Skip to main content

Το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας μιλά στη «Ν» για την ανακύκλωση με ρομποτικές τεχνολογίες

Το ΙΤΕ συμμετέχει στο ευρωπαϊκό πρόγραμμα RECLAIM

© Απαγορεύεται από το δίκαιο της Πνευμ. Ιδιοκτησίας η καθ΄οιονδήποτε τρόπο παράνομη χρήση/ιδιοποίηση του παρόντος, με βαρύτατες αστικές και ποινικές κυρώσεις για τον παραβάτη

Το έργο RECLAIM (AI-powered Robotic Material Recovery in a Box) το οποίο χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση εστιάζει στην ανάπτυξη μιας κινητής, ρομποτικής μονάδας ανάκτησης ανακυκλώσιμων υλικών που στοχεύει να ενισχύσει τις περιφερειακές δραστηριότητες ανακύκλωσης, παρέχοντας στις μη-αστικές περιοχές τη δυνατότητα διαλογής ανακυκλώσιμων με υψηλή αποτελεσματικότητα βιομηχανικού επιπέδου.

Για τη σταδιακή βελτίωση της αποδοτικότητας της παραπάνω μονάδας, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε από το Ινστιτούτο Ψηφιακών Παιχνιδιών (Institute of Digital Games) του Πανεπιστημίου της Μάλτας ένα ψηφιακό παιχνίδι το οποίο διευκολύνει τη συλλογή δεδομένων ανακύκλωσης με διασκεδαστικό τρόπο, μέσα από την «παιχνιδοποίηση» των ιδιαίτερα δύσκολων και απαιτητικών διαδικασιών διαλογής ανακυκλώσιμων στις μονάδες επεξεργασίας απορριμμάτων. Ο σκοπός του συγκεκριμένου παιχνιδιού είναι τριπλός: α) να εκπαιδεύσει τους πολίτες και να ενισχύσει την ευαισθησία τους σε θέματα ανακύκλωσης, β) να ενεργοποιήσει τους πολίτες στην ανάλυση δεδομένων μέσα από τη διασκεδαστική ενασχόληση τους με το παιχνίδι, και γ) να εμπλέξει τους πολίτες στις ερευνητικές δραστηριότητες της ρομποτικής ανάκτησης υλικών και στην αντιμετώπιση επιστημονικών προκλήσεων σε θέματα ανακύκλωσης.

Το παιχνίδι υποστηρίζει τη συλλογή δεδομένων ανακύκλωσης τα οποία δημιουργούνται από τους χρήστες και στη συνέχεια αξιοποιούνται για τη σταδιακή βελτιστοποίηση των αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης που αναλαμβάνουν την αναγνώριση και κατηγοριοποίηση των ανακυκλώσιμων υλικών. Πρόκειται για ένα παιχνίδι φιλικό προς τον χρήστη στο οποίο μπορεί να εμπλακεί οποιοσδήποτε, χωρίς να χρειάζεται να είναι ειδικός στην ανακύκλωση και χωρίς να χρειάζεται να γνωρίζει λεπτομέρειες για τις δραστηριότητες του έργου και τους αλγορίθμους επεξεργασίας εικόνων με ανακυκλώσιμα αντικείμενα.

Εν συντομία, το παιχνίδι παρουσιάζει στους χρήστες εικόνες τις οποίες καθημερινά καλείται να επεξεργαστεί η κινητή ρομποτική μονάδα ανάκτησης υλικών. Οι χρήστες καλούνται να απαντήσουν ερωτήσεις σχετικά με την παρουσία υλικών (π.χ. πόσα πλαστικά μπουκάλια υπάρχουν στην εικόνα) ή τους ζητείται να αξιολογήσουν και να συγκρίνουν την αποδοτικότητα διαφορετικών αλγορίθμων κατηγοριοποίησης των ανακυκλώσιμων απορριμμάτων. Οι απαντήσεις των χρηστών συλλέγονται και χρησιμοποιούνται σαν δεδομένα για την επαν-εκπαίδευση και τη βελτίωση της μονάδας κατηγοριοποίησης των ανακυκλώσιμων απορριμμάτων. Με αυτόν τον τρόπο οι χρήστες των παιχνιδιών συνεισφέρουν στη δημιουργία νέων μοντέλων γνώσης για τους αλγορίθμους επεξεργασίας των εικόνων με ανακυκλώσιμα απορρίμματα, οι οποίοι στη συνέχεια, στη νέα βελτιωμένη τους μορφή, δημιουργούν νέες προκλήσεις για τους χρήστες με νέες εικόνες να εισέρχονται στο παιχνίδι. Οι χρήστες μέσω του παιχνιδιού τους δημιουργούν ξανά νέα δεδομένα που χρησιμοποιούνται από τους αλγορίθμους και ούτω καθεξής, με αποτέλεσμα στο πέρασμα του χρόνου οι αλγόριθμοι να βελτιώνουν συνεχώς την απόδοσή τους.

Παράλληλα με τα παραπάνω, οι χρήστες ενημερώνονται για την κρισιμότητα των διαδικασιών ανακύκλωσης μέσα από καταγεγραμμένες στατιστικές πληροφορίες όπως η παραγωγή απορριμμάτων ανά πολίτη ή η ενέργεια που εξοικονομείται μέσα από τη σωστή και ολοκληρωμένη διαχείριση κάθε ανακυκλώσιμου αντικειμένου, έτσι ώστε να ευαισθητοποιηθούν περισσότερο και να συμμετάσχουν ενεργά στις δραστηριότητες ανακύκλωσης του δήμου τους. Με άλλα λόγια, το συγκεκριμένο παιχνίδι προάγει την ευαισθητοποίηση του κοινού σε θέματα κυκλικής οικονομίας και τους δίνει τη δυνατότητα να εμπλακούν ενεργά στις δραστηριότητες της Ευρωπαϊκής «Πράσινης Συμφωνίας».

