Hai nữ sinh 14 tuổi chế tạo robot không chỉ để thi đấu: Nó được tạo ra để cứu những bản thảo cổ khỏi biến mất

Vấn đề khó nhất khi số hóa một bản thảo lá cọ hàng trăm năm tuổi không phải là đặt nó dưới camera. Trước khi có thể đọc được chữ, người bảo tồn phải làm sạch bề mặt, xử lý lá, kiểm soát độ ẩm và quan trọng nhất là tránh làm một vật liệu vốn đã giòn thêm hư hỏng chỉ vì bị cầm quá nhiều lần.

Cathlin Marie Jeesan và Navika D. Nair, hai nữ sinh 14 tuổi ở Kerala, Ấn Độ, đã chọn chính quy trình đó làm bài toán cho robot của mình. Smriti 1.0 — viết tắt của Smart Manuscript Restoration through Intelligent Technology for Inscriptions — là một prototype kết hợp cơ khí, buồng sấy kiểm soát vi khí hậu, camera và OCR nhằm tự động hóa một phần quá trình bảo tồn và số hóa bản thảo lá cọ.

Dự án đúng là được mang đi thi: Smriti 1.0 giành hạng nhất hạng mục Future Innovators – Senior tại World Robot Olympiad India Nationals diễn ra ở Hyderabad cuối tháng 8. Nhưng điều khiến nó đáng chú ý không nằm ở chiếc huy chương. Hai học sinh bắt đầu từ một công việc bảo tồn rất cụ thể, đến tận nơi quan sát cách chuyên gia xử lý tài liệu, rồi thiết kế robot quanh giới hạn của vật liệu thay vì quanh một màn trình diễn kỹ thuật.

Một bài toán bắt đầu từ những trang không còn dễ đọc

Cathlin học lớp 9 tại Holy Grace Academy ở Mala; Navika học lớp 9 tại Naipunnya Public School ở Kochi. Hai em quen nhau từ lớp 8 thông qua niềm yêu thích robotics và được Unique World Robotics hướng dẫn trong quá trình phát triển dự án.

Theo tài liệu dự án do nhóm công bố, ý tưởng xuất phát từ việc tìm hiểu di sản khoa học của Kerala, trong đó có nhà toán học và thiên văn học Madhava of Sangamagrama. Nhiều tri thức tại khu vực này từng được ghi trên lá cọ, loại vật liệu có thể tồn tại rất lâu nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi tuổi tác, côn trùng, môi trường và thao tác của con người.

Hai học sinh không dừng lại ở việc đọc tài liệu trên mạng. Họ đến Manuscript Research and Presentation Centre ở Irinjalakuda để quan sát quy trình bảo tồn thực tế. Tại đó, nhóm tìm hiểu các công đoạn làm sạch, xử lý và làm khô bản thảo trước khi nghĩ tới chuyện đưa robot vào.

Chi tiết này quan trọng bởi bảo tồn tài liệu cổ không đơn thuần là bài toán scan nhanh hơn. National Mission for Manuscripts của Ấn Độ khuyến nghị kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, tránh ánh sáng và hơi ẩm trực tiếp, làm sạch nhẹ nhàng và giảm những tác động có thể gây thêm tổn hại. Tamil Nadu Department of Archaeology cũng mô tả quy trình số hóa lá cọ của họ gồm làm sạch, xử lý bằng dung dịch citronella hoặc lemongrass oil, để khô rồi mới scan ở độ phân giải cao.

Nói cách khác, nếu robot xử lý sai lực, sai cách hoặc sai điều kiện môi trường, nó có thể phá hỏng chính thứ mà nó được tạo ra để cứu.

Smriti 1.0 làm gì với một bản thảo?

Quy trình của Smriti bắt đầu bằng một cơ cấu tuyến tính đưa lá cọ lên băng chuyền. Theo tài liệu kỹ thuật của dự án, các con lăn nhẹ làm sạch bụi và phủ lemongrass oil lên bề mặt. Đây không phải một ý tưởng ngẫu nhiên: việc sử dụng dầu sả trong xử lý bản thảo lá cọ đã xuất hiện trong thực hành bảo tồn tại Ấn Độ, trong đó nó được dùng để giúp lá duy trì độ mềm và hỗ trợ chống côn trùng, nấm.

Sau đó, một cánh tay robot ba bậc tự do chuyển bản thảo vào buồng sấy có kiểm soát vi khí hậu. Quạt lưu thông không khí, còn cảm biến theo dõi điều kiện trong buồng. Khi quá trình làm khô kết thúc, cánh tay đưa tài liệu tới trạm scan.

Camera chụp phần chữ khắc, rồi phần mềm dùng Tesseract OCR kết hợp lớp xử lý AI để chuyển hình ảnh thành văn bản số. Một cơ cấu lật cho phép lặp lại quá trình với mặt sau của lá. Văn bản sau đó có thể được đưa lên nền tảng số để người dùng đọc mà không phải tiếp tục chạm vào bản gốc.

Đó là phần hấp dẫn nhất của Smriti: robot không chỉ làm một động tác đơn lẻ. Nó cố nối các bước vốn tách rời — gắp, làm sạch, xử lý, sấy, scan, nhận dạng chữ và lưu trữ số — thành một workflow liên tục.

“AI” trong dự án nằm ở đâu?

Smriti được nhiều bài báo mô tả là một robot AI, nhưng phần AI cần được nhìn cụ thể hơn. Theo tài liệu dự án, hệ thống dùng Tesseract OCR cùng xử lý AI để nhận dạng và giải mã phần chữ trên bản thảo. Navika phụ trách phần huấn luyện OCR, còn Cathlin tập trung vào ngôn ngữ và dịch thuật.

