Một thập kỷ bền bỉ 'định vị' trí tuệ Việt trên bản đồ Robot toàn cầu

Giống như những chú ong cần mẫn góp nhặt từng giọt mật ngọt để làm đầy tổ, những nhà khoa học như TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh cũng âm thầm và bền bỉ trên hành trình nghiên cứu, góp phần làm giàu kho tàng tri thức nhân loại.

Nhà khoa học trẻ Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh dành cả thập kỷ bền bỉ ‘định vị’ trí tuệ Việt trên bản đồ Robot toàn cầu.

Khi được hỏi “Nếu dùng một hình ảnh để mô tả công việc của mình, anh sẽ ví nó như điều gì?”, TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh không ngần ngại đáp, đó là hình ảnh của “chú ong”.

Không phải hình ảnh của những cỗ máy hiện đại, hay phòng thí nghiệm đầy ánh sáng xanh, anh Minh nói về công việc của mình bằng nhịp bay cần mẫn và bền bỉ của loài ong. Bởi với anh, làm khoa học trước hết không phải là hành trình chinh phục, mà là hành trình phụng sự.

“Chú ong làm việc đúng như cách tôi hình dung về công việc của mình: Trước hết là để phục vụ ‘tổ ong’ của mình (đó là sinh viên, đồng nghiệp và môi trường mà mình đang gắn bó). Nhưng trong quá trình đó, chú ong cũng tạo ra mật (những công trình khoa học) và đồng thời đi gieo phấn (thông qua việc hướng dẫn, phản biện, tổ chức các hoạt động học thuật). Qua đó đóng góp cho cả một hệ sinh thái rộng lớn hơn: Cộng đồng nghiên cứu và xã hội”, anh Thiên Minh bộc bạch.

Ẩn sau cách ví von giản dị ấy là một quan niệm rõ ràng và nhất quán về công việc: Được làm nghiên cứu là một đặc quyền và công việc ấy được anh thực hiện với tinh thần “phụng sự” (service).

“Những gì tôi làm có thể nhỏ bé nếu đứng riêng lẻ, nhưng chính sự cần mẫn, kiên trì và chú trọng chất lượng sẽ tích lũy thành những giá trị bền vững”, TS Thiên Minh nói.

Với TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh được làm nghiên cứu là một 'đặc quyền' và anh coi 'phụng sự' là cách mình thực hành khoa học.

Giải những bài toán “khó nhằn” trong thế giới robot

Hành trình nghiên cứu của TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh (Giảng viên Khoa học robot, Đại học Queensland) được đánh dấu bằng những cột mốc vừa mang chiều sâu học thuật, vừa đậm giá trị thực tiễn. Mỗi công trình không chỉ là một kết quả khoa học, mà còn là một “lát cắt” trong quá trình anh tự định hình bản sắc, nơi mỗi bước tiến trong nghiên cứu đều song hành với một bước chuyển trong tư duy.

Công trình đầu tiên anh nhắc đến, cũng là điều khiến anh đặc biệt “tâm đắc”, là chuỗi nghiên cứu về adaptive navigation trong luận án tiến sĩ. Không chỉ dừng lại ở lý thuyết, công trình này là sự kết hợp chặt chẽ giữa mô hình toán học và thực nghiệm, nhằm giải một bài toán khó trong điều khiển đa tác tử , một trong những nền tảng quan trọng của robotics hiện đại. Công trình sau đó được trao giải Doctorate Innovation Award, nhưng với anh, giá trị lớn nhất không nằm ở giải thưởng, mà nó đánh dấu lần đầu tiên anh thực sự “tìm được tiếng nói riêng” trong nghiên cứu.

Tiếp nối là chương trình dung hợp đa cảm biến, tích hợp IMU, camera, lidar và UWB, giúp robot duy trì khả năng hoạt động ổn định trong môi trường nhiều chuyển động và nhiễu loạn cao. Đây không chỉ là nền tảng cho các hệ thống kiểm tra bằng UAV trong điều kiện phức tạp, mà còn mở đường cho một chuỗi nghiên cứu sâu hơn về dung hợp cảm biến theo thời gian liên tục, hướng đi có ảnh hưởng lớn trong ngành.

TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh vinh dự nhận giải thưởng Khoa học công nghệ Quả cầu Vàng năm 2025.

