Hai học sinh lớp 8 tại Hà Nội đã xuất sắc chế tạo thành công hệ thống phân loại rác bằng trí tuệ nhân tạo (AI), giúp tự động hóa việc xử lý rác thải. Sản phẩm này không chỉ góp phần bảo vệ môi trường mà còn giúp các em giành giải nhất cuộc thi nghiên cứu khoa học quận Cầu Giấy.
- Hành trình trở về Trái Đất: Hai phi hành gia Starliner hạ cánh an toàn sau 9 tháng chờ đợi
- Xe tải đâm nhau ở Phú Yên: Hai người tử vong trong cabin
- Cháy rừng dữ dội tại núi Tàu, Bình Thuận: hàng trăm người căng mình dập lửa
Ý tưởng khởi nguồn từ thực tế
Nguyễn Thành Vinh và Trần Khải Tuấn, học sinh lớp 8 trường Nguyễn Siêu (Hà Nội), nhận thấy việc phân loại rác chưa được thực hiện đúng cách trong đời sống hằng ngày. Từ đó, Vinh đã nảy ra ý tưởng chế tạo một hệ thống tự động sử dụng AI để nhận diện và phân loại rác thải một cách chính xác.
“Em muốn tạo ra một sản phẩm hữu ích, giúp giảm gánh nặng phân loại rác thủ công và nâng cao ý thức bảo vệ môi trường trong cộng đồng,” Vinh chia sẻ.
Hành trình nghiên cứu và phát triển
Để hiện thực hóa ý tưởng, Vinh chịu trách nhiệm xây dựng mô hình AI và thiết kế phần cứng, trong khi Tuấn đảm nhận lập trình và kết nối hệ thống.
Một trong những thách thức lớn nhất của hai học sinh là lập trình trí tuệ nhân tạo, vốn phức tạp hơn nhiều so với lập trình thông thường. Các em đã phải tìm hiểu về mạng nơron nhân tạo, học sử dụng ngôn ngữ lập trình Python và C++, đồng thời thu thập hơn 20.000 bức ảnh rác thải để huấn luyện AI nhận diện chính xác các loại rác.
“Giai đoạn huấn luyện AI mất rất nhiều thời gian, vì hệ thống cần nhận diện chính xác giữa các loại rác như giấy, nhựa, kim loại, thủy tinh. Chỉ một sai sót nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến cả quá trình hoạt động của hệ thống,” Tuấn cho biết.
Cách thức hoạt động của hệ thống phân loại rác bằng AI
Hệ thống hoạt động theo cơ chế tự động, bao gồm các bước chính:
- Khi rác được đưa vào băng chuyền, cảm biến sẽ phát hiện và chụp ảnh.
- Hình ảnh rác thải được gửi đến mô hình AI trong bảng mạch.
- AI tiến hành phân loại rác vào các nhóm: giấy/bìa carton, thủy tinh, kim loại, nhựa và rác khác.
- Thanh gạt tự động trên băng chuyền đẩy rác vào thùng chứa tương ứng.
Toàn bộ quá trình xử lý chỉ diễn ra trong vòng 1-2 giây, giúp hệ thống hoạt động nhanh chóng và hiệu quả.
Ứng dụng thực tế và triển vọng phát triển
Với khả năng nhận diện chính xác và tốc độ xử lý cao, hệ thống phân loại rác bằng AI của hai học sinh có thể được áp dụng tại các khu chung cư, tổ dân phố hoặc khu tập kết rác, góp phần giảm tải công việc phân loại rác thủ công.
Hiện tại, Vinh và Tuấn đang tiếp tục cải thiện sản phẩm để tham gia các cuộc thi về khoa học kỹ thuật. Các em dự kiến nâng cấp hệ thống bằng cách sử dụng bảng mạch có tốc độ xử lý nhanh hơn và tiếp tục huấn luyện AI để nâng cao độ chính xác.
Khuyến khích sáng tạo trẻ trong nghiên cứu khoa học
Việc hai học sinh lớp 8 có thể chế tạo thành công một hệ thống sử dụng AI đã cho thấy tiềm năng to lớn của thế hệ trẻ trong lĩnh vực khoa học và công nghệ. Điều này cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc khuyến khích học sinh tham gia nghiên cứu và ứng dụng công nghệ vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Sự sáng tạo và nỗ lực của Nguyễn Thành Vinh và Trần Khải Tuấn không chỉ mang lại thành tích đáng tự hào mà còn truyền cảm hứng cho nhiều bạn trẻ đam mê nghiên cứu khoa học và công nghệ.