TS Ngô Thị Duyên, giảng viên Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN. Ảnh: UET.

Trên hệ thống BLife, người sử dụng không cần đưa tay tới bàn phím. Họ nhìn vào ký tự muốn chọn và giữ ánh mắt tại đó trong khoảng 0,75–2 giây, tùy thể trạng. Những ký tự lần lượt ghép thành câu rồi được chuyển thành tiếng nói phát qua loa.

Khoảng chờ vài giây ấy có thể rất nhỏ với người bình thường. Nhưng với bệnh nhân xơ cứng cột bên teo cơ (ALS) đã mất khả năng nói và vận động, đó là một đường truyền để nhu cầu, suy nghĩ và tiếng nói của họ đi ra bên ngoài. Hệ thống còn phải giải quyết một nghịch lý: đôi mắt vừa quan sát màn hình, vừa thay bàn tay đưa lệnh cho máy tính nên rất dễ mỏi và chọn nhầm phím.

Trong chuỗi nghiên cứu này, TS Ngô Thị Duyên, giảng viên Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, tham gia từ công bố khoa học, xây dựng dữ liệu đến các sáng chế về tương tác bằng ánh mắt. Công việc của chị không tách khỏi tập thể Phòng thí nghiệm Tương tác người – máy, nhưng cũng không dừng ở vai trò góp tên trong một sản phẩm.

Bàn phím phải hiểu cách người Việt viết

Bàn phím ảo điều khiển bằng mắt không phải ý tưởng mới trên thế giới. Khó khăn xuất hiện khi những thiết kế tối ưu cho tiếng Anh được đưa sang một ngôn ngữ có hệ thống nguyên âm, phụ âm và dấu thanh như tiếng Việt.

Nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Công nghệ đã xây dựng hai cách bố trí bàn phím riêng, sử dụng thống kê từ kho văn bản Wikipedia tiếng Việt và tiếp tục điều chỉnh sau phản hồi của người dùng. Công bố trên tạp chí Technology and Disability năm 2023 ghi nhận tốc độ nhập trung bình lần lượt 23,1 và 26,1 ký tự mỗi phút; tỷ lệ lỗi tương ứng 1% và 0,5%. Đây là kết quả trong phạm vi thử nghiệm, chưa phải mức hiệu quả có thể mặc nhiên áp dụng cho mọi bệnh nhân.

TS Ngô Thị Duyên đứng thứ hai trong danh sách sáu tác giả của công bố. Hồ sơ khoa học công khai năm 2025 xác định chị là thư ký hai đề tài liên quan đến hệ thống giao tiếp bằng tín hiệu mắt và điện não; đồng tác giả bốn bằng độc quyền sáng chế đã được cấp, gồm hai bằng tại Việt Nam và hai bằng tại Mỹ.

Những dữ kiện này cho thấy BLife không phải sản phẩm của riêng một cá nhân. Phần việc của TS Duyên nằm trong một quá trình cộng tác dài hạn, nơi kỹ sư công nghệ thông tin phải làm việc cùng chuyên gia y tế, người bệnh và người chăm sóc để điều chỉnh sản phẩm theo khả năng thực tế của người sử dụng.

TS Ngô Thị Duyên, đứng giữa, cùng nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Tương tác người – máy. Ảnh: NVCC.

Dữ liệu được mang đến tận nhà người bệnh

Một bước tiến khác được ghi nhận vào tháng 6/2024, khi tạp chí Scientific Data công bố bộ dữ liệu kết hợp điện não đồ và chuyển động mắt của sáu bệnh nhân ALS cùng 170 người không mắc bệnh. TS Ngô Thị Duyên là tác giả đứng đầu công bố dữ liệu này.

Với năm trong sáu bệnh nhân ALS, nhóm nghiên cứu thực hiện mười đợt ghi dữ liệu trong khoảng 3–5 tháng. Thiết bị được mang tới nhà người bệnh; mỗi lần làm việc, một nhóm ba thành viên phải lắp đặt hệ thống, hiệu chỉnh máy theo dõi mắt và ghi đồng thời tín hiệu điện não trong điều kiện sức khỏe của bệnh nhân cho phép. Trường hợp còn lại chỉ tham gia được một lần vì tình trạng sức khỏe và giới hạn nguồn lực.

Bộ dữ liệu mô tả cách người tham gia dùng ánh mắt để lựa chọn câu chữ trên bàn phím, đồng thời thực hiện hoặc hình dung những yêu cầu vận động thường ngày. Dữ liệu có thể được sử dụng để nghiên cứu tăng tốc độ nhập liệu, nhận biết mức độ tập trung hoặc phát triển các giao diện não – máy tính phù hợp hơn.

Sáu bệnh nhân vẫn là một mẫu nhỏ. Công bố này có giá trị như một bộ dữ liệu nghiên cứu, không phải thử nghiệm lâm sàng chứng minh hệ thống phù hợp với mọi người bệnh ALS. Chính giới hạn ấy cho thấy công nghệ trợ giúp cần được kiểm tra lâu dài trên nhiều thể trạng, giai đoạn bệnh và môi trường sử dụng khác nhau.

