«Большие вызовы-2018»: итоги третьего дня
4 июля школьники отделения «Наука» готовили растворы для бактерий, ходили на экскурсии, брали пробы ДНК, учились преодолевать боязнь публичных выступлений и обсуждали космические исследования. Как идут дела у учеников со всех 12 направлений, рассказываем в этом материале.
Нанотехнологии: от графена до бетона
Знания и подкованность в предмете – залог успешных разработок, именно поэтому 4 июля был сделан упор на теоретическую подготовку ребят. В рамках проекта «Создание газового сенсора на основе графена» школьникам прочли лекцию по физике твердого тела, а затем ребята посмотрели на графен под микроскопом. Участники проекта «Наномодифицированные бетоны» в этот день совершенствовали расчеты состава, а также пробовали отливать бетон собственноручно.
Беспилотный транспорт и логистические системы: цифровой самолет и история автомобилей
Не меньше внимания уделяют теоретической базе и участники этого направления. Руководители проекта «Умное изделие и предиктивная аналитика» провели школьникам лекции по авиамоделированию и прогнозированию. В процессе работы ребята разделятся на две группы, одна из которых будет конструировать самолет, а другая создаст его цифровой двойник.
Участники проекта «GOOO DINO JUNIOR» узнали о стадиях создания автомобиля – от концепции до запуска в производство. «Любой автомобиль начинается с колеса, потому что это первая часть, которая соприкасается с дорогой», – отметила в беседе с ребятами помощник руководителя проекта Светлана Мартиросян, заведующая лабораторией «Композитные материалы» Московского Политеха. Но колесами дело не ограничилось: в течение дня школьники познакомились с основами антропометрии и эргономики, которую Светлана описала как «науку на стыке биологии, медицины и психологии». Помимо этого ребята работали над концепцией деталей и системы управления автомобиля, создаваемого в рамках проекта.
Школьники, которые занимаются усовершенствованием беспилотного автобуса «MatrЁshka», начали осваивать программное обеспечение. Ребята учились работать в Robot Operating System, чтобы в будущем не только пользоваться готовыми программами, но и создавать собственные.
.jpg)
Нейротехнологии и природободобные технологии: «и стол, и дом» для бактерий
Работа проектов «Изучение флуоресцентных белков, используемых для визуализации биологических процессов в клетке» и «Гидрогель для борьбы с опустыниванием» переместилась в лаборатории. Там ребята начали осваивать современное оборудование, которое будут использовать на протяжении ближайших трех недель.
Участники проекта по изучению белков готовили растворы с использованием антибиотиков. В этих растворах впоследствии будут выращивать бактерии, производящие нужные вещества. Предварительно ребята рассчитывали необходимую концентрацию веществ под руководством Алены Николаевой, сотрудницы Курчатовского института.
Космические технологии: слесари «Роскосмоса» и работа на стыке специальностей
Программа «Космические технологии» началась с дискуссии и презентации различных специальностей в инженерной отрасли. Учащиеся узнали, чем занимаются в «Роскосмосе» инженеры-программисты, инженеры-испытатели, слесари и представители многих других узких специализаций. Поговорили и про безопасность на производстве. Оказывается, многие аварийные ситуации случаются из-за того, что некоторые специалисты утаивают от руководства свои ошибки.
По мнению экспертов, новое поколение может совмещать разные специальности, тем самым создавая что-то новое в каждой сфере науки. Когда руководители программы сами учились в университете, не было такого выбора технических профессий. «Либо ты становишься физиком-теоретиком, либо экспериментатором, – вспоминают они. – Сейчас палитра гораздо шире: есть предпринимательство и большая специализация разных профессий». У ребят есть возможность попробовать разные роли, поработать на стыке профессий, чтобы понять, нравится им это или нет, и реализовать себя.
Перед учениками выступил и Виталий Адушкин, директор Института динамики геосфер РАН, заведующий кафедрой «Теоретическая и экспериментальная физика геосистем» в МФТИ. Он рассказал о том, какое участие в современных космических исследованиях принимает Российская академия наук.
Михаил Березкин, специалист отдела маркетинга компании АО «Российские космические системы», рассказал, как можно совмещать разные специальности и знания и работать по совершенно другому профилю. Он закончил «Московский институт геодезии и картографии» по специальности «Дистанционное зондирование». После он понял, что работать только в одном направлении не всегда интересно. Самое увлекательное происходит как раз на стыке специальностей. Михаил посоветовал ребятам подумать над тем, как можно будет в дальнейшем вывести на рынок то, что они сейчас изобретают. Сейчас очень трудно представить проект без экономического обоснования. После инженерной специальности можно стать экономистом и получить различные смежные профессии, а вот наоборот — тяжеловато. Но есть люди, которые, пройдя экономическую или гуманитарную школу, понимают, что хотят заняться наукой, и получают инженерное образование.
