Nuôi tằm bằng AI và giấc mơ chinh phục nước Mỹ của ba thầy trò

Câu chuyện muốn đem trí thông minh nhân tạo (AI) nhằm giúp những người nông dân nuôi tằm vơi bớt đi nỗi nhọc nhằn của ba thầy trò ở vùng giáp ranh Đạ R’sal (huyện Đam Rông) vẫn còn đang được viết tiếp. Hành trình của thầy trò nơi vùng biên mậu bên dòng Krông Nô chưa dừng lại sau vinh quang ở Cuộc thi Sáng tạo khoa học - kỹ thuật toàn quốc dành cho khối học sinh trung học. Ý tưởng nuôi tằm bằng công nghệ AI dưới sự hỗ trợ của kênh thông tin trợ lý ảo ChatGPT sẽ bắt đầu bằng một khởi đầu mới, khi đề tài đoạt giải Nhất quốc gia của Trường THPT Phan Đình Phùng được Bộ Giáo dục và Đào tạo lựa chọn đưa đến Mỹ để chinh phục tại một cuộc thi khoa học toàn cầu dành cho lứa tuổi học sinh.

Thứ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo Phạm Ngọc Thưởng trao giải Nhất cho Lê Hà Thanh Phong và Lê Hoàng Trường Giang

Nuôi tằm và trí tuệ nhân tạo với nhiều người dường như chẳng có sự liên quan nhưng lại được thầy giáo Phan Hữu Sỹ cùng hai cậu học trò lớp 10 Lê Hà Thanh Phong và Lê Hoàng Trường Giang (Trường THPT Phan Đình Phùng) khéo léo phối trộn một cách hoàn hảo. Ý tưởng chế tạo “Ứng dụng AI, IoT và ChatGPT vào mô hình nuôi tằm của bà con nông dân, lĩnh vực Hệ thống nhúng” qua đó giúp người nông dân không còn phải thức đêm mất ngủ trong những ngày tằm ăn rỗi đã thuyết phục được những vị giám khảo khó tính nhất và được vinh danh bằng giải Nhất ở Cuộc thi Sáng tạo khoa học - kỹ thuật dành cho học sinh trung học ở cấp tỉnh, cấp quốc gia và là 1 trong 9 đề tài được Bộ Giáo dục và Đào tạo đưa vào danh sách cuối cùng đại diện cho Việt Nam “mang chuông đi đánh xứ người” tại Hội thi Khoa học - kỹ thuật quốc tế (ISEF) được tổ chức tại Hoa Kỳ vào tháng 5/2024.

ÐỀ TÀI ĐƯỢC “THẦY GIÁO LÀNG” “THAI NGÉN” TỪ 7 NĂM TRƯỚC

Nói về lý do thắng giải, thầy giáo Phan Hữu Sỹ cho rằng: Thầy trò chỉ bất ngờ khi được giải cao, nhưng luôn tự tin đề tài của anh và các học trò sẽ được ghi nhận. Bởi đó là tâm huyết, là niềm đam mê bất tận với sáng tạo khoa học, là những ngày “lao tâm khổ tứ” của cả thầy và trò. Ít ai biết, đó cũng là ý tưởng được anh “thai nghén” từ 7 năm về trước khi mới về Trường THPT Phan Đình Phùng đứng lớp.

Không cao siêu, không phức tạp là hai nguyên nhân và lý do chính để đề tài của thầy, trò Trường Phan Đình Phùng liên tục được ghi danh trên bảng vàng thành tích tại các cuộc thi ở vị trí cao nhất. Để tránh đi vào vết xe đổ của nhiều đề tài sa đà vào lý thuyết, mang tính học thuật cao, thiếu tính thực tiễn, thầy Phan Hữu Sỹ dùng kiến thức đơn giản để giúp Thanh Phong và Trường Giang dễ dàng lĩnh hội và gặp nhiều thuận lợi khi bắt tay vào thực hiện. Chính điều này đã giúp Giang và Phong có phần thuyết trình hoàn hảo đối với các thành viên Ban Giám khảo tại cuộc thi cấp quốc gia trong phần chất vấn, phản biện bảo vệ đề tài.

Sinh năm 1978, nhưng mãi đến năm 2013, thầy giáo Phan Hữu Sỹ mới bắt đầu bén duyên với ngành Giáo dục. Từ bỏ công việc ở TP Hồ Chí Minh với một mức lương hấp dẫn đối với nhiều người để ngược lên tận mảnh đất thượng nguồn dòng Krông Nô xa xôi và hẻo lánh làm nghề “gõ đầu trẻ” dù anh không học ngành sư phạm là dấu hỏi đối với nhiều người. Với anh, đơn giản đó là tâm nguyện của cha mẹ, và cũng là đam mê của anh.

Về dạy học khi Trường THPT Phan Đình Phùng mới thành lập được một năm. Vất vả với cuộc sống thường nhật bằng đồng lương ít ỏi của một người mới vào nghề. Vợ lại không có việc làm khi theo anh lên đây lập nghiệp. Hai vợ chồng phải trồng thêm rau, củ bán để cải thiện đời sống và nuôi hai đứa con nhỏ. Nhưng anh luôn tạo điều kiện và hỗ trợ hết mức cho các bạn học sinh có niềm đam mê khoa học. Thanh Phong và Trường Giang là những phát hiện của anh khi hai bạn còn là học sinh trung học cơ sở. Anh mong muốn, đam mê, sáng tạo khoa học tại ngôi trường nơi mình đang giảng dạy có thể trở thành phong trào. Bởi không đơn thuần đó là chinh phục tri thức, với mỗi đề tài, mỗi ý tưởng khi các em tham gia, việc đặt vấn đề, giải quyết vấn đề sẽ giúp các em rất nhiều trong cuộc sống sau này, đó là sự không bỏ cuộc trước mỗi khó khăn khi bản thân đối mặt.

