Học sinh lớp Mười hai xây dựng mô hình cảnh báo thiên tai bằng AI

Cảnh báo thiên tai 3 giai đoạn

Dự án được thực hiện trong tháng Mười, khi tình hình mưa bão diễn ra phức tạp tại miền Bắc và miền Trung. Trang Thành Đạt nhớ lại: “Chúng em đã nghe, đã đọc rất nhiều thông tin về bão lũ, nhưng để có một mô hình ứng phó thì không hề dễ dàng. Lũ lụt, sạt lở đến rất nhanh, khiến con người không kịp trở tay. Vì thế, chúng em nghĩ mình cần mô hình có tính toàn diện, chi tiết nhất chứ không đơn thuần là cảnh báo”.

Thành Đạt (đứng giữa) đang thuyết trình về ý tưởng và cách vận hành hệ thống AI cảnh báo thiên tai

Cuối cùng, nhóm quyết định chia mô hình thành 3 phần, tương ứng với 3 giai đoạn: trước, trong và sau bão lũ. Hệ thống cảnh báo trước lũ bao gồm 2 phần chính: hộp cảm biến đa năng và còi cảnh báo. Hộp cảm biến sử dụng cảm biến siêu âm đo nhiệt độ, độ ẩm trong môi trường để cảnh báo khả năng mưa. Đồng thời phát sóng siêu âm xuống mặt nước, đo mức sóng phản hồi để xác định mực nước. Khi mực nước dâng đến một mức độ nhất định, đèn báo tự chuyển từ xanh sang đỏ và còi cảnh báo phát tín hiệu, giúp người dân kịp thời di tản.

Giai đoạn trong lũ, nhóm ứng dụng camera AI để dự đoán các bệnh da liễu do ảnh hưởng của môi trường. Nhóm cung cấp hình ảnh những căn bệnh ngoài da như: nấm, ghẻ, vết côn trùng cắn… để AI nhận diện và ghi nhớ. Khi người dân cung cấp hình ảnh của bản thân, hệ thống sẽ phân tích, sau đó gợi ý tên bệnh và cách chăm sóc hợp lý. Cuối cùng, giai đoạn sau lũ, nhóm sử dụng cảm biến siêu âm kết hợp AI để phát hiện chuyển động của đất đá. Khi có dấu hiệu sạt lở, hệ thống sẽ kích hoạt cơ chế cảnh báo, hạ cần gạt để hạn chế người dân tiếp cận khu vực nguy hiểm.

Sau khi hoàn thành ý tưởng, nhóm bắt đầu lập trình các cảm biến, viết câu lệnh cho các hệ thống AI và lắp đặt mô hình. Hệ thống hoàn thành, đảm bảo một quy trình ứng phó thiên tai toàn diện. Tuy nhiên, Thành Đạt cũng thừa nhận: “Hiện nay, hệ thống AI gợi ý bệnh chỉ có dữ liệu hình ảnh được lấy trên mạng. Nếu có cơ hội, chúng em sẽ hợp tác với các chuyên gia để cải thiện dữ liệu gốc, tăng độ chính xác hơn. Đồng thời, chúng em muốn phát triển thêm hệ thống gửi thông tin cảnh báo tự động qua ứng dụng hoặc SMS, giúp người dân di chuyển nhanh chóng”.

Phát hiện năng khiếu từ lớp học stem

Khi mới bước vào lớp Mười, Đạt gần như không biết nhiều về công nghệ. Nhưng khi đặt chân vào phòng học STEM của trường, em bị thu hút bởi các thiết bị, máy móc được sắp xếp ngay ngắn. “Em không nghĩ lại có một bộ môn tích hợp kiến thức của nhiều môn như vậy. Trong các tiết học STEM, em được tự tay làm những thiết bị công nghệ nhỏ nên ngày càng yêu thích bộ môn này” - Đạt nói.

Trong năm học này, Đạt và các bạn lần đầu tiên thực hiện sản phẩm công nghệ mang tên Hệ thống AI thông minh. Hệ thống có thể thực hiện nhiệm vụ theo cách người dùng muốn, như: nhận diện cháy rừng, mang nước chữa cháy, phân loại rác thải… Năm lớp Mười một, nhóm lại tiếp tục thực hiện mô hình robot gắp vật, thay thế con người làm những công việc nặng trong tương lai.

“Sau mỗi lần như thế, chúng em nhận ra kiến thức và kỹ năng của mình còn nhiều hạn chế. Ngoài học trên trường, chúng em dành thời gian tìm hiểu về các hệ thống AI khác nhau trên internet. Những nội dung chưa rõ, chúng em hỏi thầy cô và cả những chuyên gia mà mình quen biết” - Đạt tâm sự.

Nhờ sự kiên trì đó mà 2 dự án trên đã đoạt giải Khuyến khích cuộc thi Hackathon AI năm 2023 và 2024 do Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM phối hợp các đơn vị thực hiện. Đặc biệt, tại Hackathon AI 2025, dự án Hệ thống cảnh báo lũ lụt và sạt lở tích hợp AI của nhóm đã đoạt giải Quán quân.

Trong tương lai, Đạt dự định học ngành quan hệ công chúng để có thể gặp gỡ nhiều người, phát triển hơn nữa các dự án của nhóm. Còn Đăng Khôi mong muốn học ngành kiến trúc, Khánh Duy muốn theo đuổi khối ngành kỹ thuật. “Khi bước vào đại học, nếu có cơ hội, chúng em sẽ tiếp tục phát triển các dự án” - Đạt nói.

Cô Lê Ngọc Quỳnh Mai - giáo viên hướng dẫn của nhóm - chia sẻ, không chỉ khi nghiên cứu, trong học tập hằng ngày, các em cũng rất năng động, biết cách áp dụng công nghệ để quản lý giờ học, tổng hợp kiến thức. Ngoài ra, các em còn tích cực chia sẻ với bạn bè những thông tin mà mình tìm hiểu được.

Cô cho biết thêm: “Ở lớp học STEM, học sinh được ứng dụng các kiến thức liên môn để tạo ra nhiều sản phẩm công nghệ như: mạch điện tử, tự động, robot… Quá trình xác định vấn đề, nghiên cứu kiến thức, đưa ra giải pháp, thực hiện sản phẩm, thử nghiệm và cải tiến… đã giúp học sinh tiếp cận được các mô hình khoa học và hình thành tư duy giải quyết vấn đề thực tế”.

Bà Hồ Thanh Xuân - Phó hiệu trưởng nhà trường - cũng cho biết, trường đã bắt đầu giảng dạy STEM cho học sinh được vài năm nay. Phòng học STEM được xây dựng bài bản, qua các tiết học thực hành đã giúp học sinh phát hiện được năng khiếu và đam mê. Trong tương lai, trường sẽ tích hợp cả AI vào hoạt động giáo dục STEM để học sinh phát huy năng khiếu và làm chủ công nghệ.

Trang Thư