Middelbare scholieren gebruiken AI om een afvalsorteerlijn te ontwikkelen

Kennis toepassen om praktische problemen op te lossen

Het product van Nguyen Thanh Vinh en Tran Khai Tuan won de eerste prijs in de wetenschappelijke onderzoekswedstrijd in het district Cau Giay (Hanoi) en werd onlangs tentoongesteld en uitgevoerd op het STEAM-festival dat werd georganiseerd door de Nguyen Sieu middelbare school.

Nguyen Thanh Vinh vertelde over dit model dat wanneer het afval in de ketting wordt geplaatst, de sensor erboven het afval detecteert en er een foto van maakt. Deze wordt vervolgens naar het AI-model op de printplaat gestuurd. Deze tool classificeert het afval snel in een van de groepen: papier en karton, glas, metaal, plastic en ander afval. Vervolgens veegt de veger op de transportband het afval automatisch naar de juiste bak. De tijd vanaf het moment dat de sensor het signaal ontvangt, analyseert en classificeert de AI het afval binnen slechts 1-2 seconden.

Nguyen Thanh Vinh vertelt over het ontstaan van dit product: "Ongeveer een jaar geleden begon ik te denken aan het bouwen van een model om gerecycled huishoudelijk afval te classificeren. Dit kwam doordat ik zag dat huishoudelijk afval niet geclassificeerd was; gezinnen gooiden allerlei soorten afval in dezelfde prullenbak. Ik ontdekte dat dit veel gerecycled afval verspilde, problemen veroorzaakte bij de afvalverwerking en bovendien ernstige gevolgen had voor het milieu. Afgelopen zomer nodigde ik Tuan uit om samen met mij te studeren en onderzoek te doen. In september 2024 begonnen we met de bouw van het model onder begeleiding van onze mentor."

Hoe het idee werkelijkheid te laten worden, was een grote uitdaging voor Vinh en Tuan. Volgens Tran Khai Tuan was het concept van AI vrij nieuw voor hem en wist hij niet hoe hij AI moest gebruiken. Tuan wist destijds ook nog niet hoe hij een AI-model moest bouwen dat zelflerend en zelfsturend was voor de afvalscheidingslijn, volgens Vinhs idee.

"Hoe ik zelf een productielijn kan bouwen om wetenschappelijke, moderne en geoptimaliseerde realiteit te garanderen bij het verwerken en classificeren van veel afval tegelijk. Ik heb onderzoek gedaan en geschikte technologie gevonden, printplaten, chips, camera's en motoren, goedkope materialen die geschikt zijn voor de productie", vertelde Tran Tuan Khai.

Als bedenker van dit idee en expert op het gebied van AI, zei Nguyen Thanh Vinh dat de grootste uitdaging het proces van dataverzameling en -verwerking is. Het is noodzakelijk om een voldoende grote dataset op te bouwen en diversiteit in omgeving, licht en opnamehoek te garanderen. Daarnaast is de integratie van AI met het hardwaresysteem ook belangrijk. Omdat AI op Raspberry Pi draait, maar met Arduino moet communiceren om servomotoren aan te sturen, is het noodzakelijk om de dataoverdracht tussen componenten te optimaliseren, wat zorgt voor een lage latentie en een snelle respons.

Samen met Vinh en Tuan begeleidt het gezin hen om deze uitdagingen te overwinnen. Mevrouw Mai Thi Thanh Oanh, moeder van Nguyen Thanh Vinh, zei: "Toen Vinh dit idee aan mij presenteerde, heb ik ook de uitdagingen en de haalbaarheid van het product geanalyseerd. Hij bracht ook de kwestie van afvalscheiding met robots en AI ter sprake. Maar toen hoorde ik dat afvalscheiding met robots erg duur is en AI buiten het bereik van een middelbare scholier ligt."

Als iemand die in de technologie werkt, begrijpt mevrouw Thanh Oanh echter de drang om uitdagingen te overwinnen om het gewenste product te krijgen. Om de droom van haar kind te helpen verwezenlijken, moedigde mevrouw Thanh Oanh haar kind aan om de droom aan de mentor en de school te presenteren.

"Zonder de steun van de leerkrachten en de school hadden de kinderen dit product niet kunnen voltooien. Vooral de mentor begeleidde hen altijd nauwgezet en moedigde hen aan om moeilijkheden te overwinnen", aldus mevrouw Thanh Oanh.

Om haar kinderen meer kennis over AI te laten opdoen, nam mevrouw Thanh Oanh ook contact op met experts op dit gebied, zodat Vinh en Tuan meer kennis konden opdoen over productoptimalisatie. De vaders van Vinh en Tuan hielpen beiden door naar materialen te zoeken.

"Het was erg moeilijk om PVC-transportbanden te kopen, omdat de fabriek alleen grote transportbanden voor grote fabrieken maakte, geen kleine. Vinhs vader ging naar de fabriek om hulp te vragen en bracht de transportband die avond mee naar huis, zodat zijn zoon het product op tijd kon afmaken", herinnert mevrouw Thanh Oanh zich.

