В основу профиля положено моделирование систем связи, которые могут применяться, например, для беспилотных летательных аппаратов, организованных по принципу роя.
К ним относятся и морские исследовательские суда с возможностью выпускать малые плавучие лаборатории, и кубсаты на орбите, и беспилотные автомобили, обменивающиеся между собой информацией вплоть до температуры асфальта и скорости движения. В большинстве случаев для коммуникации беспилотников широковещательная связь не подходит. Из-за этого возникают новые требования к взаимодействию аппаратов, организованных по принципу роя в режиме «точка-точка» с направленным каналом связи. При этом взаимное положение устройств зачастую неизвестно, а иногда и вовсе не поддается вычислению, каналы сильно зашумлены, энергозапас на борту ограничен, а возможности закрывать сообщения длинными помехоустойчивыми кодами и повышать мощность сигнала отсутствуют.
Отсюда важными становятся следующие задачи: слежение за подвижным источником сигнала с учетом его диаграммы направленности, адаптивная дешифрация в реальном времени, исследование шумов, помехоустойчивое кодирование, корреляционный анализ.
Командам предстоит разработать программы для решения этих задач и опробовать их на программно-аппаратных стендах. Помимо слежения за источником сигнала, участники смогут разработать и реализовать собственный протокол связи под конкретные условия среды.
Задачи отборочного этапа будут включать в себя как отдельные задания по 6 тематическим разделам (линейная алгебра, дифференциальные уравнения, математический анализ, программирование, теория вероятностей, беспроводная связь), так и комплексные задания, позволяющие интегрировать положения математики, информатики и факультативные знания и навыки, необходимые для решения задачи финала.
В финале команды будут работать в формате деятельности современной инженерно-исследовательской команды: ограниченное время на решение задачи, отсутствие «готового решения» и однозначного технического задания.
Соревнования будут проходить с использованием образовательного комплекса «Беспроводные технологии связи», разработанного компанией ООО «ИнСитиЛаб» при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям. Комплекс включает в себя стенд «Основы визуализации кодирования сигналов» и стенд «Узконаправленные каналы связи». Комплекс позволяет моделировать реальную ситуацию для систем связи нового типа между автономными роевыми объектами, такими как спутники, подводные аппараты, «умные» домашние устройства, системы сенсоров, сельскохозяйственных дронов.
В задачах финала рассматриваются вопросы слежения за подвижным объектом и источником сигнала, задача кодирования и декодирования сигналов, в том числе «на лету», вопрос изучения характера шумов, а также создания протоколов передачи данных с учетом определенных требований к надежности, характеру помех в канале, скорости передачи, взаимосвязи данных в многоканальных системах.
Для команды победителей (1 место) предусмотрено:
Младшие курсы — двухнедельная практическая подготовка на базе Центра компетенций НТИ «Технологии беспроводной связи и интернета вещей» Сколтеха;
Выпускной курс — возможность поступления в магистратуру Сколтеха, программа “Internet of Things and Wireless Technologies”.
В случае победы в командной части соревнований по профилю «Технологии беспроводной связи» студенты выпускного курса приглашаются к участию в индивидуальном треке. В рамках индивидуального трека диплом команды победителя может быть зачтен участнику за сдачу онлайн-тестирования и письменного экзамена в 2023 г.
Для поступления останется пройти следующие индивидуальные испытания:
1. Собеседование с панелью профессорско-преподавательского состава Сколтеха.
1.1. Кандидату предлагается сделать 10-минутную самопрезентацию с использованием специализированного ПО о своей краткой биографии, академических и персональных достижениях. Необходимо сделать акцент на выполненных проектах.
1.2. Далее последует 10 минутное обсуждение и беседа с экспертной панелью.
1.3. Язык собеседования — английский.
На данном этапе оцениваются следующие критерии по 5-ти бальной системе:
2. Задание на оценку предпринимательских навыков.
3. Экзамен по английскому языку. TOEFL iTP или аналогичное тестирование, подтверждающее уровень владения английским языком. Если имеется действующий сертификат TOEFL или IELTS с необходимым баллом для поступления, то данный экзамен не сдается.
Справочно:
Тесты TOEFL iTP состоят из трех частей, каждая из которых оценивает определенные навыки:
‒ Аудиосекция: оценивает способность понимать на слух разговорный английский язык, используемый в университетах.
‒ Структура языка и письменная речь: оценивает способность распознавать определенные структурные и грамматические вопросы в английской письменной речи.
‒ Чтение: оценивает способность понимать аутентичные академические материалы для чтения.
Длительность — 2.5 часа. Все материалы для прохождения тестирования предоставляются.
Минимальное количество баллов, которое необходимо набрать для прохождения теста — 450 (из 677).
Призеры профиля (2 и 3 место в командном зачете) получат по итогам проведения ценные призы.
Состав команды — 3-5 человек:
Программист — программирование адаптивной системы слежения, работа с протоколами связи.
Программист- исследователь — анализ характеристик шума в каналах, выбор схемы помехоустойчивого кодирования, помехоустойчивое кодирование для оптического канала.
Аналитик-исследователь — работа с данными и основами корреляционного анализа, работа с механикой стенда, расшифровка кодов и характеристик стенда.
Программист — умение обработки сигналов, работа с данными и владение основами корреляционного анализа.
Капитан — сбор и анализ решений подзадач от всех специалистов, описанных выше, обсуждение и коррекция полученных результатов для более эффективного решения общей задачи, организация командной работы. Капитан должен обладать знаниями по всем основным темам, уметь разбираться в коде.
