I. Mở đầu

Chuyển đổi số và trí tuệ nhân tạo (AI) là động lực then chốt thúc đẩy sự phát triển toàn diện của quốc gia. Chuyển đổi số giúp cải thiện hiệu quả quản lý nhà nước, tinh giản quy trình, và nâng cao chất lượng dịch vụ công, tạo nền tảng cho phát triển kinh tế và giải quyết các vấn đề xã hội như dân số già hóa, biến đổi khí hậu, và khủng hoảng y tế. Bên cạnh đó, AI đóng vai trò tối ưu hóa nguồn lực, tự động hóa các quy trình phức tạp, và cung cấp các giải pháp sáng tạo, từ đó nâng cao hiệu quả quản trị và thúc đẩy phát triển bền vững.

Nguồn: Keizai Koho Center

Nhật Bản là quốc gia tiên phong trong chuyển đổi số và ứng dụng AI, đặc biệt thông qua sáng kiến Society 5.0 - một xã hội siêu thông minh kết hợp chặt chẽ giữa không gian vật lý và không gian số. Sáng kiến này đã tạo động lực mạnh mẽ trong việc giải quyết các thách thức xã hội và thúc đẩy đổi mới kinh tế. Việc nghiên cứu kinh nghiệm của Nhật Bản mang lại giá trị lớn trong bối cảnh Việt Nam đang triển khai các chiến lược chuyển đổi số và ứng dụng AI, nhằm rút ra những bài học thiết thực và định hướng triển khai hiệu quả.

Bài viết tập trung phân tích kinh nghiệm của Nhật Bản về chuyển đổi số, AI, và các trung tâm giám sát điều hành thông minh, từ đó đưa ra các bài học hữu ích cho Việt Nam. Nghiên cứu nhấn mạnh vào các chính sách, chiến lược, và ứng dụng thực tiễn, nhằm đề xuất giải pháp phù hợp với điều kiện trong nước.

II. Tổng quan về chuyển đổi số và AI tại Nhật Bản

1. Bối cảnh chuyển đổi số tại Nhật Bản

Nhật Bản đang trải qua một cuộc cách mạng chuyển đổi số toàn diện nhằm đối mặt với các thách thức nghiêm trọng như dân số già hóa, hậu quả của đại dịch COVID-19, và áp lực tăng trưởng kinh tế. Tỷ lệ dân số trên 65 tuổi tại Nhật Bản hiện chiếm khoảng 28%, dẫn đến tình trạng thiếu hụt lao động nghiêm trọng và áp lực lớn đối với các hệ thống y tế, hạ tầng xã hội. Đại dịch COVID-19 càng làm lộ rõ những hạn chế trong cơ sở hạ tầng kỹ thuật số, đòi hỏi sự chuyển đổi mạnh mẽ để nâng cao năng lực quản lý và phục vụ xã hội.

Để đáp ứng những yêu cầu cấp thiết này, chính phủ Nhật Bản đã phát động sáng kiến Society 5.0, với tầm nhìn xây dựng một xã hội siêu thông minh, nơi công nghệ số được tích hợp sâu vào mọi lĩnh vực như sản xuất, dịch vụ, y tế, và giáo dục. Society 5.0 không chỉ hướng đến nâng cao chất lượng sống mà còn giải quyết các vấn đề xã hội thông qua việc kết hợp không gian vật lý và không gian số. Đây là một bước đi chiến lược để Nhật Bản duy trì vị thế tiên phong trong cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

2. Vai trò của AI trong chiến lược chuyển đổi số

AI đóng vai trò trung tâm trong chiến lược chuyển đổi số của Nhật Bản, giúp tối ưu hóa nguồn lực và giải quyết các vấn đề xã hội phức tạp. Trong lĩnh vực y tế, AI được sử dụng để hỗ trợ chẩn đoán bệnh, phát triển thuốc, và cung cấp dịch vụ chăm sóc cá nhân hóa, đặc biệt hữu ích cho dân số già. Các hệ thống như robot hỗ trợ điều dưỡng (Human Support Robot - HSR) đã giảm tải đáng kể áp lực cho nhân viên y tế.

