Гэта сапраўды прыдумала моладзь?

Чым здзіўляў сёлетні “ТэхнаІнтэлект”

16—18 сакавіка ў БНТУ прайшоў ХІ Рэспубліканскі конкурс навукова-тэхнічнай творчасці навучэнскай моладзі “ТэхнаІнтэлект”. Сёлета на ім прадставілі каля 170 праектаў. Раскажам вам пра частку з іх, бо для ўсіх спатрэбіцца не адзін выпуск газеты.

У навуковым таварыстве Vesta Наваельнянскай сярэдняй школы Дзятлаўскага раёна мараць вырошчваць афрыканскага сома, якому патрэбна цёплая вада. За паўгода рыба вырастае да 1,5 кілаграма. Улічваючы распрацоўкі, што ўжо створаны, і тыя, што яшчэ ў планах, можна быць упэўненымі: мары здзейсняцца.

“Сонечная кепка”

У конкурсе традыцыйна ўдзельнічалі студэнты, школьнікі, гімназісты і ліцэісты ва ўзросце 14—18 гадоў. Яны прадстаўлялі праекты ў 12 секцыях: “Тэхнічнае канструяванне”, “Энергетыка і электратэхніка. Энергазберагальныя тэхналогіі”, “Экалогія і рацыянальнае прыродакарыстанне”, “Сучасныя і перспектыўныя матэрыялы”, “Робататэхніка, аўтаматыка, інтэлектуальныя сістэмы”, “Радыёэлектроніка”, “Інфармацыйныя сістэмы і тэхналогіі”, “Мультымедыйныя тэхналогіі”, “Авіяцыя, касманаўтыка і аэракасмічная тэхніка”, “Архітэктурны малюнак”, “Колер у архітэктуры” і “Кампазіцыя”.

Арына Махнач, навучэнка 8 “Г” класа гімназіі № 16 Мінска, была адной з самых юных удзельніц конкурсу. Яна прадставіла ўніверсальны пераўтваральнік энергіі з функцыяй яе далейшага збірання і зарадкі прыбораў. Дзяўчынка займаецца ў гуртку “Гравітон” пры гімназіі, дзе навуковая дзейнасць, праекты, эксперыменты — частка адукацыйнага працэсу. Для конкурсу выхаванцы гуртка вырашылі стварыць “сонечную” кепку, ад якой дзякуючы сонечным батарэям у любы момант можна атрымаць энергію. “Мы пачалі збіраць інфармацыю, паглядзелі, ці існуюць ужо такія кепкі. Аказалася, існуюць, але вельмі дарагія, таму стварэнне праекта мела сэнс, — расказвае настаўніца фізікі Вольга Суржык. — Мы закупілі неабходныя элементы (электроніку, кнопкі, акумулятары), і дзеці пачалі паяць. Калі ўсё сабралі і прыбор запрацаваў, радасці не было меж”.

Над праектам навучэнцы працавалі каля 1,5 месяца. Тэсціравалі ў школе, дома, на сабе і сябрах. Пераўтваральнік разлічаны на людзей, якія доўга працуюць на вуліцы (будаўнікі, дарожныя і сельскагаспадарчыя работнікі), спартсменаў на трэніроўках, вандроўнікаў і тых, хто носіць з сабой партатыўныя медыцынскія апараты. Калі праект дапрацаваць, яго можна пусціць у масы. Напрыклад, паставіць пераўтваральнікі на прыпынках грамадскага транспарту.

“Я думаю, дзеці звяртаюцца да гэтай тэмы, бо яна не да канца раскрыта. Мы шмат гаворым пра альтэрнатыўныя крыніцы энергіі, але на практыцы мала іх выкарыстоўваем, — лічыць Вольга Анатольеўна. — Сучасныя дзеці думаюць як пра экалогію, так і пра даступнасць энергіі большай колькасці людзей”.

