Thông tin chi tiết CN điện tử robot và trí tuệ nhân tạo

1. Xu hướng áp dụng Robot và Trí tuệ nhân tạo trong Điện tử Viễn thông

1.1 Xu hướng công nghiệp

Với sự thúc đẩy của nền công nghiệp 4.0 và xã hội tri thức, trong vài năm gần đây ngành Điện tử - Viễn thông trên thế giới đã xuất hiện một số yêu cầu về công nghệ và một số tiến bộ kỹ thuật như: công nghệ thực tế ảo/thực tế tăng cường (VR/AR) đã được sử dụng trong thiết kế và sản xuất điện tử [9, 10, 11]; trí tuệ nhân tạo áp dụng trong nhiều ứng dụng và lĩnh vực [12, 13, 14, 15]; công nghệ IoT ngày càng được áp dụng nhiều trong điện tử và các thiết bị gia dụng thông minh đang phát triển mạnh [16, 17, 18, 19]; công nghệ 5G đã gần chín muồi và sẽ được áp dụng ở nhiều nơi vào 2020 [20, 21]; công nghệ OTT áp dụng trí tuệ nhân tạo là xu hướng phát triển của các dịch vụ telecom [22, 23, 24], an toàn thông tin ngày càng quan trọng và áp dụng ở nhiều quá trình trong telecom [16, 25, 26].

Từ nhiều nguồn tham khảo ở trên, chúng ta có thể nhận thấy việc áp dụng robot và trí tuệ nhân tạo là rất rộng, không chỉ trong lĩnh vực truyền thống như tự động hóa, mà còn được áp dụng ngày càng sâu rộng trong nhiều lĩnh vực mới hơn như công nghệ thông tin và điện tử, viễn thông.

1.2 Xu hướng thị trường việc làm

Hiện nay chúng ta nghe thấy nhiều thông tin về robot/trí tuệ nhân tạo trên các phương tiện thông tin đại chúng, với tần suất có thể nói là hàng ngày, ví dụ như “Việt nam trong làn sóng trí tuệ nhân tạo” [3], điện lực Hà nội áp dụng trí tuệ nhân tạo phục vụ khách hàng [4], Việt nam sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo của IBM trong điều trị ung thư [5]. Trên thế giới xu hướng áp dụng robot/trí tuệ nhân tạo còn mạnh mẽ hơn nữa, ví dụ như Microsoft mở trường đại học để đào tạo nhân viên về robot/trí tuệ nhân tạo do thiếu hụt nghiêm trọng nhân lực về vấn đề này [6], hay robot cướp mất rất nhiều việc của người dân [8] nhưng đồng thời cũng tạo ra nhiều việc làm mới [7]. Những điều này đồng thời nói lên rằng nhu cầu việc làm trong lĩnh vực robot/trí tuệ nhân tạo (trong đó có lĩnh vực hẹp hơn là điện tử-robot-trí tuệ nhân tạo) trên toàn thế giới là đang trên đà tăng trưởng mạnh mẽ, và chưa có dấu hiệu dừng lại trong tương lai gần.

2. Điện tử Robot và Trí tuệ nhân tạo tại Khoa Điện tử - Viễn thông EPU

Từ các thông tin thu thập được ở phần trước, khoa Điện tử - Viễn thông EPU (khoa ĐTVT) nhận thức được sự cần thiết cần có các môn học về robot và trí tuệ nhân tạo để bổ sung thêm kiến thức và kỹ năng cho sinh viên của khoa ĐTVT, đồng thời mở một chuyên ngành mới (học trong 01 học kỳ, chuyên sâu về điện tử - robot - trí tuệ nhân tạo) để đào tạo sinh viên. Các sinh viên này sẽ có khả năng kết hợp các môn học chuyên ngành với những kiến thức và kỹ năng về vi xử lý, vi điều khiển, thiết kế số và các hệ thống nhúng, từ đó có thể tạo ra các hệ robot vật lý thông minh. Qua đó, sinh viên sẽ có khả năng cạnh tranh và đáp ứng được nhu cầu xã hội trong nhóm công việc liên quan tới điện tử kết hợp với robot và trí tuệ nhân tạo.

