Izrada STEM talenta Next-Gen u Gani

MISE 2018. studenti, mentori i asistenti

Prije dva tjedna imao sam sreću biti dio MISE (Mathematics Inspired Science and Engineering) programa za obuku mladih srednjoškolaca za napredne matematičke i inženjerske vještine kao dio napora za izgradnju budućnosti, jednog talenta u isto vrijeme.

Saznao sam za ovu priliku preko Negara Rostamzadeha iz Elementa AI preko Black-a u AI grupi. Svake godine mentori se prijavljuju i predlažu projekte / kurikulum, a MISE fondacija bira broj koji će sudjelovati i raditi sa studentima. Prijavio sam se ove godine zbog dva glavna razloga; prvo, vidio sam to kao veliku šansu i privolu da se povežem i pomognem u pripremi budućih talenata u podzastupljenom svijetu svijeta i na taj način podupirući ostale napore poput Black u AI, DSA, itd., i drugo, kao učenje i mogućnost rasta kroz generacije (djeca, mladi mentori, roditelji) o pitanjima znanosti. U nastavku donosim kronološki sažetak programa.

1. tjedan: Inženjering, robotika, matematički alati, slike

Cilj prvog tjedna programa je upoznati studente sa znanošću i inženjerstvom, zanimljivim problemima koje treba rješavati, vrstama alata potrebnih za njihovo rješavanje i postupkom njihovog rada. Za svoju sam skupinu najviše stavio u razumijevanje uloge inženjeringa u rješavanju stvarnih problema (a ponekad i stvaranja novih).

Započeli smo dijeljenjem nedavnih uzbudljivih priča o inženjerskom uspjehu. Pokretanje Falcon Heavy-a (FH) bilo je istaknuto, a to nam je omogućilo da razgovaramo o inženjerstvu sustava i o načelima koje bismo mogli posuditi za svoj projekt. Nadalje, uloga strogih testiranja, potreba za inspiracijom, osim što je jednostavno problem riješiti prožimaju se ove rasprave. To nam je pomoglo da razmišljamo o pitanju „što rade inženjeri u našem svijetu?“ Prevladavajući konsenzus je da inženjeri jednostavno rješavaju probleme kako bi popravili nedostatke ili poboljšali postojeća rješenja.

Iz ovih rasprava želimo se poboljšati život osoba sa oštećenim vidom razvijanjem jeftine vizualne navigacijske pomoći koristeći samo osnovne web-kamere. Zatim smo napravili korak u automatizaciji i robotizaciji, kulminirajući opisom klasičnih zadataka robotike; naime smisao, planiranje i djelovanje. U našem projektu usredotočili smo se na smisao i dodali neki rudimentarni oblik djelovanja u procesu komuniciranja 'osjetila' stanja svijeta s korisnikom.

Brzi skok na materijal, započeli smo projekt razmišljanjem o dizajnu, zahtjevima, funkcionalnostima itd. Svaki je student trebao predložiti dizajn, od kojih su neki prikazani u nastavku.

Ideje za dizajn navigacijske opreme (usidrene na hodalici)

Brzo naprijed preskočili smo linearne alate za algebru i geometriju potrebne za razumijevanje osnovnih dijelova projekta. Ključno je razumijevanje procesa stvaranja slike, kako se manipulirati slikama. Uzimajući u obzir etička pitanja koja se odnose na privatnost, neophodna je mogućnost manipuliranja slikama radi uklanjanja identifikacijskih podataka. Razvili smo rudimentarni postupak anomiziranja otkrivenih lica, kako je prikazano u nastavku.

Anonimiranje lica putem pikselacije (prije daljnje obrade)

2. tjedan: Project Deep Dive, MVP skroz

Drugi tjedan programa odnosi se na dublji zaron u projekte. Cilj za kraj tjedna dovršetka i demonstracija projekata. U mom slučaju, s grupom #vision to je značilo "prikovati" ostatak pozadine računalnog vida i stereo vida potrebnih za realizaciju navigacijske pomoći koju smo gradili. To je značilo više geometrije s povremenim zaokretima, na primjer aplikacija sa panoramskom, pojačanom stvarnošću.

Sa stereo vizijom na noktima - čitajte kao da je primijenjena procjena nerazmjernosti i dubine, stavljajući završni komad komunikacije zauzetosti scene u fokus. Odlučili smo se za jednostavan pretvaranje teksta u govor radi prenošenja osnovnih navigacijskih uputa. Taj je izbor jednostavnog TTS-a bio informiran o potrebi da se "ispiraju cijevi" jednostavnom osnovnom linijom prije ulaganja u složenije cjevovode za sintezu govora.

navaid demo.

I s tim napokon imamo minimalnu održivu pomoć u plovidbi - kršteni navaid. Očito je da postoji još puno poboljšanja pomoću nekih od najnovijih naprednih računalnih vida i dubokog učenja za ostvarivanje cjelovitog sustava naracije vizualnih scena, ali to bi moglo pojesti domaće zadatke učenika. Konačni proizvod u uporabi!

Intervjui studenata pod nazivom Projektna obrana

Posljednjeg dana nastave, studenti smo podvrgli intervjuima obrane teza kako bi postigli dvije stvari; prvo, procijenite opće razumijevanje obrađene građe na pojedinačnoj razini, i drugo, pružite studentima iskustvo govora i obrane znanstvenih ideja pred stručnjacima, što je ključni sastojak uspjeha u istraživanju. Spoiler! Bili su sjajni!

Intervjui studenata pod nazivom obrana projekta

Nagrade napokon

Zadnjeg dana programa učenici su trebali pokazati roditeljima i široj javnosti što su naučili. Kombinacijom detaljnih prezentacija projekata i demonstracija rezultata dobili su i priliku dobiti povratnu informaciju od šire publike. Ovo je ključni korak tijekom provođenja znanstvenih istraživanja. Osim toga, u završnom činu programa dodijeljene su potvrde u slučaju pune zabave roditelja.

Nagrade galore! LEVO: Najbolji sveukupni student koji je dobio „alat trgovine“, knjiga robotike, DESNO: sretni studenti pokažu svoje nove certifikate

Završne riječi

Gotovo i prašno! Po mom mišljenju program je postigao ogroman uspjeh. Upoznao sam nekoliko nevjerojatno pametnih klinaca, urlajući od motivacije da počnem rješavati stvarne probleme. Jako mi je drago što sam trebao biti dio njihovog putovanja u već svijetlu budućnost.

Pa, kako se netko uključuje? Program se odvija svake godine, studenti se prijavljuju i biraju se putem rigoroznog skupa ispita, a isto tako i mentori. Relevantne informacije se ažuriraju na web stranici zaklade. Radoznalo je saznati još, obratiti se dosadašnjim mentorima, osnivaču zaklade i upravitelju Joelu ili sponzorima (u nastavku) za više informacija.

Veliki aplauz sponzorima događanja, Element AI i MILA, škola domaćina Lincoln zajednice i zaklada MISE.