Салодкая вата і “Вадзяное сэрца”

Андрэй Лісіца, навучэнец сярэдняй школы № 7 Наваполацка Віцебскай вобласці, вырашыў стварыць мадэль апарата для вырабу салодкай ваты. 7 гадоў запар ён ездзіў на навукова-практычную канферэнцыю “Квант” у Віцебск, але ніколі ў яго не атрымлівалася заняць 1-е месца. Вырашыў: сёлета трэба ехаць яшчэ раз, раптам атрымаецца. Яго навуковы кіраўнік педагог дадатковай адукацыі Палаца дзяцей і моладзі Наваполацка Святлана Кубачова жартам сказала: “Можа, зробім апарат для вырабу салодкай вады?” Андрэй жартоўную нотку праігнараваў і прыняў прапанову ўсур’ёз.

Пасля першага прагляду інфармацыі ў інтэрнэце ўсё здавалася проста: маторчык паставіў, награвальнік прыкруціў, цукар засыпаў — гатова. Але калі паглыбляешся ў тэму, разумееш, што адзін маторчык занадта маленькі, другі занадта хуткі, просты награвальнік не падыдзе, яго трэба рэгуляваць, бо на адной тэмпературы цукар плавіцца, а на іншай гарыць.

“Усе элементы трэба было правільна размясціць. У нас быў прас у якасці награвальнага элемента, зверху — тара, якая раскручваецца, і металічны таз, дзе збіраецца салодкая вата. Прас трэба было замацаваць так, каб ён кантактамі не дакранаўся да таза. Замест таза мы спачатку выкарыстоўвалі каструлю. Яна была высокая, але маленькая ў дыяметры, з-за чаго адна частка цукру ператваралася ў вату, а другая сіропам наліпала на сценкі. З сіропам таксама трэба было эксперыментаваць. У прафесійным апараце ён засыпаецца ў тару і там награваецца. У нас награвальнік знешні, яму трэба больш часу, каб падняць тэмпературу, таму сіроп пачынаў гарэць. Дзякуючы шматлікім спробам і інтэрнэту мы вывелі ідэальную формулу для нашага апарата: 2/3 — цукар, 1/3 — вада, плюс кропля воцату. На эксперыменты пайшло каля 2 кілаграмаў цукру, тэсціравалі прадукт на сабе, іншых выхаванцах гуртка і педагогах”, — расказвае Андрэй Лісіца.

На стварэнне праекта спатрэбілася каля 3 месяцаў. Адзін — на пошук інфармацыі і прыблізны чарцёж, два — на эксперыменты. Большасць дэталей знайшліся ў кладоўках, гаражах і на балконах. Апарат атрымаўся кампактным і прынёс доўгачаканае 1-е месца на канферэнцыі “Квант”. На “ТэхнаІнтэлект” ён прыехаў крыху мадэрнізаваным: прас замяніў награвальнік ад старой электрапліты.

Аляксандр Баковіч з 9 класа Наваельнянскай сярэдняй школы Дзятлаўскага раёна Гродзенскай вобласці прэзентаваў энерганезалежную водную помпу “Вадзяное сэрца”. Ён удзельнік школьнага навуковага таварыства Vesta, дзе заняткі праводзіць настаўнік дапрызыўнай падрыхтоўкі педагог дадатковай адукацыі Сяргей Сокал. Вадзяную помпу хлопец ствараў разам з навучэнкай сярэдняй школы № 3 Дзятлава Міланай Сокал.

“Раней мы пісалі работы, звязаныя з вырошчваннем і размнажэннем сажалкавых рыб. З імі перамагалі на Гродзенскім абласным конкурсе даследчых работ навучэнцаў “Крышталёвая альфа”, у 2019 годзе прадстаўлялі Беларусь на водным конкурсе ў Швецыі. У нас ёсць свая сажалка плошчай 0,33 гектара, дзе мы праводзім усе эксперыменты, — расказвае Сяргей Уладзіміравіч. — Праз тэму рыбаводства мы перайшлі да энергазберажэння. Спачатку сутыкнуліся з праблемай рэгулявання тэмпературы вады, бо вясной яна не заўсёды аптымальная для вырошчвання малькоў рыб. Мы прыдумалі сонечны канцэнтратар, які награваў ваду, збіралі яе і выкарыстоўвалі ў нашым устройстве замкнутага водазабеспячэння. З гэтай работай занялі 1-е месца ў рэспубліканскім праекце “100 ідэй для Беларусі”.

