Gymnasiasten erfinden mithilfe von KI eine Müllsortieranlage

Anwendung von Wissen zur Lösung praktischer Probleme

Das Produkt von Nguyen Thanh Vinh und Tran Khai Tuan gewann den ersten Preis im wissenschaftlichen Forschungswettbewerb des Distrikts Cau Giay (Hanoi) und wurde kürzlich beim STEAM-Festival gezeigt und vorgeführt, das von der Nguyen Sieu Secondary and High School organisiert wurde.

Nguyen Thanh Vinh sprach über dieses Modell und sagte, dass der Sensor oben Müll erkennt, wenn er in die Kette geworfen wird, ein Foto davon macht und es an das an der Platine angebrachte KI-Modell sendet. Das Tool sortiert sie schnell in eine von mehreren Gruppen: Papier und Pappe, Glas, Metall, Kunststoff und anderer Müll. Von dort fegt der Wischer am Förderband den Müll automatisch in den entsprechenden Behälter. Vom Empfang des Signals durch den Sensor bis zur Analyse und Klassifizierung des Abfalls durch die KI vergehen nur etwa 1–2 Sekunden.

Nguyen Thanh Vinh erzählte über die Entstehung dieses Produkts: „Vor etwa einem Jahr kam mir die Idee, ein Modell zur Klassifizierung von recyceltem Haushaltsmüll zu entwickeln. Ich sah, dass Haushaltsmüll nicht klassifiziert wurde und Familien alle möglichen Abfälle in dieselbe Tonne warfen. Mir wurde klar, dass dadurch viel recycelter Müll verschwendet wurde, was zu Schwierigkeiten bei der Abfallbehandlung führte und die Umwelt ernsthaft belastete. Letzten Sommer lud ich Tuan ein, mit mir zu lernen und zu forschen. Im September 2024 begannen wir unter Anleitung unseres Klassenlehrers mit dem Bau des Modells.“

Für Vinh und Tuan ist es eine große Herausforderung, Ideen in die Realität umzusetzen. Laut Tran Khai Tuan ist das Konzept der KI für ihn noch ziemlich neu und er weiß nicht, wie er KI nutzen soll. Zu diesem Zeitpunkt wusste Tuan auch nicht, wie man ein KI-Modell erstellt, das die Abfallklassifizierungslinie gemäß Vinhs Idee selbst erlernen und selbst steuern kann.

„Wie man eine wissenschaftlich fundierte, moderne und praxisoptimierte Produktionslinie entwickelt, die große Mengen Abfall gleichzeitig verarbeitet und sortiert. Ich habe recherchiert und die richtige Technologie, Leiterplatten, Chips, Kameras, Motoren und günstige Materialien dafür gefunden“, erzählte Tran Tuan Khai.

Nguyen Thanh Vinh, der Urheber dieser Idee und Experte für KI, sagte, dass die größte Schwierigkeit im Prozess der Datenerfassung und -verarbeitung liege. Es sei notwendig, einen ausreichend großen Datensatz aufzubauen und dabei Vielfalt hinsichtlich Umgebung, Licht und Aufnahmewinkel sicherzustellen. Darüber hinaus ist auch die Integration von KI in Hardwaresysteme wichtig. Da die KI auf dem Raspberry Pi läuft, zur Steuerung der Servomotoren aber mit dem Arduino kommunizieren muss, muss die Datenübertragung zwischen den Komponenten optimiert werden, um geringe Latenzzeiten und schnelle Reaktionen sicherzustellen.

Diese Herausforderungen mit Vinh und Tuan zu meistern, ist Familienkameradschaft. Frau Mai Thi Thanh Oanh, Mutter von Nguyen Thanh Vinh, sagte: „Als Vinh mir diese Idee vorstellte, analysierte ich die Herausforderungen und die Machbarkeit des Produkts. Er sprach auch die Mülltrennung mit Robotern und KI an. Doch dann erfuhr ich, dass die Mülltrennung mit Robotern sehr teuer ist und KI für einen Mittelschüler unerschwinglich ist.“

Da Frau Thanh Oanh jedoch im Technologiebereich arbeitet, versteht sie den Wunsch, Herausforderungen zu meistern, um das gewünschte Produkt zu erhalten. Um den Traum ihres Kindes wahr werden zu lassen, ermutigte Frau Thanh Oanh ihr Kind, den Traum dem Klassenlehrer und der Schule vorzustellen.

„Ohne die Unterstützung der Lehrer und der Schule hätten die Kinder dieses Projekt nicht fertigstellen können. Insbesondere der Klassenlehrer hat die Kinder stets sorgfältig angeleitet und ermutigt, Schwierigkeiten zu überwinden“, sagte Frau Thanh Oanh.

Um ihren Kindern zu helfen, mehr Wissen über KI zu erlangen, knüpfte Frau Thanh Oanh auch Kontakte zu Experten auf diesem Gebiet, damit Vinh und Tuan mehr Wissen über Produktoptimierung erlangen konnten. Vinh und Tuans Vater halfen beide bei der Suche nach den Zutaten.

„Es war sehr schwierig, PVC-Förderbänder zu kaufen, da die Produktionsstätte nur große Förderbänder für große Fabriken herstellte, nicht für kleine. Vinhs Vater ging zur Produktionsstätte, um sie herstellen zu lassen, und brachte das Förderband noch am selben Abend nach Hause, damit sein Sohn das Produkt rechtzeitig fertigstellen konnte“, erinnerte sich Frau Thanh Oanh.