Nguồn: Jun Nakanishi và cộng sự

Trong công nghiệp sáng tạo, AI thúc đẩy đổi mới qua việc tự động hóa các quy trình sản xuất và phát triển sản phẩm. Công nghệ AI tạo sinh đã được ứng dụng để cải thiện năng suất và tạo ra nội dung mới trong các ngành truyền thông và giải trí. Trong nông nghiệp, AI góp phần cải thiện năng suất và đảm bảo an ninh lương thực thông qua các hệ thống giám sát và dự đoán thời tiết, kết hợp cảm biến IoT để tối ưu hóa quản lý tài nguyên và nâng cao chất lượng sản phẩm.

3. Những thách thức lớn

Mặc dù đạt được nhiều tiến bộ, Nhật Bản vẫn đối mặt với các rào cản đáng kể trong chuyển đổi số. Các hệ thống công nghệ lỗi thời làm chậm quá trình triển khai công nghệ mới, đặc biệt trong các cơ quan công quyền. Thiếu hụt lực lượng lao động có kỹ năng số là một vấn đề nan giải, cản trở việc triển khai các giải pháp hiện đại. Hơn nữa, khung pháp lý chưa đầy đủ để điều chỉnh và hỗ trợ phát triển AI và công nghệ số, gây khó khăn trong việc mở rộng ứng dụng trên diện rộng.

III. Chuyển đổi số tại Nhật Bản

1. Chiến lược và chính sách

Nhật Bản đã triển khai nhiều chiến lược chuyển đổi số toàn diện để ứng phó với các thách thức kinh tế và xã hội trong thời đại kỹ thuật số. Một trong những sáng kiến nổi bật là việc thành lập Cơ quan Kỹ thuật số (Digital Agency) vào năm 2021, nhằm tích hợp, hiện đại hóa và cải thiện hệ thống quản lý công nghệ thông tin của chính phủ. Cơ quan này chịu trách nhiệm chuyển đổi số trong các lĩnh vực công, nâng cao hiệu quả cung cấp dịch vụ công và khuyến khích hợp tác giữa khu vực công và tư nhân trong việc triển khai các giải pháp số.

Đặc biệt, sáng kiến Society 5.0 được Nhật Bản khởi xướng với tầm nhìn xây dựng một xã hội siêu thông minh, nơi công nghệ số như AI, IoT, và Big Data được ứng dụng để giải quyết các vấn đề xã hội như dân số già hóa và thiếu hụt lao động. Society 5.0 không chỉ nhắm đến tăng trưởng kinh tế mà còn hướng đến cải thiện chất lượng sống và nâng cao phúc lợi xã hội thông qua sự kết hợp giữa không gian thực và không gian số.

2. Phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật số

Cơ sở hạ tầng kỹ thuật số được Nhật Bản coi là nền tảng cốt lõi cho chuyển đổi số. Chính phủ đã đặt mục tiêu phủ sóng mạng 5G đến 90% dân số vào năm 2025, tạo điều kiện cho các ngành công nghiệp như sản xuất, y tế, và giáo dục tích hợp công nghệ số một cách liền mạch. Mạng 5G không chỉ mang lại tốc độ kết nối nhanh hơn mà còn hỗ trợ hàng loạt ứng dụng mới như phương tiện tự hành và dịch vụ thông minh.

Ngoài ra, Nhật Bản đang đẩy mạnh ứng dụng Internet vạn vật (IoT) và điện toán đám mây để tăng cường tích hợp dữ liệu và tối ưu hóa tài nguyên. Các giải pháp IoT được triển khai rộng rãi trong quản lý năng lượng, giám sát môi trường, và quản lý chuỗi cung ứng. Thị trường công nghệ IoT của Nhật Bản dự kiến sẽ đạt 60 tỷ USD vào năm 2026, với tốc độ tăng trưởng 7,4% mỗi năm. Hệ thống điện toán đám mây cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí vận hành và cải thiện khả năng mở rộng cho các doanh nghiệp.

