Nhựa sinh học PHB thu được từ hai chủng vi khuẩn bacillus pumilus NMG5 và bacillus megaterium BP5 có thể được xem là loại vật liệu xanh, bảo vệ môi trường, thích hợp để sử dụng phục vụ đời sống.

Với ưu điểm giá thành thấp và độ bền cao, các sản phẩm từ nhựa đã và đang được sử dụng, ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Tuy nhiên, tính chất khó phân  của nhựa phế thải lại chính là vấn nạn gây ô nhiễm môi trường.

Trước thực tế đó, cùng với sự tiến bộ của khoa học - công nghệ, các nhà khoa học đã chế tạo được một số loại nhựa sinh học có khả năng tự  trong thời gian ngắn (30 ngày). Trong đó, PHA (polyhydroxyalkanoate) và PHB (polyhydroxybutyrate) là những loại nhựa có nhiều ưu điểm như độ dẻo dai gần như tương đương các loại nhựa thông thường, nhưng lại rất thân thiện với môi trường do có khả năng tự phân  nhờ các vi sinh vật trong môi trường tự nhiên. Dẫu thế, hạn chế khá lớn ở nhựa sinh học giá thành cao, chủ yếu do quá trình sản xuất đòi hỏi lượng lớn nguyên liệu tổng hợp rất đắt tiền, nên chưa thể phát triển rộng rãi.

Được sự hỗ trợ từ Sở KH&CN TPHCM, nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Sài Gòn đã triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ “Nghiên cứu khả năng tổng hợp nhựa PHB của vi khuẩn từ nguồn nước thải giàu carbon”. Đây là nhiệm vụ hướng đến việc tận dụng nguồn nước thải giàu dinh dưỡng hydratcarbon (đặc biệt xuất hiện nhiều trong thành phần nước thải từ các cơ sở sản xuất - nhà máy chế biến thực phẩm, nhà máy sản xuất giấy, nhà máy sản xuất bia...) để phát triển các loại vi sinh vật có khả năng tổng hợp PHB, kết hợp quá trình tổng hợp PHB với quá trình xử lý nước thải.

Tinh chế và thu nhựa sinh học

Nhóm triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ theo đó đã tiến hành thu mẫu bùn hoạt tính và nước thải tại bể điều hòa của hệ thống xử lý nước thải tại các cơ sở sản xuất bún, hủ tiếu và bánh tráng ở huyện Củ Chi (TP.HCM), Công ty Thực phẩm Mêkong (huyện Đức Hòa, tỉnh Long An), Nhà máy giấy Sài Gòn (huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu), Nhà máy giấy Minh Hưng (tỉnh Bình Phước)…

Kết quả thu được 9 mẫu bùn và 9 mẫu nước thải. Tổng cộng 185 dòng vi khuẩn khác nhau được xác định phát huỳnh quang trong môi trường chứa thuốc nhuộm Nile Blue A dưới ánh sáng UV 365nm. Định danh nhanh bằng phương pháp phân tích khối phổ Maldi-Top, kết quả họ bacillus sp. chiếm đến 65,4% với đa số là bacillus cereus (40 dòng) và bacillus pumilus (14 dòng), có mặt ở hầu hết mẫu nước và bùn thải. Qua đó, cho thấy sự đa dạng, tính phong phú và tính thích nghi cao của các loài thuộc chi bacillus.

Khuẩn lạc phát quang dưới ánh sáng UV 365 nm

TS. Hồ Kỳ Quang Minh, chủ nhiệm triển khai nhiệm vụ, cho biết: “Nước thải từ các nhà máy sản xuất thường có mức độ ô nhiễm cao, chứa nhiều hóa chất độc hại, ức chế sự phát triển của các loài vi sinh vật. Tuy nhiên, trong các loại nước thải này vẫn có các chủng, loài vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp thành nhựa sinh học tồn tại và sinh trưởng với số lượng lớn và rất phong phú. Tại các điểm mà nhóm thực hiện lấy mẫu đều thu được các dòng vi khuẩn tiềm năng. Việc các dòng vi khuẩn này vẫn có thể tồn tại và phát triển tự nhiên trong môi trường nước thải cho thấy chúng thích nghi rất tốt với điều kiện môi trường độc hại, rất có tiềm năng để sử dụng cho việc sản xuất nhựa sinh học.”.

Nhóm triển khai nhiệm nhiệm vụ đồng thời khảo sát tốc độ tăng trưởng của các chủng vi khuẩn. Đa số các dòng vi khuẩn được khảo sát có tốc độ tăng trưởng nhanh, đạt mật độ tế bào cao nhất trong môi trường Nutrient Broth sau khoàng 24 giờ nuôi cấy: thấp nhất 0,3 g/l ở bacillus flexus MK-3, cao nhất 2,66 g/l ở bacillus pumilus NMG5. Trong số này, có hai chủng vi khuẩn có khả năng tổng hợp PHB tại thời điểm 48 giờ nuôi cấy đáng chú ý: bacillus pumilus NMG5 đạt 42,28% trọng lượng khô và bacillus megaterium BP5 đạt 41,19% trọng lượng khô. Nhóm thực hiện cũng đã thử nghiệm quy trình ly trích tối ưu cho hai chủng vi khuẩn bacillus pumilus NMG5 và bacillus megaterium BP5, trong đó tập trung vào nồng độ NaOCl, liều lượng ammonium laurate, nhiệt độ và thời gian ngâm bùn hoạt tính với hóa chất. Từ đó, xây dựng quy trình sản xuất PHB quy mô phòng thí nghiệm cho hai chủng bacillus megaterium BP5 và bacillus pumilus NMG5 với khả năng thu nhận PHB đạt 1,15 và 1,36g PHB/l nước thải nhân tạo, tương đương 28,5% và 29,3% trọng lượng khô.

Kết quả phân tích nhiệt trọng hai mẫu PHB thu được từ hai chủng vi khuẩn trên thể hiện tính ổn định tốt của vật liệu. Trọng lượng bị mất nhiều nhất, trên 80% và 60% ở nhiệt độ khoảng 260 độ C đối với lần lượt mẫu PHB thu được từ bacillus pumilus NMG5 và bacillus megaterium BP5. Kết quả này tương đồng với những báo cáo quốc tế khác (các mẫu PHB được tổng hợp từ vi khuẩn và PHB mẫu chuẩn đều bị phân  ở nhiệt độ trong khoảng 250-300 độ C).

Các tấm phim PHB (mẫu sản phẩm tổng hợp bởi hai chủng vi khuẩn bacillus pumilus NMG5, bacillus megaterium BP5) được ủ trong môi trường đất ẩm và dịch nuôi cấy vi sinh vật để tiến hành thử nghiệm khả năng tự phân  trong môi trường có sự hiện diện của vi sinh vật.

Trong tuần đầu tiên, quá trình phân hủy xảy ra rất chậm, trọng lượng các tấm phim PHB thay đổi rất ít hoặc không thay đổi. Ở tuần thứ 2 và 3, quá trình phân  diễn ra nhanh hơn, trọng lượng các tấm phim PHB giảm rõ rệt. Ở tuần thứ 4, các tấm phim đã bị rã vụn thành các hạt nhỏ, không thể thu hồi để xác định trọng lượng. Tiếp tục theo dõi đến tuần thứ 6 và 7 thì không còn phát hiện dấu vết các tấm phim PHB được sử dụng trong thử nghiệm.

Thử nghiệm phân PHB trong môi trường đất ẩm

Các tấm phim PHB tương tự cũng được thử nghiệm phân  trong môi trường lỏng (bình tam giác chứa 100ml dịch nuôi vi khuẩn bacillus sp. trong môi trường Nutrient Broth trong 72 giờ, mức nhiệt 32 độ C). Kết quả cho thấy, ở ngày thứ 14, các tấm phim PHB đã bị vỡ thành 5-7 mảnh nhỏ. Ở tuần thử nghiệm thứ 3 (ngày 21), các tấm phim PHB đã rã vụn và ở tuần thứ 4, chỉ còn thấy 1 lớp (tương tự) sinh khối ở đáy bình tam giác.

Thử nghiệm phân hủy PHB trong môi trường dịch nuôi bacillus sp

Các kết quả thử nghiệm tự phân  trên cho thấy sản phẩm PHB thu được từ hai chủng vi khuẩn bacillus pumilus NMG5 và bacillus megaterium BP5 có thể được phân  bởi vi sinh vật trong khoảng từ 30-50 ngày.

TS. Hồ Kỳ Quang Minh khẳng định: “Nhờ có nguồn gốc từ vi khuẩn - là một trong những kiểu dự trữ dinh dưỡng của sinh vật, các mẫu PHB tổng hợp từ hai chủng vi khuẩn bacillus pumilus NMG5, bacillus megaterium BP5 có khả năng phân hủy tốt. Trong điều kiện ủ compost, tốc độ phân hủy của PHB thậm chí còn có thể đạt mức nhanh hơn do mật độ vi sinh vật cao, đa dạng, các điều kiện độ ẩm, nhiệt độ… thích hợp hơn. Do đó, nhựa sinh học PHB thu được từ 2 chủng vi khuẩn bacillus pumilus NMG5, bacillus megaterium BP5 có thể được xem là một loại vật liệu xanh, bảo vệ môi trường, thích hợp để sử dụng phục vụ đời sống.”.

Nhóm thực hiện cũng đã tiến hành nuôi cấy hai chủng vi khuẩn bacillus pumilus NMG5 và bacillus megaterium BP5 trong môi trường nước thải nhân tạo. Sau 15 ngày, số lượng vi khuẩn trong hệ thống đã đạt mức để đáp ứng yêu cầu xử lý nước thải. Kết quả phân tích chất lượng nước cho thấy, hiệu quả xử lý nước thải của cả hai chủng vi khuẩn trong giai đoạn ổn định (từ ngày thứ 23) đều đạt hiệu quả từ 94,5% đối với thông số COD, thông số tổng photpho và tổng nito lần lượt từ 70,2% và 77,2%. Hiệu quả xử lý tăng chậm và đạt mức tốt nhất ở ngày thứ 29 trở đi. Cụ thể, với chủng bacillus pumilus NMG5 hiệu suất xử lý là: COD = 97,7 %; Nito tổng số = 84,6 %; Photpho tổng số = 86,5 %. Tương tự, hiệu suất xử lý của chủng bacillus megaterium BP5 là: COD = 98,2 %; Nito tổng số = 78,9 %; Photpho tổng số = 81,7 %.

Để đánh giá hiệu quả xử lý thực tế, hệ thống được thay nước thải nhân tạo bằng nước thải thật thu thập từ nhà máy giấy Minh Hưng. Kết quả, hiệu suất xử lý đối với nước thải của cả hai chủng bacillus pumilus NMG5 và bacillus megaterium BP5 khi sử dụng nước thải nhà máy giấy tuy đều thấp hơn so với với hiệu suất đạt được khi sử dụng nước thải nhân tạo, nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả xử lý cao, giá trị đầu ra của các thông số được phân tích đều đạt Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về xử lý nước thải công nghiệp và nước thải công nghiệp giấy và bột giấy (QCVN 40/:2011/BTNMT và QCVN 12-MT:2015/BTNMT), cột A.

Từ kết quả đạt được của nhiệm vụ, nhóm các nhà khoa học tại Đại học Sài Gòn kiến nghị Sở KH&CN TPH.CM tiếp tục hỗ trợ để triển khai sản xuất thử nghiệm sản xuất PHB trong điều kiện sử dụng nguồn nước thải trực tiếp từ các cơ sở sản xuất hoặc nhà máy, đồng thời tiến hành nghiên cứu thêm về khả năng tổng hợp PHB của các chủng vi khuẩn đã phân lập còn lại (đặc biệt là các chủng vi khuẩn họ bacillus sp. có lợi như Bacillus safensis, Bacillus allismortis, Bacillus amyloliquefaciens).

