Hấp dẫn học xử lý ảnh

Lần đầu tiên, một sân chơi hấp dẫn, bổ ích, thúc đẩy đam mê học hỏi, cập nhật không ngừng kiến thức chuyên ngành, thực hành và sáng tạo công nghệ mới, dành sinh viên Khoa Điện tử - Viễn thông [Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng], đã được tổ chức trong khuôn khổ kỷ niệm 30 năm thành lập Ngành Điện tử - Viễn thông của Nhà trường.

Đó là cuộc thi ETE AutoRace 2018 do Điện tử - Viễn thông, Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng phối hợp Ai Robotics Lab, Khoa Điện tử, Trường Đại học Dong-A [Hàn Quốc] tổ chức.

Bồi đắp kiến thức cho nguồn nhân lực 4.0

Ngày 21/9 vừa qua, tại Trung tâm Học liệu và Truyền thông Đại học Bách khoa Đà Nẵng, ETE AutoRace 2018 đã diễn ra trong sự háo hức của các đội lẫn các đại biểu. Bởi đây là lần đầu tiên, một cuộc thi liên quan đến lĩnh vực xe tự hành và trí tuệ nhân tạo diễn ra tại Đà Nẵng.

Để các đội chơi làm chủ Robot, các giảng viên của Khoa Điện tử - Viễn thông [Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng] và Phòng thí nghiệm AI Robotics, Khoa Điện tử [Trường Đại học Dong-A, Hàn Quốc] đã phối hợp tổ chức các buổi tập huấn và cung cấp cho sinh viên các kiến thức cần thiết liên quan đến cuộc thi. 

Theo Phó GS.TS Nguyễn Văn Tuấn - Trưởng Khoa Điện tử - Viễn thông, đây cũng là những kiến thức rất cần thiết cho nguồn lực chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu của cuộc cách mạng 4.0 nói chung và nhu cầu thực tế của các doanh nghiệp trong và ngoài địa bàn Đà Nẵng.

PGS.TS Nguyễn Văn Tuấn [thứ ba, từ trái sang] chụp ảnh lưu niệm với Đoàn đại diện Đại học Dong-A, Hàn Quốc.

Nội dung kiến thức tập huấn gồm nhiều vấn đề mà trong tương lai, các kỹ sư sẽ phải vận dụng để giải quyết các yêu cầu về mặt công nghệ, chế tạo, hệ thống nhúng và trí tuệ nhân tạo: Giới thiệu về Robot TurtleBot3 ; Nền tảng ROS; Cảm biến, motor và camera; Kỹ thuật SLAM [Simultaneous Localization and Mapping] và kỹ thuật định hướng [Navigation]; Xử lý ảnh [Digital Image Processing] ;Thị giác máy tính [Computer Vision] và Học máy [Machine Learning].

"Do tính chất, đặc thù cao về công nghệ, chúng tôi đã khuyến khích các em có kiến thức vững vàng, liên quan đến hệ thống nhúng, xử lý ảnh, thị giác máy tính, học máy, SLAM,…; biết sử dụng ngôn ngữ lập trình C/C++, Python đăng ký tham gia để trở thành thành viên các đội dự thi ETE AutoRace 2018"- đại diện Ban Tổ chức chia sẻ.

Robot phải nhận diện, nhận dạng biển báo, vật cản, tín hiệu giao thông để đi đúng luật, về đích an toàn.

Những thách thức để cảm nhận trọn vẹn đòi hỏi 4.0

Để chuẩn bị cho cuộc thi gay cấn, các đội phải xây dựng, lập trình phần mềm và mã nguồn, cài trên robot giúp robot chạy tự động hoàn toàn. Theo Luật chơi, các đội có thể khởi động robot và cấu hình bằng máy tính trước khi thi đấu. Tuy nhiên, khi vào sân thi đấu chính thức, mọi kết nối đến với robot phải được gỡ bỏ để robot xuất phát tự động. Nếu vi phạm sẽ bị truất quyền thi đấu.

Lúc này [vào mô hình thi đấu], robot phải chạy tự động hoàn toàn, nó phải bảo đảm khả năng tránh vật cản trên đường đi, nhận diện và làm theo chỉ dẫn của biển báo, tín hiệu giao thông, tự định hướng để thoát khỏi hầm [trong điều kiện không có ánh sáng nhìn thấy được].

Theo chia sẻ của các thí sinh lần đầu tiên làm quen với sân chơi ETE AutoRace 2018 , cũng như Robot TurtleBot3, hoàn toàn không đơn giản để hoàn thành các yêu cầu. Chẳng hạn, ở khu vực đèn tín hiệu giao thông, nhiệm vụ chưa hoàn thành khi robot chạy qua khi có tín hiệu đèn đỏ. Ở khu vực đỗ xe, được xem là thất bại, khi robot của đội mình không thể đỗ vào ô trống cho trước hoặc robot rời bỏ khu vực này.