Một ánh nhìn nhưng nhiều câu hỏi nghiên cứu

Với người bệnh ALS, ánh mắt trở thành phương tiện đưa câu chữ vào máy tính. Với trẻ gặp khó khăn khi đọc, chuyển động của mắt lại là dữ liệu giúp nhà nghiên cứu quan sát cách trẻ xử lý văn bản.

Nhóm do TS Ngô Thị Duyên dẫn dắt đã phát triển hệ thống ghi lại điểm dừng, đường di chuyển và những lần mắt chuyển ngược chiều văn bản khi trẻ thực hiện bài kiểm tra tiếng Việt trên máy tính. Một lượt kiểm tra kéo dài khoảng 10–15 phút. Dữ liệu ánh nhìn sau đó được đặt cạnh các đặc điểm của ngữ liệu như âm đầu, vần, màu sắc để tìm ra những biểu hiện đọc khác biệt.

Sơ đồ hệ thống BLife chuyển chuyển động mắt thành thao tác trên bàn phím ảo và tiếng nói. Nguồn: VinBigdata.

Năm 2024, hệ thống được thử nghiệm trên 35 học sinh tại Hà Nội và Hòa Bình, trong đó có năm em mắc chứng khó đọc. Quy mô này mới phù hợp để đánh giá hướng tiếp cận ban đầu. Chưa đủ căn cứ gọi hệ thống là công cụ chẩn đoán độc lập hoặc sản phẩm đã sẵn sàng triển khai đại trà trong trường học.

Sự thận trọng càng cần thiết bởi một điểm nhìn bất thường có thể chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, từ khả năng tập trung, thị lực, mức độ quen với máy tính đến nội dung bài kiểm tra. Dữ liệu chuyển động mắt nên hỗ trợ chuyên gia giáo dục đặc biệt nhận diện nguy cơ, không thay thế toàn bộ quá trình đánh giá chuyên môn.

Hồ sơ khoa học của TS Duyên còn ghi nhận chị chủ trì đề tài cấp Đại học Quốc gia Hà Nội về công nghệ theo dõi chuyển động mắt hỗ trợ can thiệp trẻ rối loạn phổ tự kỷ trong giai đoạn 2023–2025. Đề tài đã nghiệm thu ở mức “Đạt”, nhưng tài liệu công khai chưa cung cấp quy mô thử nghiệm, độ chính xác hoặc kết quả ứng dụng đủ để kết luận sâu hơn. Với nhóm trẻ này, việc hiểu đúng hành vi và nhu cầu giao tiếp phải đi trước mọi tuyên bố về hiệu quả của công nghệ.

Khoảng cách còn lại không chỉ nằm ở thuật toán

Một nghiên cứu khác có TS Ngô Thị Duyên tham gia đã thử dùng ánh mắt và tín hiệu điện não để điều khiển đèn, quạt, điều hòa hoặc tivi. Kết quả công bố năm 2024 ghi nhận điểm đánh giá của người dùng trên các tiêu chí giao diện từ 2,78/5 trở lên; riêng thái độ và mức độ tin tưởng đạt 3,76/5.

Đó là kết quả có triển vọng, nhưng chưa phải một thang điểm cho phép nói bài toán đã được giải quyết. Thiết bị còn phải thích nghi với người dễ mỏi mắt, khó giữ đầu ổn định hoặc thay đổi khả năng vận động theo tiến triển của bệnh. Giá thành, hiệu chỉnh thiết bị, bảo vệ dữ liệu sức khỏe, sửa chữa và hướng dẫn người chăm sóc cũng quyết định sản phẩm có thể ra khỏi phòng thí nghiệm hay không.

Việc nhóm nghiên cứu đưa thiết bị tới nhà bệnh nhân, ghi nhận phản hồi rồi sửa cách bố trí bàn phím là lựa chọn đúng hướng. Thiết kế công nghệ trợ giúp không thể chỉ dựa trên giả định của người làm kỹ thuật. Nguyên tắc đưa trải nghiệm thật vào quá trình phát triển cũng được đặt ra trong câu chuyện công nghệ trợ giúp tốt hơn khi người sử dụng cùng tham gia thiết kế .

Điểm đáng viết ở TS Ngô Thị Duyên vì thế không nằm ở một danh sách dài công bố hay giải thưởng. Đó là cách chị cùng cộng sự bắt đầu từ phần năng lực người sử dụng còn giữ được, chuyển nó thành dữ liệu rồi từng bước xây dựng giao diện phù hợp với tiếng Việt.

Công nghệ ấy chưa phải phép màu và vẫn còn khoảng cách tới khả năng phổ cập. Nhưng với một người không thể đưa tay lên bàn phím hay cất lời, cơ hội được tự mình chọn một chữ đã là khởi đầu của quyền giao tiếp và khả năng tham gia đời sống.