دانش‌آموزان از هوش مصنوعی برای طراحی یک مدل طبقه‌بندی زباله استفاده می‌کنند

دو دانش‌آموز کلاس هشتم از دبیرستان‌های نگوین سیو با استفاده از فناوری هوش مصنوعی، یک دستگاه تفکیک زباله ساختند که در مسابقات علم و فناوری در سطح منطقه، جایزه اول را کسب کرد و به رقابت در سطح شهر ادامه خواهد داد.

مدل دستگاه تفکیک زباله تران خای توان و نگوین تان وین، کلاس هشتم IG1 SO، در طول برنامه جشنواره STEAM در گوشه حیاط مدرسه قرار داده شد. قدرت جادویی تراشه‌های نیمه‌هادی کنجکاوی بسیاری از دانش‌آموزانی را که آن را امتحان می‌کردند، جلب کرد.

تران خای توان، دانش‌آموز کلاس هشتم IG1 SO، اصول کار دستگاه تفکیک زباله را به مهمانان و دوستان معرفی کرد. ابتدا زباله‌ها روی یک تسمه نقاله مجهز به حسگر قرار می‌گیرند. هنگامی که زباله شناسایی می‌شود، تسمه نقاله متوقف می‌شود تا دوربین بتواند عکس بگیرد و تصاویر را برای طبقه‌بندی به مدل هوش مصنوعی ارسال کند تا سیگنال‌ها به برد مدار منتقل شوند. روی تسمه نقاله، اهرم‌هایی برای طبقه‌بندی زباله‌ها به انواعی مانند: مقوا، شیشه، فلز و سایر انواع زباله وجود دارد.

توآن گفت: «مقدمه طولانی است، اما کل فرآیند خیلی سریع و مختصر و فقط در عرض ۲-۳ ثانیه انجام می‌شود.»

تران خای توان و نگوین تان وین نحوه طبقه‌بندی زباله را به شما معرفی می‌کنند.

توان و وین هر دو دانش‌آموزانی هستند که عاشق علم و فناوری هستند. آنها از کلاس ششم شروع به یادگیری هوش مصنوعی کردند و ایده ساخت محصولی برای مسابقه را داشتند، بنابراین در تابستان 2024 شروع به یادگیری در مورد این حوزه کردند.

در آغاز سال تحصیلی 2024-2025، دو دانش‌آموز پسر تحت راهنمایی معلم ریاضی، نگوین ون نین، شروع به بررسی و آزمایش مدل کردند. پس از 3 ماه، محصول با ویژگی‌های تشخیص و طبقه‌بندی بسیار سریع زباله تکمیل شد.

توآن گفت ایده تحقیق در مورد دستگاه تفکیک زباله از این واقعیت ناشی شد که ویتنام زباله‌های قابل بازیافت زیادی دارد، اما مردم اغلب عادت دارند آنها را مستقیماً به محیط زیست بیندازند. اگر یک دستگاه تفکیک زباله به صورت عملی به کار گرفته شود، از منابع زباله نهایت استفاده را خواهد برد و از محیط زیست محافظت خواهد کرد.

در طول پروژه، سخت‌ترین و چالش‌برانگیزترین مسئله برای این دو دانشجو، ساخت یک مدل هوش مصنوعی بود که بتواند به برد مدار متصل شود تا تسمه نقاله را کنترل کند. آنها مجبور بودند اسناد زیادی را بخوانند و کار را به مراحل مختلف تقسیم کنند. پس از تکمیل محصول، هر دو در مرحله آموزش هوش مصنوعی شرکت کردند تا به بالاترین دقت تشخیص دست یابند. آنها حدود ۱۵۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ تصویر مختلف را از اینترنت و عکس‌های واقعی جمع‌آوری و پردازش کردند تا آنها را برای تشخیص انواع مختلف زباله آموزش دهند.

