Préparer des talents STEM de nouvelle génération au Ghana

MISE 2018 étudiants, mentors et assistants

Il y a deux semaines, j'ai eu la chance de faire partie du programme MISE (Sciences et ingénierie inspirées par les mathématiques) destiné à former de jeunes élèves du secondaire aux compétences avancées en mathématiques et en ingénierie dans le cadre des efforts visant à bâtir l'avenir, un talent à la fois.

J'ai entendu parler de cette opportunité par Negar Rostamzadeh de Element AI via Black dans le groupe AI. Chaque année, des mentors postulent et proposent des projets / programmes et un nombre est sélectionné par la fondation MISE pour participer et travailler avec les étudiants. J'ai postulé cette année pour deux raisons principales; Tout d’abord, j’y ai vu une grande chance et un privilège de nouer des contacts et d’aider à préparer les futurs talents dans une région du monde sous-représentée, renforçant ainsi d’autres efforts tels que Black in AI, DSA, etc. opportunité de croissance à travers les générations (enfants, jeunes mentors, parents) en matière de science. Ci-dessous, je fournis un résumé plus chronologique du programme.

Semaine 1: Ingénierie, Robotique, Outils Mathématiques, Images

L'objectif de la première semaine du programme est d'initier les étudiants à la science et à l'ingénierie, à la résolution de problèmes intéressants, aux types d'outils nécessaires pour les résoudre et au processus de résolution des problèmes. Pour mon groupe, je me suis surtout attaché à comprendre le rôle de l’ingénierie dans la résolution des problèmes du monde réel (et parfois dans la création de nouveaux problèmes).

Nous avons commencé par partager nos expériences passionnantes en matière d'ingénierie. Le lancement du Falcon Heavy (FH) a été mis en évidence, ce qui nous a permis de parler de l’ingénierie des systèmes et des principes que nous pourrions emprunter pour notre projet. En outre, le rôle des tests rigoureux, le besoin d’inspiration et le simple problème à résoudre ont imprégné ces discussions. Cela nous a aidés à réfléchir à la question «Que font les ingénieurs dans notre monde?». Le consensus qui prévaut est que les ingénieurs résolvent simplement des problèmes pour résoudre des problèmes ou améliorer les solutions existantes.

À partir de ces discussions, nous avons cherché à améliorer les moyens de subsistance des personnes malvoyantes en développant une aide visuelle à la navigation peu coûteuse utilisant uniquement des webcams de base. Nous avons ensuite fait un segway entre automatisation et robotique, aboutissant à la description des tâches classiques de la robotique; à savoir le sens, planifier et agir. Pour notre projet, nous nous concentrons sur la tâche des sens et ajoutons une forme rudimentaire d’action dans le processus de communication de l’état du monde «détecté» à l’utilisateur.

Pour passer rapidement au matériel, nous avons démarré le projet en réfléchissant sur les conceptions, les exigences, les fonctionnalités, etc. Nous avons demandé à chaque élève de proposer une conception, dont certaines sont présentées ci-dessous.

Idées de conception d’aides à la navigation (ancrées sur une canne)

Avance rapide, nous avons sauté sur l'algèbre linéaire et les outils de géométrie nécessaires pour comprendre les éléments essentiels du projet. Compréhension fondamentale du processus de formation des images, la manière de manipuler les images était essentielle. Compte tenu des questions éthiques relatives à la vie privée, il était essentiel de pouvoir manipuler des images pour supprimer les informations d'identification. Nous avons développé un processus rudimentaire d’anomymisation des visages détectés, présenté ci-dessous.

Anonymisation des faces par pixellisation (avant traitement en aval)

Semaine 2: Projet Deep Dive, MVP jusqu'au bout

La deuxième semaine du programme consiste à plonger plus profondément dans les projets. L’objectif pour la fin de la semaine d’achèvement et la démonstration des projets. Dans mon cas, avec le groupe #vision, cela signifiait «clouer» le reste du fond de vision par ordinateur et la vision stéréoscopique nécessaires pour réaliser l’aide à la navigation que nous construisions. Cela signifiait plus de géométrie avec des détours occasionnels dans des exemples d'applications avec panorama, réalité augmentée.

La vision stéréoscopique est clouée - comme interprétant la disparité et l’estimation de la profondeur, ce qui permet de placer le dernier élément d’occupation de la scène en communication sur le sujet comme focus. Nous avons opté pour la synthèse vocale simple pour relayer les instructions de navigation de base. Ce choix d’un TTS simple était motivé par la nécessité de «purger les tuyaux» avec une base simple avant d’investir dans un pipeline de synthèse de la parole plus élaboré.

navaid demo.

Et avec cela, nous avons enfin une aide minimale à la navigation viable - baptisée navaid. De toute évidence, de nombreuses améliorations sont possibles avec certaines avancées récentes en vision par ordinateur et en apprentissage en profondeur pour réaliser un système complet de narration de scènes visuelles, mais cela ronge les devoirs des élèves. Le produit final utilisé!

Interviews d'étudiants alias Project Defence

Le dernier jour de classe, les étudiants sont soumis à un entretien de type défense de thèse pour accomplir deux choses; Tout d'abord, évaluez la compréhension générale au niveau individuel de la matière couverte et, deuxièmement, offrez aux étudiants l'expérience de parler et de défendre des idées scientifiques devant des experts, élément essentiel du succès de la recherche. Divulgacher! Ils étaient géniaux!

Interviews d'étudiants, alias défense de projets

Récompenses enfin

Le dernier jour du programme, les étudiants ont pu montrer à leurs parents et au grand public ce qu’ils avaient appris. Grâce à une combinaison de présentations détaillées des projets et de démonstrations des résultats, ils ont également eu la possibilité de recueillir les réactions de l’audience générale. C’est une étape clé dans la recherche scientifique. En outre, dans l'acte final du programme, les certificats d'attribution ont été délivrés lors d'un événement rempli de divertissement devant les parents.

Des récompenses à gogo! GAUCHE: Meilleur livre de robotique ‘outil du métier’ pour les étudiants, DROIT: des étudiants heureux montrent leurs nouveaux certificats

Mots finaux

Fait et dépoussiéré! Globalement, le programme a été un énorme succès à mon avis. J'ai rencontré des enfants incroyablement intelligents, débordant de motivation pour commencer à résoudre des problèmes du monde réel. Je suis très heureux d'avoir pu faire partie de leur voyage vers un avenir déjà plus prometteur.

Alors, comment s'impliquer? Le programme fonctionne chaque année, les étudiants postulent et sont sélectionnés à travers un ensemble d'examens rigoureux, de même que les mentors. Les informations pertinentes sont mises à jour sur le site Web de la fondation. Curieux d'en savoir plus, contactez les anciens mentors, le fondateur et gérant de la fondation, Joel, ou les sponsors (ci-dessous) pour plus d'informations.

Un grand bravo aux applaudissements des sponsors de l'événement, Element AI et MILA, de l'école communautaire hôte Lincoln et de la fondation MISE.