2.1 Chương trình chuyên ngành

Chương trình chuyên ngành sử dụng các môn học chính của các chương trình học tương tự tại các trường đại học nổi tiếng trên thế giới như MIT, Stanford, UCL và Columbia. Các môn học của chuyên ngành là:

1. Kỹ thuật điện tử – robot: cung cấp kiến thức cơ bản về cánh tay robot và robot di động, kỹ thuật điều khiển trong không gian 3 chiều và mối quan hệ trong không gian 3 chiều. Với cánh tay robot, sinh viên sẽ học cách mô hình hóa robot mang vật nặng tới một vị trí xác định. Với robot di động, sinh viên sẽ học các khái niệm về tự động di chuyển trong không gian có vật cản.

2. Các thuật toán trong điện tử - robot: giới thiệu các thuật toán cơ bản trong máy học và trí tuệ nhân tạo. Các nội dung chủ yếu là kỹ thuật học có hướng dẫn, kỹ thuật học không có hướng dẫn, lý thuyết học, đánh đổi giữa bias và variance và một số ví dụ ứng dụng trong thực tế.

3. Kỹ thuật điện tử - robot nâng cao: giới thiệu cách tạo ra các hoạt cảnh bằng cách sử dụng kỹ thuật CGI; các khái niệm cơ bản của mô phỏng vật lý bao gồm: sử dụng hệ phương trình vi phân để dự đoán chuyển động của vật thể, xây dựng các mô hình vật lý của một số hiện tượng tự nhiên, mô phỏng vật thể lỏng và rắn trong các hệ tọa độ (Lagrangian và Euclidian) và điều khiển các vật thể vật lý.

4. Mạng nơron tri thức: cung cấp khái niệm và kỹ thuật mạng nơron và học có hướng dẫn sử dụng mạng nơron, các mạng nơron chập (convolution), các mạng nơron có nhớ (recurrent) và các phương pháp tối ưu hóa. Đồng thời môn học cũng đề cập tới một số ứng dụng trong nhận dạng đối tượng và xử lý ngôn ngữ tự nhiên.

5. Robot - Học hướng mục tiêu: cung cấp kiến thức về kỹ thuật học hướng mục tiêu với nền tảng là mô hình Markov, lập trình động, điều khiển và dự đoán có và không có mô hình, tích hợp học và lập kế hoạch, các phương pháp xấp xỉ với đối tượng xấp xỉ là giá trị (value) và qui tắc (policy).

2.2 Chuẩn đầu ra

Chương trình đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Viễn thông, chuyên ngành Điện tử Robot và Trí tuệ nhân tạo, trình độ đại học trang bị cho người học một cách toàn diện về kiến thức, kỹ năng, thái độ và phẩm chất chính trị, đạo đức, sức khoẻ; đảm bảo cho người học có khả năng áp dụng các nguyên lý kỹ thuật và kỹ năng công nghệ để đảm đương công việc của kỹ sư điện tử - viễn thông.

Trang bị cho người học các kiến thức:

a. Kiến thức thực tế vững chắc, kiến thức lý thuyết sâu, rộng trong phạm vi của ngành công nghệ kỹ thuật Điện tử - Viễn thông;

b. Kiến thức cơ bản về khoa học xã hội, khoa học chính trị và pháp luật;

c. Kiến thức về công nghệ thông tin đáp ứng yêu cầu công việc;

d. Kiến thức về lập kế hoạch, tổ chức và giám sát các quá trình trong lĩnh vực điện tử, viễn thông;

e. Kiến thức cơ bản về quản lý, điều hành hoạt động chuyên môn.

f. Kiến thức chuyên ngành: robot, cánh tay robot, robot di động, thị giác máy tính, máy học và trí tuệ nhân tạo.

