Sinh viên điều khiển robot bằng ý nghĩ

Không cần dùng chuột, bàn phím hay thiết bị điều khiển bằng tay, con người có thể trực tiếp tương tác với máy móc bằng ý nghĩ, là đề tài nghiên cứu sáng tạo của nhóm sinh viên Kỹ thuật phần mềm, Đại học FPT.

Đồ án tốt nghiệp “Điều khiển robot bằng sóng điện não” của nhóm sinh viên Đại học FPT làm cả khán phòng bảo vệ đồ án kinh ngạc. Chỉ với bộ điều khiển thu – phân tích sóng điện não và không nhờ bất kỳ thiết bị hỗ trợ nào, các sinh viên có thể điều khiển được robot (dưới hình dạng một chiếc ôtô) di chuyển tiến lùi bằng ý nghĩ. Ngoài ra, nhóm còn dựa vào sóng điện não để phân biệt trái phải, lên xuống, từ đó chơi một số game trên máy tính đơn giản như 2048, Flappy Bird.

Điểm thu hút của đồ án nằm ở chỗ đa số con người chưa tưởng tượng được tại sao có thể thu được ý nghĩ của bản thân thành tín hiệu điện và sử dụng nó. Nhóm sinh viên đã nghiên cứu đo sóng điện não, phân tích dữ liệu và thực hiện thí nghiệm trên robot nhằm phân biệt hai trạng thái “tập trung” hay “không tập trung”. Khi ta tập trung robot sẽ tiến lên, còn khi không tập trung robot sẽ đi lùi.

Bên cạnh việc phân biệt được tín hiệu tập trung hay không tập trung với độ chính xác trên 95%, các kết quả nghiên cứu trong đồ án cũng bước đầu giúp phân biệt được tín hiệu lên xuống, trái phải và có thể sử dụng để chơi một số game đơn giản trên máy.

Sinh viên Vũ Minh Thắng (phải) và Phạm Minh Tuấn (trái) cùng thấy giáo hướng dẫn – Tiến sĩ Phan Duy Hùng (giữa).

So với các công trình nghiên cứu trước đây, nhóm sinh viên xác định chỉ dùng một kênh dữ liệu duy nhất vừa phù hợp với điều kiện nghiên cứu vừa đảm bảo tiêu chí “Simple is the best”. Ngoài ra, trong các nghiên cứu trước đó, khi thí nghiệm, người dùng buộc phải mở mắt hoặc nhắm mắt trong thời gian nghĩ về lệnh mình muốn đưa ra hoặc phải dùng các thuật toán để bỏ đi thành phần tín hiệu nháy mắt mới đảm bảo độ chính xác cao thì ở nghiên cứu này người dùng hoàn toàn được nháy mắt một cách tự nhiên.

Tham dự buổi bảo vệ tốt nghiệp của nhóm, ông Trần Thế Thắng, Giám đốc Công ty Cổ phần Đầu tư Pearl Hill bày tỏ sự ngưỡng mộ đối với 4 sinh viên Đại học FPT và gửi lời mời hợp tác với nhóm.

Vũ Minh Thắng, thành viên trong nhóm nghiên cứu cho biết, đây là đề tài nghiên cứu đầy thách thức, nhưng các bạn đã lựa chọn vì muốn thử thách năng lực của mình, cũng như khao khát mang kiến thức của mình vào các sản phẩm thiết thực, nhân văn. Vì tín hiệu điện não là một lĩnh vực còn mới mẻ ở Việt Nam cũng như trên thế giới, bản thân nhóm sinh viên chưa có kinh nghiệm về nghiên cứu khoa học nên gặp nhiều khó khăn.

“Chúng mình thường xuyên gặp phải những kiến thức khó và mới, yêu cầu mọi người phải tự tìm hiểu, nghiên cứu rất nhiều tài liệu. Ngoài ra, việc tìm kiếm linh kiện đáp ứng được yêu cầu và phải chính xác cũng không hề dễ dàng, phải đặt mua ở nước ngoài…”, Vũ Hoàng Sơn, một thành viên khác trong nhóm chia sẻ.

