Kính thông minh tích hợp AI cho người câm điếc

Nhận thấy người câm điếc (NCĐ) không thể giao tiếp với những người xung quanh ngoài thủ ngữ, hai học sinh Nguyễn Minh Nhật Huy và Trầm Minh Mẫn (lớp 12 chuyên tin Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong, Q.5, TP.HCM) đã sáng tạo ra một thiết bị tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) hỗ trợ giao tiếp hai chiều cho đối tượng này.

Nguyễn Minh Nhật Huy (trái) và Trầm Minh Mẫn giới thiệu chiếc kính thông minh

Trong năm 2023, sản phẩm này đã đoạt giải nhất Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng TP.HCM; giải nhất Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia và giải nhì Cuộc thi Tin học Trẻ TP.HCM. Nhật Huy và Minh Mẫn dự kiến mang sản phẩm này tham gia cuộc thi cấp quốc gia vào tháng 8 tới.

Giúp người câm điếc giao tiếp hai chiều

Trong cộng đồng NCĐ, thủ ngữ hay còn gọi là ký hiệu đặc biệt được xem là ngôn ngữ giao tiếp chính. Khi giao tiếp với người không thuộc cộng đồng của mình, NCĐ gặp phải nhiều bất lợi, khiến họ hạn chế trong việc giao tiếp và hội nhập với cuộc sống. Đau đáu trước điều đó, Nhật Huy đã cùng Minh Mẫn nghiên cứu sáng chế một thiết bị tích hợp AI hỗ trợ giao tiếp hai chiều cho NCĐ. Để sản phẩm thật sự phù hợp với NCĐ, hai em đã tìm hiểu rất nhiều thiết bị đã được nghiên cứu cho đối tượng này. Với kiến thức của học sinh THPT, Nhật Huy và Minh Mẫn rất lo lắng, sợ sản phẩm bị trùng lặp hoặc làm xong không thể phát triển và áp dụng vào thực tế. Biết được năng lực của mình, hai em đã đi từng bước với sự tính toán tỉ mỉ, cẩn thận.

Đầu tháng 6-2022, sản phẩm đầu tiên lấy ý tưởng từ chiếc găng tay của hai em bắt đầu được thực hiện. Theo đó, găng tay tích hợp ở mỗi ngón tay là một cảm biến độ cong cùng với cảm biến gia tốc để đưa ra các giá trị cử động của tay, từ đó tính toán xác suất dựa vào AI hoặc các dòng lệnh điều kiện để đưa ra ý nghĩa thủ ngữ phù hợp dưới dạng văn bản ở điện thoại. Tuy nhiên, sản phẩm bất tiện ở chỗ là đeo ở bàn tay trong khi với NCĐ thì tay không chỉ giúp họ cầm nắm mà còn để sinh hoạt cá nhân. Không chỉ vậy, găng tay cũng không thể giúp NCĐ hiểu được nội dung lời nói của người đối diện, đồng thời sản phẩm có chi phí cao nên khó tiếp cận với cộng đồng NCĐ.

Em Minh (trái, học sinh Trường chuyên biệt Hy Vọng, Q.8) đang trải nghiệm thiết bị và hiểu nhóm nghiên cứu nói 90%…