Website chuyển tự (dịch) tự động từ chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ góp phần bảo tồn và phát huy các giá trị văn hóa truyền thống của dân tộc, đặc biệt có thể được ứng dụng ngay để phát triển phần mềm dịch thuật trên thiết bị di động nhằm phục vụ du khách khi tham quan, tìm hiểu các địa điểm có sử dụng chữ Nôm.

Có thể khẳng định rằng, chữ Nôm là thể loại chữ viết tay đầu tiên của người Việt Nam do các bậc tiền nhân xây dựng dựa trên chất liệu của chữ Hán, được sử dụng trong gần 1.000 năm từ thế kỷ X đến thế kỷ thứ XIX. Trong suốt 10 thế kỷ đó, rất nhiều công trình về lịch sử, văn học, y học, nông nghiệp, địa lý, … đã được biên soạn, viết bằng chữ Nôm và còn được lưu giữ cho đến ngày nay.

"Tuy nhiên, phần lớn tài liệu chữ Nôm vẫn chưa được dịch (chuyển tự) sang chữ Quốc ngữ sử dụng con chữ Latin, và thực tế là hiện khá ít người có khả năng đọc được chữ Nôm để tìm hiểu, khai thác kho tàng văn hóa, tri thức, tư liệu lịch sử do người xưa để lại", PGS.TS Đinh Điền (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG TP.HCM) cho biết.

Vì thế, nhóm chuyên gia đang công tác tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG TP.HCM đã triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ "Xây dựng hệ thống chuyển tự tự động văn bản chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ" với mục tiêu then chốt là xây dựng hệ thống có khả năng dịch tự động chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ.

Theo lời PGS.TS Đinh Điền, việc chuyển tự chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ rất phức tạp do hai hệ chữ khác loại hình chữ viết. Chữ Nôm thuộc loại hình chữ ghi ý (ideographic), còn chữ Quốc ngữ thuộc loại hình chữ ghi âm vị (phonemic). Cùng một chữ Nôm có thể được dịch sang nhiều chữ Quốc ngữ khác nhau tùy theo tri thức văn hóa, lịch sử, địa lý, tiếng Việt cổ, tiếng địa phương, từ chuyên ngành,…

Hay nói cách khác, việc chọn chữ Quốc ngữ nào cho bản dịch cần phải suy đoán, và việc suy đoán này phải sử dụng đến nhiều "tri thức" cả trong và ngoài ngôn ngữ (extra-linguistic).

Giao diện website chuyển tự tự động chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ là sản phẩm của nhiệm vụ khoa học - công nghệ

"Khó khăn lớn nhất trong việc chuyển tự chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ chính là việc chọn chữ Quốc ngữ đúng trong số các chữ Quốc ngữ khả dĩ của chữ Nôm", đại diện nhóm triển khai nhiệm vụ thông tin, "Việc chọn lựa này phụ thuộc vào ngữ cảnh, thể loại (văn xuôi/vần), lĩnh vực (văn học, y học, tôn giáo, …) và cả vào niên đại, vùng miền.".

Do đó, vì nguyên tắc của học máy là nếu hệ thống/con người huấn luyện cho máy tính ngữ liệu thuộc thể loại, lĩnh vực nào thì máy sẽ dịch tốt hơn với những văn bản thuộc thể loại/lĩnh vực đó.

Báo cáo trước Hội đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ vừa được Sở KH&CN TP.HCM tổ chức, PGS.TS Đinh Điền khẳng định: gần đây với sự phát triển vượt bậc của lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI) cũng như các công nghệ học máy (machine learning) tiên tiến trong ngành khoa học máy tính đã giúp bài toán chuyển tự tự động hay chuyển tự máy (machine transliteration) có thể thực hiện được, dù chưa thể chính xác hoàn toàn.

Với công nghệ học máy, máy có thể "tự học" được cách chọn (suy đoán) chữ Quốc ngữ phù hợp với từng chữ Nôm thông qua ngữ cảnh trong rất nhiều các bản dịch Nôm - Quốc ngữ trước đó của con người. Do đó, nếu hệ thống "dạy" cho máy tính bằng cách cung cấp (đưa vào kho ngữ liệu huấn luyện) cho máy càng nhiều bản dịch Nôm - Quốc ngữ chuẩn, thì máy sẽ càng "thông minh" hơn và cho kết quả dịch chính xác hơn. Ngoài ra, máy cũng có khả năng tự học để hoàn thiện hơn bằng cách rút kinh nghiệm từ các lỗi dịch sai của máy sau khi con người hiệu đính lại những chỗ dịch sai đó. Quá trình này nếu được lặp lại càng nhiều thì máy sẽ càng cho những bản dịch tốt hơn sau này.

PGS.TS Đinh Điền thuyết minh và vận hành thị phạm tính năng chuyển tự tự động văn bản chữ Nôm sang văn bản chữ Quốc ngữ tại Hội đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ khoa học - công nghệ do Sở KH&CN TP.HCM tổ chức

Kết hợp "học máy" với mô hình ngôn ngữ

Trên tinh thần đó, trong phạm vi của nhiệm vụ, nhóm các nhà khoa học với sự dẫn dắt của PGS.TS Đinh Điền đã đề xuất và hoàn thiện việc xây dựng hệ thống chuyển tự tự động từ chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ bằng công nghệ học máy có bổ sung thêm tri thức từ điển và mô hình ngôn ngữ theo lĩnh vực.

Cụ thể, PGS.TS Đinh Điền (chủ nhiệm nhiệm vụ) cho biết, tận dụng công nghệ học sâu (deep learning), nhóm các nhà khoa học tại gia Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG TP.HCM đã tập trung dịch một chiều từ chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ. Cụ thể, nhóm xây dựng Tự điển chữ Nôm - Quốc ngữ (bản chất là một tập hợp có hệ thống các Nôm tự được giải nghĩa Quốc ngữ) nhằm tập trung giải nghĩa của từng tự, cung cấp các thông tin sâu về mặt ngôn ngữ học.

Số lượng Nôm tự rút trích được từ kho ngữ liệu chữ Nôm và các nguồn tham khảo đạt 22.264 mục tự. Sau đó, xây dựng tiếp Từ điển chữ Nôm - Quốc ngữ chứa 6.198 mục từ. Nhóm cũng xây dựng Tự điển chữ Hán - Việt chứa 26.330 mục tự và Từ điển chữ Hán - Việt chứa 66.450 mục từ.

Mô hình được nhóm triển khai nhiệm vụ đề xuất và hiện thực là dựa trên mô hình hiện hữu của giải pháp dịch máy thống kê SMT bằng Moses của giải pháp Nôm Converter (www.chunom.org) mà PGS.TS Đinh Điền và các cộng sự từng nghiên cứu trước đó với một số khác biệt và cải tiến dựa trên kinh nghiệm hệ dịch Hoa - Việt bằng thống kê và Anh - Việt bằng học sâu cũng của chính nhóm nghiên cứu, đó là thay vì dịch cả hai chiều (từ chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ và ngược lại) như hệ thống Nôm Converter, thì nhóm nghiên cứu chỉ tập trung dịch một chiều từ chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ vì thấy thấy chiều ngược lại không có ý nghĩa thực tiễn lớn.

Ngoài ra, việc dịch một chiều từ chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ sẽ giúp dễ tập trung cải tiến chất lượng đầu ra của chữ Quốc ngữ hơn bằng cách đầu tư nhiều cho mô hình ngôn ngữ (Language Model) của chữ Quốc ngữ.

Để khắc phục tình trạng thiếu chữ Nôm trong tập huấn luyện như trong hệ thống Nôm Converter, nhóm triển khai nhiệm vụ bổ sung tự điển Hán - Việt vào bảng dịch (phrase table) của hệ thống Moses. Ngoài ra, nhóm cũng bổ sung nhiều bản dịch (thủ công) song song Nôm - Quốc ngữ khác (mà hệ thống Nôm Converter chưa đưa vào huấn luyện) để nâng cao chất lượng dịch.

"Cải tiến chính của nhóm nghiên cứu là phân chia theo lĩnh vực cho ngữ liệu huấn luyện ở đầu vào và mô hình ngôn ngữ chữ Quốc ngữ ở đầu ra", PGS.TS Đinh Điền nhấn mạnh.

"Khó khăn lớn nhất trong việc chuyển tự chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ chính là việc chọn chữ Quốc ngữ đúng trong số các chữ Quốc ngữ khả dĩ của chữ Nôm đó. Việc chọn lựa này phụ thuộc vào ngữ cảnh, thể loại, lĩnh vực và cả vào niên đại. Hệ thống hiện hữu chỉ mới chọn chữ Quốc ngữ theo ngữ cảnh có trong tập ngữ liệu huấn luyện mà tập huấn luyện này lại được huấn luyện chung (lẫn lộn thể loại, lĩnh vực, niên đại)", PGS.TS Đinh Điền cho biết thêm, "Vì vậy, trong mô hình đề xuất, chúng tôi phân chia tập huấn luyện, cũng như mô hình ngôn ngữ theo thể loại và lĩnh vực.".

PGS.TS Đinh Điền cho biết, mục đích quan trọng nhất là tra cứu nghĩa Quốc ngữ tương ứng của các Nôm tự. Để đạt được điều này, xét về cấu trúc vi mô, tự điển chữ Nôm phải được xây dựng một cách có hệ thống thành các trường thuộc tính cụ thể. Đó là, trường nghĩa Quốc ngữ, là trường căn bản luôn có, giải nghĩa Quốc ngữ cho mục Nôm tự; trường tần suất: cho biết mức độ phổ biến của Nôm tự; trường lĩnh vực: cho biết ngữ cảnh cụ thể của Nôm tự; và trường thể loại: cung cấp thêm thông tin về nguồn gốc Nôm tự. Việc xây dựng tự điển chữ Nôm - Quốc ngữ bao gồm giai đoạn thu thập, xây dựng kho ngữ liệu chữ Nôm, từ đó trích xuất danh sách các Nôm tự và hoàn thiện cấu trúc vĩ mô, vi mô của tự điển.

Để huấn luyện máy học và xây dựng mô hình ngôn ngữ, trong công trình nghiên cứu vừa được nghiệm thu này, PGS.TS Đinh Điền và cộng sự đã xây dựng ngữ liệu cho lĩnh vực văn học, đời sống và tôn giáo.

"Mỗi lĩnh vực có những vốn từ khác nhau, giúp chúng ta giới hạn lại miền/lĩnh vực lựa chọn chữ Quốc ngữ (trong trường hợp chữ Nôm đa trị) để nâng cao khả năng chọn đúng được chữ Quốc ngữ tương ứng", PGS.TS Đinh Điền phân tích, "Cuối cùng, thay vì chỉ lấy ngữ liệu chữ Quốc ngữ trong tập huấn luyện để huấn luyện cho mô hình ngôn ngữ (quá ít, chỉ vài ngàn câu), nhóm nghiên cứu chủ động sử dụng thêm ngữ liệu chữ Quốc ngữ ở bên ngoài (rất lớn, hàng triệu câu) và đã được phân chia theo thể loại và lĩnh vực nói trên để huấn luyện cho mô hình ngôn ngữ N-gram của chữ Quốc ngữ ở đầu ra nhằm nâng cao khả năng chọn đúng chữ Quốc ngữ theo tính tự nhiên nhất của ngôn ngữ. Được biết, kho ngữ liệu đơn ngữ chữ Quốc ngữ được nhóm nghiên cứu "nạp dạy" cho hệ thống hiện ở mức 823.533 câu và 13.024.774 từ.

