Dự Án Tốt Nghiệp: Robot Dịch Vụ Hỗ Trợ Sinh Viên Dựa Trên Thị Giác Máy Tính và Xử Lý Ngôn Ngữ Tự Nhiên

Trong lĩnh vực giáo dục, việc lắng nghe và giải đáp thắc mắc của sinh viên một cách hiệu quả là vô cùng quan trọng. Các trường thường thành lập đội ngũ tư vấn hoặc diễn đàn trực tuyến để sinh viên đưa ra ý kiến hoặc hỏi về các vấn đề chưa rõ. Tuy nhiên, các hình thức này có những hạn chế như thời gian chờ đợi tư vấn lâu, giờ tư vấn không linh hoạt, số lượng tư vấn viên hạn chế và số lượng sinh viên lớn. Do đó, ứng dụng robot trong giáo dục là một giải pháp tối ưu, giảm thiểu các hạn chế trên. Robot có thể làm việc hiệu quả với các yêu cầu của sinh viên thông qua hai hình thức đối thoại và trò chuyện bằng cách sử dụng thị giác máy tính và xử lý ngôn ngữ tự nhiên.

Với nhu cầu thiết yếu phục vụ sinh viên trong việc giải đáp các vấn đề gặp phải, luận văn này được tạo ra để xây dựng một robot dịch vụ sinh viên với hai chức năng đối thoại và trò chuyện. Robot này có khả năng nhận diện và cảnh báo khi người dùng không đeo khẩu trang, lưu trữ thông tin người dùng và giao tiếp bằng giọng nói hoặc văn bản tùy thuộc vào mục đích sử dụng của người dùng. Điều này tạo ra một trợ lý ảo cho sinh viên, hỗ trợ họ mọi lúc mọi nơi, giải đáp các thắc mắc một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Các hình thức tư vấn truyền thống thường có những hạn chế như thời gian chờ đợi tư vấn lâu, giờ tư vấn không linh hoạt, số lượng tư vấn viên hạn chế và số lượng sinh viên lớn. Điều này dẫn đến việc sinh viên phải xếp hàng chờ đợi để nhận được tư vấn từ trường. Ngoài ra, do ảnh hưởng của đại dịch Covid-19, giao tiếp trực tiếp giữa người với người ngày càng trở nên khó khăn. Do đó, cần có một giải pháp thay thế để giảm thiểu các hạn chế này.

Một robot hỗ trợ sinh viên cần có khả năng nhận diện khuôn mặt và giọng nói với độ chính xác cao. Đồng thời, robot cần hiểu ngôn ngữ tự nhiên và cung cấp thông tin chính xác, nhanh chóng. Khả năng tương tác người máy thân thiện và dễ sử dụng cũng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sinh viên có trải nghiệm tốt khi sử dụng robot.

Việc nhận dạng khuôn mặt là một bước quan trọng trong quá trình tương tác với sinh viên. Các thuật toán như Haar cascade, HOG (Histogram of Oriented Gradients) và SVM (Support Vector Machine) được sử dụng để phát hiện và nhận dạng khuôn mặt. Quy trình nhận dạng khuôn mặt bao gồm các bước như phát hiện khuôn mặt, trích xuất đặc trưng và so sánh với cơ sở dữ liệu khuôn mặt đã được huấn luyện.

Trong bối cảnh dịch bệnh, việc phát hiện khẩu trang là một tính năng quan trọng của robot hỗ trợ sinh viên. Các mô hình deep learning có thể được huấn luyện để nhận diện sự hiện diện của khẩu trang trên khuôn mặt. Khi phát hiện người dùng không đeo khẩu trang, robot có thể đưa ra cảnh báo để nhắc nhở họ tuân thủ quy định phòng dịch.

Để hiểu được ý định của sinh viên, robot cần có khả năng phân tích ngôn ngữ tự nhiên. Các kỹ thuật như tokenization, stemming và lemmatization được sử dụng để xử lý văn bản và trích xuất thông tin quan trọng. Sau đó, các mô hình học máy có thể được sử dụng để phân loại câu hỏi và xác định ý định của sinh viên.

Chatbot sinh viên là một thành phần quan trọng của hệ thống hỗ trợ sinh viên thông minh. Chatbot có thể được huấn luyện để trả lời các câu hỏi thường gặp, cung cấp thông tin về các dịch vụ của trường và hướng dẫn sinh viên trong quá trình học tập. Chatbot giúp giảm tải công việc cho nhân viên tư vấn và cung cấp hỗ trợ nhanh chóng cho sinh viên.

Robot có thể được trang bị bản đồ số của trường và các cảm biến để xác định vị trí của mình. Sử dụng các thuật toán điều hướng, robot có thể tìm đường đi ngắn nhất và an toàn nhất đến địa điểm mà sinh viên muốn đến. Robot cũng có thể cung cấp thông tin về các địa điểm khác nhau trong trường, chẳng hạn như phòng học, thư viện và căng tin.

Ngoài việc điều hướng, robot còn có thể cung cấp thông tin về các sự kiện, thông báo và dịch vụ của trường. Robot có thể trả lời các câu hỏi của sinh viên về các thủ tục hành chính, lịch học và các vấn đề khác liên quan đến cuộc sống sinh viên. Điều này giúp sinh viên có được sự hỗ trợ thông tin toàn diện và dễ dàng tiếp cận các dịch vụ của trường.

Sự phát triển của công nghệ AI sẽ cho phép robot thực hiện các tác vụ phức tạp hơn, chẳng hạn như hiểu ngôn ngữ tự nhiên một cách sâu sắc hơn, đưa ra các quyết định thông minh hơn và tương tác với sinh viên một cách tự nhiên hơn. Các kỹ thuật như học máy ứng dụng và deep learning ứng dụng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các tính năng mới cho robot.

Trong tương lai, tương tác người máy sẽ trở nên tự nhiên và thân thiện hơn, giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận và sử dụng robot. Các kỹ thuật như nhận dạng giọng nói, nhận dạng cử chỉ và biểu cảm khuôn mặt sẽ được sử dụng để tạo ra một trải nghiệm tương tác trực quan và dễ sử dụng. Điều này sẽ giúp sinh viên cảm thấy thoải mái và tự tin khi sử dụng robot để được tư vấn sinh viên và hỗ trợ thông tin.