Другой работай па гэтай тэме стала энерганезалежная помпа, якая выкарыстоўвае толькі энергію падаючай вады. Гэта значыць яна працуе бясплатна і без шкоды для экалогіі. Павінна выконвацца толькі адна ўмова, каб помпа была эфектыўнай, — наяўнасць перападу вышынь, хаця б невялікага. Напрыклад, калі ручай цячэ, значыць, перапад ёсць, інакш вада стаяла б. Помпу можна паставіць у ручай, яна возьме частку вады (не ўсю, гэта важна), прапусціць яе праз трубу і сілай вады, якая праз яе працякае, прапампуе ў неабходным напрамку праз спецыяльныя клапаны.

У сярэдняй школе № 11 Слуцка вучні 6 класа ходзяць на факультатыў па інфарматыцы і вывучаюць праграмаванне. Пачынаюць з мовы Pascal, потым пераходзяць на С++. У 9—11 класах школьнікі працуюць над праектамі і вывучаюць трэцюю мову — Python.

Такое ўстройства называецца помпай гідратараннага віду. Яго выкарыстоўвалі ў СССР, але з больш шырокім распаўсюджваннем электраэнергіі закінулі ў самыя далёкія куты падвалаў. Сяргей Уладзіміравіч са сваім выхаванцам Аляксандрам хочуць адрадзіць незвычайную помпу і прарэкламаваць. Яе можна выкарыстоўваць пры арашэнні, у рыбаводстве, цяплічнай гаспадарцы.

“У любым сантэхнічным магазіне вы знойдзеце трубы і клапаны для стварэння гэтага ўстройства. Далей усё трэба спаяць па схеме і можна выкарыстоўваць. Мы зрабілі помпу ў звычайнай школьнай майстэрні, праверылі — працуе, — дзеліцца Сяргей Сокал. — Прадукцыйнасць залежыць ад некалькіх фактараў. Па-першае, ад клапанаў. Мы стварылі свае. Па-другое, ад перападу вышынь. Чым ён большы, тым больш пампуецца вады. Па-трэцяе, ад трубы. Чым яна шырэйшая, тым больш вады праз сябе прапусціць. У будучыні хочам дабавіць да помпы пэўныя модулі, каб атрымліваць яшчэ і электрычнасць”.

Вочнае дно і абітурыенты

Дзмітрый Сацута працаваў над праектам з настаўнікам інфарматыкі і матэматыкі Аляксандрам Ляшкевічам. Яны супрацоўнічаюць ужо некалькі гадоў. Летась рабілі сістэму, якая дазваляе па гуку вызначаць адхіленні ў рабоце сэрца, яшчэ раней — сістэму бяспекі для дзяцей і дадатак для стварэння галаграфічных выяў з дапамогай
3D-піраміды.

Дзмітрый Сацута, навучэнец 11 класа Высокаўскай сярэдняй школы Камянецкага раёна Брэсцкай вобласці, стварыў сістэму дыягностыкі дыябетычнай рэтынапатыі. Ён вырашыў працаваць у гэтым напрамку, таму што цукровы дыябет — сур’ёзная праблема ў наш час, а дыябетычная рэтынапатыя — яе наступства. Пры рэтынапатыі ў чалавека паражаюцца сасуды сеткавай абалонкі вочнага яблыка, што можа прывесці да поўнай слепаты. Каб выявіць ускладненне на ранняй стадыі, трэба прайсці абследаванне з дапамогай адмысловага абсталявання — фундус-камеры, але ў многіх гарадах яе няма з прычыны высокага кошту.

