CHƯƠNG I : TỔNG QUAN ĐỀ ÁN 9 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.Tóm lược về đề tài Điểm danh là một công việc hay được thực hiện trong các trường học, cơ quan, xí nghiệp. Điểm danh để kiểm tra học sinh, sinh viên có đến lớp hay không, điểm danh để chấm công tại các cơ quan, xí nghiệp. Tuy nhiên, công tác điểm danh bằng phương pháp thủ công hiện nay còn khá nhiều bất cập. Nếu điểm danh bằng cách đọc tên thì tốn rất nhiều thời gian, không chính xác.
Nếu điểm danh bằng cách quét vân tay thì có thể lây bệnh truyền nhiễm hoặc có nhiều trường hợp máy điểm danh không nhận vấn vân tay thì điểm danh bằng nhận diện khuôn mặt sẽ khắc phục toàn bộ những vấn đề này. Hay nếu điểm danh bằng quẹt thẻ thì có thể xảy ra tình trạng người này quẹt thẻ giúp người khác, kết quả không đáng tin cậy. Hiện nay , chưa kể đến khối lượng sinh viên tại một trường đại học hơn 2000 sinh viên nếu một máy chấm không nhận vân tay thì điều gì sẽ xảy ra? Hôm đó nhà trường sẽ không thể kiểm soát được chính xác số lượng học sinh đến trường hoặc vấn đề “ách tắc” trước cổng trường hay trước máy điểm danh là điều hiển nhiên có thể xảy ra bất cứ lúc nào. Nếu không có hệ thống an ninh chặt chẽ cùng hệ thống nhận diện khuôn mặt thông minh Face Recognition, nhà trường hoặc văn phòng giám thị sẽ không thể kiểm soát những ai có thể tự do ra vào trường.
Do đó hệ thống điểm danh bằng nhận diện khuôn có thể giúp nhà trường nhanh chóng phát hiện người lạ mặt đang tìm cách xâm nhập trái phép và gửi cảnh báo về văn phòng trung tâm. Từ đó kịp thời đưa ra các phương án bảo vệ an ninh trật tự học đường. Điểm danh bằng hệ thống nhận diện khuôn mặt Face Recognition, cho ra kết quả chính xác, tránh gian lận, khó có thể chỉnh sửa dữ liệu dù quyền là admin cao nhất vì hệ thống detect cả 1 quá trình nhân sự bước vào để trả ra dữ liệu chính xác Từ những bất cập trên. Chúng tôi đã nghiên cứu và cung cấp giải pháp điểm danh bằng hệ thống nhận diện khuôn mặt thông minh.
Trong đó hệ thống điểm danh bằng nhận dạng khuôn mặt Face ID thực hiện tự động hoàn toàn qua hình ảnh camera. Hệ thống điểm danh bằng nhận diện khuôn mặt đảm bảo tính chính xác cao đồng thời không mất nhiều thời gian cho người sử dụng, giúp các nhà quản lý dễ dàng kiểm soát và quản lý thông tin một cách chính xác, khoa học và hiệu quả nhất. Dự án “Phát triển hệ thống quét điểm danh bằng khuôn mặt tại trường đại học ” được mô tả trong Hình 1 dưới đây với các thành phần chính dựa trên các xu hướng công nghệ. 10 Cơ cấu phát triển hệ thống điểm danh Hình 1: Sơ đồ biểu thi Cơ cấu phát triển hệ thống điểm danh bằng khuôn mặt Hệ thống hoạt động theo các bước sau: 1.
Đếm số lượng sinh viên trong phòng học : Hệ thống sử dụng thuật toán để đếm số lượng người trong khung hình camera. Camera phát hiện khuôn mặt : Hệ thống sử dụng thuật toán nhận diện khuôn mặt để xác định vị trí khuôn mặt trong hình ảnh. Nhận dạng sinh viên khuôn mặt từ hình ảnh camera ghi được : Hệ thống so sánh khuôn mặt được phát hiện với dữ liệu khuôn mặt đã đăng ký để xác định danh tính sinh viên. Tự động điểm danh: Hệ thống ghi nhận sự hiện diện của sinh viên và cập nhật thông tin điểm danh vào hệ thống quản lý.Giới thiệu về đề tài 2.
