Vn-WoodID: Công cụ đột phá giúp nhận diện gỗ, minh bạch chuỗi cung ứng toàn cầu

Trong khuôn khổ Dự án “Hỗ trợ thực hiện Hiệp định VPA/FLEGT tại Việt Nam”, Cục Lâm nghiệp và Kiểm lâm phối hợp Tổ chức Hợp tác Quốc tế Đức (GIZ), cùng sự hỗ trợ của các chuyên gia đến từ Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng (RIFI) thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam (VAFS) và Công ty TNHH Tư vấn, phát triển công nghệ và trí tuệ nhân tạo (AITC) đã xây dựng bộ công cụ Vn-WoodID nhằm hỗ trợ nhận diện, xác minh loài gỗ một cách chính xác và thuận tiện.

Vn-WoodID là một hệ sinh thái gồm ứng dụng di động trên hai hệ điều hành Android và iOS, cùng thư viện mẫu gỗ lưu giữ tại RIFI.

Ứng dụng Vn-WoodID cho phép nhận diện tự động nhanh chóng với độ chính xác cao, tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm giải quyết bài toán nhận diện loài gỗ tức thì trên các thiết bị di động, góp phần hỗ trợ Việt Nam đảm bảo tính hợp pháp, bền vững và minh bạch cho nguồn nguyên liệu gỗ trong chuỗi cung ứng toàn cầu.

Nền tảng dữ liệu khoa học vững chắc

Cơ sở dữ liệu của Vn-WoodID được phát triển dựa trên gần 3.000 mẫu gỗ thuộc 260 loài, thu thập tại các khu vực có rủi ro cao về nguồn gốc như châu Phi, châu Á và Nam Mỹ, bao gồm các loài gỗ nhập khẩu phổ biến, loài mới xuất hiện và loài nguy cấp thường bị khai thác trái phép.

Cơ sở dữ liệu 260 loài bao gồm 181 loài nhập khẩu về Việt Nam; 7 loài là những loài gỗ quý hiếm thuộc phụ lục IA, IIA (Nghị định 84/2021/NĐ-CP sửa đổi, bổ sung Nghị định 06/2019/NĐ-CP về quản lý thực vật, động vật rừng nguy cấp và thực thi Công ước CITES); 12 loài trao đổi mẫu với Cơ quan Nghiên cứu và đổi mới Quốc gia (BRIN) của Indonesia; 60 loài thu thập (dữ liệu hình ảnh) tại Cục Phát triển Công nghiệp Gỗ (TIDD) ở Takoradi, Ghana.

Mẫu gỗ sau khi thu thập được xác định tên loài bằng hai phương pháp: (1) So sánh cấu tạo thô đại và hiển vi, dựa trên hướng dẫn của IAWA, các cơ sở dữ liệu quốc tế và mẫu đối chứng; (2) Phân tích quang phổ khối lượng bằng công nghệ DART-TOFMS, đối chiếu với dữ liệu của US-WISC Hoa Kỳ.

Chỉ các mẫu có kết quả trùng khớp ở cả hai phương pháp mới được đưa vào cơ sở dữ liệu, nhằm đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao nhất.

Vn-WoodID còn được củng cố mạnh mẽ với bộ cơ sở dữ liệu cấu tạo thô đại cùng hình ảnh chi tiết của từng loài gỗ, cho phép người dùng so sánh trực tiếp mẫu gỗ thực tế với dữ liệu đã được số hóa.

Mỗi loài được chụp tối thiểu 300 ảnh mặt cắt ngang - mặt cắt vuông góc với thân cây, thể hiện rõ vòng sinh trưởng, gỗ dác/lõi, gỗ sớm/muộn, tia gỗ, mô mềm, mạch gỗ hoặc quản bào. Ảnh phải đảm bảo tia gỗ song song với cạnh ảnh, không có vết nứt, đường cắt, hay ánh sáng phản chiếu và gồm cả tia gỗ lẫn vòng năm.

Bên cạnh đó, cơ sở dữ liệu của Vn-WoodID còn được tích hợp thông tin loài. Mỗi loài gỗ trong thư viện của Vn-WoodID đều được ghi nhận đầy đủ tên khoa học, tên thương mại và vùng phân bố tự nhiên. Thông tin đi kèm bao gồm khối lượng riêng, nhóm gỗ (như gỗ cứng, gỗ mềm), đặc điểm hình thái cây và các thuộc tính nhận diện khác.

