Ученые - школьникам

Роботы "для жизни" и... для экстремальных проектов

9-10 февраля в Доме культуры "Мир" проходил
VIII турнир Открытой Верхневолжской кибернетической сети CyberDubna-2019.

В Дубну приехали команды из Дмитрова, Яхромы, Москвы, Ельдигино, участвовали и дубненские школьники. В первом дне турнира в номинации "Робот для жизни" соревновались 70 детей, на мастер-классы по робототехнике во второй день пришли более 50 школьников. А пофантазировать о нашем будущем можно было на лекции профессора МГУ, ведущего научного сотрудника Института прикладной математики В.Е.Павловского.

- По сравнению с прошлым годом мы слегка изменили формат проведения турнира, - рассказал дубненским журналистам организатор турнира П.Д.Ширков (УНЦ ОИЯИ). - Одна из причин - мы стараемся как можно раньше увести детей от Lego, поэтому уменьшили число участников в номинации Lego, в этом году там могут соревноваться только дети из начальной школы. Все остальные дети, начиная с пятого класса, должны использовать платформу Arduino. Мы считаем всю Lego-историю, связанную с робототехникой, бизнес-проектом, который мало что дает детям для дальнейшей работы в сфере инженерии и робототехники. Сейчас появляется достаточно много центров в Подмосковье - Долгопрудный, Протвино, Пушкинский район, которые придерживаются этой стратегии. Второе - мы несколько уменьшили число участников. Появился некоторый опыт проведения турнира - в прошлом году приехало более 100 детей, и пространства ДК, который нам любезно предоставляет ОИЯИ, просто не хватало. Наверное, сейчас мы нашли оптимум для числа команд, соревнующихся на платформе Arduino. Мы будем выставлять для регистрации 25 мест, это примерно 75 участников, и для Lego 8-10 команд. Отбор мы будем проводить по дате подачи заявки, а во-вторых, если некоторые организации заявляют большое количество команд, будем их ограничивать и тем самым расширим географию.

Сейчас турнир проводится в следующем формате: дети приезжают на турнир, не зная, какое устройство им придется собирать в первый день соревнований. Эту модель мы переняли у системного интегратора КРОК и реализуем уже третий год. Дети вместе с наставниками получают оборудование, изучают его, а потом учителя удаляются из помещения и дети получают задания на те устройства, которые должны собрать. На решение задачи дается от трех до шести часов в зависимости от возраста. В Московской области появляются точки, где дети в раннем возрасте переходят на платформу Arduino, - это не только Дубна, это Протвино и Серпухов, Долгопрудный, Дмитров.

На всех турнирах в России проводятся соревнования с заранее созданными конструкциями, например, машины, которые едут по линии, роботы, которые толкаются в круге, как борцы сумо, и так далее. К сожалению, очень часто эти устройства собраны в основном или частично не детьми, а их наставниками. И это соревнование конструкций, а не соревнование детей. Мы начали максимально ограничивать этот конкурс, и с этого года на второй день турнира мы вводим новый формат - мастер-классы. Все дети, начиная с пятого класса, а со следующего года и младше, могут попробовать из готовых элементов по заданной схеме в присутствии наставника своими руками собрать какое-то простое устройство на платформе Arduino и проверить, работает ли оно. Это будет попытка их вовлечения в Arduino-среду. В нынешнем году мы предложили три или четыре направления для мастер-классов. Это еще одно отличие.

- Соревнования первого дня назывались "Робот для жизни"?

- Да, это означает, что те задания, которые предлагаются детям, связаны с прототипами реальных, серьезных конструкций, которые собирают профессионалы. Например, задание "Сейф" - это аналог современных систем доступа в ограниченные помещения, когда вы, бронируя номер в гостинице, получаете код доступа на свой гаджет, и, поднеся его к сканеру на двери, попадаете внутрь. Время пребывания закончилось - вы доступ теряете, такая система входа без ключей. Вторая задача - сортировка мусора. Это понятно, это больная тема не только для Подмосковья и не только для России. Третья задача была связана с регулировкой людей или машин, которые стоят в очереди. Системе массового обслуживания не важно, это машины на бензозаправке или люди в очереди в супермаркете. Система должна автоматически контролировать подходящий поток и распределять по наиболее свободным устройствам для обработки запросов.

- Повышается ли год от года уровень участников турнира?

- Он повышается вот за счет чего. Наставники поняли, что здесь соревнования проводятся в другом ключе, и привозят сюда ребят, которые уже заранее ориентированы на то, что им придется работать самостоятельно. В этом году уровень детей и уровень проектов был заметно выше. И второе - точек в Московской области становится больше и растет количество таких детей. А детей, которые хотели бы этим заниматься, на самом деле, много.

У Дубны есть плюс - ОИЯИ, основной организатор и спонсор этого турнира. При поддержке Объединенного института и организаций-партнеров уже третий год по Московской области идет программа технических хакатонов. Мы ездим по разным точкам области, привозим оборудование, привозим нашу команду наставников, которые и сейчас помогают детям, и проводим короткие, 3-4 часа, мастер-классы, где дети могут попробовать своими руками собрать устройство заданного функционала. В мае, обычно в Дубне, проходит финал, на котором мы собираем региональных победителей таких семинаров.

- Кто составляет команду наставников?

- Команда наставников складывается уже шесть лет - первый турнир по робототехнике мы проводили в Дмитрове в 2012 году. Часть моих коллег тогда были студентами, и постепенно за шесть лет мы из молодежной научной среды создали команду, которая работает с детьми, с удовольствием отдает свое личное время на это общение и подтягивает своих друзей в это сообщество. Их около 20 человек, в основном, из Дубны и Дмитрова, немного москвичей.

