[Beyond Robotics] НЗМ-нің емес оқушылары робототехника бойынша олимпиадаға қалай қатысу мүмкіндігіне ие болады ?

[Beyond Robotics] НЗМ-нің емес оқушылары робототехника бойынша олимпиадаға қалай қатысу мүмкіндігіне ие болады ?

WRO олимпиадасына қатысу – бұл командалық рух, робототехника саласындағы білім мен жобаны әзірлеу және таныстыру дағдылары үшін сынақ емес. Бұл жалпы білім беретін мектеп оқушылары үшін олардың әмиянына сынақ. Орташа алғанда, WRO-ға қатысу мақсатында шетелге аттануы үшін бір адамға шамамен 2 мың доллар қажет және бұл кейде сапар құнынан асып кетуі мүмкін роботтың өзін әзірлеу құнын есептемегенде шығады. Мұндай жағдай, өкінішке орай, Қазақстанның көптеген оқушылары үшін таныс және біз бұл туралы басқа мақалада егжей-тегжейлі қарастырдық. Назарбаев Зияткерлік мектептері желісінің оқушылары, керісінше, WRO-ға қатысуға өз ақшаларын әлдеқайда аз жұмсайтыны белгілі, өйткені "НЗМ" ДББҰ өз олимпиадашыларының идеядан бастап әлемдік аренадағы тұғырға дейінгі бүкіл жолы бойында қаржылық сұраныстарын жабу жөнінде өзіне міндеттеме алды. Бұл мақалада болған шың жағдайлардың мысалдарымен біз мұндай мүмкіндігі жоқ оқушылардың олимпиадалық "мансаптағы" қиындықтарды қалай жеңгендігін қарастырамыз.

1-ші бөлім. Темірланның робототехника, экология және ғылыми қызығушылығы туралы әңгімесі

Менің робототехникаға деген құштарлығым бала кезімде NASA өз марсоходын отырғызғанын көргенде басталды. Маған оның ұнағаны соншалық, адамдарға қандай да бір жолмен көмектесу ойымен бір нәрсе жасауға және болашақта тұрмыстық робототехникада ғана емес, ғарыш техникасында да бір нәрсені дамытуға деген қызығушылығым пайда болды. Мен үшін робототехника — жай роботтар емес, ол — әртүрлі салаларда өзара әрекеттесуге және қолдануға болатын нәрсе. Мен үшін робототехника — бұл құрал және мен оны мақсатыма жету үшін қолданамын. Оның көмегімен сіз мүлдем басқа салалардағы әртүрлі жобаларды жүзеге асыра аласыз, мысалы, экология және астрономия. Сонымен, болашақта мен адамдарға күнделікті өмірде көмектесетін жобалармен айналысқым келеді немесе Detroit:Become Human ойынындағыдай әмбебап роботты жасағым келеді. Бірақ, әрине, бұл әлі де армандар, деген олар орындалатындығына кәміл сенемін.

Мен робототехниканы 8-ші сыныптың басында, Arduino-да әр түрлі нәрселерді жасаған, өз бетінше үйренетін Алекс Гавердің YouTube-тегі бейнежазбасын көргеннен кейін терең зерттеуді шештім. "Неге жоқ?"- деп ойладым да, ғаламтордан робототехника бойынша мектептерді іздей бастадым. Мен Қазғарыш қаласындағы №50 мектеп-лицейде оқыдым. Мектепте бізде робототехника бойынша үйірме болса да, мені ол жаққа қабылдамады. Біраз уақыттан кейін мен Нұр-Сұлтанда Роботтар Лигасын таптым. Роботтар Лигасында мен үш деңгейде, шамамен екі жыл оқыдым. Сабақтар жексенбі күндері болды, біз шеберханада үш сағаттан өткіздік. Мен Lego Mindstorm – мен екі деңгейден өттім, ал келесі екі деңгей маған қаттырақ ұнаған Arduino-мен өтті. Әрі қарай мен YouTube бейнежазбалары мен әртүрлі сайттар арқылы оқуды жалғастырдым. Егер мәселе туындаса, мен сайттардан іздедім, ал кейін cолай жалғаса берді.

Менің жаттықтырушым Роботтар Лигасының мұғалімі болды. Екі жыл ішінде ол мені барлық үш деңгейге үйретті, мен Lego және Arduino туралы білдім, менің жаттықтырушым маған көп нәрсені үйретті және бәріне көмектесті.