Сістэма дыягностыкі дыябетычнай рэтынапатыі, распрацаваная Дзмітрыем, уяўляе сабой мабільны дадатак, які дазваляе зрабіць фотаздымак вочнага дна. Для гэтага патрэбна лінза 20D з добрым павелічэннем. Яна даволі дарагая, але таннейшая за фундус-камеру. Лінзу можна прымацаваць да тэлефона з дапамогай кранштэйна на пэўнай фокуснай адлегласці ці трымаць у руках пры фатаграфаванні.

“Дадатак вылучыць на фотаздымку вочнае дно, прааналізуе яго і вызначыць ступень паражэння. Як гэта адбываецца? Праграма адпраўляе выяву на сервер, дзе размешчаны комплекс нейроннай сеткі. Ён аналізуе фотаздымак і робіць вынік. З сервера вынік паступае ў воблачнае сховішча, адкуль яго бярэ мабільны дадатак. Таксама ў воблачным сховішчы захоўваецца ўся гісторыя дыягностыкі: пацыент можа паглядзець, калі рабіў дыягностыку і які вынік атрымаў, — расказвае Дзмітрый Сацута. — Доктар у дадатку можа ўбачыць усю гісторыю абследаванняў пацыента і, націснуўшы на пэўную ячэйку з датай і вынікам, атрымаць на тэлефон выяву вочнага дна і дыягназ, які паставіла нейронная сетка. Калі спецыяліст з ёй не згодны, ён можа націснуць на кнопку Disagree. Пацыенту прыйдзе апавяшчэнне аб тым, што трэба пракансультавацца з доктарам. У спецыяльным раздзеле чалавек знойдзе нумар тэлефона спецыяліста і дамовіцца пра сустрэчу”.

Як нейронная сетка ставіць дыягназ? Перад запускам яна навучалася на Data set — вялікай колькасці выяў вочнага дна. З гэтай колькасці 30% ад сеткі “схавалі”. Калі навучанне прайшло, сетцы далі тыя 30%, каб праверыць, як яна справіцца. Зараз праграма ставіць правільны дыягназ у 83% выпадкаў, але Дзмітрый працуе над павелічэннем гэтага паказчыку. Пры далейшым выкарыстанні сістэма будзе атрымліваць новыя фотаздымкі, доктар іх праверыць, і такім чынам нейронная сетка працягне навучанне.

Колькі часу праходзіць ад пачатку дыягностыкі да атрымання дыягназу на тэлефон, залежыць ад хуткасці інтэрнэту. Звычайна працэс займае каля 10 секунд. Праграма апрацоўвае фота за 2 секунды.

“Мы кансультаваліся з урачом, ён сказаў, што гэта цікавая ідэя. На жаль, пакуль яе нельга пратэсціраваць у бальніцы Высокага, бо ў іх яшчэ няма патрэбнага абсталявання”, — кажа Дзмітрый.

Мабільны дадатак Abiturientium прадставіў студэнт 3 курса сацыяльна-гуманітарнага каледжа Магілёўскага дзяржаўнага ўніверсітэта імя А.А.Куляшова Арсеній Сугак. Дадатак прызначаны для абітурыентаў і ўтрымлівае інфармацыю пра каледж, спецыяльнасці і парадак прыёму. Можна выбраць светла-сінюю тэму: такія колеры зручныя для людзей з дадатковымі патрэбамі.

“Праз дадатак мы хацелі прывабіць да сябе абітурыентаў. Яго аналагаў няма ў вядучых ВНУ Магілёва і Магілёўскай вобласці. Да таго ж, мы распрацавалі яго напярэдадні дзён адкрытых дзвярэй, і госці ўбачылі, што ў нашай установы ёсць свая фішка, — расказвае Арсеній. — У будучыні мы плануем дапрацаваць функцыянал. Напрыклад, можна будзе падаць заяўку на паступленне, наведванне экскурсіі па каледжы. Дадатак ужо ёсць у PlayMarket, зараз у нас каля 20 спампоўванняў”.

