search icon search icon

Нейротехнологии и когнитивные науки

  • Рынки НТИ: Нейронет
  • Сквозные технологии НТИ: Нейротехнологии, AR и VR
  • II уровень РСОШ
  • 100 баллов к ЕГЭ
  • Рынки НТИ: Нейронет
  • Сквозные технологии НТИ: Нейротехнологии, AR и VR
  • II уровень РСОШ
  • 100 баллов к ЕГЭ
Информатика Биология
  • Этап 1
    27 сентября — 17 октября
    2021
  • Этап 2
    9 ноября — 10 января
    2022
  • Финал
    21 февраля — 30 апреля
    2022

Расписание

Нейротехнологии и когнитивные науки — быстроразвивающееся направление современного научного и прикладного знания. 

Рынок нейротехнологий стремительно растёт: нейроинтерфейсы в нейрореабилитации и компьютерных играх, совершенствование навыков и умений в различных профессиях, нейромаркетинг, создание нейроимплантов и другие значимые направления.

Данный профиль интегрирует знания из нескольких дисциплин: биология, психология, программирование и машинное обучение, конструирование электронных устройств. Необходимо уметь работать со сложным оборудованием, понимать базовые принципы психологических процессов, уметь программировать и настроить оборудование под каждого уникального оператора. 

Профиль вошел в перечень РСОШ — II уровень,  100 баллов  ЕГЭ (информатика и/или биология), победители и призеры получают льготы при поступлении в ведущие вузы страны. Все участники получат ценный опыт решения сложных и комплексных задач, познакомятся с сотрудниками ведущих лабораторий в области нейротехнологий.

Нейротехнологии и когнитивные науки1
Нейротехнологии и когнитивные науки2
Нейротехнологии и когнитивные науки3
Нейротехнологии и когнитивные науки4
Нейротехнологии и когнитивные науки5
01 5

Этапы соревнований

Этап 1

На первом отборочном этапе участникам предстоит решить задачи по биологии и информатике.

Этап 2

Второй отборочный этап будет посвящён задачам по обработке данных с различных сенсоров (в том числе с модулей биосигналов человека) и реализации методов машинного обучения; продвинутым и комплексным задачам по биологии, психологии и психофизиологии.

На втором этапе потребуются различные компетенции участников: электроника, программирование, физиология, психология. Рекомендуем ознакомиться с задачами второго этапа прошлых лет, чтобы лучше понимать, как будет проходить второй этап.

Финал

В финальном задании каждой команде предстоит разработать макет системы для анализа состояния оператора в различных ситуациях и режимах работы.

Данная система будет включать в себя мультимодальный человеко-машинный интерфейс для сбора и обработки биосигналов, а также средство визуальной обратной связи, например монитор компьютера.

Командам будет предложено выполнить задание на поиск и распознавание ранних биомаркеров состояния человека. Для оперативной детекции система должна быстро и точно распознавать комплексные паттерны биосигналов того, кто выполняет важную профессиональную деятельность, для реализации БОС-тренинга или системы МКИ.

Победит та команда, которая разработает систему детекции состояния человека, имеющую наибольшую точность и чувствительность. Обработка биосигналов осуществляется с помощью разработанного участниками приложения на компьютере, которое анализирует данные сигналы и формирует ту или иную оценку состояния оператора.

Данная разработка будет актуальна везде, где от состояния человека, уровня его внимания и мотивации в существенной степени зависит результативность работы, а, возможно, и жизни других людей. Это могут быть космонавтика, спорт высоких достижений, киберспорт, сложная операторская и научно-исследовательская деятельность.

Развитие технологий подобного рода позволит людям быть более эффективными и результативными в выбранной профессии. Понимание своего состояния при помощи разработанных инструментов, способность привести себя в необходимое для той или иной деятельности состояние, существенно увеличивают качество жизни людей, их профессиональные возможности.

Для разработки технологий, способных помочь в решении данной задачи, необходим хороший уровень подготовки в психофизиологии и нейротехнологиях (понимание основных закономерностей, владение методами исследования различных процессов), программировании и машинном обучении (анализ сложных и нестабильных паттернов данных), аппаратных методах сбора психофизиологических данных.

Рекомендации для наставника

«Всероссийский урок по нейротехнологиям и когнитивным наукам» (Электроэнцефалография "Биопотенциалы головного мозга") 

«Всероссийский урок по нейротехнологиям и когнитивным наукам» (Электрический потенциал скелетных мышц)

«Всероссийский урок по нейротехнологиям и когнитивным наукам» (ЭКГ и пульсография) 

«Всероссийский урок по нейротехнологиям и когнитивным наукам» (Кожно-гальваническая реакция и дыхательные движения) 

Требования к команде

Требования к команде

Знания

  • Биология: знание основ физиологии, анатомии, центральной нервной системы и психофизиологии.

  • Информатика: знание основ численных методов программирования на языках: Python, Arduino IDE и алгоритмического мышления, алгоритмов управления системами с обратной связью.

  • Физика: законы постоянного тока, основы волновой физики.

  • Иностранный язык: знание английского языка для знакомства с международными практиками и современными решениями в области развития нейроинтерфесов (желательно).

Hard skills, необходимые для старта

  • основы программирования на Python;

  • базовые навыки по регистрации психофизиологических показателей - частота сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление, психометрические тесты;

  • базовые навыки работы с Arduino: подключение к ПК, получение данных.

Hard skills, необходимые финалистам

  • продвинутый школьный уровень программирования на Python;

  • базовые навыки в машинном обучении - работа с библиотекой scikit-learn, опционально - tensorflow, keras, pytorch и др.;

  • навыки по регистрации психофизиологических показателей и конструированию психофизиологического исследования;

  • навыки работы с Arduino: подключение к ПК, сбор данных, программирование, коммутация с внешними устройствами и модулями.

Численность команды и роли

Численность команды и роли

Для участия на втором и заключительном этапах вам понадобится команда численностью от 2 до 4 человек.

Состав команды:

Роль 1. Биолог/психофизиолог. Основные задачи - проведение психометрии, психодиагностики, построение физиологической модели. 

Роль 2. Программист по машинному обучению займется анализом и обработкой биосигналов человека, программным обеспечением (алгоритмы детекции вызванных потенциалов и паттернов электрической активности головного мозга).

Роль 3. Инженер-электронщик отвечает в команде за сборку и отладку установки, подключение и оценку качества полученного сигнала.

Роли могут пересекаться, один человек может совмещать в себе несколько ролей.

Материалы подготовки

Разработчики

Партнеры

background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image
background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image