Роботтар Лигасының көмегімен мен робототехника бойынша түрлі жарыстарға қатыстым, жаттықтырушы маған бәріне көмектесті және одан лего мен ардуино туралы көп нәрсе білдім. Мен Алматы қаласындағы AlmatyTechCup республикалық байқауына қатыстым, онда бізді мектеп жіберді, бірақ бізге ешкім көмектеспеді, біз бәрін досымызбен жасадық, содан кейін біз 1 орынды иелендік. Бірақ менің жаттықтырушым жоқ еді, өйткені мектеп бізге оны ұсынбады. Мен роботтар Лигасының көмегіне ғана ие болдым. Мектеп бізді әртүрлі олимпиадаларға тіркеді және жіберді, бірақ ол ешқалай көмектеспеді, сондықтан біз Роботтар Лигасына бардық. Жобаға көмек қолын алу үшін сіз белгілі бір соманы төлейсіз және олармен бірге дайындаласыз.

Жаттықтырушы лауазымына біздің мектеп информатика мұғалімдерін тағайындады. Біздің мектепте робототехника үйірмесі бар және оны информатика пәнінің мұғалімі басқарды, бірақ шынымды айтсам, ол робототехника туралы ештеңе білмеді.

Мен өзімнің "The Greeny" деп аталатын жобаларымның бірін American Corner, MakerSpace, U.S Embassy & Chevron қолдауымен жасадым, яғни U.S Embassy демеушілік көрсетті, олар жобаға шамамен 1400 доллар бөлді, Ол "GreenTal" -мен бірге құрылды. "GreenTal" — бұл мүмкіндігі шектеулі жандарға жұмыс табуға көмектесетін әлеуметтік жоба. Олардың жеке жылыжайы болды және сонда саңырауқұлақтар отырғызды. Оларға климатты басқаратын құрылғы қажет болды және олар америкалдық бұрышқа өз сұраныссын тастаған. American Corner өз кезегінде маған осы жобамен айналысуды ұсынды, жобаға бюджет бөлді және мен құрылғыда жасай бастадым. 10-сынып толығымен әлі есімде.

Темірланның "The Greeny" атты жобасының интерфейсі

Климат контроллері — бөлмедегі ылғалдылық пайызын, температураны, көмірқышқыл газының концентрациясын, қысым уақытын және т.б. анықтай алатын құрылғы. Бұл жоба "GreenTal"-дың өзінде орналасқан, ол жұмыс істейді және "The Greeny" өсуге көмектескен \(3000\)-нан астам саңырауқұлақты санауға болады. Сонымен қатар,"The Greeny" СО2 мөлшерін азайтады. Дәл осы жобаны мен экологиямен байланыстыру туралы ғана емес, сонымен қатар бұл жобаны климат контроллері ретінде күнделікті өмірде қолдану туралы ойладым. Әрине, климат-контроллерлер нарықта бар, бірақ олар өте қымбат және бұл жобаның өзектілігі климат-контроллер өте арзандығында жатыр. Ол шамамен \(16370\) теңгені құрайды, өйткені ол негізінен Arduino-дан тұрады, ал оның бөлшектері СО2 сенсорын есептемегенде өте арзан. Бұл жобаны үйде қолдануға және СО2 деңгейін бақылауға болады. Кестеде көрсетілгендей, СО2 концентрациясы неғұрлым көп болса, жұмыс істеу қиынырақ болады және мен бұл дәлелді жобаның өзектілігін көрсету үшін қолдандым, өйткені мен бөлмедегі СО2 деңгейін дәл басқара алатын климат контроллерін таппадым. "The Greeny" көмегімен желдеткіштерді көмірқышқыл газының жоғары концентрациясында қосуға және өшіруге болады, өйткені саңырауқұлақтар СО2-нің үлкен концентрациясына шыдамайды, \(700\) ппм-нен аспайды. Сенсор СО2 мөлшерін есептеуге көмектесті және жоғары концентрацияда СО2 деңгейін төмендететін желдеткіштер болды. "The Greeny" сорғыға да қосылды және ылғалдылық белгілі бір пайызға жеткенде, сорғылар қосылады. Осылайша ылғалдылық артады.

\(2019\) жылы мен Америка бұрышына жиі бара бастадым, сол жерде ерікті болдым. MakerSpace бұл жаңадан бастаушылар үшін немесе өз жобасын жасағысы келетіндер үшін керемет алаң, өйткені үйлестірушінің қатысуымен сіз кез-келген нәрсені пайдалана аласыз. Осылайша сіз әртүрлі жобаларды жасай аласыз. Мен ардуинода, дәнекерлеуде және т.б. дағдыларымды дамыту үшін келдім, содан кейін мен ерікті атанып, American Corner-дің әртүрлі байқауларына қатыстым. Атап айтсам, NASA Space Up Challenge-ге қатыстым. Әрі қарай мен үйлестірушімен жақын бола бастадым, жобаларды жиі еріктілерге беріп, маған осы жобаны берді. Мен онымен 6 ай жұмыс істедім. Мен барлығына Makerspace-ке баруға кеңес беремін, өйткені бұл таңқаларлық орын.