3. Ứng dụng trong các ngành công nghiệp chính

3.1. Sản xuất

Nhật Bản là một trong những quốc gia tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ số vào sản xuất, với trọng tâm là IoT và Digital Twins. Các nhà sản xuất Nhật Bản sử dụng hệ thống bảo trì dự đoán dựa trên AI để phân tích dữ liệu từ cảm biến, xác định thời điểm bảo trì thiết bị, qua đó giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và tối ưu hóa chi phí vận hành.

Công nghệ Digital Twins giúp mô phỏng toàn bộ quy trình sản xuất trong không gian số, cho phép các doanh nghiệp kiểm tra và cải tiến quy trình mà không cần can thiệp trực tiếp vào dây chuyền thực tế. Điều này giúp tăng năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, việc triển khai tự động hóa trong sản xuất thông qua robot công nghiệp và hệ thống điều khiển thông minh đã giúp Nhật Bản duy trì vị thế cạnh tranh toàn cầu trong ngành chế tạo.

3.2. Y tế

Trong lĩnh vực y tế, Nhật Bản ứng dụng AI và robot để đáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khỏe của dân số già. Các robot như Human Support Robot (HSR) được sử dụng để hỗ trợ người cao tuổi trong các hoạt động thường ngày, từ việc di chuyển đến chăm sóc cá nhân, giúp giảm áp lực lên đội ngũ y tế. AI cũng được triển khai rộng rãi trong chẩn đoán hình ảnh và quản lý bệnh nhân. Các hệ thống AI có khả năng phân tích dữ liệu y khoa nhanh chóng, hỗ trợ bác sĩ phát hiện các bệnh lý phức tạp như ung thư ở giai đoạn sớm. Dịch vụ y tế từ xa ngày càng phổ biến, đặc biệt trong giai đoạn COVID-19, khi nhu cầu chăm sóc sức khỏe từ xa tăng mạnh.

Ngoài ra, Nhật Bản còn đầu tư vào các hệ thống quản lý bệnh viện thông minh, ứng dụng AI để tối ưu hóa lịch khám, dự đoán nhu cầu giường bệnh, và cải thiện hiệu quả vận hành tổng thể.

3.3. Tài chính

Ngành tài chính Nhật Bản tích cực ứng dụng công nghệ số, đặc biệt là điện toán đám mây và AI, để nâng cao dịch vụ và đáp ứng nhu cầu khách hàng. AI được sử dụng để phân tích khối lượng lớn dữ liệu từ thị trường, khách hàng, và các sự kiện tài chính, giúp dự đoán xu hướng, tối ưu hóa đầu tư, và quản lý rủi ro. Các ngân hàng Nhật Bản ứng dụng công nghệ đám mây để nâng cao khả năng mở rộng dịch vụ, đồng thời giảm chi phí vận hành. Hệ thống AI còn hỗ trợ phát hiện gian lận tài chính thông qua phân tích hành vi giao dịch bất thường, đảm bảo an ninh và minh bạch trong các giao dịch ngân hàng.

Ngoài ra, các nền tảng ngân hàng số sử dụng AI để cung cấp các dịch vụ tự động hóa, chẳng hạn như tư vấn tài chính thông minh, hỗ trợ khách hàng 24/7, và cá nhân hóa các sản phẩm tài chính.

IV. Trí tuệ nhân tạo tại Nhật Bản

1. Chiến lược phát triển AI

Nhật Bản đã xây dựng một chiến lược AI quốc gia toàn diện nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh toàn cầu trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI). Chiến lược này tập trung vào phát triển nhân lực và thúc đẩy hợp tác quốc tế. Một trong những mục tiêu chính là đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, đảm bảo rằng các kỹ sư và nhà khoa học có thể ứng dụng AI trong các lĩnh vực đa dạng, từ công nghiệp đến dịch vụ. Hội đồng Chiến lược AI Quốc gia chịu trách nhiệm định hướng, xây dựng lộ trình phát triển và đảm bảo sự phối hợp giữa các bên liên quan.