Vì nguyên tắc của học máy là nếu chúng ta huấn luyện cho máy tính hiểu được/biết được ngữ liệu thuộc thể loại, lĩnh vực nào thì máy sẽ dịch tốt hơn với những văn bản thuộc thể loại hay lĩnh vực đó.

Trên tinh thần này, khi triển khai/áp dụng đi vào thực tế, người sử dụng muốn dịch văn bản thể loại hay lĩnh vực nào, chỉ cần chọn (trên trình đơn) thể loại hay lĩnh vực muốn dịch để máy tính lựa chọn kiến thức đã học phù hợp với thể loại hay lĩnh vực mà máy đã được huấn luyện. Trong trường hợp người sử dụng không xác định được thể loại hay lĩnh vực của văn bản chữ Nôm cần dịch, thì máy tính vẫn có thể tự xác định (chế độ tự động - auto) thể loại hay lĩnh vực của văn bản đó trước khi dịch (tựa như chức năng chọn ngôn ngữ tự động của công cụ Google Translator).

Là một phần của nhiệm vụ, PGS.TS Đinh Điền và nhóm cộng sự đã xây dựng thành công mô hình ngôn ngữ và mô hình dịch trên những ngữ liệu thu thập được, đồng thời hoàn thiện thử nghiệm website hỗ trợ chuyển tự (dịch) tự động từ chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ (tạm thời được đặt tại địa chỉ http://clcnom.kimtudien.com.vn/), và bộ công cụ "dịch máy" này cũng đã được nhóm triển khai nhiệm vụ trình diễn, báo cáo trước Hội đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ khoa học - công nghệ do Sở KH&CN TP.HCM tổ chức.

Được biết, ngay trong đầu tháng 4/2023 này, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và nhóm nghiên cứu đã đưa hệ thống chuyển tự chữ Nôm nói trên lên website chính thức của trường (https://tools.clc.hcmus.edu.vn/) nhằm phục vụ nhu cầu tra cứu của đông đảo người dân, các nhà khoa học và các tổ chức, doanh nghiệp.

Giao diện trang chủ bộ công cụ chuyển tự chữ Nôm đã được trường Đại học Khoa học Tự nhiên công bố chính thức trên website nhà trường

Về cơ bản, phần mềm giao diện website chuyển tự tự động chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ đi kèm bộ gõ chữ Nôm tích hợp, cho phép người dùng chọn lĩnh vực (văn học, lịch sử, tôn giáo) và thể loại (văn xuôi, văn vần) của ngữ liệu đầu vào. Các kết quả thực nghiệm bản dịch văn bản chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ với bản dịch chữ Quốc ngữ (bản gốc) được đánh giá là chuẩn xác ở mức cao.

Cũng theo lời nhóm phát triển, giải pháp dịch văn bản chữ đã hoàn thành, hiện nay, nhóm đang tiếp tục phát triển thêm khối (module) nhận dạng văn bản ảnh (bằng cách chụp hình chữ Nôm thay vì phải gõ vào hay dán vào) hay còn gọi là OCR (Optical Character Recognization). Khối nhận dạng này sẽ được tích hợp vào hệ thống chuyển tự hiện nay để qua đó du khách có thể dịch nội dung của các tài liệu, hình ảnh (liễn, câu đối, bia) được viết bằng chữ Nôm thường thấy ở các khu di tích, đền đài,… chỉ bằng camera của điện thoại di động.

Xa hơn nữa, cũng theo lời nhóm nghiên cứu, chúng ta hoàn toàn có thể xây dựng một website đảm nhận dịch vụ chức năng tìm kiếm, tra cứu văn bản chữ Nôm một khi có sự liên kết với các kho lưu trữ văn bản chữ Nôm trong và ngoài nước.

Giao diện trang chủ website chuyển tự chữ Nôm

Kết quả thử nghiệm (chuyển ngữ lĩnh vực văn học) được thực hiện vào ngày 26/12/2022

Kết quả thử nghiệm (chuyển ngữ lĩnh vực y học) được thực hiện vào ngày 26/12/2022

Tựu trung, kết quả của nhiệm vụ "Xây dựng hệ thống chuyển tự tự động văn bản chữ Nôm sang chữ Quốc ngữ" do Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TP.HCM) chủ trì đã mở ra hướng tiếp cận mới và nhiều tiềm năng cho nhu cầu chuyển ngữ các tài liệu bằng chữ Nôm phục vụ nhu cầu tra cứu, khai thác kho tàng chữ Nôm trong lĩnh vực văn hóa, văn học, y học dân tộc, lịch sử, địa lý, nông nghiệp, và đặc biệt hơn hết là góp phần bảo tồn và phát huy các giá trị văn hóa truyền thống của dân tộc.

Chất lượng thịt tôm tít thương phẩm thơm ngon, màu sắc tươi sáng, được thị trường ưa chuộng, đạt 100% các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 7905-1:2008.

Tôm tít có tên khoa học là Harpiosquilla harpax, còn được gọi là tôm tích, tôm thuyền, bề bề hay tôm búa. Trong tự nhiên, tôm tít sống ở các vùng nước nông và có nền đất cát. Do đặc tính của tôm tít, nên quy trình nuôi phụ thuộc nhiều vào diện tích ao đầm và điều kiện tự nhiên, vừa khiến chi phí nuôi tôm lớn mà lại khó triển khai ở quy mô công nghiệp. Vì thế, để nâng cao hiệu quả kinh tế thì bài toán đặt ra là phải có giải pháp nuôi quy mô lớn, nuôi với mật độ cao trong diện tích canh tác nhỏ hơn.

Hệ thống nuôi tôm tít trong hệ thống RAS

Trước thực tế này, nhóm chuyên gia công tác tại Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản II đã triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ “Thử nghiệm nuôi thương phẩm tôm tít Harpiosquilla harpax (De Haan, 1844) bằng hệ thống tuần hoàn tại Tp. Hồ Chí Minh”. Theo đó, nhóm thực hiện thiết kế một hệ thống nuôi tuần hoàn (RAS) cho phép nuôi tôm tít trong hộp nhựa ở trang trại theo quy mô công nghiệp, không phụ thuộc vào ao đầm. Hệ thống RAS bao gồm cụm nuôi tôm gồm các hộp nuôi được nối với cụm tuần hoàn nước và hệ thống xử lý nước. Trong đó, nước sau khi xử lý sẽ được cấp cho các hộp nuôi tạo nên hệ thống nuôi tôm tít tuần hoàn.

Báo cáo trước hội đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ khoa học - công nghệ vừa được Sở KH&CN TP.HCM tổ chức về quy mô nuôi thử nghiệm 1.000 con giống (trọng lượng từ 80-100g/con) trong 120 ngày, Th.S Lê Ngọc Hạnh (chủ nhiệm nhiệm vụ) cho biết: diện tích trang trại chỉ chiếm 100m2 (10x10m), trong đó diện tích lắp đặt hộp nuôi 40m2 (4x10m). Cụm nuôi được bố trí theo từng dãy, mỗi dãy chứa 200 hộp nuôi (bằng nhựa PPE, diện tích 0,08m2). Từng cá thể tôm tít được nuôi riêng trong từng hộp. Hệ thống lọc sinh học có 2 ngăn, tổng thể tích vào khoảng 13,5m3.

Khi hệ thống RAS vận hành, nước được cấp bởi bơm cấp từ bể xử lý nước qua ống cấp để cấp vào các khay nuôi được đặt trên giá đỡ bên trong có thả tôm tít, phần cặn bao gồm phân, thức ăn thừa được thoát qua lỗ thoát và được gom bởi bơm hồi lưu, và được lọc bởi trống lọc thoát về khoang đầu tiên của bể xử lý nước, nước được chảy qua các khoang có bố trí thiết bị diệt khuẩn, thiết bị cung cấp oxy và thiết bị ổn nhiệt để khử mầm bệnh và điều chỉnh nhiệt tối ưu, từ đây nước lại được bơm bởi bơm cấp tạo thành vòng tuần hoàn khép kín, và lượng nước hao hụt được cấp bù bởi bể chứa nước.

Tổng thể tích nước sử dụng trong toàn hệ thống nuôi là 12,3m3, trong đó hệ thống lọc là 4,6m3 (chiếm 37,7%), hộp nuôi là 6m3 (chiếm 50%), phần còn lại là nước trong đường ống. Lưu lượng tuần hoàn trong mỗi hộp nuôi (6 lít nước) được điều chỉnh ở mức 0,03m3/giờ, tương đương tỷ lệ thay nước 5 lần/giờ/hộp. Tính chung trên toàn hệ thống, lưu lượng nước tuần hoàn đạt 720m3/ngày. Hệ thống RAS sử dụng một hệ thống máy thổi khí nén với lưu lượng 250L/phút tạo ra lưu lượng khí 360m3 khí/ngày.

Sơ đồ bố trí hệ thống

Hệ vi sinh vật nitrate hóa trong hệ thống đã được khởi động và phát triển tốt sau 14 ngày nuôi. Các thông số môi trường nước nuôi được duy trì trong phạm vi tối ưu và thích hợp cho sự phát triển của tôm tít.

Cụ thể, các chỉ tiêu chất lượng nước trong hệ thống nuôi được điều chỉnh và duy trì trong khoảng thích hợp cho sự phát triển bình thường của tôm tít: hàm lượng oxy hòa tan dao động 6,0-6,3 mg/L, nhiệt độ 26-29 độ C, pH 8,0-8,5, độ mặn 28-30‰, kiềm tổng 130,2-230 mg/L. Các chỉ số hàm lượng TAN (0,3±0,2 mg/L), nitrite-nitrogen (0,2±0,1 mg/L), nitrate-nitrogen (45±20,1 mg/L) cũng phù hợp và ổn định trong suốt thời gian 120 ngày nuôi.

Để loại bỏ tình trạng bùn thải cỡ siêu nhỏ (hình thành do sinh khối vi sinh, có thể làm tắc dần các lỗ cấp nước 2mm, khiến không thể bơm nước vào hộp nuôi), nhóm thực hiện đã cải tiến bằng cách trang bị thêm thiết bị bơm kèm hệ thống lọc cát, giúp quy trình vận hành trơn tru.

Ở quy mô nuôi thử nghiệm 1.000 con, tổng chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống nuôi tôm tít vào khoảng 278 triệu đồng. Sau 120 ngày nuôi, tôm đạt khối lượng trung bình 157g/con, tỷ lệ sống đạt trên 83,4%, thu hoạch được 130,9 kg tôm.

Tốc độ tăng trưởng đặc trưng (DWG) đạt 0,76 g/ngày, tốc độ tăng trưởng đặc biệt (SGR) đạt 1,0%/ngày. Tỷ lệ sống của tôm tít nuôi trong hệ thống RAS đạt 83,4% (do tôm được nuôi riêng nên hạn chế được ăn thịt lẫn nhau), hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) đạt 23,29. Chất lượng thịt tôm tít thương phẩm thơm ngon, màu sắc tươi sáng, được thị trường ưa chuộng, đạt 100% các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 7905-1:2008.