Thấy được hạn chế từ sản phẩm đầu tiên, Nhật Huy và Minh Mẫn đã cải tiến cho ra đời sản phẩm camera gắn ở ngực NCĐ. Sản phẩm này nhận đầu vào là văn bản, giọng nói, âm thanh từ người sử dụng rồi sau đó AI sẽ chuyển dữ liệu đầu vào thành thủ ngữ thực hiện bởi một nhân vật trợ lý ảo. Ưu điểm là độ tiện lợi cao, có thể giúp người bình thường giao tiếp với NCĐ nhanh chóng thông qua điện thoại. Còn nhược điểm là sản phẩm chỉ hỗ trợ giao tiếp một chiều và đôi lúc gây khó chịu cho người sử dụng. Do đó, hai em đã tiếp tục nghiên cứu sản phẩm thứ ba, thứ tư và đến sản phẩm thứ năm là kính thông minh mới thấy được nhiều tiện ích cho NCĐ. Theo đó, kính thông minh gồm các bộ phận: Camera dùng để thu âm hình ảnh thủ ngữ và gắn thêm micro để thu giọng nói của người đối diện, sau đó truyền vào cho vi mạch chính xử lý; loa có chức năng phát thông báo kết quả phiên dịch thủ ngữ; nút bấm dùng bật tắt nguồn, chuyển đổi chức năng của thiết bị; pin giúp mắt kính hoạt động. “Khi NCĐ mang kính thông minh vào, thiết bị hiển thị lời nói của người nói lên kính giúp người sử dụng giao tiếp bằng mắt với người đối diện hoặc biết được người khác đang nói gì với mình khi không nhìn trực tiếp vào họ. Ở chiều ngược lại, thiết bị tích hợp camera cùng với AI để dự đoán thủ ngữ từ tay của người sử dụng và phát loa ý nghĩa thủ ngữ cho người xung quanh nghe. Việc này giúp NCĐ vừa chủ động giao tiếp hai chiều với những người xung quanh, từ đó giúp họ tự tin, mạnh dạn hơn trong việc giao tiếp mà không cần người thân hỗ trợ”, Nhật Huy chia sẻ.

Thiết thực cho cuộc sống của người câm điếc

Theo Nhật Huy và Minh Mẫn, sản phẩm kính thông minh của hai em không dừng lại ở các cuộc thi mà còn được thử nghiệm tại Trường chuyên biệt Hy Vọng (Q.8). Tại đây, các thầy cô và học sinh đã có những phản hồi tích cực như: Chức năng nhận diện giọng nói ổn định, nhanh, liên tục; chức năng nhận diện thủ ngữ chạy chính xác với 34 trong 60 ký hiệu của bộ thủ ngữ. Những ký hiệu còn lại có mức độ phức tạp hơn nên dự đoán thủ ngữ từ tay của thầy cô đôi lúc không được chính xác. Dù còn sai sót nhưng với lượng ký hiệu hoàn thiện cũng đã đáp ứng được các giao tiếp cơ bản. “Khi trải nghiệm, bạn Minh (10 tuổi) ở trường đã giao tiếp với chúng em bằng những câu hỏi thông dụng như: Chào buổi trưa! Bạn bao nhiêu tuổi? Hôm nay là thứ mấy… Với cuộc hội thoại dài tầm 10 phút, bạn Minh đã hiểu chúng em nói 90%, còn chúng em hiểu Minh nói ở mức độ 70-75%. Điều đó khẳng định về tính khả thi và tính ứng dụng của sản phẩm trong xã hội, đặc biệt là giúp NCĐ tự tin giao tiếp với những người xung quanh”, Nhật Huy cho biết.

Thiết bị tích hợp camera cùng với AI để dự đoán thủ ngữ từ tay của người sử dụng và phát loa ý nghĩa thủ ngữ cho người xung quanh nghe

Theo báo cáo của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), thế giới có khoảng 5% NCĐ – tương đương 430 triệu người. Riêng tại Việt Nam, số lượng NCĐ là khoảng 2,6 triệu người. Vấn đề lớn nhất ở cộng đồng NCĐ là tự ti, bị động trong giao tiếp với những người xung quanh. Dù nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu nhưng hiện nay rất ít thiết bị hỗ trợ NCĐ, nếu có chỉ hỗ trợ một chức năng chứ chưa giúp họ giao tiếp hai chiều. “Thiết bị của chúng em hy vọng sẽ giúp NCĐ trong giao tiếp, góp phần giải quyết được những vấn đề của họ, từ đó đóng góp vào việc phát triển khoa học kỹ thuật để giúp ích cho cộng đồng”, nhóm nghiên cứu kỳ vọng.

Nhóm nghiên cứu cho biết thêm, sản phẩm kính thông minh không dừng lại ở đó mà sẽ được phát triển thêm nhiều chức năng trong thời gian tới. Cụ thể, nhóm sẽ xây dựng kính thông minh tối ưu hơn để không chỉ có chức năng giúp NCĐ giao tiếp hai chiều trực tiếp mà còn có thể kết nối wifi để họ có thể giao tiếp từ xa như chiếc điện thoại.

Bài, ảnh: Hồ Trinh