Des lycéens utilisent l'IA pour inventer une ligne de tri des déchets

Appliquer les connaissances pour résoudre des problèmes pratiques

Le produit de Nguyen Thanh Vinh et Tran Khai Tuan a remporté le premier prix du concours de recherche scientifique du district de Cau Giay (Hanoï) et a été présenté et joué au festival STEAM organisé par l'école secondaire et le lycée Nguyen Sieu récemment.

Nguyen Thanh Vinh a expliqué que lorsque les déchets sont placés dans la chaîne, le capteur situé au-dessus détecte et prend une photo, puis l'envoie au modèle d'IA intégré au circuit imprimé. Cet outil les classe rapidement en fonction des déchets : papier et carton, verre, métal, plastique, etc. Ensuite, le racleur du tapis roulant les balaie automatiquement vers la poubelle correspondante. Le temps entre la réception du signal par le capteur et l'analyse et la classification des déchets par l'IA est d'environ 1 à 2 secondes.

À propos de la création de ce produit, Nguyen Thanh Vinh a déclaré : « Il y a environ un an, j'ai eu l'idée de construire un modèle pour classer les déchets ménagers recyclés. J'ai constaté que les déchets ménagers n'étaient pas classés et que les familles jetaient tous types de déchets dans la même poubelle. J'ai compris que cela gaspillait beaucoup de déchets recyclés, engendrait des difficultés de traitement et avait de graves conséquences sur l'environnement. L'été dernier, j'ai invité Tuan à étudier et à faire des recherches avec moi. En septembre 2024, nous avons commencé à construire le modèle sous la direction de notre professeur principal. »

Concrétiser cette idée a constitué un défi de taille pour Vinh et Tuan. Selon Tran Khai Tuan, le concept d'IA était relativement nouveau pour lui et il ne savait pas comment l'utiliser. À l'époque, Tuan ne savait pas non plus comment construire un modèle d'IA capable d'auto-apprendre et de contrôler la chaîne de tri des déchets selon l'idée de Vinh.

« Comment créer moi-même une ligne de production garantissant une gestion et un tri scientifiques, modernes et optimisés de nombreux déchets simultanément ? J'ai recherché et trouvé des technologies adaptées : circuits imprimés, puces, caméras, moteurs et matériaux bon marché adaptés à la fabrication », explique Tran Tuan Khai.

Nguyen Thanh Vinh, initiateur de cette idée et expert en IA, explique que la principale difficulté réside dans la collecte et le traitement des données. Il est nécessaire de constituer un ensemble de données suffisamment volumineux, garantissant une diversité d'environnements, de lumière et d'angles de prise de vue. De plus, l'intégration de l'IA au système matériel est essentielle. L'IA fonctionnant sur Raspberry Pi, mais nécessitant une communication avec Arduino pour contrôler les servomoteurs, il est essentiel d'optimiser la transmission des données entre les composants, garantissant une faible latence et une réactivité élevée.

Aux côtés de Vinh et Tuan, la famille les accompagne pour surmonter ces difficultés. Mme Mai Thi Thanh Oanh, mère de Nguyen Thanh Vinh, a déclaré : « Lorsque Vinh m'a présenté cette idée, j'ai également analysé les défis et la faisabilité du produit. Il a également évoqué la possibilité de trier les déchets avec des robots et l'IA. Mais j'ai appris que trier les déchets avec des robots coûte très cher et que l'IA est hors de portée d'un collégien. »

Cependant, en tant que personne travaillant dans le domaine des technologies, Mme Thanh Oanh comprend la nécessité de relever des défis pour obtenir le produit souhaité. Pour que son enfant réalise son rêve, elle l'a encouragé à le présenter à son professeur principal et à l'école.

« Sans le soutien des enseignants et de l'école, les enfants n'auraient pas pu réaliser ce projet. Leur professeur principal, en particulier, les a toujours guidés avec minutie et les a encouragés à surmonter les difficultés », a déclaré Mme Thanh Oanh.

Pour aider ses enfants à approfondir leurs connaissances en IA, Mme Thanh Oanh a également contacté des experts du domaine afin que Vinh et Tuan puissent approfondir leurs connaissances en optimisation de produits. Les pères de Vinh et Tuan ont tous deux apporté leur soutien en recherchant des ressources.

« Il était très difficile d'acheter des bandes transporteuses en PVC, car l'usine ne fabriquait que de grandes bandes transporteuses pour les grandes usines, et non pour les petites. Le père de Vinh s'est rendu à l'usine pour demander de l'aide et a ramené la bande transporteuse à la maison le soir même afin que son fils puisse terminer le produit à temps », se souvient Mme Thanh Oanh.

