[Робототехника ғажабы] Бастан-аяқ робототехника олимпиадалары туралы

«Пән ғажабы неде» жобаның барлық мақалалары
«Робототехника ғажабы» циклдың басқа мақалалары
Алуантүрлі робототехника
Футуристік болашақтың бастамасы: роботтар қалай жасалынады
Құлтемірлердің бізді құрдымға кетіруге де уақыттары жоқ
Есерсоқ қолдар (robotics edition!)
Робототехника жарымжан жандардың мәселесін қалай шешеді?

Робототехника олимпиадалары ең жарқын интелектуалды сайыстардың бірі деп сеніммен айта аламыз. Олардың көркемдігі ерекше санқырлылығында: өткір ақылдардың бәсекесі, көптеген қызықты қонақтар, бағалы естелік сыйлықтар, және ең бастысы — ол басқа ойыншыларды бақылай отыра, өзіңе таңсық жаңа дүниелер ашу мүмкіндігі.

Мақсаты мен міндеттері

Олимпиада ұйымдастырушылары қысқа және ұзақ мерзімді мақсаттарды көздейді. Дегенмен қатысушыларға байланысты ең маңызды мақсат — мейлінше көптеген ақылды жастардың басын қосып, жаңа технологияларға қызығушылықтарын арттыру және жаңа дағды мен тәжірибе жинауына мүмкіндіктер ұсыну. Басқаша айтқанда, кез-келген жақсы олимпиада әр қатысушының әлеуетін дамыту үшін бар күшін салады.

Робототехника жарыстарының тағы бір артықшылығы —олимпиадалардың алуантүрлілігі. Тек Қазақстанның өзінде World Robot Olympiad, KazRobotics, Roboland, Vex, First сияқты олимпиадаларға қатысуға болады. Қайсысына қатыса аламын? Қалағаныңызға қатысыңыз!

Сіз бір жыл ішінде тек олимпиадаға қатысудан құнды тәжірибе алып қана қоймай, таяу және алыс шет елдерге сапар жасай аласыз (ғылыми сайыстар әрқашан саяхат пен қызықты оқиғаларға толы!). WRO-да жүлделі орынға ие болмадың ба? Тура бір айдан соң өтетін KazRobotics-та бағыңды сынап көр, бірақ бұл жолы терең білім мен шыңдалған дағды керек.

Категориялар

Робототехника олимпиадаларында \(10\) жастан бастап, \(18-21\) жасқа дейінгі оқушылар мен студенттерге арналған әртүрлі категориялар бар.‌‌Барлығын жиі кездесетін төрт категорияларға бөлуге болады

• негізгі
• шығармашылық
• футбол
• спорттық категория (лабиринт, кегельринг және тағы да басқалары)

Әрбір категория өзінше ерекше, әрі қайталанбас. Бұл олардың сөзсіз артықшылықтары болып саналады. Шығармашылық жобаға идея жоқ па? Өзіңізді нақты тапсырмалары бар негізгі категорияда сынап көріңіз. Эмоциялар мен драйвті қалайсыз ба? Роботтардың футболына қатыс!

Маңызды!

\(2021\) жылдан бастап WRO категориялары өз атауларын өзгертті. Оған қоса, "Future Engineers" атты жаңа категория пайда болды.

"WRO әлемдегі барлық оқушыларды STEM пәнімен байланысты пәндерді оқуға қызықтырғысы келеді. Әрі біз қатысушылардың өздерінің қабілеттерін біздің жарыстарда ойын арқылы оқыту нәтижесінде дамытқанын қалаймыз."

RoboMission (Негізгі категория)

Идеалдың не екенін білесіз бе және жітік технологиялардан сұлулықты көре аласыз ба? Өз жұмысыңның артықшылықтарын паш еткенді жақсы көресіз бе? Нұсқаулықты нақты орындап, мінсіз роботты жасай аласыз ба? Олай болса, негізгі категория сізге арналған!

