The Science and Applications Traceability Matrix

March 19, 2024

Science and Applications Traceability Matrix (SATM) là một phương pháp mới để quản lý một mission hiệu quả. Để quản lý một dự án phức tạp, nhiều lĩnh vực và đa ngành, mà mỗi mảng đều cần chuyên môn cao, thì việc kết hợp nhịp nhàng giữa các nhóm rất quan trọng. Ví dụ như dự án của mình sẽ có nhóm làm mô hình, nhóm thiết kế phần cứng, nhóm làm phần mềm, nhóm phân tích dữ liệu, nhóm đo đạc, nhóm quản lý, v.v., mỗi nhóm như thế có yêu cầu rất cao về science, measurement, instrument, system, data products, publications, etc. Ngoài ra thì sản phẩm cùng lúc cần đáp ứng được yêu cầu của nhóm khách hàng, nhà nước hay tư nhân, nữa.

SATM là một ma trận có thể cung cấp được a logical flow từ high level objectives cho tới requirements của từng parameters, để tất cả mọi người tham gia dự án đều có thể hiểu và nắm được thông tin chính xác nhất cho nhiệm vụ của nhóm họ. SATM cũng giúp dự án xây dựng được road map hiệu quả. NASA (cơ quan hàng không quốc gia Hoa Kỳ) là nơi đầu tiên ứng dụng SATM vào việc thiết kế tàu bay của họ. Cách đây khoảng hơn nửa năm, mình được tham gia một buổi họp mà trong đó các bác già bàn về việc xây dựng một cái tượng tự cho cái dự án (mission) mà mình cũng là thành viên. Lý do là trong dự án có một phần hợp tác với phòng thí nghiệm JPL của NASA để thiết kế cảm biến, và một số bác cũng có lịch sử làm việc nhiều với NASA.

Ngày đó mình nghe được thì chỉ trầm trồ thôi, vì thường đây là những task chỉ dành cho các bác già có nhiều kinh nghiệm. Tuy nhiên mình về và viết cái "trầm trồ" của mình cho mấy bác, bảo là mong muốn đc tham gia, chỉ để ngồi nghe và học thôi. Liều xin cái thế, may sao mấy bác thương tình và cho tham gia thật.

Thế mà sau 7 tháng làm việc cùng nhau xây dựng cái SATM, giờ mình lại có tên trong nhóm authors của SATM và đóng góp được khá nhiều. Hôm nay khoảng một nửa thành viên có mặt tại Adelaide để ngồi với nhau 3 ngày, cố gắng hoàn thành được cái version bản nháp đầu tiên của SATM.

Một ngày làm việc dài hơn 10 tiếng cãi nhau nảy lửa, nhưng rất productive. Cuối ngày thì cùng nhau ngồi ăn đồ Pháp tại một nhà hàng nhỏ xinh và nghe các bác kể về việc làm khoa học cách đây 20, 30 năm trước. Ngày mai lại một ngày nữa như vậy nữa. Good science, good people and good food. Cảm giác sướng nhất có lẽ vẫn là được học và làm cái gì đó hoàn toàn mới, và thú vị nữa.

P/s: Mong rằng tương lai sẽ có lúc kiến thức mình học được ở đây, như việc xây dựng cái SATM này, sẽ được dùng ở Việt Nam.

April 12th, 2023.

Tuần trước mình tham gia 3 ngày thảo luận với cả nhóm (hơn 40 người) về tiến độ dự án. Mỗi năm một lần thì toàn bộ mọi người sẽ tụ về một thành phố nào đó ở trong nước Úc để có thể gặp mặt nhau và cùng nhau cập nhật tiến độ cũng như đưa ra kế hoạch tương lai gần và xa cho dự án. Được ngồi nói chuyện trực tiếp với các bác “già” trong và ngoài ngành giúp mình học được rất nhiều thứ. Trong bài viết này mình muốn chia sẻ tới một cái kiến thức mới mình vừa học được mà mình thấy nó rất là ngầu, đó là Science and Applications Traceability Matrix (SATM), dịch tạm là bảng tra cứu liên hệ giữa khoa học và ứng dụng. Chuyện là cái dự án của mình làm có tới 4 nhiệm vụ bao gồm, 1) phát triển hệ thống cảm biến siêu phổ cho vệ tinh (mục tiêu là cung cấp hệ thống viễn thám siêu phổ dùng cho giám sát chất lượng nước), 2) phát triển hệ thống cảm biến quan trắc nước mặt, 3) phát triển hệ thống mô hình phân tích và dự báo chất lượng nước, và cuối cùng 4) phát triển một nền tảng kết nối (web và app) cho việc dự báo trên. Cả 4 nhiệm vụ này đều rất lớn, và phức tạp, đến từ nhiều mảng ngành khác nhau và cần sự tham gia của nhiều nhóm, cả trong và ngoài, từ nhiều địa điểm khác nhau (thậm chí là công nghệ từ nhiều nước khác nhau, ví dụ như nhóm 1) đang hợp tác rất nhiều với phòng thí nghiệm JPL của NASA ở Mỹ), và điều tối quan trọng để dự án có thể thành công đó là cả toàn bộ mọi người đều phải nhịp nhàng nói chuyện trao đổi với nhau. Ví dụ nhiệm vụ của mình là phát triển hệ thống mô hình phân tích và dự báo, thì mình phải biết được đầu vào của mô hình mình cần là gì, để các nhóm ở nhiệm vụ 1) và 2) có thể thiết kế các dụng cụ và thiết bị máy móc đo lường phù hợp, hay là đầu ra của mình là gì, để các bạn ở nhóm 4) có thể thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và thiết kế trang web phù hợp.

