Středoškoláci používají umělou inteligenci k vynalezení linky na třídění odpadu

Aplikace znalostí k řešení praktických problémů

Výrobek Nguyen Thanh Vinha a Tran Khai Tuana získal první cenu ve vědeckovýzkumné soutěži okresu Cau Giay (Hanoj) a byl nedávno vystaven a představen na festivalu STEAM pořádaném střední a gymnáziem Nguyen Sieu.

Nguyen Thanh Vinh se o tomto modelu podělil s tím, že když se odpad vloží do řetězce, senzor nahoře ho detekuje a pořídí fotografii, kterou odešle do modelu s umělou inteligencí namontovaného na desce plošných spojů. Tento nástroj odpad rychle klasifikuje do jedné ze skupin: papír a karton, sklo, kov, plast a další odpad. Odtud stěrač na dopravním pásu automaticky smete odpad do příslušného koše. Doba od přijetí signálu senzorem k analýze a klasifikaci odpadu umělou inteligencí je pouze asi 1-2 sekundy.

Nguyen Thanh Vinh o zrodu tohoto produktu řekl: „Asi před rokem jsem začal s myšlenkou vytvořit model pro klasifikaci recyklovaného domovního odpadu. Vznikla z toho, že jsem viděl, že domovní odpad není klasifikován a rodiny hází všechny druhy odpadu do stejného koše. Zjistil jsem, že se tím plýtvá spoustou recyklovaného odpadu, což způsobuje potíže s nakládáním s odpady a zároveň to vážně ovlivňuje životní prostředí. Minulé léto jsem pozval Tuana, aby se mnou studoval a zkoumal. V září 2024 jsme začali model vytvářet pod vedením našeho třídního učitele.“

Pro Vinha a Tuana byla velká výzva, jak tuto myšlenku proměnit v realitu. Podle Tran Khai Tuana byl pro něj koncept umělé inteligence poměrně nový a nevěděl, jak ji používat. V té době Tuan také nevěděl, jak vytvořit model umělé inteligence, který by se dokázal sám učit a ovládat třídicí linku odpadu podle Vinhova nápadu.

„Jak si svépomocí postavit výrobní linku, abych zajistil vědeckou, moderní a optimalizovanou realitu při manipulaci a třídění mnoha odpadů současně. Provedl jsem výzkum a našel vhodnou technologii, desky plošných spojů, čipy, kamery a motory, levné materiály vhodné pro výrobu,“ sdělil Tran Tuan Khai.

Nguyen Thanh Vinh, tvůrce této myšlenky a znalec umělé inteligence, uvedl, že největším problémem je proces sběru a zpracování dat. Je nutné vytvořit dostatečně velkou datovou sadu, která zajistí rozmanitost prostředí, světla a úhlu snímání. Důležitá je také integrace umělé inteligence s hardwarovým systémem. Protože umělá inteligence běží na Raspberry Pi, ale pro ovládání servomotorů potřebuje komunikovat s Arduinem, je nutné optimalizovat přenos dat mezi komponentami a zajistit nízkou latenci a rychlou odezvu.

Rodina je spolu s Vinhem a Tuanem doprovází v překonávání těchto výzev. Paní Mai Thi Thanh Oanh, matka Nguyen Thanh Vinha, řekla: „Když mi Vinh představil tento nápad, analyzovala jsem také výzvy a proveditelnost produktu. A on také nadnesl otázku třídění odpadu pomocí robotů a umělé inteligence. Ale když jsem se dozvěděla, že třídění odpadu pomocí robotů je velmi drahé a umělá inteligence je mimo dosah žáka základní školy,“ řekla.

Nicméně, jako člověk pracující v oblasti technologií, paní Thanh Oanh chápe touhu překonávat výzvy, aby se dosáhlo požadovaného produktu. Aby paní Thanh Oanh pomohla splnit sen svého dítěte, povzbudila ho, aby ho předložilo třídnímu učiteli a škole.

„Bez podpory učitelů a školy by děti tento produkt nemohly dokončit. Zejména třídní učitel je vždy pečlivě vedl a povzbuzoval je k překonávání obtíží,“ řekla paní Thanh Oanh.

Aby paní Thanh Oanh pomohla svým dětem získat více znalostí o umělé inteligenci, spojila se také s odborníky v této oblasti, aby Vinh a Tuan mohli získat více znalostí o optimalizaci produktů. Otcové Vinh a Tuana je oba podporovali vyhledáváním materiálů.

„Bylo velmi obtížné koupit PVC dopravní pásy, protože výrobní závod vyráběl pouze velké dopravní pásy pro velké továrny, ne pro malé. Vinhův otec šel do výrobního závodu požádat o pomoc a ten večer přinesl dopravní pás domů, aby jeho syn mohl výrobek včas dokončit,“ vzpomínala paní Thanh Oanh.