Neben Leidenschaft, Unterstützung durch Familie und Schule ist Wissen für Vinh und Tuan nach wie vor die Grundlage, um das Produkt fertigzustellen. Laut Nguyen Thanh Vinh werden uns in der Schule zwei integrierte Programme beigebracht: das Programm des Bildungs- und Ausbildungsministeriums und das Cambridge-Programm. Gleichzeitig werden wir auf das IGCSE-Studium, einschließlich Informatik, vorbereitet, wodurch wir mehr Hintergrundwissen für die Erstellung dieses Produkts erlangen.

Der Traum von einer Generation, die KI beherrscht

An der Sekundar- und Oberschule gibt es neben Schülern wie Vinh und Tuan auch Schüler, die bei weltweiten Programmierwettbewerben Goldpreise gewonnen haben. Das ist Pham Ngoc An, ein Schüler der Klasse 6CI5, der mit der perfekten Punktzahl von 100/100 die Goldmedaille in der Kategorie Programmieren der Internationalen MINT-Olympiade 2025 gewann.

Frau Nguyen Thi Minh Thuy, Rektorin der Nguyen Sieu Secondary and High School, sagte: „Wir haben schon sehr früh, vor fast zehn Jahren, mit der Umsetzung des STEAM-Bildungsprogramms begonnen und mit Festivals die Begeisterung der Schüler geweckt. Es ist an der Zeit, dass die Schule Halbleitertechnologie in den Lehrplan aufnimmt, da KI und Halbleiterchips in unser Leben eingezogen sind und die Weltwirtschaft beeinflussen. Die Schule aktualisiert ihre Technologie ständig und wird voraussichtlich in Zukunft ein fächerübergreifendes Programm für Halbleitertechnologie einführen.“

Während viele weiterführende Schulen in Hanoi noch zögern, Technologieprogramme einzuführen, gibt es Schulen, die bereits im Kindergarten und in der Grundschule Spielplätze eingerichtet haben.

Laut Frau Minh Thuy dachten die Kinder, sie würden ein Spiel spielen, interagierten aber mit dem Roboter, der ihnen Aufgaben gab und ihm Befehle erteilte... Schon im Vorschulalter gibt es auf der ganzen Welt Turniere für 4- bis 8-Jährige, an denen auch vietnamesische Schüler teilgenommen haben. Je älter sie werden, desto mehr Leidenschaft entwickeln sie für die Technik. Wenn sich die KI stark weiterentwickelt, können Sie sie erfassen und beherrschen und müssen sich nicht von ihr leiten lassen.

Den Schülern wird durch Fremdsprachen der Zugang zu neuen Technologien ermöglicht. Diese Methode wird an der Nguyen Sieu Secondary and High School seit vielen Jahren angewandt.

„Englisch ist nicht nur ein Kommunikationsmittel, sondern die Studenten nutzen akademisches Englisch auch, um nach den neuesten Dokumenten der Welt zu suchen“, sagte Frau Minh Thuy.

Frau Nguyen Thi Minh Thuy sieht die Lehrer als Schlüsselfaktor für die Begeisterung der Schüler für ein bestimmtes Fachgebiet. Sie sagte: „Die Schule bildet nicht nur Lehrer aus, um ihre beruflichen Fähigkeiten zu verbessern, sondern auch in Englisch. Gleichzeitig bauen wir einen Pool junger Lehrer mit technischen und englischen Kenntnissen auf, um eine Generation von Schülern zu einem selbstbewussten, systematischen und schnellen Umgang mit Wissenschaft und Technologie zu führen.“

Im Geiste des lebenslangen Lernens ist Frau Minh Thuy davon überzeugt, dass Technologie den Menschen ersetzen kann, emotionale Intelligenz jedoch nicht, und dass es genau das ist, was die Schüler mitbringen müssen, um die Technologie zu beherrschen und humanistische Werte in der Gemeinschaft zu verbreiten. Wie Vinh und Tuan nutzen sie KI nicht nur zur Herstellung von Produkten, sondern – was noch wichtiger ist – ihre Produkte sind für die Gemeinschaft von Bedeutung und schützen praktisch die Umwelt.

Laut dem stellvertretenden Minister für Bildung und Ausbildung, Pham Ngoc Thuong, ist es zur Modernisierung des Bildungswesens und anderer Bereiche im Allgemeinen notwendig, durch Wissenschaft, Technologie und digitale Transformation Durchbrüche zu erzielen. Der aktuelle Kontext ist günstig für die Integration von KI in die allgemeine Bildung, da Partei und Staat die Resolution 29 zur grundlegenden und umfassenden Innovation im Bildungswesen und kürzlich die Resolution 57 zur Entwicklung von Wissenschaft und Technologie umgesetzt haben. Gleichzeitig betonte er: „Der Schlüssel liegt darin, sich auf die Ausbildung von Lehrern und Managern zu konzentrieren und den Fokus auf die Schüler zu legen.“

Der stellvertretende Minister Pham Ngoc Thuong hat das Ministerium für allgemeine Bildung damit beauftragt, Ratschläge zu geben, wie KI schneller und stärker in den Lehrplan integriert werden kann, zunächst möglicherweise in den Fächern Informationstechnologie und Technologie auf der Highschool-Ebene. Gleichzeitig müssen die Ministerien für allgemeine und berufliche Bildung Lehrer proaktiv im Umgang mit diesem Tool schulen und fördern.

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