Кадры будущего: как дети Новосибирской области покоряют науку

Им ещё нет 18 лет, но они уже проектируют будущее: программируют дроны, обучают нейронные сети и создают комфортную городскую среду.

25 августа на площадке новосибирского Экспоцентра начал свою работу международный форум технологического развития «Технопром», собравший ведущих специалистов и представителей сферы науки, образования и инноваций со всего мира. Здесь же продвигаются отечественные научные разработки, которыми богата Сибирь.

Над воплощением своих смелых задумок трудятся не только именитые учёные, но и те, кто только начинает делать первые шаги в мир технических разработок. На площадках форума одни из самых одарённых детей Новосибирской области – победители и призёры Всероссийского конкурса научно-технических проектов «Большие взрывы» – представили свои доклады, а некоторые рассказали «ЧС-ИНФО» о своих разработках.

Влад Можин, 15 лет, ученик Второй Новосибирской гимназии

На площадке «Технопрома» юный разработчик Влад Можин представил свой проект роботизированной системы охраны заповедников. Проще говоря, дрон, который в будущем будет помогать сотрудникам природоохранных комплексов точнее отслеживать всё, что происходит на территории заказников.

Главная идея разработки – упрощение и улучшение природоохраны заповедных зон. Летательный аппарат запрограммирован на мониторинг зелёных территорий. В случае обнаружения факта загрязнения, пожара или проникновения браконьеров в заповедник, дрон зарегистрирует точные координаты и подаст соответствующий сигнал оператору, который, в свою очередь, примет необходимые меры, например, направит группу быстрого реагирования на место происшествия.

Робот, запрограммированный Владом, имеет интересную сферообразную форму, которая, по словам разработчика, в случае падения дрона защитит «начинку» от разрушения, даже если целостность корпуса будет нарушена.

— Сейчас для охраны заповедников используются и другие системы беспилотников, но у них есть ряд недостатков, они не отвечают всем необходимым требованиям, — рассказывает Влад, — а если такой возможности у заказника нет, в таком случае заповедные зоны охраняются только людьми — конными и пешими обходами или специальными рейдами групп СОБР, но этого мало, поэтому я решил сделать что-то полезное для сохранения природы.

Беспилотниками Влад Можин занимается уже три года, на разработку конкретно этого сферообразного аппарата у него ушло около двух лет. Только корпус пришлось переделывать шесть раз для того, чтобы подобрать нужный размер и вес – если дрон будет слишком тяжелый, то просто не взлетит.

Беспилотник, представленный на выставке «Технопрома», пока только макет, состоящий из пластикового шара, распечатанного на 3D-принтере, «крыльев», выполненных из карбона – материала, отличающегося высокой прочностью, жёсткостью и при этом малой массой, часто прочнее стали, и самой «начинки» – дрон «Клевер 3». Уже в этом месяце на основе этой разработки соберут полностью роботизированную систему для апробации в Карасукском заказнике.

Сейчас Влад перешёл в 9 класс, в старших классах юный техник планирует попробовать себя в медицинской сфере и создать проект с роботизированным экзоскелетом, а также создать новую систему управления дронами с помощью специальных перчаток.

Научный руководитель проекта: Мария Ивановна Краскова

Наставник участника: Сергей Владимирович Старков

Глеб Бондарчук, 15 лет, ученик Новосибирского лицея №176

Разработка ещё одного пятнадцатилетнего изобретателя – программа, с помощью которой в видеопотоке людей можно распознать наличие или отсутствие медицинской маски на лице человека и фиксировать информацию об этом.

Интеллектуальная детекция работает так: программа «находит» лицо человека и распознаёт наличие или отсутствие индивидуальной защиты. Если маска надета правильно, вокруг лица человека загорается зелёный прямоугольник с надписью «mask on», в случае если маска надета неправильно и не закрывает орган дыхания, или же её попросту нет, то система сообщает об этом соответствующей надписью «no mask».

— Над этим проектом я работал около месяца: для этого собрал базу данных – людей в масках и без, создал программу для захвата лиц с видеокамер, а также написал и обучил нейронную сеть, — делится Глеб, — эту программу можно устанавливать на камеры наблюдения в медицинских учреждениях или торговых центрах, чтобы сигнализировать охране о нарушениях.

Кстати, прототип этого приложения, которое разработал юный техник, уже даже был испробован: программа использовалась в школе, где обучается Глеб, на открытых мероприятиях, когда в учебное заведение приходили родители и гости – программа качественно определила есть ли маска на лице человека.

На данный момент юный участник «Технопрома» уже полтора года занимается изучением, созданием и обучением нейронных сетей, в дальнейшем планирует разработать ещё более актуальное программное обеспечение для искусственного интеллекта.

Научный руководитель: Тимур Маратович Фатыхов

Егор Романченко, 17 лет, Новосибирский лицей №136

Ещё один молодой участник форума технологического развития представил свою разработку «Умный парк», основная идея которого заключается в том, чтобы создать эффективную систему автономного контроля влажности почвы, дополненное умным освещением.

— В любом городе есть парковые зоны с большим количеством растений, которым требуется постоянный полив, после изучения предлагаемых систем полива в парках региона, я выяснил, что сейчас в основном используется ручной полив или капельный, — рассказывает Егор, — ручной полив – это, конечно, хорошо, но здесь есть недостаток – человеческий фактор, а при капельном растение может поливаться даже тогда, когда ему это уже не требуется, например, после дождя; система, которую разработал я, работает несколько иначе – она контролирует влажность почвы с помощью специального датчика и самостоятельно принимает решение о поливе.

Здесь же юный техник показывает гостям «Экспоцентра», как работает система полива – оказывается, разобраться в ней не сложно: всё, что нужно от человека – научиться нажимать всего на две кнопки, всё остальное система сделает сама. Программа самостоятельно определяет влажность земли, в соответствии с чем рассчитывает сколько времени в секундах потребуется на то, чтобы увлажнить лунку с растением. Если воды недостаточно – это система тоже выяснит сама – через время полив возобновится, тем самым обезопасив растение от пересыхания и перелива.

– В будущем я планирую доработать эту систему и объединить полив, влажность и освещение для растений в парках, которое сможет работать, создавая микроклимат для каждого отдельного растения, таким образом, в парках в скором времени смогут появиться более экзотические растения, — делится юный изобретатель, — «Умный парк» исключает человеческий фактор, а также за счёт того, что система работает от аккумулятора и от солнечной панели, позволяет использовать её даже в случае отсутствия электросети, автономно.

Помимо полива проект Егора дополнен системой умного освещения, оснащённый датчиком расстояния. То есть чем ближе человек, тем ярче светит источник. По словам разработчика, в парках всегда находятся люди, поэтому освещение территории – это необходимость, отвечающая за комфорт горожан.

Вполне возможно, что именно эта разработка юного изобретателя поможет сделать парки Новосибирска и Новосибирской области более современными, ведь согласно недавно проведённому социальному опросу, горожанам сибирского мегаполиса не хватает именно таких современных зон отдыха, которые соответствовали бы требованиям ХХI века.

Научный руководитель: Светлана Викторовна Валюхова

Выставка победителей и призёров Всероссийского конкурса научно-технических проектов «Большие взрывы» прошла при поддержке Регионального центра выявления и поддержки одарённых детей «Альтаир».