Dễ dàng theo dõi và chăm sóc tôm tít nuôi trong hệ thống RAS

Báo cáo trước hội đồng tư vấn nghiệm thu khoa học - công nghệ do Sở KH&CN TP.HCM tổ chức, Th.S Lê Ngọc Hạnh thông tin rằng, ước tính lượng nước sử dụng trong vụ nuôi là 152,8L/kg tôm tít, tương đương với hình thức nuôi tôm thẻ trong hệ thống RAS (150-250L/kg). Điều này khẳng định rằng hoàn toàn có thể áp dụng hệ thống nuôi tuần hoàn để nuôi tôm tít thương phẩm, mở ra hướng mới cho nghề nuôi tôm tít.

Công nghệ nuôi tôm tít trong hệ thống RAS sử dụng ít nước, hạn chế thay nước từ nguồn ngoài (tiết kiệm nước), giảm thiểu rủi ro về thiên tai dịch bệnh, lại không sử dụng các loại hóa chất độc hại và các loại kháng sinh nên không ảnh hưởng đến sức khỏe người nuôi cũng như đảm bảo an toàn thực phẩm. Quy trình nuôi sẵn sàng chuyển giao cho các đơn vị, doanh nghiệp và người dân có nhu cầu.

“Quy trình nuôi tôm tít trong hộp nhựa bằng hệ thống tuần hoàn RAS đã hoàn thiện về mặt công nghệ. Quy trình vận hành dựa trên nguyên lý lọc sinh học tự động nên dễ áp dụng, người nuôi không cần thiết phải được đào tạo kiến thức chuyên sâu. Thiết bị và vật liệu đều được sản xuất trong nước nên giá thành hợp lý, dễ thay thế và bảo trì.”, Th.S Lê Ngọc Hạnh khẳng định.

Đại diện Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản II trình bày trước hội đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ khoa học - công nghệ về thiết kế của hộp nhựa cải tiến

Được thiết kế theo hình thức mô-đun (kết nối với nhau theo từng dãy nuôi) nên người nuôi có thể triển khai ở nhiều quy mô lớn - nhỏ khác nhau. Đặc biệt, khi nuôi tôm tít bằng hệ thống RAS thì nước thải không đáng kể và không xả thải trực tiếp ra môi trường, nên hoàn toàn có thể ứng dụng để nuôi ngay trong lòng đô thị, khu dân cư như nhà hàng, tiệm ăn..., tạo nguồn thực phẩm sạch, tươi, chất lượng tốt phục vụ ngay tại chỗ.

"Điều này càng có ý nghĩa hơn vì tôm tít cho thịt chất lượng nhất chỉ khi còn tươi sống", Th.S Lê Ngọc Hạnh chia sẻ, "Vì thế, việc triển khai mô hình nuôi tôm tít trong hộp nhựa cải tiến chắc chắn sẽ mang đến nhiều cơ hội nuôi loại hải sản này trong phạm vi gia đình, hộ kinh doanh và trang trại nhỏ".

Cũng theo lời Th.S Lê Ngọc Hạnh, vì nguồn con giống hiện phụ thuộc vào khai thác tự nhiên (theo mùa vụ), do đó nếu muốn thúc đẩy nghề nuôi tôm tít thương phẩm theo hình thức nuôi tuần hoàn phát triển thì cần có thêm những chương trình, chính sách hỗ trợ nghiên cứu - sản xuất giống.

Tựu trung, với kết quả đạt được từ nhiệm vụ khoa học - công nghệ nói trên, có thể khẳng định rằng, mô hình nuôi tôm tít trong hộp bằng hệ thống tuần hoàn thực sự mang lại sự hiệu quả về kinh tế, đảm bảo môi trường, đồng thời tạo ra nguồn thu nhập ổn định cho các hộ cá nhân, tổ chức doanh nghiệp có nhu cầu triển khai mô hình sản xuất nông nghiệp đô thị hiện đại, đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm từ đầu vào cho đến đầu ra.

Việc chủ động sản xuất cột chiết pha rắn (SPE) hoàn toàn trong nước giúp công tác phân tích, kiểm nghiệm vệ sinh an toàn thực phẩm, môi trường tại các địa phương thêm phần chủ động, đặc biệt về vấn đề kinh phí.

 Thực tế cho thấy, việc sử dụng cột chiết pha rắn (Solid Phase Extraction - SPE) hiện rất phổ biến tại các trung tâm phân tích, kiểm nghiệm trong nước. Đặc biệt, tại những trung tâm phân tích tuyến tỉnh vốn dĩ còn hạn chế về trang thiết bị thì cột SPE là vật dụng không thể thiếu để giúp làm giàu mẫu, giúp phân tích chính xác hơn trên các thiết bị có độ nhạy và giới hạn phát hiện kém. Hiện nay, tất cả cột SPE này được nhập khẩu từ các nước tiên tiến với giá thành cao, do đó triển khai sản xuất cột SPE trong nước là nhu cầu cấp thiết.

Từ lâu, chất lỏng ion (ionic liquid -  IL) đã được biết đến như là "dung môi xanh" được dùng trong ly trích. Đặc điểm nổi bật của IL là an toàn khi thao tác (không cháy, không bay hơi) và khoảng phân cực rất rộng. Đặc biệt là có thể thiết kế đa dạng các loại IL tùy vào mục đích sử dụng bằng cách thay đổi cấu trúc của cation và anion. Trong 10 năm gần đây, IL được sử dụng trong xử lý mẫu thông qua phương pháp chiết lỏng - lỏng. Tuy độ chọn lọc của chất lỏng ion cao hơn so với dung môi thông thường, nhưng giá thành chất lỏng ion cao hơn nhiều lần so với các dung môi hữu cơ. Do đó, phương pháp chiết lỏng - lỏng sử dụng chất lỏng ion chưa được ứng dụng rộng rãi.

Gần đây, việc kết hợp chất lỏng ion trong xử lý mẫu, đặc biệt là cột chiết pha rắn (SPE) đã bắt đầu được nghiên cứu trên thế giới. Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy IL gắn trên chất mang rắn phù hợp được dùng làm pha tĩnh của cột SPE trong phân tích có thể kể đến như phân tích aryl amide, rotenon, sulfonamide, kim loại nặng, bisphenol A, thuốc diệt cỏ triazine,…

"Tuy nhiên, trong nước chưa có nghiên cứu nào về việc sử dụng IL trong điều chế pha tĩnh cho cột SPE", PGS.TS Trần Hoàng Phương (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG TP.HCM) nhận định, "Ngoài ra, qua khảo sát, các trung tâm phân tích trong nước cho biết đang có nhu cầu rất lớn về sản phẩm cột SPE được sản xuất trong nước với độ tin cậy cao, chất lượng đồng nhất, hiệu quả và thuận tiện hơn cho sử dụng".

Sản phẩm là kết quả triển khai nhiệm vụ KH-CN do PGS.TS Trần Hoàng Phương và các cộng sự tại tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TP.HCM) thực hiện

Vì thế, nhóm chuyên gia tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TP.HCM) đã triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ "Chế tạo cột chiết pha rắn pha tĩnh chất lỏng ion (ILSPE) và ứng dụng xử lý mẫu trong phân tích" để giải quyết nhu cầu khai thác khả năng ưu việt của chất lỏng ion như khả năng thiết kế và tổng hợp nhiều loại chất lỏng ion có cấu trúc đa dạng, phù hợp và tăng tính chọn lọc khi xử lý mẫu.

Cụ thể, các mục tiêu mà PGS.TS Trần Hoàng Phương và nhóm cộng sự, các nhà khoa học tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên hướng đến, đó là: Điều chế các IL với các khung cation và anion khác nhau, có gắn nhóm định chức; Điều chế DES (IL thế hệ mới) có nguồn gốc từ tự nhiên; Điều chế pha tĩnh bằng cách gắn kết IL lên vật liệu silica gel thương mại; Chế tạo tạo cột ILSPE từ các pha tĩnh; Ứng dụng vào phân tích một số chỉ tiêu như dư lượng chất kháng sinh quinolone và tetracyline, thuốc trừ sâu carbamate và phosphor hữu cơ, kim loại nặng, phenoxyacetic acid và các hợp chất perfluoro (PFOS, PFAS) trong nền mẫu nước hoặc thực phẩm.

Chủ nhiệm nhiệm vụ là PGS.TS Trần Hoàng Phương cho biết nhóm các nhà khoa học tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tổng hợp thành công 14 IL và  6 DES. Đồng thời, nhiệm vụ đã tiến hành mang các chất lỏng ion trên silica gel, gồm 6 vật liệu, và có 6 chỉ tiêu đã được tiến hành ứng dụng với các vật liệu tương ứng bao gồm: 5 thuốc trừ sâu họ carbamate và 8 thuốc trừ sâu phosphor hữu cơ, 3 kháng sinh quinolone, 3 kháng sinh tetracycliene, 5 kim loại nặng (Cr^3+, Ni²⁺, Cu^2+, Cd²⁺, Pb²⁺), 4 thuốc trừ sâu phenoxyacetic acid, 5 hợp chất perfluorooctanoic acid và perfluorooctansulfonic acid.

Theo đó, PGS. TS Trần Hoàng Phương và nhóm cộng sự đã hoàn thành các mục tiêu như: Tổng hợp 14 IL bao gồm khung imidazolium từ 1-methylimidazole và imidazole; khung phosphonium từ  triphenylphosphine; khung DABCOnium từ DABCO; khung pyrrolidium từ  1-methylpyrrolidine; khung pyridinium từ pyridine và các chất hữu cơ đơn giản; tổng hợp 6 DES (IL thế hệ mới); Điều chế pha tĩnh và chế tạo cột ILSPE; Sử dụng cột ILSPE vào phân tích các họ thuốc trừ sâu như họ phosphor hữu cơ và carbamate trong mẫu nước; Sử dụng cột ILSPE vào phân tích kháng sinh quinolone trong trứng gà và tôm; Sử dụng cột ILSPE vào phân tích kháng sinh tetracyclin trong sữa và mẫu nước; Sử  dụng cột ILSPE vào phân tích các nguyên tố kim loại nặng trong nước máy và nước sông Sài Gòn;  Sử dụng cột ILSPE vào phân tích phenoxyacetic acid trong mẫu nước; Sử dụng cột ILSPE vào phân tích PFOS, PFOA trong mẫu nước.

Một số mẫu IL và DES là sản phẩm dạng 1 của nhiệm vụ KH-CN

Là một phần của nhiệm vụ, nhóm các nhà khoa học cũng đã hoàn thiện quy trình trình điều chế chất lỏng ion; cũng như quy trình tổng hợp chất lỏng ion và vật liệu chiết pha rắn tương ứng.

Nhận định về tính hiệu quả của kết quả triển khai nhiệm vụ, PGS.TS Trần Hoàng Phương khẳng định mỗi cột SPE với khối lượng 200mg pha tĩnh (khối lượng chất lỏng ion khoảng 20-30 mg, còn lại là 170-180mg silica gel tùy thuộc vào mỗi loại vật liệu cụ thể) ước tính giá thành sản phẩm dao động từ 10.000-15.000 đồng/cột, có thể thương mại hóa và cạnh tranh với hàng nhập khẩu.

Các sản phẩm cột chiết pha rắn được nghiên cứu, sản xuất thành công từ nhiệm vụ KH-CN

Có thể khẳng định rằng, sản phẩm của nhiệm vụ khoa học - công nghệ do PGS.TS Trần Hoàng Phương và các cộng sự tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thực hiện và vừa được Sở KH&CN TP.HCM nghiệm thu chính là sự kết hợp giữa tổng hợp hữu cơ, tổng hợp vật liệu và kiểm nghiệm, sản phẩm tạo ra mang giá trị cao về cả hàm lượng khoa học cũng như thực tiễn.

