カンザス州、フロリダ州、テキサス州の高校生は、米国の技術専門知識を強化することを目指して、AIアプリケーションの設計とマイクロエレクトロニクスの構築を学ぶことになる。
カンザス州と他の 1.4 つの州の公立高校の生徒は、急速に進化する人工知能の分野を深く学ぶ機会をすぐに得ることになります。国立科学財団からの XNUMX 万ドルの助成金によって可能になった新しいプログラムは、AI に不可欠なマイクロエレクトロニクスのコーディングと開発を学生に教えることになっています。この取り組みは、マイクロチップ製造と AI ソフトウェア開発における米国の競争力を維持するための幅広い取り組みの一環です。
カンザス大学、フロリダ大学、ノーステキサス大学の研究者らが地元の高校と協力し、約 500 人の生徒と 25 人の教師を参加させて実践的なプロジェクトを実施します。これらのプロジェクトは、テクノロジー関連のキャリアへの関心を喚起することを目的としています。
カンザス大学の電気工学およびコンピュータサイエンスの助教授であるタムジドゥル・ホーク氏がカンザス大学の研究を率いています。ローレンスにある彼のチームはオーバーランドパークのショーニーミッションウェスト高校と提携し、そこでコンピュータサイエンスの教師マーク・ランゲ氏が最先端のカリキュラムを実施する予定です。
トレーニングの重要な要素は、学生が Tiny Machine Learning (TinyML) デバイスでコードを実行することです。TinyML デバイスは、クラウド サーバーに依存せずにデバイス上で AI 処理を可能にする低電力ハードウェアです。
「これは、クラウドに接続せずにユーザー側で AI タスクを実行する小型デバイスになります」とホーク氏はニュースリリースで述べています。「TinyML は、大規模な AI モデルを小型デバイスで実行できる小さなモデルに変換できるアプリケーションの 1 つです。」
いわゆる「エッジ デバイス」上のこれらの AI アプリケーションは、集中型データ センターに依存しないため、画期的です。
「私たちは、利用可能なエッジ AI アプリケーションの範囲の広さを学生に示したいと思っています」と Hoque 氏は付け加えました。「エッジ AI に取り組むことで、学生は AI について学ぶだけでなく、低レベルのハードウェアが関係するため、マイクロエレクトロニクスの知識も身に付けることができます。私たちのカリキュラムは、マイクロエレクトロニクスと AI という 2 つの重要な分野を扱っています。」
このプロジェクトの魅力をさらに高めているのは、特に予算が限られている学校向けに、費用対効果の高いソリューションに重点を置いていることです。研究者たちは、手頃な価格を確保するために、マイクロプロセッサ、さまざまなセンサー、通信コンポーネントを含むハードウェア プラットフォームを設計しています。
「私たちはフロリダ大学と協力してプラットフォームを開発しますが、主な課題はコスト効率です」とホーク氏は付け加えた。「私たちの目標は、少なくとも45種類のセンサーを搭載し、リソースが限られている高校でも利用できる、10ドル未満のデバイスを作成することです。」
もう一つの重要な要素は、プロジェクトの利他主義的な焦点です。学生は、火災検知や農業支援のための AI ソリューションなど、コミュニティ中心のアプリケーションに取り組みます。このアプローチは、エンジニアリングが社会にどのように役立つかを示し、高額な給与の約束を超えて学生のやる気を引き出すことを目的としています。
「学生にエンジニアリングへの興味を持たせようとするとき、私たちは高給や仕事の有利な面を強調することが多いのですが、エンジニアリングはそれだけではありませんし、多くの学生はそれだけではやる気が起きないかもしれません」とホーク氏は付け加えた。「利他主義の概念、つまりエンジニアリングが地域社会にどのように役立つかを取り入れることで、より強い動機付けになることができます。」
このプログラムはコミュニティ志向のプロジェクトであるにもかかわらず、学生を AI やマイクロエレクトロニクス分野の高収入の仕事に就けるように準備することを目的としています。AI 業界のパートナーとのコラボレーションにより、カリキュラムが労働力のニーズに合致し、学生の就職の可能性が高まります。
「私たちの目標は、開発するカリキュラムが業界によく合致していることを保証することです」とホーク氏は付け加えた。「業界のメンバーで構成された諮問委員会があり、私たちが選んだトピックが業界に適しているかどうか、またこれらの技術スキルを学ぶことが学生の長期的な就職に役立つかどうかについてフィードバックを提供します。」
この業界に合わせたトレーニングを促進するために、研究者は高校教師と業界パートナーがカリキュラム開発や教授法について意見を交換できる会議を主催します。
この取り組みは、2022年に議会で可決された、国内の半導体生産を強化し、国家安全保障を強化することを目的とした「CHIPSおよび科学法」によって支えられています。この法律は、ミッションクリティカルなマイクロエレクトロニクスの国内製造を促進することで、COVID-19パンデミック中に露呈した脆弱性に対処します。
「コロナ禍以降、私たちはいかに外部のサプライチェーンに依存しているかに気づき、政府は国内製造施設の開発に大きなインセンティブを与えるようになりました」とホーク氏は付け加えた。「この問題は消費者だけでなく国家安全保障にも影響を及ぼします。ミッションクリティカルなシステムに使用されるマイクロエレクトロニクスは、悪意のある改変やセキュリティ上の脅威の可能性のない安全な施設で開発されなければならないからです。国家安全保障上の理由から、独自のマイクロチップを設計・製造する国内能力を持つことは不可欠です。しかし、これらの施設を開発するだけでは十分ではありません。そこで働く人材も必要です。このようなプログラムは、学生がハードウェアを探求し、マイクロエレクトロニクス分野でのキャリアを追求する動機となるでしょう。」
出典： カンザス大学