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中學專題
2023.09.24
天主教培聖中學
人工智能買餸車 以人為本關愛長者
(本報專題)「作為一間天主教學校,我們重視STE M,更重視人的價值和尊嚴,所以我們鼓勵學生善用科技之餘,也要有良好的價值判斷和倫理道德,不要忘記發展科技的動機和初心,是以人為本。獲獎固然重要,但我更欣賞學生從中學會的同理心和關愛長者的熱忱。」郭富華校長在肯定學生的科研成績之餘,也不忘以「明德至善」的校訓來勉勵學生。   走出舒適圈 培養同理心   2019年,中二學生朱兆邦和冼正被學校甄選為創科先鋒,參加由嶺南大學亞太老年學研究中心主辦、賽馬會慈善信託基金策劃和資助的培訓課程,為參加「賽馬會齡活城市計劃—— 鄉郊樂『屯』『元』2」STEM 設計比賽作準備。培訓期間,兆邦和阿正到元朗牛潭尾村探訪長者和實地考察環境,以了解他們的生活和需要,構思能真正幫助他們改善生活的產品。   「我認為實地考察比紙上談兵的培訓重要,我平時多數宅在家裡,鮮有接觸陌生人,更遑論長者。這次到牛潭尾村與長者交流,除幫助構思參賽作品外,也讓我多了同理心,明白他們在鄉郊生活的困難。」阿正有感而發。   同行的兆邦也有類似的想法:「發展科技的目的是解決民生問題,住在鄉郊的長者好像與世隔絕,我們在構想作品時,首先想到的是解決他們的出行困難。」   該校創科及資優教育統籌陳凱詩老師認為這次實地考察和探訪長者的安排,讓同學走出自己的舒適圈。與長者接觸,除打破他們對長者的刻板印象外,也改善了溝通技巧,最大的得著是更懂得體諒別人和更有同理心。   善用塔冷通 建立團隊精神   同學們發現鄉郊長者外出購物時,只靠一條班次疏落的小巴線,所以每次均會使用買餸車購物大量物品,導致長者手臂痠痛、背痛或肌肉拉傷等問題。因此,團隊設計了一部有自動追蹤功能的購物車,令長者購物時更輕鬆方便。   團隊中每人都有不同的塔冷通,有的善於構思整個設計、有的善於繪圖、有的善於編程,同學們分工合作,有商有量,建立出極佳的團隊精神,令整個研發過程能有序地推進,最終完成了第一代的「免提追蹤買餸車」。   在整個團隊努力下,第一代「免提追蹤買餸車」順利獲得「賽馬會齡活城市計劃—— 鄉郊樂『屯』『元』2」STEM 設計比賽的冠軍及最受歡迎齡活大獎。各同學不斷將買餸車功能提升改良,至今已發展至第三代。這項發明經知識產權署審查後,已取得外觀設計註冊證明書, 亦成功獲批香港短期專利。   設計創新又實用 長者買餸好輕鬆   第三代「免提追蹤買餸車」加入人工智能技術,備有三種不同的運作模式:兩種追蹤模式和手動模式。追蹤模式一,利用買餸車上的主鏡頭捕捉長者的影像,藉紅外線傳感器計算買餸車與長者的距離,從而達到追蹤長者和免提效果。追蹤模式二,利用人工智能技術,透過手柄上方的鏡頭捕捉長者手掌的影像,並捕捉影像的座標位置,令買餸車跟隨手掌移動,能近距離追蹤長者,即使在狹窄環境也能操作自如。手動模式,是當長者的手靠近手柄上方的紅外線傳感器時,可輕鬆解除追蹤模式, 令買餸車改為手動操作。不同模式適合長者由鄉郊往返街巿和用於街巿人多擠擁的環境。為了切合長者的需要,買餸車更備有雙層設計,上層採用開放式設計,方便長者直接擺放或取出物件;下層設有保溫層,供長者擺放需要保溫的物件。   第三代的人工智能買餸車獲推薦代表香港參加2023年5月17日至18日,於日本東京舉行的「2023 第三十七屆日本東京創新天才國際發明展」,並榮獲金獎。   兆邦和阿正對研發的產品屢獲殊榮均異口同聲地感謝學校和老師的支持:「很感謝學校給予良好的環境、空間和資源讓我們可以專心致志地研發產品;我們雖然研究人工智能,但人工智能絕對不能取代老師的地位,老師對我們的鼓勵和循循善誘,如一個可靠的朋友般扶持我們,成為我們強大的後盾。」(賴)    