Kết quả của nhiệm vụ góp phần đưa các nghiên cứu cơ bản ra ứng dụng, từ đó tạo cơ sở cho việc đưa kết quả nghiên cứu đến gần với thực tiễn cuộc sống. Sản phẩm là nền tảng cho việc phát triển các sản phẩm tương tự xuất phát từ chất lỏng ion như điều chế cột GC, HPLC trong tương lai, đồng thời cũng là tài liệu tham khảo mang tính khoa học và ứng dụng cao cho các đơn vị nghiên cứu, sản xuất quan tâm đến lĩnh vực này. Đặc biệt, những kết quả thu được từ nhiệm vụ khoa học - công nghệ nói trên sẽ tạo tiền đề cho việc sản xuất cột SPE trong nước, hạn chế nhập khẩu, qua đó giúp tiết kiệm một lượng lớn ngoại tệ cho quốc gia.

Hệ thống sử dụng cơ sở hạ tầng điện toán đám mây để cung cấp tài nguyên cho những kịch bản thực hành, đáp ứng nhu cầu học tập trong môi trường tương tác mọi lúc, mọi nơi và không yêu cầu người học phải cài đặt và chuẩn bị môi trường phức tạp.

Trong bối cảnh xu hướng của giáo dục 4.0, hình thức học thực hành truyền thống hiện nay ở hầu hết các trường đại học, cơ sở đào tạo đang bộc lộ nhiều vấn đề. Đó là do các phòng thực hành được đầu tư và trang bị hệ thống máy tính nhằm phục vụ cho một nhóm các môn học nhất định, theo những mục tiêu được xác định ngay từ đầu.

Vì thế, việc chuyển đổi mục đích sử dụng hoặc thiết lập lại môi trường thực hành theo yêu cầu của từng môn học sẽ rất tốn thời gian và công sức. Bên cạnh đó, phương pháp thực hành trực tiếp tại các phòng máy yêu cầu học viên phải có mặt, ràng buộc về thời gian, nên chưa thực sự linh hoạt. Điều này đã nảy sinh nhu cầu về một hệ thống hỗ trợ thực hành trực tuyến hoặc thực hành ảo, cho phép người học có thể trải nghiệm, làm bài tập và rèn luyện kỹ năng như trên thiết bị vật lý mà không gặp bất kỳ khó khăn nào.

Hiện nay, trên thế giới, một số giải pháp phòng thí nghiệm, thực hành ảo đã được phát triển và ứng dụng trong thực tế như: hệ thống Tele-Lab, hệ thống phòng thí nghiệm ảo của Đại học Maryland, Hera Lab, Self-paced Labs... Nhờ ứng dụng các công nghệ điện toán đám mây, trí tuệ nhân tạo (AI), Dữ liệu lớn (Big Data) và Internet kết nối vạn vật (IoT), lãnh đạo nhà trường, giáo viên có thể thu thập dữ liệu, phân tích và đánh giá chính xác về người học; theo dõi quá trình học tập tại nhà, kiểm tra mức độ hoàn thành bài tập và thông báo kết quả học tập tới học viên cũng như gia đình. Thậm chí, công nghệ tự động hóa có thể "thay thế" giáo viên ở một số khâu như điểm danh, chấm bài, soạn bài và hỗ trợ dạy lý thuyết. Điều này tạo điều kiện cho người học tiếp cận giáo trình chuẩn hóa theo từng cá nhân trong đánh giá năng lực mà không gặp phải hạn chế về thời gian và không gian học tập, đào tạo.

Nhóm nhà khoa học ở Trường Đại học Công nghệ Thông tin (ĐHQG TP.HCM) đã triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Giải pháp hệ thống phòng thực hành ảo hỗ trợ đào tạo một số môn công nghệ thông tin” nhằm cung cấp một mô hình mới hỗ trợ hoạt động giảng dạy công nghệ thông tin và các lĩnh vực liên quan, đó chính là hệ thống phòng thực hành ảo vLab.

Đại diện nhóm triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ trình bày kết quả thực hiện trước hội đồng tư vấn nghiệm thu do Sở KH&CN TP.HCM tổ chức hồi quý 1/2023

Hệ thống sử dụng cơ sở hạ tầng điện toán đám mây để cung cấp tài nguyên cho những kịch bản thực hành, đáp ứng nhu cầu học tập trong môi trường tương tác mọi lúc, mọi nơi và không yêu cầu người học thực hiện các cài đặt và cấu hình phức tạp. Hệ thống cho phép quản lý, triển khai các bài thực hành trong một số môn học công nghệ thông tin một cách nhanh chóng, dễ dàng, đáp ứng các tiêu chí về linh hoạt, an toàn bảo mật, và có khả năng mở rộng trong tương lai phù hợp với nhu cầu sử dụng. Ngoài ra, vLab còn có khả năng ứng dụng trong hỗ trợ thiết kế và đánh giá liên tục quá trình học tập của sinh viên.

Portal quản lý của vLab được thiết kế 9 phân hệ

TS. Phạm Văn Hậu (chủ nhiệm nhiệm vụ) cho biết: “vLab không chỉ góp phần thay đổi phương pháp dạy và học, giúp sinh viên linh hoạt hơn trong học tập, mà còn phát triển xu thế sử dụng nền tảng điện toán đám mây vào việc dạy và học, xóa bỏ khác biệt về địa lý, thời gian, tiết kiệm chi phí triển khai. Đồng thời, vLab cũng tăng tính linh hoạt cho cả cho nhà trường, người học và giảng viên, dễ dàng đáp ứng nhiều phong cách học tập khác nhau, kết hợp phát triển kỹ năng, tư duy cần có của người lao động.”.

Mô hình tổng quan hệ thống phòng thực hành ảo vLab

Cụ thể, hệ thống phòng thực hành ảo vLab hỗ trợ đa dạng các bài tập thực hành cho nhiều đối tượng khác nhau, cho phép người sử dụng thiết kế các kịch bản thực hành với các hệ điều hành thông dụng như Windows, Linux. Mỗi kịch bản thực hành có thể có một hay nhiều máy và được kết nối theo mô hình mạng do người dùng định nghĩa. Việc thiết kế kịch bản thực hành được thực hiện trên portal được thiết kế với giao diện thân thiện, dễ sử dụng. Đặc biệt, với giao diện đồ họa, người dùng có thể dễ dàng tạo các mô hình mạng và môi trường cho các cấu hình mà không cần quan tâm đến các đoạn mã phức tạp bên dưới. Ngoài ra, người dùng cũng có thể sử dụng các kịch bản thông dụng sẽ được phát triển trong đề tài phục vụ các thử nghiệm về dữ liệu lớn, học máy, các kịch bản về an toàn thông tin.

Khi giảng viên hoặc sinh viên chọn một kịch bản thực hành để triển khai, việc cài đặt, cấu hình các phần mềm cần thiết lên các máy ảo, cấu hình các tham số cần thiết cho các dịch vụ dựa trên yêu cầu được mô tả trong cấu hình của bài thực hành được thực hiện hoàn toàn tự động, linh hoạt và nhanh chóng. Việc truy cập đến các tài nguyên sẽ không bị giới hạn về mặt thời gian và vị trí địa lý. Người dùng chỉ cần sử dụng một trình duyệt web để truy cập vào các máy ảo mà không phải cài đặt thêm bất kỳ plugin hay phần mềm hỗ trợ nào khác.

Người quản trị hệ thống có thể cấp hạn ngạch tài nguyên cho giảng viên và sinh viên nhằm phục vụ quá trình giảng dạy, học tập. Các bài thực hành có thể được triển khai dưới hình thức các khoá học, lớp học. Khi đó, các thành viên trong cùng nhóm của một lớp học có thể dễ dàng chia sẻ các kịch bản và tài nguyên thực hành, hỗ trợ thực hành theo nhóm. Việc thực hành được triển khai trên môi trường được quản lý tập trung nên các thao tác của quá trình thực hành cũng sẽ được thu thập nhằm phân tích, đánh giá tính hiệu quả của lớp học.

Giao diện chính của vLab được nhóm triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ trình diễn trước hội đồng tư vấn nghiệm thu

TS. Phạm Văn Hậu cho biết, hệ thống phòng thực hành ảo vLab được xây dựng với mục tiêu cung cấp một giải pháp phòng thực hành ảo có khả năng mở rộng linh động. Bên cạnh việc triển khai môi trường thực hành ảo trên hạ tầng điện toán đám mây tự xây dựng, giải pháp còn có thể kết hợp với các dịch vụ cloud công cộng trong các hướng nghiên cứu, phát triển trong tương lai nhằm tận dụng tối đa hiệu suất phần cứng để tiết kiệm chi phí, quản lý tập trung các máy ảo phục vụ trong triển khai môi trường thực hành.

Để đơn giản hóa quá trình định nghĩa và triển khai kịch bản thực hành, hệ thống thực hành ảo vLab sử dụng giải pháp cung cấp trước các image cơ bản cho điện toán đám mây (là những image chỉ chứa hệ điều hành, chưa cài đặt phần mềm, có thể triển khai ngay). Người dùng dễ dàng tạo ra một mô hình mạng và các cấu hình cần thiết bao gồm các bộ định tuyến, các mạng con, chọn các máy ảo,… bằng giao diện đồ họa kéo-thả, click chọn mà hầu như không phải tương tác với các đoạn mã phức tạp.

Đối với người dùng có kiến thức nhất định về các đoạn mã biểu diễn, hệ thống còn cho phép tùy chỉnh các đoạn mã đã được tạo khi cần thiết. Sau đó, vLab đọc và trích xuất thông tin cấu hình từ các đoạn mã đã được tạo để mô tả kịch bản, tự động triển khai những tài nguyên cần thiết lên hạ tầng điện toán đám mây từ những mô tả trong các cấu hình của bài thực hành, triển khai các thông tin cấu hình đã được người dùng mô tả.

Quy trình triển khai tự động kịch bản thực hành

Theo TS. Phạm Văn Hậu, vLab xây dựng phân hệ quản lý truy cập từ xa hướng đến cho phép người dùng truy cập đến các tài nguyên như máy ảo thông qua trình duyệt web. Phân hệ này sẽ áp dụng cơ chế tạo một gateway chuyển đổi các giao thức điều khiển từ xa (SSH, Telnet, RDP, VNC) để chạy trên trình duyệt với công cụ như Guacamole.

Phân hệ này cũng giúp giải quyết vấn đề khi mỗi máy ảo phải có một địa chỉ IP công cộng riêng, thay vào đó sẽ có cơ chế ánh xạ từ yêu cầu truy cập của người dùng đến máy ảo tương ứng. Bên cạnh đó, phân hệ cũng xây dựng cluster cân bằng tải để cho phép phục vụ nhu cầu của nhiều người dùng. Với tính năng này, vLab không yêu cầu người dùng cài đặt thêm bất kỳ phần mềm phụ trợ nào khác để truy cập đến các máy ảo.

Hệ thống phòng thực hành ảo vLab đã được hoàn thiện 6 kịch bản tự xây dựng và triển khai cho 7 môn học thực tế được giảng dạy tại Trường Đại học Công nghệ Thông tin (ĐHQG TP.HCM). Đối với kịch bản tự xây dựng, hệ thống có thể đáp ứng triển khai nhanh. Với trường hợp nhiều nhóm cần triển khai đồng thời, do hỗ trợ của cơ chế pipeline và repo cục bộ khi triển khai, thời gian trung bình cho 1 nhóm giảm đáng kể khi số nhóm tăng lên. Hệ thống cũng nhận được những phản hồi rất tích cực từ giảng viện và sinh viên khi triển khai hệ thống cho các môn học thực tế. Điều này cho thấy, vLab rất khả thi và phù hợp để áp dụng vào chương trình giảng dạy.