Để đạt được các mục tiêu này, Nhật Bản cam kết mạnh mẽ về tài chính, với ngân sách hơn 2.000 tỷ Yên (khoảng 13,5 tỷ USD) đầu tư vào AI và ngành công nghiệp chip trong giai đoạn 2023–2025. Hợp tác công - tư đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai chiến lược này, khi chính phủ phối hợp với các tập đoàn lớn như SoftBank, Toyota, và NEC để phát triển và thương mại hóa các công nghệ AI tiên tiến. Sự kết hợp giữa chính sách hỗ trợ và đầu tư của doanh nghiệp đã thúc đẩy đáng kể sự phát triển của AI tại Nhật Bản.

2. Công nghệ và nghiên cứu AI

Nhật Bản là nơi phát triển nhiều công nghệ AI tiên tiến, đặc biệt là AI tạo sinh, hỗ trợ nhiều lĩnh vực như y tế, tài chính và phương tiện tự hành. Trong y tế, AI tạo sinh giúp mô phỏng và tối ưu hóa quy trình phát triển thuốc mới, rút ngắn thời gian và giảm chi phí nghiên cứu. Trong tài chính, AI được ứng dụng để phân tích dữ liệu thị trường, dự đoán xu hướng và tối ưu hóa danh mục đầu tư. Đối với phương tiện tự hành, AI đóng vai trò trung tâm trong việc phát triển các thuật toán xử lý dữ liệu thời gian thực từ cảm biến, hỗ trợ điều hướng an toàn và hiệu quả.

Nhật Bản sở hữu nhiều trung tâm nghiên cứu hàng đầu về AI. Siêu máy tính Fugaku, được phát triển bởi RIKEN và Fujitsu, là một trong những siêu máy tính mạnh nhất thế giới, được sử dụng để nghiên cứu AI, phân tích dữ liệu lớn, và mô phỏng các mô hình phức tạp. Trung tâm AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI) cung cấp hạ tầng đám mây hiệu năng cao để hỗ trợ các doanh nghiệp và viện nghiên cứu triển khai các ứng dụng AI. Ngoài ra, Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Nhật Bản (AIST) tập trung phát triển các ứng dụng AI trong sản xuất và đời sống, đóng góp tích cực vào sự phát triển công nghệ của quốc gia.

3. Ứng dụng AI trong đời sống và kinh tế

Về lĩnh vực giáo dục, AI được ứng dụng để phát triển hệ thống học tập cá nhân hóa, cho phép học sinh học theo tốc độ và cách thức phù hợp nhất với họ. Các nền tảng học tập sử dụng AI để phân tích điểm mạnh, điểm yếu của từng học sinh, từ đó điều chỉnh nội dung giảng dạy.

Trong lĩnh vực tài chính, Ngành ngân hàng Nhật Bản sử dụng AI để cung cấp các dịch vụ tài chính thông minh, bao gồm quản lý tài sản, phát hiện gian lận, và tư vấn tài chính tự động. AI không chỉ nâng cao trải nghiệm khách hàng mà còn giảm thiểu rủi ro vận hành và tối ưu hóa hiệu quả.

Trong lĩnh vực nông nghiệp, AI hỗ trợ tối ưu hóa sản xuất nông nghiệp thông qua việc dự đoán thời tiết, quản lý dịch hại và tự động hóa quy trình chăm sóc cây trồng. Robot nông nghiệp sử dụng AI đã giúp tăng năng suất và giảm thiểu lao động tay chân trong nhiều trang trại tại Nhật Bản.

Ngoài ba lĩnh vực trên, AI còn được ứng dụng trong giao thông, y tế từ xa và các dịch vụ công, đóng góp mạnh mẽ vào việc nâng cao chất lượng cuộc sống và phát triển bền vững.

4. Đạo đức và quy định

Nhật Bản chú trọng đến các nguyên tắc đạo đức trong phát triển và ứng dụng AI, đảm bảo rằng công nghệ này được phát triển một cách có trách nhiệm và luôn lấy con người làm trung tâm. Chính phủ đã xây dựng một khung pháp lý linh hoạt, hỗ trợ đổi mới nhưng vẫn đảm bảo quyền riêng tư và an ninh dữ liệu.