Lý do chọn đề tài Hiện nay, việc nhận diện khuôn mặt đã trở thành một yếu tố cần thiết trong nhiều lĩnh vực và ngành nghề khác nhau. Từ việc mở khóa điện thoại di động cho đến kiểm soát an ninh và quản lý công việc, công nghệ nhận diện khuôn mặt đã trở thành một phần không thể thiếu của cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, mặc dù đã có nhiều mô hình nhận diện khuôn mặt được phát triển, việc xây dựng một hệ thống nhận diện khuôn mặt linh hoạt và đáp ứng được mọi nhu cầu vẫn là một thách thức lớn. Đặc biệt, trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo, việc sử dụng công 11 nghệ nhận diện khuôn mặt để phát triển hệ thống điểm danh tự động có thể giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả quản lý lớp học.
Hệ thống nhận diện khuôn mặt có tiềm năng to lớn trong việc nâng cao hiệu quả quản lý và chất lượng giáo dục. Việc nghiên cứu và phát triển một hệ thống linh hoạt, đáp ứng được các yêu cầu cụ thể của môi trường giáo dục là một hướng đi cần thiết và mang lại nhiều lợi ích cho cả học sinh, giáo viên và các cơ sở giáo dục. Chính vì vậy, việc thiết kế và xây dựng một hệ thống nhận diện khuôn mặt linh hoạt và có khả năng ứng dụng rộng lớn sẽ mang lại nhiều lợi ích đối với cả sinh viên, giáo viên và các cơ sở giáo dục. Đồng thời, việc có một hệ thống như vậy cũng sẽ thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng của công nghệ nhận diện khuôn mặt trong xã hội hiện đại.
Phát triển ý tưởng : Điểm danh tự động: Hệ thống sử dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt để tự động điểm danh sinh viên khi họ đi vào lớp học. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và công sức của giáo viên và giảm nguy cơ sai sót trong quá trình điểm danh thủ công. Quản lý danh sách lớp học: Cho phép giáo viên tạo và quản lý danh sách lớp học của mình, bao gồm thông tin về sinh viên và các buổi học. Thông báo và nhắc nhở: Hệ thống có thể tự động gửi thông báo và nhắc nhở cho sinh viên về các buổi học sắp tới, cũng như về việc điểm danh.
Xem và chỉnh sửa dữ liệu điểm danh: Giáo viên có thể xem và chỉnh sửa thông tin điểm danh, bao gồm danh sách sinh viên đã điểm danh và danh sách sinh viên vắng mặt. Bảo mật và quyền truy cập: Đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu cá nhân và hạn chế quyền truy cập vào thông tin của sinh viên chỉ cho những người có quyền truy cập. Tương tác giữa sinh viên và giáo viên: Cung cấp một kênh giao tiếp tiện lợi giữa sinh viên và giáo viên thông qua hệ thống, cho phép gửi tin nhắn hoặc thông báo. Thống kê và phân tích dữ liệu: Hệ thống có thể cung cấp thông tin thống kê về tình trạng điểm danh của sinh viên, giúp giáo viên theo dõi tiến độ học tập và xác định những sinh viên cần hỗ trợ đặc biệt.
Quá trình hình thành 12 Hình 2 : Những cột mốc quan trọng của Deep Learning Hình 2 thể hiện những dấu mốc quan trọng của Deep Learning. Vào đầu những năm 1940, với sự xuất hiện và phát triển mạnh mẽ của thiết bị bán dẫn, linh kiện điện tử và máy tính đã đặt những nền móng đầu tiên cho sự xuất hiện của trí tuệ nhân tạo (AI). Tuy nhiên trí tuệ nhân tạo thời gian này vẫn chưa thật sự có ứng dụng thực tiễn hoặc thành tựu nổi bật nào. Khoảng thời gian từ năm 1960 đến 2000, giới chuyên gia và các nhà nghiên cứu đã phải trải qua hai mùa đông AI (AI Winter), do sự bế tắc và các gián đoạn nghiên cứu xảy ra trong khoảng thời gian này.
