طلاب المدارس الثانوية يستخدمون الذكاء الاصطناعي لاختراع خط فرز القمامة

تطبيق المعرفة لحل المشاكل العملية

فاز منتج نجوين ثانه فينه وتران خاي توان بالجائزة الأولى في مسابقة البحث العلمي في منطقة كاو جياي (هانوي)، وتم عرضه وإثباته في مهرجان STEAM الذي نظمته مدرسة نجوين سيو الثانوية والعليا مؤخرًا.

في حديثه عن هذا النموذج، قال نجوين ثانه فينه إنه عند وضع النفايات في السلسلة، سيكتشفها المستشعر الموجود في الأعلى ويلتقط صورة لها، ثم يرسلها إلى نموذج الذكاء الاصطناعي المُثبّت على لوحة الدائرة. تُصنّف هذه الأداة النفايات بسرعة إلى إحدى المجموعات التالية: الورق والكرتون، والزجاج، والمعادن، والبلاستيك، وغيرها. ومن هناك، تقوم الماسحة الموجودة على الحزام الناقل بكنس النفايات تلقائيًا إلى الحاوية المناسبة. يستغرق تحليل الذكاء الاصطناعي للنفايات وتصنيفها من لحظة استقبال المستشعر للإشارة حوالي ثانية إلى ثانيتين فقط.

في حديثه عن نشأة هذا المنتج، قال نجوين ثانه فينه: "قبل عام تقريبًا، راودتني فكرة بناء نموذج لتصنيف النفايات المنزلية المُعاد تدويرها. انطلقت هذه الفكرة من إدراكي أن النفايات المنزلية غير مُصنفة، وأن العائلات تُلقي بجميع أنواع النفايات في سلة المهملات نفسها. اكتشفتُ أن هذا يُهدر كميات كبيرة من النفايات المُعاد تدويرها، ويُسبب صعوبات في معالجة النفايات، ويُؤثر سلبًا على البيئة. في الصيف الماضي، دعوتُ توان للدراسة والبحث معي. في سبتمبر 2024، بدأنا بناء النموذج بتوجيه من مُعلم الفصل."

كان تحويل الفكرة إلى واقع ملموس تحديًا كبيرًا لفينه وتوان. ووفقًا لتران خاي توان، كان مفهوم الذكاء الاصطناعي جديدًا عليه، ولم يكن يعرف كيفية استخدامه. في ذلك الوقت، لم يكن توان يعرف أيضًا كيفية بناء نموذج ذكاء اصطناعي قادر على التعلم الذاتي والتحكم الذاتي في خط فرز النفايات، وفقًا لفكرة فينه المقترحة.

كيف نصنع خط إنتاج علميًا وحديثًا ومُحسّنًا عمليًا لمعالجة وتصنيف كميات كبيرة من النفايات في آنٍ واحد؟ بحثتُ ووجدتُ التقنية المناسبة، ولوحات الدوائر الكهربائية، والرقائق، والكاميرات، والمحركات، والمواد الرخيصة، لصنعه، كما شارك تران توان خاي.

بصفته صاحب هذه الفكرة وخبيرًا في الذكاء الاصطناعي، صرّح نجوين ثانه فينه بأن الصعوبة الأكبر تكمن في عملية جمع البيانات ومعالجتها، إذ من الضروري بناء قاعدة بيانات كبيرة بما يكفي، مع ضمان تنوع في البيئة والإضاءة وزاوية التصوير. كما يُعدّ دمج الذكاء الاصطناعي مع نظام الأجهزة أمرًا بالغ الأهمية. فنظرًا لأن الذكاء الاصطناعي يعمل على Raspberry Pi، ولكنه يحتاج إلى التواصل مع Arduino للتحكم في محركات السيرفو، فمن الضروري تحسين نقل البيانات بين المكونات، مما يضمن زمن وصول منخفضًا واستجابة سريعة.