Naast passie en de steun van familie en school, vormt kennis nog steeds de basis voor Vinh en Tuan om het product te voltooien. Volgens Nguyen Thanh Vinh krijgen we op school twee geïntegreerde programma's: het programma van het Ministerie van Onderwijs en Opleiding en het Cambridge-programma. Tegelijkertijd krijgen we versnelde IGCSE-vakken, inclusief computerwetenschappen, om ons te helpen meer achtergrondkennis op te doen voor dit product.

Dromen van een generatie die AI beheerst

Op de middelbare school zijn er, naast leerlingen als Vinh en Tuan, ook leerlingen die gouden medailles hebben gewonnen bij internationale programmeerwedstrijden. Zo won Pham Ngoc An, een leerling uit klas 6CI5, op uitstekende wijze de gouden medaille in de categorie Programmeren van de Internationale STEM Olympiade 2025 met een perfecte score van 100/100.

Mevrouw Nguyen Thi Minh Thuy, directeur van de middelbare school Nguyen Sieu, zei: "We zijn al heel vroeg, bijna 10 jaar geleden, begonnen met de implementatie van het STEAM-onderwijsprogramma door middel van festivals om de passie van leerlingen aan te wakkeren. Het is tijd dat de school halfgeleidertechnologie in het curriculum opneemt, omdat AI en halfgeleiderchips een belangrijke rol in ons leven hebben gespeeld, evenals de wereldwijde economische impact. De school is voortdurend bezig met het updaten van technologie en naar verwachting zal ze in de toekomst een halfgeleidertechnologieprogramma introduceren dat vakken integreert."

Hoewel veel middelbare scholen in Hanoi nog aarzelen om technologieprogramma's te introduceren, zijn er scholen die al vanaf de kleuterschool tot aan de basisschool speeltuinen hebben ingericht met spelletjes.

Volgens mevrouw Minh Thuy lijken de kinderen een spelletje te spelen, maar interacteren ze met robots om ze taken te geven en de robots te besturen... Vanaf de kleuterleeftijd zijn er wereldwijd toernooien voor 4- tot 8-jarigen, waaraan ook Vietnamese leerlingen hebben deelgenomen. Hoe ouder ze worden, hoe meer ze gepassioneerd raken over technologie. Wanneer AI zich sterk ontwikkelt, kunnen kinderen het begrijpen en beheersen, en zich er niet door laten leiden.

De toegang van leerlingen tot nieuwe technologie via vreemde talen is een methode die Nguyen Sieu Secondary and High School al vele jaren toepast.

"Engels is niet alleen een communicatiemiddel, maar studenten gebruiken academisch Engels ook om naar de nieuwste documenten in de wereld te zoeken", aldus mevrouw Minh Thuy.

Mevrouw Nguyen Thi Minh Thuy noemde leraren als de belangrijkste factor voor de passie van leerlingen voor welk vakgebied dan ook: "De school leidt niet alleen leraren op om hun professionele vaardigheden te verbeteren, maar leidt ook leraren op in het Engels. Tegelijkertijd bouwen we een bron van jonge leraren op met vaardigheden in technologie en Engels, zodat een generatie leerlingen wetenschap en technologie op een systematische en snelle manier met zelfvertrouwen kan benaderen."

Met de geest van levenslang leren gelooft mevrouw Minh Thuy dat technologie de mens kan vervangen, maar emotionele intelligentie niet. Dat is precies wat studenten nodig hebben om technologie onder de knie te krijgen en humanistische waarden te verspreiden onder de gemeenschap. Net als Vinh en Tuan passen ze AI niet alleen toe om producten te creëren, maar belangrijker nog, hun producten hebben betekenis voor de gemeenschap en beschermen het milieu op een praktische manier.

Volgens viceminister van Onderwijs en Opleiding Pham Ngoc Thuong is het voor de modernisering van het onderwijs en andere sectoren in het algemeen noodzakelijk om doorbraken te creëren via wetenschap, technologie en digitale transformatie. De huidige context is gunstig voor de integratie van AI in het algemeen onderwijs, nu de Partij en de Staat Resolutie 29 over fundamentele en alomvattende innovatie in het onderwijs en recent Resolutie 57 over de ontwikkeling van wetenschap en technologie hebben geïmplementeerd. Tegelijkertijd benadrukte hij: "De sleutel is om te focussen op de opleiding van leraren en managers, met de focus op studenten."

Viceminister Pham Ngoc Thuong heeft de afdeling Algemeen Onderwijs belast met het adviseren over de snellere en sterkere integratie van AI in het curriculum, mogelijk eerst in de vakken Informatietechnologie en Technologie op voortgezet onderwijs. Tegelijkertijd moeten de ministeries van Onderwijs en Vorming proactief leraren opleiden en ontwikkelen voor het gebruik van deze tool.

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