GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH ĐÀO TẠO ROBOT VÀ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO
1. Thông tin chung về ngành đào tạo
Sự giao thoa giữa robot và trí tuệ nhân tạo (AI) đang nhanh chóng trở thành động lực tạo ra các ngành công nghiệp mới, công nghệ tiên tiến và tăng năng suất, hiệu quả trong các lĩnh vực hiện có. Khi lĩnh vực AI trong chế tạo robot tiếp tục phát triển, các ứng dụng của nó trong thế giới thực ngày càng trở nên rõ ràng.
Sự kết hợp giữa AI và robot có tiềm năng cách mạng hóa trách nhiệm công việc trong nhiều ngành khác nhau, từ tự động hóa các công việc thường ngày trong nhà máy đến đưa tính linh hoạt và khả năng học hỏi vào các ứng dụng tẻ nhạt. Các ứng dụng tiềm năng của AI trong chế tạo robot rất rộng lớn và đa dạng, khiến nó trở thành một lĩnh vực thú vị để khám phá và tìm hiểu.
1.1. Robot là gì?
Robot là một nhánh của khoa học máy tính và kỹ thuật bao gồm thiết kế, xây dựng và vận hành các máy móc có khả năng thực hiện các nhiệm vụ được lập trình mà không cần sự tham gia thêm của con người . Về cốt lõi, robot là sử dụng công nghệ để tự động hóa các nhiệm vụ đồng thời làm cho chúng hiệu quả và an toàn hơn.
Trong lịch sử, robot đã được sử dụng cho những nhiệm vụ quá khó hoặc nguy hiểm đối với con người - chẳng hạn như nâng thiết bị nặng - hoặc cho các hoạt động lặp đi lặp lại, chẳng hạn như lắp ráp ô tô. Bằng cách tự động hóa các nhiệm vụ này, các giải pháp robot có thể nâng cao năng suất và cải thiện sự an toàn, giải phóng con người để tập trung vào những nỗ lực phức tạp và sáng tạo khác.
Điều đáng chú ý là robot không phải chịu những hạn chế giống như con người. Ví dụ, con người làm đi làm lại cùng một nhiệm vụ có thể trở nên mệt mỏi, buồn chán hoặc mất hứng thú, nhưng robot sẽ tiếp tục thực hiện cùng một nhiệm vụ với mức độ hiệu quả và độ chính xác không thể lay chuyển. Các giải pháp robot đã tạo ra tác động lớn trong nhiều ngành công nghiệp, từ thu hoạch cây trồng một cách tỉ mỉ đến giao hàng và lắp ráp ô tô.
1.2. AI và Robot có giống nhau không?
Mặc dù AI và robot đôi khi được sử dụng thay thế cho nhau, nhưng trên thực tế, chúng là những lĩnh vực riêng biệt nhưng có liên quan với nhau. AI và robot đều có khả năng tác động đến các ngành công nghiệp và khía cạnh khác nhau của cuộc sống theo những cách đáng kể, nhưng mỗi ngành đều phục vụ một mục đích khác nhau và hoạt động theo một cách riêng.
Nói một cách đơn giản, các mô hình mạng lưới thần kinh AI tương tự như mạng lưới thần kinh sinh học, trong khi robot có thể so sánh với cơ thể con người. AI đề cập đến sự phát triển của các hệ thống có thể thực hiện các nhiệm vụ thường đòi hỏi trí thông minh của con người, chẳng hạn như học tập, giải quyết vấn đề và ra quyết định. Các hệ thống này có thể hoạt động tự chủ mà không cần hướng dẫn liên tục vì chúng được lập trình để tự học hỏi và thích ứng.
Mặt khác, robot đề cập đến việc thể thực hiện các nhiệm vụ vật lý cụ thể. Những robot này có thể được lập trình để thực hiện các hành động đơn giản, lặp đi lặp lại, chẳng hạn như phân loại vật phẩm hoặc lắp ráp các bộ phận rất nhỏ. Mặc dù AI có thể được tích hợp vào robot để nâng cao khả năng và cải thiện khả năng ra quyết định nhưng điều đó không phải lúc nào cũng cần thiết. Một số ứng dụng robot chỉ yêu cầu robot thực hiện các hành động có thể dự đoán được mà không cần thêm khả năng nhận thức. AI và robot không giống nhau nhưng chúng bổ sung cho nhau và có thể phối hợp với nhau để mang lại nhiều lợi ích và tiến bộ trong nhiều ứng dụng khác nhau.
