Florence - Dự án lắng nghe lời thì thầm từ cây

large microsoft research project florence talking plant 3

Thử tưởng tượng một ngày nào đó, bạn ra thăm vườn và biết được chậu cây của mình đang vui hay buồn. Đó hẳn là một ngày mà ai cũng có một vườn cây của riêng mình để trò chuyện cùng. Một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc dự án Florence đang tìm hiểu cách thức để con người và cây cối có thể giao tiếp được.

“Chào mừng đến với khu vườn của tôi… Chào buổi sáng… Mặt trời cũng sẽ chiếu rọi cả khoảng sân của bạn nữa.” Đây chẳng phải là chào hỏi của ông chủ một khu nghỉ dưỡng mà là những gì một cái cây “nói” đấy.

Khoa học đã chứng minh rằng cây cối có thể giao tiếp được với đồng loại thông qua các chất hóa học hoặc xung điện trong mạng lưới rễ, cũng như tác động của âm nhạc và tiếng nói lên sự phát triển của cây trồng. Còn tại trung tâm Nghiên cứu Microsoft ở Redmond, Washington, các nhà nghiên cứu đang phát triển một phương pháp giúp cây cối có thể đáp lại con người và giúp ta hiểu những lời đáp ấy.

idesign florence du an lang nghe loi thi tham tu cay 02 1
Lời đáp của cây được chuyển sang ngôn ngữ con người. 

Sự ra đời của Dự án Florence

Dự án Florence do nhà nghiên cứu Helene Steiner lập ra cùng 5 nhà nghiên cứu khác (Asta Roseway, Paul Johns, Sidhant Gupta, Jonathan Lester, Chris Meek) trong thời gian lưu trú tại Studio 99. Studio99 là một chương trình nghiên cứu của Microsoft, đỡ đầu cho sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, kĩ sư, nghệ sĩ và nhà thiết kế với nhau nhằm tạo ra những trải nghiệm vừa mới lạ vừa mang tính thẩm mĩ.

Sự bắt tay giữa các lĩnh vực khác nhau sẽ  tạo ra những góc nhìn mới lạ giúp giải quyết những thách thức khoa học trong hiện tại và trong tương lai. Chương trình Nghệ sĩ Lưu trú mà Helene Steiner tham gia là cơ hội cho sự hợp tác đa ngành như vậy. Dự án Florence mang chuyên gia từ các ngành Xử lí Ngôn ngữ Tự nhiên, Giao tiếp Người và Máy tính, Kĩ sư và Sinh học đến cùng mục tiêu tạo ra phương thức mới giúp giao tiếp với tự nhiên. 

florencegif test
Những “đối tượng tham gia nghiên cứu” khác nhau. 

Florence là gì?

Florence là một lồng cây chứa đầy cảm biến được kết nối với một chiếc máy tính. Để giao tiếp với cây, bạn cần nhập một thông điệp vào máy tính. Thông điệp bạn đã nhập sẽ được gửi tới một dịch vụ đám mây trên Azure để phân tích cảm xúc và cấu trúc câu thông qua quá trình Xử lí Ngôn ngữ Tự nhiên. Sau đó, thông điệp được chuyển đến cây qua một chuỗi nháy sáng dạng như mã Morse.

idesign florence du an lang nghe loi thi tham tu cay 04
Cảm biến được nối đầy vào cây.

idesign florence du an lang nghe loi thi tham tu cay 03
Điện cực Ag/AgCl để đo điện thế hoạt động của màng tế bào. 

idesign florence du an lang nghe loi thi tham tu cay 06
Thiết bị dùng để đo tín hiệu điện sinh học. 

Nếu thông điệp của bạn tích cực, ấm áp và tốt đẹp thì cảm xúc trong đó có thể được biểu hiện qua những lần đèn đỏ nháy dài vì ánh sáng đỏ kích thích cây nở hoa. Các cảm biến ở rễ và lá, cũng như trong không khí và đất sẽ thu thập những “cảm xúc” của cây. Qua đó, ta có thể biết liệu cây đang phản hồi tích cực hay tiêu cực lại với thông điệp của bạn.

Lời đáp của cây sau đó sẽ được chuyển sang dạng văn bản nhờ vào Twitter. Hệ thống phần mềm của Florence sẽ tìm kiếm những tweets có cảm xúc tương đồng với cảm xúc của cây, rồi dùng chúng để điền vào những phần trống trong “câu nói”. Câu trả lời của Florence sẽ được in bằng một máy in nhỏ kết nối với gốc cây.

xjyyb
Thuật toán Ngôn ngữ Tự nhiên được sử dụng để xác định cảm xúc và ngữ nghĩa của lời đáp. 

idesign florence du an lang nghe loi thi tham tu cay 01 1
Một Florence đầy đủ sẽ trông như vậy.

Cây đã nói gì trong Dự án Florence?

