Des étudiants utilisent l'IA pour concevoir un modèle de classification des déchets

TPO - Deux élèves de 8e année du lycée Nguyen Sieu ont utilisé la technologie de l'IA pour créer une machine de tri des déchets qui a remporté le premier prix du concours scientifique et technologique de district et qui continuera à concourir au niveau de la ville.

La maquette de machine de tri des déchets conçue par Tran Khai Tuan et Nguyen Thanh Vinh, élèves de la classe 8IG1 SO, a été installée dans un coin de la cour de récréation lors du festival STEAM. La puissance fascinante des puces semi-conductrices a suscité la curiosité de nombreux élèves qui l'ont testée.

Tran Khai Tuan, élève de la classe 8IG1 SO, a présenté aux invités et amis le principe de fonctionnement de la machine de tri des déchets. Tout d'abord, les déchets sont placés sur un tapis roulant équipé de capteurs. Lorsqu'un déchet est détecté, le tapis s'arrête afin qu'une caméra puisse prendre des photos et les envoyer à un modèle d'intelligence artificielle pour classification. Ce dernier transmet ensuite des signaux à la carte électronique. Des leviers situés sur le tapis roulant permettent de trier les déchets par catégorie : carton, verre, métal, etc.

« L’introduction est longue, mais l’ensemble du processus est très rapide et concis, en seulement 2 à 3 secondes », a déclaré Tuan.

Tran Khai Tuan et Nguyen Thanh Vinh vous expliquent comment trier les déchets.

Tuan et Vinh sont tous deux des étudiants passionnés de sciences et de technologies. Ils ont commencé à s'intéresser à l'IA en sixième et ont eu l'idée de créer un produit pour un concours ; c'est ainsi qu'à l'été 2024, ils ont commencé à se former dans ce domaine.

Au début de l'année scolaire 2024-2025, deux élèves ont commencé à explorer et à tester le modèle sous la direction de leur professeur de mathématiques, Nguyen Van Ninh. Après trois mois, le produit, doté de fonctionnalités de reconnaissance et de classification des déchets extrêmement rapides, a été finalisé.

Tuan a expliqué que l'idée de développer une machine de tri des déchets est née du constat que le Vietnam produit beaucoup de déchets recyclables, mais que la population a souvent l'habitude de les jeter directement dans la nature. La mise en service d'une telle machine permettrait d'optimiser la valorisation des déchets et de protéger l'environnement.

Durant le projet, le défi le plus complexe pour les deux étudiants a été de concevoir un modèle d'IA capable de se connecter à la carte électronique pour contrôler le convoyeur. Ils ont dû consulter de nombreux documents et décomposer le travail en étapes. Une fois le produit finalisé, ils ont participé à la phase d'entraînement de l'IA afin d'optimiser la précision de la reconnaissance. Ils ont collecté et traité entre 15 000 et 20 000 images différentes, issues d'Internet et de photographies réelles, pour entraîner le modèle à reconnaître différents types de déchets.

Bien que convaincus du potentiel pratique de leur premier produit de recherche scientifique et technique, qui pourrait être installé dans les résidences, les bureaux et les écoles pour faciliter le tri des déchets, les deux étudiants ont déclaré qu'ils poursuivraient leurs recherches et amélioreraient le circuit imprimé afin de raccourcir encore le processus de traitement et de tri. De plus, la machine fonctionne actuellement à l'électricité et ils espèrent qu'à l'avenir, elle pourra être alimentée par l'énergie solaire ou d'autres sources d'énergie.

Encourager les élèves tôt

M. Nguyen Van Ninh, professeur de mathématiques qui a également accompagné les deux élèves dans leurs recherches dès le début du projet, a expliqué que les travaux présentés par les élèves de 4e au concours de sciences et technologies étaient novateurs, notamment dans le domaine de l'intelligence artificielle, un sujet complexe. Cependant, grâce à leur enthousiasme, leur passion et leur détermination, ils ont réussi. À partir des bases, les élèves ont lu des documents, se sont entraînés et ont progressivement acquis de l'assurance dans la recherche documentaire, la gestion des erreurs et la présentation de leurs travaux.

Selon M. Ninh, dès le départ, l'enseignant et les élèves souhaitaient créer un produit non seulement compétitif, mais aussi utile et concret pour la communauté et la société. Les élèves ont dû mettre à profit leurs connaissances et utiliser l'intelligence artificielle, la technologie la plus performante actuellement disponible, pour concevoir ce nouveau produit. Il leur a fallu environ six mois pour finaliser la machine de collecte et de tri des déchets. Grâce à l'intelligence artificielle, cette machine permettra de trier les déchets rapidement et avec précision.

Les élèves participent à un concours de tir de fusées à eau.

Mme Nguyen Thi Minh Thuy, directrice du lycée Nguyen Sieu (Hanoï), a déclaré que nous vivons à l'ère du numérique, où les minuscules puces semi-conductrices transforment le monde. Elles sont présentes dans tous les domaines, des smartphones aux ordinateurs, en passant par les voitures, l'intelligence artificielle, la médecine et l'industrie aérospatiale.

Pour qu'un établissement d'enseignement général puisse orienter la jeunesse vietnamienne vers l'industrie des semi-conducteurs, les élèves doivent acquérir des compétences et des connaissances de base en mathématiques et physique, en informatique et programmation, et en langues étrangères.

D'après Mme Thuy, lorsqu'on parle de technologie des semi-conducteurs, on pense généralement aux étudiants en mathématiques et en sciences naturelles, ce qui exige des profils très qualifiés. Cependant, l'établissement estime qu'il est essentiel d'encourager les élèves à se passionner pour l'apprentissage dès leur plus jeune âge afin qu'ils puissent explorer et créer des produits. Dans ce contexte, l'école forme également ses enseignants aux technologies et à l'intelligence artificielle pour qu'ils puissent bien les comprendre et les accompagner dans leur apprentissage. Posséder des connaissances fondamentales, faire preuve de créativité et maîtriser les technologies seront les clés de la réussite économique de demain.

« C’est aussi la raison pour laquelle, chaque année en mars, pour célébrer l’anniversaire de la fondation de l’Union des jeunes, l’école organise un festival des sciences, technologies, ingénierie et mathématiques (STEM), suscitant chez les élèves et la jeune génération l’ambition de s’ouvrir au monde », a déclaré Mme Thuy.

Ha Linh