Переключение музыки силой мысли и генетический анализ ячменя: новые технологические проекты от подмосковных школьников

Школьники из Московской области продолжают работать над исследовательскими и технологическими проектами. Подмосковная проектная школа проходит уже третий раз — в этот раз участники собрались в октябре на базе Областной гимназии им. Е.М. Примакова. Интенсив был организован Образовательным центром «Взлёт» совместно с проектом «Практики будущего» Кружкового движения НТИ. За две недели команды трех направлений разработали множество проектов — предлагаем прочитать про некоторые из них.

«Нейротехнологии и когнитивные исследования»

В этом направлении участники на практике знакомились с рядом базовых подходов, применяемых в нейронауках в исследованиях состояния и деятельности человека, разбирались, каким образом можно использовать специализированные и разные подручные средства (программные и аппаратные) в психофизиологических исследованиях.  Руководил направлением Ярослав Поздняков, психолог центра профориентации и довузовского образования «ПРО PSY» Московского государственного психолого-педагогического университета (МГППУ).

В направлении «Нейротехнологии» работало 11 команд. В своих проектах ребята исследовали влияние страха и тревожности на написание ЕГЭ, проверяли влияние приемов пищи на уровень стресса, изучали, как влияет любимая и нелюбимая человеком музыка на показания ЭЭГ, сравнивали головной мозг правшей и левшей и т.д.

— Многие учёные давно задаются вопросом: как человеческий мозг полностью представить в виде цифрового кода? И мне как инженеру-программисту этот вопрос тоже стал интересен, — признается Максим Грицай (Раменский городской округ), один из участников направления. — Моя команда разрабатывала проект, который связан с преобразованием сигналов мозга в цифровой сигнал, чтобы была возможность перелистывать музыкальные треки путем изменения альфа-ритма. Мы должны были получить и обработать альфа-ритм, чтобы с его помощью человек мог, по сути, силой мысли переключить играющий трек.

Николай Кожемякин (городской округ Красногорск) выбрал направление нейротехнологий ровно год назад после прочтения книги «Голова профессора Доуэля» Александра Беляева. После этого школьника сильно заинтересовала проблема переноса сознания на цифровой носитель, и он погрузился в эту сферу. В июне он уже побывал на NeuroCamp (проектная смена на Урале, которую также организовывали «Практики будущего» Кружкового движения НТИ совместно с «Уральской образовательной резиденцией»), а в октябре Николай приехал на это направление уже на Подмосковную проектную школу. На смене он занимался доработкой своего биотехнологического проекта — «Экзоскелета для военных медиков EV», который помогает доставать людей из горящих танков и переносить раненых.

— Эти исследования помогли ребятам лучше понять, как нейроученые рассматривают свои вопросы и как подходят к их решению, — говорит Иван Басюл, научный сотрудник Института психологии РАН и МГППУ и один из преподавателей направления. — Мы уверены, что такой опыт помог участникам лучше понять, насколько совпадают их ожидания и реальная практика в нейронауках.

«Беспилотный транспорт и логистические системы»

Команды трека «Беспилотный транспорт и логистические системы» работали над проектами, связанными использованием квадрокоптеров для выполнения автономных задач внутри помещений — мониторинг, бесконтактная доставка, решение оперативных задач, а также разрабатывали методы программной защиты беспилотников. Помогала им в этом команда наставников под руководством Елены Селивёрстовой, руководителя проектов в компании «Коптер Экспресс Технологии» (COEX).

В одной из команд трека была Диана Шаповалова из Дубны — ранее она участвовала в Весенней проектной школе Кружкового движения НТИ (проходила в ВДЦ «Орлёнок» весной 2022 года) на направлении по science-art и поняла, что хочет заниматься программированием. Работа с дронами заинтересовала её во время одного из хакатонов от Объединённого института ядерных исследований, который проходил в Дубне. На Подмосковной проектной школе команда Дианы разрабатывала проект по альтернативному управлению квадрокоптером.

— Иногда управлять дроном по радиосвязи нельзя: например, в местах с сильным магнетизмом или когда необходимо соблюдать радиомолчание, — поясняет Диана Шаповалова. — Мы экспериментировали с управлением дроном при помощи лазера. Я выполняла менеджерские задачи и писала код для преобразования сигнала с лазера в команду для дрона — «вверх», «вниз», «вперёд», «назад», «вправо», «влево», «флип» (кувырок в воздухе). Еще мы добавили дополнительные параметры команд — например, «поднимись на два метра».

«Агробиотехнологии и молекулярная биология»

В направлении «Агробиотехнологии и молекулярная биология» школьники на практике изучали важные сельскохозяйственные культуры, используя современные методы молекулярной биологии. Руководителем направления выступил Фёдор Беренсен, научный сотрудник лаборатории молекулярной селекции и ДНК-паспортизации Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова.

— Специально для Подмосковной проектной школы команда молодых ВИРовцев во главе с Фёдором Беренсеном разработала четыре небольших, но не игровых, а научных проекта, работая в которых школьники почувствовали себя начинающими исследователями, — говорит Алексей Заварзин, заместитель директора ВИР им. Н.И. Вавилова. — Надеемся, что тот опыт им запомнился, и через несколько лет они придут на биологические факультеты в университеты, а затем — в научные институты и на предприятия аграрного бизнеса.

Олег Глухов из Коломны уже был на Подмосковной проектной школе год назад — тоже на направлении «Агробиотехнологии». В этом запуске школы Олег состоял в команде, которая определяла аллельные комбинации генов у ячменя отечественной селекции. Проще говоря, участники проводили генетический анализ: находили гены, которые отвечают за то, в каких условиях ячмень будет развиваться лучше всего, и определяли, как его сеять — как яровой или как озимый. Благодаря исследованию команды можно будет лучше адаптировать ячмень к местным условиям.

Всего в Подмосковной проектной школе в 2022 году приняли участие более 100 школьников, которые в командах разработали 20 технологических и исследовательских проектов. Выполненные на программе проекты участники смогут подать на всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы».

Образовательный центр «Взлёт» функционирует в структуре Гимназии им. Е.М. Примакова с 2019 года. Центр работает по пяти направлениям: популяризация олимпиадного движения в Московской области, реализация образовательных программ по направлениям «Наука», «Искусство», «Спорт», проектных образовательных программ, а также проведение дистанционных курсов «Взлёт.Онлайн» и мероприятий для педагогов.

«Практики будущего» — однодневные и многодневные хакатоны, проектные школы, соревнования и челленджи Кружкового движения НТИ, где школьники и студенты полностью погружаются в работу над реальной задачей, проектируют практики будущего, связанные с решением актуальных проблем с помощью новых технологий. Методики «Практик будущего» связывают в едином пространстве совместной работы школьников, студентов, представителей бизнеса, образования, науки. За 2019-2022 годы «Практики будущего» провели более 140 мероприятий.