Гэта першая вялікая работа Арсенія, да гэтага ён рабіў больш простыя рэчы, каб набірацца вопыту. Пазней хлопец хоча стварыць дадатак для валанцёраў і тых, каму патрэбна дапамога. Карыстальнік зможа праз тэлефон пакінуць заяўку на дапамогу, рэдактар яе паглядзіць і прыме ці адхіліць. Праверка патрэбна на выпадак, калі хтосьці захоча пажартаваць. Валанцёры ў сваю чаргу будуць праглядаць заяўкі і вызначаць, каму гатовы дапамагчы.

Чат–бот, карта і праграмаванне

Настаўнік інфарматыкі сярэдняй школы № 11 Слуцка Мінскай вобласці Уладзімір Жук прыехаў на конкурс адразу з трыма сваімі вучнямі. Такую вялікую каманду фіналістаў сустрэнеш не часта. Дзве работы звязаны з адукацыяй, адна — з персаналізаванымі картамі.

Ягор Жарскі, навучэнец 10 класа, стварыў Teacher Assistant System — чат-бот на аснове Telegram. “Мы хацелі зрабіць чат-бот, які размаўляў бы з вучнем замест настаўніка. Да такой тэмы нас падштурхнула пандэмія, — дзеліцца Уладзімір Анатольевіч. — Калі настаўнік прысутнічае на ўроку, можна выкарыстоўваць Zoom ці Discord. Але што рабіць, калі ён захварэў ці сышоў на самаізаляцыю?”

Каб бот працаваў, яму трэба даць інфармацыю. Настаўнік загружае тэарэтычны матэрыял, куды можна ўключыць спасылкі на відэа, e-padruchnik, тэсты і г.д. Гэта самы важны крок, бо сам па сабе бот — проста інструмент для ўзаемадзеяння.

Глеб Гуль і яго сістэма вышынных сейсмаўстойлівых будынкаў.

Калі чалавек першы раз выклікае чат-бота, яму трэба зарэгістравацца і выбраць, кім ён з’яўляецца: настаўнікам ці вучнем. Настаўнік павінен пацвердзіць свой статус, для чаго трэба звязацца з распрацоўшчыкам і атрымаць ключ. Вучань выбірае прадмет, інтэнсіўнасць работы і атрымлівае заданне. Інтэнсіўнасць падразумявае, колькі разоў на тыдзень бот будзе дасылаць тэорыю і тэсты. Ёсць планка па часе, якую выстаўляе настаўнік і за якую вучань павінен справіцца з заданнем. Чат-бот сам аналізуе адказы, параўноўваючы іх з тымі, што даў настаўнік, і выстаўляе працэнт выканання тэста. Ягор выбраў працэнт за яго ўніверсальнасць, бо сістэма адзнак у розных краінах адрозніваецца. Вынікі і статыстыку выканання тэстаў чат-бот дасылае настаўніку. Вучань, дарэчы, можа выбраць любога настаўніка з базы і такім чынам вывучыць дадатковы матэрыял.

Дзякуючы боту літаральна за 2 хвіліны можна пратэсціраваць 30 чалавек. Гэта зручна і для педагога, які не хоча спыняць адукацыйны працэс, і для дзяцей, якія прывыклі да пэўнага настаўніка і яго манеры падачы інфармацыі.

Адзінаццацікласнік Аляксандр Раманеня распрацаваў дадатак MapDial на аснове карт з уласным адкрытым інтэрфейсам. “Зараз у карыстальнікаў усталявана мноства дадаткаў з картамі. У асноўным прынцып іх работы адзін і той жа, таму функцыі амаль індэнтычныя. На мой погляд, такі падыход не зусім правільны, бо ўсе магчымасці можна аб’яднаць у адным дадатку. Да таго ж, дагэтуль няма дадатку на аснове карт, дзе, дзякуючы адкрытаму інтэрфейсу, можна рэдагаваць карту”, — дзеліцца Аляксандр.