Nhóm thực hiện đề xuất Sở KH&CN TP.HCM tiếp tục hỗ trợ để hoàn thiện vLab, như cải thiện và tối ưu hệ thống vLab nhằm giảm thời gian triển khai các bài thực hành, tăng tốc độ truy cập vào các máy ảo, bổ sung image cơ bản và gói phần mềm cần thiết để đáp ứng cho việc triển khai nhiều môn học hơn.

Quy trình và dây chuyền tinh chế muối từ nguồn nguyên liệu muối trải bạt của huyện Cần Giờ với năng suất 100 kg/giờ do nhóm nhà khoa học TP.HCM hoàn thiện không chỉ giúp nâng cao chất lượng muối thành phẩm sau thu hoạch, mà còn mở ra tiềm năng đa dạng hóa sản phẩm muối thương hiệu Cần Giờ.

Theo thống kê của Cục Kinh tế hợp tác và Phát triển nông thôn (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn), diện tích sản xuất muối của Việt Nam năm 2021 đạt 11.393 hécta. Các sản phẩm muối đa dạng, nhất là sản phẩm dùng trong ăn uống - thực phẩm, được phân thành 4 nhóm chính, là muối thô, muối tinh, muối công nghiệp và muối thực phẩm.

Trên phạm vi cả nước hiện có khoảng 70-80 cơ sở chế biến muối với quy mô khác nhau. Một số cơ sở đã đầu tư trang thiết bị, máy móc, nhà xưởng và công nghệ hiện đại nên chất lượng sản phẩm muối thực phẩm cao, ổn định và áp dụng biện pháp quản lý sản xuất, chất lượng theo tiêu chuẩn HACCP. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều cơ sở chế biến ở quy mô nhỏ (chiếm 83%) có vốn điều lệ thấp (dưới 10 tỷ đồng), sở hữu công nghệ sản xuất gián đoạn, chất lượng muối chế biến phụ thuộc vào chất lượng muối nguyên liệu và tỷ lệ thu hồi muối trong chế biến thấp (dưới 80%).

Chưa dừng lại ở đó, dù sản lượng muối trung bình trong những năm gần đây đạt trên 1 triệu tấn/năm nhưng vẫn không đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng hằng năm của cả nước, rơi vào khoảng từ 1,5-1,6 triệu tấn. Đây cũng là vấn đề “nan giải” khi dự báo nhu cầu về tiêu dùng muối toàn quốc sẽ đạt khoảng 2 triệu tấn vào năm 2030, trong đó muối công nghiệp là 1,35 triệu tấn.

PGS.TS Lê Thị Hồng Nhan, chủ nhiệm triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ "Nghiên cứu đề xuất công nghệ, thiết bị sản xuất muối tinh cho huyện Cần Giờ" dẫn số liệu từ Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn TP.HCM cho biết, sản lượng muối hằng năm tại TP.HCM chiếm khoảng 10% tổng sản lượng muối của cả nước, tập trung ở các xã Lý Nhơn, Thạnh An, Long Hòa và thị trấn Cần Thạnh của huyện Cần Giờ, trong đó xã Lý Nhơn có diện tích lớn nhất với hơn 830 hécta.

Toàn bộ dây chuyền "tinh chế" muối được lắp đặt và vận hành thử nghiệm tại HTX Cần Giờ Tương Lai (huyện Cần Giờ, TP.HCM)

Cũng theo Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn TP.HCM, do công nghệ lạc hậu, sản phẩm chủ yếu là muối thô, hàm lượng NaCl thấp, nhiều tạp chất, năng suất không ổn định nên sản lượng muối của Cần Giờ trước đây có năm đạt gần 75.000 tấn, nhưng giá thành bấp bênh, tiêu thụ khó, hiệu quả kinh tế không cao, khiến đời sống diêm dân gặp nhiều khó khăn.

Hiện tại, người dân Cần Giờ bắt đầu tiếp cận, được chuyển giao quy trình sản xuất mới, tiên tiến, sản phẩm làm ra đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường và đời sống xã hội. Cùng với đầu tư trên đồng ruộng, từ nguồn nguyên liệu sạch sẵn có, một số cơ sở chủ động đầu tư kinh phí mua sắm trang thiết bị, mở xưởng chế biến các sản phẩm từ muối, mỗi tháng cung cấp 400 tấn muối xay, 60 tấn muối trộn i-ốt, 200 tấn muối hạt sạch cho thị trường.

Tuy nhiên, hiện tại chỉ rất ít cơ sở áp dụng và quy mô còn thấp nên mục tiêu đề ra hiện tại là đầu tư xây dựng dây chuyền tinh chế muối thô quy mô công nghiệp để nâng cao chất lượng muối, tăng giá thành muối thành phẩm, tăng thu nhập cho diêm dân.

"Rửa" muối thô thành muối tinh

Đại diện nhóm triển khai nhiệm vụ cho biết, tính chất muối thô tại Cần Giờ không tương đồng nhau, tùy thuộc địa điểm thu hoạch. Đơn cử, muối thô Lý Nhơn chứa tạp chất Ca-Mg nhiều hơn so với muối thô Thạnh An, vì thế các mẫu muối này cần phải xử lý và tinh chế thì mới có thể sử dụng.

Được biết, theo tiêu chuẩn TCVN 3974:2015, đối với muối tinh thì hàm lượng ion Ca và Mg cho phép là 0,2% và 0,25%, tổng tương đương 0,45%.

Thu hoạch muối tại xã Lý Nhơn (huyện Cần Giờ, TP.HCM)

Xuất phát từ thực tế trên, nhiệm vụ nghiên cứu thực hiện khảo sát tình hình sản xuất muối thực phẩm (muối sạch) từ nguồn muối trải bạt của huyện Cần Giờ (TP.HCM) đã được triển khai. Muối sạch này có thể được sử dụng để cung cấp cho lĩnh vực thực phẩm làm nguyên liệu đầu vào, và cũng có thể cung cấp cho người dân làm muối ăn (muối thực phẩm) với điều kiện bổ sung i-ốt.

Sau 2 năm nghiêm túc nghiên cứu cùng sự hỗ trợ tích cực từ huyện Cần Giờ và các đơn vị hữu quan, nhóm kỹ sư - chuyên gia tại Trung tâm Nghiên cứu Thiết bị và Công nghệ cơ khí Bách Khoa (Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM) đã đưa ra quy trình công nghệ sản xuất muối đạt tiêu chuẩn TCVN 3974:2015 cho nguồn muối thô được sản xuất theo công nghệ phơi nước trải bạt tại huyện Cần Giờ (TP.HCM). Và cũng từ quy trình công nghệ này, dây chuyền sản xuất và tinh chế muối dạng pilot với năng suất 100kg/giờ cũng được nghiên cứu thiết kế, chế tạo để có thể sản xuất muối tinh nguyên liệu đạt yêu cầu trên.

Dây chuyền sản xuất và tinh chế muối được thiết kế, chế tạo cũng như đưa vào vận hành thử nghiệm về cơ bản gồm 7 mô-đun máy độc lập, và từng mô-đun có thể điều chỉnh các thông số hoạt động để vận hành phù hợp với từng nguồn nguyên liệu muối đầu vào tại từng xã  khác nhau của huyện Cần Giờ.

Quy trình tinh chế muối được đề xuất

Về cơ bản, dây chuyền sản xuất và tinh chế muối gồm các mô-đun máy:

·         Máy rửa thô

·         Máy nghiền

·         Máy rửa tinh

·         Máy ly tâm

·         Máy sấy

·         Máy sàng

·         Máy đóng gói quy cách 500 gam/bịch

Đại diện nhóm triển khai nhiệm vụ cho biết, muối Cần Thạnh và Lý Nhơn cần trải qua tối thiểu 2 lần rửa để đạt chuẩn muối tinh (muối thực phẩm), và dung dịch nước rửa có thể tái sử dụng cho các lần rửa sau khi áp dụng các phương pháp gạn lắng, lọc và trung hòa với công thức được thiết kế riêng.

Có thể khẳng định rằng, nhiệm vụ vụ khoa học - công nghệ "Nghiên cứu đề xuất công nghệ, thiết bị sản xuất muối tinh cho huyện Cần Giờ" là hướng nghiên cứu mới nhằm ứng dụng tự động hóa vào việc phát triển các sản phẩm máy móc phục vụ cho ngành muối Việt Nam nói chung và đặc biệt là phát triển ngành muối cho huyện Cần Giờ - TP.HCM. nói riêng.

"Nhu cầu về quy trình công nghệ hoàn thiện để sản xuất muối và dây chuyền sản xuất muối đạt tiêu chuẩn là nhu cầu cần thiết hiện nay để hỗ trợ diêm dân và ngành công nghiệp muối của TP.HCM và cả nước. Sản phẩm muối đạt yêu cầu có tiềm năng kinh tế rất cao và có nhiều nhu cầu trong nhiều lĩnh vực sản xuất như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm", PGS.TS Lê Thị Hồng Nhan nhấn mạnh, "Hay nói cách khác, sản phẩm muối tinh đạt yêu cầu còn góp phần làm gia tăng chất lượng cuộc sống cho diêm dân. Giải pháp hoàn thiện có khả năng hỗ trợ trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học của các nhà nghiên cứu trong nước về lĩnh vực hóa học, tự động hóa, cơ điện tử, máy chế biến và đồng thời hỗ trợ sự phát triển của lĩnh vực chế tạo máy chuyên dùng trong lĩnh vực máy chế biến muối.

So sánh các chỉ tiêu chất lượng của muối sau khi áp dụng quy trình "tinh chế" được nhóm các nhà khoa học đề xuất và thử nghiệm tại HTX Cần Giờ Tương Lai

Ngoài ra, thành công của nhiệm vụ cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển của lĩnh vực thiết kế chế tạo các máy móc tự động hóa phục vụ cho lĩnh vực sản xuất muối trong nước, và nhằm hướng đến thay thế phương pháp sản xuất truyền thống với năng suất thấp, chất lượng thấp; hoặc thay thế hoàn toàn hệ thống máy nhập ngoại với chi phí cao.

Với thành công của nhiệm vụ nghiên cứu này, có thể đưa ra hướng tinh chế muối theo hướng tiết kiệm chi phí, góp phần làm gia tăng giá trị kinh tế của muối và mang lại thu nhập đáng kể cho diêm dân. Ngoài ra, hệ thống này hoàn toàn được nghiên cứu phát triển trong nước nên có thể tùy chỉnh sao cho phù hợp với từng nguồn nguyên liệu muối khác nhau của các địa phương trong nước.

Hay nói cách khác, nhiệm vụ khoa học - công nghệ góp phần thúc đẩy sự phát triển cũng như sự nghiên cứu của các nhà khoa học trong nước nhằm ứng dụng khoa học kỹ thuật, tự động hóa trong lĩnh vực thiết kế chế tạo các máy móc thiết bị tự động hóa phục vụ cho lĩnh vực máy chế biến muối trong nước. 