Trang bị cho người học các kỹ năng:

a. Các kỹ năng cần thiết để có thể giải quyết các vấn đề phức tạp trong việc phân tích, ứng dụng, thiết kế, chế tạo, nghiên cứu, phát triển, triển khai, vận hành và đảm bảo kỹ thuật cho các hệ thống điện tử, viễn thông;

b. Kỹ năng dẫn dắt, khởi nghiệp, tạo việc làm cho mình và cho người khác;

c. Kỹ năng phản biện, phê phán và sử dụng các giải pháp thay thế trong điều kiện môi trường không xác định hoặc thay đổi;

d. Kỹ năng đánh giá chất lượng công việc sau khi hoàn thành và kết quả thực hiện của các thành viên trong nhóm;

e. Kỹ năng truyền đạt vấn đề và giải pháp tới người khác tại nơi làm việc; chuyển tải, phổ biến kiến thức, kỹ năng trong việc thực hiện những nhiệm vụ cụ thể hoặc phức tạp.

f. Kỹ năng thiết kế, chế tạo lập trình robot, kỹ năng lắp đặt, vận hành, quản lý, bảo trì các thiết bị hệ thống tự động sử dụng robot

2.3 Các vị trí việc làm sau tốt nghiệp

Các sinh viên tốt nghiệp chuyên ngành Điện tử Robot và Trí tuệ nhân tạo, ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông EPU có khả năng làm việc ở các vị trí sau:

a. Các sinh viên tốt nghiệp ngành ĐTVT (bao gồm sinh viên chuyên ngành Điện tử Robot và Trí tuệ nhân tạo) có thể đảm nhận vai trò: kỹ sư thiết kế, chế tạo, triển khai, vận hành, bảo trì các hệ thống, thiết bị điện tử, viễn thông; chuyên viên kỹ thuật giám sát, điều hành kỹ thuật, bảo trì, kinh doanh các sản phẩm thuộc lĩnh vực điện tử, viễn thông; nghiên cứu viên nghiên cứu phát triển sản phẩm, giải pháp điện tử, viễn thông; giảng viên giảng dạy các chuyên ngành thuộc lĩnh vực điện tử, viễn thông.

b. Có thể làm việc tại các nhà máy chế tạo, sản xuất, lắp ráp, bảo trì thiết bị điện tử, viễn thông; trong các doanh nghiệp kinh doanh thiết bị điện tử, triển khai giải pháp, cung cấp dịch vụ viễn thông (các nhà mạng); trong các cơ sở đào tạo và nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực điện tử, viễn thông và trong các lĩnh vực khác khác có ứng dụng công nghệ điện tử, viễn thông như: điện lực, ngân hàng, y tế, hàng không, hàng hải, an ninh quốc phòng…

c. Có thể tự tạo lập, phát triển các doanh nghiệp hoạt động trong các lĩnh vực liên quan đến ngành Điện tử - Viễn thông.

d. Kỹ sư thiết kế, chế tạo và lập trình cho robot, các thiết bị, hệ thống điện tử có sử dụng robot và trí tuệ nhân tạo; triển khai, lắp ráp, vận hành, bảo trì các thiết bị, hệ thống đó; chuyên viên kỹ thuật giám sát, điều hành kỹ thuật, bảo trì, kinh doanh các sản phẩm robot; nghiên cứu viên nghiên cứu, phát triển sản phẩm robot, giải pháp sử dụng robot; giảng viên giảng dạy các chuyên ngành thuộc lĩnh vực điện tử, robot và trí tuệ nhân tạo.

