Presentamos MWaste: Una nueva app para clasificar residuos
MWaste ayuda a los usuarios a clasificar los desechos de manera efectiva y fomenta el reciclaje.
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Tabla de contenidos
La gestión de residuos es un gran problema en todo el mundo. A medida que las ciudades crecen y más personas viven en ellas, la cantidad de basura que producimos sigue aumentando. Si no hacemos nada, los desechos podrían aumentar un 70% para 2050. Diferentes lugares manejan la basura de distintas maneras, lo que dificulta saber qué hacer con ella. Es importante saber cómo gestionar los residuos correctamente para ayudar al medio ambiente y seguir las reglas.
Una nueva app móvil llamada MWaste tiene como objetivo facilitar la clasificación de residuos. Esta app utiliza tecnología avanzada para identificar la basura y sugerir cómo reciclarla o deshacerse de ella de manera adecuada. Usando esta app, la gente puede ayudar a reducir los desechos y luchar contra el cambio climático.
El reto de clasificar residuos
Identificar los residuos no es fácil. La basura puede variar en material, forma y tamaño. Lo que es reciclable en un lugar puede no serlo en otro. Esto hace que sea complicado para un programa de computadora decir dónde pertenece cada tipo de desecho solo con una imagen.
MWaste fue creada para solucionar este problema. Recoge comentarios de los usuarios para mejorar su rendimiento. Los usuarios pueden tomar fotos de sus residuos usando la app o subir fotos de su galería. La app luego analiza la imagen y dice a los usuarios cómo clasificar la basura.
Cómo funciona MWaste
MWaste usa un sistema de aprendizaje profundo, que es una tipo de inteligencia artificial. Ha sido entrenada con un conjunto de imágenes de diferentes tipos de residuos. La app puede reconocer seis categorías principales: basura, plástico, papel, metal, vidrio y cartón. Funciona incluso sin conexión a internet, lo que la hace fácil de usar en cualquier lugar.
Cuando un usuario toma una foto de su basura, la app compara la imagen con sus datos de entrenamiento. Luego, la app le dice al usuario qué tipo de desecho tiene. Si la app se equivoca, los usuarios pueden enviar fotos de residuos mal clasificados para mejorar el sistema. La app también calcula las emisiones de carbono relacionadas con los residuos y da sugerencias para una mejor gestión de desechos.
Entrenando la app
Para enseñar a MWaste, los investigadores usaron un conjunto de datos con 2,527 imágenes de varios tipos de residuos, incluyendo vidrio, papel, cartón, plástico, metal y basura. Estas imágenes fueron tomadas usando diferentes modelos de iPhone, con objetos colocados sobre un fondo blanco. Expertos etiquetaron cada imagen, ayudando a la app a aprender cómo es cada tipo de residuo.
Se tomó un enfoque cuidadosamente estructurado para entrenar la app. El conjunto de datos se dividió, usando la mayoría de las imágenes para entrenamiento y el resto para probar y validar el rendimiento de la app. Se midió la Precisión de la app para ver qué tan bien funcionaba al identificar las categorías de residuos.
Midiendo el rendimiento
Para entender qué tan bien clasifica MWaste los residuos, los investigadores usaron dos medidas principales: precisión y Puntuación F1.
- Precisión mide cuántas predicciones fueron correctas de todos los intentos. Da una idea básica de qué tan bien está funcionando la app.
- Puntuación F1 es más útil cuando hay desequilibrios en los datos. Ayuda a identificar qué tan bien está funcionando la app al reconocer cada tipo de residuo, especialmente cuando algunos tipos son menos comunes.
Comparando el rendimiento de la app con otros modelos, los investigadores pudieron averiguar qué métodos funcionaban mejor para la clasificación de residuos.
Técnicas de aprendizaje profundo
La app utiliza varias técnicas de aprendizaje automático para identificar residuos. Los investigadores probaron varios tipos de modelos, cada uno con sus fortalezas y debilidades. Algunos modelos funcionaron mejor en términos de precisión, mientras que otros tuvieron menos errores.
Entre los modelos probados, InceptionResNetV2 y Xception funcionaron muy bien en precisión pero tuvieron más pérdidas, lo que significa que identificaron correctamente los residuos pero cometieron algunos errores en el camino. Otros modelos, como MobileNet y ResNet, también fueron evaluados, proporcionando una variedad de opciones para mejorar la app.
Participación del usuario y diversión
MWaste no solo se trata de identificar residuos; también anima a los usuarios a participar activamente. La app tiene un elemento de gamificación, que le añade un toque divertido a la gestión de desechos. Los usuarios ganan puntos por clasificar correctamente su basura, y su progreso puede ser rastreado a través de una tabla de clasificación. Esta característica motiva a los usuarios a reciclar correctamente y tomárselo en serio.
La app recompensa a los usuarios mostrándoles sus logros y cuánto carbono ahorran al gestionar sus residuos correctamente. Esto refuerza la idea de que todos pueden contribuir a la lucha contra el cambio climático.
Desarrollos futuros
El equipo detrás de MWaste tiene grandes planes para el futuro. Quieren mejorar aún más la precisión de la app y colaborar con empresas locales de Reciclaje. Al trabajar juntos, podrían crear un mejor sistema de clasificación de residuos que beneficie a todos.
Mientras avanzan, el equipo también planea expandir el conjunto de datos para incluir más imágenes. Esto ayudará a la app a reconocer más tipos de residuos y mejorar su rendimiento general. Al aumentar la conciencia sobre el impacto ambiental de los residuos y proporcionar herramientas fáciles para gestionarlos, MWaste espera hacer un cambio positivo en cómo las personas abordan la disposición de la basura.
Conclusión
MWaste ofrece un enfoque nuevo para gestionar residuos domésticos. Al usar la tecnología más reciente, ayuda a los usuarios a identificar tipos de residuos y proporciona recomendaciones útiles. El enfoque de la app en la participación del usuario la convierte en algo más que una herramienta de clasificación; convierte la gestión de desechos en una experiencia interactiva.
A medida que las comunidades trabajan para abordar el creciente problema de los residuos, MWaste sirve como un recurso importante. Al ayudar a las personas a clasificar su basura correctamente, esta app puede desempeñar un papel significativo en la protección del medio ambiente y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. En el futuro, a medida que la app siga creciendo y mejorando, podría ayudar a muchas más personas a contribuir a un planeta más limpio.
Título: MWaste: A Deep Learning Approach to Manage Household Waste
Resumen: Computer vision methods have shown to be effective in classifying garbage into recycling categories for waste processing, existing methods are costly, imprecise, and unclear. To tackle this issue, we introduce MWaste, a mobile application that uses computer vision and deep learning techniques to classify waste materials as trash, plastic, paper, metal, glass or cardboard. Its effectiveness was tested on various neural network architectures and real-world images, achieving an average precision of 92\% on the test set. This app can help combat climate change by enabling efficient waste processing and reducing the generation of greenhouse gases caused by incorrect waste disposal.
Autores: Suman Kunwar
Última actualización: 2023-04-02 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2304.14498
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.14498
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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