Біз Almaty Tech Cup-қа қатыстық, онда бірінші орын алдық, содан кейін Робофестте болдық, бірақ маған бәсекеге қабілетті робототехникадан гөрі жобалар жасау өте ұнады. "The Greeny" жобасымен Дарын конкурсына, Әл-Фарабидің республикалық олимпиадасына қатысып, онда 1 орынды иелендім.

Almaty Tech Cup байқауында Темірланның тобы 1-ші орынды алды

Егер сізде америкалық бұрыштарға баруға мүмкіндігіңіз болмаса, қазір Tinkercad сияқты көптеген виртуалды зертханалар бар.

Біздің мектепте робототехниктерге арналған кабинет жасалды, робофутболға арналған алаңқайды, дәнекерлегіштерді, квадрокоптерлерді, өте көп Lego құрастырушыларын қойды. Бұл 10-сыныптың соңында, карантин басталған кезде болды, сондықтан мен ол жерде жұмыс істей алмадым. Сонымен қатар, көптеген құралдар әкелінді, тіпті, STEM зертханасын жасады. Бірақ бұл кабинеттерге оқушыларды сирек кіргізді, өйткені информатика мұғалімдері біздің қызметімізді қадағалап отыруы керек еді, бірақ олардың сабақтары болғандықтан, кабинет жиі бос болатын.

Менің робототехник ретіндегі жолымда ең үлкен қиындықтар туралы айтатын болсақ, ең үлкені — жаттықтырушы, не тәлімгердің болмауы болды. Бізде тек YouTube пен ғаламтор ғана болды және біз сенсордың неге жұмыс істемейтінін, онымен не болғанын білмедік, біз оны дәнекерледік, дәнекерледік, сайып келгенде, ол жай ғана жанып кетті. Егер бізде жаттықтырушы болса, онда бәрі оңайырақ болар еді. Осыған қарамастан, уақыт өте келе біз тәжірибе жинадық және ненің неге екенін түсіне бастадық. Бағдарламалау әлі де қиындық тудырды: сіз кодтың неге жұмыс істемейтінін түсінбейсіз, бірақ бәрі де дұрыс жазылған секілді. Тәжірибелі адам жоқ, сұрауға да мүмкіндік жоқ. Екінші жағынан, бұл плюс, өйткені уақыт өте келе сіз тәжірибелі, жоғары жауапты, тек өзіңізге сүйенестін адам бола бастайсыз, тәжірибе жинайсыз, өйткені сіз барлық мәселелерді өз бетіңізше шешесіз.

Біз өз бетімізше мектепте робототехника үшін жеке кабинет болмаған кезде информатика кабинетінде дайындалдық. Біз досымызбен бірге отырып, жұмыс істедік. Сол кездері біз бұл кабинетте отырып, бірнеше сағаттар бойы кегельрингті Youtube-тан көріп, әр роботты қарастырып, роботымызды құрастырып, бағдарламаладық. Стратегия кодты соңғы сәтте өзгертуде болды. Шын мәнісінде, тек берілмеу керек! Біз жарысқа келген кезде бірдеңе жұмыс істемей қалса, біз сол сәтте кодты өзгертетінбіз, ал кейде ол код дұрыс жұмыс істеп те кететін. Бұл менің өмірімдегі ең бақытты сәттер болды. Біз әрқашан екеу ғана болатынбыз, өйткені бүкіл мектепте біз екеуіміз ғана робототехникамен айналысатын, бір-бірімізді қолдайтын, бірнеше сағат бойы отырып, кодты құрастыратын жалғыз адамдар болдық. Жағдайдан шығудың жолын тауып, әрқашан кегельринг шеңберін өзімізбен бірге үйге алып, жаттығып, жобаларға әрқашан уақыт табатын едік. Тағы бір стратегия, бәлкім, бұл қарсыластарға қарау болды, ол мен үшін ең маңызды атанды. Жарыста біз әрқашан қарсыластарға қарадық. Роботтарды карантинге қойған кезде жақындауға, қарауға және т.б.жасауға болатын. Яғни, өз тәжірибеңізді ғана емес, басқалардың роботтарына да қараған дұрыс, олар өте керемет идеяларға ие, біз тек кеглерингте ғана емес, сумо категориясында да мұқият қарадық.

Бізде әрдайым сенімсіздік болды. Біз жарыстың өзі туралы ақыр соңында білдік, мысалы, жарыстың күнінен екі апта бұрын мұғалімдер бізге келіп, "Қатысасыңдар ма?" деп сұрайды, ал біз "Жоқ, үлгермейтін шығармыз" дедік және олар "Бірақ біз сендерді жазып қойдық, сондықтан дайындалындар" деп жауап беретін және бір апта ішінде біз дайындалатынбыз, бірақ басқаларға кем дегенде бір ай бөлінетіні анық. Бір апта ішінде біз, әрине, үлгермей жатамыз және жарысқа келгенде біз роботты асығыс түзетеміз, жарыстың өзінде біз роботты, кодты аяқтадық, анда-мында жүгірдік, тіпті алаңдауға уақыт болмады, бәрі асығыс болды, біз жай ғана өзіміздің жұмысымызды жасадық.

