải bừa bãi hầu như không còn nữa. Tuy nhiên, ở nước ta, hiện tượng vứt rác ra đường hoặc những nơi công cộng, không giữ gìn vệ sinh chung lại rất phổ biến.

Bởi vậy, nhóm tác giả cho rằng, bệ thống nhận dạng hành vi vứt rác bừa bãi có thể khắc phục những mặt hạn chế của các giải pháp đang có, đặc biệt, không cần sử dụng nhiều sức lao động, cũng như thời gian của con người cho công tác bảo vệ môi trường. Ý nghĩa, thông điệp mà nhóm muốn truyền tải là ý thức tự giác bảo vệ môi trường ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường cho các bạn trẻ.

Giảm nhân lực, tiết kiệm thời gian

Nguyễn Thị Hương Giang cho biết: “Hệ thống có khả năng nhận dạng được hành vi xả rác từ video, sẽ trả về các hình ảnh và video thu gọn của người vi phạm; Kết nối các chức năng và tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh; Tiến trình nhận dạng diễn ra trong thời gian thực một cách liên tục; Sử dụng hệ thống giúp giảm nhân lực, tiết kiệm thời gian cho công tác bảo vệ môi trường, thông qua đó góp phần giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh”.

Nhóm tác giả mô hình hoá Hệ thống nhận dạng hành vi vứt rác bừa bãi

Sau khoảng một năm nghiên cứu và hoàn thành công trình, nhóm tác giả rút ra kết luận, hệ thống vận dụng công nghệ mới là trí tuệ nhân tạo vào đời sống mà cụ thể là bài toán nhận dạng hành vi vứt rác bừa bãi là hướng nghiên cứu rất đáng quan tâm nhằm bắt kịp xu hướng của thời đại, nền công nghiệp 4.0.

Hệ thống bước đầu đã đem lại những thành công nhất định, độ chính xác nhận dạng xấp xỉ 80%. Ngoài ý nghĩa về mặt khoa học, đề tài này giúp nâng cao ý thức của các bạn trong nhà trường và có thể mở rộng ra công cộng; Giúp quản lý chặt chẽ hơn về các hành vi vi phạm; Tác động tích cực đến môi trường và bắt kịp xu thế bảo vệ môi trường trên thế giới.

Bên cạnh đó, hệ thống vẫn còn một số nhược điểm: Chưa phân biệt được hết giữa vứt rác bừa bãi với để rác đúng nơi quy định, hoặc chưa nhận dạng được tình huống người ngồi uống nước rồi ngẫu nhiên để quên chai nước trên ghế; Hay nhập nhằng giữa rác và đồ đang sử dụng; Dữ liệu huấn luyện chỉ trong phạm vi đề tài, chưa bao gồm ngoài nhà trường và các loại rác ít thông dụng.

Nhóm hai “nhà khoa học 2K” hy vọng sẽ được tài trợ kinh phí để tiếp tục đầu tư trang thiết bị máy tính, hoàn thành sản phẩm một cách hoàn thiện hơn; Đưa hệ thống phát triển nhận dạng khuôn mặt để cung cấp thêm thông tin người vi phạm và cùng lúc nhận dạng được nhiều người xả rác. Nhóm tác giả muốn thu thập thêm nhiều dữ liệu huấn luyện như công viên, bệnh viện… nhằm nâng cao độ chính xác của nhận dạng và mở rộng đề tài ra ngoài nhà trường.