Кружковое движение, оператор Национальной технологической олимпиады, и разработчики профилей подготовили онлайн-курсы подготовки по технологиям Национальной технологической инициативы (НТИ) для школьников, студентов и остальных интересующихся передовыми практиками НТИ. Мы рекомендуем эти курсы всем, кто хотел бы познакомиться с реальными задачами профилей и понять, какие теоретические и практические знания сейчас актуальны и востребованы, узнать больше о направлениях, технологиях и рынках программы НТИ.
Составители курсов на примере задач второго этапа НТО (ранее — Олимпиады НТИ) 2018/2019 демонстрируют области применения инновационных технологий. Решая предложенные задачи, слушатели курсов смогут опробовать современные технологические инструменты на практике. Кроме того, в каждом курсе есть список дополнительных материалов по теме, которые помогут более комплексно изучить заинтересовавшую сферу.
Дополнительный бонус для участников НТО: подсказки и рекомендации разработчиков помогут проанализировать плюсы и минусы собственных решений и увидеть нетривиальные приемы, которые пригодятся на финале.
Разобраны три задачи, связанные с анализом больших объемов данных и программированием. Во всех случаях требуется на подготовленной выборке реальных данных обучить алгоритм давать правильный ответ на заранее сформулированный запрос: предсказать победу стороны в шахматной партии; определить тип транспортного средства по данным GPS-навигации; определить тематику новости по набору новостных заголовков и текстов реальных статей за разные годы.
Разработчики профиля рассказывают об особенностях работы в симуляторе «Орбита ПРО», где можно проектировать и запускать космические аппараты в условиях, близких к реальным. Задачи курса связаны с программированием и обслуживанием космических аппаратов, занимающих спутниковой съемкой планеты. Нужно рассчитать количество необходимых ретрансляторов и написать программы управления фотоспутниками для съемки заданных точек в разных условиях, а также определить оптические характеристики для получения качественных изображений.
В курсе освещены разные аспекты проектирования и прототипирования сложной инженерной конструкции — модели автономного мостового крана, который позволит автоматизировать сортировку контейнеров на сортировочной станции. Решение поможет сформировать и развить навыки, необходимые для проектирования любой подобной конструкции: работа в системе автоматизированного проектирования (САПР); основы электроники, механики и конструирования; программирование микроконтроллеров Arduino и программирование на Python.
Курс связан с проектированием систем управления беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) и особенно с разработкой автопилота, который позволит на практике проверить написанный код. Разобранные задачи посвящены разным аспектам полета и миссий БПЛА. Разработанные программы должны определять высоту и скорость полёта по данным о полном и статическом давлении, оценивать параметры широтно-импульсной модуляции по экспериментальным данным, определять координаты для управления полётом и координаты наземных объектов по камере.
Профиль посвящён исследованию космоса и дальних планет. Курс поможет получить навыки, нужные для дистанционного управлении роботом, моделирующим межпланетный ровер: работа в Linux, программирование на языке Python, программирование Arduino и работа с операционной системой ROS (Robot Operating System). Конкретные задачи связаны с перемещением робота по заданному маршруту, выводом координат и подключением периферийных устройств.
Разработчики курса предложили междисциплинарные задачи на стыке ключевых естественных наук: биологии, химии и физики — с применением современных биоинженерных, биоинформатических и математических подходов. Конкретные вопросы посвящены методам и технологиям современной генетической инженерии: ПЦР, искусственным плазмидам, изучению нуклеиновых кислот, трансгенным организмам и рекомбинантным ДНК.
Финальная задача профиля — улучшение конструкции самолетного крыла с использованием полимерных композитных материалов. В курсе рассмотрены фундаментальные вопросы о современных композитных технологиях, которые пригодятся при комплексной оптимизации производства. Упор сделан на физические свойства композитных материалов и работу с ними: прочность композитов, связующие, волокна, особенности композитных конструкций, расчет прочности в системе полимер-волокно, наноисследования композитов и теплопроводность слоистых конструкций.
Профиль посвящен взаимодействию между человеком и компьютером. Задачи курса поделены на три блока. Первые два связаны с анализом и обработкой электрокардиограммы и данных электроэнцефалографии с помощью программ, написанных на языке Python 3. Последний блок — задачи на анализ изображений, для решения которых нужно применить методы машинного обучения и компьютерного зрения.