بفضل رفقة العائلة، ومع فينه وتوان، استطعنا التغلب على هذه التحديات. قالت السيدة ماي ثي ثانه أوانه، والدة نجوين ثانه فينه: "عندما عرض فينه عليّ هذه الفكرة، قمتُ بتحليل التحديات وجدوى المنتج. كما أثار مسألة فرز النفايات باستخدام الروبوتات والذكاء الاصطناعي. ولكن عندما علمتُ أن فرز النفايات باستخدام الروبوتات مكلف للغاية، وأن الذكاء الاصطناعي بعيد عن متناول طالب المرحلة الإعدادية."

ومع ذلك، بصفتها عاملة في مجال التكنولوجيا، تُدرك السيدة ثانه أوانه الرغبة في التغلب على التحديات للحصول على المنتج المطلوب. ولمساعدة طفلها على تحقيق حلمه، شجعته على عرضه على معلم الفصل والمدرسة.

لولا دعم المعلمين والمدرسة، لما استطاع الأطفال إكمال هذا المشروع. وخاصةً معلمة الفصل التي دأبت على توجيه الطلاب بدقة وتشجيعهم على تجاوز الصعوبات، كما قالت السيدة ثانه أوانه.

لمساعدة أطفالها على اكتساب المزيد من المعرفة حول الذكاء الاصطناعي، تواصلت السيدة ثانه أوانه مع خبراء في هذا المجال ليتمكن فينه وتوان من اكتساب المزيد من المعرفة حول تحسين المنتجات. وقد دعمهما والد فينه وتوان من خلال البحث عن المواد اللازمة.

كان شراء سيور ناقلة من البولي فينيل كلوريد (PVC) أمرًا صعبًا للغاية، لأن مصنع التصنيع كان يُنتج سيورًا ناقلة كبيرة للمصانع الكبيرة فقط، وليس للمصانع الصغيرة. ذهب والد فينه إلى مصنع التصنيع لتصنيعها، وأحضر السيور الناقلة إلى المنزل في تلك الليلة حتى يتمكن ابنه من إنهاء المنتج في الوقت المحدد، كما تذكرت السيدة ثانه أوانه.

إلى جانب الشغف ودعم الأسرة والمدرسة، لا تزال المعرفة أساس فينه وتوان لإكمال هذا المنتج. ووفقًا لنغوين ثانه فينه، ندرس في المدرسة برنامجين متكاملين: برنامج وزارة التعليم والتدريب وبرنامج كامبريدج، وفي الوقت نفسه ندرس شهادة الثانوية العامة الدولية المُسرّعة (IGCSE)، بما في ذلك علوم الحاسوب، لمساعدتنا على اكتساب المزيد من المعرفة الأساسية اللازمة لإنشاء هذا المنتج.

حلم جيل يتقن الذكاء الاصطناعي

في المرحلتين الإعدادية والثانوية، إلى جانب طلاب مثل فينه وتوان، فاز طلابٌ أيضًا بميداليات ذهبية في مسابقات البرمجة العالمية . ومن هؤلاء الطالب فام نغوك آن، من الصف السادس (CI5)، الذي فاز بامتياز بالميدالية الذهبية في فئة البرمجة في أولمبياد العلوم والهندسة والتكنولوجيا والرياضيات الدولي 2025، محققًا درجة كاملة (100/100).

قالت السيدة نجوين ثي مينه ثوي، مديرة مدرسة نجوين سيو الثانوية: "بدأنا تطبيق برنامج STEAM التعليمي منذ وقت مبكر جدًا، أي منذ ما يقرب من عشر سنوات، من خلال تنظيم مهرجانات لإلهام شغف الطلاب. لقد حان الوقت للمدرسة لدمج تكنولوجيا أشباه الموصلات في المناهج الدراسية، نظرًا لدخول الذكاء الاصطناعي ورقائق أشباه الموصلات في حياتنا، وتأثيرها على الاقتصاد العالمي. تعمل المدرسة باستمرار على تحديث التكنولوجيا، ومن المتوقع أن تُطلق في المستقبل برنامجًا لتكنولوجيا أشباه الموصلات يدمج المواد الدراسية."

