О развитии школьных соревнований лего-роботов в России в последние годы
Механика является древнейшей естественной наукой, основополагающей научно-технического прогресса на всём протяжении человеческой истории, а современная робототехника – одно из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Важную роль в привлечении молодёжи к исследованиям в области робототехники играют молодежные соревнования роботов. Их задача – поощрение творчества молодежи в области новых технологий, расширение научных контактов между различными ВУЗами и популяризация новых направлений в механике, мехатронике и робототехнике.
Кроме того, в последнее время в ряде средних школ получили широкое распространение лего-конструкторы, позволяющие уже учащимся младших классов познакомиться, пусть даже в весьма упрощённом и адаптированном виде, с основами робототехники и конструирования робототехнических устройств. Только в одной Москве можно назвать ряд активно работающих школьных кружков лего-роботов. Конечно, двигателями этих кружков являются преподаватели-энтузиасты. Наряду со «взрослыми» соревнованиями роботов, в которых участвуют команды студентов, аспирантов и молодых учёных и которые весьма малочисленны, проводятся школьные соревнования лего-роботов.
Говоря о соревнованиях школьных лего-роботов в России, необходимо прежде всего сказать об истории развития наиболее представительных из этих соревнований – Международных состязаний роботов (http://*****/course/view. php? id=2&topic=1), которые ежегодно с 2002 г. проводятся в Москве под эгидой Института новых технологий, Департамента образования города Москвы, Центра информационных технологий и учебного оборудования (ЦИТУО) и Компании LEGO Education (Дания). Эти соревнования являются фактически национальным этапом Мировой олимпиады роботов (World Robot Olympiad, http://www. wroboto. org), проводящейся ежегодно с 2004 г., и их победители командируются для участия в заключительном этапе (до этого, в 2003 г. победители один раз командировались на другое международное соревнование – Международную олимпиаду роботов, International Robot Olympiad, http://www. iroc. org/). Кроме того, некоторые школьные команды или роботы, созданные с участием школьников принимают участие и в других международных соревнованиях; например, сборная ЦАО г. Москвы ездила на ROBOGAMES-2006 в Сан-Франциско (http://*****/mod/forum/discuss. php? d=945). Помимо этого параллельно проводятся и менее представительные школьные соревнования. Например, в апреле 2007 г. состоялись состязания на ВВЦ (информацию о них можно найти на указанном выше сайте Международных состязаний роботов). Другим примером является Школьная сессия Фестиваля “Мобильные роботы” им. проф. , которая проводилась в Институте механики МГУ в марте 2005 г. и октябре 2006 г..
Динамика Международных состязаний роботов, расширение круга их участников и вызванный этим переход к многоэтапной формуле проведения дают хорошее представление о наблюдающемся в самые последние годы интенсивном развитии лего-соревнований, в частности, и лего-движения вообще. Остановимся более подробно на этой интересной информации. Если в 2002 г. на первых Международных состязаниях роботов было представлено 17 команд, то на вторых соревнованиях в 2004 г. – 16 команд, в 2005 г. – 29 команд, а в 2006 г. – 34 команды. При этом на первых четырёх соревнованиях были представлены только команды Москвы, С.-Петербурга и подмосковного Зеленограда (имеющего административный статус округа Москвы). В связи с возрастанием количества участников было принято решение провести состязания 2007 г. в два этапа. Первый этап (январь-февраль) – отборочные соревнования в административных округах Москвы, в С.-Петербурге и в регионах России, а второй, заключительный этап – соревнования в Москве (4 марта). В 2008 г. состязания проводились по такой же схеме, но сроки были несколько сдвинуты: теперь первый этап состоялся в феврале-апреле, а второй – 20 апреля. О причинах такого сдвига будет сказано ниже. Параллельно с московскими состязаниями роботов, в С.-Петербурге с 2006 г. ежегодно проходят Открытые соревнования по робототехнике. Эти соревнования проводит Дворец Юношеского Творчества Выборгского района при поддержке отдела образования администрации Выборгского района и Института новых технологий (Москва). В первых соревнованиях в 2006 г. приняло участие 11 команд (в том числе, одна команда из Москвы). Вторые и третьи соревнования 2007 и 2008 г. г. носили статус отборочного тура Международных состязаниях роботов (с командированием трёх лучших команд на заключительный этап). В соревнованиях 2007 г. приняло участие 9 команд из города на Неве, в соревнованиях 2008 г. – 24 команды. Правда, столь значительное увеличение формального количества команд было связано с тем, что согласно правилам отбора на заключительные состязания в Москве каждая команда может участвовать только в одной категории (виде конкурса). Из участвовавших в г. г. в Международных состязаниях роботов петербургских команд следует особо выделить команду “Ребята Выборгской стороны” ДЮТ Выборгского р-на (рук. ) и команду школы № 000 (рук. ), из московских команд можно отметить команды “Твердый знак” Зеленоградской Межшкольной лаборатории робототехники (рук. ), “Мехатроник” школы № 000 (рук. ), “i-Робот” школы дистанционной поддержки образования (i-школа) при ЦИТУО (рук. и ), "Колокольчики" школы № 000 (рук. ), "Интеграл" Детского центра технического творчества (рук. ). Эти команды в разные годы представляли Россию на Мировой олимпиаде роботов. Впрочем, в последние годы и некоторые другие команды стали добиваться заметных успехов, потеснив прежних лидеров, но команда "Колокольчики" неизменно входила в число призёров последних пяти состязаний, а команда “Твердый знак” на последних трёх состязаниях занимала первое место в одной из категорий (видов конкурса). На первых трёх московских состязаниях роботов определялись абсолютные победители и ими стали: в 2002 г. – команда “Мехатроник”, в 2004 г. – команда "Интеграл", в 2005 г. – команды “i-Робот” и “Мехатроник”.