Әр топқа барынша жақсы орындалуы тиіс белгілі бір тапсырмалар беріледі. Тапсырмалар жыл сайын сайыс тақырыбына байланысты өзгеріп отырады. Әр топ шарттарға сәйкес LEGO платформасына негізделген (бұл міндетті түрде!), өзіне қойылған тапсырманы мейлінше аз қатемен орындайтын робот құрастыру керек. Сонымен қатар, команда роботты шектеулі уақыт ішінде дұрыс жинауы керек. Ал ол үшін роботтың бүкіл конструкциясын нақты білу керек.

Future Innovators (Шығармашылық категориясы)

Ерекшелік пен бірегейлік сіз жайлы ма? Шекаралардан шығып, ережелерді бұзғанды ұнатасыз ба? Өзіндік жаңа нәрсе ойлап тапқанды жақсы көресіз бе?‌‌Онда шығармашылық категориясына жол тартыңыз!

Дәл осы жерде тақырып ең батыл идеялар мен фантазиялардың шабыт көзіне айналады. Роботтың негізі LEGO блогының болуы, максималды беріктілік, өлшемі \(2×2×2\) метрден аспауы керек. Барлық шарт та осы ғана! Ары қарай ұшқыр қиял мен ойға еркіндік беріледі. Керек дегеніңіздің барлығын қолданыңыз! Алып танкілер, күрделі робототехникалық жүйелер, жасанды интеллект, блокчейн және тағы басқасы. Ал осылардың барлығын шығармашылық категориясында таба аласыз.

Топтардың ерекше, әрі театралды көріністерін атап өткен жөн. Бұл ғылым мен өнердің биі демегенде не? Өзге топтардың жобасын қорғауы қызығушылығы мол жастарға әрқашан ерекше әсер әкеледі және еріксіз «Неге олар [басқа қатысушылар] дәл осы жолды таңдады?», «Роботтың тұрақты жұмысына қалай қол жеткізді» деген сұрақтар мазалайды.

Атап айтарлық жағдай: шығармашылық категориясы топтың әр мүшесі маңызды рөл атқарады. Мысалы, егер топтың бір мүшесіне бағдарламалау жұмысы ұнамаса, оны істемеуіне болады! Ол басқа нәрседе пайдалы бола алады, мысалы, топтың сөйлейтін сөзін немесе зерттеу жұмысын жүргізсе болады.

RoboSports (Роботтар футболы)

Қарапайым футболды ұнатасыз ба жоқ па, бұл категорияның қатысушы болып табыласыз ба жоқ па, ол маңызды емес, себебі, сіз көзіңізді жүрек соғысыңызды жылдамдататын, бойыңыздағы қанды шапшытатын нағыз шайқастан ала алмайсыз. Шайқас үстіндегі уайым мен қобалжу спорттық категорияның мәңгілік серігіне айналды. Ал роботтар футболы көпшілік назарын қаратуда патша десек болады.

Негізгі ой мынадай: қос роботтары бар (шабуылшы ж/е қорғаушы-қақпашы) екі топ өзара жарысады. Әр топ ешкімнің көмегінсіз қарсыластың соққысына тойтарыс беріп, солардың қақпасына допты салатындай өзінің стратегиясын, бағдарламасын, роботтардың LEGO-ға негізделген құрылысын жасап шығарады. Бұның бәрі — датчиктердің, механикалық құрылыстың және сыйымды бағдарламалық кодтың нәтижесі!

Өкінішке орай, бұл сынды категория әр сайыста кездесе бермейді (көбінесе облыстық кезеңде өтеді), алайда WRO, KazRobotics, Roboland сияқты сайстарда міндетті түрде бар.

Future Engineers (Болашақ инженерлер)

\(2021\) жылдан бастап WRO ресми парақшасында «WRO Future Engineers» (қазақша “WRO болашақ инженерлері”) атты жаңа категория пайда болды. Оның бағыты – ұшқышсыз көліктер.

