Dự án đoạt giải Nhất tại Cuộc khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học tỉnh Lào Cai được đánh giá cao bởi tính nhân văn, góp phần bảo vệ trẻ em khỏi các mối nguy hiểm tiềm tàng.
Bảo vệ an toàn cho trẻ
Dù mới học lớp 7 nhưng Lưu Tuấn Hưng, Nguyễn Thành Nam đã nhìn ra những nguy hiểm tiềm tàng với trẻ em sinh sống tại các khu chung cư nếu không được bảo vệ bằng các thiết bị hiện đại.
Trao đổi về lý do lựa chọn đề tài, Nguyễn Thành Nam, lớp 7A2, Trường THCS Lý Tự Trọng, cho biết: Chung cư cao tầng được nhiều gia đình ở thành phố lớn lựa chọn. Một số chung cư tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn với trẻ nhỏ khi không gian hẹp, thiếu chỗ chơi. Trong khi đó, trẻ em thường thiếu hiểu biết, thích leo trèo cửa sổ, lan can để tìm tòi, khám phá. Những hành động này nếu nằm ngoài giám sát của người lớn dù chỉ trong giây phút cũng dẫn tới nguy hiểm tính mạng.
Dù có nhiều vụ việc đau lòng thương tâm, báo chí, mạng xã hội và các chuyên gia thông tin cảnh báo nhưng vẫn không ít gia đình chủ quan hoặc nhận thức chưa đầy đủ sự nguy hiểm để thực hiện các biện pháp an toàn từ ban công, cửa sổ nhà chung cư cho trẻ... Từ thực trạng này, 2 học sinh đã nảy sinh ý tưởng thiết kế thiết bị cảnh báo trẻ tự ý vào khu vực nguy hiểm trong các tòa nhà cao tầng sử dụng trí tuệ nhân tạo.
Thầy giáo hướng dẫn trực tiếp Vũ Huy Hòa (Trường THCS Lý Tự Trọng) cũng cho rằng: Trên thị trường hiện có nhiều thiết cảnh báo ngăn chặn trẻ ra khu vực nguy hiểm. Các sản phẩm sử dụng cảm biến hồng ngoại để phát hiện nhiệt độ cơ thể và các chuyển động. Khi có người hoặc đồ vật di chuyển ra khu vực nguy hiểm chuông sẽ cảnh báo. Tuy nhiên, thiết bị này không phân biệt rõ giữa trẻ nhỏ (từ 2 - 5 tuổi) với người đã nhận thức được và các con vật nuôi… dẫn tới cảnh báo không chuẩn, phiền toái người sử dụng.
Cũng có gia đình sử dụng lưới an toàn, chuồng cọp có tác dụng cản quần áo phơi hay các vật khác như chậu cây cảnh, lồng chim bay hoặc rơi xuống dưới. Tuy nhiên sẽ làm mất tính thẩm mỹ, thiết kế của tòa nhà; khi gặp hỏa hoạn sẽ cản trở công tác cứu hộ.
Chính vì vậy, để thiết bị phát huy ưu thế, thầy và trò đã nghiên cứu đưa trí tuệ nhân tạo AI để phân tích kết quả nhận diện trẻ nhỏ (2 - 5 tuổi), người từ 6 tuổi trở lên và các con vật nuôi, đồ vật di chuyển trong nhà… vào thiết bị một cách chính xác. Cùng đó thiết bị còn đưa ra được cảnh báo âm thanh và tự động gửi tin nhắn cho người thân khi trẻ trong vùng nguy hiểm hoặc khởi động các thiết bị bảo vệ...
Đưa sản phẩm vào cuộc sống
Nhóm nghiên cứu dự án cho biết từ khi hình thành ý tưởng tới khi hoàn thiện thiết bị, 2 học sinh và thầy hướng dẫn mất hơn 5 tháng. Ban ngày, thầy và trò dạy học trên lớp, chiều tối và ngày nghỉ lại cùng nhau nghiên cứu, lắp ráp... Đôi khi quan điểm, thông tin đưa ra không “khớp” nhau, thầy trò phải trao đổi lại nhiều lần để cùng tìm hướng giải quyết.
