Нейротехнологии и когнитивные науки
Профиль Нейротехнологии и когнитивные науки направлен на формирование у школьников межпредметных навыков на стыке программирования, инженерии, психофизиологии человека, биологии, физики, проектирования человеко-машинных интерфейсов, технологии анализа данных, инженерно-технических навыков отладки и тестирования сложных систем. Они получают представление о методах поиска, регистрации, распознавания, обработки комплексных паттернов биосигналов человека.
Данная задача является одной из ключевых:
- в создании человеко-машинных интерфейсов: современных средств реабилитации, средств дистанционного мониторинга состояния человека, расширения возможностей человека и протезирования, носимой электроники;
- в разработках в области индустрии нейроразвлечений и киберспорта;
- в анализе данных на базе нейросетевых технологий и психофизиологического состояния человека и многого другого.
За счет развития межпредметных навыков инженерно-ориентированные школьники вовлекаются в профильные и приоритетные образовательные программы, нацеленные в том числе на рынки НТИ.
Разрабатываемые финалистами решения могут служить основной для полигона, где отрабатываются разные модели новых стилей жизни и общества будущего, связанных с развитием специальных навыков и функциональных ресурсов мозга, например, тренировками на развитие навыков управления собственным вниманием, новых способов коммуникаций на базе анализа биоэлектрической активности мозга, а также развитием когнитивных способностей человека на базе технологий БОС.
В 2024–2025 гг. профиль Нейротехнологии и когнитивные науки посвящен:
- разработке системы для исследования реакций человека на различные события в окружающем мире;
- детекции таких реакций по электрической активности головного мозга (сигналов электроэнцефалограммы).
Система должна осуществлять сбор физиологических данных в различных ситуациях, а также фиксировать состояние оператора, его основные реакции на стимул или ситуацию. На финале требуется создать модель, способную по электрофизиологическим сигналам определять состояние и характерные реакции оператора.
Знакомство с профилем начинается с «Урока НТО», который проводится в общеобразовательных учреждениях. Материалы для проведения урока находятся на сайте https://nto-lesson.ru/ и доступны после регистрации на платформе «Талант». Урок знакомит с базовыми понятиями из области когнитивных и нейротехнологий, показывает взаимосвязь биолгии и инфформатики и вовлекает как тех, кто интересуется естественными науками, так и тех, кто увлекается программированием.
Участники приобретают компетенции из различных областей знаний и объединяются в команды для совместного решения мультипредметной финальной задачи. Помимо командной практической задачи на заключительном этапе, они решают индивидуальные задачи по биологии и информатике во время предметного тура.
В рамках инженерного тура участникам предлагаются разноформатные задачи для практического знакомства по направлениям:
- физиология человека;
- электроника и схемотехника;
- анализ данных;
- понимание и навыки программирования.
В частности, задачи направлены на знакомство с базовыми библиотеками программирования, понятия временных рядов, методов обработки и анализа данных. Они непосредственно связаны с финальной задачей с точки зрения необходимых базовых навыков.
Победители и призеры профиля Нейротехнологии и когнитивные науки поступают в ведущие вузы России на специальности, связанные с психологией, информатикой и медициной, принимают участие в различных научно-технологических проектных школах.
Участие школьников в данном профиле позволяет повысить популярность и осознанность выбора профессии в области как естественных наук, так и в области информатики. Собственный реальный опыт взаимодействия с аппаратными комплексами и нейротехнологическим оборудованием дает возможность уже в школьном возрасте понять свое отношение и выбрать целевой профильный вуз, а значит, определить эффективную образовательную траекторию.