Almaty Tech Cup — бұл біздің алғашқы жарысымыз болды және республикалық кезең болды. Мен үшін бұл үлкен тәжірибе, өйткені мен ешқашан робототехника бойынша олимпиадаларға қатыспаған едім, мен кегельринг туралы олимпиада туралы айтқан күні білдім және біз нөмірде дайындалдық. Алматыда біз өзіміз кегли және рингті өзіміз жасағанымыз, біз барлық мүмкін заттарды пайдалынып, солай дайындалғанымыз әлі де есімде. Бұл менің робототехникаға деген алғашқы қадамым болды. Дәл сол кезде мен робототехника экология, астрономия және т.б. салалардағы идеялар мен жобаларды жүзеге асыратын құрал екенін түсіндім.

Ал "The Greeny" жобасына келетін болсақ, бұл мен үшін өте ауқымды болды, себебі мен жалғыз жұмыс істедім, іске асыру үшін үлкен ақша бөлгендігін, көптеген жабдықтар, датчиктер сатып алынғандығын білдім, содан кейін жобаның ауқымын түсіндім, жауапты болдым, мені одан да жақсырақ жауапкершілік танытуыма себепкер болған білдектерді алдым, бірақ өте қызықты болды.

Темирлан Сабырбаев, успешный робототехник из школы №50 "КазГарыш"

Мен Duke-ге Data Science & Machine Learning мамандығы бойынша оқуға түстім, онда мен жасанды интеллект пен машиналық көруді үйренемін және болашақта жасанды интеллектті күнделікті өмірімізбен үлкен көлемде байланыстыруды, адам санасына максималды түрде ұқсас жасанды интеллект (ЖИ) құруды жоспарлап отырмын, әрине, егер ондайды жасау шынымен мүмкін болса, неге онымен сөйлесіп, жалғыз түндерді жарықтандырмасқа?!  Бірақ мен үшін басты мақсат жерді өңдеп, өсімдіктердің өсуін бақылай алатын, өсімдіктерді отырғызатын роботтардың үлкен тобын құратын ЖИ-пен робот жасау болып табылады. Робототехникамен айналысу кезінде көптеген түрлі салаларды іле алып жүруге болады. Мен жоғарыда айтқанымдай, бұл құрал болуы керек.

2-ші бөлім. Алиханның атмосфера, бәсекеге қабілетті робототехника және дауыстық көмекшісі туралы әңгімесі

Бала кезімнен робототехникаға қызығушылығым бар. Маған әртүрлі механизмдер ұнады, конструкторларды жинадым, радио басқаратын машиналарды бөлшектедім, оларға әртүрлі механизмдерді қостым. Олимпиадалар туралы айтқанда, мені әсіресе жарыстарға қатысу шарттары қызықтырды, іс жүзінде ешқандай шектеулер жоқ, ең бастысы — белгілі бір мәселені шешудің тиімді алгоритмін табу. Менің робототехник болу жолым туралы сұраққа жауап бере отырып, барлығы облыстық білім беру форумынан басталды, онда мені Орал қ.Назарбаев Зияткерлік мектебінің директоры Шолпан Маратқызы байқады. Ол мені мектепте робототехника негіздерін оқуға шақырды. Осы ғылымның негізгі білімдерін зерттей отырып, мен басқа балалардың өздігінен оқығанын, бағдарламалауды үйреніп, интернетте өздерін қызықтыратын сұрақтарға жауап тапқанын байқадым. Олар робототехник болуды міндеттіліктен емес, ұнатқандықтан үйренді.

Оралдағы Назарбаев Зияткерлік мектебі Қазақстанның робототехника орталығы болғанын атап өткім келеді, сол кезде WRO робототехникасы бойынша барлық жарыстарды дәл солар жеңіп алатын.

Бұл 2015 жылдың күзінде болды. Шынымды айтсам, мен осы уақытта үйірмеге үнемі және енжар қатысып жүрдім. Соған қарамастан, маған қызықты нәрселермен айналысатын балалар ұнады, олар робототехника клубына еркін кірді және оларды ешкім бұған міндеттемеді. Олар барлық жарыстарға ғылымға деген қызығушылықтан қатысып және олармен айналысу бір ғанибет, өте керемет атмосфера болды.

