智慧城市學生挑戰賽 冠軍創AI回收機械人 智能辨別用家戴好口罩

撰文:曾凱欣
出版:更新:

青年成就香港部(JAHK)日前舉辦為期五個月的「智慧城市@九龍東」香港學生挑戰賽2021,是次比賽有5間共96名、來自九龍東的中學初中生參與,分別組成21隊隊伍參賽。獲冠軍的保良局何蔭棠中學C15隊伍由六名女同學組成,以回收問題作為概念,並配合疫情,製作以企鵝為造型的人工智能機械人。人工智能機械人的重點為AI鏡頭,能夠識別使用者有否戴口罩,以及手持的物品可否作回收,亦會分類回收物,並檢查回收物是否已妥善處理。

+1

是次比賽有96名、來自九龍東的中學初中生參與,並分別組成21隊隊伍參賽。比賽由青年成就香港部與摩根大通合辦,並獲發展局起動九龍東辦事處全力支持,旨在引起學生對STEM學科及學業興趣,鼓勵學生學習及應用各種STEM的知識和技能。參賽的同學於4月至7月,參與了為期四個月的創科研集課程,當中包括工作坊、社區各界人士的分享、導師指導環節及參觀活動等。每隊參賽都會獲分派由商界義工或大學生擔任的義務導師,指導比賽過程。

有份合辦比賽的摩根大通董事總經理及亞洲地產研究主管梁啟棠指,十分欣賞參賽同學能夠利用基本的STEM知識,配合創意發揮。(曾凱欣攝)

智能機械人以AI鏡頭識別使用者及回收物

保良局何蔭棠中學的兩隊隊伍分別獲冠軍及季軍。獲冠軍的C15隊伍由六名女同學組成,成員之一的李詩瑤指,九龍東區的回收率偏低,回收量只達348公頃,僅佔全港回收率1%,相信與市民欠缺環保意識、對垃圾分類應知不足等有關;因此今次參賽以回收問題作為概念,另外配合疫情,製作出以企鵝為造型的人工智能機械人。

人工智能機械人以AI鏡頭作為重點,能夠識別使用者有否戴口罩,以及手持的物品可否作回收,亦會分類回收物及檢查回收物是否已妥善處理。另外,機械人的左手設紅外線體溫感應器,右手可供應酒精搓手液。團隊另一成員霍雨欣指,以企鵝作為主要設計,是希望吸引小朋友從少培養回收習慣,成為大人的榜樣,並以瀕臨絕種的動物為主題。

團隊由構思到完成作品共花三個月時間,包括以3D打印技術打印企鵝機械人,製作的過程並不簡單,同學們利用比賽經費從科創公司購入AI鏡頭後,需要自行撰寫運作程式。鄧美琁同學說,跟隊友花費近一星期,訓練機械人學習分辨回收物,「(機械人學習)回收物有冇達回收標準需要多啲時間」。

她指,訓練過程中需要用不同種類的相片,單是訓練機械人辨別膠樽回收前是否妥當,例如有否除去樽蓋等,都需要使用近60張相片。 除了訓練機械人,撰寫程式亦成為其一大難題,「剛接觸有一定難度,透過問(科創)公司職員溝通、畀意見」,才能成功完成機械人的運作程式。

善用金屬特性收集冷氣機餘電發電

同樣來自保良局何蔭棠中學的C16隊獲得季軍。成員黎俊傑指,隊伍以城市熱島效應作為主題,利用熱傳導發電機,將冷氣機的餘熱轉化成有用的能源,期望設備概念可用作為手機充電站和商場照明供電。他稱,設計的模型善用金屬特性,並模擬配合大廈水箱用作冷氣機排熱冷卻的功能,利用水的溫度及冷氣機的溫差,收集電能於電池內發電。

兩隊隊伍都在比賽中獲獎,保良局何蔭棠中學、教授科學及物理科的楊志恆老師指,學校一直注重STEM發展,在疫情前設不同的常規課後活動,讓同學學習3D打印。以往不同的同學都有參與各類型的比賽,包括3D打印比賽、設計比賽等;學校亦有一眾的老師團隊,包括來自理科及電腦科的老師,協助同學參賽。

回收箱附金屬探測器 自動分類可回收物

同樣以回收箱作為主題的基督教女青年會丘佐榮中學D18隊伍,在比賽中獲得亞軍。洪嘉琪同學提到,是次參賽的設計的回收箱附上金屬探測器,能在使用者投進垃圾時自動分類。隊伍亦打算開發應用程式,使用者掃瞄回收箱上的二維碼後即可儲分換領獎品,亦可在應用程式找到鄰近的回收箱。李亦繕同學則指,「留意到香港人覺得煩,知有回收箱都未必會去回收」,故期望設計可以吸引更多人參與回收,並教育小朋友回收概念。

JAHK行政總裁蔡卓慧指,是次比賽以九龍東重新發展成為智慧城市作切入點,比賽有三個主題供同學挑選,包括疫情下的生活、可持續發展、交通及流動性,大會亦有為同學提供比賽經費津貼1,000元。有份合辦比賽的摩根大通董事總經理及亞洲地產研究主管梁啟棠指,十分欣賞參賽同學能夠利用基本的STEM知識,配合創意發揮,期望比賽能夠提升同學的創意能力及STEM發展。