Региональные соревнования 2007 г. кроме С.-Петербурга прошли ещё в Карелии, Красноярском крае и Челябинской области, а соревнования 2008 г. – в Калининградской области и Красноярском крае. Ещё в нескольких регионах соревнования планировались, но не были проведены. Остаётся надеяться, что в ближайшие год-два в этих и некоторых других регионах лего-соревнования всё же состоятся. К сожалению, отсутствие должного финансирования в небогатых регионах приводит к невозможности провести даже местные соревнования, не говоря уже о направлении команды в Москву. Поэтому, особого уважения заслуживают такие патриоты лего-движения, как, например, учитель школы в пос. Монгохто Ванинского р-на Хабаровского края , который практически в одиночку в своём регионе занимается подготовкой лего-команд! Говоря о прошедших в годах лего-соревнованиях в регионах, следует особо отметить Красноярский край, где работа ведётся уже давно и достигнуты значительные успехи, и Челябинскую область, где работа начата только в позапрошлом году, но осуществляется при самой высокой административной и научной поддержке. А именно, как оказалось, в Красноярском крае в течение уже нескольких лет проходят местные соревнования, Кубок Красноярского края, про которые не было известно в Москве и С.-Петербурге. Поэтому, не кажется удивительным, что команда Школы космонавтики из г. Железногорска Красноярского края (рук. ) прекрасно показала себя во время своего дебюта на заключительном этапе соревнований в Москве в 2007 г., а на следующий год в число призёров заключительного этапа вошла команда гимназии “Универс № 1” из г. Красноярск (рук. ). Что же касается Челябинской области, то активная работа с лего там началась только в 2006 г., но это направление взял под личный контроль Министр образования региона , а научное руководство осуществляет самый мощный ВУЗ Урала – Уральский Государственный университет. Поэтому, также не кажется удивительным, что областные соревнования были организованы на самом высоком уровне, а команда Степнинской школы из г. Пласт (рук. ) и команда школы № 3 из г. Аша (рук. ) отлично выступили на заключительных московских соревнованиях в 2008 г.. Особенно активно занимаются лего в г. Миасс (учитель Гимназии № 19 Е.) и в г. Аша. Директор Ашинского Межшкольного Методического центра курирует данное направление в Челябинской области в тесном сотрудничестве с Челябинским Региональным Координационным центром (рук. ). Можно сказать, что развитие лего в Челябинской области пошло по тому пути, который был в своё время выбран в странах Юго-Восточной Азии и который (вместе с надлежащим финансированием) принёс там столь замечательные плоды: здесь педагоги и ученики самым заботливым образом подготавливаются, а затем курируются авторитетными университетскими научными кадрами.
Характерной чертой Международных состязаний роботов 2008 г. явилось то, что впервые среди призёров заключительного этапа оказалось много команд из провинции. Так если в 2007 г. среди 11 призёров было 6 команд из Москвы, 2 команды из Зеленограда (обе представляли “Твердый знак”), 2 команды из С.-Петербурга (обе из школы № 000) и 1 команда из г. Железногорска Красноярского края, то в 2008 г. среди 14 призёров было 9 команд из Москвы, 1 команда из Зеленограда (“Твердый знак”), 2 команды из Челябинской области (из г. г. Пласт и Аша) и по 1 команде из Ростовской области и г. Красноярска.
