Trên cơ sở những thành công bước đầu của các chương trình đào tạo và kết quả nghiên cứu về lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo và Kỹ thuật Robot tại ĐHQGHN, tham luận này cũng xin trình bày một [r]
Trang 1TS Hoàng Văn Xiêm Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN
1 Bối cảnh chung
Ngay trước kỷ nguyên của đại dịch Covid-19, cả thế giới hào hứng, phấn khởi chuẩn bị cho cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0, mà ở đó, khoa học - kỹ thuật và công nghệ được hội tụ trong mọi mặt của đời sống con người Cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 được xác lập rõ nét ở quá trình tự động hóa sản xuất Thay vì những cỗ máy vô tri, hoạt động lặp đi, lặp lại một số thao tác mà con người, với thể trạng hạn chế khó có thể đáp ứng được, thì tự động hóa ngày nay là tự động hóa của những chú Robot được thông minh Trí tuệ nhân tạo đã được tích hợp và hòa quyện với chế tạo Robot, đưa ngành kỹ thuật Robot lên một tầm cao, gọi là Kỹ thuật Robot thông minh (AI Robotis) Để có thể hình dung rõ nét về lĩnh vực này, chúng tôi xin được đưa ra một lược sử vắn tắt của sự phát triển trí tuệ nhân tạo và kỹ thuật Robot như hình 1
ngược trong mạng Nơ-ron nhân tạo
Robot ô tô đầu tiên (Dickmanns)
• TD-Gammon &
Học tăng cường
• DARPA’s DART
• MIT’s Cog
Thách thức lớn của DARPA (DARPA grand challenge)
Người máy ASIMO của Honda
Xe tự hành
Microsoft Kinect
Robot hình người HRP-2
Siêu trí tuệ Alpha
Go của Google
• Phép thử Turing
• 3 định luật của
Assimov
• Phương pháp
Bayesian
• Robot hợp nhất cho
GM
• Sự phát triển của LISP
Perceptron book (Minsky and Papert’s)
Phân tách DARPA cho nghiên cứu học thuật về AI
• Hệ thống hỗ trợ quyết định y tế MYCIN
• Chương trình SHRDLU về ngôn ngữ và robot
• Sự liên kết về frames, cấu trúc và ngữ nghĩa của Marvin Mynsky
• Cảm nhận tri giác của David Marr
Tính toán đa luồng (tính toán song song)
Robot thông minh Sophia
Hình 1 Lược đồ sự phát triển của Trí tuệ nhân tạo và Kỹ thuật Robot
Covid-19 xuất hiện, không làm thay đổi hay suy yếu sự phát triển của khoa học - kỹ thuật và công nghệ mà thay vào đó, còn thúc đẩy mạnh mẽ hơn nữa sự phát triển này Trong một thời gian rất ngắn, từ tháng 1/2020 tới 9/2020, hàng ngày, hàng
Trang 2giờ chúng ta lại thấy những ứng dụng rất đỗi thiết thực của trí tuệ nhân tạo và kỹ thuật Robot trong đời sống hằng ngày, đặc biệt trong cuộc chiến chống lại dịch bệnh Covid-19 đang ở giai đoạn khốc liệt nhất Một số điểm nhấn về ứng dụng của hai lĩnh vực này có thể kể đến như:
- Trí tuệ nhân tạo trong dự đoán và phân tích sự lây lan của dịch bệnh Covid-19: Đánh dấu bằng hàng loạt các chương trình máy tính của các chính phủ như Hoa Kỳ, Trung Quốc, Anh,… trong việc phân tích mức độ lây lan của đại dịch Từ đó, chính phủ sẽ đưa ra các quyết sách giúp khống chế tình hình;
- Chế tạo Robot giúp cách ly, dập dịch Covid-19: Covid -19 diễn ra trong một thời gian rất ngắn nhưng sự lây lan của nó lại là quá nhanh và nguy hiểm Để hạn chế vấn đề này, các hệ thống Robot thông minh đã được ra đời tại Hoa Kỳ, Anh, Quatar,