“WRO болашақ инженерлері” категориясында қатысушылар осы бағыттарда дамуға көңіл бөлетін болады:

- Компьютерлік көрінімді және сезбегіні үйлесімді қолдану арқылы көлік қоятын орындардың және көліктің өзінің жағдайын бағалау.

- Жұмыс істейтін, ашық бастапқы коды мен электромеханикалық құрауыш пен реттегіш сияқты аппараттық жасақтамасы бар көлікті құрастыру.

- Іс әрекеттерді жоспарлау және қозғалатын мүшелері мен дифференциалды желіден өзге (мысалы, меңгерікпен басқару) кинетикасы бар роботтарды басқару.

- Мәселелерді шешуде қолайлы стратегияларды ойлап табу.

- Топта жұмыс жасау, байланысу, мәселелерді шешу, проекттерді басқару, шығармашылық.

Спорттық категория

Спорттық робототехника тартымды, әрі қайталанбас деп айтсам қателеспеймін. Дәл осы категория қатысушыларды бар күштерін роботтарға арнап, тартысты шайқастарда бағын сынап көруге қанаттандырады. Робототехника жайлы ештеңе білмейсіз, алайда қазірдің өзінде қатысқыңыз келіп тұр ма? Онда роботтар сумосы, лабиринт, жолақ бойынша жарыс және тағы басқа қызықтар сізді күтуде!

Робосумоны қарапайымдылығы мен стратегиядағы интеллектті көрсету мүмкіндігі үшін құрметтейді. Робот-сумоисттер екі түрде болады: дөңгелекті және адымдап жүретіндер. Сайыс периметрі ақ сызықпен сызылған, диаметрі \(1.5\) м болатын, шеңбер тәріздес металл рингте өткізіледі. Роботтың «көздері» —шеңбер шегарасынан шығуға мүмкіндік бермейтін жарық сенсорлар. Сайыстың негізгі мақсаты — бұл қарсылас роботты шеңбердің сыртына итеріп шығару. Оп-оңай, солай ма?!

Өз кезегінде, лабиринт — тапқырлық пен жылдамдықты алдыға қойып, лабиринттен басқа қатысушылардан бұрын өту керек оңай сайыс. Робот картада көрсетілген жол мен жарық сенсорларына сүйенеді.

Әр категорияның өзіндік қызықтары мен құпиялары бар. Ал сынақ пен жұмбақтар —робототехниканың барлық саласында бар жағымды бонус. Олардың алуантүрлілігі — әр оқушының шынымен өзіне сәйкес келетін затты табуының кепілі болмақ.

Жоғарыда айтылған категориялардың барлығы академиялық өмір үшін барлық керек-жарағы жиналған калейдоскоп тәрізді: бағдарламалар әзірлеу дағдылары, инженерия, дизайн, ораторлық шеберлік және зияткерлік бәсекеге лайықты өнер. Тәуекел қыл да, бағыңды сына!

Әр категория жас ерекшеліктеріне байланысты топтарға бөлінеді. Ең тамашасы ол, тіпті ең жас қатысушылардың өзі (\(10-12\) жас) республикалық одан кейін халықаралық кезеңге өтуге қабілетті (алайда ереже бойынша бір топ тек бір категорияға ғана қатыса алатынын ұмытпаған жөн).

Робототехника олимпиадалары қатысушыларға тек өзін-өзі жетілдіру мен академиялық биіктерден көріну мүмкіндіктерінен басқа, өзін барлық жақтан сынап, жаңа, қызықты оқиғаларға тап болу мүмкіндігін ұсынады.

Қазір көп қатысушылар үшін робототехника жай ғана хобби болса, біраз уақыттан кейін кәсібі, өмірлік ісіне айналуы әбден мүмкін.

