Peka naslednjega gena STEM Talent v Gani

MISE 2018 študentje, mentorji in asistenti

Pred dvema tednoma sem imel srečo, da sem bil del programa MISE (Mathematics Inspired Science and Engineering) za usposabljanje mladih srednješolcev za napredno matematično in inženirsko znanje kot del prizadevanj za izgradnjo prihodnosti, en talent naenkrat.

Za to priložnost sem izvedel prek Negarja Rostamzadeha iz Elementa AI prek Črnega v skupini AI. Vsako leto se mentorji prijavijo in predlagajo projekte / učni načrt, fundacija MISE pa jih izbere številne za sodelovanje in sodelovanje s študenti. Letos sem se prijavila zaradi dveh glavnih razlogov; prvič, na to sem videl kot veliko priložnost in privoščljivost, da se navežeš in pomagaš pripraviti prihodnje talente na premalo predstavljenem območju sveta in s tem podkrepi druge napore, kot so Črna v AI, DSA itd., in drugič, kot učenje in priložnost za rast med generacijami (otroci, mladi mentorji, starši) na področju znanosti. V nadaljevanju navajam bolj kronološki povzetek programa.

1. teden: Inženiring, robotika, matematična orodja, slike

Cilj prvega tedna programa je seznaniti študente z znanostjo in tehniko, z zanimivimi problemi, ki jih je treba reševati, z vrstami orodij, potrebnih za njihovo reševanje, in s postopkom njihovega izvajanja. Pri svoji skupini sem največ pozornosti namenil razumevanju vloge inženiringa pri reševanju problemov iz resničnega sveta (in včasih ustvarjanju novih).

Začeli smo z deljenjem o zadnjih vznemirljivih zgodbah o uspehu inženiringa. Začetek Falcon Heavy (FH) je bil viden in nam je omogočil, da smo se pogovarjali o inženiringu sistemov in o načelih, ki bi si jih lahko izposodili za naš projekt. Nadalje je bila vloga strogega testiranja, potreba po navdihu in preprosto težava pri reševanju te razprave. To nam je pomagalo, da smo se lotili razmišljanja o vprašanju, "kaj delajo inženirji v našem svetu?" Prevladujoče soglasje je, da inženirji težave preprosto rešujejo bodisi odpravijo pomanjkljivosti bodisi izboljšajo obstoječe rešitve.

Iz teh razprav smo si želeli izboljšati preživetje oseb z okvaro vida z razvojem poceni vizualne navigacijske pomoči z uporabo samo osnovnih spletnih kamer. Nato smo naredili korak v avtomatizaciji in robotiki, kar je vrhunec v opisu klasičnih temeljnih nalog robotike; in sicer smisel, načrt in ukrepanje. Pri našem projektu se osredotočimo na smiselno nalogo in dodamo nekaj rudimentarne oblike delovanja, ko uporabniku sporočimo 'zaznano' stanje sveta.

Hiter skok do gradiva, projekt smo začeli tako, da smo se lotili razmišljanja o dizajnu, zahtevah, funkcionalnostih itd. Vsak študent je predlagal načrt, nekaj pa je prikazano spodaj.

Ideje za zasnovo navigacijske pomoči (zasidrane na sprehajalni palici)

Hitro naprej smo prišli do linearnih orodij za algebro in geometrijo, ki so potrebna za razumevanje glavnih delov projekta. Ključno razumevanje procesa oblikovanja slike, kako manipulirati s slikami, je bilo ključno. Upoštevanje etičnih vprašanj, ki se nanašajo na zasebnost, je bila nujna zmožnost manipuliranja s slikami za odstranjevanje identifikacijskih informacij. Razvili smo rudimentarni postopek animiranja zaznanih obrazov, kot je prikazano spodaj.

Anonimiranje obrazov s pikslacijo (pred nadaljnjo obdelavo)

2. teden: Projekt Deep Dive, MVP do konca

Drugi teden programa je namenjen globljemu potopu v projekte. Cilj za konec tedna dokončanja in predstavitve projektov. V mojem primeru je s skupino #vision to pomenilo 'prikovati' preostalo ozadje računalniškega vida in stereo vid, potrebnih za uresničitev navigacijske pomoči, ki smo jo gradili. To je pomenilo več geometrije z občasnimi obrisi, na primer aplikacije s panoramo, razširjeno resničnostjo.

S stereo vizijo pripeti - beri, da je izvajala oceno nesorazmerja in globine, zato je osrednji del teme zasedenosti scene sporočil temi. Določili smo se preprostega besedila v govor za prenašanje osnovnih navigacijskih navodil. Ta izbira preprostega TTS je bila seznanjena s potrebo po "izpiranju cevi" s preprosto osnovno črto, preden so vlagali v bolj izpopolnjen cevovod za sintezo govora.

navaid demo.

In s tem imamo končno minimalno uporabno navigacijsko pomoč - krščen navaid. Očitno je, da obstaja nekaj dodatnih izboljšav, če uporabimo nekatere novejše napredne računalniške vizije in poglobljeno učenje, da uresničimo celoten sistem pripovedovanja vizualnih prizorov, vendar bi to zaužili domače naloge učencev. Končni izdelek v uporabi!

Intervjuji študentov aka Projekt Defense

Zadnji dan pouka študentje, ki smo jih podvrgli intervjuju zagovarjajo tezo, da bi dosegli dve stvari; najprej ocenite splošno razumevanje obravnavanega gradiva na posamezni ravni in drugič, da študentom zagotovite izkušnjo govorjenja in zagovarjanja znanstvenih idej pred strokovnjaki, kar je ključna sestavina za uspeh pri raziskovanju. Spoiler! Bili so sijajni!

Intervjuji študentov, ki se imenujejo projektni zagovor

Nagrade končno

Na zadnji dan programa so učenci staršem in širši javnosti pokazali, kaj so se naučili. S kombinacijo podrobnih predstavitev projektov in predstavitve rezultatov so dobili tudi priložnost, da dobijo povratne informacije od splošne publike. To je ključni korak med izvajanjem znanstvenih raziskav. Poleg tega so bila v zaključnem dejanju programa podeljena potrdila o podelitvi programov v primeru, ko je bil starš na zabavi.

Nagrade obilo! LEVO: Najboljši študent, ki dobi „orodje trgovine“, knjigo robotike, DESNO: veseli študentje pokažejo svoja nova potrdila

Zaključne besede

Končano in prašno! Program je bil po mojem mnenju velikanski uspeh. Spoznal sem nekaj neverjetno pametnih otrok, ki so trpeli od motivacije, da bi začeli reševati resnične težave. Zelo sem vesel, da sem lahko del njihove poti v že svetlejšo prihodnost.

Kako se torej vključi? Program poteka vsako leto, študenti se prijavijo in so izbrani s strogim izpitom, prav tako mentorji. Ustrezne informacije se sproti posodabljajo na spletni strani fundacije. Radovedno je, če bi še izvedeli več, se pozanimajte o preteklih mentorjih, ustanovitelju fundacije in direktorju Joelu ali sponzorjem (spodaj) za več informacij.

Velik aplavz sponzorjem prireditev, Element AI in MILA, šoli skupnosti Lincoln in fundaciji MISE.