và đầu tiên là ở Trung Quốc giúp hạn chế việc tiếp xúc giữa người bị bệnh và người nhà, cũng như đội ngũ y, bác sỹ; Robot cũng giúp việc khử khuẩn trở nên hiệu quả và hạn chế sự lây lan của dịch bệnh;
- Trí tuệ nhân tạo và chế tạo Robot trong các lĩnh vực khác: Tự động hóa sản xuất, thành phố thông minh, đô thị thông mình sẽ cần những phương tiện di chuyển không cần người lái, môi trường làm việc phức tạp, xa xôi sẽ cần những chú Robot
hỗ trợ, đời sống tinh thần trở nên thiếu thốn cũng cần những chú Robot giúp đỡ,… đây chỉ là những nét nhỏ trong ứng dụng của trí tuệ nhân tạo và kỹ thuật Robot ngày này trên thế giới
Tại Việt Nam, trí tuệ nhân tạo và kỹ thuật Robot đã được thâm nhập vào trong mọi mặt của cuộc sống, từ kinh tế như dự đoán phân tích tài chính, chứng khoán, y học như dự đoán bệnh, nông nghiệp như tưới tiêu tự động tới giải trí và đào tạo với các khóa học STEM và Robotics cho trẻ em
Thời gian Covid-19 vừa qua chứng kiến sự thúc đẩy mạnh mẽ hơn bao giờ hết các nghiên cứu và phát triển lĩnh vực Robot và trí tuệ nhân tạo, thể hiện qua hàng loạt các ứng dụng thiết thực giúp đẩy lùi hai đợt dịch Covid-19 vừa qua, có thể kể đến như:
- Robot giúp vận chuyển hàng hóa cho người bệnh Covid-19: sản phẩm của đội ngũ kỹ sư, giảng viên Học viện kỹ thuật Quân sự;
- Robot phát hiện người đeo khẩu trang của đội ngũ kỹ sư, giảng viên Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN;
- Robot khử khuẩn thông minh của Trường Đại học Phenikaal;
- Hệ thống dự đoán và phân tích tình hình dịch bệnh của nhóm chuyên gia của Ban chỉ đạo phòng chống dịch quốc gia;
Trong bối cảnh này, có thể nhận thấy đây là cơ hội không thể tốt hơn đều đầu
tư cho việc phát triển ngành Trí tuệ nhân tạo và kỹ thuật Robot tại Việt Nam; giúp không chỉ giải quyết bài toán dập dịch trước mắt mà còn hỗ trợ phát triển kinh tế - xã hội ngay sau giai đoạn Covid-19 này Để có cái nhìn thấu đáo hơn một số nội dung trọng tâm triển khai trong giai đoạn tới, chúng tôi xin trình bày tình hình đào tạo và nghiên cứu phát triển lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, chế tạo Robot tại ĐHQGHN và sau đó
Trang 3đưa ra một số đề xuất tập trung phát triển lĩnh vực liên ngành Robot thông minh (AI Robotics) tại ĐHQGHN
2 Đào tạo và Nghiên cứu lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo và Kỹ thuật Robot tại ĐHQGHN
ĐHQGHN luôn là đơn vị tiên phong, đảm nhiệm sứ mệnh quốc gia trong giáo dục và đào tạo Do vậy, ĐHQGHN không chỉ là nơi quy tụ những nhân tài trong tất
cả các lĩnh vực khoa học - kỹ thuật và công nghệ mà còn phải là nơi tiên phong trong các hoạt động đào tạo và nghiên cứu khoa học Một trong các điểm nhấn đó, có thể
kể đến là hoạt động và chương trình đào tạo về trí tuệ nhân tạo và kỹ thuật Robot tại ĐHQGHN, đặc biệt là i) Sáng lập và tổ chức Hội nghị Trí tuệ nhân tạo AI4LIFE ở Việt Nam và ii) Mở mới chương trình đào tạo kỹ sư đầu tiên về ngành kỹ thuật Robot tại Việt Nam iii) Thúc đẩy các hoạt động nghiên cứu trường - viện - doanh nghiệp trong các lĩnh vực công nghệ cao này