Қосымша ақпараттарды олимпиадалардың ресми сайттарынан табуға болады, онда әр категория, жас топтары, ережелер, сондай-ақ, жарыстардың тәртібі егжей-тегжейлі сипатталған:

• WRO
• KazRobotics
• Roboland

Олимпиада кезеңдері

Робототехника олимпиадалары енді ғана дамып келе жатқандықтан, пән олимпиадалары сияқты танымал емес, сондықтан оның кезеңдері де аз: мектептік, облыстық және республикалық кезеңдер, мүмкін оқу-жаттықтыру жиындары, одан кейін соңғысы халықаралық кезең!‌‌Алайда қамығуға асықпаңыздар!

Кезеңдердің аз болуы — робототехниктердің қолындағы ең маңызды үстемдіктердің бірі.

Біріншіден, кезеңдер арасындағы үзіліс \(2-2.5\) ай. Бұл қатысушының жақсылап дайындалуына біршама уақыт береді және осы уақыт ішінде қатысушы басқа да мекткетен тыс шараларға қатысуына, үлгерімін жақсартуына, сүйікті ісімен айналысуына мүмкіндік береді.

Екіншіден, олимпиадалар — бұл қызықты саяхаттар мен жаңа адамдармен танысулар! Жыл сайын әр кезеңге облыстың/республиканың, тіпті, дүниежүзінің түкпір-түкпірінен көптеген қатысушылар мен жетекшілер келеді. Жаңа жерлер туралы жағымды естелік қалдыратын қызықты сапарлар, олимпиададағы атмосфераның өзі бір керемет емес пе?

Үшіншіден, әртүрлі сый-сияпаттар мен бағалы сыйлықтар алу мүмкіндігі бар. Әр жыл сайын және кезең сайын сыйлықтар өзгеруі мүмкін, алайда былтырғы жылдары республикалық турдан бірінші орын алған қатысушыларға планшет, ноутбук, Lego Mindstorms EV(3) тің толық жиынтықтары табысталған болатын.

Республикалық кезеңнің жеңімпаздарымен халықаралық кезеңге қосымша дайындық ретінде жүретін оқу-жаттықтыру жиындары (ОЖЖ) қатысушылардың жүректерінде ерекше орын алатын.

Орта есеппен ОЖЖ бір аптаға созылады. Алайда көбісі үшін осы бір аптаның өнімділігі бір айлық жоба жұмысына тең. Қатысушылар қызықты оқиғалар құйынынан өтеді: шексіз механизм сынақтары, жаттығулар, кемшіліктерді түзеу мен қателермен жұмыс, роботқа қажетті элементтерді алу, республиканың жетекші жаттықтырушыларымен сұхбат және де басқа қатысушылармен танысу. Сол аптадағы жұмыс көлемі қарапайым адамға мүмкін еместей көрінеді, алайда нәтиже соған тұрарлық!

Әрине, робототехника олимпиадалары мен сайыстары басқа ғылыми сайыстар сияқты бірінші кезекте, ерекше таланттарды ашып, қатысушылардың потенциалын дамытуға көмектесу үшін ұйымдастырылған. Бірақ робототезника олимпиадалары кішкентай саяхат, шытырман оқиға, жаңа достар (нетворкинг), өз қолыңмен ғажап дүние жасау сияқты қарапайым қуанышты сәттер сыйлайды.

Өзін-өзі дамыту үшін мүмкіндіктер

Робототехника — бұл шексіз мүмкіндіктер, ғылым мен өнер ұштасатын шығармашылық кеңістік. Информатика мен инженерия, математика мен физика, графика және жобалау, сөз өнері мен өнер көрсету сияқты салалардың терең білімдерін біріктіретін де осы робототехника. Робототехникада оқыған теориялық білімдерің, жадыңның бір бұрышында шаң басып жатпай, бірден тәжірибеде қолданылады. Дағдылар шыңдалып, пән туралы білім іргелі ұғымдарды жақсы түсінумен тереңдей түседі. Бұл ойдың өзі балалық қуаныш пен шаттық шақырады.

