LUMINO: Kinetograf digitalnog doba – sinergija STEM-a i humanistike u stvaranju inovativnih obrazovnih rješenja

LUMINO je interaktivna instalacija – kinetograf za digitalno doba – koja pokret ruke pretvara u glagoljska slova, najstarije hrvatsko pismo. Projekt je nastao kao suradnja nastavnica fizike Karoline Dvojković i hrvatskog jezika i književnosti Damire Nujić, a u potpunosti su ga programski i hardverski realizirali učenici Gimnazije Vukovar: Iva Kuprešak, Nikola Uglik i David Pendić. U izlaganju ćemo predstaviti kompletan tehnološki pipeline iza LUMINA – od ideje do funkcionalnog prototipa. Srž sustava čini Python programsko okruženje s OpenCV bibliotekom za računalni vid i MediaPipe za detekciju ruke u stvarnom vremenu. MediaPipe omogućuje precizno praćenje 21 ključne točke na ruci, pri čemu se za svaku točku bilježe x, y i z koordinate. Pohrana pokreta vrši se u .npy formatu, čime je kreirana baza predložaka za 38 glagoljskih znakova. Za klasifikaciju pokreta razvijen je LSTM (Long Short-Term Memory) model – vrsta rekurentne neuronske mreže posebno pogodna za obradu sekvencijalnih podataka. Arhitektura uključuje Masking sloj za ignoriranje praznina, LSTM sloj s 64 jedinice za učenje vremenskih ovisnosti te Dense slojeve sa softmax aktivacijom za klasifikaciju na 38 izlaznih klasa. Model je treniran kroz 20 epoha na prikupljenim sekvencama pokreta. Nakon prepoznavanja, odabrano slovo šalje se na adresibilnu LED matricu dimenzija 13x17 (221 LED diode), optimiziranu kroz Excel analizu koja je pokazala 23% uštede energije u odnosu na inicijalne konfiguracije, uz zadržavanje visoke prepoznatljivosti znakova. Ključna inovacija leži u činjenici da sustav ne reproducira korisnikovu eventualnu grešku, već prikazuje idealan predložak iz baze – koncept koji nazivamo "digitalni tutor". Projekt naglašava interdisciplinarnost: objedinjuje informatiku (Python, LSTM, MediaPipe), matematiku (optimizacija, DTW algoritam), fiziku (elektronika, optika, senzori) i hrvatski jezik (glagoljica). Primjer je sinergije STEM-a i humanističkih znanosti u stvaranju inovativnih obrazovnih rješenja. Izlaganje je interaktivno – sudionici će isprobati LUMINO, vidjeti MediaPipe vizualizaciju vlastite ruke i razgovarati o integraciji AI-ja u fizički svijet.

Ciljana grupa: Izlaganje je prvenstveno namijenjeno: - Nastavnicima informatike koji žele vidjeti kako se AI (MediaPipe, LSTM) može implementirati u učeničke projekte - Nastavnicima fizike i tehničke kulture zainteresiranima za elektroniku, senzore i povezivanje hardvera i softvera - Nastavnicima hrvatskog jezika koji traže inovativne načine približavanja kulturne baštine mladima - Stručnim suradnicima, pedagozima i ravnateljima koji žele poticati interdisciplinarne projekte u svojim školama - Svima koji žele vidjeti konkretan primjer kako AI može izaći iz digitalnog svijeta u fizički i kako učenici mogu biti kreatori, a ne samo korisnici tehnologije

Predznanja: Nije potrebno posebno tehničko predznanje – sve ključne koncepte (MediaPipe, LSTM, optimizaciju) objasnit ćemo od osnova. Poželjno je osnovno poznavanje rada na računalu i interes za interdisciplinarnu nastavu. Za one s osnovama programiranja ili elektronike, tehnički dio bit će dodatno zanimljiv, ali nije uvjet za praćenje.

Broj sudionika:

Uvjeti za sudjelovanje na radionici: