Từ rác thải trong bếp, đến thùng rác AI của học sinh lớp 11

Từ rác thải sinh hoạt trong căn bếp gia đình, bốn học sinh lớp 11 Trường THPT Nhân Chính, phường Thanh Xuân (Hà Nội) đặt ra bài toán phân loại rác tại nguồn và tìm lời giải bằng trí tuệ nhân tạo (AI) qua dự án thùng rác thông minh EcoBin.

Những túi rác sinh hoạt trong căn bếp gia đình là điểm khởi đầu cho ý tưởng của bốn học sinh lớp 11 Trường THPT Nhân Chính (Hà Nội).

Từ việc quan sát rác thải hằng ngày, các em nhận ra phần lớn rác vẫn được gom chung, chưa phân loại, từ đó hình thành ý tưởng phát triển thùng rác EcoBin, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để hỗ trợ phân loại rác ngay tại mỗi gia đình.

Tìm lời giải phân loại rác tại nguồn bằng trí tuệ nhân tạo (AI)

Nguyễn Ngọc Xuân Nghi - một thành viên của nhóm - cho biết các bạn không nghĩ đến những giải pháp lớn lao, mà bắt đầu từ chính căn bếp quen thuộc. Theo Nghi, nhiều người muốn sống xanh nhưng thiếu công cụ hỗ trợ hoặc vì tiện lợi cá nhân nên bỏ qua thói quen phân loại rác.

"Chúng em luôn tin từ việc thay đổi thùng rác trong căn bếp của gia đình, chúng ta sẽ tạo ra tác động lớn, thay đổi thói quen phân loại rác của từng hộ gia đình", Nghi chia sẻ.

Từ đó, ý tưởng thùng rác thông minh EcoBin ra đời, với mục tiêu hỗ trợ phân loại rác hữu cơ và vô cơ ngay tại nguồn. Nhóm lựa chọn trí tuệ nhân tạo (AI) làm công cụ nhận diện rác, dù đây là lĩnh vực không hề dễ với học sinh phổ thông.

Trong nhóm, Ngô Trọng Đăng Khoa phụ trách mảng kỹ thuật. Khoa cho biết khó khăn lớn nhất là xây dựng và đào tạo mô hình AI nhận diện vật thể. Để AI phân biệt đúng rác hữu cơ và vô cơ, nhóm phải thu thập hàng trăm hình ảnh cho mỗi loại rác, chụp ở nhiều góc độ, ánh sáng khác nhau.

"Hiện mô hình AI em đang dùng là mô hình mạng nơ-ron tích chập (Convolutional Neural Network - CNN) cho bài toán nhận diện vật thể. Ban đầu AI nhận diện sai rất nhiều lần, chúng em phải chỉnh sửa, cập nhật dữ liệu liên tục. Nhưng đã cập nhật mà vẫn xảy ra sai sót, có lúc chúng em đã rất nản", Khoa nói.

Những lúc đó, các em tìm đến cô Phạm Thị Liễu - giáo viên môn công nghệ - để nhờ hướng dẫn làm thùng rác thông minh, cô Liễu đã rất ấn tượng bởi cách tiếp cận từ thực tế đời sống. "Các con là người đào tạo AI, tôi chỉ hỗ trợ phương pháp. Có lúc các con nản vì AI chưa nhận diện đúng, nhưng thất bại cũng là một phần của bài học. Và những nỗ lực của các con đã có kết quả, khi từng bước AI đã nhận diện đúng rác để phân loại", cô Liễu chia sẻ.

Sau nhiều lần thử nghiệm, nhóm đã hoàn thiện mô hình thùng rác EcoBin với thời gian nhận diện rác chỉ khoảng 0,8 giây, độ chính xác từ 95-98%.

Cũng theo quan sát của Tuổi Trẻ Online, thùng rác EcoBin có cấu tạo hai ngăn đựng rác vô cơ và hữu cơ. Phía trên thùng rác được gắn một camera nhận diện, khi rác đặt lên mặt nắp mở, camera sẽ quét nhận diện rác rồi gửi thông tin về bộ xử lý để phân loại rác vô cơ, hữu cơ, từ đó nắp mở sẽ gạt rác xuống đúng thùng phân loại.

Vượt ra khỏi khuôn khổ một cuộc thi

Hưởng ứng cuộc thi "Học sinh, sinh viên với ý tưởng khởi nghiệp" lần thứ VIII (SV_STARTUP) do Bộ Giáo dục và Đào tạo phát động, nhóm học sinh lớp 11 Trường THPT Nhân Chính đã đưa dự án "EcoBin - AI CyberSort" tham gia với mong muốn góp phần thay đổi thói quen xử lý rác ngay từ mỗi gia đình.

Ở vòng cơ sở cuộc thi năm học 2025-2026, dự án đã giành giải nhất cụm các trường THPT số 4, qua đó được kỳ vọng tiếp tục tạo dấu ấn tại các vòng thi tiếp theo của cuộc thi.

Đánh giá về ý tưởng thùng phân loại rác thông minh EcoBin, ông Kiều Cao Trinh - Phó phòng chính trị tư tưởng - học sinh, sinh viên (Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội), thành viên Ban tổ chức cuộc thi "Học sinh, sinh viên với ý tưởng khởi nghiệp" cấp thành phố - cho biết dự án khi trình bày trước hội đồng chấm đã nhận được sự đánh giá cao của các chuyên gia.

Theo ông, EcoBin thể hiện rõ khả năng học hỏi, tìm hiểu và làm chủ công nghệ của học sinh, đồng thời cho thấy vai trò quan trọng của sự dẫn dắt chuyên môn từ giáo viên hướng dẫn. Bên cạnh đó, dự án còn giúp học sinh bước đầu tiếp cận tư duy khởi nghiệp một cách bài bản.

Từ phía nhà trường, cô Nguyễn Phương Lan - Hiệu trưởng Trường THPT Nhân Chính - đánh giá dự án EcoBin thể hiện rõ việc học sinh vận dụng kiến thức liên môn như toán, vật lý, tin học, công nghệ, sinh học để giải quyết vấn đề thực tiễn, đồng thời hình thành tư duy công nghệ số và ý thức bảo vệ môi trường.

"EcoBin chỉ là một trong nhiều đề tài nghiên cứu khoa học của học sinh nhà trường, nhưng cho thấy hướng đi gắn học tập với cuộc sống. Trong thời gian tới, nhà trường sẽ tiếp tục đẩy mạnh giáo dục STEM, tạo điều kiện để học sinh có thêm sân chơi nghiên cứu, sáng tạo từ chính những vấn đề đời sống xung quanh các em", cô Lan nói.