Những tưởng những cái cây không hề có hệ thần kinh hay cơ quan ngôn ngữ sẽ chỉ cho ra những lời ú ơ giản đơn. Nhưng hóa ra những “lời đáp” của cây cũng có thể trở nên đầy chất thơ và đôi khi khá bí ẩn.

Con người: Chào buổi sáng.

Florence: Chào mừng đến với khu vườn của tôi… Chào buổi sáng… Mặt trời sẽ chiếu vào sân của chúng tôi nữa.

Con người: Chào đằng ấy.

Florence: Ê chào, tôi hạnh phúc như đang ở trên mây vậy.

Con người: Cậu đang cảm thấy thế nào?

Florence: Mỏng manh như một đóa hoa. Còn Mandy đang cảm thấy ra sao? …rung rinh như một chiếc lá.

Con người: Đằng ấy vui hay buồn?
Florence: Cậu phấn khích về điều đó dù sao đi nữa hay là một ngày buồn?… Làm như là cây và lá.

Con người: Tớ thấy đằng ấy dễ thương đấy.
Florence: Tớ nghĩ cậu khá ngọt ngào ấy… nông trại vui vẻ.

Con người: Cảm ơn nhé, cậu thật tuyệt vời.
Florence: Chà, cậu khá tuyệt đấy… cái gì có trước, hạt hay hoa.

Con người: Cây bao nhiêu tuổi?
Florence: Ê, nhìn này, tôi đang lớn lên… ai thèm quan tâm đâu chứ.

Con người: Tạm biệt nhé.
Florence
: Chẳng thích cậu nữa. Lo lắng tan biến khi cậu hòa mình vào khu vườn.

“Chào buổi sáng, con người!”

Cây cối có bao nhiêu ngôn ngữ?

Cây cối không nói những ngôn ngữ khác nhau. Tuy nhiên những cây cao hơn thường sử dụng các tín hiệu điện-hóa để giao tiếp và kích hoạt các quá trình bên trong chúng. Mỗi loài phản ứng với các kích ứng theo cách khác nhau và thích nghi theo nhu cầu riêng. Ví dụ một vài loài cây sinh ra vị đắng để bảo vệ bản thân khỏi sự tấn công từ động vật. Một vài loài khác như cây xấu hổ thì trốn khỏi các tiếp xúc vật lý.

Nghiên cứu về khía cạnh giao tiếp của cây cối mới đang ở giai đoạn đầu. Sự tinh vi và phức tạp của ngôn ngữ tự nhiên vẫn còn nhiều bí ẩn cần khám phá. Với sự bùng nổ của công nghệ cảm biến, dự án hy vọng sẽ sớm học được và giúp người khác hiểu được cách thức giao tiếp với cây cối.

Ứng dụng của dự án Florence

“Chúng tôi muốn tạo ra một viễn cảnh tương lai khác nơi chúng ta không chỉ thấy “tủ lạnh của tôi đang nói chuyện với đồng hồ của tôi!” - Asta Roseway, Nhà thiết kế Nghiên cứu tại trung tâm Nghiên cứu Microsoft cho biết.

Khả năng giao tiếp và tương tác với môi trường tự nhiên sẽ giúp con người có cái nhìn sâu sắc hơn, vượt qua những đặc điểm bên ngoài của cây cối để hiểu được các quá trình bên trong và chức năng của cây. Nhờ đó, ta có thể phát hiện sớm dịch bệnh ở cây để giảm lượng thuốc trừ sâu cần dùng.

Nghiên cứu cũng sẽ giúp tăng khả năng theo dõi thiên nhiên và mùa vụ. Bằng cách giám sát cách cây cối phản ứng lại với các điều kiện và hiện tượng tự nhiên, chúng ta có thể tìm hiểu về những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên tự nhiên, hay cách cây cối thích ứng và phản ứng trong vũ trụ. Đó là tiền đề cho việc thay đổi hành vi của con người với tự nhiên.

Chia sẻ về Florence, Steiner cho biết: “Florence chỉ là bước đầu tiên trong hành trình giao tiếp với tự nhiên. Chúng tôi đang mơ về một ngày chúng ta không chỉ đọc các thông điệp từ cây cối mà còn có thể gửi đi thông điệp kích hoạt phản ứng bên trong cây để giúp chúng thích nghi với môi trường một cách bền vững và tự nhiên hơn.”

Hãy cứ hy vọng những hợp tác nghiên cứu đa ngành như Florence sẽ ngày càng nhiều lên và mở ra một hướng tiếp cận tương lai mới nơi con người, công nghệ và tự nhiên có thể cùng tồn tại và phát triển. Và sớm thôi, có thể điều đầu tiên bạn làm sau khi thức dậy (sau việc mở mắt) là chào hỏi chậu cây cảnh trong phòng.

Còn bây giờ hãy cùng theo dõi cách Florence giúp con người nói chuyện với cây cối ra sao!


Nguồn:  CoolHunting Co.Design
Ảnh: Microsoft Research
Biên dịch: Xanh Va