Hướng tiếp cận mới

Là một phần trong của nhiệm vụ khoa học - công nghệ vừa được Sở KH&CN TP.HCM nghiệm thu, quy trình công nghệ sản xuất muối tinh cho Huyện Cần Giờ và phát triển dây chuyền sản xuất và tinh chế muối tinh cho Huyện Cần Giờ do nhóm các nhà khoa học tại Đại học Bách Khoa TP.HCM hoàn thiện cũng đã được đưa vào vận hành sản xuất thử nghiệm tại HTX Cần Giờ Tương Lai - Huyện Cần Giờ, qua đó ghi nhận sự ổn định về năng suất, tính phù hợp về quy trình với cách thức sản xuất muối tinh từ nguồn nguyên liệu muối trải bạt tại huyện Cần Giờ.

Từ đó, PGS.TS Lê Thị Hồng Nha đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo dựa trên kết quả của nhiệm vụ này, đó là: Nghiên cứu nâng cao tính tự động hóa của dây chuyền sản xuất và tinh chế muối; Nghiên cứu thiết kế, chế tạo dây chuyền sản xuất các sản phẩm từ muối tinh chế, phụ phẩm muối như viên muối súc miệng, muối tắm thảo dược, muối ngâm chân; và Nghiên cứu thiết kế, chế tạo dây chuyền sản xuất các loại muối hải sản từ nguồn nguyên liệu của huyện Cần Giờ.

Ông Hồ Ngọc Thiện, Trưởng Phòng Kinh tế huyện Cần Giờ cho biết: Cần Giờ có khoảng 1.500 hécta sản xuất muối với sản lượng hằng năm khoảng 100.000 tấn. Tuy nhiên, bà con Cần Giờ chủ yếu bán muối thô nên giá thành rất thấp, đặc biệt có những năm khi mà giá muối thành phẩm vẫn không đủ trả tiền nhân công thì Nhà nước phải hỗ trợ. Đứng trước tình hình đó, huyện Cần Giờ đã đề xuất với Sở KHCN TP.HCM đặt hàng các Viện, Trường triển khai nghiên cứu chế biến các sản phẩm từ muối thô nhằm nâng cao giá trị sản xuất của ngành muối.

Cũng theo lời ông Thiện, với dây chuyền tinh chế muối được nhóm các nhà khoa học thuộc Trường Đại học Bách Khoa hoàn thiện và thử nghiệm thành công tại HTX Cần Giờ Tương Lai, địa phương này hy vọng rằng việc sản xuất muối tinh chắc chắn sẽ giúp nâng cao hơn nữa giá trị của muối Cần Giờ.

"Đồng thời cũng qua công nghệ này, địa phương mong muốn sở KH&CN TP.HCM tiếp tục hỗ trợ huyện Cần Giờ đặt hàng các giải pháp kỹ thuật để từ nguồn nguyên liệu muối tinh có thể chủ động sản xuất ra các sản phẩm khác như muối thảo dược, viên muối dùng cho máy rửa chén cũng như một số sản phẩm hữu ích khác nhằm năng cao giá trị sản xuất kinh tế cho địa phương", đại diện Phòng Kinh tế huyện Cần Giờ bày tỏ.

Việc phân tích ảnh hưởng của sự khác biệt trong pháp luật sáng chế của ba nước Nhật Bản, Úc và Canada với pháp luật sáng chế Việt Nam sẽ hỗ trợ tích cực cho hoạt động quản trị sáng chế của các cá nhân, tổ chức Việt Nam khi tham gia thương mại và nghiên cứu phát triển ở từng nước.

Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM vừa tổ chức Hội đồng nghiệm thu nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Phân tích Luật Sáng chế của 03 đối tác thương mại quan trọng với Việt Nam theo khuôn khổ thực thi Hiệp định Đối tác toàn diện và tiến bộ Thái Bình Dương (CPTPP): Nhật Bản, Úc, Ca-na-đa; và đưa ra các khuyến nghị về Quản trị sáng chế đối với các chủ thể Việt Nam”. Đây là nhiệm vụ do Viện Quản trị Tài sản trí tuệ Minh Đức chủ trì thực hiện.

ThS. Nguyễn Thị Xuân Anh (chủ nhiệm nhiệm vụ) cho biết, nhóm thực hiện đã khảo sát Luật Sáng chế Nhật Bản, Úc và Canada, đồng thời Việt hóa các văn bản luật. Nhóm cũng đã triển khai xây dựng báo cáo chuyên đề tổng quan về các quy định liên quan đến sáng chế trong CPTPP và Luật Sáng chế của 3 đối tác thương mại nêu trên.

Tiếp theo, nhóm thực hiện tuần tự so sánh đối chiếu những nội dung cơ bản trong pháp luật sáng chế của Nhật Bản, Úc và Canada với pháp luật sáng chế Việt Nam trong việc đăng ký sáng chế tại ba nước của các chủ thể Việt Nam nhằm xác định các điểm khác biệt (định nghĩa sáng chế, đối tượng được bảo hộ sáng chế, điều kiện bảo hộ, thủ tục bảo hộ, phí và lệ phí bảo hộ) trong việc đăng ký sáng chế ở Việt Nam so với 3 đối tác thương mại.

Nhóm thực hiện đã phân tích ảnh hưởng của sự khác biệt trong pháp luật sáng chế của ba nước Nhật Bản, Úc và Canada với pháp luật sáng chế Việt Nam trong hoạt động quản trị sáng chế của các cá nhân, tổ chức Việt Nam khi tham gia thương mại và nghiên cứu phát triển ở từng nước. Từ đó, đưa ra các khuyến nghị về quản trị sáng chế. Đồng thời, khảo sát, tổng hợp và phân tích các dữ liệu, thông tin và tài liệu về thực trạng và số lượng đơn đăng ký sáng chế của ba nước Nhật Bản, Úc và Canada vào Việt Nam và của Việt Nam vào ba nước trong 11 năm (từ năm 2011 đến năm 2021).

Thêm vào đó, nhóm thực hiện cũng đã biên soạn hoàn tất tài liệu “Hướng dẫn vận dụng pháp luật sáng chế” của ba nước (Nhật Bản, Úc, Canada), tổng hợp các khuyến nghị về quản trị sáng chế với các chủ thể Việt Nam trong quan hệ với các đối tác thương mại này khi tham gia CPTPP. Đây sẽ là nguồn thông tin tham khảo quan trọng cho các cá nhân, tổ chức Việt Nam trước quyết định vươn ra quốc tế.

Hoàng Kim

Nhằm thực hiện công tác chuyển đổi số về nâng cao năng lực quản lý nhà nước cho công chức, viên chức và người lao động tại Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh và các đơn vị trực thuộc Sở.

Chiều ngày 14/04/2023, tại trụ sở Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã diễn ra buổi khai mạc lớp tập huấn với chủ đề: "Ứng dụng trí tuệ nhân tạo hỗ trợ quản lý nhà nước - Sử dụng ChatGPT trong soạn thảo một số tài liệu phục vụ công tác quản lý nhà nước". Báo cáo viên là PGS.TS Đinh Điền - Giám đốc Trung tâm Ngôn ngữ học tính toán, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. 

Lớp tập huấn đã thu hút hơn 100 học viên là cán bộ, công chức, viên chức, người lao động các phòng ban của Sở, các đơn vị và trung tâm trực thuộc Sở cùng tham gia trực tiếp và trực tuyến

Phát biểu khai mạc lớp tập huấn, ông Nguyễn Việt Dũng - Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh chia sẻ, đối với lĩnh vực của quản lý Nhà nước, ChatGPT có thể ứng dựng vào các nội dung công việc như: hỗ trợ cung cấp các dịch vụ công cho công dân hay hỗ trợ các cơ quan chức năng trong việc ra quyết định… Mặc dù có mặt tích cực nhưng ChatGPT cũng đặt ra những thách thức cho quản lý Nhà nước. Vì vậy, cán bộ, công chức, viên chức và người lao động của Sở và các đơn vị trực thuộc Sở cần tích cực nghiên cứu, tìm hiểu về ChatGPT. Đồng thời để tiếp cận ChatGPT hiệu quả, cần thận trọng, xem xét một cách khoa học, tận dụng những lợi thế và xác định những rủi ro để có biện pháp phòng tránh liên quan đến bản quyền, an toàn an ninh mạng.

Ông Nguyễn Việt Dũng - Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh phát biểu khai mạc lớp tập huấn.

“Mục tiêu của Sở khi tổ chức lớp học này là ngoài học để ứng dụng được công cụ của trí tuệ nhân tạo thì chúng ta cũng phải biết về nó, về những lợi ích, hạn chế và những cơ hội của Chat GPT cho công việc của mình nói riêng, cho xã hội nói chung. Điều quan trọng nhất là nó sẽ được cụ thể hóa khi chúng ta học xong, sắp tới đây Sở sẽ ứng dụng để hỗ trợ người dân và giúp công chức, viên chức trong công việc. Nếu phát triển được, công cụ của trí tuệ nhân tạo sẽ giúp cho chúng ta tự đào tạo về nghiệp vụ, về quy trình quy định của các bộ phận khác nhau trong cùng một bộ máy”, ông Dũng nói.

Tại buổi học đầu tiên, báo cáo viên PGS.TS Đinh Điền đã giới thiệu các nội dung liên quan đến ứng dụng ChatGPT: những ứng dụng trong hệ thống dịch vụ công trực tuyến, cơ hội và thách thức; các cơ chế bảo mật và an toàn thông tin khi ứng dụng ChatGPT và sử dụng ứng dụng trí tuệ nhân tạo; ứng dụng ChatGPT trong lĩnh vực hành chính công nhằm nâng cao chất lượng phục vụ người dân và doanh nghiệp; ứng dụng ChatGPT về phục vụ dịch vụ công trực tuyến, trả lời tiến độ thực hiện thủ tục hành chính cho người dân, doanh nghiệp; ứng dụng ChatGPT vào việc ghi nhận và trả lời kiến nghị của người dân, doanh nghiệp…

PGS. TS. Đinh Điền - Giám đốc Trung tâm Ngôn ngữ học máy tính, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh chia sẻ về ứng dụng ChatGPT tại lớp tập huấn.

Theo báo cáo viên PGS. TS. Đinh Điền - Giám đốc Trung tâm Ngôn ngữ học máy tính, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh chia sẻ, ChatGPT tồn tại dưới dạng ngôn ngữ nên khi áp dụng vào quản lý nhà nước, nó sẽ hỗ trợ khá nhiều cho các nhà quản lý, cụ thể là phân loại thông tin và phản ánh thông tin trả lời tự động… Bình thường, một ngày một cơ quan hành chính có thể nhận tới hàng ngàn thư từ, thông tin phản ánh từ người dân, doanh nghiệp. Nếu giao cán bộ phân loại sẽ phải mất vài ngày xử lý, tuy nhiên với ứng dụng ChatGPT, thời gian xử lý sẽ nhanh hơn tính theo giờ và giúp các nhà quản lý phân loại các phản ánh theo từng nhóm ngành nghề và chuyển tới các phòng ban xử lý theo đúng chuyên môn. Ngoài ra, ChatGPT là dạng thông tin cá nhân hóa, nghĩa là khi chúng ta quan tâm tới mảng kinh doanh thì công cụ này sẽ tập trung cung cấp và trả lời các thông tin xung quanh mảng kinh doanh, sẽ cho độ chính xác khá cao.

“Mặc dù có nhiều mặt tích cực nhưng mô hình này cũng có sai số, đó là việc cung cấp các kiến thức về kinh tế, xã hội, lịch sử… có rất nhiều kết quả khác nhau và nó không phân được đâu là thông tin đúng và sai. Vì vậy, các cơ quan quản lý nhà nước muốn sử dụng ChatGPT hiệu quả cần phải giỏi hơn và làm chủ được ChatGPT. Nghĩa là, người dùng phải tự trang bị những kiến thức thông tin nền cao hơn ChatGPT để có thể kiểm chứng độ chính xác mà ChatGPT cung cấp...”, ông Điền nhấn mạnh.