Và đây là lúc cái bảng tra cứu SATM trên có tác dụng rất lớn. Được phát triển bởi Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ — NASA và đang là một phần bắt buộc trong tất cả các đề xuất nhiệm vụ khoa học của NASA, SATM cung cấp một luồng logic từ các mục tiêu cấp cao này thông qua các mục tiêu nhiệm vụ, mục tiêu khoa học, mục tiêu đo lường, yêu cầu đo lường, yêu cầu thiết bị và yêu cầu về tàu vũ trụ và hệ thống đến sản phẩm dữ liệu và các bài báo sau này. Nó là tài liệu duy nhất cho thấy mối quan hệ giữa tất cả các yếu tố chính này và là tài liệu duy nhất cung cấp phạm vi cần thiết để thực hiện và tài liệu hóa các thương vụ cấp cao ảnh hưởng đến kết quả khoa học và thiết kế tổng thể.

Với mục tiêu như trên, khi bất kì ai đọc bảng SATM, thì có thể hiểu được từ mục tiêu cao nhất của dự án là gì, cho tới các mục tiêu chi tiết nhỏ hơn, và với mỗi mục tiêu đó sẽ cần tới những số liệu định tính nào, và không chỉ các nhóm thiết kế, kỹ sư có thể đọc vào đó thể phát triển sản phẩm đúng yêu cầu, mà với mục tiêu là hướng tới người sử dụng trong tương lai, nên tất cả mọi người từ nhiều ngành đều có thể đọc và hiểu được nhiệm vụ chi tiết của dự án.

Trong buổi họp mấy ngày đó, mình đã cung cấp các dữ liệu đầu vào mà mình cần cho các bài toán về chất lượng nước của mình, gồm các thông số về chất lượng nước và phạm vi mình cần các thiết bị cần đo cho các nhiệm vụ khác nhau, như nước sinh hoạt, nước uống, nước công nghiệp, nước nông nghiệp, nước sinh thái, v.v., từ đó bên phía các nhóm khác có thể biết được để từ đó thiết kế cảm biến của họ. Việc được trực tiếp thảo luận với nhiều nhóm và đóng góp ý kiến như trên giúp mình hiểu về cái dự án một cách toàn diện hơn và cũng sâu hơn rất nhiều.

Với mình đây là một mảnh kiến thức rất tuyệt vời mà mình có thể học được khi quản lý một dự án. Các bạn làm phòng nghiên cứu và phát triển sản phẩm ở các công ty thì có lẽ đã biết và làm việc với các tài liệu tương tự như SATM lâu rồi, nhưng với bản thân mình thì chỉ nghe đến chứ chưa có cơ hội trực tiếp để đóng góp mà làm ra một cái bao giờ. Trước kia, các dự án mình biết tới ở trong trường đại học thường là dự án nghiên cứu (research project), và mình không được biết tới cách để “nói chuyện” với nhiều nhóm khác nhau đến từ nhiều mảng khác nhau một cách đơn giản nhất, mà có thể ai cũng hiểu được, và cũng có thể nắm bắt được thông tin của nhau để cùng thực hiện, thiết kế dự án. Bây giờ, với SATM, mình hiểu được rằng trước khi muốn thực hiện một dự án lớn hay phức tạp, tất cả đều phải ngồi xuống để viết ra những điều đơn giản nhất và tập hợp cô đọng nó thành một cái tài liệu mà ai cũng đọc như vậy.

Tuy nhiên việc đơn giản hóa một dự án không hề “đơn giản” như vậy. Như Leonardo da Vinci từng nói “simplicity is the ultimate sophistication” (sự giản đơn là nét tinh tế tối thượng), việc ngồi xuống và bàn với nhau để đi đến được thống nhất không phải dễ khi mà mỗi người đến từ mỗi mảng nhóm ngành và kiến thức khác nhau, đó là lý do trong SATM có chữ “Traceability” — khả năng lần dấu vết, để cho dù đi đến cuối cùng, thì vẫn có thể lần ngược lại mà cơ động linh hoạt thích nghi cho phù hợp.

Giải thích rất đơn giản và tổng quát về SATM thì các bạn có thể tham khảo bài báo Science Traceability của James R. Weiss (2005), chỉ cần search trên Google là có thể tìm thấy.

Nói tóm lại là càng đi nhiều, càng thấy mình nhỏ bé, và càng phải học nhiều hơn. Happy learning!