用AI協助垃圾分類 林口高中生奪旺宏科學獎、20萬元獎學金
▲林口高中學生李丞揚（圖右）以「以雙卷積神經網路模型辨識固定及形變之垃圾物件及自動分類裝置之研究」作品贏得銀牌獎及最佳人氣獎。（圖／旺宏教育基金會提供）
第十八屆「旺宏科學獎」日前舉行頒獎典禮，其中，林口高中學生李丞揚以「以雙卷積神經網路模型辨識固定及形變之垃圾物件及自動分類裝置之研究」作品贏得銀牌獎及最佳人氣獎，獲得大學四年20萬元獎學金；指導老師胡裕仁同獲指導老師特殊貢獻獎的肯定。
有效且正確的垃圾分類是資源回收再利用最重要的基礎，但垃圾分類這苦差事到底能不能交給電腦來做？李丞揚建出一套具備辨識垃圾物件分類的裝置，他透過攝影機擷取垃圾物件外觀，再利用深度學習卷積神經網路（Convolutional Neural Network, CNN）讓儀器「學習」辨識垃圾種類，接着把透過鏡頭判讀出來的垃圾類別訊號，傳送到自動分類模型，不斷調整、修正，這套作品現在已可判別垃圾種類，並將其移動至該項類別的垃圾桶進行資源回收，就連外觀不規則形狀的垃圾，也能做到95%的分類準確率。
▲▼多位產官學研界人士出席「旺宏科學獎」頒獎，包括教育部林騰蛟次長，科技部許有進次長等。（圖／旺宏教育基金會提供）
李丞揚嘗試了「雙卷積」方式，把問題拆成兩個，第一層做物件辨識，第二層再做垃圾類別分類，透過如此改良，大幅度降低神經網路模型的訓練時間，同時提升小型物件的正確辨識率。
此外，李丞揚也考量到垃圾分類可能會在低光源的環境下進行，測試後即使在11流明，相當於一盞小燈的夜間玄關環境中，仍可準確辨識。成功以本作品獲得本屆旺宏科學獎銀牌獎的肯定外，並在票選(網路佔40%及現場佔60%)後獲得最佳人氣作品。
▲李丞揚（圖右）以「以雙卷積神經網路模型辨識固定及形變之垃圾物件及自動分類裝置之研究」作品贏得銀牌獎及最佳人氣獎。（圖／旺宏教育基金會提供）
作品的指導老師胡裕仁也在本屆獲獎累積滿二十四積分，獲得「指導老師特殊貢獻獎」的榮譽。他自第五屆起參與旺宏科學獎，並帶領近三十位同學參與挑戰，期間共拿獲得1件銀牌獎、3件優等獎及3件佳作。統計至第十八屆，旺宏科學獎共有2,222位指導老師參與，累計迄今有27位老師獲得此項殊榮。