Patent TR-2022010973-A2 (TR)
Title: Gömülü Derin Öğrenmeye Sahip Bir Atık Kutusu Tasarlayarak Çocuklara Geri Dönüşüm Bilinci Kazandırılması
Inventor: ONUR KARA
IPC: G09B5/00
Filed: 2022-07-03
Abstract: Günümüzde atıkların doğru bir şekilde sınıflandırılmasındaki en büyük problem insanların geri dönüşüm bilincine sahip olmamasıdır. Bu doğrultuda insanlara çocuk yaştan bu bilinci kazandıracak akıllı bir geri dönüşüm kutusu etkili bir çözüm yoludur. Günümüzde çocuklara geri dönüşüm bilinci kazandırabilmek için okul öncesi yada ilkokul dönemlerinde, MEB eğitim programları kapsamında çocuklarda doğa sevgisi ve doğayı korumaya yönelik beceriler geliştirmek için etkinlikler düzenlenmekte ve günlük hayatta kullandığımız nesnelerle atıkların türleri öğretilmekte ve atık geri kazanımının faydaları anlatılmaktadır. Atıkların ayrıştırılmasındaki zorlukları gösterebilmek ve ayrıştırılan atıkların hangi süreçlerden geçerek geri kazanıldığını gösterebilmek amacıyla atık toplama/ayrıştırma fabrikalarına çocuklar götürülmektedir. Atıkların sınıflandırılarak toplanmasının zorluğu ve önemi öğretildikten sonra, çocuklara hitap edecek şekilde her haznenin üzerine ilgili atık sınıfının resmi yapıştırılarak, 4 hazneye (kâğıt, cam, plastik, metal) sahip bir atık kutusu sınıflara koyulmaktadır. Fakat bu tarz çalışmaların yetersiz olmasının nedeni atık yanlış kutuya atıldığında çocuklara doğruyu gösterecek bir şeyin olmamasıdır. Buradan yola çıkarak hem çocukları doğru yaptıklarında ödüllendirecek, hem de yanlış yaptıklarında onlara doğruyu gösterecek bir atık kutusu tasarlamak bu buluşun amacıdır. Bu proje diğer çalışmalardan farklı olarak; gömülü derin öğrenmeye sahip bir atık kutusu yardımıyla atığın doğru hazneye koyulup koyulmadığı tespit etmek ve yanlış tarafa koyulan atığın hazneye girmesini engellemektir. Yanlış tarafa koyulan atığı doğru tarafa koyması için çocuğa LCD ekran yardımıyla eğlenceli ve eğitici videolarla yönlendirmeler yapılarak atığı doğru hazneye getirmesini sağlamak ve ödül verici bir tepki paylaşmak bu patent çalışmasının temel farkıdır. Böylece atıkların geri kazanımının temel problemi olan insanı küçük yaşlarda eğiterek geri dönüşüm bilinci kazandırmak amaçlanmaktır.  Bunu yapacak atık kutusu 4 hazneye (kâğıt, cam, plastik, metal) sahip olacaktır ve hazne kapaklarının açılıp kapanması servo motorlar yardımıyla sağlanacaktır. Her hazne kapağını gören kameralar yardımıyla hazneye koyulan atığın görüntüsü elde edilecek ve eğitilmiş bir derin sinir ağına sokulacaktır. Önceden eğitilmiş olan bir derin sinir ağı, transfer öğrenmesi yöntemiyle yeniden eğitilecektir. Bu eğitimi gerçekleştirebilmek için kullanılacak veri setini oluşturacak en az 2500 adet atık görüntüleri (çocukların sınıflarda kullanabileceği atıklar) iyi bir kamera yardımıyla elde edilecektir. Ağın eğitimi Phyton programında gerçekleşecek ve eğitilen bu ağ Raspberry Pi 4B içerisine gömülecektir. Sistemin çalışma prensibi şu şekildedir: Atık ilgili haznenin kapağına koyulduktan sonra kamera yardımıyla görüntü alınıp derin sinir ağından geçirilerek nesne sınıflandırılacak ve sistem atığı tanıyacak. Daha sonra aşağıda verilen iki seçenekten biri gerçekleşecektir: -Atık yanlış hazneye koyulduysa haznenin kapağı açılmayacak ve doğru kutuya çocuğu yönlendirecek yönlendirmeler LCD ekran yardımıyla yapılacaktır.  -Atık doğru hazneye koyulduysa haznenin kapağı açılarak atık kutuya düşecek ve LCD ekran yardımıyla çocuğun övüleceği bir tepki verilecektir.