В конце школьники поинтересовались, какой может быть максимальная зарплата конструктора. Максимально она не ограничена, а минимальная — не меньше 30 тысяч. Раньше на предприятиях были сложные времена – например, в 90-е годы зарплату не платили по несколько недель или даже месяцев. Но самые стойкие оставались, продолжали работать, потому что им это было интересно.
Агротехнологии и биотехнологии: первый полевой выход
4 июля участники проекта «Донная станция мониторинга» отправились в природную охраняемую зону «Имеретинское озеро», чтобы взять пробы. В зависимости от своей специализации ребята в проекте выполняют функции биологов, инженеров и программистов. Инженеры запускали донную установку, биологи брали образцы ила, воды и водных растений, программисты пытались разобраться с оборудованием. Благодаря точной работе групп юных исследователей план полевого выхода был выполнен еще до начала дождя.
После окончания работы руководитель проекта Никита Волченко рассказал ребятам об Имеретинской низменности. Эта местность ценна с точки зрения орнитологии. Здесь есть естественным образом сформировавшаяся система озер, на которых останавливаются птицы во время миграции. Во время полевого выхода участники запустили донную станцию, взяли образцы ила, воды и водных растений для проведения модельного эксперимента и замерили глубины вдоль западного берега озера.
Современная энергетика: купольный арктический дом
Руководитель проекта «Арктический дом» Игорь Перекальский рассказал, что за два прошедших дня ребята проекта определились с конструкцией дома: это будет купольное сооружение. Стало понятно, что проектировка купола будет достаточно сложной задачей, для решения которой придется осваивать специальную программу 3D-моделирования SolidWorks. Этим занимается группа конструкторов.
Тем временем юные программисты осваивают систему «Умный дом Majordomo» – простой набор контроллеров и датчиков. Такие приспособления могут срабатывать в ответ на движение (например, автоматическое открытие дверей в торговых центрах) или на тепловую энергию. Обычно такие наборы контролируют работу бытовой и кухонной техники внутри дома, системы коммуникации или безопасности.
Руководитель проекта «Высоковольтные линии» Александр Антипин кратко описал, что происходит у ребят в лаборатории. У «монтажников» идет физическое моделирование опор высоковольтных линий макета, сооруженного из алюминиевого профиля. Макет максимально соответствует оригиналу, но сделан в уменьшенном масштабе.
Разработчики 3D-модели прорисовывают оснастку для воздушных линий: изоляторы, датчики, подсобные помещения. Они тоже работают в программе SolidWorks, чтобы затем распечатать элементы на 3D-принтере. Двое программистов занимаются настройкой электронных блоков (камеры) для системы мониторинга высоковольтных линий.
Команда проекта занималась погружением в проблематику. Руководитель проекта «РусГидро» Александр Оплетаев вместе с экспертами провел для участников лекционно-семинарские занятия по принципам работы основного и вспомогательного оборудования гидроэлектростанций. Проработав технические детали, команда приступила к формулировке задач, которые необходимо решить для реализации проекта.
Новые материалы: боремся со страхами перед защитой проектов
В это время доцент кафедры промышленного менеджмента НИТУ МИСиС Мария Травянова прочитала школьникам направления «Новые материалы» лекцию о работе в команде. Большая часть лекции была посвящена ответам на вопросы, что особенно понравилось участникам. Вначале Мария объяснила, зачем ребята днем ранее презентовали собственные проекты: «Когда вы три раза проговорили свой проект (дома, на отборочном этапе и непосредственно в “Сириусе”), ваша речь становится особенной, появляются ключевые слова. Вы начинаете смотреть на свою тему по-новому, более глубоко». Потом ребятам показали видео «Five rules for presentation by Nancy Duarte». Оно было полностью на английском языке, но у участников это не вызвало трудностей. Из всех пяти правил составления успешной презентации самым главным стало умение выделять ключевые слова. Чтобы закрепить полученные знания, ребята поделились на группы по своим проектам и составили карты ключевых слов.
Во втором блоке презентации ребята поговорили о своих страхах перед выступлением. Больше всего их пугает возможность ошибиться и забыть текст, сложные вопросы от экспертов, поломки или неисправность техники, неумение держать себя на сцене.
После Мария Евгеньевна рассказала о методах решения этих проблем. В заключение участникам программы объяснили, что 1 час выступления требует около 90 часов подготовки, поэтому о технике выступления говорили так долго. К этой подготовке школьники и приступили сразу после лекции, ведь всего лишь через 20 дней их ждет презентация проектов.