1.3. AI được sử dụng như thế nào trong Robot?
AI đã đạt được tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây và việc tích hợp nó với robot đã được chứng minh là một sự tiến bộ tự nhiên. Mặc dù AI trong lĩnh vực robot vẫn chưa phổ biến nhưng nó đang nhanh chóng có được động lực khi các hệ thống AI trở nên tiên tiến hơn. Sự kết hợp giữa AI và robot có tiềm năng to lớn, giúp tăng năng suất và hiệu quả, cải thiện độ an toàn và tính linh hoạt cao hơn cho người lao động trong nhiều ngành nghề khác nhau.
Một trong những cách quan trọng mà AI được sử dụng trong chế tạo robot là thông qua học máy (machine learning). Kỹ thuật này cho phép robot học và thực hiện các nhiệm vụ cụ thể thông qua việc quan sát và bắt chước hành động của con người. AI cung cấp cho robot tầm nhìn máy tính cho phép chúng điều hướng, phát hiện và xác định phản ứng phù hợp. Điều này giúp họ vượt xa việc chỉ thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại để trở thành “ cộng tác viên nhận thức ” thực sự.
Một cách khác mà AI được sử dụng trong chế tạo robot là thông qua điện toán biên (edge computing). Các ứng dụng AI trong chế tạo robot yêu cầu giải thích lượng dữ liệu khổng lồ được thu thập bởi các cảm biến dựa trên robot trong thời gian thực, đó là lý do tại sao dữ liệu này được phân tích gần máy, thay vì gửi lên đám mây để xử lý. Cách tiếp cận này cung cấp cho máy móc khả năng nhận thức theo thời gian thực, cho phép robot hành động theo các quyết định với tốc độ nhanh hơn nhiều so với khả năng của con người cho phép.
1.4. Ứng dụng AI trong Robot
AI đã tạo được dấu ấn và tiếp tục cách mạng hóa cách chúng ta suy nghĩ và tương tác với robot. Một số lĩnh vực chính mà AI đang được sử dụng cùng với robot ngày nay:
Dịch vụ khách hàng: Các chatbot được hỗ trợ bởi AI đang ngày càng trở nên phổ biến trong các ứng dụng dịch vụ khách hàng. Các đại lý dịch vụ tự động này có thể xử lý các yêu cầu đơn giản, lặp đi lặp lại mà không cần sự tham gia của con người. Các hệ thống này càng tương tác với con người thì chúng càng học được nhiều . Và khi hệ thống AI trở nên phức tạp hơn, chúng ta có thể mong đợi được thấy ngày càng nhiều robot được sử dụng trong dịch vụ khách hàng trong cả môi trường trực tuyến và truyền thống.Lắp ráp: AI đã được chứng minh là một công cụ vô giá trong các ứng dụng lắp ráp robot, đặc biệt là trong các ngành sản xuất phức tạp như hàng không vũ trụ. Với sự trợ giúp của các hệ thống thị giác tiên tiến, AI có thể cho phép điều chỉnh hướng đi theo thời gian thực và có thể được sử dụng để giúp robot tự động tìm hiểu các đường đi tốt nhất cho một số quy trình nhất định khi hoạt động.Bao bì: AI được sử dụng trong ngành bao bì để nâng cao hiệu quả, độ chính xác và tiết kiệm chi phí. Bằng cách liên tục tinh chỉnh và lưu lại một số chuyển động nhất định do hệ thống robot thực hiện, AI giúp mọi người lắp đặt và di chuyển thiết bị robot dễ dàng hơn.Hình ảnh: Trong nhiều ngành công nghiệp - bao gồm lắp ráp và logistic - hình ảnh chính xác là rất quan trọng. Với sự hỗ trợ của AI, robot có thể đạt được khả năng nhận dạng hình ảnh và thị giác nâng cao, cho phép độ chính xác cao hơn ngay cả trong những chi tiết nhỏ nhất.Học máy: công cụ mạnh mẽ dành cho robot. Bằng cách khám phá môi trường xung quanh, robot có thể tìm hiểu thêm về môi trường của chúng , tìm cách vượt qua chướng ngại vật và giải quyết vấn đề để hoàn thành nhiệm vụ hiệu quả hơn. Từ robot gia đình như máy hút bụi cho đến robot sản xuất trong nhà máy, machine learning đang giúp robot trở nên thông minh hơn và dễ thích nghi hơn trong công việc.1.5. Tương lai của AI trong Robot
