学生がAIを応用してゴミ分類モデルを設計

STEAMフェスティバルの期間中、8IG1 SOのトラン・カイ・トゥアン君とグエン・タン・ヴィン君が作ったゴミ分別機の模型が校庭の片隅に設置されました。半導体チップの魔法の力に、多くの生徒たちが興味津々で触ってみました。

8IG1 SOクラスのトラン・カイ・トゥアンさんが、来場者や友人たちにゴミ選別機の動作原理を説明しました。まず、ゴミはセンサー付きのベルトコンベアに乗せられます。ゴミが検出されると、ベルトコンベアが停止し、カメラが写真を撮影します。画像はAIモデルに送信され、分類信号が回路基板に送られます。ベルトコンベアには、ゴミを段ボール、ガラス、金属などの種類に分類するためのレバーが設置されています。

「導入部分は長いですが、プロセス全体はわずか2～3秒で非常に迅速かつ簡潔です」とトゥアン氏は語った。

Tran Khai Tuan と Nguyen Thanh Vinh がゴミの分別の方法を紹介します。

トゥアンさんとヴィンさんは二人とも科学技術が大好きな学生です。小学6年生の頃からAIについて学び始め、コンテストに出品する製品を作りたいという思いから、2024年の夏からこの分野を学び始めました。

2024-2025年度の初め、2人の男子生徒は数学教師のグエン・ヴァン・ニン氏の指導の下、モデルの探究とテストを開始しました。3か月後、非常に高速なゴミ認識・分類機能を備えた製品が完成しました。

トゥアン氏は、ベトナムにはリサイクル可能な廃棄物が大量にあるにもかかわらず、人々がそれをそのまま環境に捨ててしまう習慣があることから、廃棄物選別機の研究というアイデアが生まれたと述べた。廃棄物選別機が実用化されれば、廃棄物資源を最大限に活用し、環境を保護することができるだろう。

プロジェクト中、二人の学生にとって最も困難で挑戦的な課題は、回路基板に接続してコンベアベルトを制御できるAIモデルをいかに構築するかでした。二人は膨大な資料を自ら読み、各段階ごとに作業を分担する必要がありました。製品が完成すると、二人は最高の認識精度を達成するためにAIのトレーニング段階に参加しました。二人は友人と共に、オンラインと現実世界の両方から約15,000枚から20,000枚の異なる画像を収集・処理し、様々なゴミの種類を認識できるようにトレーニングしました。

二人の男子学生は、この最初の科学技術研究成果が実用性が高く、住宅、オフィス、学校などに設置して廃棄物の分別作業に活用できると確信しているものの、今後も回路基板の研究と改良を続け、廃棄物の処理と分別プロセスをさらに短縮していきたいと述べている。また、この機械は現在電気で稼働しているが、将来的には太陽光などのエネルギー源で稼働できるようになることを期待している。

学生を早くから励ます

プロジェクトの初期の段階から2人の生徒の調査を指導してきた数学教師のグエン・ヴァン・ニン氏は、科学技術コンテストに出品された8年生の作品は、特にAI技術分野において非常に斬新で難しかったものの、熱意と情熱、そして強い意志を持ってやり遂げたと語りました。生徒たちは最初の基本的なステップから資料を読み、練習を重ね、徐々に積極的に資料を探し、エラーに対処し、プレゼンテーションを行う自信をつけていきました。

ニン氏によると、教師と生徒たちは当初から、競争に勝つだけでなく、地域社会にとって意義があり実用的な価値のある製品を作りたいと考えていたという。生徒たちは、これまで学んだ知識を統合し、現代で最も最適な技術であるAIを駆使して、新しい製品を開発する必要があった。そこから、教師と生徒たちは約6ヶ月かけて、ゴミ収集・分別機を完成させた。AIを応用することで、この機械はゴミを迅速かつ正確に分別できるようになる。

学生たちが水ロケット打ち上げ競技を行っています。

ハノイのグエン・シュー中等学校のグエン・ティ・ミン・トゥイ校長は、私たちはデジタル時代に生きており、小さな半導体チップが世界を変えていると述べました。スマートフォン、コンピューター、自動車、人工知能、医療、航空宇宙産業など、あらゆる分野で半導体チップが登場しています。

一般的な学校では、ベトナムの若い世代を半導体技術業界に導くために、生徒は数学と物理学、情報技術とプログラミング、外国語の基礎的なスキルと知識を身に付ける必要があります。

トゥイ氏によると、通常、半導体技術について話すと、数学や自然科学を専攻する学生について話す必要があり、そのためには優秀な人材が必要です。しかし、本校は、生徒たちが幼い頃から情熱を持って学び、探求し、製品を創造できるよう奨励する必要があると考えています。現在、本校では教師にもテクノロジーとAIの正しい理解を促し、生徒を指導するための研修を行っています。基礎知識を身につけ、創造性を発揮し、テクノロジーを習得することが、将来、経済を制覇することにつながるのです。

「毎年3月に青年連合の創立記念日を祝うため、学校でSTEMフェスティバルを開催し、学生や若い世代に学校にいながらにして世界を目指す意欲を喚起しているのもそのためです」とトゥイさんは語った。

ハリン