Thanh Hóa là tỉnh có diện tích rừng lớn với tổng quy hoạch phát triển khoảng 647.672 ha, trong đó rừng tự nhiên chiếm 393.361 ha. Đây là nơi sinh sống của nhiều loài động, thực vật đặc hữu và quý hiếm như Voọc mông trắng, Culi nhỏ, Pơ mu, Sa mu, Lim xanh. Tuy nhiên, công tác quản lý bảo vệ rừng hiện còn nhiều khó khăn, đặc biệt trong việc nhận dạng nhanh và chính xác loài nguy cấp ngoài thực địa.

Các phương pháp truyền thống dựa vào kinh nghiệm chuyên gia hoặc sách tra cứu không đáp ứng yêu cầu thực tiễn do mất nhiều thời gian, tốn chi phí và khó áp dụng trong điều kiện địa hình hiểm trở, thiếu kết nối Internet. Điều này ảnh hưởng đến công tác bảo tồn đa dạng sinh học và xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực lâm nghiệp.

Trước thực trạng đó, Chi cục Kiểm lâm Thanh Hóa đã triển khai đề tài khoa học: “Xây dựng phần mềm nhận dạng nhanh một số loài động, thực vật nguy cấp, quý, hiếm phục vụ công tác quản lý, bảo vệ rừng và bảo tồn đa dạng sinh học trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa”.

Hình 01. Màn hình đăng nhập với vai trò quản trị hệ thống

Phần mềm được xây dựng trên nền tảng trí tuệ nhân tạo (AI) kết hợp thị giác máy tính (Computer Vision) và mạng nơ-ron tích chập (CNN) - công nghệ hiện đại trong xử lý hình ảnh. Mô hình nhận dạng được huấn luyện với hàng nghìn ảnh loài động, thực vật, giúp hệ thống tự động phân tích, so khớp và đưa ra kết quả chính xác trong vài giây.

Người dùng chỉ cần chụp ảnh đối tượng bằng điện thoại thông minh, phần mềm sẽ hiển thị tên loài, nhóm phân loại và mức độ nguy cấp theo quy định pháp luật hiện hành. Đặc biệt, ứng dụng được thiết kế chạy offline, phù hợp điều kiện vùng sâu, vùng xa, nơi lực lượng kiểm lâm thường xuyên làm việc. Bên cạnh đó, phần mềm có hai thành phần chính: (1) ứng dụng di động dành cho cán bộ kiểm lâm, chủ rừng và người dân tham gia bảo tồn; (2) hệ thống WebApp quản trị phục vụ quản lý dữ liệu, phân quyền người dùng, báo cáo thống kê.

Hình 02. Ảnh giao diện chính trên ứng dụng di động

Kết quả đạt được, cụ thể: Xây dựng bộ dữ liệu chuẩn hóa với hàng nghìn hình ảnh các loài động, thực vật đặc hữu, nguy cấp của Thanh Hóa; phần mềm đạt trên 90% độ chính xác đối với nhóm loài được huấn luyện, cho kết quả nhanh chóng; hoạt động tốt trên cả nền tảng di động và WebApp; đã tổ chức đào tạo, ban hành quy trình sử dụng cho lực lượng kiểm lâm và chủ rừng; rút ngắn thời gian giám định loài từ nhiều ngày xuống vài phút, giảm chi phí, tăng tính minh bạch trong xử lý vi phạm.

Đề tài không chỉ mang tính khoa học mà còn có giá trị ứng dụng cao, đáp ứng mục tiêu chuyển đổi số trong lĩnh vực lâm nghiệp, cụ thể: (1) tiết kiệm thời gian, chi phí trong xác định loài nguy cấp, quý, hiếm; (2) hỗ trợ thực thi pháp luật, góp phần hạn chế buôn bán, săn bắt trái phép động vật hoang dã; (3) bảo tồn đa dạng sinh học, phục vụ phát triển lâm nghiệp bền vững; (4) tăng cường ứng dụng công nghệ 4.0 trong quản lý tài nguyên rừng, phù hợp xu thế phát triển hiện nay.

Định hướng nhân rộng và phát triển: Trong thời gian tới, phần mềm sẽ được mở rộng cơ sở dữ liệu cho nhiều loài động, thực vật khác; tích hợp hệ thống cơ sở dữ liệu quốc gia về đa dạng sinh học; bổ sung tính năng cảnh báo sớm vi phạm và báo cáo tự động nhằm phục vụ công tác quản lý toàn diện hơn (Dự kiến triển khai thực hiện theo Kế hoạch số 101/KH-UBND ngày 25/5/2025 của UBND tỉnh Thanh Hóa về việc thực hiện Nghị quyết số 71/NQ-CP ngày 01/4/2025 của Chính phủ và Kế hoạch hành động số 266-KH/TU ngày 26/4/2025 của Ban Thường vụ Tỉnh ủy thực hiện Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia).

Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong nhận dạng nhanh loài động, thực vật quý hiếm tại Thanh Hóa là bước tiến quan trọng trong đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số ngành lâm nghiệp. Giải pháp này minh chứng cho vai trò thiết thực của KHCN trong bảo tồn thiên nhiên, quản lý tài nguyên rừng và phát triển bền vững.