Израильские школьники создают умные автоматизированные системы. В этом им помогают преподаватели Техниона и студенты Массачуссетского технологического института.
Вам приходилось слышать или читать об интернете вещей – взаимодействии различных автоматизированных систем между собой без участия человека? Точнее, человек все же присутствует, но лишь на стадии создания алгоритма и написании программы для устройства, а дальше системы уже справляются самостоятельно, попутно обучаясь новым навыкам и отрабатывая уже имеющиеся. Это может показаться фантастикой, но на самом деле интернет вещей (Internet of Things, в сокращении IoT) уже существует несколько лет и успешно используется в промышленности, транспорте, сельском хозяйстве, медицине, торговле, в управлении «умным домом», банковском и страховом деле, словом, во всех сферах нашей сегодняшней жизни, куда проникли высокие технологии. Интернет вещей уже шагает по планете семимильными шагами, каждые пять лет количество устройств, вовлеченных в эту систему передачи данных удваивается и к 2020 году, по прогнозу специалистов достигнет 50 миллиардов.
Студентка MIT Кейла Холлман со школьниками
А теперь о том, какое отношение IoT имеет к нашей стране и израильским школьникам. В хайфском Технионе на факультете научно-технологического образования был разработан проект с применением умных автономных систем, использующихся в промышленности. В этом проекте, инициатором которого стал профессор Техниона Игорь Вернер, участвуют старшеклассники трех хайфских школ и еще двух школ из центра страны. Учебная программа проекта включает создание автономных роботизированных систем, которые взаимодействуют между собой при помощи «интернета вещей».
Среди изучаемых на курсе дисциплин – Linux, Augmented reality, IoT, Python, Robot Operation System. Преподаватели – лекторы и студенты факультета преподавания робототехники и цифровых технологий, инженеры в сфере высоких технологий, учителя программирования из израильских школ и студенты Массачусетского Технологического Института, которые специально приезжают в Израиль.
А началось все в позапрошлом году, когда профессор Вернер побывал в Бостоне и познакомился с программой MIT Beaver Works Summer Institute (BWSI), созданной для подготовки будущих инженеров. В рамках этой программы самые талантливые американские старшеклассники приезжают в Бостон и изучают в знаменитом Массачуссетском технологическом институте робототехнику, программирование, занимаются созданием умных автоматизированных систем, ведут исследовательскую работу вместе со студентами и преподавателями MIT.
«Я вернулся в Израиль и загорелся идеей создать что-то подобное в Технионе, – говорит профессор Вернер. – Идея состояла в том, чтобы использовать учебные материалы программы BWSI вместе с материалами, которые мы разработали при поддержке компании PTC и с участием студентов из MIT, которые с 2014 года каждое лето приезжают к нам для участия в исследовательских проектах».
Теперь же, по словам профессора Вернера, к летним занятиям добавились и зимние. Во время зимних каникул студенты MIT приезжают в Израиль, чтобы заниматься с талантливыми школьниками по программе, подобной BWSI. Этим зимним классам предшествует двухмесячная подготовка израильских школьников: в ноябре и декабре они готовятся к встрече со своими Бостонскими наставниками по программам Техниона.
А результатом всего этого сотрудничества стали успешные роботизированные проекты с участием «умных» роботов. Прошлогодний проект представлял собой систему из трех роботов: «умного» транспортера и более простых роботов-погрузчиков. Транспортер прокладывает маршрут, составляет карту местности, обходит препятствия, достигает заданной точки, где его разгружают роботы-погрузчики. На протяжении всего задания роботы обмениваются информацией через Интернет вещей.
Нынешней зимой перед ребятами и их наставниками была поставлена более сложная задача, с которой все участники проекта благополучно справились. «Умный» робот обследовал помещение, отыскал в нём контейнеры, распознал их форму и передал через интернет информацию об их местоположении роботам-помощникам, которые загрузили контейнеры и таким образом завершили миссию.
«Умный» робот картографирует помещение и определяет место, форму и размеры контейнеров
Роботы-погрузчики, получив через IoT данные о контейнерах, загружают в них блоки.
Еще одна команда израильских школьников и студентов MIT создала и разработала программное обеспечение для летательных аппаратов – дронов, задачей которых является проводить аэрофотосъемку и с помощью IoT отправлять снимки «умному» наземному роботу. Этот робот по снимку находит «очаги возгорания», определяет их местонахождение и находит дорогу к месту «пожара». Кстати, обратите внимание, мы неспроста заключили в кавычки слова «пожар» и «очаг возгорания». В реальности это были объекты, помеченные красной краской, никакого огня на испытательном полигоне не было, да он и не был нужен, ведь это было учебное задание, которое, впрочем, наглядно продемонстрировало возможности автоматизированной системы.
По словам профессора Вернера, эти проекты представляют собой задания очень высокого уровня, с которыми успешно справляются израильские школьники. «Проект показал отличные результаты в прошедшие два года, и все его участники заинтересованы в продолжении, – говорит профессор Вернер. – Нужно только найти источники финансирования, чем я сейчас и занимаюсь».