Кабинетте әрдайым бәрі өз орындарында тұратын, әрқашан қажетті жабдықтар бірден табылатын. Сонымен қатар, олардың сынып жетекшісі Нұрболат Дагаров болды, ол қазір Алматы қаласындағы Назарбаев Зияткерлік мектебінде сабақ береді. Сол кезде ол Оралда сабақ берді және оқушыларға негізінен роботтарды құрастырумен ғана көмектесті, ал оқушылар қалған барлық нәрсені өз бетінше түсінетін. Кейде мұғалім бізді жинау үшін пиццаға немесе басқа нәрсеге тапсырыс беретін. Осындай көңілге жайлы атмосфера болды.

Мен робототехникамен алтыншы сыныпта айналыса бастадым, бірақ сол кезде академиялық өнер мектебінің түлегі болдым. Сондықтан мен аяқтағанға дейін жеткілікті дәрежеде басқа нәрсенмен айналыса алмадым. Оқуды бітіргеннен кейін мен робототехника үйірмесіне жиі бара бастадым, бұл жетінші сыныптың басы болды.

Қазір мен суретші, суретші-аниматор болып жұмыс істеймін. Робототехника менің қандай адам екендігіме және менің мамандығымды таңдауға әсер етті.

Ол кезде мен өзімнің туған мектебімде өте жабырқанып жүрдім. Барлығы өте монотонды және қызықсыз болды. Балалар тек сабақтарға ғана қатысатын, бізде ерекше қызықты клубтар болған жоқ. Назарбаев Зияткерлік мектебі маған америкалық мектептерді еске салды. Барлық балалар өте мейірімді және ашық болды, балалар әрқашан кез-келген нәрсеге қатысты өз идеяларымен бөлісе алды. Менің робототехник әріптестерім алгоритмдермен бөлісті, біз олармен бірге жарыстарға қатыса бастадық. Әрине, бұл менің болашағымды анықтайтын шешуші сәт болды, өйткені мен қазір робототехника және мехатроника факультетінде оқимын, сонымен қатар сурет салумен айналысамын.

Біздің мектепте жаттықтырушы рөлінде робототехника бойынша маман болмады, олар негізінен информатика мұғалімдері болды, ал біз робототехникамен өзіміз айналыстық. Бізде ешқандай жетістік болмайынша, мектеп әкімшілігі кездесуге бармады, олар осы салаға мүлдем қызығушылық танытпады. Сондықтан бізде 8-сыныпқа дейін жаттықтырушы болған жоқ. Мен 8-сыныпта оқып жүрген кезімде мектеп робототехника клубын ашып, қажетті материалдарды сатып ала бастады.

WRO олимпиадасына оралтын болсақ, ол екі категорияға бөлінеді: бұл ашық категория және негізгі категория. Мен негізгі категорияға қатыстым, онда белгілі бір шарттар мен ережелер бар, оларды сақтау керек. Біз барлық осы тапсырмаларды орындауымыз керек, бірақ WRO \(2017\) ересектер категориясы үшін тарихтағы ең қиын WRO олимпиадаларының бірі болғанын атап өткім келеді. Осы себепті, Ресейден келген командадан басқа, бүкіл әлемде барлық қажетті шарттардың \(100\) пайызын максималды ұпай жинау үшін орындай алатын бірде-бір қатысушы болған жоқ.

WRO 2017 Алихан командасының роботы

Менің серіктесім екеуміз әлемдегі жалпы жағдайды талдадық және біз үшін ғана емес, Қазақстаннан келген барлық қатысушылар үшін \(100\) пайыздық нәтиже алу мүмкін емес екенін түсіндік. Сондықтан біз барлық шарттардың \(50\)%-ын көздеуді шештік. Нәтижесінде максимум \(180\) балл болды, бірақ біздің мақсатымыз \(90\)-ның жартысы болды. Қазақстанда адамдар кем дегенде \(70-90\) пайызға бағдарланып, тым күрделі роботтар жасаған. Роботтар неғұрлым күрделі болса және олардың құрылымы неғұрлым күрделі болса, роботтың жұмыс істемеу ықтималдығы соғұрлым жоғары болады, сондықтан біздің мақсатымыз сенімді алгоритм мен сенімді дизайнды қолдану болды. Біз барлық ұпайлардың \(40\)%-ын алдық. Бұл, әрине, өте аз, бірақ барлық басқа командалар 0 ұпайды иеленді.

Менің серіктесім екеуміз бірінші орынға ие болғанымызға қарамастан, ең жоғары нәтижені Орал қаласындағы Назарбаев Зияткерлік мектебінің жігіті Ержан көрсетті, ол біздің нәтижеміз ең көп дегенде \(50\) пайыз болған кезде \(60\) пайызын жинады. Бірақ і оның құрылысы тым күрделі болғандықтан, ол WRO-ның өзінде сондай нәтиже көрсете алмады.

