Hi it's Jonathan again! Today I would like to show you the videos of the second year students talking about their Engineering Design projects. As you saw in the previous entry, students at ICT learn to find problems in their surroundings and create solutions to resolve them. The first year students focus on the Hakusanroku Campus, and the second year students take it a step further by moving their attention to the local community. Hakusanroku is a rural area in Ishikawa prefecture with problems you would expect from a village away from major cities; aging and decreasing population to name a few. The students were divided into three groups, each with a different theme.

Agri-tech

The "Agri-tech" group focused on the growing problem of damage to crops by wild animals. Hakusanroku is home to wild boars, bears, and MANY monkeys. Locals try to protect their crops from them with electrical fences and fire crackers. However, this is becoming increasingly difficult as they grow older and fewer in number, and because monkeys quickly learn how to avoid their defenses. Seeing this, the Agri-tech group came up with a long term plan to create a automatic defense system against the animal forces. Their goal for this year was to create a system that can detect monkeys in the wild using AI. As you can see in their presentation, they took thousands of pictures of monkeys, which they "fed" to the AI until it could steadily achieved a recognition rate of 65~90%. Since monkey attacks to crops is a nation-wide problem and their are no current known projects working on this topic, this team may be the pioneers on solving a major issue all over Japan. You can read more details about their project here.

Agri-business

The "Agri-business" group turned their eyes to the decreasing population and shrinking economy. Hakusanroku is in a negative spiral, in which younger generations leave for larger cities which in turn leads to less demand and job opportunities for them. The group challenged themselves with designing and operating a business model of growing and selling Hakusanroku branded sweet potatoes. They planted, harvested, packaged and sold their sweet potatoes "Kanjyuku-Beni-Haruka". You can read more about their project here. In their presentation, they went into more detail on how much money they made (or lost) and what changes are necessary to actually create a sustainable business model in Hakusanroku.

Nigyo-Jyoruri

Nigyo-Jyorui is a traditional puppet show dating back more that 300 years ago. The people of Higashi-futakuchi district have continued to preform it every year. However, their numbers are also dwindling and they have few young performers that serve as potential successors. You can read about the history of Ningyo-Jyoruri in this article. The group was limited on what they could actually do due to COVID-19, especially because this year's performance was canceled. In there presentation, they explained that after exhausting ideas such as collaborating with popular anime or creating online videos to spread the culture, they finally decided to appeal to the local children of Hakurei Elementary and Junior High School by hosting a doll making event at ICT. In the event, kids could use a 3D scanner and 3D printer to create Nigyo-Jyoruri dolls using their own scanned faces. Potentially, this would benefit both sides by introducing kids to ICT's technology and Ningyo-Jyoruri culture.

This final presentation was a great display of how much the second year students have grown. All their hard work has paid off by increasing not only their technological skills, but teamwork, time management,  presentation skills, and English skills.

Jonathan

You can see their presentations in the videos below. (The first two are in Japanese and last one is in English)

こんにちは、ジョナサンです！今日は2年生のエンジニアリングデザインの最終発表の様子を動画でお見せしたいと思います。その前に2年生のエンジニアリングデザインのプロジェクトについて。前回の記事でも書いたように、国際高専では身の回りにある課題を発見し、解決する授業がエンジニアリングデザインです。1年生はこの白山麓キャンパス、2年生は一歩進んで周辺地域の課題発見解決に臨みます。石川県の南に位置する白山麓は農村地特有の人口減少や若者の離脱などの課題を抱えています。学生たちは3つのグループに分かれてこれらの課題に取り組みました。

アグリテック班

アグリテック班は白山麓の獣害の問題に着目しました。白山麓では猿による農作物への被害が年々深刻化しています。地元住民は電気柵や花火などで対抗していますが、猿の学習能力の高さは脅威であり、住人の高齢化による体力減衰や人手不足の影響で劣勢を強いられています。これに対し、アグリテック班は獣害対策としてAIの力を借りようと考えました。長期的には自動で動物を発見し、畑から守ってくれるシステムを開発設置することが目標です。今年の2年生の目標はAIを使って猿を認識するシステムの開発でした。発表で学生は、猿の写真を何千枚もAIに「食べさせる」ことによって、65～90％もの高い認識率を達成できたと語りました。猿被害は全国的な問題で、このプロジェクトが成功すれば、日本初の自動猿撃退システムになる可能性を秘めています。アグリテックの活動についてもっと詳しく知りたい場合はこちらの記事をご覧ください。

