Pelajar sekolah menengah di Kansas, Florida dan Texas akan belajar untuk mereka bentuk aplikasi AI dan membina mikroelektronik, bertujuan untuk memperkukuh kepakaran teknologi AS.
Pelajar sekolah menengah awam di Kansas dan dua negeri lain tidak lama lagi akan berpeluang untuk mendalami bidang kecerdasan buatan yang berkembang pesat. Satu program baharu, yang didayakan oleh geran $1.4 juta daripada Yayasan Sains Kebangsaan, bersedia untuk melatih pelajar dalam pengekodan dan membangunkan mikroelektronik yang penting untuk AI. Inisiatif ini adalah sebahagian daripada usaha yang lebih luas untuk mengekalkan kelebihan daya saing Amerika Syarikat dalam pembuatan cip mikro dan pembangunan perisian AI.
Penyelidik dari University of Kansas, University of Florida dan University of North Texas akan bekerjasama dengan sekolah menengah tempatan untuk melibatkan kira-kira 500 pelajar dan 25 guru dalam projek hands-on. Projek-projek ini direka untuk mencetuskan minat dalam kerjaya teknologi.
Tamzidul Hoque, penolong profesor kejuruteraan elektrik dan sains komputer di KU, mengetuai penyelidikan KU. Pasukannya di Lawrence akan bekerjasama dengan Shawnee Mission West High School di Overland Park, di mana guru sains komputer Mark Lange akan melaksanakan kurikulum termaju.
Komponen utama latihan melibatkan pelajar menjalankan kod mereka pada peranti Pembelajaran Mesin Kecil (TinyML) — perkakasan berkuasa rendah yang membolehkan pemprosesan AI terus pada peranti dan bukannya bergantung pada pelayan awan.
"Ini akan menjadi peranti kecil yang melaksanakan tugas AI di hujung pengguna tanpa menyambung ke awan," kata Hoque dalam satu siaran berita. "TinyML ialah satu aplikasi yang membolehkan model AI yang besar ditukar kepada yang lebih kecil yang boleh dijalankan pada peranti kecil."
Aplikasi AI ini pada apa yang dipanggil "peranti tepi" adalah hebat kerana ia tidak bergantung pada pusat data terpusat.
"Kami mahu menunjukkan kepada pelajar rangkaian luas aplikasi AI kelebihan yang tersedia," tambah Hoque. “Dengan bekerja dengan edge AI, mereka bukan sahaja akan belajar tentang AI tetapi juga mendapat pengetahuan tentang mikroelektronik kerana ia melibatkan perkakasan peringkat rendah. Kurikulum kami menangani kedua-dua bidang penting ini - mikroelektronik dan AI."
Menambah daya tarikan projek ialah tumpuan pada penyelesaian kos efektif, terutamanya untuk sekolah yang mempunyai belanjawan terhad. Para penyelidik sedang mereka bentuk platform perkakasan yang merangkumi mikropemproses, pelbagai sensor dan komponen komunikasi untuk memastikan kemampuan.
"Kami akan bekerjasama dengan Universiti Florida untuk membangunkan platform, dengan cabaran utama ialah keberkesanan kos," tambah Hoque. "Matlamat kami adalah untuk mencipta peranti berharga kurang daripada $45, dilengkapi dengan sekurang-kurangnya 10 penderia berbeza, menjadikannya boleh diakses walaupun untuk sekolah menengah dengan sumber terhad."
Satu lagi elemen penting ialah tumpuan altruistik projek. Pelajar akan mengusahakan aplikasi berpusatkan komuniti, seperti penyelesaian AI untuk pengesanan kebakaran dan sokongan pertanian. Pendekatan ini bertujuan untuk menunjukkan bagaimana kejuruteraan boleh memberi manfaat kepada masyarakat dan memotivasikan pelajar melebihi janji gaji yang lumayan.
"Apabila kami cuba memotivasikan pelajar tentang kejuruteraan, kami sering menyerlahkan gaji bergaji tinggi atau aspek pekerjaan yang menguntungkan - tetapi kejuruteraan bukan sahaja mengenai perkara itu, dan ramai pelajar mungkin tidak berasa bermotivasi semata-mata oleh mereka," tambah Hoque. "Mengintegrasikan konsep altruisme - bagaimana kejuruteraan boleh membantu komuniti mereka - boleh menjadi pendorong yang lebih kuat."
Walaupun projek berorientasikan komuniti program, ia bertujuan untuk menyediakan pelajar untuk pekerjaan bergaji tinggi dalam AI dan mikroelektronik. Kerjasama dengan rakan kongsi industri AI memastikan kurikulum sepadan dengan keperluan tenaga kerja, meningkatkan prospek pekerjaan pelajar.
"Matlamat kami adalah untuk memastikan kurikulum yang kami bangunkan sejajar dengan industri," tambah Hoque. "Kami mempunyai lembaga penasihat yang terdiri daripada ahli industri yang memberikan maklum balas sama ada topik yang kami pilih sesuai untuk bidang tersebut dan sama ada mempelajari kemahiran teknikal ini akan membantu pelajar mendapatkan pekerjaan dalam jangka masa panjang."
Untuk memudahkan latihan sejajar industri ini, para penyelidik akan menganjurkan persidangan di mana guru sekolah menengah dan rakan kongsi industri boleh bertukar-tukar idea mengenai pembangunan kurikulum dan kaedah pengajaran.
Inisiatif ini disokong oleh Akta CHIPS dan Sains, yang diluluskan oleh Kongres pada 2022, yang bertujuan untuk meningkatkan pengeluaran semikonduktor domestik dan meningkatkan keselamatan negara. Akta ini menangani kelemahan yang terdedah semasa pandemik COVID-19 dengan mempromosikan pembuatan domestik mikroelektronik kritikal misi.
"Selepas COVID, kami menyedari betapa kami bergantung kepada rantaian bekalan luar, mendorong kerajaan untuk menyediakan insentif yang besar untuk membangunkan kemudahan pembuatan domestik," tambah Hoque. “Isu ini bukan sahaja memberi kesan kepada pengguna tetapi juga keselamatan negara, kerana mikroelektronik yang digunakan dalam sistem kritikal misi mesti dibangunkan dalam kemudahan selamat tanpa kemungkinan perubahan berniat jahat atau ancaman keselamatan. Atas sebab keselamatan negara, adalah penting untuk mempunyai keupayaan domestik untuk mereka bentuk dan mengarang cip mikro kita sendiri. Tetapi ia tidak mencukupi untuk membangunkan kemudahan ini — kita juga memerlukan orang untuk bekerja di dalamnya. Program seperti ini akan mendorong pelajar untuk meneroka perkakasan dan meneruskan kerjaya dalam mikroelektronik."
sumber: Universiti Kansas