Συνολικά, το έργο RECLAIM ακολουθεί την προσέγγιση που ονομάζεται «Επιστήμη των Πολιτών» (Citizen Science)  η οποία διευκολύνει και ενισχύει τη συμμετοχή όλων των πολιτών ανεξάρτητα από την ηλικία, το φύλο και το μορφωτικό τους επίπεδο στην παραγωγή δεδομένων που αξιοποιούνται για την πρόοδο της επιστήμης. Ειδικότερα στο RECLAIM, τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για την εκπαίδευση πολύ-επίπεδων νευρωνικών δικτύων (Deep Neural Networks) τα οποία αναγνωρίζουν και κατηγοριοποιούν ανακυκλώσιμα υλικά και διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στην αποτελεσματική λειτουργία της κινητής ρομποτικής μονάδας ανάκτησης υλικών.

Τα ερευνητικά δεδομένα που δημιουργούν οι χρήστες του παιχνιδιού συλλέγονται, οργανώνονται και γίνονται άμεσα διαθέσιμα σε αναγνωρισμένα δημόσια αποθετήρια που εξασφαλίζουν την αξιόπιστη πρόσβαση από οποιονδήποτε ενδιαφερόμενο. Το παιχνίδι ανακύκλωσης θα γίνει προσβάσιμο και έτοιμο προς χρήση μέσω διαδικτύου. Στοχεύοντας στην εύκολη πρόσβαση, το παιχνίδι θα είναι διαθέσιμο σε κινητά τηλέφωνα και tablets, επιτρέποντας στο ευρύ κοινό να «παίξει» και να συμμετέχει στη συλλογή δεδομένων.

Προκειμένου να επιτευχθούν οι σκοποί του έργου RECLAIM, το παιχνίδι ανακύκλωσης θα χρησιμοποιήσει περισσότερες από 2000 εικόνες και βίντεο διαλογής από τη βάση δεδομένων των ανακυκλώσιμων απορριμμάτων. Επίσης αναμένεται ότι θα εμπλακούν στο παιχνίδι πολλοί χρήστες οι οποίοι θα παρέχουν δεδομένα αλλά και θα ενισχύσουν τις γνώσεις τους σε θέματα ανακύκλωσης.

Για το RECLAIM μίλησε στο Naftemporiki.gr ο επιστημονικός υπεύθυνος του προγράμματος κ. Μιχάλης Μανιαδάκης, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Εργαστήριο Υπολογιστικής Όρασης και Ρομποτικής του Ινστιτούτου Πληροφορικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ),  με Επικεφαλής τον καθ. Παναγιώτη Τραχανιά.

Πώς έγινε η σύλληψη της ιδέας;

Στην προσπάθεια μας να αναπτύξουμε μια κινητή μονάδα διαλογής ανακυκλώσιμων απορριμμάτων, έγινε γρήγορα εμφανές ότι τα απορρίμματα εμφανίζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά από τόπο σε τόπο. Το γεγονός αυτό δημιουργεί δυσκολίες στα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση και κατηγοριοποίηση των ανακυκλώσιμων συσκευασιών. Θα ήταν λοιπόν ιδιαίτερα υποστηρικτικό στην προσπάθεια μας να δώσουμε τη δυνατότητα στους πολίτες των τοπικών κοινωνιών να συμμετέχουν στη διαδικασία εκπαίδευσης των μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης.

Πώς υλοποιείται;

Στο έργο RECLAIM συμμετέχει το Πανεπιστήμιο της Μάλτας το οποίο είναι ένα από τα πιο γνωστά ακαδημαϊκά ιδρύματα της Ευρώπης στον χώρο των ψηφιακών παιχνιδιών με μακρά εμπειρία σε αυτό που ονομάζεται «επιστημονικά παιχνίδια». Σε συνεργασία με τον Αναπληρωτή Καθηγητή του Πανεπιστημίου της Μάλτας Αντώνη Λιάπη, έχει αναπτυχθεί συλλογή παιχνιδιών στα οποία  παρουσιάζονται εικόνες από την κινητή μονάδα διαλογής ανακυκλώσιμων. Οι χρήστες καλούνται να εντοπίσουν ανακτώμενα υλικά αλλά και να επιβλέψουν την ορθή λειτουργία των μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης.

Ποιοι είναι οι στόχοι του προγράμματος;

Εκτός από την ευαισθητοποίηση των πολιτών σε θέματα ανακύκλωσης, και την ενεργή εμπλοκή τους στις ερευνητικές δραστηριότητες του έργου RΕCLAIM, το παιχνίδι στοχεύει να λειτουργήσει σαν μέσο ώστε οι μονάδες τεχνητής νοημοσύνης που αναλαμβάνουν την αναγνώριση και κατηγοριοποίηση των ανακυκλώσιμων να μπορούν συνεχώς να βελτιώνονται και κυρίως να προσαρμόζονται στις μεταβαλλόμενες προκλήσεις που αφορούν τη διαχείριση απορριμμάτων (π.χ. εισαγωγή νέων τοπικών ή εποχιακών προϊόντων).

Naftemporiki.gr