Play-i: Dự án dạy lập trình cho trẻ nhỏ bằng robot thông minh

Những ngày cuối năm 2012, kỹ sư Vikas Gupta chính thức đưa ra quyết định rời khỏi vị trí mà nhiều người mơ ước tại Google để tìm kiếm một mục tiêu đầu tư khác lớn lao hơn cho cuộc đời mình. Vốn có một người con gái, Vikas đặc biệt chú ý đến các dự án với tiềm năng giáo dục cho trẻ nhỏ và rồi điều gì phải đến cũng đã đến, anh bắt gặp một bài viết về việc tại Estonia người ta đang tiến hành dạy lập trình cho cả các trẻ em mới vào lớp một.

Nhìn vào thực trạng phổ biến khoa học máy tính ở các cấp học thấp tại quê hương Hoa Kỳ của mình, chàng kỹ sư đã hạ quyết tâm tìm ra một phương pháp đủ hấp dẫn để đưa các khái niệm lập trình cơ bản nhất đến với trẻ em ở độ tuổi từ 4 đến 5. Sau gần một năm, Play-i ra đời. Dự án startup đầy tham vọng của Vikas hướng đến việc tạo ra những chú robot tí hon với khả năng truyền đạt các khái niệm lập trình qua các trò chơi.

Hai mẫu thử đầu tiên dự kiến sẽ cần nguồn đầu tư khoảng 250.000$. “Là một người được làm quen với khoa học máy tính từ năm 14 tuổi, giờ đây khi nhìn lại những gì mình đã trải qua, tôi khó có thể tin rằng người ta có thể truyền đạt các khái niệm lập trình cho trẻ em ở lứa tuổi tiểu học nếu vẫn sử dụng các phương pháp mà họ đã dùng để dạy tôi”. Gupta cho biết. “Nhưng nhiều nghiên cứu từ MIT lại cho thấy rằng trẻ em ở lứa tuổi này đã hoàn toàn đủ khả năng để nắm bắt các khái niệm đó, câu hỏi đặt ra chỉ là ta phải chọn cách diễn giải như thế nào mà thôi”.

Các thành viên cùng tham gia dự án Play-i với Gupta nhất trí rằng trước hết cần phải loại bỏ các khái niệm trừu tượng và phương pháp sử dụng mã viết (written code) cũng như cú pháp định sẵn truyền thống. “Một trong những điểm then chốt của lập trình là thực hiện mọi việc theo đúng trình tự”. Gupta tiếp tục trình bày trong mô tả dự án. “Thử yêu cầu một đứa trẻ năm tuổi viết ra một chuỗi lệnh theo thứ tự, chắn chắn cô/cậu bé sẽ bối rối. Nhưng nếu thay vào đó bằng lời bài hát hay các trình tự diễn biến của một câu chuyện, mọi việc lại có thể trở nên dễ dàng hơn rất nhiều –kể cả với các chuỗi phức tạp”.

Trẻ em sẽ tương tác với các robot Play-i, Yana và Bo, bằng cách đặt cho chúng các lệnh cụ thể. Việc ra lệnh có thể thông qua tablet hay smartphone, bằng các thao tác kéo/thả từng lệnh đơn giản cụ thể và sắp xếp chúng thành một chuỗi phù hợp nhằm khiến các robot thực hiện một thao tác phức tạp nào đó. “Ngay trong quá trình này, chúng ta có thể lồng ghép việc giới thiệu các khái niệm thiết yếu trong lập trình, chẳng hạn như các vòng lặp, hay điều kiện if/then/else.” Gupta cho biết thêm robot Bo có thể chơi một bản nhạc trên bộ đàn phiến kèm theo, hoặc thậm chí phản hồi lại các tác động vật lý nếu được “lập trình” hợp lí. “Lũ trẻ thậm chí có thể dịch chuyển các robot bằng tay, chúng sẽ ghi nhớ quá trình chuyển động đó, lưu lại thành một lệnh đơn lẻ và sau đó cho phép sử dụng lại lệnh này trong các chuỗi lệnh khác.”

Gupta hiện đã tuyển một được một nhóm chuyên gia phần cứng để giúp mình hoàn thành các robot trong dự án Play-i. Đồng sáng lập Play-i, Saurabh Gupta, là cựu kỹ sư trưởng tại Apply – người đã có kinh nghiệm tham gia thiết kế và xây dựng 10 thế hệ iPod khác nhau. Mikal Greaves, một thành viên đồng sáng lập khác, là cựu kỹ sư thiết kế tại Frog Design, công ty thiết kế phần cứng chuyên làm việc với những khách hàng “đại gia” nhất như Motorola, Disney và Ford. “Chúng tôi đều là các lập trình viên và kỹ sư phần cứng tâm huyết, những người nắm rõ nhất những rào cản về mặt công nghệ mà chúng ta cần phải vượt qua để tạo ra các robot Play-i phù hợp với mọi tầng lớp. Và trên hết, chúng tôi đều đã là người làm cha, làm mẹ.”

Theo các thông tin mới nhất, những người tham gia góp vốn cho dự án sẽ có cơ hội mua Yana với mức giá 49$, Bo với gia 149$ hoặc 189$ cho cả cặp. Gía bán lẻ sau cùng khi dự án hoàn thành nhiều khả năng sẽ cao hơn mức này. Tuy hai robot có hình khác không khác biệt quá nhiều, Yana có giá rẻ hơn đáng kể so với Bo vì nó không có khả năng nhận các lệnh điều khiển từ xa.

Tiềm năng bỏ ngỏ

Tuy hiển nhiên đây là một món “đồ chơi” trí tuệ có tương đối nhiều khả năng biến tấu so với các mảnh ghép Lego cố định ngày trước, nhưng liệu việc phát triển tư duy của trẻ bằng các robot này có thực sự giúp cải thiện kỹ năng lập trình sau này không là câu hỏi mà chỉ có thời gian mới có thể trả lời.

Ý tưởng thiết kế của Yana và Bo được xây dựng dựa trên các nghiên cứu hàn lâm của các học viện danh tiếng, nhưng bản thân các nghiên cứu này chưa được chứng minh rộng rãi trong thực tế. “Có thể nói chúng tôi đang tạo ra một loại ngôn ngữ lập trình hoàn toàn mới để dẫn đường cho trẻ đến với thế giới của logic và khoa học máy tính”.

Theo như Gupta, cốt lõi nằm ở chỗ họ cần tạo ra một công cụ để trẻ em có thể thỏa sức theo đuổi trí tò mò và sức sáng tạo của mình, gạt bỏ được càng nhiều giới hạn càng tốt. “Khi một cậu bé tạo ra một lệnh if/then, để khiến cho robot phát ra tiếng gầm của hổ mỗi khi bị lắc mạnh, thực chất đó là việc tận dụng một đoạn chương trình con có lưu sẵn thông tin tiếng gầm”.

Những trẻ trở nên tò mò về việc tại sao đoạn chương trình con đó lại có thể tạo ra hiệu ứng như vậy sẽ cung cấp các công cụ để tìm hiểu sâu hơn về các đoạn mã nguồn đằng sau hiệu ứng đó, thậm chí là có thể học cách để tạo ra các phiên bản khác của riêng mình. Gupta cho biết các ngôn ngữ lập trình trên Play-i sẽ có thể được trải rộng từ các dạng kéo-thả như Scratch và Blocky, tới các dạng cơ bản như C và thậm chí là các dạng bậc cao như Python.