Một trong những cột mốc quan trọng khác là bộ dữ liệu MCD, được công bố tại hội nghị CVPR 2024. Với quy mô vượt trội so với các bộ dữ liệu trước đó, MCD góp phần giúp đánh giá độ bền vững và chính xác của các chương trình nhận thức robot. Công trình này được xây dựng trong suốt 3 năm, trải dài qua 3 quốc gia với sự tham gia của 13 nhà khoa học.

Không chỉ dừng lại ở quy mô, MCD còn sở hữu ground truth (chân trị tham chiếu) đạt độ chính xác ở mức centimet và semantic label (nhãn ngữ nghĩa) trên hàng nghìn point clouds (dữ liệu đám mây điểm). Ngoài nội dung dữ liệu, quá trình xây dựng bộ dữ liệu này cũng “phát minh” ra nhiều phương pháp và kỹ thuật xây dựng dữ liệu thú vị. Từ khi công bố, bộ dữ liệu đã được đón nhận và trích dẫn bởi nhiều nhóm nghiên cứu hàng đầu thế giới đến từ Nanyang Technological University (NTU, Singapore), KTH (Thụy Điển), Carnegie Mellon University (CMU, Mỹ) hay ETH Zurich (Thụy Sĩ)…

Với TS Minh, giá trị thực tiễn luôn là sợi chỉ đỏ xuyên suốt các công trình. Anh không theo đuổi những nghiên cứu thuần túy lý thuyết, mà hướng đến việc từng bước hoàn thiện năng lực của robot, để chúng có thể đảm nhận những nhiệm vụ phức tạp trong thế giới thực, những giới hạn mà con người khó có thể vượt qua.

Trong hành trình hiện thực hóa các công trình nghiên cứu, TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh cho rằng, thử thách lớn nhất không nằm ở đích đến, mà ở chính điểm khởi đầu. Đó là khi mình phải ‘tự đi trong sương mù’, biến một khái niệm còn trên giấy thành kết quả có thể kiểm chứng, đủ sức thuyết phục các đồng nghiệp cùng tham gia hợp tác.

Suốt một thập kỷ qua, TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh bền bỉ nghiên cứu khoa học, ‘định vị’ trí tuệ Việt trên bản đồ Robot toàn cầu.

“Khi mình đã đi được khoảng 50% chặng đường, tức là đã có những kết quả ban đầu đủ thuyết phục, thì việc hoàn thiện 100% thường diễn ra nhanh hơn nhờ sự phối hợp của các đồng nghiệp. Tuy nhiên, để đạt được mốc 50% đó, quá trình thường khá đơn độc và đòi hỏi rất nhiều nỗ lực, sự kiên trì và niềm tin vào chính ý tưởng của mình…”, anh Minh nói.

Sau ‘“sương mù” là ánh sáng của “Eureka”

TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh chia sẻ, hành trình học thuật của anh bắt đầu từ một năm lặng lẽ sau khi tốt nghiệp Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh (năm 2014), anh dành trọn thời gian tìm kiếm và nộp hồ sơ học bổng quốc tế. Và rồi, cơ hội đến như một “cái gật đầu của số phận” khi anh được Giáo sư Xie Lihua nhận làm nghiên cứu sinh tại Nanyang Technological University (NTU, Singapore), nơi anh luôn coi là “ngôi nhà thứ hai”.

“Thời gian làm nghiên cứu sinh tại NTU là những “tháng năm rực rỡ”, giúp tôi tích lũy rất nhiều kiến thức, kỹ năng và trải nghiệm đáng nhớ. Nhưng điều quý giá nhất có lẽ là các đồng nghiệp. Khi mới vào nhóm, tôi là người non nớt nhất cả về tuổi đời lẫn kinh nghiệm. Phương pháp ‘sinh tồn’ của tôi lúc đó khá đơn giản: Bám sát các đàn anh để học hỏi…”, anh Minh chia sẻ và nói thêm chính môi trường cởi mở, sẵn sàng chia sẻ của nhóm đã giúp anh trưởng thành nhanh chóng, từng bước định hình mình trong thế giới nghiên cứu.

TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh bên cạnh UAV tích hợp đa cảm biến, được nhóm phát triển tại trường Đại học NTU, Singapore.

Sau khi tốt nghiệp nghiên cứu sinh tại NTU, ứng tuyển học bổng Wallenberg-NTU Presidential Postdoctoral Fellowship (PPF) để tiếp tục nghiên cứu độc lập tại NTU một năm và KTH (Thụy Điển) một năm. Tại Thụy Điển, anh gia nhập Division of Robotics, Perception & Learning dưới sự dẫn dắt của GS Patric Jensfelt, người không chỉ hướng dẫn chuyên môn cao, mà còn góp phần định hình con đường của anh như một nhà khoa học độc lập. Mối quan hệ đó, đến nay, vẫn được duy trì bằng những hợp tác học thuật bền chặt.

