Estudiantes de secundaria aplican IA para inventar una línea de clasificación de basura

Aplicar el conocimiento para resolver problemas prácticos

El producto de Nguyen Thanh Vinh y Tran Khai Tuan ganó el primer premio en el concurso de investigación científica del distrito de Cau Giay (Hanoi), y fue exhibido y presentado en el Festival STEAM organizado recientemente por la Escuela Secundaria y Preparatoria Nguyen Sieu.

Al hablar sobre este modelo, Nguyen Thanh Vinh explicó que cuando se introduce la basura en la cadena, el sensor superior la detecta y toma una foto, enviándola al modelo de IA integrado en la placa de circuito. Esta herramienta clasifica rápidamente los residuos en uno de los siguientes grupos: papel y cartón, vidrio, metal, plástico y otros. A continuación, el cepillo de la cinta transportadora barre automáticamente la basura hacia el contenedor correspondiente. El tiempo transcurrido desde que el sensor recibe la señal hasta que la IA analiza y clasifica la basura es de tan solo 1 o 2 segundos.

Al hablar sobre el origen de este producto, Nguyen Thanh Vinh comentó: “Hace aproximadamente un año, se me ocurrió la idea de construir un modelo para clasificar los residuos domésticos reciclables. Esto surgió al observar que los residuos domésticos no se clasificaban; las familias tiraban todo tipo de basura en el mismo contenedor. Me di cuenta de que esto suponía un gran desperdicio de residuos reciclables, dificultaba el tratamiento de residuos y, además, afectaba gravemente al medio ambiente. El verano pasado, invité a Tuan a estudiar e investigar conmigo. En septiembre de 2024, comenzamos a construir el modelo con la ayuda de nuestro tutor”.

Convertir la idea en realidad representó un gran desafío para Vinh y Tuan. Según Tran Khai Tuan, el concepto de IA era bastante nuevo para él y desconocía su uso. En aquel entonces, Tuan tampoco sabía cómo construir un modelo de IA capaz de autoaprendizaje y autocontrol de la línea de clasificación de residuos, según la idea de Vinh.

“¿Cómo puedo crear una línea de producción por mi cuenta para garantizar un proceso científico, moderno y optimizado en el manejo y clasificación simultánea de muchos residuos? He investigado y encontrado tecnología adecuada, placas de circuitos, chips, cámaras y motores, y materiales económicos aptos para la fabricación”, compartió Tran Tuan Khai.

Como creador de esta idea y experto en IA, Nguyen Thanh Vinh afirmó que la mayor dificultad reside en el proceso de recopilación y procesamiento de datos. Es necesario crear un conjunto de datos suficientemente amplio que garantice la diversidad en cuanto a entorno, iluminación y ángulo de captura. Además, la integración de la IA con el sistema de hardware también es crucial. Dado que la IA se ejecuta en Raspberry Pi, pero necesita comunicarse con Arduino para controlar los servomotores, es necesario optimizar la transmisión de datos entre los componentes para garantizar una baja latencia y una respuesta rápida.

Junto con Vinh y Tuan, la familia los acompaña para superar estos desafíos. La Sra. Mai Thi Thanh Oanh, madre de Nguyen Thanh Vinh, comentó: “Cuando Vinh me presentó esta idea, analicé los desafíos y la viabilidad del producto. También mencionó la posibilidad de clasificar los residuos con robots e inteligencia artificial. Sin embargo, al enterarme de que la clasificación de residuos con robots es muy costosa y que la inteligencia artificial está fuera del alcance de un estudiante de secundaria, me di cuenta de que no era viable”.

Sin embargo, como profesional del sector tecnológico, la Sra. Thanh Oanh comprende el deseo de superar los retos para conseguir el producto deseado. Para ayudar a su hijo a cumplir su sueño, la Sra. Thanh Oanh lo animó a presentarlo a su tutor y a la escuela.

“Sin el apoyo de los profesores y de la escuela, los niños no habrían podido completar este proyecto. En especial, el tutor siempre los guió meticulosamente y los animó a superar las dificultades”, dijo la Sra. Thanh Oanh.

Para ayudar a sus hijos a adquirir más conocimientos sobre IA, la Sra. Thanh Oanh también contactó con expertos en este campo para que Vinh y Tuan pudieran profundizar en la optimización de productos. Los padres de Vinh y Tuan colaboraron en la búsqueda de materiales.

“Era muy difícil comprar cintas transportadoras de PVC porque la fábrica solo producía cintas grandes para grandes fábricas, no para pequeñas. El padre de Vinh fue a la fábrica a pedir ayuda y esa misma noche se llevó la cinta a casa para que su hijo pudiera terminar el producto a tiempo”, recordó la Sra. Thanh Oanh.

