Trở về từ cuộc thi sáng tạo Khoa học Kỹ thuật Quốc gia dành cho học sinh trung học tại TP Huế, đạt giải ba với sáng chế phần mềm The Plantae - nhận diện và cung cấp thông tin khoa học thực vật, hai tháng qua Thái cùng Ngân (lớp 11, trường Lý Tự Trọng, TP Nha Trang) vẫn không ngừng tìm tòi để cải tiến ứng dụng đưa vào thực tiễn tốt hơn.
Ngân có mẹ là giáo viên, bố làm bác sĩ Đông y. Qua những lần tiếp xúc với các loại cây thuốc mà bố mang về, Ngân có một đam mê với các loại thảo dược từ bé. Cuối năm 2019, khi cùng Thái - bạn chung lớp, tham gia chăm sóc vườn thuốc rộng 80 m2 của trường, Ngân phát hiện có nhiều cây không có tên, chưa được nêu dược tính. Muốn biết, nữ sinh phải tìm hiểu từ Internet, hoặc hỏi thầy giáo Sinh học.
Thái (bên trái) và Ngân trong vườn cây thuốc của trường THPT Lý Tự Trọng, TP Nha Trang. Ảnh: Xuân Ngọc.
Ngân kể, lúc đó muốn có một chương trình bằng nhận diện các loại cây để mỗi học sinh có thể nắm thông tin về đặc tính của chúng dễ dàng, nên nảy sinh ý định tạo ra phần mềm này. "Em chia sẻ ý tưởng với Thái, bạn ấy cũng có chung đam mê và rất giỏi về lập trình các phần mềm nên đồng ý", Ngân nói.
Trang Sĩ Thái có ba mẹ đều là giáo viên. Từ bé cậu đã tiếp thu được phương pháp học tập hiệu quả, nhiều năm liền đều là học sinh giỏi. Gần đây, Thái thiết lập được phần mềm chống trộm trên điện thoại mang tên "Stollen Dection", sử dụng tích hợp các cảm biến chứng năng, trí tuệ nhân tạo để phát hiện tác động bất thường đến điện thoại. Đề tài này cũng đã đạt giải Tư trong cuộc thi Cuộc thi sáng tạo Khoa học Kỹ thuật Quốc gia dành cho học sinh trung học, năm 2018-2019.
Khi đã có bạn đồng hành, Thanh Ngân bắt tay vào thực hiện. Em đảm nhiệm tìm kiếm, tổng hợp các loại cây thực vật. Còn Thái nhận nhiệm vụ phân tích, lên kế hoạch tìm kiếm dữ liệu để viết chương trình nhận diện các loại cây.
Mục tiêu hướng đến là tạo ra được một phần mềm mà người sử dụng thông qua đó có thể nắm được nguồn gốc, tên họ, đặc tính của mỗi loại cây, mà không cần mất nhiều thời gian và có trải nghiệm phần mềm một cách hiệu quả nhất.
Với thời gian học kín mít, hai học sinh lớp 11 phải tận dụng tất cả lúc rảnh rỗi để tìm đọc hàng trăm tài liệu chuyên về các loại cây từ các diễn đàn trong nước, và cả những tài liệu tiếng Anh. Đồng thời, hai em nhờ thầy giáo dạy Sinh học là Nguyễn Lam hướng dẫn thêm, rồi tìm những loại cây đưa về nghiên cứu để củng cố thêm kiến thức và đưa ra phương án tối ưu.
Phần mềm The Plantae của hai học sinh lập trình có thể nhận diện được 12.000 cây thực vật. Ảnh: Xuân Ngọc.
Gần 6 tháng tìm hiểu, trích xuất dữ liệu các loại cây, hai em bắt tay vào thực hiện theo hướng nghiên cứu hệ thống nhận diện hình ảnh dựa trên nền tảng trí tuệ nhân tạo AuroraAI. Hệ thống lập trình với nguồn dữ liệu đa dạng, phong phú về các loại cây, phân nhóm nguồn gốc, đặc tính từng loại... mà nguồn gốc dữ liệu được trích xuất từ các tài liệu, những cuốn sách về các cây thực vật hay vị thuốc đã được những nhà khoa học công bố để đưa vào phần mềm.
Trong hệ thống này cũng được lập trình tính năng chụp ảnh, tìm chủ thể thực vật. Có nghĩa là ứng dụng cho phép người dùng chụp ảnh loại cây, sau đó sẽ xử lý theo trình tự nhận diện, thông báo và trao đổi thông tin, phân tích, nhận diện hình ảnh. Các dữ liệu được chụp ảnh trùng với tên loài cây trong hệ thống, phần mềm sẽ truy xuất thông tin về nguồn gốc, tên họ, đặc tính, màu sắc... của lại cây đó đến với người dùng.
Đồng thời, phần mềm The Plantae cũng được viết trên nền tảng Android và IOS với hai ngôn ngữ là tiếng Anh và tiếng Việt, sau đó đưa lên trên Google play store để mọi người cùng có thể sử dụng miễn phí.
Theo Thái, sau thời gian từ hình thành ý tưởng đến hoàn thiện sản phẩm gần một năm. Đến nay, phần mềm The Plantae trên Android có khoảng 4.000 người cài đặt, sử dụng. "Ứng dụng hỗ trợ người dùng nhận biết hơn 12.000 loài dược thảo, thực vật và cung cấp thêm nhiều thông tin về loài thực vật có đặc tính hướng chữa bệnh cho một số loài...", Thái nói.
Phần mềm khi đưa tới gần sẽ nhận điện được các loại cây. Ảnh: Xuân Ngọc.
Thầy Nguyễn Lam cho biết, trong quá trình viết phần mềm, việc khó nhất là phân phối thời gian để các em không bị ảnh hưởng tới việc học. Thế nên thầy trò thường xuyên trao đổi trên lớp hoặc qua mạng để tháo gỡ khúc mắc và hỗ trợ tìm thêm tài liệu của các loài cây, thực vật hay thiết lập sơ đồ về các loài thực vật để có thể tổng hợp lại toàn bộ kiến thức của chương trình học một cách hiệu quả.
"Phần mềm này trước đây đã có người lập trình, nhưng sản phẩm của các em thể hiện được ý tưởng sáng chế và cung cấp thêm các kiến thức về sinh học cho học sinh", thầy Lam nói và cho biết phần mềm này đã được học sinh tại trường sử dụng rộng rãi để tìm kiếm các loại cây, dược liệu.
Tuy nhiên, Ngân và Thái nhìn nhận sản phẩm còn một số điểm cần cải tiến, mong muốn được thầy Lam hỗ trợ thêm để nâng cấp phần mềm nhận diện chính xác cũng như tốc độ xử lý dữ liệu.
Hiện, hai tác giả nghiên cứu để cập nhập dữ liệu hình ảnh, thông tin khoa học về thực vật sẽ ngày càng đẩy đủ, chính xác và thời gian tới sẽ hỗ trợ người dùng đánh giá được tình trạng sức khỏe của các loại cây, đưa ra chỉ dẫn chăm sóc tốt hơn.
Xuân Ngọc