アグリビジネス班

アグリビジネス班は人口減少と地元経済の関係に着目しました。白山麓は高齢化によって経済が後退し、それがさらなる若者の流失を招いている負のスパイラルに見舞われています。学生は白山麓で持続可能なビジネスモデルを確立することを目標に、白山麓ブランドのさつまいもを栽培・販売することに決めました。「甘熟紅はるか」と名付けられたさつまいもは学生たちが自ら種植え、草むしり、収穫、仕分け、ラベル作り、梱包、出荷をこなしました。このプロジェクトについてもっと知りたい場合はこちらの記事をご覧ください。発表の中で学生は収入と支出を述べ、継続的なビジネスモデルを形成するための条件を事細かに説明しました。

人形浄瑠璃

東二口地区で毎年行われている文弥人形浄瑠璃は300年以上の歴史がある伝統文芸です。しかし、最近では保存会会員も減り、後継者不足に悩まされています。人形浄瑠璃の歴史について詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。難しい課題な上、今年はコロナ禍の影響で公演が中止となってしまったため、活動範囲は限られてしまいました。発表の中で学生は人気アニメとのコラボレーションやインターネット動画サイトを使ったプロモーションなどのアイデア出しをするも実らず、視点を変えて後継者不足の課題に集中することを決めました。そのために国際高専の強みを活かして、地元の白嶺小中学校の子供たちを対象に人形作りイベントを開催することにしました。このイベントでは3Dスキャナーと3Dプリンターを使って子供たち自身の顔の人形を作ることができました。このイベントによって地元の子供たちが将来的には人形浄瑠璃の後継者を見つけるだけではなく、国際高専で学べる工学にも興味を持ってもらおうという意図が含まれています。

全グループの発表を見て、1年間の成長を実感できる内容でした。技術力に加え、チームワーク、時間管理、発表能力、英語力が、様々な課題を乗り越えて成長したと感じました。

ジョナサン

発表の様子は動画をご覧ください。

 

Hi, it's Jonathan, the camera man. Today I would like to give a report about the final presentations for the first year students' Engineering Design 1B projects held on January 16. Engineering Design is the class in which students design solutions for problems within their local community. Students were divided into three groups and given the task of creating a prototype that helped their respective target group. The three targets were the security staff, cleaning staff, and onsen staff. Also, the prototype must be made using LEGO EV3 and biomimicry, which is the method of implementing characteristics of nature or animals into your project. Each group interviewed their target to understand their needs before deciding on what to create.

In the beginning of this semester, the students started by learning how to use LEGO EV3. LEGO EV3 is a robotic kit that you can customize and program. This took several weeks as the students learned how to build the blocks and gears, and program the robot to move as intended. They were given multiple courses that the robots had to complete. There was much trial and error as the students learned the fundamentals of robot programming. The pictures above were taken last October.

These are pictures of students a few days before the final presentation. Students learned how difficult time management is the hard way. All teams had to crunch after school to meet the deadline.

Security Staff Group "Sanitaika"

The security staff group learned from their interview that the guards had trouble noticing when visitors came into the building because they do not have a direct view of the entrance from their office. To solve this problem, the students designed a machine that detects and notifies the guards whenever the automatic doors open. The animal they mimicked was the firefly squid (famous in Toyama prefecture). The machine lights up to tell visitors where to go and also has an automatic hand sanitizer function. The students emphasized in their presentation that the wished to add a "fun element" to liven up the security staff's working environment. In this case, they designed a rotating mechanism that shows a man running through trees of the four seasons each time the sensor detects a visitor.