Успехи российских команд на Мировой олимпиаде роботов пока в целом достаточно скромные. Как уже говорилось выше, до этого в 2003 г. наша команда один раз участвовала в другом мероприятии такого же ранга – Международной олимпиаде роботов, которая проводилась в Южной Корее. Россию представляла команда “Мехатроник”, которая заняла 5-е место в соревновании роботов, шагающих по лестнице, и получила диплом за лучшего шагающего робота (из 24 команд). В 2004 г. на первой Мировой олимпиаде в Сингапуре нашу страну представляла сборная команда, в состав которой вошли представители команды "Интеграл" и команд “Мехатроник” и "Колокольчики". Выступление сборной было отмечено Особым призом жюри. В 2005 г. в олимпиаде в Бангкоке (Таиланд) приняли участие 4 российские команды, представлявшие в основном участников команды “Мехатроник”, а также (по одному человеку) команды “i-Робот” и "Колокольчики". Наши команды завоевали серебряную медаль в соревновании Спринт и получили второй приз в Открытой категории (конкурсе творческих моделей). Все эти достижения целиком и полностью заслуга Р. Климова, ученика i-Школы при ЦИТУО. (Подробный отчёт о участии нашей команды в 2005 г. можно найти на сайте http://mbvas. *****/wro/2005/wro2005.htm , на который имеется ссылка с указанного выше сайта Международных состязаний роботов.) В 2006 г. в олимпиаде в Наннинге (Китай) участвовали 7 команд из России, в том числе 3 команды из Зеленограда (представляющие Зеленоградскую Межшкольную лабораторию робототехники) и 4 команды из С.-Петербурга. В связи с нехваткой средств, команды не были полностью укомплектованы. Если у других стран в команде выступали по 2-3 человека, то у нас в основном по 1-2 человеку (этого обычно достаточно для обслуживания одного робота, представленного командой, но создаёт большую нагрузку на членов команды). Довольно успешным оказалось выступление только Н. Белиовского из Зеленограда, который занял 4 место в своей возрастной группе (из 43 команд). (Итоги олимпиады за 2006 г. имеются на указанном выше сайте Мировой олимпиады роботов.) В 2007 г. в Мировой олимпиаде роботов в Тайбэе (Тайвань) участвовали 8 команд из России, в том числе 3 команды из Зеленограда, по 2 команды из Москвы и С.-Петербурга (причём обе команды из С.-Петербурга представляли школу № 000) и 1 команда, представляющая Школу космонавтики из г. Железногорска Красноярского края. Команда Школы космонавтики состояла из 3-х участников, все другие команды – из 2-х участников. В каждой из трёх возрастных групп мы поднялись не выше 8 места (в младшей возрастной группе – 8 и 15 места, в средней – 9 место, в старшей – не вошли в первую двадцатку), но в общем зачете разделили 4 место с Индией.
Соревнования в Тайбэе были сложны для российских школьников и тренеров еще и тем, что в каждой возрастной категории было два различных задания. Надо было обязательно собрать, запрограммировать и отладить два робота. Соревнования проводились в один день и нагрузка на школьников была огромной. Непредсказуемость освещения в зале со стеклянной крышей вносила дополнительные трудности. Все роботы были сделаны в минимальные сроки. Руководители российской команды учли и устранили дополнительные сложности, связанные с адаптацией детей к условиям южно-азиатской страны. Члены команды заранее прибыли в Тайбэй, имели возможность полноценных тренировок, чего не было на предыдущем соревновании.
Правда, если учесть что представительство команд из России в несколько раз меньше, чем из Китая, Сингапура и других стран Юго-Восточной Азии, где лего-движение имеет давние традиции и хорошо поставлено, то наши результаты не такие уж и плохие. Также надо иметь ввиду, что в некоторых странах отборочные соревнования проводятся осенью (например, в Китае в сентябре) именно по правилам Мировой олимпиады текущего года (которая бывает в ноябре), в России же это крайне затруднительно и национальный этап (Международные состязания роботов) до 2007 г. проводился в феврале-марте по прошлогодним правилам Мировой олимпиады (т. к. новые правила появлялись только в апреле). Поэтому осенью возникала необходимость проведения дополнительных отборочных соревнований (смотра команд) среди призёров Международные состязания роботов, в которых участвовало максимум 20 человек (против нескольких тысяч в Китае!). По этой причине сроки проведения Международных состязаний роботов в 2008 г. были сдвинуты на 20 апреля. И что очень важно, проводились по правилам, максимально приближенным к заданиям предстоящей Мировой олимпиады роботов 2008 года в Японии. В этом случае ребятам надо было создать одного робота, а не 3-4 модели, как было на всех отборочных турах для соревнований WRO предыдущих лет. Отметим, что нагрузка на учителя в команде с тремя возрастными категориями участников при этом была 9-12 конкурентно способных роботов за учебный год.
Авторы сердечно благодарят , и за предоставление ценной и детальной информации о лего-соревнованиях, которая была использована при написании настоящей статьи.