Tương lai của AI trong lĩnh vực robot là rất rộng lớn và thú vị. Giai đoạn tiếp theo của AI, được gọi là AGI hay Trí tuệ nhân tạo tổng hợp, có tiềm năng đạt đến mức độ hiểu biết thực sự của con người. Chìa khóa của vấn đề này là tích hợp hệ thống tính toán của AI với robot. Robot phải có khả năng di chuyển, các giác quan (như xúc giác, thị giác và thính giác) và khả năng tương tác với các vật thể vật lý, điều này sẽ cho phép hệ thống trải nghiệm phản hồi giác quan ngay lập tức từ mọi hành động mà nó thực hiện. Vòng phản hồi này cho phép hệ thống học hỏi và lĩnh hội, đưa nó đến gần hơn với việc đạt được AGI thực sự. Trọng tâm hiện tại về AI trong chế tạo robot đang chuyển từ câu hỏi robot có thể thực hiện những nhiệm vụ gì cho con người sang loại đầu vào nào robot có thể cung cấp cho “tâm trí” của AI. Bằng cách cho phép AI khám phá và thử nghiệm các vật thể thực, nó sẽ có thể tiếp cận sự hiểu biết sâu sắc hơn, giống như một đứa trẻ. Với sự tích hợp giữa AI và robot này, chúng ta có thể mong đợi được thấy những tiến bộ đáng kể trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất và chăm sóc sức khỏe đến an ninh và khám phá không gian.
Tương lai của AI trong lĩnh vực robot rất tươi sáng và có tiềm năng đạt được những tiến bộ to lớn trong cách chúng ta hiểu và tương tác với thế giới. Bằng cách kết hợp sức mạnh tính toán của AI với khả năng vật lý của robot, đang mở ra những cánh cửa mới để khám phá và đổi mới, đồng thời tiềm năng cho AGI thực sự nằm trong tầm tay.
2. Mục tiêu và chuẩn đầu ra của chương trình đào tạo
2.1. Mục tiêu của chương trình đào tạo (Program Objectives)
❖ Mục tiêu chung
Chương trình đào tạo kỹ sư ngành Robot và Trí tuệ nhân tạo nhằm đào tạo kỹ sư có năng lực chuyên môn, phẩm chất chính trị, đạo đức và sức khỏe tốt. Sinh viên được trang bị các kiến thức nền tảng vững vàng, có khả năng giải quyết độc lập, sáng tạo và tham gia giải quyết các công việc như thiết kế, triển khai, quản lý vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa các thiết bị và hệ thống điều khiển và tự động hóa, đáp ứng nhu cầu lao động có trình độ kỹ thuật cao của nền công nghiệp đất nước trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0.
❖ Mục tiêu cụ thể
Mục tiêu của chương trình đào tạo ngành Robot và Trí tuệ nhân tạo là đào tạo người học:
PO1: Có kiến thức cơ bản về toán học, vật lý, tin học, ngoại ngữ đáp ứng cho việc tiếp thu các kiến thức giáo dục chuyên nghiệp và khả năng học tập ở trình độ cao hơn.
PO2: Có năng lực hành nghề kỹ sư trong lĩnh vực Robot và trí tuệ nhân tạo; tự động hóa trong nền công nghiệp 4.0, dẫn dắt các nhóm kỹ thuật liên ngành thiết kế, triển khai, quản lý vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa các bộ phận, hệ thống và quy trình công nghệ trong lĩnh vực Robot và trí tuệ nhân tạo.
