Hệ điều hành là gốc của đô thị thông minh, còn AI sẽ đóng vai trò công cụ hỗ trợ tăng hiệu quả vận hành.
Bản chất gốc của đô thị thông minh hoàn toàn độc lập với sự hiện diện của trí tuệ nhân tạo (AI). Nhiều người thường lầm tưởng thuật ngữ “smart” trong smartcity đồng nghĩa với việc tích hợp AI vào hệ thống, nhưng thực tế, cốt lõi nằm ở cơ chế quản trị và điều hành. PGS TS Phạm Trần Vũ, Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TPHCM, khẳng định: “AI không phải là gốc của đô thị thông minh. Chúng ta có thể đưa AI vào để giúp đô thị thông minh vận hành hiệu quả hơn, tối ưu hơn, chứ không phải là thành phần cốt lõi”.
Thành phần then chốt xác lập một đô thị thông minh đúng nghĩa là một khái niệm gọi là “hệ điều hành đô thị”. Hệ điều hành này đóng vai trò là nền tảng quản trị chung, cho phép các ứng dụng chuyên ngành như y tế hay năng lượng vận hành thống nhất trên cùng một hạ tầng thay vì chạy độc lập.
Việc một đô thị sở hữu các chức năng công nghệ nhưng thiếu vắng hệ điều hành sẽ chỉ dừng lại ở mức “đô thị có các tiện ích công nghệ”, tương tự sự khác biệt giữa dòng điện thoại Nokia truyền thống và smartphone sau năm 2007. Trước khi iPhone ra đời, các thiết bị Nokia chiếm lĩnh thị trường đã có thể xem video hay duyệt web, nhưng các chức năng này được tích hợp trực tiếp vào phần sụn (firmware). Đối với smartphone, iPhone hay Android đã tách bạch phần cứng và hệ điều hành, cho phép các phần mềm ứng dụng chạy trên nền tảng quản trị hiệu quả.
Theo PGS TS Phạm Trần Vũ, thực tế tại TPHCM, các trung tâm điều hành đô thị thông minh (IOC) hiện đang tích hợp dữ liệu về một mối để quan sát, nhưng hoạt động quản trị vẫn dựa vào con người thay vì một hệ điều hành số hoàn chỉnh. Thành phố đã thành lập trung tâm dữ liệu tại Công viên phần mềm Quang Trung và đang chuẩn bị trung tâm tính toán hiệu năng cao trang bị các hệ thống GPU để khai thác tập trung dữ liệu. Dù vậy, hạ tầng số hiện tại vẫn chưa hình thành một hệ điều hành đô thị đồng nhất để hỗ trợ lãnh đạo ra quyết định một cách tự động hóa.
Hiện trạng ứng dụng công nghệ cho thấy các giải pháp AI hiện nay mới chỉ giải quyết được “phần ngọn”, mang tính rời rạc và thiếu sự tích hợp sâu sắc vào hệ thống quản trị chung.
PGS TS Phạm Trần Vũ chỉ ra các ứng dụng AI trong giao thông như dùng camera nhận diện để xử phạt hay dùng dữ liệu GPS dự báo tắc nghẽn, hoặc các công cụ chẩn đoán trong y tế đều đang vận hành như những thực thể đơn lẻ. Hệ thống AI giám sát có thể tạo ra 30 triệu dữ liệu mỗi năm chỉ từ một camera, và với quy mô 1.000 camera, con số này lên tới 30 tỷ dữ liệu. Nếu các luồng dữ liệu này không được tích hợp vào hệ điều hành lõi, chúng sẽ trở nên manh mún. PGS TS Ngô Minh Vũ, Giám đốc chương trình đào tạo Thị trường chứng khoán, Đại học Kinh tế TPHCM, đưa ra lời cảnh báo: việc ứng dụng các mô hình AI mạnh nhất một cách “mù quáng” mà không bắt đầu từ đặc điểm cụ thể của đối tượng quản lý sẽ dẫn đến thất bại.
Để giải quyết thực trạng này, PGS TS Phạm Trần Vũ đề xuất ưu tiên xây dựng hệ điều hành đô thị có khả năng tích hợp mọi loại dữ liệu, hoạt động theo cơ chế tương tự iOS hay Android để hỗ trợ điều hành đô thị tương lai. AI cần được kéo gần vào hạ tầng quản lý tập trung nhằm tạo ra sức ảnh hưởng chi phối liên lĩnh vực thay vì chỉ ứng dụng cho từng dịch vụ riêng biệt. Khi tích hợp vào lõi, AI sẽ tác động đến toàn bộ cơ chế vận hành đô thị, giúp tối ưu hóa hệ thống từ gốc.
Về mặt kỹ thuật, TS Dương Ngọc Hiếu, Phó Giám đốc Trung tâm Kỹ thuật Điện toán, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TPHCM, đề xuất kiến trúc dữ liệu đô thị dựa trên nền tảng Big Data chung (Data Platform). Nền tảng này tích hợp đa dạng các chủng loại dữ liệu: dữ liệu IoT từ camera và cảm biến với tần suất lớn; dữ liệu GIS và BIM trong GeoDatabase để quản lý yếu tố không gian; dữ liệu phi cấu trúc từ văn bản hành chính lưu trữ trong hệ thống Distributed File System như MinIO hay Spark. Kiến trúc này cho phép xây dựng các dashboard thời gian thực để giám sát mật độ giao thông hay quan trắc môi trường dựa trên nền tảng dữ liệu lớn thống nhất.
Xu hướng phát triển là theo thuật ngữ “AI-enabled Smart City” – đô thị thông minh được kích hoạt bởi AI. AI sẽ tiến hóa từ một công cụ hỗ trợ ngoại lai thành yếu tố then chốt giúp đô thị phát triển mạnh mẽ và hiệu quả hơn. Tiềm năng ứng dụng AI của TP.HCM còn rất lớn, đặc biệt khi hệ thống tích hợp càng chặt chẽ thì hiệu quả tác động vào quản trị đô thị càng gia tăng.
Việc xây dựng một nền tảng dữ liệu đầy đủ còn là tiền đề để thiết lập “Digital Twin” (Bản sao số), mục tiêu cao nhất của quản trị đô thị hiện đại. Sự kết hợp giữa hệ điều hành đô thị vững chắc và năng lực kích hoạt của AI sẽ giúp hiện thực hóa một không gian dữ liệu thời gian thực, nơi các dịch vụ đô thị được vận hành dựa trên sự kiện và nhu cầu thực tế của người dân.