2.1 Hội nghị trí tuệ nhân tạo đầu tiên tại Việt Nam
Tại Việt Nam hiện có 140 chương trình đào tạo đại học về công nghệ thông tin có
57 chương trình liên quan đến trí tuệ nhân tạo Điều đó cho thấy lĩnh vực trí tuệ nhân tạo nhận được sự quan tâm của cộng đồng nhà khoa học trong nước và quốc tế Trên
cơ sở mối quan tâm của cộng đồng khoa học trong và ngoài nước, cùng với chiến lược của quốc gia về lĩnh vực này, vào tháng 5/2018, Trường ĐH Công nghệ - ĐHQGHN
đã chủ trì và tổ chức hội nghị đầu tiên về lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, quy tụ hàng loạt các tên tuổi của ngành công nghệ đang dẫn đầu các xu thế này bao gồm TS Trần Việt Hùng (sáng lập GotIt), GS.TS Hồ Tú Bảo,… Đây cũng là diễn đàn đầu tiên tại Việt Nam về lĩnh vực này, hứa hẹn thúc đẩy và kết giao các nghiên cứu khoa học và ứng dụng trong và tiếp theo tại Việt Nam Đồng thời, tạo cơ hội gắn kết các nghiên cứu từ trường, viện tới doanh nghiệp và chuyển giao công nghệ từ các nước tiên tiến trên thế giới
Tiếp theo thành công này, nhiều hội thảo, về lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo đã được tổ chức tại ĐHQGHN như hội thảo Trí tuệ nhân tạo: Từ giảng dạy gắn với ứng dụng” phối hợp giữa Trường ĐH Công nghệ - ĐHQGHN và Vintech City cùng Viện Nghiên cứu Trí tuệ nhân tạo - VinAI Research, diễn ra vào tháng 11/2019
2.2 Chương trình đào tạo kỹ thuật Robot tại Trường ĐH Công nghệ
Chương trình đào tạo Kỹ thuật Robot tại Trường ĐHCN được xây dựng và triển khai từ tháng 9 năm 2018 với sự phối hợp của ba đơn vị, Khoa Công nghệ Thông tin, Khoa Điện tử Viễn thông và Khoa Cơ học Kỹ thuật &Tự động hóa Đây là chương trình đào tạo liên ngành, liên lĩnh vực nhằm trang bị cho các sinh viên kiến thức toàn diện về hệ thống, về phần cứng, phần mềm, về cơ khí chính xác, tự độ hóa lẫn tối ưu, điều khiển hệ thống
Chương trình đào tạo Kỹ thuật Robot tại Trường ĐHCN có điểm nhấn thừa hưởng những điểm đặc sắc trong chương trình đào tạo Kỹ thuật Robot rất thành công tại Trường Đại học công nghệ Chiba, Nhật Bản Một số dấu mốc:
- 1/2018: Quyết định mở ngành đào tạo Kỹ thuật Robot;
Trang 4- 9/2018: Tuyển sinh khóa đầu tiên với 58 sinh viên ngành Kỹ thuật Robot;
- 11/2019: Quyết định thành lập Bộ môn Kỹ thuật Robot, trực thuộc Khoa Điện
tử Viễn thông, Trường ĐHCN;
Để có được thành công bước đầu này, đã có rất nhiều các hoạt động nhằm thực hiện mục tiêu phát triển một chương trình đào tạo hiện đại, toàn diện kết hợp các yếu
tố vốn là thế mạnh của Nhà trường như công nghệ, điện tử và tự động hóa cùng với sự hợp tác, ủng hộ toàn diện của Trường ĐH Công nghệ Chiba, Nhật Bản, ba nét chính trong các hoạt động này bao gồm:
a Chương trình trao đổi, bồi dưỡng cán bộ
Hàng năm, Trường ĐHCN, ĐHQGHN đã gửi các cán bộ sang thăm và làm việc cũng như tìm hiểu, nghiên cứu mô hình đào tạo, nội dung đào tạo ngành KT Robot tại Trường ĐH Công nghệ Chiba, Nhật Bản Song song với đó, hàng năm trường ĐH Công nghệ Chiba cũng cử các đoàn cán bộ qua trực tiếp tham gia giảng dạy các học phần trong khung chương trình Kỹ thuật Robot Qua đó, chia sẻ các kinh nghiệm chuyên môn lẫn triển khai nội dung đào tạo Kỹ thuật Robot