Sau chương trình PPF, trở lại NTU, anh lần lượt đảm nhiệm các vị trí Research Fellow và Research Assistant Professor tại trung tâm robotics CARTIN, trước khi chính thức gia nhập Đại học Queensland vào tháng 12/2025 với vai trò Giảng viên Khoa học Robot, một cột mốc đánh dấu sự trưởng thành trong hành trình học thuật quốc tế.

Nhìn lại chặng đường đã trải qua, TS Minh nghĩ rằng có ba bước ngoặt lớn đã định hình con đường của mình. Bước ngoặt đầu tiên đến ngay giữa hành trình làm nghiên cứu sinh, sau kỳ Qualification Exam tại NTU, anh nhận ra hướng nghiên cứu đang đi vẫn còn “an toàn” và thiếu đột phá.

Một buổi tối thảo luận cùng đồng nghiệp đã mở ra khoảnh khắc “eureka” (tiếng reo “Tôi đã tìm ra rồi!”, khi một ý tưởng bất ngờ bừng sáng sau hành trình dài tìm kiếm lời giải), khi anh tìm ra một công thức toán học mới. Từ đó, kết hợp với nền tảng của nhóm, cùng phát triển những phương pháp mới và công bố tại các diễn đàn lớn, tạo dấu ấn riêng cho nhóm trong lĩnh vực robotics.

Bước ngoặt thứ hai là quyết định chuyển hướng từ điều khiển sang “nhận thức” (perception). “Nếu robot không ‘nhìn’ và ‘hiểu’ thế giới một cách chính xác thì các lớp thuật toán phía trên như điều khiển hay ra quyết định (control và decision) cũng sẽ không ổn định - giống như xây một lâu đài trên cát. Đây là một mảng quan trọng, nhưng nhóm mình từ trước đến nay chưa có người nghiên cứu nó một cách bài bản.

Từ nhận thức đó, trong khoảng nửa năm, tôi tự học thêm rất nhiều về các lý thuyết liên quan (như lý thuyết ước lượng trạng thái và tối ưu hóa trên manifold), đồng thời đọc và phân tích mã nguồn của nhiều hệ thống mã nguồn mở trong lĩnh vực định vị và lập bản đồ. Từ một người đến muộn trong lĩnh vực này, tôi đã trở thành một chuyên gia, trở thành Associate Editor (Biên tập, phụ trách xử lý bản thảo và điều phối phản biện để đảm bảo chất lượng trước khi xuất bản) của Tạp chí IEEE Robotics and Automation Letters về mảng này”, TS Thiên Minh chia sẻ.

Bước ngoặt thứ ba là quyết định “đi để trưởng thành”, khi TS Minh ứng tuyển học bổng PPF và đến Thụy Điển nghiên cứu, dù điều đó đồng nghĩa với nhiều gián đoạn. Tại KTH (Thụy Điển), anh tự tin chủ động gia nhập nhóm Robotics, Perception and Learning thay vì tiếp tục ‘vùng an toàn’ là Control and System. Một năm tại đây mang lại cho anh góc nhìn khác về học thuật, nơi giá trị nghiên cứu không chỉ được đo bằng số lượng công bố, mà còn bằng sự tự do nghiên cứu, khám phá. Cũng chính trải nghiệm ấy, cùng những cuộc trò chuyện tình cờ với một đồng nghiệp người Úc, đã nhen nhóm ý tưởng đưa anh đến nước Úc, sau đó đã trở thành hiện thực vào cuối năm 2025.

Từ năm 2025, TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh giảng dạy tại Đại học Queensland, Úc.

Với TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh, một thập kỷ theo đuổi nghiên cứu khoa học, đi qua ba châu lục, là hành trình nhiều trải nghiệm đáng nhớ, có cả sự hào hứng lẫn chênh vênh, có cả tự hào lẫn những bài học sâu sắc từ thất bại.

“Đáng nhớ nhất trong những năm làm nghiên cứu sinh có lẽ là lần chúng tôi thử nghiệm bay đồng thời 10 chiếc UAV đến tận tối muộn. Ai cũng hăng hái, chỉ vì muốn được một lần thấy hệ thống vận hành trọn vẹn. Khi thử nghiệm thành công, cả nhóm ‘hí hửng’ báo tin với thầy và thầy cũng hào hứng đề nghị chúng tôi chuẩn bị một buổi trình diễn cho Singapore Chief Defense Scientist trong chuyến thăm sắp tới, dù thời gian chỉ vỏn vẹn vài ngày”, TS Minh nhớ lại.