PO3: Có kỹ năng cá nhân, nghề nghiệp, giao tiếp tự tin, tác phong công nghiệp, đạo đức nghề nghiệp, làm việc độc lập, sáng tạo và làm việc nhóm đủ để làm việc trong môi trường chuyên ngành, đa quốc gia.
PO4: Có hiểu biết về kinh tế, chính trị và pháp luật, khoa học xã hội để sống và làm việc theo pháp luật; có kiến thức về an ninh – quốc phòng và sức khỏe để đáp ứng yêu cầu xây dựng và bảo vệ tổ quốc.
2.2. Chuẩn đầu ra của chương trình đào tạo (Program Learning Outcomes)
Chuẩn đầu ra (PLO) |
Trình độ năng lực |
PLO1 |
Khả năng vận dụng các kiến thức khoa học tự nhiên, xã hội và cơ sở ngành để nhận dạng, hình thành và giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực kỹ thuật đáp ứng yêu cầu của thực tiễn. |
3,0 |
PLO2 |
Khả năng thiết lập và tiến hành các mô phỏng, thử nghiệm phù hợp, phân tích và đánh giá kết quả, sử dụng suy đoán kỹ thuật để đưa ra kết luận. |
4,0 |
PLO3 |
Khả năng nhận ra trách nhiệm đạo đức và nghề nghiệp trong các tình huống kỹ thuật và đưa ra các đánh giá sáng suốt, phải xem xét tác động của các giải pháp kỹ thuật trong bối cảnh toàn cầu, kinh tế, môi trường và xã hội |
4,0 |
PLO4 |
Khả năng tiếp thu và áp dụng kiến thức mới khi cần thiết, sử dụng các chiến lược học tập phù hợp |
4,0 |
PLO5 |
Khả năng hoạt động hiệu quả trong một nhóm có các thành viên cùng nhau cung cấp khả năng lãnh đạo, tạo ra một môi trường hợp tác và toàn diện, thiết lập mục tiêu, lập kế hoạch nhiệm vụ và đáp ứng các mục tiêu |
4,0 |
PLO6 |
Khả năng giao tiếp hiệu quả với nhiều đối tượng, giao tiếp bằng tiếng nước ngoài |
4,0 |
PLO7 |
Khả năng thiết kế, chế tạo, thi công, cải tiến và tích hợp giải pháp kỹ thuật đáp ứng các nhu cầu cụ thể với việc xem xét sức khỏe, an toàn và phúc lợi công cộng, cũng như các yếu tố toàn cầu, văn hóa, xã hội, môi trường và kinh tế |
5,0 |
PLO8 |
Khả năng vận hành và quản lý hệ thống kỹ thuật |
5,0 |
3. Cấu trúc chương trình đào tạo
Khối kiến thức |
Số tín chỉ |
Tỷ lệ |
Tổng |
Bắt buộc |
Tự chọn |
Kiến thức giáo dục đại cương |
47 |
47 |
- |
31.3% |
Lý luận chính trị |
11 |
11 |
- |
- |
Ngoại ngữ |
12 |
12 |
- |
- |
Tin học |
3 |
3 |
- |
- |
Khoa học tự nhiên, khoa học xã hội và nhân văn |
12 |
12 |
- |
- |
Pháp luật và kỹ năng |
9 |
9 |
- |
|
Kiến thức giáo dục chuyên nghiệp |
103 |
91 |
12 |
68.7% |
Kiến thức không tích lũy |
5 |
- |
5 |
- |
Giáo dục thể chất |
5 |
- |
5 |
- |
Giáo dục quốc phòng và an ninh |
|
|
- |
- |
Tổng cộng: |
150 TC |
- |
- |
100% |
4. Tham quan, thực tập tốt nghiệp
Sinh viên ngành robot và trí tuệ nhân tạo có nhiều lựa chọn cho các lĩnh vực tham quan và thực tập tốt nghiệp. Dưới đây là một số lĩnh vực phù hợp và tiêu biểu:
Công nghiệp sản xuất và tự động hóa
- Các công ty và nhà máy sản xuất trong khu công nghiệp thường có các dây chuyền sản xuất tự động hóa, sử dụng robot công nghiệp. Sinh viên có thể thực tập tại các bộ phận nghiên cứu và phát triển (R&D), bảo trì, hoặc quản lý sản xuất.