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400400 science爸
Science爸
2022.05.29
看不見的光線
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中學專題
2021.06.25
天主教培聖中學 免提追蹤買餸車 長者買餸好輕鬆
日本漫畫有「隨意門」可以讓你通往任何地方,或使用「縮小燈」使龐大的物件變小以便攜帶。這些工具相信都是住在鄉郊的長者想擁有的。天主教培聖中學四名學生近日為鄉郊長者研發出一部「免提追蹤買餸車」,組長莫晉滈指出,買餸車設紅外線偵測功能,可自動跟著主人的方向前行,讓主人購物後不用手拿重重的餸菜回家。 「在手柄旁邊按開關掣,紅外線隨即鎖定買餸車主人的方位,當主人行入街市,買餸車便緊隨其後。再按掣停止自動追蹤功能,聽到聲響,便代表已轉換為手動模式。」組員冼正示範如何使用買餸車的追蹤功能時說。 這部科技產品由天主教培聖中學四位中三學生設計及製作,能夠以紅外線追蹤0.5米內的東西。鋁質車廂載重10公斤,分為上下層,上層為開放式設計,下層設保溫功能可放置急凍食品,可連續使用5小時或相當於行走20公里。 為鄉居長者設計科技產品 天主教培聖中學早前派出兩支隊伍參加嶺南大學亞太老年學研究中心舉辦的「拾步鄉居共建鄉郊STEM設計比賽」,與屯門及元朗區內其他六間中學比試,製作出適合鄉郊長者使用的樂齡科技產品,以提升長者的生活質素。在12支參賽隊伍中,免提追蹤買餸車獲冠軍和「最受歡迎齡活大獎」,而由另外四名中四生組隊研發的「輔助上落購物車」獲季軍。賽前學生先到嶺南大學接受STEM培訓,也到訪住在鄉郊的長者,了解他們的生活及需要,再設計及製作適合長者使用的科技產品。 學生探訪元朗攸潭尾村居民時,發現前往該村的公共交通工具不多,班次疏落,長者在村口下車後仍要步行一段距離才到家門, 十分不便。學生朱兆邦說,他們曾想過設計免提行李,但後來想到長者常要外出買餸,便提議為他們設計一款具自動追蹤功能的免提買餸車。 為了解買餸車的載重量,他們專程前往天水圍區的街市收集資料,量度途人已裝滿餸菜的手推車的重量;回校後他們再繪畫設計圖,製作車身時學習立體打印技術,打印出一件半圓形模具,接連手柄與載餸箱,當中學生要親手用卡尺和電鑽等工具製作買餸車。 學生冼正說,這次比賽令他對數學更感興趣,因為數學幫助他更容易掌握量度和立體打印的原理;另一組員鍾日軒則指出,這次獲獎為他帶來鼓勵和滿足感,而在學習設計科技產品的同時也希望能惠及他人,幫助長者改善生活質素。 得獎隊伍計劃改良這部「免提追蹤買餸車」, 或考慮與季軍作品「輔助上落購物車」合併,以引入輔助爬樓梯的功能。校方期望日後能與商界合作,開發有關產品。 該校校長郭富華指出,科技教育同樣可以培養學生去幫助別人,例如是透過探究與專題研習幫助長者改善生活,這也回應了學校近兩個學年向學生提倡愛德的天主教教育價值,以科研惠及社群的目標。(高)      捐款支持公教報  http://kkp.org.hk/donation