Cleaning Staff Group "Gommit"

The group that targeted the Hakusanroku Campus cleaning staff concluded from their interview that they should show more gratitude to the cleaning staff and make their jobs more enjoyable. To achieve this, they designed a machine attached to one of the garbage bins. They installed a sensor that detects how many times trash is thrown into the bin and a fan that opens depending on how full the garbage bin is. This fan is the group's biomimicry idea taken from the peacock. This is a visual indication of how full the garbage bin is. However, this is not the only function. When opening the garbage bin to remove the garbage bag, one of three stuffed animals will appear and make a sound. The animals and sounds are random so that the cleaning staff can enjoy this feature each time they use it. 

Onsen Staff Group "EV8"

The final group was the most aesthetically pleasing onsen staff group. Hakusanroku Campus has an onsen facility and this groups goal was to create something that would benefit the staff there. After interviewing the maneger and staff, the group learned that they desired to know if and how much the customers enjoyed their experience. To fulfill this, the group designed a machine that lets customers easily give their feedback. There are four sensors on the front of the base, which represent "Great" to "bad". (they plan to add smiley faces in the final version) Feedback is recorded on a memory card, so the onsen staff can view and keep track of the results. Also, a flower will bloom every five times a customer gives positive feedback. Since this machine will be installed in the onsen, students focused on aesthetics as well. They created two dioramas representing the seasons of Hakusanroku's landscape and gave the whole box a clean look.

All three groups' ideas and prototypes were unique and fascinating. They were well thought out and I could see how they improved their project from their first prototype to the second and final version. This is also why I could not help seeing room for improvement. The presentations were in English, which the Japanese students have still to master. Still, they could have been much better with practice. Also, each team needed to work until the last moment; which was a shame because they were all great! I am definitely planning to use this day as a mental waypoint to look back on and see how much they have grown in the future.

Jonathan

こんにちは、カメラマンのジョナサンです。今日は1月16日に行われた1年生のエンジニアリングデザインIBのプロジェクト最終発表について書きたいと思います。エンジニアリングデザインは学生たちが身の回りの課題を発見し、解決策を創出する授業です。今回は3つのグループに分けられ、それぞれ警備員、清掃員、温泉スタッフの3つの対象に向けた課題解決のプロトタイプ製作を目標としました。プロトタイプはLEGO EV3で作られ、自然界からヒントを得るバイオミミクリーをプロジェクトに取り組まなければなりません。各グループはそれぞれの対象顧客へのインタビューから活動を開始しました。

学期はじめ、1年生はLEGO EV3について勉強しました。LEGO EV3はカスタマイズ性があり、プログラミングで動かすことのできるロボットのキットです。学生たちは数週間かけてブロックの組み合わせ方や意図通りにロボットを動かすプログラミングの練習をしました。複数の課題やコースが用意され、学生たちは試行錯誤しながらクリアしていきました。写真は去年の10月に撮った時の様子です。

次の写真は最終発表が行われる1月16日の前日までプロトタイプ製作に励む学生たちの様子です。どれほど時間管理に気を配ったつもりでも、ギリギリになってしまう経験は皆さんもあるのではないでしょうか。ここでは、放課後に残業する学生たちの姿がありました。

警備員グループ「Sanitaika」

警備員グループはインタビューの中で、玄関が警備員室から死角になっているせいで、訪問者に気付かないことがある課題を知りました。これを解決するために自動ドアが開いた時に知らせてくれる装置を考えました。取り入れたバイオミミクリーは富山県で有名なホタルイカで、青く光って訪問者に場所を知らせる機能があります。また、センサーが反応して消毒液が出る機能もあります。学生たちはこれに加えて警備員たちの仕事を楽しくする要素を加えたかったと述べ、ただ光や音で知らせるのはではなく、四つの季節を現した木々が描かれた丸いアクリル板を製作し、訪問者が来た時に回転して中央の人間が季節の中を走っているように見せる遊びを加えました。

清掃員グループ「Gommit」

白山麓キャンパスの清掃員を対象にしたグループはインタビューをして、感謝の気持ちをより伝えるとともに、仕事を楽しくするプロジェクトを考えました。思いついたのはごみ箱に取り付ける装置です。内部のセンサーがごみを感知し、投げ込まれた数を数えます。それに合わせてうしろの扇子が開いてゆき、15回で満開になります。これによって清掃員は確認せずともごみの溜まり具合がわかるという仕組みです。扇子は孔雀から取ったバイオミミクリーのアイデアです。しかし、このロボットの機能はこれだけではありません。ごみ袋を取り出すために扉を開けると、動物の声とともにぬいぐるみの顔が現れるようになっています。しかも、動物は猫、猿、ひよこの3種類あり、どの声と動物が出現するかはランダムとなっていて、清掃員が長く楽しめる配慮がされています。