- Doanh nghiệp chuyên về tự động hóa: Công ty như ABB Việt Nam, Siemens Việt Nam thường tìm kiếm các thực tập sinh để hỗ trợ trong việc phát triển các giải pháp tự động hóa và robot công nghiệp.
Công nghệ thông tin và dịch vụ phần mềm
- Các tập đoàn công nghệ lớn có nhiều dự án liên quan đến AI và robot. Sinh viên có thể thực tập trong các dự án về trí tuệ nhân tạo, học máy (machine learning), và phát triển phần mềm điều khiển robot.
- Các công ty khởi nghiệp thường phát triển các sản phẩm và dịch vụ liên quan đến AI, giúp sinh viên có cơ hội làm việc trong môi trường sáng tạo và năng động.
Y tế và chăm sóc sức khỏe
- Công ty công nghệ y tế đang phát triển các ứng dụng AI trong y tế. Sinh viên có thể tham gia các dự án liên quan đến chẩn đoán hình ảnh y khoa, phân tích dữ liệu bệnh nhân, và phát triển các robot hỗ trợ y tế.
- Bệnh viện và cơ sở y tế: Một số bệnh viện lớn cũng đang triển khai các dự án AI và robot để cải thiện dịch vụ y tế, ví dụ như robot hỗ trợ phẫu thuật hoặc hệ thống chẩn đoán tự động.
Giao thông và logistics
- Các công ty logistics và vận tải đang áp dụng AI và robot trong việc tối ưu hóa quy trình giao hàng, quản lý kho bãi, và điều phối vận tải. Sinh viên có thể thực tập trong các dự án về lập kế hoạch và tối ưu hóa logistics.
- Dự án phát triển xe tự hành: Các dự án nghiên cứu và phát triển xe tự hành, là môi trường lý tưởng cho sinh viên ngành robot và AI.
5. Phòng thực hành, thí nghiệm
Tại Đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH), sinh viên ngành robot và trí tuệ nhân tạo (AI) được tiếp cận với nhiều phòng thí nghiệm và môi trường thực hành hiện đại, giúp phát triển kỹ năng và kiến thức chuyên môn. Dưới đây là một số thông tin chi tiết về các phòng thí nghiệm và cơ sở thực hành tại HUTECH cho ngành này:
Phòng thực hành AI và Robot
- Cơ sở vật chất hiện đại: HUTECH trang bị các thiết bị hiện đại như robot công nghiệp, cánh tay robot, các bộ kit robot giáo dục, và hệ thống điều khiển tự động hóa.
- Phần mềm chuyên dụng: Các phần mềm mô phỏng và phát triển AI như MATLAB, LabVIEW, và các công cụ lập trình như Python, ROS (Robot Operating System) giúp sinh viên thực hành và phát triển các ứng dụng thực tế.
Phòng thực hành Điện tử và Vi xử lý
- Thiết bị điện tử: Các dụng cụ như máy hàn, oscilloscope, máy phát tín hiệu, và các bộ kit vi xử lý giúp sinh viên thực hành thiết kế và kiểm thử mạch điện tử.
- Vi xử lý: Các module vi xử lý như Arduino, PIC, ARM, giúp sinh viên phát triển các ứng dụng điều khiển robot và hệ thống nhúng.
Phòng thực hành IoT và tự động hóa
- Thiết bị IoT: Bao gồm các cảm biến, bộ điều khiển, và các nền tảng phát triển IoT như Arduino, Raspberry Pi, giúp sinh viên phát triển các hệ thống thông minh và kết nối.
- Dự án thực tế: Sinh viên có thể tham gia vào các dự án về nhà thông minh, hệ thống giám sát và điều khiển từ xa, giúp họ áp dụng kiến thức về AI và robot vào lĩnh vực IoT.
Phòng thực hành Công nghệ Thông tin
- Máy tính cấu hình cao: Được trang bị để chạy các phần mềm phát triển AI và mô phỏng robot, hỗ trợ sinh viên trong việc lập trình, thử nghiệm và triển khai các giải pháp AI.
- Máy chủ và lưu trữ: Để xử lý các dữ liệu lớn và các ứng dụng học sâu (deep learning), hỗ trợ cho các dự án nghiên cứu và phát triển AI.