Ảnh 1 Một số hoạt động trao đổi cán bộ giữa Trường ĐHCN-ĐHQGHN
và ĐH Công nghệ Chiba, Nhật Bản
b Chương trình trải nghiệm và khám phá Robot cho sinh viên
Cùng với chương trình trao đổi cán bộ, hàng năm, trường ĐHCN có chương trình cho các bạn sinh viên qua giao lưu và học hỏi tại trường ĐH Công nghệ Chiba vào kỳ hè nhằm nâng cao các trải nghiệm và khám phá về thế giới Robot cho các bạn sinh viên
Ảnh 2 Hình ảnh chương trình hè 2018 của sinh viên Trường ĐHCN tại Chiba, Nhật Bản
Trang 5c Chương trình hội thảo hợp tác đào tạo và nghiên cứu
Nhằm lan tỏa hơn nữa chương trình đào tạo Kỹ thuật Robot tại Trường ĐHCN, hàng năm trường ĐHCN, ĐHQGHN phối hợp với trường ĐH Công nghệ Chiba, Nhật bản tổ chức các buổi hội thảo chuyên đề về đào tạo và nghiên cứu, với sự tham gia của đông đảo các nhà khoa học, các chuyên gia đào tạo và đặc biệt các bạn sinh viên, học viên từ các ngành, nghề, lĩnh vực liên quan bao gồm cả KT Robot Đòng thời bộ môn KT Robot cũng tích cực tổ chức các buổi seminar định kỳ, mời các chuyên gia trong lĩnh vực qua nói chuyện và chia sẻ
Ảnh 3 Hình ảnh một số buổi seminar khoa học của Bộ môn Kỹ thuật Robot 2020
3 Một số đề xuất phát triển
Trên cơ sở những thành công bước đầu của các chương trình đào tạo và kết quả nghiên cứu về lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo và Kỹ thuật Robot tại ĐHQGHN, tham luận này cũng xin trình bày một số đề xuất phát triển tiếp theo, tập trung chủ yếu vào chương trình đào tạo và nghiên cứu ngành Kỹ thuật Robot, Robot thông minh tại Trường ĐH Công nghệ, ĐHQGHN
3.1 Về định hướng đào tạo
- Tiếp tục cập nhật, cải tiến các nội dung học phần đào tạo, nâng cao hơn nữa trình độ chuyên môn cho các cán bộ tham gia giảng dạy;
Trang 6- Xây dựng và hoàn thiện các phòng thí nghiệm thực hành, thực tập chuyên đề, giúp nâng cao chất lượng thực hành, thực tập;
- Duy trì chương trình hợp tác đào tạo với các trường đại học và viện nghiên cứu
về cùng lĩnh vực trên thế giới
- Tăng cường các hoạt động trải nghiệm, giao lưu quốc tế cho các bạn sinh viên;
3.2 Về định hướng nghiên cứu và phát triển
- Phát triển các hướng nghiên cứu dựa trên thế mạnh của ĐHQGHN cũng như quan tâm của xã hội, bao gồm:
+ Hướng nghiên cứu về Hệ thống Robot thông minh
+ Hướng nghiên cứu về Thiết kế và tối ưu hệ thống đa Robot
- Xây dựng các nhóm nghiên cứu mạnh trong lĩnh vực Kỹ thuật Robot;
- Phát triển các sản phẩm mũi nhọn, thiết thực gắn liền với đời sống con người
4 Kết luận
Trí tuệ nhân tạo và kỹ thuật Robot sẽ không thể thành công mạnh mẽ nếu tách rời nhau, đặc biệt là trong kỷ nguyên 4.0 của của Cách mạng Công nghiệp và kỷ nguyên 2.0 của các thế hệ Robot Do vậy, đầu tư và phát triển cả nghiên cứu lẫn đào tạo tại ĐHQGHN trong một lĩnh vực đa ngành, liên ngành như thế này sẽ là vấn đề quan trọng giúp nâng cao hơn nữa vị thế phát triển của một Đại học nắm giữ sứ mệnh quốc gia, tiên phong và dẫn dắt trong mọi lĩnh vực khoa học - kỹ thuật và công nghệ như ĐHQGHN