1

Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu xây dựng chế tạo hệ thống thông minh quản lý học sinh và lớp học cho các trường phổ thông trên địa bàn Hà Nội

2

3

4

Mã số nhiệm vụ (nếu có): CT07/03-2022-3

5

Tên tổ chức chủ trì: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

6

Cơ quan chủ quản: Bộ Thông tin và Truyền thông

7

Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Nguyễn Việt Hưng

8

Danh sách cá nhân tham gia nhiệm vụ: Nguyễn Thị Thu Hương ThS. Vũ Hoài Nam TS. Nguyễn Mạnh Dũng ThS. Nguyễn Minh Tuân TS. Ngô Quốc Dũng TS. Nguyễn Trọng Trung Anh TS. Trần Tiến Công ThS. Nguyễn Công Thành KS. Nguyễn Văn Tân TS. Lê Tùng Hoa Lê Trung Tuấn Trần Thị Yến Đoàn Văn Thiết Nguyễn Trung Ngôn Phạm Minh Hoàng Nguyễn Đình Thắng Nguyễn Việt Anh Đào Thị Thúy Quỳnh Đỗ Xuân Chợ Nguyễn Tất Thắng Trần Minh Đức Nguyễn Huy Hiếu Phạm Đức Cường Hà Như Thái Phùng Anh Tú Trần Thị Thanh Thuỷ Trần Anh Đạt Lê Thành Long Hoàng Mậu Trung Đậu Mạnh Tuấn Vũ Văn Bắc Hoàng Bá Ý Hàn Công Nhu Hà Ngọc Sang Hà Thị Kim Phụng Trịnh Văn Tuấn Nguyễn Viết Thành Đạt Nguyễn Thế An Phùng Minh Đức Vũ Đức Anh Lê Tuấn Anh Trần Quang Hoàng Bùi Phương Ngọc Mai Trần Tuấn Anh Tạ Nhật Minh Nhữ Đình Huy Bùi Trọng Trí Vũ Đức Mạnh Nguyễn Anh Đức

9

Mục tiêu nghiên cứu:

10

Tóm tắt nội dung nghiên cứu chính: Nội dung 1: Nghiên cứu cơ sở lý luận, pháp lý và kinh nghiệm về xây dựng, chế tạo hệ thống thông minh quản lý học sinh và lớp học cho các trường phổ thông.
Nội dung 2: Nghiên cứu phân tích thiết kế hệ thống thông minh quản lý học sinh và lớp học
Nội dung 3: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị điểm danh ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo, nhận dạng khuôn mặt học sinh tại khu vực ngoài lớp học.
Nội dung 4: Nghiên cứu thiết kế và xây dựng phân hệ phần mềm ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo trong nhận dạng khuôn mặt học sinh trên máy chủ
Nội dung 5: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo phần cứng thiết bị AI Box hỗ trợ nhận dạng hành vi, cảm xúc của học sinh trong lớp học theo hình thức offline.
Nội dung 6: Nghiên cứu thiết kế và xây dựng phân hệ phần mềm trên AI Box ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo hỗ trợ nhận dạng hành vi, cảm xúc học sinh trong quá trình học offline.
Nội dung 7: Nghiên cứu phát triển giải pháp phần mềm hỗ trợ nhận dạng hành vi, cảm xúc của học sinh trong lớp học theo hình thức online⁴
Nội dung 8: Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng hệ thống phần mềm thông minh quản lý học sinh và lớp học cho các trường phổ thông.
Nội dung 9: Triển khai thử nghiệm và đánh giá hệ thống
Nội dung 10: Xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn, cài đặt, sử dụng và quản trị hệ thống.

11

Lĩnh vực nghiên cứu: Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật thông tin không xếp vào mục nào khác

12

Mục tiêu kinh tế xã hội của nhiệm vụ:

13

Phương pháp nghiên cứu: Các phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng được áp dụng phù hợp với các nội dung nghiên cứu được nêu trong mục 12.2
Các nội dung nghiên cứu về thiết kế chế tạo thiết bị phần cứng (Nội dung 4, 6): Các công cụ được sử dụng để mô phỏng, chế tạo thử nghiệm bao gồm Matlab, Proteus PCB Design & Simulation Software. Sau khi đã xây dựng được sơ đồ nguyên lý của hệ thống, từng mô đun phần cứng sẽ được thiết kế chi tiết để tạo ra một mạch đi dây (layout circuit) bằng công cụ thiết kế mạch như Orcard, Altiumm. Cuối cùng là in mạch và lắp thành thiết bị theo các yêu cầu của đầu bài.
Các nội dung nghiên cứu về kỹ thuật xử lý tín hiệu cảm biến, hình ảnh cho quá trình mô phỏng (Nội dung 3, 5): Phương pháp nghiên cứu dựa trên phân tích, xử lý dữ liệu cảm biến sử dụng các công cụ như Matlab & Simulink, Embedded C.
Các nội dung nghiên cứu phương pháp phát hiện và theo dõi xử lý hình ảnh (Nội dung 4, 6): Trích chọn các đặc trưng và nhận dạng sử dụng một số công nghệ nền tảng học sâu Tensorflow, hoặc Caffe. Phát triển các module phần mềm có thể sử dụng một số nền tảng C++, Javascript, PHP.
Các nội dung nghiên cứu liên quan đến quản lý dữ liệu, và phần mềm hiển thị (Nội dung 8) nhóm nghiên cứu sử dụng các cơ sở dữ liệu ngôn ngữ lập trình phổ biến hiện nay, java script, nodejs, angularjs, lập trình điện thoại thông minh Android studio SDK
Các nội dung nghiên cứu về thiết kế và chế tạo phần cứng (Nội dung 3, 5): phương pháp tiến hành là tiến hành xây dựng mô hình mô phỏng và tiến hành một số thực nghiệm nhỏ (pilot) để đánh giá và tìm phương án thích hợp trong thiết kế thiết bị.
Các nội dung nghiên cứu về kỹ thuật xử lý hình ảnh thông minh (Nội dung 4, 6): nghiên cứu và thử nghiệm một số phương pháp học máy và trí tuệ nhân tạo áp dụng phân tích và xử lý tín hiệu hình ảnh tối ưu trong việc nhận dạng khuôn mặt và cảm xúc trên khuôn mặt cũng như phát hiện các hành vi bất thường của học sinh trong giờ học.

14

Sản phẩm khoa học và công nghệ dự kiến:

15

Địa chỉ và quy mô ứng dụng dự kiến: Sản phẩm đề tài dự kiến trước mắt được áp dụng tại một số trường học thí điểm trên địa bàn thành phố Hà Nội. Các kết quả thử nghiệm sẽ được báo các đến Sở GD&ĐT của thành phố đế đánh giá sự phù hợp, cũng như đem lại giá trị tham khảo của Sở đối với định hướng phát triển các trường phổ thông. Từ đó có thể hiệu chỉnh và nhân rộng mô hình hệ thống ra các trường khác trong địa bàn thành phố cũng như các địa phương khác trong cả nước.

16

Thời gian thực hiện: 0 tháng (từ 01/07/2022 đến 01/06/2024)

17

Kinh phí được phê duyệt: 0 triệu đồng
trong đó:

18

Quyết định phê duyệt: số Số 2633/QĐ-UNBD ngày 28/7/2022 ngày 28 tháng Tháng 7 năm 2022

19

Hợp đồng thực hiện: số ngày 01 tháng Tháng 1 năm 1970