Theo Ban tổ chức, các buổi học tiếp theo của lớp tập huấn sẽ diễn ra vào 14h00 các ngày 21/04, 28/04 và 05/05/2023:

Buổi 2: Dịch văn bản; Tóm tắt nội dung văn bản; Tạo văn bản; Chỉnh sửa nội dung văn bản.

Buổi 3: Điền form tự động; Sáng tạo ý tưởng; Sáng tạo hình ảnh; Sáng tạo nội dung video.

Buổi 4: Tìm kiếm thông tin trên ChatGPT; Phân tích dữ liệu; Ứng dụng ChatGPT trong nghiên cứu khoa học.

Căn cứ Quyết định số 260/QĐ-UBND ngày 19 tháng 01 năm 2023 của Ủy ban nhân dân Thành phố ban hành về ban hành Kế hoạch tổ chức lấy ý kiến Nhân dân đối với dự thảo Luật Đất đai (sửa đổi) trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh; Công văn số 688/STNMT-PC ngày 07 tháng 02 năm 2023 về triển khai thực hiện Kế hoạch tổ chức lấy ý kiến Nhân dân đối với dự thảo Luật Đất đai (sửa đổi) trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh. Sở Khoa học và Công nghệ thực hiện đăng tải dự thảo Luật Đất đai (sửa đổi) và các tài liệu có liên quan.

Xem dự thảo Luật Đất đai (sửa đổi) tại đây.

Xem Các tài liệu liên quan tại đây.

Mọi ý kiến đóng góp đề nghị quý cơ quan, tổ chức, cá nhân gửi về Sở Khoa học và Công nghệ chậm nhất ngày 28 tháng 02 năm 2023. Địa chỉ: 244 Điện Biên Phủ, Phường 7, Quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh hoặc mail Sở: skhcn@tphcm.gov.vn./.

Nguyên mẫu thiết bị soi cổ tử cung kỹ thuật số BK-TD 01 đã được thử nghiệm tại Bệnh viện Từ Dũ (TP.HCM), qua đó ghi nhận độ chuẩn xác và linh hoạt ở mức cao, tương đương thiết bị có cùng tính năng nhập ngoại.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới, ung thư cổ tử cung là loại ung thư phổ biến thứ tư ở phụ nữ trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, ung thư cổ tử cung xếp hạng thứ 5 trong các ung thư gây tử vong cho phụ nữ, với khoảng 4.177 ca mắc mới và 2.420 ca tử vong năm 2018. Ung thư cổ tử cung thường gặp ở độ tuổi từ 40 đến 60, biểu hiện lâm sàng không rõ ràng.

Ung thư cổ tử cung là bệnh có thể chữa khỏi nếu được phát hiện sớm và điều trị ở giai đoạn đầu. Việc phát hiện sớm ung thư cổ tử cung là rất cần thiết cho việc điều trị căn bệnh này, đem lại hiệu quả điều trị và chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân. Đồng thời giúp tiết kiệm chi phí, giảm thời gian điều trị và giảm thiểu rủi ro.

Soi cổ tử cung là phương pháp dùng hệ thống quang học phóng đại với nguồn sáng mạnh để đánh giá lớp biểu mô cổ tử cung - âm đạo. Phương pháp này giúp quan sát tế bào rõ ràng hơn nhưng là phương tiện đắt tiền và cán bộ phải tập huấn nên thực hiện soi cổ tử cung ở trường hợp nghi ngờ tổn thương tiền ung thư, ung thư cổ tử cung để tìm thương tổn và phối hợp với sinh thiết để chẩn đoán.

Hiên nay, các máy soi cổ tử cung sử dụng trong các bệnh viện, phòng khám lớn đa phần được nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành rất cao. Do đó, các nhà khoa học tại Trường Đại học Bách Khoa (ĐHQG TP.HCM) đã thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Hoàn thiện thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thiết bị soi cổ tử cung kỹ thuật số”, nhằm đem đến các thiết bị có chất lượng hình ảnh tốt với mức giá thành rẻ hơn, tạo nền tảng cho việc mở rộng chẩn đoán các bệnh lý cổ tử cung và các nghiên cứu mang tính thời sự.

ThS. Trần Văn Tiến, chủ nhiệm nhiệm vụ cho biết: máy soi cổ tử cung đầu tiên được tạo ra vào khoảng những năm 1920 tại Đức bởi bác sỹ Hinselmann, từ đó đến nay thì phương pháp này đã không ngừng được cải tiến về thiết bị, kỹ thuật soi cũng như công nghệ xử lý hình ảnh giúp mang đến nhiều thông tin bệnh lý hơn, và đặc biệt là hướng đến việc tự động nhận diện và chẩn đoán một cách chính xác bệnh lý cổ tử cung nói chung và ung thư cổ tử cung nói riêng.

Theo xu hướng hiện đại hóa trang thiết bị y tế, nhiệm vụ đã hoàn thiện thiết kế và chế tạo thiết bị soi cổ tử cung kỹ thuật số BK-TD 01, sử dụng hệ thống camera tự lấy nét, nguồn sáng LED phân cực kết hợp với các thuật toán xử lý hình ảnh góp phần phát triển các nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh.

Giải pháp cũng hướng đến mục tiêu làm chủ công nghệ chế tạo thiết bị soi cổ tử cung kỹ thuật số, giúp tăng tính chủ động trong sản xuất chế tạo thiết bị hiện đại mà không phụ thuộc nguồn thiết bị nhập từ nước ngoài. Đồng thời mở ra hướng nghiên cứu mới trong nghiên cứu nhiều bệnh lý liên quan đến cổ tử cung sử dụng nguồn sáng phân cực đa bước sóng.

Đại diện nhóm thực hiện cho biết, BK-TD 01 gồm các bộ phận chính: phần đầu soi, hệ giá đỡ, CPU và màn hình hiển thị.

Nguyên mẫu thiết bị soi cổ tử cung kỹ thuật số BK-TD 01

Trong đó, phần đầu soi bao gồm nguồn sáng và hệ thống camera ghi hình. Nguồn sáng được thiết kế với hệ đèn LED tích hợp hai chế độ ánh sáng trắng phân cực và trắng không phân cực. Cụ thể, chế độ ánh sáng trắng không phân cực dùng trong trường hợp quan sát thông thường; chế độ ánh sáng trắng phân cực dùng trong trường hợp quan sát khử chóa sáng bề mặt. Nguồn sáng được thiết kế nhỏ gọn, sử dụng nguồn điện một chiều, an toàn trong quá trình sử dụng.

Đối với phần camera và hệ quang học, bộ phận này được thiết kế giúp thu hình ảnh liên tục và rõ nét, người sử dụng cũng có thể lựa chọn chế độ lấy nét tự động hoặc lấy nét chỉnh tay.

Hình ảnh soi cổ tử cung thu được từ máy soi được lưu trữ với kích thước 1.920x1.080 pixel, có độ tương phản và độ sắc nét cao, hỗ trợ các bác sỹ trong việc nghiên cứu, giảng dạy cũng như như lưu trữ, thăm khám vào các lần khám kế tiếp.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy soi cổ tử cung

Do đặc tính bề mặt cổ tử cung có nhiều dịch nên hình ảnh thu được thường có hiện tượng chói sáng, gây khó khăn và nhầm lẫn trong quá trình chẩn đoán bệnh cũng như quá trình  xử lý ảnh về  sau. Một trong những phương pháp giúp giảm thiểu sự chói sáng trên bề mặt cổ tử cung được sử dụng trong quá trình nghiên cứu triển khai nghiên cứu và hoàn thiện nguyên mẫu máy BK-TD 01 là phương pháp quang học sử dụng ánh sáng phân cực chéo với ưu điểm không xâm lấn.

Bên cạnh việc hoàn thiện thiết kế về phần cứng, nhóm thực hiện cũng tập trung phát triển các thuật toán tăng tương phản vùng biểu mô lát và biểu mô tuyến dựa vào tính hấp thụ ánh sáng cũng như độ xuyên sâu khác nhau giữa các loại biểu mô; từ đó hướng đến xác định các vùng biểu mô cũng như vùng chuyển tiếp giữa biểu mô lát và biểu mô tuyến. Ngoài ra, cũng dựa vào tính chất quang học của các thành phần cấu tạo nên biểu mô CTC (máu, collagen), xây dựng thuật toán xác định sự định hướng sợi collagen trên bề mặt cổ tử cung.

Ngoài ra, phần mềm soi cổ tử cung kỹ thuật số BK-TD phiên bản 1.0 còn được tích hợp một số công cụ hỗ trợ xử lý ảnh, giúp tăng chất lượng ảnh, hỗ trợ quá trình chẩn đoán bệnh của bác sỹ được nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Từ kết quả nghiên cứu trên, thiết bị đã được đưa vào vận hành thử nghiệm và đánh giá hiệu quả tại Bệnh viện Từ Dũ (TP.HCM). Theo đánh giá của các bác sỹ lâm sàng, BK-TD 01 được ghi nhận cung cấp quan sát rõ nét, hình ảnh đẹp, chất lượng cao tương đương máy Leisegang (thường quy của bệnh viện); và cách thức lấy hình tiện lợi, phù hợp cho đào tạo, quan sát hình ảnh từ xa.

Bên cạnh đó, thiết bị vẫn còn một số hạn chế cần nghiên cứu cải tiến như kích thước đầu soi còn lớn, chưa phù hợp để quan sát kết hợp sinh thiết hoặc làm thủ thuật. Do tính năng tự lấy nét, nên khi di chuyển máy giữa các thì soi cổ tử cung, bác sỹ soi phải lấy nét lại ở chế độ chỉnh tay.

Thao tác vận hành thiết bị BK-TD 01

BS.CKII Phạm Thanh Hải (Phó Giám đốc Bệnh viện Từ Dũ) cho biết, máy BK-TD 01 và máy Leisegang có hệ số đồng thuận Kappa cao bằng 1, và máy BK-TD 01 có giá trị chẩn đoán bệnh tương đương với máy soi cổ tử cung thường quy tại bệnh viện.

Chính vì thế, máy soi BK-TD 01 có thể được ứng dụng trong soi cổ tử cung tại Bệnh viện Từ Dũ để phát hiện sớm các bệnh lý bất thường ở tử cung của phụ nữ, đặc biệt là ung thư cổ tử cung.

BS.CKII Phạm Thanh Hải (Phó Giám đốc Bệnh viện Từ Dũ) chia sẻ kết quả thử nghiệm máy BK-TD 01 trong khám lâm sàng tại Bệnh viện Từ Dũ

Có thể khẳng định rằng, việc đầu tư, phát triển hệ thống trang thiết bị y tế công nghệ trong nước hứa hẹn góp phần phát triển các sản phẩm hàng hóa thương hiệu Việt Nam bằng công nghệ tiên tiến, giảm phụ thuộc nước ngoài, một phần đem lại nguồn lợi kinh tế trực tiếp cho nhà nước, một phần trang bị các sản phẩm chất lượng giá thành thấp đến nhiều vùng miền trên đất nước. Hay nói cách khác, phát triển trang thiết bị y tế với giá thành hợp lý sẽ hỗ trợ người dân tiếp cận với nền y học hiện đại dễ dàng hơn, việc thăm khám thuận tiện hơn, từ đó việc phát hiện bệnh lý kịp thời và đưa ra các phương hướng điều trị sẽ dễ có kết quả hơn.