Nhật Bản thử nghiệm hệ thống AI nhận diện cây có nguy cơ đổ ngã, tăng cường an toàn công cộng

Trước tình trạng cây xanh đô thị già cỗi gây ra nhiều tai nạn đáng tiếc, các kỹ sư tại Nhật Bản đang tích cực phát triển hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) tiên tiến. Mục tiêu là nhằm sớm phát hiện và đánh giá nguy cơ cây đổ hoặc gãy cành, góp phần bảo vệ an toàn cho người dân và du khách. Đây là một bước tiến quan trọng trong nỗ lực đảm bảo an toàn công cộng và nâng cao chất lượng cuộc sống đô thị.

Mối lo ngại từ cây xanh đô thị già cỗi

Nhật Bản, với mật độ đô thị hóa cao và nhiều không gian xanh công cộng, đang đối mặt với thách thức lớn từ hệ thống cây xanh lâu năm. Những cây này, dù mang lại vẻ đẹp và bóng mát, nhưng khi già đi, chúng tiềm ẩn nguy cơ cao về an toàn. Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch Nhật Bản đã ghi nhận tổng cộng 1.732 vụ tai nạn liên quan đến cây xanh tại các công viên và ven đường trên khắp cả nước trong giai đoạn từ tháng 4 năm 2021 đến tháng 11 năm 2024. Đáng báo động hơn, 110 trong số các vụ việc này đã gây ra thương tích hoặc thậm chí tử vong. Một ví dụ điển hình là vụ việc đau lòng vào tháng 9 năm 2024, khi một người đàn ông đã thiệt mạng do cành cây bạch quả gãy và rơi xuống đường đi bộ tại một không gian xanh ở Hino, phía tây Tokyo. Những sự cố như vậy đã gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự cần thiết phải có các biện pháp quản lý và bảo trì cây xanh hiệu quả hơn.

Thách thức trong công tác bảo trì và quản lý

Việc quản lý và bảo trì cây xanh ven đường hay trong công viên thường thuộc trách nhiệm của các chính quyền địa phương (jichitai) ở Nhật Bản. Tuy nhiên, công tác này đang gặp phải nhiều khó khăn, chủ yếu do thiếu hụt nghiêm trọng các chuyên gia về cây xanh, hay còn gọi là "bác sĩ cây" (tree doctors) và chuyên gia cắt tỉa cây (arborists). Đây là những người có kiến thức chuyên môn sâu rộng để kiểm tra tình trạng sức khỏe của cây, xác định các dấu hiệu mục ruỗng, sâu bệnh, hay cấu trúc yếu kém, từ đó đưa ra quyết định có nên đốn hạ hay không. Khi không có đủ chuyên gia, việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ trở nên không đầy đủ, khiến nhiều cây xanh tiềm ẩn nguy hiểm vẫn tiếp tục tồn tại trong các khu vực công cộng. Tình trạng này đặt ra áp lực lớn lên các chính quyền địa phương, buộc họ phải tìm kiếm những giải pháp sáng tạo và hiệu quả hơn để đảm bảo an toàn cho cộng đồng.

AI: Giải pháp công nghệ đột phá cho vấn đề cây xanh

Để giải quyết tình trạng thiếu hụt nhân lực và nâng cao hiệu quả quản lý, các kỹ sư Nhật Bản đang chuyển hướng sang ứng dụng trí tuệ nhân tạo. Nhiều dự án đang được triển khai nhằm phát triển các hệ thống AI có khả năng nhận diện và đánh giá rủi ro của cây xanh. Một trong số đó là sự hợp tác giữa Optim Corp., một công ty công nghệ thông tin có trụ sở tại Tokyo, và Kyuden Droneservice Co., một nhà điều hành máy bay không người lái (drone) tại Fukuoka. Họ đã cùng nhau phát triển một hệ thống AI sử dụng drone để phát hiện những cây chết hoặc có dấu hiệu suy yếu từ trên cao. Việc sử dụng drone giúp tiếp cận những khu vực khó khăn và thu thập dữ liệu nhanh chóng, toàn diện. Một dự án khác đáng chú ý là hệ thống AI đánh giá rủi ro cây của Sumitomo Mitsui Construction Co. Hệ thống này hoạt động bằng cách phân tích các bức ảnh chụp những phần cây đã chết hoặc bị mục nát, được chụp bằng điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng. "Tree AI" sẽ so sánh những hình ảnh này với kho dữ liệu khổng lồ chứa hàng chục nghìn bức ảnh thân và cành cây đã được chẩn đoán trước đó bởi các chuyên gia. Kết hợp với các chẩn đoán từ "bác sĩ cây" thực tế, hệ thống sẽ đánh giá nguy cơ cây đổ ngã theo thang điểm bốn cấp độ. Đặc biệt, hệ thống có thể đưa ra kết quả chỉ trong vài phút và lưu trữ toàn bộ dữ liệu, bao gồm vị trí cây và kết quả chẩn đoán, vào một cơ sở dữ liệu để tiện cho việc theo dõi và quản lý lâu dài. Ban đầu, các hệ thống này tập trung vào cây zelkova và cây anh đào, và dự kiến sẽ sớm mở rộng sang các loài khác như bạch quả. Theo Hidemi Kataoka, một "bác sĩ cây" tham gia vào dự án, "Nguy cơ cây đổ tăng lên nếu nó có một khoang rỗng bên trong hoặc nấm mọc trên thân. Nhưng rất khó để những người không có chuyên môn đánh giá được điều đó." Điều này nhấn mạnh vai trò quan trọng của AI trong việc cung cấp công cụ hỗ trợ cho cả chuyên gia và những người quản lý không chuyên.