اگرچه این دو دانشجوی پسر مطمئن هستند که اولین محصول تحقیقاتی علمی و فنی آنها کاربردهای عملی بالایی دارد و می‌تواند در مجتمع‌های مسکونی، ادارات و مدارس برای کمک به طبقه‌بندی زباله‌ها قرار گیرد، اما گفتند که به تحقیق و بهبود برد مدار ادامه خواهند داد تا روند پردازش و طبقه‌بندی زباله را کوتاه‌تر کنند. علاوه بر این، این دستگاه در حال حاضر با برق کار می‌کند و آنها امیدوارند که در آینده بتوان آن را با انرژی خورشیدی یا سایر منابع انرژی جایگزین کرد.

دانش‌آموزان را از همان ابتدا تشویق کنید

آقای نگوین ون نین، معلم ریاضی که از روزهای اولیه دو دانش‌آموز را در تحقیق این پروژه راهنمایی می‌کرد، اظهار داشت که محصولات دانش‌آموزان کلاس هشتم در مسابقه علم و فناوری کاملاً جدید بودند، به خصوص در زمینه فناوری هوش مصنوعی که بسیار دشوار بود، اما با اشتیاق، شور و اراده خود توانستند این کار را انجام دهند. از مراحل اولیه، دانش‌آموزان اسناد را خواندند، تمرین کردند و به تدریج در جستجوی فعال اسناد، مدیریت خطاها و ارائه ... اعتماد به نفس پیدا کردند.

به گفته آقای نین، از همان ابتدا، معلم و دانش‌آموزان می‌خواستند محصولی داشته باشند که نه تنها رقابت کند، بلکه برای جامعه و اجتماع نیز معنادار و ارزشمند باشد. دانش‌آموزان مجبور بودند از دانش یکپارچه‌ای که آموخته بودند و بهینه‌ترین فناوری امروز، یعنی هوش مصنوعی، برای ایجاد یک محصول جدید استفاده کنند. از آنجا، حدود ۶ ماه طول کشید تا معلم و دانش‌آموزان دستگاه جمع‌آوری و دسته‌بندی زباله را تکمیل کنند. با استفاده از هوش مصنوعی، این دستگاه به دسته‌بندی سریع و دقیق زباله‌ها کمک خواهد کرد.

دانش‌آموزان مسابقه پرتاب موشک آبی برگزار کردند.

خانم نگوین تی مین توی، مدیر دبیرستان نگوین سیو (هانوی) گفت که ما در عصر دیجیتال زندگی می‌کنیم، عصری که در آن تراشه‌های نیمه‌هادی کوچک در حال تغییر جهان هستند. آنها در هر زمینه‌ای، از تلفن‌های هوشمند، رایانه‌ها، اتومبیل‌ها گرفته تا هوش مصنوعی، پزشکی و صنعت هوافضا، ظاهر می‌شوند.

برای یک مدرسه عمومی، برای هدایت نسل جوان ویتنامی به سمت صنعت نیمه‌هادی، دانش‌آموزان باید به مهارت‌ها و دانش پایه در ریاضیات و فیزیک؛ فناوری اطلاعات و برنامه‌نویسی؛ و زبان‌های خارجی مجهز شوند.

به گفته خانم توی، معمولاً وقتی در مورد فناوری نیمه‌هادی صحبت می‌کنیم، باید در مورد دانش‌آموزانی صحبت کنیم که در رشته ریاضی و علوم طبیعی تحصیل می‌کنند، که این امر به افراد خوبی برای انجام آن نیاز دارد. با این حال، مدرسه معتقد است که دانش‌آموزان باید از سنین پایین به اشتیاق و یادگیری تشویق شوند تا بتوانند محصولات را کشف و خلق کنند. در شرایط فعلی، این مدرسه همچنین معلمان را در زمینه فناوری و هوش مصنوعی آموزش می‌دهد تا به درستی درک کنند و از این طریق بتوانند دانش‌آموزان را راهنمایی کنند. داشتن دانش پایه، خلاق بودن و تسلط بر فناوری در آینده، به تسلط بر اقتصاد منجر خواهد شد.

خانم توی گفت: «به همین دلیل است که هر ساله، در ماه مارس، برای جشن سالگرد تأسیس اتحادیه جوانان، مدرسه جشنواره‌ای در حوزه‌های STEM برگزار می‌کند و اشتیاق دانش‌آموزان و نسل جوان را برای رسیدن به جهانیان، درست در مدرسه، برمی‌انگیزد.»

ها لینه