Жарыстың шарттары бойынша робот барлық өлшемдер бойынша \(25\) сантиметрден аспауы керек, яғни ол \(25х25х25\) сантиметр болып келетін кубтың ішіне сия алуы керек. Бәсекелестік өріске келетін болсақ, схемалық сызық болды, ол үш тармаққа бөлінді және әр тармақ тағы \(4\) тармаққа бөлінді. Кездейсоқ, 8 түрлі түсті кішкентай және үлкен текшелер осы бұтақтардың ұштарында орналасқан. Робот текшенің өлшемін анықтауы керек еді: кішкентай немесе үлкен және олардың түстерін. Әр түс жоғарғы жағында орналасқан әртүрлі құбырларға сәйкес келді. Соңғы қадам кішкентай текшенің үлкенге орналасуы болды, содан кейін бұл құрылымды тиісті конвейер өрісіне тасымалдау керек. Бұл өте түсініксіз болып көрінуі мүмкін, бірақ бұл қалыпты жағдай, себебі, WRO-ға қатысу күрделі мәселелерді шешуді білдіреді.

Темірлан мен оның серіктесі Бекзат WRO 2017 республикалық кезеңінің жеңімпаздары

Бастапқыда біздің мақсатымыз WRO \(2017\) әлемдік кезеңіне өту болды, биыл республикалық кезеңде біз бірінші орынға ие болдық. Біз жаңа міндет қойдық — барлық \(100\) пайыз ұпай жинау, бірақ дайындық барысында серіктес екеуміз бұл өте қиын екенін түсіндік. Бір айда біз роботтың құрылымын шамамен 20 рет өзгерттік: бір нәрсе қосылды, бір нәрседен құтылу керек болды. Ең қиыны — бағдарламаның алгоритмін роботтың жаңа құрылымына сай қайта-қайта өзгерту. Менің ойымша, бұл кезең ең қиын болды, бірақ ақырында, біз ең сенімді және тұрақты құрылысты таңдадық. Республикалық кезеңнен өткеннен кейін біз оқу-жаттығу жиындарынан (ОЖЖ) өтуіміз керек еді. ОЖЖ өткізілген уақыт та айтарлықтай күрделі болды.

ОЖЖ - да барлығы \(3\) команда: республикалық кезең кезінде бірінші, екінші және үшінші орын алғандар болды. Оқу-жаттығу жиындарында жүлдегерлер бір-бірімен жарысқан шағын жарыстар өткізілді десек өтірік емес. Өйткені, барлық үш команда ОЖЖ-ға лайықты робот жасай алмады, тіпті біз республикалық кезеңде жеткен \(50\) пайызымызға да қол жеткізе алмадық. Мұның бәрі туындаған мәселені шешу үшін үш команданың бірігуіне әкелді. Әлемдік кезеңге тек бір команда ғана бара алатындықтан, біз бірігіп, командалар жеке көрсеткен кез-келген нәтижеден асып түсетін күшті робот құрамыз деп шештік. Нәтижесінде \(3\) адамнан тұратын команда құрылды, яғни, WRO халықаралық кезеңіне баратын әр командадан бір адам. Сайып келгенде, өкінішке орай, біз серпілісті болатын ештеңе істей алмадық, бірақ WRO-дан кейінгі жарыстарда жеңіске жетуге көмектесетін баға жетпес тәжірибе алдық. Біз бұдан былай кегельринг, сумо роботтары немесе жол жүру сияқты стандартты категорияларға қатыспадық. Олардың бәрі WRO-ға қатысу тәжірибемізден кейін бәрі қарапайым болып көрінді.

Мен ғылыми жобаларға қатыстым, онда жобаны ойлап тауып, оны аудитория алдында қорғау керек еді, содан кейін KazRobotics-те бұл спорттық робототехника деп аталады, онда сізге кеглиді итеру немесе белгілі бір деректер кодтарын есептеу және белгілі бір траектория бойынша жүру керек, боулинг, биатлон бұл да спорттық робототехника жарысының бөлігі. Мен және менің серіктесім — Бекзатпен — спорттық робототехникамен байланысты түрлі жарыстарға қатыстым. Казроботикс қазір федерация болып саналады, олар халықаралық олимпиадаларды ұйымдастырады. Біз үш дүркін чемпион болдық, үш рет жеңдік. Бұл аздап менмен болып көрінуі мүмкін, бірақ біз оларға мүлдем дайын болмадық, жарыс күндерінде ғана робот пен бағдарламаны дайындадық.