Ngoài ra, Nhật Bản tích cực tham gia hợp tác quốc tế, cùng với các tổ chức toàn cầu xây dựng các tiêu chuẩn và quy định chung về AI, từ đó đảm bảo sự phát triển bền vững và an toàn của công nghệ này.

V. Trung tâm giám sát điều hành thông minh tại Nhật Bản

1. Công nghệ sử dụng

Trung tâm giám sát điều hành thông minh (IOC) tại Nhật Bản áp dụng các công nghệ tiên tiến để quản lý và điều hành hiệu quả các hoạt động đô thị. Trí tuệ nhân tạo (AI) được sử dụng để phân tích dữ liệu thời gian thực và đưa ra dự đoán chính xác, hỗ trợ ra quyết định tự động trong các lĩnh vực như quản lý giao thông và đảm bảo an ninh công cộng. AI giúp nhận diện các vấn đề tiềm ẩn và kích hoạt phản ứng phù hợp, giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả vận hành.

Dữ liệu lớn (Big Data) đóng vai trò tích hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau như cảm biến IoT, camera an ninh và các thiết bị thông minh. Việc phân tích Big Data không chỉ giúp tổng hợp bức tranh toàn cảnh về hoạt động đô thị mà còn hỗ trợ phát hiện các xu hướng và điểm bất thường.

Internet vạn vật (IoT) là thành phần cốt lõi, kết nối các cảm biến thông minh để giám sát cơ sở hạ tầng và môi trường đô thị. Các thiết bị IoT cung cấp dữ liệu chi tiết về trạng thái hoạt động của giao thông, năng lượng, và điều kiện môi trường, từ đó nâng cao khả năng phản ứng kịp thời và hiệu quả.

2. Hiệu quả và lợi ích

Trung tâm giám sát thông minh tại Nhật Bản mang lại nhiều lợi ích vượt trội trong quản lý đô thị. Quản lý thời gian thực giúp các cơ quan chức năng nhanh chóng phát hiện và xử lý sự cố, từ tắc nghẽn giao thông đến sự cố kỹ thuật trong cơ sở hạ tầng. Điều này không chỉ giảm thiểu tác động tiêu cực đến người dân mà còn tối ưu hóa tài nguyên công.

Hệ thống tích hợp công nghệ giúp tăng cường an ninh đô thị. Các camera giám sát thông minh và AI nhận diện hình ảnh được sử dụng để phát hiện các hành vi bất thường, hỗ trợ ngăn ngừa tội phạm và đảm bảo an toàn công cộng. Một số thành phố lớn như Tokyo đã triển khai các hệ thống này để giám sát các khu vực đông đúc và sự kiện lớn, đảm bảo sự ổn định xã hội.

Chất lượng sống của người dân cũng được cải thiện đáng kể thông qua các dịch vụ công nghệ thông minh. Các hệ thống giao thông tự động hóa giảm thiểu ùn tắc, tiết kiệm thời gian di chuyển. Đồng thời, các hệ thống giám sát môi trường đảm bảo nguồn năng lượng được phân phối hiệu quả, giảm ô nhiễm và nâng cao sức khỏe cộng đồng.

3. Ứng dụng thực tế

IOC tại Nhật Bản được triển khai trong nhiều lĩnh vực thực tiễn, tạo ra tác động đáng kể. Trong quản lý thiên tai, các hệ thống giám sát thời gian thực sử dụng AI và IoT để phát hiện sớm động đất, lũ lụt và các rủi ro tự nhiên khác, giúp chính quyền địa phương phản ứng kịp thời và giảm thiểu thiệt hại.

Trong giao thông, hệ thống tín hiệu thông minh và camera giám sát hỗ trợ điều hướng giao thông, cải thiện an toàn và giảm tai nạn. Trong quy hoạch đô thị, IOC tích hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau để hỗ trợ ra quyết định, từ đó xây dựng các thành phố thông minh, hiệu quả và bền vững hơn.