Một số ví dụ về chỗ làm việc như sau:

Làm việc tại các cơ sở nghiên cứu, phát triển, ứng dụng trí tuệ nhân tạo và robot; tại nhà máy chế tạo, sản xuất, lắp ráp, bảo trì robot và các hệ thống công nghiệp có sử dụng robot (Viettel Smart, Panasonic, TP bank, Navigos Search, VC Corp, Anam Electronics, Miyatsu Vietnam, Isora soft...); trong các doanh nghiệp kinh doanh thiết bị robot, tự động hóa; trong các cơ sở đào tạo và nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và robot; trong các lĩnh vực khác cần sử dụng các hệ thống robot và trí tuệ nhân tạo như: điện lực, ngân hàng, y tế, hàng không, dầu khí, hàng hải, quốc phòng - an ninh...

Tài liệu tham khảo:

[1] Deep Learning, Ian Goodfellow, Yoshua Bengio and Aaron Courville, MIT Press, 2016

[2] Reinforcement Learning: An Introduction, Richard S. Sutton and Andrew G. Barto, MIT Press, 2017

[3] https://tech.fpt.com.vn/viet-nam-trong-lan-song-tri-tue-nhan-tao/

[4] http://cafebiz.vn/dien-luc-ha-noi-dung-cong-nghe-tri-tue-nhan-tao-ho-tro-khach-hang-20171207094606209.chn

[5] http://genk.vn/viet-nam-thi-diem-cong-nghe-tri-tue-nhan-tao-watson-cua-ibm-trong-dieu-tri-ung-thu-2017121215292938.chn

[6] http://genk.vn/thieu-hut-nhan-luc-ve-tri-tue-nhan-tao-microsoft-thanh-lap-dai-hoc-ai-nham-nang-cao-trinh-do-cho-nhan-vien-20171212103834755.chn

[7] http://cafebiz.vn/cu-trach-ai-cuop-het-viec-cua-con-nguoi-thuc-te-nhung-cong-viec-hoi-nay-nho-co-ai-moi-duoc-sinh-ra-20171201145928673.chn

[8] https://futurism.com/reports-ai-robots-threaten-jobs-5-years/

[9] http://electronics360.globalspec.com/article/7392/virtual-reality-meets-electronics-manufacturing

[10] https://www.manufacturingtomorrow.com/article/2017/03/virtual-reality-in-manufacturing/9394

[11] Virtual assembly using virtual reality techniques, S Jayaram, HI Connacher, KW Lyons, Computer-aided design, 1997, Elsevier

[12] https://www.electronicsweekly.com/news/business/melexis-brings-miniature-fir-sensors-2017-11/

[13] http://www.newelectronics.co.uk/electronics-news/researchers-develop-smart-ultra-thin-microfibre-sensor/164886/

[14] https://www.eletimes.com/samsung-electronics-set-ai-research-centre-location-not-revealed

[15] https://www.eletimes.com/artificial-intelligence-will-predict-real-time-signalling-failures-indian-railways

[16] https://www.electronicsweekly.com/news/design/communications/ignore-iot-security-peril-everyone-elses-2017-11/

[17] http://www.newelectronics.co.uk/electronics-news/breakthrough-in-organic-electronics/164976/

[18] https://www.eletimes.com/will-atomic-scale-moire-patterns-push-electronic-boundaries

[19] https://www.eletimes.com/power-integrations-enables-no-neutral-wireless-wall-switches-smart-home-lighting

[20] https://www.electronicsweekly.com/news/business/qualcomm-issues-5g-licensing-terms-2017-11/

[21] https://www.electronicsweekly.com/news/3gpp-tester-goes-sub-6ghz-early-5g-2017-11/

[22] https://www.eletimes.com/power-integrations-enables-no-neutral-wireless-wall-switches-smart-home-lighting

[23] https://www.eletimes.com/power-integrations-enables-no-neutral-wireless-wall-switches-smart-home-lighting

[24] https://www.thefastmode.com/technology-solutions/8616-opera-launches-next-generation-ott-tv-app-technology

[25] http://www.newelectronics.co.uk/electronics-news/research-institute-to-tackle-hardware-security-cyber-threats/165187/

[26] http://www.newelectronics.co.uk/electronics-technology/securing-v2x-communications/162864/