Nữ giáo sư có nhiều nghiên cứu tối ưu hóa hệ thống giao thông

Giáo sư Đặng Thu Hương (33 tuổi, quê Quảng Ninh) là nhà nghiên cứu xuất sắc trong lĩnh vực xác suất thống kê và vận trù học, với nhiều thành tích nổi bật trong nghiên cứu. Hiện tại, chị đảm nhận vị trí giáo sư bậc 1 (tenure-track Assistant Professor) tại Khoa Khoa học quản lý, Trường Quản lý Lancaster, Đại học Lancaster (Anh).

ẢNH: NVCC

VƯƠN MÌNH RA THẾ GIỚI

Một trong những dấu ấn đáng nhớ của chị Hương khi còn học THPT là đoạt giải ba kỳ thi toán quốc gia VMO năm 2008.

Năm 2010, nhờ thành tích học tập xuất sắc, chị được Bộ GD-ĐT cấp học bổng toàn phần theo diện hiệp định Việt Nam - Hungary, tại Đại học Eotvos Lorand, Hungary. Đây là bước ngoặt lớn trong cuộc đời chị. Năm 2014, chị tốt nghiệp loại xuất sắc với GPA 5/5.

Sau khi tốt nghiệp đại học, chị tiếp tục nhận được hai học bổng chương trình thạc sĩ tại Đại học Tổng hợp Budapest (Hungary) và Đại học Kỹ thuật Berlin (Đức). Tuy nhiên, chị quyết định chọn con đường khác khi làm nghiên cứu viên tại Khoa Sinh thái học và sinh học tiến hóa, Trường Khoa học tự nhiên (Đại học Arizona - Mỹ) năm 2014.

ẢNH: NVCC

"Mình phải đắn đo nhiều ngày mới đưa ra quyết định từ chối học bổng thạc sĩ tại châu Âu. Lúc đó mình yêu thích toán, học đều, nhưng chưa thực sự hứng thú hẳn với một mảng nào cụ thể để phát huy, học sâu trong tương lai. Giờ đây nhìn lại, mình thấy quyết định khi xưa khá hợp lý", chị chia sẻ.

Trong 1 năm tại Đại học Arizona, chị Hương có trách nhiệm hỗ trợ phát triển và ứng dụng các phương pháp toán tin trong sinh học cho nghiên cứu vi rút môi trường, sử dụng ngôn ngữ lập trình, công cụ như: Perl, Python… Đây cũng là lần đầu chị được tiếp xúc với vận trù học và ứng dụng của xác suất thống kê trong các bài toán thực tiễn, đặc biệt là trong lĩnh vực sinh học và nghiên cứu tối ưu hóa.

Chị Hương quyết định về Việt Nam truyền đạt kiến thức tích lũy được cho học sinh tại ngôi trường năm xưa theo học. Từ năm 2015 - 2017, chị làm giáo viên dạy toán tại Trường THPT chuyên Hạ Long (Quảng Ninh).

Sau thời gian giảng dạy tại Việt Nam, chị cảm nhận được tiềm năng to lớn của các phương pháp toán học trong việc giải quyết những vấn đề phức tạp, đặc biệt là ngành vận trù học và xác suất thống kê. Vì vậy, chị tìm cơ hội học tập tại nước ngoài một lần nữa để nghiên cứu chuyên sâu. Năm 2018, chị nhận học bổng toàn phần chương trình thạc sĩ và tiến sĩ ngành xác suất thống kê, vận trù học tại Trường Quản lý Lancaster.

ĐAM MÊ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Từ năm 2022, chị Hương đảm nhận vị trí giáo sư bậc 1 tại Khoa Khoa học quản lý, Trường Quản lý Lancaster. Chị có nhiều bài báo khoa học chất lượng trong lĩnh vực vận trù học và xác suất thống kê như: Ghép cặp, T-join và bài toán đường đi, đăng trên tạp chí Networks tháng 1.2022; Tìm cận dưới của lập lịch sản xuất theo dòng chảy hoán vị, được công bố trên tạp chí Computers and Operations Research tháng 11.2023; Tìm cận trên và cận dưới nhanh cho một bài toán đường đi thực tế, đăng trên tạp chí Networks tháng 1.2023… Năm 2022 và 2023, chị đoạt giải thưởng Kingman's Prize cho nghiên cứu xuất sắc nhất tại Đại học Lancaster.