Además de la pasión y el apoyo de la familia y la escuela, el conocimiento sigue siendo fundamental para que Vinh y Tuan completen el producto. Según Nguyen Thanh Vinh, en la escuela estudian dos programas integrados: el Programa del Ministerio de Educación y Formación y el Programa Cambridge. Al mismo tiempo, reciben clases de IGCSE acelerado, que incluye informática, para ampliar sus conocimientos y ayudarlos a crear este producto.

Soñando con una generación que domine la IA

En la escuela secundaria, además de estudiantes como Vinh y Tuan, también hay alumnos que han ganado medallas de oro en competencias mundiales de programación. Es el caso de Pham Ngoc An, alumna de la clase 6CI5, quien obtuvo la medalla de oro en la categoría de Programación de la Olimpiada Internacional STEM 2025 con una puntuación perfecta de 100/100.

La Sra. Nguyen Thi Minh Thuy, directora del Instituto Nguyen Sieu, declaró: “Comenzamos a implementar el Programa de Educación STEAM hace casi 10 años, mediante festivales para inspirar la pasión de los estudiantes. Es hora de que el instituto incorpore la tecnología de semiconductores al currículo, dado que la IA y los chips semiconductores se han integrado a nuestras vidas, así como su impacto económico global. El instituto se mantiene a la vanguardia tecnológica y, en el futuro, se espera introducir un programa de tecnología de semiconductores que integre las distintas asignaturas”.

Si bien muchas escuelas secundarias de Hanoi todavía se muestran reticentes a introducir programas tecnológicos, hay escuelas que han organizado patios de recreo desde el jardín de infancia y la escuela primaria a través de juegos.

Según Minh Thuy, los niños parecen estar jugando, pero en realidad interactúan con robots para asignarles tareas y darles órdenes. Desde la edad preescolar, en todo el mundo se celebran torneos para niños de 4 a 8 años, y estudiantes vietnamitas han participado. Cuanto mayores son, mayor es su interés por la tecnología. Cuando la IA se desarrolle plenamente, los niños podrán comprenderla y dominarla, en lugar de dejarse guiar por ella.

El acceso de los estudiantes a las nuevas tecnologías a través de idiomas extranjeros es un método que la escuela secundaria y preparatoria Nguyen Sieu ha implementado durante muchos años.

“El inglés no es solo una herramienta de comunicación, sino que los estudiantes también utilizan el inglés académico para buscar los documentos más recientes del mundo”, afirmó Minh Thuy.

Al identificar a los docentes como el factor clave para que los estudiantes desarrollen pasión por cualquier campo, la Sra. Nguyen Thi Minh Thuy afirmó: "La escuela no solo capacita a los docentes para mejorar sus habilidades profesionales, sino que también los capacita en inglés. Al mismo tiempo, formamos una cantera de jóvenes docentes con habilidades en tecnología e inglés para guiar a una generación de estudiantes a abordar la ciencia y la tecnología con confianza, de manera sistemática y ágil".

Con un espíritu de aprendizaje permanente, Minh Thuy cree que la tecnología puede reemplazar a los humanos, pero la inteligencia emocional no, y que es precisamente lo que los estudiantes necesitan para dominar la tecnología y difundir valores humanísticos en la comunidad. Al igual que Vinh y Tuan, no solo aplican la IA para crear productos, sino que, aún más importante, sus productos tienen un significado para la comunidad y protegen el medio ambiente de forma práctica.

Según el viceministro de Educación y Formación, Pham Ngoc Thuong, para modernizar la educación y otros ámbitos en general, es necesario lograr avances significativos mediante la ciencia, la tecnología y la transformación digital. El contexto actual es favorable para la integración de la IA en la educación general, dado que el Partido y el Estado han implementado la Resolución 29 sobre innovación fundamental e integral en la educación y, recientemente, la Resolución 57 sobre desarrollo científico y tecnológico. Asimismo, enfatizó: «La clave reside en la formación de docentes y directivos, con especial atención al alumnado».

El viceministro Pham Ngoc Thuong ha encomendado al Departamento de Educación General la tarea de asesorar sobre la integración más rápida y sólida de la IA en el currículo, posiblemente comenzando en las asignaturas de Tecnologías de la Información y la Comunicación en la educación secundaria. Asimismo, los Ministerios de Educación y Formación deben capacitar y formar proactivamente al profesorado en el uso de esta herramienta.

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