“Nhưng rồi, đúng như ‘định luật’ Murphy: Nếu một điều xấu có thể xảy ra, nó sẽ xảy ra. Hệ thống khi ấy chưa đủ bền vững, và UAV đã rơi ngay trong buổi demo, không chỉ một mà hai lần. Nhưng từ ‘thất bại’ ấy, cả thầy và trò lại học được những bài học rất quan trọng về tích hợp hệ thống và quản lý rủi ro..,” anh Minh tâm sự, rồi mỉm cười cho biết đến tận bây giờ, video của buổi trình diễn hôm ấy vẫn còn được lưu lại trên YouTube, như một ký ức không thể quên của hành trình trưởng thành.

TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh cũng không quên những lần bài báo anh viết bị từ chối đăng tải: “Lần đầu tiên bài báo do tôi làm tác giả chính bị từ chối là khi tôi đã làm postdoc (nhà nghiên cứu sau tiến sĩ) hơn một năm; trong khi trước đó, các công bố trong luận văn của tôi đều ‘xuôi chèo mát mái’. Từ đó đến nay, tôi có thêm một lần bị từ chối nữa, trong tổng số khoảng 15 bài báo mà tôi là tác giả chính”.

Anh thừa nhận lần đầu đối diện với sự từ chối, cảm giác “khá sốc” là điều khó tránh. Tuy nhiên, nhìn lại một cách thẳng thắn, anh nhận ra bài báo khi đó chưa đủ nổi bật, về bản chất chỉ là sự mở rộng của một công trình trước và phần đóng góp mới chưa đủ sức tạo ấn tượng với người đánh giá. Chính trải nghiệm này lại khiến anh thêm trân trọng chất lượng của quá trình đánh giá học thuật và “cũng thật thú vị”, sau này anh trở thành Associate Editor của chính tạp chí từng từ chối bài báo của mình.

Ở bài báo thứ hai, sau khi trải qua hơn 6 tháng đánh giá trước khi bị từ chối. Anh hiểu rằng vấn đề không nằm ở kết quả nghiên cứu, mà ở cách trình bày chưa làm rõ được những đóng góp của anh trong bối cảnh chung của lĩnh vực. “Tôi dành thêm khoảng 6 tháng để chỉnh sửa, đồng thời xin ý kiến từ nhiều đồng nghiệp. Sau đó, bài báo đã được chấp nhận, chỉ với một vài yêu cầu chỉnh sửa nhỏ”, TS Minh trải lòng.

Từ những lần bị từ chối bài báo cho đến những lần bị từ chối công việc, TS Minh rút ra một điều rằng: “Đừng để những lời từ chối định nghĩa giá trị của mình. Điều quan trọng là tiếp tục làm việc một cách thực chất. Hãy để công việc của mình nói thay mình và mình phải luôn trung thực với những gì mình làm”.

Khi “động cơ” trong nước gặp “tia lửa” toàn cầu

TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh cho biết, động lực thôi thúc anh truyền cảm hứng cho thế hệ trẻ không chỉ đến từ trách nhiệm, mà còn từ một mong muốn rất giản dị: Có thêm những “đồng nghiệp” cùng làm khoa học. Khi có nhiều người cùng cộng tác, hành trình nghiên cứu không chỉ nhanh hơn mà còn đạt được kết quả chất lượng hơn.

TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh giao lưu với các sinh viên khoa Điện - Điện Tử tại trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh.

TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh thuyết trình về hướng nghiên cứu của mình.

Khi làm việc với các bạn trẻ, TS Minh nhìn thấy chính mình của những năm tháng “chập chững” vào nghề, nhiệt tình, hăm hở nhưng cũng nhiều loay hoay để tìm ra hướng đi phù hợp.

“Tôi đã mất khá nhiều thời gian để định hình con đường của mình, vì thế tôi muốn giúp các bạn rút ngắn hành trình ấy”, anh Minh chia sẻ. Trong vai trò người hướng dẫn nghiên cứu, điều có ý nghĩa nhất với anh không phải là con đường mình đã đi dài bao nhiêu, mà nhờ sự dẫn dắt của mình, thế hệ sau có thể rút ngắn hành trình thử nghiệm, đi nhanh, đi xa hơn.