Nhớ lại 4 tháng đồ án, các thành viên hồi tưởng nhiều kỷ niệm khó quên. Ngô Huy Vinh chia sẻ: “Mình nhớ mãi kỷ niệm trong đúng thời điểm nóng nhất thì nhóm gặp phải tình huống lỗi mạch, khiến tinh thần các thành viên suy sụp. Chúng mình đã mất hai tuần liền ròng rã đêm ngày chỉ để tìm ra lỗi đó. Và khi tìm ra được đó là một lỗi rất nhỏ trong thiết kế, tất cả đã vỡ òa sung sướng”.

Các sinh viên FPT cho biết đã học được rất nhiều bài học quý giá sau khi thực hiện được sản phẩm đồ án của mình. Đó là tinh thần làm việc, phối hợp và giải quyết xung đột trong nhóm; là sự dốc sức, nỗ lực khi theo đuổi mục tiêu; là kinh nghiệm quản lý dự án như sắp xếp thời gian, phân chia công việc… “Quan trọng nhất là qua đây, chúng mình hiểu được quy trình nghiên cứu khoa học, củng cố niềm đam mê và mong muốn cống hiến cho khoa học”, một thành viên tâm sự.

Các chuyên gia nhận xét, nếu đồ án được ứng dụng vào thực tế có thể tạo ra các công cụ hữu ích đem lại giá trị khoa học và kinh tế cao cho nhiều lĩnh vực cuộc sống như: công cụ hỗ trợ người khuyết tật, giúp họ có thể điều khiển xe lăn bằng ý nghĩ. Trong công nghệ giáo dục, đồ án có thể được ứng dụng để trợ giúp giáo viên trong việc nắm bắt trạng thái tập trung hay không tập trung của học sinh. Trong marketing, đây là công cụ để đo nhận phản ứng tâm lý của người xem với video quảng cáo, từ đó đánh giá mức độ chú ý của người dùng đối với quảng cáo, giúp doanh nghiệp biết được hiệu ứng của quảng cáo là tốt hay xấu, có nên tiếp tục chương trình quảng cáo hay không.

“Kết quả của nhóm đồ án về phần xử lý tín hiệu và nhận dạng là rất khả quan. Trong thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu tìm cách nâng cao độ chính xác nhận dạng liên tục nhiều trạng thái trong suy nghĩ, cũng như xây dựng thành sản phẩm để đưa lên các trang gọi vốn đầu tư như IndieGogo.com, đưa kết quả vào ứng dụng thực tế”, tiến sĩ Phan Duy Hùng, chủ nhiệm dự án nghiên cứu đồng thời là giảng viên hướng dẫn nhóm sinh viên Đại học FPT thực hiện đồ án cho biết.

Đồ án là một phần trong dự án nghiên cứu và ứng dụng sóng não con người của Viện Nghiên cứu Công nghệ Đại học FPT, do 8 sinh viên: Vũ Minh Thắng, Phạm Minh Tuấn, Nguyễn Phương Linh, Kiều Tiến Dũng, Hoàng Văn Tiến, Trịnh Thanh Tùng, Vũ Hoàng Sơn, Ngô Huy Vinh thuộc hai chuyên ngành Hệ thống nhúng và Điện tử truyền thông cùng thực hiện. Trong đó, nhóm sinh viên chuyên ngành Hệ thống nhúng phụ trách phần phân tích và xử lý tín hiệu điện não thành tín hiệu điều khiển; còn nhóm sinh viên chuyên ngành Điện tử truyền thông phụ trách nghiên cứu và phát triển phần cứng – cụ thể là Mạch thu tín hiệu điện não với ứng dụng phần cứng là robot.

Theo VNE