Біздің басты стратегиямыз алгоритм болды. Алгоритм — бұл бағдарламаның құрылымы, мысалы, сіз қаншалықты күрделі бағдарламаны жазғаныңыз маңызды емес, егер оның алгоритмі нашар болса, онда кодтың жұмыс істеу ықтималдығы аз. Бізге дұрыс дәйектілік немесе басқаша айтқанда, алгоритм қажет. Сондай-ақ, роботтың жақсы құрылымы болмаса, алгоритмдер мен бағдарламалар жұмыс істемейтінін атап өткен жөн. Бағдарлама мен құрылым бір-біріне қатысты пропорционалды жақсы болуы керек. Біздің көзқарасымыз қарапайымдылыққа негізделді, қажетсіз бөлшектерсіз, бәрі мүмкіндігінше қарапайым және тиімді болуы керек, сұлулық үшін дәл осылай бекітілетін бірде-бір бөлшек болмауы керек деп есептедік.

Біз өте стандартты емес кодтармен жарыстарда жеңіске жеттік, мысалы, оны алаяқтық деп санауға болады. Біз басқа роботпен соқтығысқан кезде Bluetooth арқылы қосылатын және оған хабарлама жібере алатын арнайы кодты жасадық, нәтижесінде робот өшіп қала берді. Біз мұны сумо категориясында қолдандық. Біз жарыстарды басқа әдістермен жеңе алмағанымыз емес, бірақ тәжірибеге сүйене отырып, бұл тиімді болады деп шештік.

Біз, сондай-ақ, физика заңдарын ауырлық орталығы мен ығысу орталығын анықтау үшін қолдандық. Біз математикалық формулаларды қолдандық. Оларды ұзақ уақыт бойы тақтаға жазды. Мен көбінесе бағдарламалау үшін жауап бердім, ал менің досым құруға жауап берді. Біз рөлдерді өзгерткен жағдайлар да болды. Жұмысты бастамас бұрын, менің досым екеуміз (ол да суретші) болашақ роботтың тұжырымдамасын ойлап тауып, сурет салып, содан кейін ғана құрастыруды бастадық. Содан кейін мен бағдарлама жаза бастадым. Егер бірдеңе дұрыс болмаса, біз роботты бөлшектеп, әлдеқайда тиімді болатын жаңа концепт ойлап таптық.

Мен жылдамдықпен жарысатын роботтар бар бір фотосуретті тіркедім. Сол кезде біз досымызбен іске қосу механизмін ойлап таптық: робот жолда келе жатқанда 3 метр жүріп бара жатып, ол арнайы механизмді іске қосады, серпімді жолақ артқа қарай атылып, роботтың өзін тездететін үшінші поршень іске қосылады. Біз ең тиімді нұсқаларды ойластырдық, біздің жұмысымызда бастысы шығармашылық тәсіл қолданылды, қарапайым шешімдер жоқ деп айтуға болады.

Роботтардың жылдамдығын сынауға арналған жарыс

Менің ойымша, жарыстық робототехника ең қызықты, өйткені сіз әртүрлі алгоритмдерді, стратегияларды ойлап таба аласыз және бәрі біздің қиялымызға байланысты. Біздің мектеп қиялдың арқасында жеңіске жетті.
Робототехникамен айналысқан уақыт ішінде мен бар болғаны \(18000\) теңге жұмсадым. Мен Назарбаев мектебіне қарама-қарсы \(42\) мектепте оқыдым. (\8\)-сыныптан бастап бізге басқа мемлекеттік мекемелер роботтарды жаппай әкеле бастады. Бұл LEGO MINDSTORMS жиынтықтары, сонымен қатар, қосымша жиынтықтар болды.

Сонымен бірге біз педагогикалық университетке барып тұрдық, онда \(30\) миллион теңгеге құрастырылған зертхана болды. Бұл зертханада Lego:Mindstorm, Raspberry & Matrix сияқты көптеген жабдықтар мен түрлі жиынтықтар болды. Мұндай керемет жағдайда тек үш адам айналысты: мен, менің серіктесім және біздің мектептен келген тағы бір адам.

Біз жарыстарда ешқашан жеңілмедік, тек бірінші орындарды иемдендік, мектебіміз педагогикалық университетпен келісіп, осы зертханаға бардық. Біз барып, өз бетімізше оқыдық, бірақ мұғалім болмағандықтан, бізге кілттерді беріп тұрды: біз зертхананы өзіміз ашып, жауып жүрдік.

Бізге кілттерді тапсыруды ұмытып кеткен жағдайдан кейін басшы-бақылаушы тағайындалды. Дәл сол жерде біз жобаны әзірлеумен айналыстық. Бұл зертхана Назарбаев мектебінен \(5\) есе керемет болды және барлық жабдықтар еркін қол жетімді болды деп айтқым келеді.

