2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of Practical Exercise Materials for Training AI/IoT Engineers to Solve Social Issues
| Project/Area Number |
20K03084
|
|---|
| Research Institution | Ishikawa National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
越野 亮 石川工業高等専門学校, 電子情報工学科, 准教授 (90369968)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 達人 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (10736862)
三吉 建尊 石川工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教 (10847388)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | AI/IoT技術者育成 / 教材開発 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，これまで専門性が非常に高かったAI/IoTを活用して社会実装に取り組むことができる教材を開発し，技術者の育成に貢献することを目的としている．実践例をノウハウとして蓄積することで，AI/IoT教育を幅広く実施できるような環境を実現する．最終的には技術を活用できる多くの技術者の育成に貢献し，Society 5.0 の発展に寄与することを目標としている．
具体的な1年目の成果としては，①深層学習による自律走行車を活用した教材制作と，深層強化学習と模倣学習によるプラットフォームゲームの攻略をテーマに，ハンズオン演習教材の制作に取り組んだ．
②高専の2年生を対象に，新しくAI/IoT演習というテーマを導入し，AI技術として，Teachable Machineを使って，画像認識，音声認識，ポーズ認識などの体験を制作，IoT技術としては，micro:bitを使って，Teachable Machineと組み合わせて，LEDなどで表示する教材にした．これらを活用した学生たちはユニークな作品を制作することができた．
③石川高専の電子情報工学科4年生を対象としたシステム設計演習という講義で人工知能を活用したシステム開発を行うための講義資料作成を行った．システム設計演習では，3～4名が1チームとなり，回路技術と情報技術を組み合わせた作品制作を実施するというものである．Googleが提供しているTeachable Machineを利用して画像認識のモデル作成を行い，そのモデルをRaspberry PiおよびCoral USB Acceleratorを用いたエッジデバイス上で実行するための手順資料およびサンプルとなるソースコードの作成を行った．これらを参考にして，画像認識を用いて顔認識や，COVID-19感染拡大という影響もあり，マスクの有無を認識するような仕組みを学生たちが開発することができており，学習資料として十分なものが作成できたと考えている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究実施の概要に述べた以外に，石川高専の技術振興交流会の人財育成講座（社会人教育）として，オンラインで9月から月1回（全4回），AI講座を行なった．深層学習，機械学習（教師あり学習，教師なし学習），強化学習をテーマに実施した．特に，AIをブラックボックスにせずに計算方法を理解して使えるようになることを目指して，講義資料（教材）を作成して，講座を実施した．
他にも，オンラインで開催されたWeb x IoT メイカーズチャレンジにおいて，本校の学生たちが多数参加し，M5StackやM5StickVなどのマイコンボードを使ってAI/IoTの作品制作に取り組んだ．
ラズベリーパイZeroを搭載したGoogle AIY Voice Kitをベースに，音声認識・音声合成の教材開発にも取り組み，高齢者施設での社会実装としてフィールドトライアルを行った．このように，予定にはなかった社会人教育への取り組みやフィールドトライアル，他にも中学校への出前授業なども実施することができたことが理由である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今回の取り組みをベースに今後も教材開発を続けていく予定である．
|
| Causes of Carryover |
COVID-19禍のため，出張ができなかっため，すべてオンラインで実施した．教材制作の協力に対する人件費・謝金が発生しなかった．教材開発を予定していた設備についても，現状あるもので，できることを行なった．その他では学会参加費などを見込んでいたが，こちらもオンラインで開催され，無料で参加することができたため，その他の出費も発生しなかった．
|