في حين أن العديد من المدارس الثانوية في هانوي لا تزال مترددة بشأن إدخال برامج التكنولوجيا، إلا أن هناك مدارس قامت بتنظيم الملاعب منذ مرحلة رياض الأطفال والمدارس الابتدائية وحتى الألعاب.

وفقًا للسيدة مينه ثوي، يبدو الأطفال وكأنهم يلعبون لعبة، لكنهم يتفاعلون مع الروبوتات لتكليفهم بمهام وتوجيههم... حتى في سن ما قبل المدرسة، تُقام مسابقات للأطفال من سن 4 إلى 8 سنوات حول العالم، وقد شارك فيها طلاب فيتناميون. كلما كبروا، ازداد شغفهم بالتكنولوجيا. عندما يتطور الذكاء الاصطناعي بقوة، يستطيع الأطفال استيعابه وإتقانه، فلا يتركوه يتحكم بهم.

يتمكن الطلاب من الوصول إلى التكنولوجيا الجديدة من خلال اللغات الأجنبية، وهي الطريقة التي طبقتها مدرسة نجوين سيو الثانوية والعليا لسنوات عديدة.

وقالت السيدة مينه ثوي: "اللغة الإنجليزية ليست مجرد أداة اتصال، بل يستخدمها الطلاب أيضًا للبحث عن أحدث الوثائق في العالم".

أكدت السيدة نجوين ثي مينه ثوي أن المعلمين هم العامل الرئيسي لشغف الطلاب في أي مجال، وقالت: "لا تقتصر المدرسة على تدريب المعلمين على تحسين مهاراتهم المهنية فحسب، بل تُدربهم أيضًا على اللغة الإنجليزية. وفي الوقت نفسه، نبني جيلًا من المعلمين الشباب ذوي المهارات في التكنولوجيا واللغة الإنجليزية لقيادة جيل من الطلاب نحو العلوم والتكنولوجيا بثقة ومنهجية وسرعة."

انطلاقًا من روح التعلم مدى الحياة، تؤمن السيدة مينه ثوي بأن التكنولوجيا قادرة على استبدال البشر، لكن الذكاء العاطفي لا يستطيع ذلك، وهذا ما يحتاجه الطلاب لإتقان التكنولوجيا ونشر القيم الإنسانية في المجتمع. ومثل فينه وتوان، لا يقتصر استخدام الذكاء الاصطناعي على ابتكار المنتجات فحسب، بل الأهم من ذلك، أن منتجاتهم تُفيد المجتمع وتحمي البيئة بشكل عملي.

وفقًا لنائب وزير التعليم والتدريب، فام نغوك ثونغ، فإن تحديث التعليم وغيره من المجالات يتطلب تحقيق إنجازات نوعية من خلال العلوم والتكنولوجيا والتحول الرقمي. ويُعدّ الوضع الحالي مُلائمًا لدمج الذكاء الاصطناعي في التعليم العام، حيث نفّذ الحزب والدولة القرار رقم 29 بشأن الابتكار الأساسي والشامل في التعليم، والقرار رقم 57 مؤخرًا بشأن تطوير العلوم والتكنولوجيا. وفي الوقت نفسه، أكد أن "المفتاح يكمن في التركيز على تدريب المعلمين والمديرين، والتركيز على الطلاب".

كلف نائب الوزير فام نغوك ثونغ وزارة التعليم العام بتقديم المشورة بشأن تسريع دمج الذكاء الاصطناعي في المناهج الدراسية، وخاصةً في مواد تكنولوجيا المعلومات والتكنولوجيا في المرحلة الثانوية. وفي الوقت نفسه، يتعين على وزارتي التعليم والتدريب تدريب المعلمين وتطويرهم بشكل استباقي لاستخدام هذه الأداة.

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