Đặc biệt, dữ liệu cũng tích hợp tình trạng bảo tồn của loài, mức độ nguy cấp theo Danh lục CITES, cùng với các quy định pháp lý hiện hành liên quan đến quản lý và thương mại đối với loài gỗ đó. Đây là công cụ tra cứu nhanh giúp hỗ trợ ra quyết định về tính hợp pháp và rủi ro của lô hàng gỗ nhập khẩu.

Công nghệ học sâu tối ưu và khả năng chụp ảnh linh hoạt

Vn-WoodID là sản phẩm ứng dụng mô hình học sâu tiên tiến nhất hiện nay, được huấn luyện từ gần 100,000 ảnh phóng đại 50 lần mặt cắt ngang thớ gỗ. Mô hình đã được đánh giá và đạt độ chính xác cao lên tới  98.6% trên bộ dữ liệu thử nghiệm.

Bên cạnh đó, mô hình được tối ưu để chạy trực tiếp trên điện thoại di động, không cần Internet, với tốc độ nhanh, chưa đến 1 giây. Ứng dụng được thiết kế tối giản, phù hợp với các nhóm người dùng không chuyên, do đó ngay cả những cán bộ hải quan, kiểm lâm chưa được đào tạo sâu về giải phẫu gỗ cũng có thể tra cứu thông tin về loài một cách nhanh chóng.

Vn-WoodID hỗ trợ kết nối trực tiếp với 2 loại thiết bị chụp ảnh: kính hiển vi điện tử và kính phóng đoạn gắn ngoài. Ứng dụng có giao diện thân thiện, dễ sửa dụng. Hơn nữa, quy trình chụp ảnh, lưu trữ và đặt tên tệp ảnh được tiêu chuẩn hóa theo mã số định danh của từng loài gỗ, giúp quản lý tập trung và truy xuất dữ liệu trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn bao giờ hết.

Nhờ những tính năng trên, Vn-WoodID đóng vai trò là “bộ lọc” ban đầu để phát hiện dấu hiệu bất thường, giúp giảm thiểu thời gian và chi phí giám định chuyên sâu.

Theo ông Nguyễn Hữu Thiện, Phó Cục trưởng Cục Lâm nghiệp và Kiểm lâm, Vn-WoodID đặc biệt hữu ích cho các cơ quan hải quan khi kiểm tra và ra quyết định đối với các lô hàng gỗ từ khu vực có rủi ro cao; cán bộ kiểm lâm trong việc kiểm tra, xác minh lâm sản được nhập khẩu và mua bán trên thị trường.

Các doanh nghiệp nhập khẩu và chế biến gỗ cũng có thể sử dụng Vn-WoodID để thực hiện trách nhiệm giải trình, phòng tránh rủi ro pháp lý do mua nhầm, khai báo sai tên loài. Ngoài ra, phần mềm này cũng hữu ích trong hoạt động giảng dạy, nghiên cứu về giải phẫu gỗ và bảo tồn đa dạng sinh học.

Đánh giá về Vn-WoodID, TS Nguyễn Bảo Ngọc, Phó viện trưởng Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng  cho rằng, đây không chỉ là phần mềm nhận diện nhanh loài gỗ mà còn là giải pháp chuyển đổi số minh bạch hóa chuỗi cung ứng, nâng cao hiệu quả quản trị và bảo vệ tài nguyên rừng.

Phát triển công cụ nhận diện gỗ này là minh chứng cho quan điểm của Nghị quyết 57‑NQ/TW khi xác định khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số là đột phá then chốt để phát triển lực lượng sản xuất hiện đại, nâng cao năng suất, hiệu quả và tính bền vững.

Hiện cơ sở dữ liệu hình ảnh và thông tin loài gỗ mới chỉ ở mức nền tảng ban đầu. Trong thời gian tới, việc mở rộng cơ sở dữ liệu là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả của ứng dụng. Quá trình này nên được thực hiện theo hướng mở, với sự tham gia của nhiều bên liên quan, đặc biệt là cộng đồng doanh nghiệp, các hiệp hội ngành gỗ, các trường đại học và viện nghiên cứu.

Trong chuyến công tác tại Ghana vừa qua, GIZ Việt Nam đã phối hợp Ủy ban Lâm nghiệp Ghana mở rộng thêm cơ sở dữ liệu của 60 loài gỗ, đồng thời học hỏi kinh nghiệm triển khai VPA/FLEGT hiệu quả của quốc gia này.

Đồng thời, GIZ kỳ vọng Vn-WoodID sẽ trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực trong nỗ lực chống buôn lậu gỗ và nâng cao năng lực kiểm soát tính hợp pháp trong chuỗi cung ứng lâm sản tại Việt Nam.