Studenten wenden KI an, um ein Müllklassifizierungsmodell zu entwerfen

TPO – Zwei Achtklässler der Nguyen Sieu Sekundar- und Oberschule haben mithilfe von KI-Technologie eine Müllsortiermaschine entwickelt, die beim Wissenschafts- und Technologiewettbewerb auf Bezirksebene den ersten Preis gewann und nun auf Stadtebene weiter antreten wird.

Das Müllsortiermaschinenmodell von Tran Khai Tuan und Nguyen Thanh Vinh aus der Klasse 8IG1 SO wurde während des STEAM-Festivals in einer Ecke des Schulhofs aufgestellt. Die faszinierende Funktionsweise der Halbleiterchips weckte die Neugier vieler Schüler, die das Modell ausprobierten.

Tran Khai Tuan, ein Schüler der Klasse 8IG1 SO, erklärte den Gästen und Freunden die Funktionsweise der Müllsortiermaschine. Zunächst wird der Müll auf ein mit Sensoren ausgestattetes Förderband gegeben. Sobald Müll erkannt wird, stoppt das Förderband, sodass eine Kamera Bilder aufnehmen und diese zur Klassifizierung an das KI-Modell senden kann. Dieses Modell sendet dann Signale an die Platine. Am Förderband befinden sich Hebel, mit denen der Müll in verschiedene Kategorien wie Karton, Glas, Metall und andere Abfallarten sortiert werden kann.

„Die Einleitung ist lang, aber der gesamte Prozess ist sehr schnell und prägnant und dauert nur 2-3 Sekunden“, sagte Tuan.

Tran Khai Tuan und Nguyen Thanh Vinh zeigen Ihnen, wie man Müll sortiert.

Tuan und Vinh sind beide Schüler mit einer Leidenschaft für Naturwissenschaften und Technik. Sie begannen sich in der sechsten Klasse mit KI zu beschäftigen und hatten die Idee, ein Produkt für einen Wettbewerb zu entwickeln. Deshalb begannen sie im Sommer 2024, sich intensiver mit diesem Gebiet auseinanderzusetzen.

Zu Beginn des Schuljahres 2024/25 begannen zwei Schüler unter der Anleitung ihres Mathematiklehrers Nguyen Van Ninh, das Modell zu erforschen und zu testen. Nach drei Monaten war das Produkt fertiggestellt und verfügte über extrem schnelle Funktionen zur Müllerkennung und -klassifizierung.

Tuan erklärte, die Idee zur Entwicklung einer Abfallsortiermaschine sei aus der Tatsache entstanden, dass Vietnam zwar große Mengen an recycelbarem Abfall produziere, dieser aber häufig einfach in die Umwelt geworfen werde. Der praktische Einsatz einer solchen Maschine würde die Abfallressourcen optimal nutzen und die Umwelt schonen.

Die größte Herausforderung des Projekts für die beiden Studenten bestand darin, ein KI-Modell zu entwickeln, das mit der Platine verbunden werden konnte, um das Förderband zu steuern. Sie mussten zahlreiche Dokumente lesen und die Arbeit in mehrere Abschnitte unterteilen. Nach Fertigstellung des Produkts beteiligten sie sich beide an der Trainingsphase der KI, um eine optimale Erkennungsgenauigkeit zu erzielen. Sie sammelten und verarbeiteten etwa 15.000 bis 20.000 verschiedene Bilder aus dem Internet und realen Fotos, um das Modell für die Erkennung verschiedener Abfallarten zu trainieren.

Obwohl die beiden Studenten von der hohen praktischen Anwendbarkeit ihres ersten wissenschaftlich-technischen Forschungsprodukts überzeugt sind – es kann in Wohnanlagen, Büros und Schulen zur Mülltrennung eingesetzt werden –, gaben sie an, die Leiterplatte weiter zu erforschen und zu verbessern, um den Prozess der Müllverarbeitung und -sortierung weiter zu beschleunigen. Die Maschine wird derzeit elektrisch betrieben; die beiden hoffen jedoch, dass sie zukünftig auf Solarenergie oder andere Energiequellen umgestellt werden kann.

Ermutigen Sie die Schüler frühzeitig

Herr Nguyen Van Ninh, Mathematiklehrer und Mentor der beiden Schüler bei der Projektarbeit, berichtete, dass die Beiträge der Achtklässler im Wissenschafts- und Technologiewettbewerb recht innovativ waren, insbesondere im Bereich der KI-Technologie. Dies sei eine große Herausforderung gewesen, doch dank ihres Eifers, ihrer Leidenschaft und ihrer Entschlossenheit hätten sie es geschafft. Von den ersten Schritten an lasen die Schüler Dokumente, übten und gewannen nach und nach an Sicherheit im Umgang mit Dokumenten, der Fehlerbehebung und der Präsentation ihrer Ergebnisse.

Laut Herrn Ninh war es von Anfang an das Ziel von Lehrern und Schülern, ein Produkt zu entwickeln, das nicht nur konkurrenzfähig ist, sondern auch einen praktischen Nutzen für die Gemeinschaft und die Gesellschaft hat. Die Schüler mussten ihr erworbenes Wissen anwenden und die modernste Technologie, KI, nutzen, um ein neues Produkt zu entwickeln. Von da an benötigten Lehrer und Schüler etwa sechs Monate, um die Müllsammel- und Sortiermaschine fertigzustellen. Dank KI wird die Maschine dazu beitragen, Müll schnell und präzise zu sortieren.

Die Schüler veranstalten einen Wasserraketen-Schießwettbewerb.

Frau Nguyen Thi Minh Thuy, Schulleiterin der Nguyen-Sieu-Sekundar- und Oberschule (Hanoi), erklärte, dass wir im digitalen Zeitalter leben, in dem winzige Halbleiterchips die Welt verändern. Sie finden sich in allen Bereichen wieder, von Smartphones, Computern und Autos bis hin zu künstlicher Intelligenz, Medizin und der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Um die vietnamesische Jugendgeneration auf die Halbleiterindustrie vorzubereiten, müssen Schülerinnen und Schüler einer allgemeinbildenden Schule mit grundlegenden Fähigkeiten und Kenntnissen in Mathematik und Physik, Informationstechnologie und Programmierung sowie Fremdsprachen ausgestattet werden.

Laut Frau Thuy denkt man bei Halbleitertechnologie normalerweise an Studierende der Mathematik und Naturwissenschaften, da diese Bereiche hochqualifizierte Fachkräfte erfordern. Die Schule ist jedoch überzeugt, dass Schüler schon früh für das Lernen begeistert werden müssen, um Produkte entwickeln und erforschen zu können. Daher schult die Schule auch Lehrkräfte in Technologie und KI, damit diese die Schüler optimal anleiten können. Grundlegendes Wissen, Kreativität und technologische Kompetenz sind die Basis für eine erfolgreiche Zukunft in der Wirtschaft .

„Das ist auch der Grund, warum die Schule jedes Jahr im März anlässlich des Gründungsjubiläums der Jugendunion ein STEM-Festival veranstaltet, um bei den Schülern und der jungen Generation schon in der Schule den Wunsch zu wecken, die Welt zu erreichen“, sagte Frau Thuy.

Ha Linh