Dự án và Hợp tác
- Dự án sinh viên: HUTECH thường xuyên tổ chức các cuộc thi và dự án thực tế để sinh viên có cơ hội ứng dụng kiến thức và kỹ năng của mình vào việc giải quyết các vấn đề thực tế.
- Hợp tác với doanh nghiệp: Trường hợp tác với nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước để cung cấp cơ hội thực tập và nghiên cứu cho sinh viên, đồng thời nhận sự hỗ trợ về thiết bị và công nghệ từ các đối tác.
Hướng dẫn và Hỗ trợ
- Giảng viên chuyên môn cao: Đội ngũ giảng viên có kinh nghiệm và trình độ chuyên môn cao, nhiều người đã từng nghiên cứu và làm việc tại các cơ sở nghiên cứu và doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực AI và robot.
- Hỗ trợ nghiên cứu: Sinh viên có cơ hội tham gia các nhóm nghiên cứu, được hướng dẫn bởi các giảng viên và chuyên gia trong lĩnh vực AI và robot, giúp họ phát triển kỹ năng nghiên cứu và triển khai các dự án độc lập.
Các phòng thí nghiệm và cơ sở thực hành tại HUTECH đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp cho sinh viên một môi trường học tập và nghiên cứu tốt nhất, giúp họ sẵn sàng cho các thách thức và cơ hội trong lĩnh vực robot và AI.
6. Hội thảo, sân chơi học thuật
Với mục tiêu học đi đôi với hành và mong muốn đem đến cho sinh viên khối ngành kỹ thuật - công nghệ các sân chơi lành mạnh, Viện kỹ thuật tạo ra các nhóm sinh hoạt học thuật (gọi là CLB học thuật) theo từng chủ đề, tổ chức các cuộc thi hằng năm nhằm giúp sinh viên tiếp cận nhiều hơn với thực tiễn giúp các bạn có thêm động lực để cố gắng hơn trong việc tự tìm tòi, học hỏi từ đó nâng cao thành tích học tập.
Thông qua các nội dung sinh hoạt theo từng chủ đề, các bạn SV sẽ có cơ hội trao đổi kinh nghiệm làm đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp, các đề tài NCKH sinh viên, các ý tưởng khởi nghiệp, tham gia các cuộc thi học thuật trong và ngoài trường. Với SV ngành Robot và Trí tuệ nhân tạo thì có các cuộc thi để các bạn trải nghiệm và trao dồi kiến thức chuyên môn như sau:
Meca:
https://www.hutech.edu.vn/vienkythuat/tin-tuc/hoat-dong-sinh-vien/14614826-sinh-vien-vien-ky-thuat-tranh-tai-soi-noi-tai-cuoc-thi-hutech-meca-2024
Green car contest:
https://www.hutech.edu.vn/vienkythuat/tin-tuc/hoat-dong-sinh-vien/14614697-sinh-vien-hutech-soi-noi-tranh-tai-tai-hutech-green-car-contest-lan-2-nam-2023-2024
Robotics competition:
https://www.hutech.edu.vn/vienkythuat/tin-tuc/hoat-dong-sinh-vien/14614390-cuoc-thi-hoc-thuat-robotics-competition-thu-hut-dong-dao-sinh-vien-vien-ky-thuat-tranh-tai
HUTECH Speedway:
https://www.hutech.edu.vn/vienkythuat/tin-tuc/hoat-dong-sinh-vien/14614033-sinh-vien-vien-ky-thuat-hutech-the-hien-tai-nang-che-tao-va-lap-trinh-dieu-khien-tai-cuoc-thi-hutech
7. Các chương trình rèn luyện kỹ năng năng - Phong trào thi đua - Chính sách hỗ trợ sinh viên - Ngày hội Triển lãm công nghệ và Tuyển dụng khối ngành Kỹ thuật – Công nghệ HUTECH TECHSHOW
Đây là những chương trình/hoạt động chung cho toàn SV của Viện nên nhờ chỗ bên Đoàn-Hội hỗ trợ lấy thông tin, hình ảnh từ các hoạt động đã thực hiện.