温泉スタッフグループ「EV8」

最後のグループは見た目も美しい温泉スタッフグループでした。白山麓キャンパスには温泉施設が隣接されています。スタッフに話を聞くと、お客さんの感想をもっと知りたがっていることがわかりました。これを叶えるために学生たちは温泉に入った人が簡単に感想のフィードバックができる装置を製作しました。装置の正面には四つのセンサーがあり、それぞれ「とても良かった」～「良くなかった」の感想レベルを表しています。（最終版にはニコニコ顔などが表示される予定だそうです）お客さんの感想はメモリーカードにデータ化され、パソコンに取り込むことによって確認したり、記録したりすることができます。また、良い感想を5回検知すると、モーターが回転して上部のジオラマに花が咲くようになっています。そして、ほかのグループと違って公共の場に置くため、外観にも力を入れました。上部には白山麓の季節を現した2つのジオラマがあり、箱自体もすっきりとした見た目になっています。

いずれのプロジェクトも個性的で、素晴らしいものでした。インタビューをしてからじっくり考え、最初のプロトタイプから行った改善点がよく見えました。もちろん、成長の余地もあったように思えました。発表は英語で行う必要があったとはいえ、練習次第ではもっと上達すると感じました。また、発表直前まで追い込み作業をしているグループが目立ち、時間管理の難しさを痛感したはずです。素晴らしいプロジェクトだったからこそ、きっと悔しい思いと思います。今後、彼らの5年間の成長を見守っていく中で、今回の発表をひとつの懐かしい比較点として心に留めておこうと思います。

ジョナサン

Hello everyone, Welcome back to the journey (^o^)//. As you follow Hakusanroku Journal, The group of second-year students has been doing in Engineering Design class. Some of the students planted sweet potatoes in the garden across the campus. Unfortunately, The monkey gangsters stole the lovely sweet potatoes from the students.

Following this journal : https://www.ict-kanazawa.ac.jp/journal/12370/

皆さん、こんにちは。旅路へおかえりなさい(^o^)//　白山麓ジャーナルを普段から読んでいる方は、2年生のグループによるエンジニアリングデザインの活動について読んだことがあるでしょう。キャンパスの向かいの畑にさつまいもを植えた学生のグループがいます。しかし、残念ながら愛情を込めたさつまいもは猿のギャングによって盗まれてしまいました。

However, The “Agri-tech” group decided to create a system that can detect the monkey by using Artificial Intelligence (AI). They went to Ishikawaken Shinrin Koen Forest Zoo in Tsubata-machi and took photos of monkeys for teaching a machine (Machine Learning : ML) to recognize the monkey.

これを受けて、「アグリテック班」は人工知能（AI）を利用して猿を検知できるシステムの制作を決意しました。津幡町にある石川県森林公園の動物園で猿の写真を撮って、機械に学習させました。（機械学習＝ML）

In my part, I have been used to Machine Learning before. Then, I suggest the student use the Jetson nano development board for their project. Jetson nano is a Small, Powerful computer for makers, learners, and developers. It’s easy to get started building practical AI Applications.

私は以前にも機械学習をしたことがありましたので、学生たちにJetson nano development boardを使うように勧めました。Jetson nanoはエンジニア、学生、開発者用に作られた小型ながらパワフルなコンピューターです。AIを使った実用的なアプリケーションを初めて作る人に適しています。

After the students took a Thousand monkey photos, We had to supervise the machine to recognize the monkey. We start designing the system and labeling all the images where the monkeys are in the photos.

猿の写真を千枚撮ったら、次は機械が猿を見分けられるように手助けしなければなりませんでした。ここではシステムを設計して写真の中の猿にラベルを付けました。

The students spend a couple of weeks training a model that uses 100 images, 200 images, 300 images, and increasing to 1500 images and So on.

