Sáng chế “đôi mắt” cho người khiếm thị

Với tính sáng tạo và hữu dụng cao, “Thiết bị thông minh sử dụng trí tuệ nhân tạo để hỗ trợ người khiếm thị” đoạt giải Nhất Cuộc thi Khoa học kỹ thuật (KHKT) dành cho học sinh trung học Hà Tĩnh năm 2021 và giải từ Cuộc thi KHKT cấp quốc gia dành cho học sinh trung học năm 2021.

Thiết bị dành cho người khiếm thị

Trương Minh Đức (lớp 12A8) và Nguyễn Bình An (lớp 12A6) Trường THPT Phan Đình Phùng (TP Hà Tĩnh) thân thiết từ khi còn học cấp 2. Lên cấp 3, dù học khác lớp nhưng cả hai vẫn thường trò chuyện và trao đổi từ việc học đến cuộc sống. Vì vậy, ngay khi ý tưởng “manh nha” trong đầu Minh Đức, người em nghĩ đến đầu tiên để cùng nhau thực hiện là Bình An.

Minh Đức cho biết: “Em thường gặp người khiếm thị đi lại khó khăn do không xác định được phương hướng. Nhiều chướng ngại vật xuất hiện bất ngờ trên đường đi cũng có thể gây tai nạn cho họ. Do đó, em mong muốn tìm ra thiết bị có thể giúp người khiếm thị đi lại dễ dàng, tự tin hơn khi di chuyển đến những nơi có địa hình đơn giản. Để thực hiện ý tưởng này em đã rủ Bình An cùng xây dựng kế hoạch”.

Sau khi tìm hiểu và lên kế hoạch một cách tỉ mỉ, hai em trao đổi ý tưởng này với nhà trường và nhận được sự ủng hộ từ các thầy cô. Ban giám hiệu đã cử cô Đinh Thị Hồng Vân (giáo viên bộ môn Hóa) phụ trách, hướng dẫn các em.
 
“Cô Vân có kinh nghiệm trong hướng dẫn nhiều đội tuyển của trường tham dự giải Sáng tạo KHKT cấp tỉnh. Năm học 2019 - 2020, đội dự thi do cô Vân dẫn dắt giành giải Nhất cấp tỉnh”, cô Trần Thị Nga - Phó Hiệu trưởng Trường THPT Phan Đình Phùng chia sẻ.

Theo Trương Minh Đức, thiết bị này chú trọng vào phần mềm và thuật toán, không phụ thuộc quá nhiều vào phần cứng. Những thành phần cấu tạo đa số có thể tái sử dụng hoặc bán trên thị trường với giá thành rẻ. Vì vậy, nhiều người có cơ hội tiếp cận, đặc biệt sản phẩm có thể hoạt động mọi lúc mọi nơi mà không cần kết nối Internet.

“Thiết bị có 2 phần (phần cứng và phần mềm). Phần mềm chúng em sử dụng trí tuệ nhân tạo. Do tài liệu ở Việt Nam rất ít, chúng em thường tự dịch từ thông tin trên các trang web nước ngoài. Để làm được phần mềm ưng ý, cả hai trải qua nhiều lần thử nghiệm thất bại”, Minh Đức chia sẻ.

Để có một sản phẩm hoàn chỉnh, 3 cô trò đã mày mò suốt 3 tháng vừa học vừa làm. Ngay khi hoàn chỉnh, An và Bình đưa thiết bị sang Hội Người mù Hà Tĩnh để thử nghiệm. Trong quá trình sử dụng, mọi người đánh giá thiết bị rất hữu ích, đồng thời chỉ thêm các nhược điểm, giúp các em khắc phục để hoàn thiện hơn.
 
Ứng dụng vào thực tiễn

“Thiết bị thông minh sử dụng trí tuệ nhân tạo để hỗ trợ người khiếm thị” là sự kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo và loa phát thanh. Thiết bị gồm các bộ phận chính như: Máy chủ, ổ lưu trữ dữ liệu, loa…

Thiết bị sử dụng phần mềm dựa theo các thuật toán được viết trên Visual Studio 2019 do em Đức và An tự lập trình. Thiết bị này như một chiếc túi được đeo phía trước ngực người khiếm thị. Khi di chuyển, gặp các vật cản, thiết bị sẽ báo hiệu và phát cảnh báo cho người sử dụng. Đồng thời, hướng dẫn người khiếm thị di chuyển sang hướng an toàn. Ngoài ra, thiết bị này còn có khả năng nhận diện người thân cho người sử dụng.

“Lúc đầu, thiết bị có tên Kính thông minh dành cho người khiếm thị, nhưng sau khi thử nghiệm tại Hội Người mù đã bộc lộ một số nhược điểm. Trong đó, nhược điểm gây khó khăn nhất cho người khiếm thị là phạm vi hạn chế, dẫn đến thiếu chuẩn xác trong hướng dẫn đường đi. Sau đó, các em đã thiết kế lại và đưa ra sản phẩm đeo trước ngực để có cái nhìn bao quát hơn”, cô Hồng Vân chia sẻ.

Sáng chế của Bình An và Minh Đức được Trường THPT Phan Đình Phùng chọn tham dự giải Sáng tạo KHKT dành cho học sinh trung học cấp tỉnh năm 2021 và giành giải Nhất. Cũng sáng chế này đem về giải Tư Cuộc thi KHKT cấp quốc gia năm 2021. Mới đây nhất, thiết bị đã được chọn là 1 trong 76 tác phẩm trong toàn quốc được vinh danh tại Sách vàng sáng tạo Việt Nam 2021.

Tại các cuộc thi, thiết bị được đánh giá có tính ứng dụng cao, có thể lưu thông rộng rãi, hiệu quả hỗ trợ rất lớn đối với người khiếm thị, tỉ lệ xác định đường đi có độ chính xác cao, tốc độ tính toán xác định vật cản cao, khả năng kiểm soát và lưu trữ hiệu quả. Với ưu điểm chi phí vừa phải, dễ dàng lắp đặt vận hành, không phụ thuộc quá nhiều vào cảm biến và các thiết bị đặc biệt, đồng thời dễ dàng sử dụng và điều khiển thông qua chương trình trình chiếu dữ liệu trên máy tính (DDPU - Desktop Data Presentation Unit).

Nhận được lời khen của ban giám khảo, Đức và An cùng bày tỏ mong muốn hoàn chỉnh sản phẩm để có thể ứng dụng vào đời sống, nhằm hỗ trợ, giảm bớt khó khăn cho người khiếm thị trong việc di chuyển.
Chia sẻ niềm vui cùng với hai học trò, cô Trần Thị Nga phấn khởi nói: Bình và An là 2 học sinh thông minh, chăm chỉ và sáng tạo. Trong quá trình lắp đặt thiết bị, nhóm nghiên cứu đã xử lý những lỗi nhỏ nhất để cho ra sản phẩm hoàn thiện. Kết quả nỗ lực của các em rất đáng khen ngợi. Nhà trường cũng vinh dự khi sáng chế của các em là đại diện duy nhất của Hà Tĩnh lọt vào Sách vàng sáng tạo Việt Nam 2021.

Theo Phượng Vũ giaoducthoidai.vn