Từ trải nghiệm của mình, TS Minh khẳng định sinh viên Việt Nam không hề thua kém bạn bè quốc tế về tư chất và năng lực. Điều các bạn còn thiếu là định hướng và điều kiện nghiên cứu. Anh ví các bạn trẻ trong nước như “động cơ” của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, trong khi đội ngũ nhà khoa học Việt Nam ở nước ngoài có thể đóng vai trò “tia lửa khởi động”, góp phần kết nối tri thức, chia sẻ kinh nghiệm và mở rộng mạng lưới hợp tác quốc tế.

“Tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ và hợp tác với các nhà nghiên cứu trong nước khi có cơ hội. Trong kỷ nguyên mà đất nước đang nỗ lực vươn mình bằng khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo, tôi mong rằng có thể đóng góp cho Việt Nam bằng tri thức, định hướng nghiên cứu và việc mở đường cho thế hệ sau”, TS Minh chia sẻ.

Gửi gắm thông điệp tới các bạn trẻ, TS Minh nhấn mạnh: Hãy tự tin và luôn đặt nghiên cứu của mình trong bối cảnh rộng lớn của xu thế khoa học thế giới. Trong suốt một thập kỷ, anh Minh đã đi qua nhiều quốc gia, hợp tác với nhiều đồng nghiệp đến từ nhiều nền văn hóa khác nhau, được trải nghiệm làm một “công dân học thuật toàn cầu”, nhưng mỗi “bước ngoặt” trong nghiên cứu và môi trường làm việc lại giúp anh mở rộng tầm nhìn.

“Được làm nghiên cứu, với tôi, là một đặc quyền mà xã hội trao cho nhà khoa học, nói vui bằng tiếng Anh là ‘paid to play’. Và tôi luôn trân trọng điều đó. Có thể trải nghiệm của tôi chỉ đúng trong một số trường hợp, nhưng tôi xin chia sẻ một vài điều từ hành trình của bản thân mình nghĩ có thể giúp các bạn đi xa, đó là hãy tập trung vào ba yếu tố quan trọng: Đam mê, định hướng và mạng lưới hợp tác”, anh Minh nói.

Các bài báo khoa học của TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh được đăng tải trên nhiều tạp chí khoa học quốc tế uy tín, thu hút hơn 2.200 lượt trích dẫn với h-index 27.

TS Nguyễn Phạm Nhất Thiên Minh ghi dấu với 23 bài báo khoa học đã công bố trên tạp chí khoa học quốc tế thuộc danh mục Q1.

Theo TS Thiên Minh, đam mê là cái gốc của sự thành công và điều đó phải xuất phát từ bên trong mỗi cá nhân. Không ai có thể ép mình đam mê một lĩnh vực nào đó, nhưng anh muốn khích lệ các bạn trẻ rằng nghiên cứu khoa học là một “đam mê có thưởng” (Paid to Play), vì nó cho phép mỗi người khám phá tri thức mới và đóng góp cho xã hội.

Thứ hai là định hướng, điều này có thể đạt được nếu các bạn trẻ chủ động theo dõi các xu hướng và công trình nổi bật tại các hội thảo và tạp chí khoa học hàng đầu, hoặc thông qua mạng xã hội học thuật. Chẳng hạn sử dụng LinkedIn để kết nối và theo dõi các nhà nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực của mình. Từ đó, các bạn trẻ có thể hiểu được cộng đồng khoa học đang quan tâm điều gì và xác định những đề tài phù hợp với điều kiện của mình.

Thứ ba là mạng lưới hợp tác, hiện nay một số cơ sở nghiên cứu tại Việt Nam đã có điều kiện khá tốt, tiệm cận chuẩn quốc tế. Các bạn trẻ có thể chủ động tham gia vào những môi trường đó, đồng thời mạnh dạn liên hệ với các nhà khoa học Việt Nam và quốc tế để tìm kiếm cơ hội hợp tác.

“Nếu các bạn thể hiện được sự nghiêm túc, đam mê và mục tiêu rõ ràng, tôi tin rằng các bạn sẽ tìm được những người sẵn sàng hỗ trợ. Bản thân tôi cũng luôn sẵn sàng hỗ trợ các bạn trẻ trong khả năng của mình. Khoa học là một hành trình dài, nhưng nếu chúng ta cùng nhau xây dựng cộng đồng và hỗ trợ lẫn nhau, con đường đó sẽ trở nên ngắn hơn rất nhiều”, TS Minh chia sẻ.

Hồng Phượng/ Báo Tin tức và Dân tộc