学生たちは数週間かけて、100枚、200枚、300枚…1500枚…と枚数を増やしていきました。

Finally, We got a model that is high accuracy and satisfied.

ようやく満足できる高い認識率を達成できました。

We went back to Forest park again and tested our machine. As you can see in the video, The system can detect real-time and count the monkeys by using a USB camera.

完成したモデルを持って森林公園に戻り、試験を行いました。下の動画で見てわかるように、システムがUSBカメラに映った猿をリアルタイムで認識して数えています。

In the future, The students plan to make a box cover the device and install the machine in their garden to protect our sweet potatoes from the monkey.

将来的にはデバイスを収納する箱を作って、畑に設置してさつまいもを猿から守りたいです。

Apirak Sang-ngenchai
アピラク・サンゲンチャイ

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電気学会 U-21 学生研究発表会で最優秀賞受賞

学生3名はSDGsをテーマにこの研究を電気学会「U-21学生研究発表会」で発表し、見事、最優秀賞を受賞しました。詳しくはこちら。

カメラマンのジョナサンです！今日は２年生の「エンジニアリングデザイン」の活動を紹介します。

国際高専の問題発見解決型の授業、「エンジニアリングデザイン」では、学生がユーザーの視点に立って課題を明確化、解決策のアイデアを考慮しプロトタイプを作っています。今年は２年生７名が白山麓キャンパス校舎前の休耕田に着目して、「アグリテック班」「アグリビジネス班」の２つのグループに分かれて課題解決に挑みました。

昨年、課外活動の一環で、一部の学生と先生が白山麓キャンパス前にある休耕田でさつまいもを栽培しましたが、サルにより収穫のほとんどを奪われてしまいました。金沢工業大学と連携して、大学の研究室で試作された獣害対策ロボットを試しましたが、風などで動きのある自然を背景にした場合、動物の認識率が低いことがわかりました。そこで「アグリテック班」はAIを使って自然の中でもサルを認識できるシステムの開発を行うことにしました。後学期はプログラム開発を進め、11月に入ってからは津幡町にある石川県森林公園で、ニホンザルの写真を7,000枚撮ってシステムに学習させて認識の精度を高めました。これらの活動は11月13日（金）にNHK金沢放送局の「かがのとイブニング」にも取り上げられました。農作物の被害は全国的な課題となっており、今後は畑にサルが侵入した際に、所有者のスマートフォンに知らせるシステムの構築を目標にしています。

「アグリビジネス班」の学生たちは地域活性化を図るために「愛・AIいもプロジェクト」を4月に発足し、休耕田にさつまいも「紅はるか」の植え付け、草むしり、収穫を自ら行いました。今年は電気柵を使ってサル対策をしたおかげで栽培した芋の9割以上を収穫できました。学生たちは糖度計を使って収穫した紅はるかの糖度を計測したところ44度という非常に高い数値を確認し、焼き芋にするとねっとりと甘く、大変美味しいことがわかりました。学生たちは芋を洗ってから大きさごとに分別し、オリジナルデザインのラベルを貼って販売用にパッケージングを行いました。白山麓発のブランド化を目指して「甘熟紅はるか」と名付けられたこれらのさつまいもは道の駅「瀬女」や地元のスーパーで販売したところ、すぐに在庫がなくなるほどの人気でした。

次年度以降は、「アグリテック班」が開発した獣害対策システムの完成度向上を計りながらブランドのさつまいもの生産販売を地域と協力しながら推進する予定です。

ジョナサン

Hi, its Jonathan the cameraman. Today, I will give a report on what some of the second year students have been doing in "Engineering Design" class.

ICT's "Engineering Design" is a course in which students find problems in their community or society by interviewing people and creating prototypes that solve them. Seven of this year's second year students decided to focus on the unused fields across the street from the Hakusanroku Campus and start the "Ai Ai Imo Project", which consists of two groups: "Agri-tech" and "Agri-business".