Tương tự với rào cản, robot chạy vào rào cản đang đóng hoặc chạy tránh rào cản, xem như thất bại. Cuối cùng, và cũng là khó nhất [robot vào hầm, đường hầm không có ánh sáng để nhìn thấy lối đi và nhận dạng vật cản]. Robot phải tự tìm đường thoát khỏi hầm đúng [ở lối ra được tạo sẵn]. Nhiệm vụ không hoàn thành nếu robot loay hoay không thể thoát khỏi hầm, dù có lối ra cho nó.

Đầy phấn khích khi lập trình điều khiển thành công.

Hấp dẫn sân chơi đầu tiên mang "âm hưởng" 4.0 lĩnh vực xe tự hành và trí tuệ nhân tạo  

Bạn Lê Quốc Cường, sinh viên năm thứ IV, Khoa Điện tử - Viễn thông chia sẻ: Khó nhất mà chúng em gặp phải là yêu cầu về lập trình. Chương trình làm việc của robot được viết từ ngôn ngữ lập trình Linux. Chúng em có tham khảo một số mã nguồn mở của hệ điều hành này. 

Tuy nhiên, nhưng để tăng hiệu suất làm việc của robot, hoàn thành các yêu cầu mà đề bài đưa ra, thì phải tự viết lập trình.

Qua 3 tháng vừa học, vừa làm quen với robot và lập trình điểu khiển nó, chúng em tiến bộ rất nhiều. Trước đây chúng em chỉ học lý thuyết về robot, về xử lý hình ảnh. Giờ thì đã có thực tế, trải nghiệm. Cuộc thi giúp chúng em tự tin hơn để sắp đến sẵn sàng tham gia các cuộc thi khác. Đơn cử như xe tự hành.

Bạn Lê Quốc Cường [đang thao tác trên laptop] cùng các bạn trong Nhóm Frog kiểm tra lần cuối phần lập trình khởi động robot [ảnh trên]. Đội Frog đã về Nhì tại cuộc thi ETE AutoRace 2018 lần đầu tiên được tổ chức [tiếp theo]. 

 
Nghiên cứu sinh [Tiến sỹ] chuyên ngành Hệ thống nhúng, anh Trần Trung Tín cho biết thêm, đây là cuộc thi rất hữu ích đối với sinh viên đang theo học các chuyên ngành IT, hệ thống nhúng, điện tử-viễn thông. 

Trước hết, sinh viên có cơ hội làm quen với thiết bị [robot] có hệ thống mạch điều khiển hiện đại, được sản xuất tại Hàn Quốc. 

Robot này được tích hợp nhiều trang bị như camera hành trình, cảm biến [Lidar Sensor] giúp nó nhận diện và xử lý hình ảnh ghi nhận được trên đường đi [biển báo, tín hiệu giao thông, rào cản, vật thể khác…] và ứng xử, thích nghi đúng theo lập trình [vì dụ chấp hành tín hiệu giao thông, đi theo hướng dẫn của biển báo, nhận dạng tuyến đường, cung đường...]. 

Đặc biệt nhất, trên mình robot có Lidar Sensor, cảm biến giúp nó làm việc trong đường hầm, lúc “mắt của nó [xem như] đã bị mù”.

Nếu đã làm việc với robot này, sinh viên sẽ dễ dàng làm chủ phương pháp xử lý hình ảnh, tự tin làm việc trong phòng nghiên cứu với robot, thậm chí robot được “nhúng” trí tuệ nhân tạo.   Ngoài ra, khi sinh viên lập trình [với ngôn ngữ bậc cao Python và ngôn ngữ Linux], các bạn có thêm kinh nghiệm, làm giàu kỹ năng xử lý tình huống cho những vấn đề đặt ra của công việc trong tương lai. 

ETE AutoRace 2018 lần đầu tiên được tổ chức cũng thử thách sinh viên Bách khoa Đà Nẵng nói riêng, các trường đại học Việt Nam nói chung, khi đưa ra yêu cầu “liên kết tất cả chuỗi thông tin, mệnh lệnh vận hành robot vào một tổng thể”. Sau này khi tiếp xúc với nhiều dạng thiết bị tương tự đã được sản xuất rất phổ biến trên thế giới, cán bạn sẽ không còn ngỡ ngàng, lạ lẫm. 
 

Kết quả chung cuộc ETE AutoRace 2018: Giải Nhất thuộc về đội S2S [ảnh trên], giải Nhì: đội Frog  và hạng Ba: đội TTS. Ban Tổ chức đã trao giải danh dự đến Đội trường Đại học Dong–A [Hàn Quốc]. 

T.Ngọc, ictdanang.vn