Công đoàn Giáo dục Việt Nam tặng bằng khen cho giáo viên hướng dẫn Phan Hữu Sỹ

ƯỚC MƠ LỚN TRONG MỘT MÔ HÌNH NHỎ

Sau gần một năm nghiên cứu để hiện thực hóa ý tưởng trở thành một mô hình có giá trị thực tiễn cao và hoàn toàn có thể ứng dụng đưa vào sản xuất. Đề tài “Ứng dụng AI, IoT và ChatGPT vào mô hình nuôi tằm của bà con nông dân” của ba thầy trò Sỹ, Phong và Giang đã hoàn thành. Mục tiêu của dự án này là tạo ra máy cho tằm ăn tự động với sự hỗ trợ công nghệ AI, IoT và ứng dụng trợ lý ảo ChatGPT. Linh kiện và công nghệ sử dụng có giá thành thấp, dễ tìm mua; dữ liệu thu thập thông qua thời gian thực, người dùng có thể quan sát, theo dõi và điều khiển ở bất kỳ nơi đâu thông qua mạng internet; quy trình sử dụng đơn giản; có thể sản xuất hàng loạt với giá thành rẻ và rất phù hợp với các hộ gia đình tại các vùng quê như huyện Đam Rông.

“Ứng dụng AI, IoT và ChatGPT vào mô hình nuôi tằm của bà con nông dân” bao gồm 9 khối chức năng chính, trong đó, đầu vào bao gồm: Khối xử lý trung tâm YoLo:Bit là một máy tính nhúng có hệ điều hành nhỏ. Bên cạnh nhiều ngoại vi và cảm biến tích hợp, Yolo:Bit còn tích hợp sẵn khả năng kết nối không dây (Wifi và Bluetooth). Tiếp đó, là Khối cảm biến có chức năng thu thập giá trị nhiệt độ và độ ẩm trong nhà tằm để truyền về khối xử lý trung tâm Yolo:Bit. Khi hết thức ăn cho tằm, tằm bị bệnh, hay lá dâu không đạt tiêu chuẩn, hệ thống camera sẽ ghi nhận dữ liệu và gửi tín hiệu lên Yolo:Bit.

Ba thầy trò Trường Phan Đình Phùng thể hiện quyết tâm tại Cuộc thi Khoa học - kỹ thuật cấp quốc gia năm 2024

Theo chia sẻ của Trường Giang và Thanh Phong, các em mong muốn ứng dụng: Tạo ra hệ thống máng trượt chứa lá dâu, huấn luyện AI để camera nhận diện, phân biệt được trên nong tằm đầy lá dâu, hết lá dâu hay còn ít lá dâu. Camera đóng vai trò như con mắt điện tử đưa dữ liệu về mạch điều khiển trung tâm Yolo:Bit kích hoạt thiết bị đầu cuối băng chuyền di chuyển, rulo cuốn lá dâu rãi đều lên nong tằm.

Sản phẩm có khả năng hiển thị thông tin nhiệt độ, độ ẩm theo thời gian thực lên màn hình LCD, màn hình điều khiển IoT và trên điện thoại. Trong điều kiện môi trường nhiệt độ, độ ẩm vượt ngưỡng cho phép hệ thống có khả năng kích hoạt các thiết bị đầu cuối như máy bơm, bóng đèn, quạt hoạt động theo các tình huống đã được thiết lập. Sản phẩm tích hợp ứng dụng Telegram nếu trong điều kiện bất thường như nhiệt độ, độ ẩm hay hết lá dâu trên nong tằm thì người dùng đều nhận được tin nhắn cảnh báo. Ngoài ra, có thêm kênh trợ lý ảo ChatGPT hỗ trợ người nông dân tham khảo kiến thức khoa học công nghệ nhằm đáp ứng một phần về phương pháp trồng dâu, nuôi tằm.

“Rất mong các quý cơ quan chức năng liên quan: Sở Khoa học và Công nghệ, Sở Giáo dục và Đào tạo Lâm Đồng, Ban giám hiệu nhà trường cùng các doanh nghiệp, hợp tác xã tằm tơ quan tâm góp ý cải tiến, nâng cấp, tài trợ kinh phí nhằm hoàn thiện sớm đưa sản phẩm tới người nông dân nuôi tằm trên địa bàn huyện”, những dòng viết trên được tôi chép nguyên văn từ phần kiến nghị của đề tài do Lê Hoàng Trường Giang và Lê Hà Thanh Phong thực hiện, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Phan Hữu Sỹ.

Mong ước ấy của thầy trò Trường THPT Phan Đình Phùng đẹp đẽ và đầy những hy vọng. Mong ước ấy hoàn toàn xứng đáng được tôn trọng, lắng nghe và chia sẻ. Bởi, đã từng có rất nhiều giấc mơ được vẽ lên bằng màu hiện thực từ những con đường gập gềnh, dưới những nóc nhà bình yên nơi xóm nhỏ.