От обезьян до роботов: в 11-х профильных классах прошла защита проектов

Учащиеся 11-х инженерно-математических и химико-биологических классов Президентского лицея «Сириус» представили исследовательские проекты, над которыми они работали в течение двух лет. Ребята ставили эксперименты в лабораториях Парка науки и искусства, вели исследования в НИИ Приматологии, создавали роботов и писали программы. Рассказываем о проектах подробнее.

Как создать зрячего робота?

Авторы: Нина Блоха, София Кучеренко, Людмила Морозова 
Руководитель: Михаил Немцев, педагог Президентского лицея «Сириус»

Команда решила разработать простой и удобный лабораторный стенд компьютерного зрения для промышленности и образования. По сути, это робот-манипулятор, способный распознавать, захватывать и перемещать разные объекты. Авторы проекта старались сделать его универсальным, компактным и доступным для покупки.

Девушки изучили устройство существующих роботов-манипуляторов и принципы машинного зрения и предложили свой вариант устройства: создали схему и цифровую модель, а затем собрали прототип. Причем, многие детали они сделали сами с помощью 3D-печати. 

Осталось «оживить» робота: написать код, с помощью которого он сможет распознавать объекты, и испытать робота на стабильность захвата и точность перемещения – этим могут заняться уже учащиеся более младших профильных классов. 

Может ли робот стать экологом?

Авторы: Ярослав Кривзун, Арсений, Евдокимов, Антон Скрипко, Сергей Кузнецов, Анна Майорова, 
Павел Таланов. 
Руководитель: Дмитрий Бардынин, педагог Президентского лицея «Сириус»

Авторы проекта создали модель небольшого колесного робота, который мог бы проводить анализ окружающей среды на предмет радиоактивного загрязнения и самостоятельно выяснять, пригодна ли она для обитания. 
Школьники разработали и собрали конструкцию, подключили датчики радиоактивности и написали код для передвижения и управления роботом. Автономный «эколог» умеет проводить замеры радиофона, сравнивать данные с нормой и делать вывод.

Какая среда подходит для растений в пробирке?

Авторы: Ксения Змеева, Алиса Хуртина, Анна Скокова, Руслан Кесиян, Александр Будилов, Екатерина Чумакова, Анна Подурец, Полина Сальникова.
Научные руководители: Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР).

Под руководством ученых из ВИР имени Н.И. Вавилова и Научно-технологического университета «Сириус» ребята учились выращивать растения in vitro и опытным путем выясняли, в какой среде растения чувствуют себя лучше, на примере саженцев мяты и картофеля. Это важная научная работа, поскольку протоколов для всех видов растений, выращиваемых «в пробирке», не существует. Оказалось, что на агар-агаре с добавлением гормонов растения начинают расти быстрее, но уже через месяц их параметры практически сравниваются с контрольной группой. 

Подробнее о работе школьников можно прочитать в нашем материале.

Как мы видим свое лицо?

Авторы: Анастасия Бохоко, Александр Пластун.
Научные руководители: Центр когнитивных исследований Научно-технологического университета «Сириус».

Команда выбрала тему: «Нейрокогнитивные особенности восприятия человеком собственного лица». Ребята выдвинули гипотезу о том, что при узнавании человеком своего лица увеличивается мощность определенных частот электромагнитных волн, испускаемых мозгом. Для проверки своего предположения они использовали методы айтрекинга и электроэнцефалографии – разработали стимульную часть и записали ЭЭГ и айтреки для группы из 25 человек.
Проанализировав данные, исследователи увидели подтверждение своей гипотезы: при рассматривании себя в зеркале мощность определенных альфа- и бета-частот в нашем мозге увеличивается.

Насколько умны лапундеры?

Авторы: София Радионова, Аксинья Медведева, Варвара Парфеевец.
Руководитель: Алексей Аникаев, учитель биологии Президентского лицея «Сириус».

Совместно с учеными из ФГБНУ «НИИ медицинской приматологии» команда лицеисток изучала когнитивные способности макак-лапундеров. Исследователи давали группе обезьян разные задания: например, запомнить цвет контейнера, в котором находится пища, или попробовать добыть лакомство из особым образом устроенной кормушки. Когнитивные навыки лапундеров сравнивали с умственными способностями обезьян других видов. 
Оказалось, например, что уровень исследовательской активности у макак-лапундеров намного ниже, чем у гамадрилов, а вот обучаемость и умение повторять результат почти такой же и даже выше. 
Полученные школьницами данные помогут заполнить пробелы в описании вида и уровне его когнитивных способностей, в том числе для дальнейшего внедрения в исследования различного характера.

Как узнать свежие новости?

Авторы: Олег Сухоруков, Сергей Шевченко, Алексей Воробьев, Роман Цыганков, Андрей Татулян.
Руководитель: Николай Дурникин, педагог Президентского лицея «Сириус».

Ребята решили создать бот – агрегатор новостей. Для достижения цели они использовали модули для распознавания слов, создания запросов на сайты и написали программу на языке Рython. 
Бот собирает информацию с различных новостных сайтов, определяет ключевые слова, описывающие новости, и собирает топ таких слов с учетом их упоминаемости в динамике. Обратившись к этому боту, человек видит, какие слова стали встречаться в новостях чаще, чтобы быстрее всех узнавать о последних событиях.

Где искать затонувшие корабли?

Авторы: Никита Соколовский, Валерия Башкинцева, Платон Мартынов, Ярослав Муравьев, Тимофей Николаев, Сергей Сапожников, Матвей Синченко.

Руководитель: Никита Клочко, педагог Президентского лицея «Сириус».

Авторы проекта выяснили, что в сборники морских катастроф занесены около 3 тысяч координат затонувших в Черном море кораблей и самолетов, но найти и исследовать их совсем непросто. Справиться с задачей поможет комплекс беспилотных систем, состоящий из подводного аппарата и наземного центра управления.

Ребята разработали и собрали прототип подводного робота. Детали корпуса они вырезали на станке с ЧПУ, сделали герметизирующие прослойки и покрытие из стеклоткани и карбонового волокна, а гребные винты напечатали на 3D-принтере. Беспилотник оснащен бортовой электроникой: код работы двигателей школьники написали на языке Arduinо и объединили драйвер двигателей и вычислительный блок в виде RASPBERRY в единую систему.

В этом году профильные классы лицея выпускают 45 человек. После сдачи единого госэкзамена ребята надеются поступить в ведущие университеты страны. У их предшественников это получилось: сегодня они учатся в МГУ, ИТМО, ВШЭ, РАНХиГС и других передовых вузах. 

Напомним, набор в профильные классы продолжается до 20 мая. Подать заявку можно на сайте лицея.