Đây cũng chính là một trong những phần chưa hoàn thiện. Bản thảo lá cọ ở Kerala có thể sử dụng các dạng chữ Malayalam cổ mà OCR hiện đại không được huấn luyện tốt. Cathlin cho biết nhóm gặp khó khăn khi OCR đọc các ký tự cũ; prototype hiện vẫn cần thêm dữ liệu và huấn luyện để tăng độ chính xác.

Điều này đặt Smriti vào đúng vị trí của nó: một prototype học sinh có thiết kế hệ thống khá đầy đủ, không phải một công cụ đã giải xong bài toán đọc văn bản cổ. Ngay cả trong nghiên cứu chuyên nghiệp, nhận dạng ký tự chỉ là bước đầu; việc hiểu dị bản, xác định lỗi sao chép và diễn giải văn bản lịch sử vẫn cần chuyên gia về ngôn ngữ và bản thảo học.

Ý tưởng đầu tiên là soft robotics, nhưng quá đắt

Một chi tiết cho thấy cách hai học sinh đi từ ý tưởng đến kỹ thuật là phương án ban đầu của họ không phải cơ cấu hiện tại. Sau khi nghiên cứu việc xử lý những lá cọ mong manh, nhóm từng cân nhắc soft robotics — dùng các cơ cấu mềm để giảm nguy cơ làm hỏng tài liệu.

Chi phí khiến phương án đó không phù hợp cho prototype. Các mentor yêu cầu nhóm tìm giải pháp khác. Smriti 1.0 vì thế chuyển sang cơ cấu hút, băng chuyền, con lăn và cánh tay robot, đồng thời cố kiểm soát lực tác động ở từng bước.

Đây là một bài học kỹ thuật thực tế hơn nhiều so với việc chỉ chọn loại robot “hiện đại” nhất: một thiết kế tốt phải tồn tại trong giới hạn chi phí, linh kiện và khả năng chế tạo. Với dự án học sinh, khả năng xây được một hệ thống có thể trình diễn và tiếp tục cải tiến đôi khi quan trọng hơn việc theo đuổi kiến trúc lý tưởng nhưng không thể chế tạo.

Prototype vẫn còn những giới hạn rất rõ

Smriti 1.0 chưa phải thiết bị sẵn sàng đặt vào bảo tàng hay kho lưu trữ. Theo nhóm phát triển, prototype hiện chỉ xử lý được bản thảo trong một phạm vi kích thước nhất định. OCR cần huấn luyện thêm, còn buồng sấy mới xử lý từng lá thay vì nhiều lá cùng lúc.

Quan trọng hơn, chưa có dữ liệu độc lập được công bố về tỷ lệ hư hỏng, độ chính xác OCR, tuổi thọ bản thảo sau xử lý hay mức độ an toàn khi hệ thống làm việc với các tài liệu có giá trị thực sự. Đây là những con số bắt buộc nếu Smriti muốn bước từ cuộc thi robotics sang một công cụ bảo tồn được chuyên gia tin dùng.

Việc tự động hóa cũng không có nghĩa loại bỏ người bảo tồn. Các bản thảo có mức xuống cấp khác nhau, có vết nứt, mốc, mất vật liệu hoặc từng được xử lý bằng nhiều phương pháp trước đó. Một hệ thống dùng cùng một quy trình cho mọi lá sẽ cần cơ chế phát hiện ngoại lệ và cho phép chuyên gia can thiệp.

Cuộc thi chỉ là điểm kiểm tra tiếp theo

Cathlin và Navika sẽ đại diện Ấn Độ tại World Robot Olympiad International Final 2026, diễn ra từ ngày 8 đến 10/12 ở San Juan, Puerto Rico. Chủ đề năm nay là “Robots Meet Culture”, tập trung vào cách robot có thể hỗ trợ bảo vệ, phục hồi và mở rộng khả năng tiếp cận di sản văn hóa.

Trước vòng quốc tế, hai học sinh muốn làm ba việc cụ thể: cho Smriti tiếp nhận nhiều kích thước bản thảo hơn, cải thiện độ chính xác OCR và thiết kế lại buồng sấy để xử lý nhiều lá trong một lượt.

Nhưng thước đo thú vị hơn sẽ đến sau cuộc thi. Nếu Smriti có thể được thử nghiệm cùng các chuyên gia bảo tồn trên tài liệu thực, ghi lại dữ liệu về lực tác động, độ ẩm, chất lượng hình ảnh và sai số OCR, dự án sẽ bắt đầu trả lời câu hỏi khó hơn nhiều so với việc một robot có chạy được hay không: liệu nó có đủ nhẹ nhàng và đủ chính xác để được giao một vật thể không thể thay thế?

Đó cũng là lý do câu chuyện của Cathlin và Navika đáng chú ý. Hai em không chọn một bài toán vì robot trông ấn tượng khi chạy. Họ chọn một công việc chậm, tỉ mỉ và dễ bị bỏ qua — giữ cho tri thức trên những chiếc lá cọ cũ không biến mất trước khi có người kịp đọc chúng.

Nguồn: tài liệu dự án Smriti 1.0 do nhóm công bố; bài phỏng vấn của The Week; hướng dẫn bảo tồn của National Mission for Manuscripts; quy trình số hóa của Tamil Nadu Department of Archaeology; thông tin chính thức về WRO International Final 2026.