Đại học Bách Khoa Hà Nội góp phần thúc đẩy nông nghiệp bền vững bằng công nghệ AI

Từ trái sang: PGS. Lý Bích Thủy, PGS. Văn Diệu Anh, PGS. Nguyễn Phi Lê

Tên đầy đủ của dự án là “Canh tác carbon chủ động ứng dụng trí tuệ nhân tạo và bản sao số để phát triển nông nghiệp bền vững tại tỉnh Thanh Hóa”, là 1 trong 3 dự án nông nghiệp tiên tiến được Chính phủ Australia cùng Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam tài trợ nhằm áp dụng các công nghệ tiên tiến có khả năng nâng cao năng suất nông nghiệp và thúc đẩy các thực hành nông nghiệp bền vững tại Việt Nam, hướng tới tầm nhìn phát thải ròng bằng 0.

Chuyên gia CNTT và Môi trường Bách khoa thực địa ruộng đồng

Ba cô giáo tài năng của Đại học Bách khoa Hà Nội: PGS. Nguyễn Phi Lê - Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu quốc tế về Trí tuệ nhân tạo (BKAI), Giảng viên Khoa Khoa học Máy tính, Trường Công nghệ Thông tin và Truyền thông và PGS. Lý Bích Thủy, PGS. Văn Diệu Anh - cùng là giảng viên Khoa Khoa học và Công nghệ Môi trường, Trường Hóa và Khoa học sự sống - là thành viên trụ cột của dự án. Ngoài ra còn có các thầy/cô giáo, các nhà khoa học từ các đơn vị trong ĐH, các sinh viên hai Trường tham gia dự án lớn này.

Giảng viên, sinh viên Bách khoa Hà Nội khảo sát, thu thập dữ liệu tại tỉnh Thanh Hoá

Cách đây hơn 1 năm, PGS. Lý Bích Thủy, PGS. Văn Diệu Anh, nhóm nghiên cứu của PGS. Nguyễn Phi Lê và nhóm nghiên cứu ĐH Griffith đã cùng bàn thảo, xây dựng các ý tưởng của đề tài nghiên cứu, viết các đề xuất. Các nhà khoa học Đại học Bách khoa Hà Nội và ĐH Griffith đã cho ra một sản phẩm mẫu - một giải pháp đã được thử nghiệm trong thực tế nông nghiệp tại Thanh Hóa - địa phương có diện tích rộng, thuận lợi phát triển nông nghiệp, nhưng có những khó khăn chung của toàn ngành nông nghiệp Việt Nam như: Chịu áp lực lớn do dân số tăng nhanh và những tác động nghiêm trọng của biến đổi khí hậu: Các hình thái thời tiết khó lường, độ phì nhiêu của đất giảm và phát thải khí nhà kính tăng; Áp dụng các phương pháp nông nghiệp chưa hiệu quả và thiếu bền vững; Thiếu tích hợp công nghệ tiên tiến, dữ liệu không đầy đủ để đưa ra quyết định và chi phí cao do quản lý dữ liệu theo kiểu thủ công.

PGS. Phi Lê chính là người kết nối để dự án triển khai tại quê hương cô - tỉnh Thanh Hóa. Biết được ý tưởng của nhà khoa học xứ Thanh, lãnh đạo Tỉnh rất ủng hộ, tạo điều kiện để nhóm nghiên cứu hoàn thành các thủ tục của dự án.

Để khảo sát thông tin, xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu, PGS. Văn Diệu Anh cùng các sinh viên điều tra, khảo sát hiện trường. Còn PGS. Nguyễn Phi Lê có nhiệm vụ xử lý dữ liệu (có thể ngồi nhà), nhưng theo lời kể của PGS. Văn Diệu Anh: “Cô Lê “chạy” suốt!”.

Chuyên gia CNTT Bách khoa Hà Nội cho rằng: Muốn làm tốt thì phải hiểu nghiệp vụ thực tiễn. Dù hiện tại có công nghệ thu thập dữ liệu nhưng đâu đó vẫn có sai sót cần phải hiệu chỉnh, lúc đó, những dữ liệu thu thập tại hiện trường là rất cần thiết.