VI. Kết luận và khuyến nghị

Nhật Bản đã chứng minh sự thành công trong việc kết hợp giữa công nghệ hiện đại và quản lý hiệu quả để giải quyết các thách thức xã hội, từ dân số già hóa đến áp lực phát triển đô thị. Các bài học quan trọng bao gồm: xây dựng chiến lược chuyển đổi số và trí tuệ nhân tạo (AI) toàn diện, đầu tư mạnh mẽ vào cơ sở hạ tầng kỹ thuật số như 5G, IoT và Big Data, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho hợp tác công - tư trong việc triển khai các công nghệ mới. Ngoài ra, Nhật Bản cũng tập trung vào các nguyên tắc đạo đức và khung pháp lý linh hoạt để đảm bảo sự phát triển bền vững và lấy con người làm trung tâm.

Việt Nam có thể học hỏi kinh nghiệm từ Nhật Bản để đẩy nhanh tiến trình chuyển đổi số và ứng dụng AI. Cần xây dựng một chiến lược dài hạn với trọng tâm phát triển nguồn nhân lực số, tạo điều kiện thuận lợi cho hợp tác công - tư và đầu tư mạnh mẽ vào hạ tầng kỹ thuật số như 5G, IoT. Đồng thời, Việt Nam nên thiết lập các trung tâm giám sát thông minh tại các thành phố lớn để nâng cao năng lực quản lý đô thị và chất lượng sống cho người dân. Cuối cùng, cần đặc biệt chú trọng vào việc xây dựng khung pháp lý phù hợp và đảm bảo quyền riêng tư dữ liệu trong kỷ nguyên số.

Lê Hà Trang - Văn phòng Cục

Tài liệu tham khảo

1. Hội đồng Chiến lược AI Quốc gia Nhật Bản. Chiến lược phát triển công nghệ trí tuệ nhân tạo. https://inas.vass.gov.vn/1215-chien-luoc-phat-trien-cong-nghe-tri-tue-nhan-tao-cua-nhat-ban-hien-nay.html

2. Nhật Bản đầu tư hơn 13 tỷ USD vào ngành chip và trí tuệ nhân tạo. https://vista.gov.vn/vi/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/nhat-ban-dau-tu-hon-13-ty-usd-vao-nganh-chip-va-tri-tue-nhan-tao-buoc-di-chien-luoc-de-tang-cuong-tu-chu-cong-nghe-10164.html

3. AI trong giao thông thông minh tại Nhật Bản. https://bkaii.com.vn/tin-tuc/1219-giai-phap-nang-cao-an-toan-duong-bo-tai-nhat-ban-voi-he-thong-ho-tro-ai-su-dung-air-030-hang-advantech

4. Vai trò của các trung tâm giám sát thông minh trong quản lý đô thị tại Nhật Bản. https://fptshop.com.vn/tin-tuc/danh-gia/ioc-la-gi-174454

5. Hệ thống tín hiệu giao thông thông minh và AI giảm tai nạn giao thông tại Nhật Bản. https://luci.vn/giao-thong-thong-minh-la-gi-giai-phap-hieu-qua-cho-cac-thanh-pho-lon

6. Tác động của Big Data và AI trong quản lý đô thị Nhật Bản. https://tuoitre.vn/nhat-dua-ai-vao-nhieu-linh-vuc-cuoc-song-20230421221456453.htm

7. Ministry of Internal Affairs and Communications (MIC), Japan. White Paper on Information and Communications in Japan. https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/eng/WP2021/2021-index.html

8. OECD. Digital Government Review of Japan: Towards a Data-Driven Public Sector. https://www.oecd.org/gov/digital-government-review-of-japan-9789264313924-en.htm

9. World Economic Forum. Japan's Society 5.0: Going Beyond Industry 4.0. https://www.weforum.org/agenda/2019/01/japan-s-society-5-0-going-beyond-industry-4-0/

10. Accenture. Accelerating Digital Transformation in Japan. https://www.accenture.com/jp-en/insights/digital/accelerating-digital-transformation-japan

12. Japan External Trade Organization (JETRO). Investing in the AI Sector in Japan. https://www.jetro.go.jp/en/invest/sector/ai.html