ẢNH: NVCC

Những ngày đầu làm nghiên cứu sinh, chị Hương đã được Công ty vận chuyển Routeware (Mỹ) yêu cầu tìm phương án tối ưu cho việc phân phối tuyến đường để các xe phục vụ khách hàng. Mục đích của bài báo là tạo ra đường đi thuận tiện nhất, có thể giảm chi phí cho công ty và độ công bằng khi giao việc cho nhân viên.

Đối mặt với bài toán khó, với các ràng buộc thực tế như giới hạn thời gian lái xe, trọng tải, hay sự phức tạp của mạng lưới giao thông… chị đã bắt đầu chia nhỏ vấn đề thành những bài toán đơn giản. Khi các vấn đề nhỏ được giải quyết, chị lắp ghép lại để đưa ra giải pháp cho bài toán thực tế ban đầu, khiến lãnh đạo Công ty Routeware bất ngờ và mong muốn áp dụng kết quả vào thực tiễn.

Chị Hương đang mở rộng nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vì nhận thấy có tiềm năng lớn trong việc cải thiện các thuật toán vận trù học truyền thống, nhanh chóng và chính xác hơn. Các mô hình toán học vận trù học thường dựa trên công thức tối ưu hay thuật toán, trong khi ứng dụng của AI lại thiên về học từ dữ liệu. Cái khó là phải kết hợp cả hai phương pháp, để tận dụng triệt để sức mạnh của AI và vận trù học.

"Hiện tại, mình nghiên cứu kết hợp ứng dụng của AI trong bài toán đường đi. Cách mình tiếp cận là sử dụng các mô hình AI để học những bước giải trong thuật toán, có thể rút ngắn được thời gian bằng cách dự đoán và chọn lọc. Trong quá trình nghiên cứu ứng dụng AI vào vận trù học, mình phải đối mặt với những thất bại khi các thuật toán không đạt hiệu quả như mong đợi", chị nói.

LUÔN TRUYỀN SỰ TỰ TIN

Hiện nay, chị Hương hướng dẫn 8 sinh viên, nghiên cứu sinh người Việt Nam trong nghiên cứu khoa học. Trong đó có Nguyễn Văn Quang (25 tuổi), kỹ sư AI tại MQ ICT Solutions, công ty đa quốc gia có chi nhánh tại TP.Hà Nội, đã đồng hành cùng chị trong 8 tháng qua. Quang hiện nghiên cứu trong lĩnh vực vận trù học, tập trung vào tối ưu hóa tuyến đường, logistics và quy hoạch đô thị…

"Cô Hương là người rất sắc bén và uyên bác. Những bài toán chúng mình nghiên cứu rất phức tạp, nhưng nhờ sự chỉ dẫn của cô đã tìm ra cách tiếp cận nhanh và chính xác. Cô luôn truyền sự tự tin, giúp duy trì động lực và khả năng vượt qua thử thách", Quang nhận xét.

Nhờ những thành tích nghiên cứu xuất sắc, chị Hương đạt giải Young Women OR Award cho phụ nữ trẻ trong ngành vận trù học từ Hiệp hội Vận trù học châu Âu năm 2022. Từ giải thưởng này, chị khuyến khích nữ giới theo đuổi các ngành khoa học.

Giáo sư Adam Nicholas Letchford, giảng viên Khoa Khoa học quản lý, Trường Quản lý Lancaster, Đại học Lancaster (Anh), cho biết: "Ngay từ khi bắt đầu học tiến sĩ, Hương đã chứng tỏ là một nhà toán học tài năng, có khả năng giao tiếp tốt và lập trình xuất sắc. Đáng chú ý, cô đã có 4 bài báo được chấp nhận ngay trước ngày bảo vệ luận án. Hơn nữa, các giám khảo không do dự khi cấp bằng tiến sĩ cho Hương ngay lập tức mà chẳng yêu cầu chỉnh sửa luận án".