Эдуард Тамільчык, начальнік галоўнага ўпраўлення выхаваўчай работы і маладзёжнай палітыкі Міністэрства адукацыі: “Тут сабраліся тыя, хто не па чутках ведае, што такое камп’ютарызацыя, робататэхніка, інфарматызацыя. Як паказвае практыка, вучні, якія ўжо на гэтым этапе робяць такія праекты, гатовы да таго, каб паступаць у вышэйшую навучальную ўстанову менавіта тэхнічнага профілю. Гэты кірунак сёння з’яўляецца важным для эканомікі. Жадаю ўсім поспехаў, новых здзяйсненняў”.

MapDial вырашае гэтыя праблемы. Дадатак дазваляе карыстальніку стварыць уласную карту для далейшай персаналізацыі, праглядаць і ўзаемадзейнічаць з картамі іншых людзей.

Як карыстацца MapDial? Зайсці ў дадатак і зарэгістравацца: увесці імя, пошту і прыдумаць пароль. Перад карыстальнікам адкрыецца спіс усіх карт, да якіх ён можа далучыцца і атрымліваць інфармацыю. Можна пераключыцца на меню для стварэння сваёй карты, меню карт, да якіх далучыўся карыстальнік, і меню карт, якія ён ужо стварыў. Каб размясціць кампанент на карце, трэба выбраць яго тып: кропка, лінія, палігон, кола ці гарачая кропка. Можна дабавіць назву, апісанне ці спасылку на web-старонку. Калі клікнуць па апошняй, яна адкрыецца і прывядзе да чаго заўгодна: браніравання жылля, заказу ежы, куплі білетаў і г.д. Затым трэба выбраць від паведамленняў. Яны будуць прыходзіць усім удзельнікам, якія далучыліся да карты, удзельнікам у пэўнай зоне, у пэўным радыусе ці ўвогуле не будуць прыходзіць нікому. Стваральнік карты можа праглядаць статыстыку наведвальнасці і скапіраваць спецыяльны API-ключ для далейшага ўзаемадзеяння з праграмным інтэрфейсам.

“Мы ўжо стварылі некалькі сэрвісаў на картах, — расказвае Аляксандр. — Напрыклад, адзін паказвае надвор’е ў цяперашні час. Ён збірае інфармацыю пра надвор’е з пабочных рэсурсаў, стварае кропку ці абнаўляе яе. Націскаючы на кропку, карыстальнік бачыць прагноз. Другі сэрвіс збірае інфармацыю пра аптэкі з адкрытых інтэрнэт-рэсурсаў і аўтаматычна ставіць іх на картку ці абнаўляе. Трэці дапамагае ў пошуку вакансій. Ён аўтаматычна збірае інфармацыю пра іх і размяшчэнне кампаній. Гэта можа быць карысна як для тых, хто шукае працу, так і для работадаўцаў, якія змогуць убачыць, дзе ёсць недахоп вакансій і якіх іменна”.

Навучэнка 10 класа Ганна Ліхтар прэзентавала дадатак Codoxo для вывучэння праграмавання. У ім ёсць два раздзелы: дынамічнае праграмаванне і радковыя велічыні. У першым дзяўчына расказала, як на трох мовах (Pascal, C++, Python) рашаць задачы па дынамічным праграмаванні, у другім — як навучыцца працаваць з радкамі і сімваламі. Дадатак цалкам адукацыйны.

“Таксама Ганна стварыла сайт, які дазваляе людзям дзяліцца інфармацыяй з іншымі. Напрыклад, чалавек хоча расказаць пра фатаграфію. Ён стварае спецыяльны раздзел, прыдумвае назву і закідвае туды тэмы. Інфармацыю можна дапаўняць і выдаляць. Плюс сайта ў тым, што гэта сайт-канструктар. Карыстальніку не патрэбны спецыяльныя веды па праграмаванні, ён проста загружае тэкст, фота, відэа і г.д., — тлумачыць Уладзімір Жук.

З імёнамі пераможцаў, прызёраў і вынікамі конкурсу вы можаце азнаёміцца на сайце БНТУ.

Настасся ХРЫШЧАНОВІЧ.
Фота Алега ІГНАТОВІЧА.