Last year, some students planted sweet potatoes in the same field as part of their club activity. Despite their hard efforts, most of the potatoes were dug up and eaten by monkeys. They partnered with Kanazawa Institute of Technology to test a wild animal defense robot. However, it proved unable to detect animals when set in a wild environment due to wind moving the plants in the background. Learning this, the "Agri-tech" group decided to create a system that detects monkeys in the wild using AI. The actual construction of the system started this semester. In November, they traveled to the national park in Tsubata-machi and took over 7,000 pictures of the monkeys there to increase the accuracy of the AI. These activities were even featured on national television "Kaga-noto Evening" on November 13. Damage to crops by wild animals is a serious problem in Japan and the group hopes to develop a system that can detect monkeys entering a field and notify the owner via their smartphone.

The "Agri-business" group started the "Ai Ai Imo Project" in April. Their goal was to utilize the unused field to grow and sell sweet potatoes. To not repeat the same mistake as last year, this year's second year students built an electric fence around the patch to shut out the monkeys. Thanks to this and some quick decisions, they were able to harvest over 90% of the sweet potatoes. Students measured the sugar content of the potatoes, which turned out to be a remarkably high 44 degrees. After roasting and eating the sweet potatoes, we confirmed that they were rich, sweet and delicious. The students rinsed and separated the sweet potatoes by size, which they then packaged and labeled. These sweet potatoes were branded "Kanjuku (sweet and ripe) beni-haruka" and were sold at the michi-no-eki "Sena" souvenir shop and local super market "Yorankaine". They were extremely popular and sold out in a couple of days.

Next year, we hope to improve the system created by the "Agri-tech" group and work with the local community to further promote the sweet potatoes to draw people to Hakusanroku.  

　国の重要無形文化財に登録されている白山麓地域の伝統芸能の人形浄瑠璃「でくのまわし」をテーマとしたプロジェクトを思案している２年生のグループがある。彼らは、前期授業で地域調査をはじめ、この地域ならではの価値について考えた。後期授業では、導きだした価値を活かしたプロジェクトを考えている。

　１１月１５日には、徳島の浄瑠璃団体の座長として活動されているマーティン・ホルマンさんによる人形浄瑠璃講演を白山市東二口歴史民俗資料館で聞くことができた（白山市国際交流協会主催）。ちなみに以前のジャーナルにも掲載されていたが、彼らの東二口への訪問は２回目となる。今回の目的は、浄瑠璃の理解をより深める事と、学生たちが思案しているプロジェクトについて、演じる方に意見を伺うことである。

　講演はホルマンさんの人形浄瑠璃に関わるきっかけや、人形の操り方、人形浄瑠璃をどのように思っているかなど、いろんな角度からお話を聞くことができた。日本人でない方が日本の伝統芸能に情熱的に関わっている姿に、感慨深いものを感じた。講演後には、東二口の演目である大職冠の一部を鑑賞した。学生は徳島の人形を動かす機会もあり、地域の演技特徴を比べながら人形浄瑠璃について深く知る機会を得た。

　企画後に学生達は、ホルマンさんや東二口の方々と交流を図っていた。今回の交流を通じて得た情報、感じた事は学生達の考え出したプロジェクト案に反映され、より充実した内容になることが期待できる。

小高有普

One group of second year students have started a project targeting the local "important intangible cultural property", traditional performing art here in Hakusanroku, the puppet theatre "Deku-mawashi". In the first semester, they gathered information from the local community and evaluated its unique importance. Currently in the second semester, they are working on a project to improve its situation.

On November 15, we were able to listen to a lecture by chairman of Ningyo-joruri (traditional puppet theatre) in Tokushima prefecture, Martin Holman at the folk museum in Higashi-futakuchi, Hakusan city (the event was organized by Hakusan International Asosiation). You may have read the previous journal entry and know that it is the students second time to visit here. Our goal this time was to deepen our knowledge of Ningyo-joruri and ask the performers for feedback on the students' proposal.  

Listening to the lecture by Mr. Holman, we learned how he got involved with Ningyo-joruri, how to operate the puppets, and what his opinion is about the art. It was moving to listen to a foreigner speak so passionately about Japanese traditional art. After the lecture, we watched a part of the play "Taishokukan" and students were able to touch some of the puppets from Tokushima. It was informative and interesting to compare the differences between Ishikawa and Tokushima.

After the event, students continued to gather information from Mr. Holman and the Higashi-futakuchi members. The knowledge and feedback they gathered will improve their project even further.

Arihiro Kodaka