- Можно ли вовлечь детей в проекты по улучшению жизни города?

- С 1 января вся Московская область взялась сортировать мусор. Посмотрите на контейнеры для мусора - контейнеров для пластика, стекла, металла очень мало, меньше, чем должно быть. Объем этих контейнеров по сравнению с контейнерами для пищевых отходов должен быть в 15 раз больше, мы замеряли на опыте нашей семьи и других семей. Авторы проекта просто не умеют считать. Что здесь можно сделать? В любой школе дети могут сами построить такие ящики, покрасить их в разные цвета. Такая акция будет иметь колоссальный резонанс. Швеция и Германия занимались с 1970 года социальной проблемой перехода на сортировку мусора. Два поколения потребовалось для того, чтобы сейчас маленький карапуз, не задумываясь, кидал мусор туда, куда надо. Надо начинать с детских садов и школ.

Поделились своими впечатлениями и гости Дубны.

Иван Бурханов (Дмитров): Я ведущий инженер-разработчик Центра молодежного инновационного творчества "Генезис" и по совместительству преподаватель робототехники. В конце прошлого года у нас стало уже два таких центра, пытаемся Московскую область приобщить к этому делу. В турнире CyberDubna участвуем второй раз. Это очень хороший опыт для детей. Сегодня будут гонки, мы хотели поработать с роботами по линии.

Эти соревнования - симбиоз программирования, конструирования и выполнения какой-то конкретной задачи. В первом дне турнира наши ребята создавали сортировщик мусора: они должны были с нуля написать программу, правильно использовать предоставленные компоненты и при этом собрать корпус. Это полезный опыт для ребят, которые планируют заниматься техникой, создавать новые проекты. Мне нравится этот формат турнира, и мы, надеюсь, приедем и в следующем году.

Павел Дубинкин (Яхрома): Я учитель информатики средней школы N№ 1, мы впервые соревнуемся в этом турнире. Наши ребята участвовали в локальных хакатонах. Этот турнир очень хорошо организован, ребятам все понравилось. Занимаются они робототехникой совсем недавно, но очень заинтересованно, быстро продвигаются. Кому-то интересна не сама робототехника, а конструирование, интересно создать модель, кому-то - начинка или программная часть. Из таких ребят и хорошо создавать команды, в которой каждый будет выполнять свою часть задачи. Главное, чтобы они сработались, что мы сейчас и пытаемся сделать. Один участник нашей команды уже имеет опыт соревнований в гонке по линии, сейчас мы его тоже привезли. Посмотрим, как получится на этот раз.

- Я очень рад, что приехал сюда уже не в первый раз, и очень благодарен организаторам за приглашение, - начал свою лекцию профессор В.Е.Павловский. - Мне очень понравились ваши проекты, которые я увидел вчера, и то, как они были выполнены ребятами. Я считаю этот турнир уникальным явлением в мире робототехники, и пусть он продолжается.

Лекция Владимира Евгеньевича называлась "Роботы экстремальных проектов". Как он пояснил, это современные роботы, которыми занимаются за рубежом и - немного - в России. Значит, этим предстоит заниматься вам, - обратился он к аудитории. А поскольку слушатели, собравшиеся в большом зале ДК "Мир" оказались еще моложе, чем предполагал докладчик, то загружать аудиторию сложными математическими выкладками он не стал, а показал фото и видеоматериалы об удивительных роботах - змееподобных, роботах-шарах, песчаных роботах-яхтах.

После лекции В.Е.Павловский ответил на вопросы дубненских журналистов: Новый формат турнира меня очень порадовал. Во-первых, очень понравились идеи проектов, особенно "Сейф". Я, может быть, своим студентам предложу сделать аналогичную открывающуюся дверь. Организаторы даже иногда позволяли себе достаточно жесткое испытание работ ребят: давай уроним со стола! Уронили. Работает? Работает. Поставили плюсик. Но, послушайте, даже профессиональное техническое устройство не всегда такое выдержит. Ребятки очень впечатлили. Когда они собирались вокруг столов - это надо было видеть. Была команда девочек, которые сделали очень неплохую реализацию. Я много работаю со студентами в Москве. Я сразу вижу блеск и интерес в глазах, а здесь было именно так. Я поздравляю организаторов с их успехом, я поздравляю всех ребят, принявших участие, и надеюсь, что это не последняя наша встреча.

- Почему важна популяризация робототехники?

- Робототехника - наука синтетическая, она состоит из многих наук - физики, химии и обязательно математики, там, где есть движение, есть классическая механика. В ней нужно знать, куда идет процесс развития, и поэтому важно знакомить детей с новинками робототехники.

- Российские студенты в этом направлении отстают от сверстников из других стран?

- Нет, в мире проводятся разные студенческие соревнования в робототехнике, мы в некоторых участвуем, и бывало, что побеждали или занимали высокие места. Ко мне приходят очень хорошие ребята. Сейчас в Физтехе создана лаборатория по футболу роботов, а это бурно развивающееся направление. Знаете, какая лавина публикаций идет по миру, вовлечены даже такие, пусть они на меня не обижаются, странные страны, как Иран, Индонезия, и американцы уже не на первых ролях!

В своей лекции, вызвавшей много вопросов у родителей, пришедших со своими детьми, Владимир Евгеньевич останавливался и на технических проблемах, которые подстерегают создателей роботов. Но в будущее он смотрит, несомненно, с оптимизмом - "роботы уже могут сделать бутерброд, правда на один у них уходит 15 минут. Но ведь первый самолет братьев Райт пролетел всего 100 метров, а как далеко с тех пор продвинулась авиация!"

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