Sự đột phá bắt đầu từ năm 2006, khi mà Hinton [1] giới thiệu ý tưởng về tiền huấn luyện không giám sát (unsupervised pre-training) thông qua deep belief nets DBN). Điểm nổi bật trong bài báo này là đã tạo ra được một nơron nhân tạo với nhiều lớp ẩn (hidden layer) thay vì chỉ một lớp như trước đây. Từ thời gian này, neural networks với nhiều lớp ẩn được gọi với cái tên là Deep Learning. Sự phát triển không ngừng của lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, máy học và học sâu cũng chỉ để nhằm vào mục đích duy nhất, đó là phục vụ cho nhu cầu lợi ích và cuộc sống của con người.
Như giúp thiết bị điện tử nhận diện trắc sinh học (vân tay, quét võng mạc, nhận diện khuôn mặt, .), giúp dự đoán thời tiết, chẩn đoán các loại bệnh hay dịch các ngôn ngữ khác nhau. Để phục vụ những công việc phức tạp, muôn hình vạn trạng của con người, trí tuệ nhân tạo chia ra làm các lĩnh vực để chuyên biệt hóa như Hệ chuyên gia, Cây ngữ nghĩa, Xử lý ngôn ngữ tự nhiên, Robotics, Quy hoạch, Thị giác máy tính,. Tuy nhiên, việc nhận diện gương mặt là một vấn đề không hề đơn giản. Gương mặt mỗi người đều có những đặc trưng riêng biệt, điều này đặt ra các thách thức không nhỏ cho việc huấn luyện mô hình nhận diện.
Do đó, công việc này phải thực hiện bởi phương pháp học sâu (deep learning), với dữ liệu đầu vào là ảnh gương mặt, được đưa vào mạng CNN đã được huấn luyện lại bằng các mô hình ResNet, DenseNet và các biến thể, cuối cùng là so sánh các mô hình với nhau và chọn ra mô hình huấn luyện có độ chính xác cao nhất. Các mốc thời gian đáng chú ý : - Tháng 4/2024 Các thành viên lên kế hoạch bắt đầu phát triển hệ thống điểm danh bằng khuôn mặt. Xác định các nhiệm vụ cụ thể và phân chia công việc cho các thành viên trong nhóm. Thu thập thông tin và tài liệu cần thiết về công nghệ nhận dạng khuôn mặt và các yêu cầu của hệ thống.
- Tháng 1/2025 Tiến hành nghiên cứu và phân tích các công nghệ nhận dạng khuôn mặt phù hợp nhất cho môi trường đại học. Thực hiện việc tìm kiếm và thu thập các tài liệu, mã nguồn và tài nguyên cần thiết cho việc phát triển. - Tháng 11/2025: Bắt đầu quá trình phát triển và xây dựng hệ thống điểm danh bằng khuôn mặt dựa trên các yêu cầu và thông tin thu thập được. Tiến hành các cuộc thử nghiệm và kiểm thử ban đầu với các mô hình và phần mềm prototype.
- Tháng 5/2026: Tiếp tục phát triển và tối ưu hóa hệ thống dựa trên phản hồi từ các cuộc thử nghiệm ban đầu. Chuẩn bị cho việc triển khai thử nghiệm hệ thống tại một số địa điểm chọn lọc trong môi trường thực tế. - Tháng 6/2028: Triển khai thử nghiệm hệ thống điểm danh bằng khuôn mặt tại các địa điểm được chọn. Thu thập dữ liệu và phản hồi từ người dùng để cải thiện hiệu suất và tính khả thi của hệ thống.
Tháng 12/2030: Tổng hợp và phân tích kết quả từ việc triển khai thử nghiệm, đồng thời chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo của dự án.