Қаржы жағына оралайық. Мен ақшаны тек Астанаға, WRO-ға баруға жұмсадым, қаржыландырумен Назарбаев мектебі айналысты, өйткені ол олимпиаданың "ұйымдастырушысы" болды. Мысалы, Мен КазРоботиксте бірінші орындарды иеленген кезде, демеуші ретінде федерация болды. Республикалық кезеңде олар бізге тұру, тамақтану және т.б. мүмкіндіктері беріді. WRO облыстық кезеңінде біз \(2\) орынды алдық, онда белгілі бір жағдайлар болды: \(1\)-ші орын республикалық кезеңге тегін барады, ал \(2\)-ші және \(3\)-ші орындар \(50\) пайыздық жеңілдік алады. Бірақ біз Назарбаев Университетінде тұрдық, ал жол ақысын өзіміз төледік. Бұл біз бір нәрсе үшін төлейтін жалғыз жағдай болды.

Біздің мектеп бізге тек роботты берді. Мысалы, олардан ноутбук алу қиын болды. Сондықтан біз Назарбаев мектебінен басқа жабдықтарды алдық. Ең қызығы, Назарбаев мектебі бізді әрдайым қолдап, жабдықтармен, бөлшектермен және кейде роботтармен қамтамасыз етті. Біз бәсекелес болғанымызды ескерсек те, жақсы қолдау көрсетті.

\(2018\) жылы \(10\) сыныптың басында біздің мектепте \(15\) миллион теңгенің зертханасы ашылды. Мұнда барлық қажетті жабдықтар, жаңа және қуатты ноутбуктер, робототехникамен айналысуға арналған үстелдер болды. Мектеп команда құрып, белгілі бір нәтижелер көрсетті.

Әлихан университет зертханасында жұмыс істеп жүрген жоба

Мен барлық уақытта адамдардың "көздері жанып тұрған" жерлерде жұмыс істедім, маған робототехникамен айналысу өте ұнады. Мен өз мамандығым бойынша университетке түскен кезде, ондағы барлық адамдар жаңа болды, олар не істеп жатқанын түсінбеді және маған грант алу үшін ғана түскендеріндей болды. Олармен бірге оқу мен үшін жалықтыратындай болды, азаптау сияқты. Мен дәл атмосфера байланысты жұмыс істейтінімді түсіндім. Менің дайындық деңгейім басқа студенттерге қарағанда жоғары екенін сезіндім. Бізді әртүрлі жарыстарға тіркеді, бірақ оларды жеңу өте қызықсыз болды. Мен ештеңе түсінбейтіндей, жаңадан келген болғандықтан, олар меннен көпті күтпейтіндей болулары үшін кейіп таныттым.

Университетте арнайы зертханалар болған жоқ, сондықтан мен біраз уақытқа робототехникамен айналысуды тоқтатып, сурет сала бастадым. Қазір мен суретші-аниматормын, анимациялық жобалар жасаймын, жанкүйерлердің қайырымдылығынан ақша аламын. Бірақ болашақта менің робототехникада жүзеге асырғым келетін көптеген идеяларым бар. Мысалы, дауыстық көмекші. Бұл барлық дауыстық хабарламаларға, барлық қоңырауларға, сондай-ақ, белгілі бір жағдайларда домофонды ашуға жауап беретін арнайы жүйе. Мен болашақ пәтерімді барынша автоматтандырғым келеді.

Мен қазір робототехника мен сурет салуды байланыстыруға тырысамын. Мысалы, сурет салу үшін мен Lego Mindstorms бағдарламасы сияқты блок жүйесіне негізделген 6-ға жуық бағдарламаны қолданамын. Менің ойымша, блоктаға негізделген жүйені мен жетік білемін. Барлық алған білімім маған көп көмектесті, ал қазір мен, тіпті, кодтық бағдарламаларды оңай жазамын.

Қорытынды

Әрине, робототехника олимпиадасының кейбір қатысушылары жақсы шеберханамен, тәлімгермен, білімге қол жетімділікпен, мектептің адалдығымен сәттілікке ие болды. Алайда  егер бұл ғылым сізге шынымен қызықты болса, бүгінгі таңда кез-келген адам керемет робототехник бола алады. Табандылық, батылдық, еңбексүйгіштік және бастамашылдық жарыстық робототехниканы, республикалық немесе тіпті, халықаралық робототехника олимпиадасының жүлдегерін қалыптастыру үшін негіз бола алады. Мектеп жасында артықшылықтардың болмауы, Темірлан мен Әлихан мысалынан көріп отырғаныңыздай, сүйікті ғылым бағдарламасы бойынша оқу немесе халықаралық ұйымдардың демеушілігімен компаниялармен ынтымақтастық жолында әрдайым кедергі бола бермейді.

«Beyond Curriculum» қоры «Beyond Robotics» жобасы аясында материалдар циклын «Шеврон» мемлекеттік-жеке меншік серіктестігінің және АҚШ-тың Қазақстандағы елшілігінің қолдауымен жариялауда.

Аударған: Дильназ Жемісбек