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2018.09.28
旅遊作家上田莉棋 遊走非洲 當動物保育義工
(本報專題)每年的十月四日是動物主保聖方濟亞西西瞻禮,也是普世教會響應教宗方濟各所定「受造界時期」的最後一天,鼓勵人去愛護受造物、度簡樸生活。有青年為了解天主創造自然界的美麗,遠赴非洲的野生動物保育中心關懷瀕危動物,同時反思地球暖化問題。 上田莉棋是嘉諾撒聖瑪利學校及書院舊生,畢業於香港中文大學新聞與傳播學院,曾任職旅遊雜誌記者,後來辭掉工作到中南美洲厄瓜多爾及哥斯達黎加的野生動物保育中心當義工,也到過南非了解犀牛盜獵情況等動物議題。去年四至十一月,她到非洲的納米比亞、南非、馬拉威的動物保育中心當上動物義工,「動物保育不止是直接照顧動物,還要協調野生動物與當地村民之間的衝突」。 人與動物之間的愛是? 選擇隻身到非洲,是受中小學的宗教培育所啟發,「宗教教育教我在生活中追求向善、愛與關懷的精神:這包括對人及動物友善,因最終受益的也是人類」。 上田莉棋說,保育中心會使用紅外線偵測相機追蹤動物出沒,或為動物套上頸圈追蹤儀器為動物提供「不在場證明」。 保育動物 人類社會同樣受益 非洲農民為避免野生動物入侵,會自製陷阱去保護家園,而面對連年乾旱難以耕作,惟有牧放牛羊採食灌木。然而,受著地球暖化影響,好些野生動物如羚羊數量減少,肉食性動物便轉到農村內吃掉牛羊充飢;飲水量大的大象為尋找水源而走進農村的儲水池喝水,並毀掉水池以方便小象喝水,或吃掉農民種植的柑橘。 當農民認定野生動物影響其家園,會視之為「問題動物」而殺掉牠們,「保育員要設法協助大象轉換棲息地,避免農民因損失慘重而殺死象群」。   從狒狒反思對動物的愛 在義工體驗中,上田莉棋體會到,人類對動物的愛應不分外表、特性、瀕危與否,也應用心去愛護。她曾照顧一歲以下的年幼孤兒狒狒,牠們喜歡在她的頭上捉蝨;晚上需要共睡以代替媽媽的身份,可是年幼狒狒非常活躍,她每朝醒來會發現,整個房間留下大小二便,更試過被咬致全身瘀痕。 為何仍要照顧牠們?上田莉棋說,狒狒並非瀕危動物,更會入屋「搗蛋」而傷害到農民,農民也不喜歡牠們。「照顧狒狒因為失去了原本的棲息地,沒有糧食便到民居覓食。為何他們會有今天的局面?這是因為人類破壞環境,故此我們有義務去幫助狒狒。」 「我們很可愛,但不是寵物」 本年六月,上田莉棋寫成《別讓世界只剩下動物園:我在非洲野生動物保育現場》一書,紀錄她在動物保育中心的所見所聞。在保育中心內,不少動物獲救前被人當作寵物非法飼養,例如是狐、疣豬、非洲艾虎、箭豬、岩蹄兔等,「儘管有些野生動物體形細小,但仍不能當作寵物,牠們有一定攻擊性,飼養也是剝削牠們的自由空間」。 談到動物保育,她認為一切自有天主的計劃,「大自然與萬物也有其獨特之處與由來,例如禿鷹頭上沒有毛,為方便把頭伸入動物屍體啄食,不用清潔頭毛,亦避免滋生細菌」。她希望紀錄這趟旅程,讓更多人關心動物保育與環保課題,「日常生活對於大自然的消耗息息相關,直接影響氣候暖化,不止影響自己,事實上在地球的另一邊,以至整個地球也會受苦」。(高)    動物主保聖方濟亞西西 聖方濟是動物、商人及生態保育者的主保, 他於一一八二年在意大利亞西西的山城出生,父親從商、家境富裕,年輕時揮金如土,更為晉身貴族而參戰,可惜戰敗兼患病,其後他返回亞西西時,從祈禱中尋求指引下轉變其思想,愈發去關懷貧困與邊緣人士,甘願度清貧生活,他熱愛萬物,視動物為兄弟姊妹。聖方濟於一九七九年獲教宗若望保祿二世封為環保主保。