Outre la passion, le soutien familial et scolaire, les connaissances restent la base sur laquelle Vinh et Tuan se sont appuyés pour finaliser ce produit. Selon Nguyen Thanh Vinh, à l'école, nous suivons deux programmes intégrés : le programme du ministère de l'Éducation et de la Formation et le programme de Cambridge. Parallèlement, nous suivons un enseignement accéléré du IGCSE, notamment en informatique, afin d'acquérir les connaissances nécessaires à la création de ce produit.

Rêver d'une génération qui maîtrise l'IA

Au collège et au lycée, outre des élèves comme Vinh et Tuan, certains ont également remporté des médailles d'or lors de concours mondiaux de programmation. C'est le cas de Pham Ngoc An, élève de 6e année, qui a remporté avec brio la médaille d'or dans la catégorie Programmation aux Olympiades internationales STEM 2025 avec une note parfaite de 100/100.

Mme Nguyen Thi Minh Thuy, directrice du collège et lycée Nguyen Sieu, a déclaré : « Nous avons mis en œuvre le programme d'éducation STEAM très tôt, il y a près de dix ans, à l'occasion de festivals visant à susciter la passion des élèves. Il est temps pour l'école d'intégrer la technologie des semi-conducteurs à son programme, car l'IA et les puces à semi-conducteurs sont entrées dans nos vies et ont un impact économique mondial. L'école met constamment à jour ses technologies et prévoit d'introduire prochainement un programme de technologie des semi-conducteurs intégrant plusieurs matières. »

Alors que de nombreux lycées de Hanoi hésitent encore à introduire des programmes technologiques, certains établissements ont organisé des terrains de jeux dès la maternelle et l'école primaire, en passant par les jeux.

Selon Mme Minh Thuy, les enfants semblent jouer à un jeu, mais interagissent avec des robots pour leur confier des tâches et les commander. Dès l'âge préscolaire, des tournois sont organisés pour les enfants de 4 à 8 ans, et des élèves vietnamiens y participent. Plus ils grandissent, plus ils se passionnent pour la technologie. Lorsque l'IA se développe fortement, les enfants peuvent la comprendre et la maîtriser, sans se laisser guider par elle.

L'accès des élèves aux nouvelles technologies par le biais des langues étrangères est une méthode que l'école secondaire et secondaire Nguyen Sieu met en œuvre depuis de nombreuses années.

« L’anglais n’est pas seulement un outil de communication, mais les étudiants utilisent également l’anglais académique pour rechercher les documents les plus récents dans le monde », a déclaré Mme Minh Thuy.

Considérant que les enseignants sont essentiels pour passionner les élèves, quel que soit le domaine, Mme Nguyen Thi Minh Thuy a déclaré : « L’école forme non seulement les enseignants à améliorer leurs compétences professionnelles, mais aussi à enseigner l’anglais. Parallèlement, nous créons un vivier de jeunes enseignants compétents en technologie et en anglais pour accompagner une génération d’élèves dans leur apprentissage des sciences et des technologies, avec assurance, de manière systématique et rapide. »

Dans un esprit d'apprentissage continu, Mme Minh Thuy est convaincue que la technologie peut remplacer l'humain, mais pas l'intelligence émotionnelle. C'est ce dont les étudiants doivent être dotés pour maîtriser la technologie et diffuser des valeurs humanistes au sein de la communauté. À l'instar de Vinh et Tuan, ils utilisent l'IA pour créer des produits, mais surtout, leurs produits ont un sens pour la communauté et contribuent concrètement à la protection de l'environnement.

Selon le vice-ministre de l'Éducation et de la Formation, Pham Ngoc Thuong, pour moderniser l'éducation et d'autres domaines en général, il est nécessaire de réaliser des avancées scientifiques, technologiques et numériques. Le contexte actuel est propice à l'intégration de l'IA dans l'enseignement général, le Parti et l'État ayant mis en œuvre la Résolution 29 sur l'innovation fondamentale et globale dans l'éducation et, récemment, la Résolution 57 sur le développement scientifique et technologique. Il a également souligné : « L'essentiel est de se concentrer sur la formation des enseignants et des gestionnaires, en se concentrant sur les élèves. »

Le vice-ministre Pham Ngoc Thuong a chargé le Département de l'Éducation générale de conseiller pour une intégration plus rapide et plus poussée de l'IA dans les programmes scolaires, en commençant par les technologies de l'information et les technologies de l'information au niveau secondaire. Parallèlement, les Départements de l'Éducation et de la Formation doivent former et développer activement les enseignants à cet outil.

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