Робототехника — топтық жұмыс, бірнеше шебердің ұзақ, әрі ерен еңбекпен жасаған жемісі. Міндеттерді бөлу және өз жұмысын ең жақсы түрде орындау ғана емес, сонымен қатар, қиын уақытта жолдасыңа қол ұшын созу робототехникамен бірге келетін қабілеттер. Өзара түсіністік, көмек және серіктестік бірлескен күш арқылы ғана қол жеткізіледі, ал бұл үшін топ мүшелерінің қайталанбас қабілеттерін дұрыс пайдалану керек. Біреу бір жағынан мықтырақ болса, басқа жағынан әлсіз болады, тек күш біріктіріп ғана мықты жағыңыз әлсіз жақтарыңыздан үстем болады. Уақыт өте ақырын-ақырын білмеген нәрсеңіздің бәрін біліп, үйренетін заттарды бірге үйренесіздер.

Бір қарағанда, робототехника шет тілдерін меңгеруге қатысы жоқ болып көрінеді, алайда шын мәнінде — бұл robotics!

Робототехникада көптеген білім мен ақпараттың кілтін беретін осы ағылшын тілі: арнайы әдебиет, деректер базасы, дағдыны қалыптастыру курсы т. б. көптеген ресурстар. Ал осының бәрін ағылшын тілінде табуға болады. Сондықтан да көптеген робототехниктертер академиялық ағылшын тілін жіті меңгергендерімен, жобаны ұсына алу шеберлігімен мақтана алады.

Жобаны ұсыну туралы айта кетсек, онда робототехника көпшіліктің алдында сөйлеу қорқынышын жоюға және камера алдында сөйлеу үрейін жеңуге көмектеседі. Жобаның презентациясы кезінде сізді тек төрешілер мен жетекшілер ғана емес, халықаралық өзге қатысушылар, сіздің тобыңыздың мүшелері мұқият тыңдайды, сондықтан алдыңыздағы сан түрлі адамға өзіңнің жобаңыз туралы түсінікті, әрі қызықты етіп жеткізу ұзақ жаттығулар нәтижесінде келген талант емес, бұл — шеберлік! Сондай-ақ, республикалық кезеңде қатысушылардан камераға тәжірибелерін қысқаша сипаттап, сұхбат беруін жиі сұрайды, бұл сіздің шығармашылық қабілеттеріңізді дамытуға және үлкен аудитория алдында ойыңызды тез, әрі нақты тұжырымдау қабілетін дамытуға жақсы тәжірибе болады.

Қорытынды

Көптеген қатысушылар олимпиадада өткізген уақыттың өмірлеріндегі ең жарқын, ең қызықты және қарқынды шайқастар, қызу пікірталастар мен жаңа таныстарға, жылы естеліктерге толы болғанын атап өтеді. Жарыстың әр минуты — ұзақ уақыт аралығындағы қажырлы еңбектің нәтижесі.

Робототехника мейрам жасауларды ұнатпайды және сіз мұны шеберханаға кіре салысымен алғашқы минуттардан-ақ түсінесіз. Ол бірнеше сағаттық ұқыпты, кейде бірқалыпты баяу жұмысты талап етеді. Бұған қарамастан, іздеу және табу, зерттеу және ашылуларсыз робототехника өмір сүре алмайды. Ал шеберханада өткізген ұзақ күндер соңында сүйікті ісіңмен, достарыңмен, жетекшіңмен және әрине, роботтармен өткізген алаңсыз күндер жылы естеліктерге айналады.

«Beyond Curriculum» қоры «Пән ғажабы неде» циклы материалдарын «Караван знаний» жобасымен серіктестікте және «Шеврон» компаниясының қолдауымен жариялауда. «Караван знаний» – жетекші қазақстандық және халықаралық сарапшылардың қатысуымен орындалған алдыңғы қатарлы білім тәжірибелерін зерттеу мен талқылау бойынша бастама.

Аударған: Аяулым Қайсаева, Болатхан Жансая

Редактор: Дильназ Жемісбек