Những chuyến đi thực địa, làm việc với các đồng nghiệp ngành Môi trường đã giúp cô Phi Lê hiểu bài toán môi trường sâu sắc hơn, biết thêm kiến thức chuyên ngành mình ứng dụng AI. “Trước khi làm việc với chị Bích Thủy, chị Diệu Anh, tôi chỉ biết nói là phát thải bụi mịn, không biết nguồn gây ra nó là gì. Giờ tôi đã biết các nguồn phát thải bụi mịn, biết công thức, đầu vào để tính phát thải từ các nguồn này.” – PGS. Nguyễn Phi Lê chia sẻ.

Giảng viên, sinh viên Bách khoa Hà Nội khảo sát, thu thập dữ liệu tại tỉnh Thanh Hoá

Còn cô Văn Diệu Anh, cô Lý Bích Thủy và các sinh viên khoa Khoa học Công nghệ và Môi trường khi kết hợp làm việc với các chuyên gia CNTT đã rất vui mừng khi thấy bài toán về môi trường được giải quyết một cách tròn trịa và trọn vẹn. “Khi kết hợp bài toán môi trường với AI, các thông số, quy luật và các mối quan hệ sẽ giải quyết bài toán môi trường một cách đa chiều” – PGS. Văn Diệu Anh nhận định.

1 hệ thống, 3 mục tiêu

Các nhà khoa học Đại học Bách khoa Hà Nội và ĐH Griffith đã xây dựng được một hệ thống hướng tới 3 mục tiêu:

1. Giúp việc thu thập các dữ liệu, tính toán các chỉ số phát thải và hấp thụ khí gây ra hiệu ứng nhà kính dễ dàng hơn. Giúp thuận lợi trong quản lý và theo dõi phát thải khí nhà kính tại địa phương;

2. Đưa ra những hướng dẫn thực hành giảm phát thải khí nhà kính, khuyến cáo người nông dân.

3. Mô phỏng các ảnh hưởng của các phương thức canh tác nông nghiệp đến phát thải và hấp thụ các khí gây ra hiệu ứng nhà kính.

Nhóm nghiên cứu liên ngành của Đại học Bách khoa Hà Nội đã xây dựng một trang web giúp quản lý dữ liệu về hấp thụ và phát thải các khí gây hiệu ứng nhà kính từ hoạt động nông nghiệp ở tỉnh Thanh Hoá. Kế hoạch tiếp theo là thu thập dữ liệu một số module và ứng dụng AI để mô phỏng các quá trình hấp thụ, phát thải khí nhà kính, từ đó đánh giá hiệu quả của các chính sách/thực hành giảm phát.

3 giảng viên duyên dáng ĐHBK Hà Nội cùng các sinh viên tham gia dự án nghiên cứu

PGS. Lý Bích Thủy, PGS. Văn Diệu Anh, PGS. Nguyễn Phi Lê cùng các chuyên gia và ĐH Griffith kỳ vọng, sau dự án sẽ xây dựng một hệ thống toàn diện để định lượng phát thải và hấp thụ khí nhà kính, kết hợp đào tạo chuyên sâu về thiết bị và hệ thống bản sao số. Phản hồi thường xuyên từ người dùng sẽ giúp hệ thống được cải tiến liên tục, cho phép các bên liên quan sử dụng công nghệ này một cách hiệu quả.

Nền tảng do các nhà khoa học Đại học Bách khoa Hà Nội góp phần xây dựng sẽ là bước đệm quan trọng trong việc tối ưu hóa hoạt động nông nghiệp, nâng cao khả năng lưu giữ carbon và tạo cơ hội thu nhập mới thông qua tín chỉ carbon được xác minh nhờ công nghệ AI. Điều này cũng phù hợp với mục tiêu của Việt Nam về phát triển nông nghiệp bền vững và xây dựng thị trường carbon vào năm 2028, qua đó góp phần thích ứng và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.