Kromě vášně, podpory rodiny a školy jsou pro Vinha a Tuana stále základem pro dokončení produktu znalosti. Podle Nguyen Thanh Vinha se ve škole vyučujeme ve dvou integrovaných programech: v programu Ministerstva školství a odborné přípravy a v programu Cambridge. Zároveň se učíme zrychlené zkoušky IGCSE, včetně informatiky, abychom získali více základních znalostí pro tvorbu tohoto produktu.

Snění o generaci, která ovládne umělou inteligenci

Na střední a vysoké škole jsou kromě studentů jako Vinh a Tuan také studenti, kteří získali zlaté medaile na světových programátorských soutěžích. Jedním z nich je Pham Ngoc An, student třídy 6CI5, který s vynikajícím výsledkem získal zlatou medaili v kategorii Programování na Mezinárodní STEM olympiádě 2025 s perfektním skóre 100/100.

Paní Nguyen Thi Minh Thuy, ředitelka Střední a vysoké školy Nguyen Sieu, uvedla: „Vzdělávací program STEAM jsme začali zavádět velmi brzy, téměř před 10 lety, prostřednictvím festivalů, abychom inspirovali nadšení studentů. Je načase, aby škola začlenila polovodičové technologie do učebních osnov, protože umělá inteligence a polovodičové čipy vstoupily do našich životů, stejně jako globální ekonomický dopad. Škola neustále aktualizuje technologie a v budoucnu se očekává zavedení programu polovodičových technologií, který integruje předměty.“

Zatímco mnoho středních škol v Hanoji stále váhá se zaváděním technologických programů, existují školy, které mají organizovaná hřiště hned od mateřské a základní školy až po hry.

Podle paní Minh Thuy se zdá, že si děti hrají hru, ale interagují s roboty, kteří jim zadávají úkoly, ovládají je... Již od předškolního věku se po celém světě konají turnaje pro děti ve věku 4-8 let a účastní se jich i vietnamští studenti. Čím jsou starší, tím více se věnují technologiím. Když se umělá inteligence silně rozvíjí, děti ji dokážou pochopit a zvládnout, nenechají se umělou inteligencí vést.

Přístup studentů k novým technologiím prostřednictvím cizích jazyků je metoda, kterou Střední a vyšší odborná škola Nguyen Sieu zavádí již mnoho let.

„Angličtina není jen komunikačním nástrojem, studenti ji používají také k vyhledávání nejnovějších dokumentů ve světě,“ řekla paní Minh Thuy.

Paní Nguyen Thi Minh Thuy označila učitele za klíčový faktor pro to, aby studenti měli vášeň pro jakýkoli obor, a uvedla: „Škola nejen vzdělává učitele ke zlepšení jejich profesních dovedností, ale také vzdělává učitele v angličtině. Zároveň budujeme zdroj mladých učitelů se znalostmi v oblasti technologií a angličtiny, kteří vedou generaci studentů k sebevědomému přístupu k vědě a technologiím systematickým a rychlým způsobem.“

S duchem celoživotního vzdělávání věří paní Minh Thuy, že technologie mohou nahradit člověka, ale emoční inteligence nikoli, a že právě to studenti potřebují k ovládnutí technologií a šíření humanistických hodnot v komunitě. Stejně jako Vinh a Tuan nejenže používají umělou inteligenci k vytváření produktů, ale co je důležitější, jejich produkty mají pro komunitu smysl a v praxi chrání životní prostředí.

Podle náměstka ministra školství a odborné přípravy Pham Ngoc Thuonga je pro modernizaci vzdělávání a dalších oblastí obecně nezbytné dosáhnout průlomů prostřednictvím vědy, technologií a digitální transformace. Současný kontext je příznivý pro zavedení umělé inteligence do všeobecného vzdělávání, jelikož strana a stát provedly rezoluci č. 29 o zásadních a komplexních inovacích ve vzdělávání a nedávno rezoluci č. 57 o rozvoji vědy a techniky. Zároveň zdůraznil: „Klíčem je zaměřit se na vzdělávání učitelů a manažerů se zaměřením na studenty.“

Náměstek ministra Pham Ngoc Thuong pověřil ministerstvo všeobecného vzdělávání poradenstvím v oblasti rychlejší a silnější integrace umělé inteligence do učebních osnov, pravděpodobně nejprve v předmětech informační technologie a technologie na střední škole. Zároveň musí ministerstva školství a odborné přípravy proaktivně školit a rozvíjet učitele v používání tohoto nástroje.

Zdroj: https://baotintuc.vn/giao-duc/hoc-sinh-pho-thong-ung-dung-ai-sang-che-day-chuyen-phan-loai-rac-20250328151519733.htm