Персонализированная и прогностическая медицина: выделение ДНК и полимеразная цепная реакция
В проекте «Генетика спорта. Определение генетической предрасположенности к различным видам спорта» весь день велась бурная работа. Школьники узнали, как получить информированное согласие у участника исследования, научились собирать биологический материал (соскоб бокаловидного эпителия на ватных палочках) и выделять из него ДНК. Выборка материала составила 24 образца.
В дальнейшем участники проекта планируют поставить эксперимент и освоить два разных метода. Первый метод – ПЦР в реальном времени – поможет найти полиморфизмы (разные варианты, встречающиеся в популяции) по трем генам. Второй метод альтернативный, более простой – это полиморфизм длин рестрикционных фрагментов (проще говоря, разрезание ДНК и разделение получившихся кусочков по длине в специальном геле). Также участники секции будут учиться ставить обычный ПЦР.
Большие данные: история возникновения колл-центров
Школьники направления «Большие данные, машинное обучение и финансовые технологии» узнали, в какой проект прошел каждый из них. Руководители встретились со своими проектными группами и подробно рассказали о ходе их дальнейшей работы. Так, например, участники проекта «Интеллектуальный помощник оператора колл-центра» узнали историю возникновения и принципы работы таких телефонных центров.
Когнитивные исследования: каникулы – это вредно!
Для учащихся направления «Когнитивные исследования» руководители каждого из проектов провели вводные занятия по темам, с которыми им предстоит подробно познакомиться. Ребята разобрались со структурой и видами памяти, с тем, что такое когнитивные искажения, узнали, почему эмоциональная память самая точная, что такое эффект первого впечатления и почему каникулы вредны для мозга, требующего регулярных умственных нагрузок.
Евгения Никонова, руководитель проекта, посвященного виртуальной реальности, поделилась с учениками мнемоническими лайфхаками и рассказала про число 7, определяющее объем элементов, которые способен за раз зафиксировать наш мозг. После теории ребята смогли проверить новые знания на практике, пройдя на ноутбуках специальный тест, с помощью которого каждый узнал объем своей краткосрочной памяти.
В соседней лаборатории учащиеся знакомились с основными способами измерения пространственных способностей человека, с гендерными и культурными факторами, влияющими на их формирование, а также прошли реальное исследовательское тестирование и на себе проверили те существующие методы, которые им предстоит доработать и усовершенствовать.
Арктика и мировой океан: зубатые киты и ушастые тюлени
Для направления с общей вводной лекцией по морским млекопитающим выступил руководитель отдела изучения морской фауны Центра морских исследований МГУ Дмитрий Удовик. Он рассказал, откуда растут бывшие ноги зубатых китов, как работает кожа дельфинов, чем настоящие тюлени принципиально отличаются от ушастых, а финвалы от сейвалов. Ребята узнали, что океан – далеко не мир тишины. Помимо загрязнения вод и прибрежной полосы отходами, существует и шумовое загрязнение – как антропогенного, так и биологического характера. Лектор призвал слушателей не верить грустным постам в социальных сетях про одинокого кита, который посылал сигналы сородичам не на той частоте, и заверил: «Киты общаются как по телефону даже на расстоянии Атлантического океана».
Также Дмитрий подробно рассказал об одном из проектов ПАО «Роснефть», в котором ученые занимаются попутными судовыми исследованиями морских млекопитающих. Разрабатывать системы мониторинга китообразных по заказу Роснефти предстоит ребятам «Сириуса».
Умный город и безопасность: хакер или программист
Ребята проектов направления «Умный город» с головой погрузились в работу. Для многих стало вызовом за невероятно сжатые сроки с нуля овладеть высокоуровневым языком программирования Python, на котором нужно будет писать итоговые программы. Участники проекта по анализу данных социальных сетей познакомились с принципами таргетированной рекламы, позволяющей сделать потребителю предложение, актуальное именно для него. Каждый участник команды этого проекта уже начал писать коды по собственному модулю: кто-то обеспечит корректную выгрузку данных, кто-то сделает так, чтобы фейковые страницы не учитывались при анализе.
В перерывах между занятиями за ноутбуками у ребят хватает времени погулять по выставочной площадке, в аудиториях которой они работают, примерить очки виртуальной реальности, поспорить о насущных вопросах, например, чем хакер отличается от программиста и кем из них быть круче. «Нужно знать уязвимые места любой системы, но для того, чтобы обеспечивать ее безопасность, а не наоборот», – считают ребята.
