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PAMELA – Plastic Aluminium sorter with MachinE LeArning

Umweltschutz durch Künstliche Intelligenz

Jeder sollte ermutigt werden, einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Aufgrund des starken Anstiegs des weltweit produzierten Abfalls steht die Müllvermeidung sowie die Mülltrennung als Teil des Recyclings an oberster Stelle der Liste. Vor allem Kaffeekapseln sowie Aluminium- und Plastikverschlüsse weisen tonnenschwere Folgen für die Umwelt auf.
Diese Problematik wurde von einer interdisziplinären Projektgruppe des Instituts für Data Science, Cloud Computing und IT-Sicherheit unserer Hochschule aufgegriffen. Sie entwickelten ein Projekt, das zeigen soll, wie mit künstlicher Intelligenz Kunststoff- und Aluminiumverschlüsse über deren visuellen Merkmale erkannt werden können, um sie anschließend automatisch zu sortieren.

PAMELA besteht aus einer Vorrichtung mit schiefer Ebene und einer Kamera. Von der Ebene fallen nach und nach unterschiedliche Verschlüsse an der Kamera vorbei und landen auf einer Schale. Mithilfe eines Motors, der von PAMELA angetrieben wird, werden die Verschlüsse durch eine Rotation nach links oder rechts sortiert. Zur Steuerung des Motors dient ein Arduino. Das Gehirn von PAMELA ist ein neuronales Netz, welches von einem Raspberry Pi gesteuert wird.

Bevor PAMELA zum Einsatz kommen kann, muss deren Gehirn trainiert werden. In der Trainingsphase werden Bilddaten der Verschlüsse aufgenommen und dem System mitgeteilt, ob es sich dabei um Aluminium oder Plastikdeckel handelt. Im Anschluss daran ist PAMELA in der Lage, die Verschlüsse automatisch zu sortieren. Je mehr Beispiele PAMELA bekommt, desto genauer funktioniert der Sortiervorgang.

Das Projekt wurde im Rahmen der Initiative D21 von der Intel-Bildungsinitiative ins Leben gerufen. Die Initiative D21 ist Deutschlands größtes gemeinnütziges Netzwerk für die digitale Gesellschaft und setzt sich dafür ein, die gesellschaftlichen Herausforderungen im digitalen Wandel zu durchleuchten, um in Zukunft die digitale Gesellschaft sinnvoll zu gestalten. Intel nimmt sich der gesellschaftlichen Herausforderung an und engagiert sich für die Verbesserung der Bildungsqualität. Daher umfasst die Intel-Bildungsinitiative zahlreiche Förder- und Ausbildungsprojekte für Schüler, Studenten und Pädagogen.

Jährlich organisiert die Initiative D21 den Auftakt zum Girls’Day im Bundeskanzleramt, das größte Berufsorientierungsprojekt für Schülerinnen. Dieser stellt eine Möglichkeit für junge Frauen dar, MINT-Berufe von ihrer praktischen Seite kennenzulernen, um deren Berufswahlspektrum zu erweitern. Aufgrund der momentanen epidemischen Lage konnte der Girls’Day 2020 im Bundeskanzleramt leider nicht stattfinden.