Học sinh Trường THPT Vũ Lễ, Bắc Sơn: Ứng dụng AI để chế tạo thiết bị hỗ trợ người khiếm thị

- Để giúp người khiếm thị thuận lợi hơn trong sinh hoạt, em Lê Ngân Hà, lớp 11A, Trường THPT Vũ Lễ, huyện Bắc Sơn dưới dự hướng dẫn của cô Trần Thị Ngân, giáo viên môn Vật lí đã nghiên cứu, chế tạo “Thiết bị hỗ trợ người khiếm thị”.

Em Lê Ngân Hà cho biết: Việc chăm sóc bản thân hay sinh hoạt hằng ngày với người khiếm thị gặp rất nhiều khó khăn. Trên thị trường hiện đã có nhiều sản phẩm hỗ trợ người khiếm thị tuy nhiên giá thành cao, hoạt động chưa ổn định, độ chính xác không cao… Chính vì vậy, em đã có ý tưởng chế tạo một thiết bị có ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để hỗ trợ người khiếm thị.

Để thực hiện dự án, tác giả đã tìm hiểu các thiết bị hỗ trợ người khiếm thị, phân tích ưu, nhược điểm của từng thiết bị hiện có trên thị trường; nghiên cứu hệ thống hỗ trợ người khiếm thị, những vấn đề người khiếm thị gặp phải và mong muốn của họ trong đời sống, sinh hoạt… Trên cơ sở thông tin thu thập được, tác giả đề xuất chức năng cho thiết bị, xác định các thành phần cấu tạo, lập hồ sơ kỹ thuật.

Thực hiện mục tiêu đưa AI vào sản phẩm, tác giả tìm hiểu các hệ điều hành, ngôn ngữ lập trình, cấu trúc hệ thống của chương trình ứng dụng AI và dành nhiều thời gian để huấn luyện AI… Theo đó, thiết bị hỗ trợ người khiếm thị là một hộp nhựa có kích thước nhỏ gọn người dùng có thể dễ dàng cầm trên tay hoặc đặt tại những vị trí thích hợp. Trên thiết bị có camera, bên trong gồm khối nguồn, khối xử lý trung tâm, khối ngoại vi với hệ thống máy tính nhúng, vi điều khiển, cảm biến hồng ngoại, loa, bộ thu phát tín hiệu, pin, mạch nguồn… được kết nối với nhau. Cùng đó, thiết bị còn có điều khiển từ xa giúp người dùng dễ dàng thao tác, sử dụng.

Khi người dùng khởi động, hệ thống sẽ phát ra thông báo sẵn sàng hoạt động qua loa ngoài. Người dùng chọn các tính năng của thiết bị thông qua 4 nút bấm trên điều khiểu từ xa, mỗi nút bấm tương đương với một chế độ như bật tắt nguồn, nhận diện vật thể, nhận diện mệnh giá tiền Việt Nam, nhận diện người thân. Sau khi chọn tính năng, thiết bị sẽ tải dữ liệu tương ứng và tiến hành mở camera để nhận diện môi trường và đối tượng xung quanh. Người dùng hướng camera về phía muốn di chuyển hoặc khu vực muốn nhận diện, khi phát hiện đối tượng trùng khớp với dữ liệu đã được đào tạo, thiết bị sẽ đọc tên lên loa ngoài, người dùng có thể biết được những vật thể xung quanh. Trường hợp người dùng đến quá gần đồ vật hoặc gặp vật cản, thiết bị sẽ phát ra âm thanh cảnh báo tương ứng với khoảng cách từ người đến vật cản.

Cô Trần Thị Ngân, giáo viên hướng dẫn nhóm nghiên cứu cho biết: Sau khi hoàn thiện, chúng tôi đã thử nghiệm thiết bị đối với một số người khiếm thị trên địa bàn huyện. Thiết bị được người dùng đánh giá là gọn nhẹ, dễ thao tác, sử dụng. Thiết bị có thể nhận diện vật thể theo thời gian thực; phát hiện chính xác các đồ vật, con vật, phương tiện giao thông, tiền Việt Nam; có tính năng cảnh báo sớm những vật cản cố định nhờ cảm biến khoảng cách hồng ngoại; nhận diện khuôn mặt người thân đã được đào tạo trước đó, đồng thời lưu lại hình ảnh những người đã tiếp xúc trên bộ nhớ. Kết quả nhận diện môi trường xung quang được chuyển thành giọng nói phát qua loa ngoài giúp người khiếm thị xác định được những đồ vật có trước camera. Từ việc nhận biết được vị trí các đồ vật người khiếm thị có thể xác định được hướng di chuyển.

Theo ông Dương Văn Cồ, Phó Chủ tịch Hội Người khiếm thị tỉnh, hiện nay, toàn tỉnh có 1.115 người khiếm thị. Trong đó rất ít người có điều kiện sử dụng thiết bị hỗ trợ do giá thành cao, khó sử dụng, hoạt động không ổn định… Chính vì vậy, các hoạt động sinh hoạt hằng ngày rất hạn chế, hầu hết phải phụ thuộc vào người thân. Nếu có một thiết bị hỗ trợ nhỏ gọn, giá cả phải chăng, dễ sử dụng sẽ giúp những người khiếm thị dễ dàng hơn trong sinh hoạt.

Tại Cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học năm học 2024 - 2025 do Sở Giáo dục và Đào tạo tổ chức thiết bị hỗ trợ người khiếm thị đã đạt giải nhì. Với mong muốn đưa sản phẩm ra thị trường, thời gian tới tác giả và giáo viên hướng dẫn sẽ tiếp tục đào tạo thêm cơ sở dữ liệu cho hệ thống; nâng cấp phần mềm; hỗ trợ người khiếm thị đọc văn bản, phát triển thêm tính năng để thiết bị có thể hỗ trợ cho cả người khiếm thị và người khiếm thính.