Đặc biệt, việc triển khai dự án diễn ra trong bối cảnh dịch bệnh nên nhiều khi thầy trò phải thảo luận, hướng dẫn, tìm nguyên vật liệu qua room. Điều đó khiến cho quá trình thực hành khó khăn và mất thời gian hơn.
Tuy nhiên, điều mà thầy Vũ Huy Hòa luôn kiên định trong suốt “hành trình” hướng dẫn học trò nghiên cứu khoa học đó là chỉ đóng vai trò định hướng, gợi mở để học sinh tự tìm hiểu, trải nghiệm và sáng tạo. Sản phẩm phải bảo đảm “thực học, thực hành” của học trò chứ thầy hướng dẫn không thể làm thay, làm hộ.
Để có sản phẩm toàn diện, ưu việt nhất, Thanh Nam và Tuấn Hưng phải dành thời gian điều tra, phỏng vấn nhiều hộ gia đình sống tại các tòa nhà chung cư trên địa bàn thành phố Lào Cai để tìm nguyên nhân trẻ em trèo ra ngoài lan can; nhu cầu, mong muốn về thiết bị sử dụng trí tuệ nhân tạo cảnh báo trẻ gặp nguy hiểm trong tòa nhà cao tầng…
Mặt khác, tìm hiểu ngoài thị trường đã có loại thiết bị cảnh báo ngăn chặn trẻ ra khu vực nguy hiểm thế nào; Giá thành và lợi ích mang lại của thiết bị ra sao và đạt được kỳ vọng của người sử dụng chưa... Từ những tìm hiểu này nhóm đưa ra các yêu cầu cụ thể phải xử lý ở sản phẩm.
Cụ thể như, thiết bị chỉ đưa ra cảnh báo với trẻ nhỏ chưa nhận thức được đi vào khu vực nguy hiểm còn với người nhận thức được, các con vật, đồ vật di chuyển vào khu vực nguy hiểm không đưa ra cảnh báo. Việc sử dụng tín hiệu để cảnh báo và gửi cảnh báo cho đối tượng cụ thể. Phải tích hợp được các linh kiện với nhau để đồng bộ và hoạt động tin cậy hiệu quả. Đặc biệt, thiết bị hoạt động ở mọi điều kiện thời tiết, nhiệt độ và khí hậu khác nhau. Giá thành phù hợp với người tiêu dùng để mọi nhà đều có thể sử dụng…
Lưu Tuấn Hưng lớp 7A1 bày tỏ: Những khó khăn khi nghiên cứu dự án là điều không tránh khỏi. Song bù lại chúng em đã thu được nhiều ích lợi như được tìm hiểu môi trường lập trình, sáng tạo hơn trong lắp ráp sản phẩm, ứng dụng lý thuyết tin học vào thực tế, tăng cường khả năng thuyết trình trước đám đông… Em mong muốn được tiếp tục tham gia nghiên cứu khoa học trong những năm học tiếp theo vào có nhiều sản phẩm, dự án thành công giúp ích cho xã hội và bản thân.
Khi được giới thiệu về “Thiết bị cảnh báo nguy cơ trẻ gặp nguy hiểm tại lan can các nhà cao tầng sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo”, chị Nguyễn Minh Phương, cư dân tầng 10, chung cư Tecco Tower Lào Cai thấy thực sự hữu ích cho các gia đình đặc biệt nhà có trẻ nhỏ. “Có thêm một thiết bị đa năng, hiệu quả càng góp phần bảo vệ trẻ toàn diện hơn, bố mẹ an tâm ngay cả khi bận công việc. Đáng nói, thiết bị được tạo ra bởi những học sinh THCS dưới sự hướng dẫn của thầy giáo và được hội đồng chấm thi Cuộc khoa học kỹ thuật cấp tỉnh kiểm định càng xứng đáng để đặt niềm tin”, chị Minh Phương chia sẻ.
