Hai nam sinh trưng bày sản phẩm tại Ngày hội STEAM của trường Nguyễn Siêu, sáng 19/3. Ảnh: T.H
Hai học sinh lớp 8 tại Hà Nội đã phát triển hệ thống AI có khả năng phân loại rác chỉ trong 2 giây, giúp tăng hiệu suất xử lý và nâng cao ý thức bảo vệ môi trường. Sử dụng 20.000 hình ảnh rác để huấn luyện mô hình, sản phẩm của các em không chỉ giành giải nhất cuộc thi khoa học cấp quận mà còn thu hút sự quan tâm lớn tại Ngày hội STEAM của trường.
Giành giải nhất cuộc thi khoa học quận
Hệ thống AI phân loại rác của Vinh và Tuấn đã xuất sắc giành giải nhất trong cuộc thi nghiên cứu khoa học quận Cầu Giấy, tổ chức vào cuối năm 2024. Đến Ngày hội STEAM của trường ngày 19/3, sản phẩm tiếp tục gây ấn tượng mạnh, thu hút sự quan tâm của nhiều học sinh và giáo viên.
Hệ thống hoạt động theo nguyên lý: khi rác được đưa vào băng chuyền, cảm biến sẽ phát hiện, chụp ảnh và gửi dữ liệu đến mô hình AI tích hợp trong bảng mạch. AI nhanh chóng phân loại rác thành các nhóm: giấy và bìa carton, thủy tinh, kim loại, nhựa và các loại rác khác. Sau đó, thanh gạt tự động sẽ đẩy rác vào thùng tương ứng. Toàn bộ quá trình từ khi cảm biến nhận diện đến khi phân loại hoàn tất chỉ mất 1-2 giây giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và công sức so với phương pháp thủ công.
Ý tưởng xuất phát từ thực tiễn
Ý tưởng phát triển hệ thống này nảy sinh từ gần một năm trước khi Vinh nhận thấy rác thải chưa được phân loại đúng cách, gây khó khăn cho quá trình xử lý và tái chế. Em đã rủ Tuấn cùng nghiên cứu, thử nghiệm công nghệ AI để tạo ra một giải pháp hiệu quả hơn.
Trong dự án, Vinh chịu trách nhiệm xây dựng mô hình AI và thiết kế phần cứng, còn Tuấn đảm nhiệm phần lập trình và kết nối hệ thống. Với nền tảng lập trình từ lớp 6, Tuấn nhận xét rằng việc ứng dụng AI khó hơn lập trình thông thường, đòi hỏi hiểu biết sâu về mạng nơron nhân tạo và cách kết nối bảng mạch.
Huấn luyện AI với 20.000 hình ảnh rác
Quá trình huấn luyện AI tiêu tốn nhiều thời gian nhất, khi hai em phải thu thập và xử lý 20.000 hình ảnh rác để đảm bảo AI nhận diện chính xác. Sau khi hoàn tất dữ liệu, cả hai tiến hành lắp ráp phần cứng bằng vật liệu nhựa giúp dễ kiếm và chế tác nhanh chóng. Đến tháng 11/2024, sản phẩm hoàn thiện và sẵn sàng đưa vào thử nghiệm thực tế.
Thầy Nguyễn Văn Ninh, giáo viên Toán của trường, đã đồng hành cùng hai em ngay từ những ngày đầu lên ý tưởng. Ban đầu, thầy tỏ ra lo lắng vì AI là một lĩnh vực phức tạp, nhưng trước sự quyết tâm của Vinh và Tuấn, thầy đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ trong suốt quá trình thực hiện dự án.
Hướng tới những cải tiến mới
Trong thời gian tới, hai em dự định tiếp tục nâng cấp sản phẩm để tham gia các cuộc thi khoa học kỹ thuật quy mô lớn hơn. Mục tiêu của nhóm là cải thiện tốc độ xử lý bằng cách tối ưu hóa bảng mạch, nâng cao độ chính xác của AI và tích hợp pin mặt trời để tăng tính thân thiện với môi trường.
Với sự sáng tạo và đam mê nghiên cứu, Nguyễn Thành Vinh và Trần Khải Tuấn không chỉ mang đến một giải pháp hữu ích cho vấn đề rác thải mà còn truyền cảm hứng cho nhiều bạn trẻ yêu thích khoa học và công nghệ.
