Проекты

Краткое описание

Проект направлен на подготовку студентов университетов к работе по новейшему направлению – роботронике, и в дальнейшем на работу со школьниками старших классов и колледжей. Ключевыми проблемами студентов в современных российских университетах являются такие проблемы как разрыв между теоретическим материалом и практическими исследованиями, непонимание путей саморазвития, необходимость наставничества, ограниченный доступ к сложному или внеучебному оборудованию для реализации проектов, недостаточность междисциплинарной коллаборации. Проект позволяет решить эти проблемы посредством вовлечения их в тематику «нейроботов». Нейробот – это машина, устройство, система, программа управляемая с помощью нейроинтерфейса. В процессе реализации проекта будут подготовлены методические материалы по работе с нейроинтерфейсами и примеры управления роботами с помощью нейроинтерфейсов. Проведены ознакомительные лекции про электроэнцефалографию и компьютерный нейроинтерфейс, даны описания - как можно составить алгоритмы декодирования сигналов головного мозга. Проведены практические занятия по подготовке прототипа устройства, которое позволяет получить сигнал головного мозга, обрабатывать его, а далее управлять нейроботом. Работа над таким проектом позволит в дальнейшем развивать студентам навыки самостоятельной работы и умения для работы в индустрии робототехники и роботроники.
К работе над проектом будут привлечены ведущие учёные университетов Санкт-Петербурга и Великого Новгорода, а также научные волонтёры. Запланировано проведение научно-популярных лекций для учащихся университетов Санкт-Петербурга и Великого Новгорода. Для работы по проекту будут закуплены устройства исследовательского комплекта аппаратуры по профилю "нейроботы". Это позволит ребятам, занимающимся в студии, своими руками создать и затем управлять нейроботами.
Эффективность проекта определяется большим количеством мероприятий, запланированных для ознакомления и работы с нейроботами, а также высокой квалификацией преподавателей и научных волонтёров, привлечённых к проекту.
Инновационность проекта "Студия "НЕЙРОБОТЫ" определяется научной новизной предлагаемого технического устройства. Технические решения отражают современные тенденции в развитии робототехники и роботехнологий. Так, например, управление с помощью импульсов головного мозга обеспечивает наивысшую скорость управления и реакции.
Актуальность данного проекта подтверждается не только новизной и эффективностью, а также соответствием государственной политике в этом направлении - указу Президента РФ от 07.05.2024 № 309, указу Президента РФ от 28.02.2024 № 145, указу Президента РФ от 25.04.2022 № 231, Федеральному закону от 29.12.2012 № 273-ФЗ, Федеральному закону от 23.08.1996 № 127-ФЗ и другим значимым документам и мнениям.

Цель

1. Подготовить 5 исследовательских комплектов аппаратуры по профилю "нейроботы"
2. Провести 4 обучающих занятия по профилю "нейроботы"

Задачи

1. комплектование, закупка необходимых деталей для исследовательского комплекта аппаратуры по профилю "нейроботы"
2. проведение научно-популярной лекции и обучающего занятия для учащихся университетов Санкт-Петербурга и Великого Новгорода

Обоснование социальной значимости

Целевая группа проекта – это студенты университетов, в особенности технических, медицинских, психологических и педагогических направлений, заинтересованные в междисциплинарных практиках с нейротехнологиями.
Ключевыми проблемами этой целевой группы в современных российских университетах являются такие проблемы как разрыв между теоретическим материалом и практическими исследованиями, непонимание путей саморазвития, необходимость наставничества, ограниченный доступ к сложному или внеучебному оборудованию для реализации проектов, недостаточность междисциплинарной коллаборации.
В качестве пояснения этих проблем можно отметить следующее. Разрыв между теоретическим материалом и практическими исследованиями обусловлен учебными планами. В учебных планах вузов практически нет лабораторных работ по работе с нейроинтерфейсами и управляемыми с помощью нейроинтерфейсов роботами. Студенты в своём большинстве знают про электроэнцефалограмму и компьютерный нейроинтерфейс, студенты информационных направлений обучения могут составить алгоритмы декодирования сигналов. Но сделать прототип устройства, которое получит сигнал головного мозга, затем обработает его, далее сможет управлять роботом, практически никто не может. Работа над таким проектом позволит в дальнейшем развивать студентам навыки самостоятельной работы и умения для индустрии робототехники и роботроники.
Непонимание путей саморазвития – это частая проблема даже старшекурсников. Студенты затрудняются с выбором профессии и места работы. Они часто не понимают, какие навыки реально востребованы в индустрии нейротехнологий и робототехники. Это усложняет саморазвитие личности.
Необходимость наставничества обусловлена большой сложностью исследуемого теоретического и практического материала. Работа с биосигналами требует большого внимания и аккуратности. Плохой контакт электродов, шум, неверная калибровка и эксперимент может дать ложную информацию. Без наставничества студенты быстро теряют мотивацию и могут получить отрицательный опыт в реализации научных проектов.
Ограниченный доступ к сложному или внеучебному оборудованию для реализации проектов – это типичная вузовская проблема. Нейроинтерфейсы (ЭЭГ-гарнитуры, ПО) и робототехнические платформы на сегодняшний момент являются достаточно дорогостоящими или полностью отсутствуют в продаже.
Недостаточность междисциплинарной коллаборации вызвана тем, что проекты на стыке нейронаук и робототехники требуют взаимодействия студентов разных специальностей (инженеры, программисты, биологи, психологи), т.е., по сути, работе в новой специальности – в роботронике.
Работа в студии решает эти проблемы посредством удобного формата занятий - проекта. Проект в студии начинается с формирования проектной группы, которой по силам, в том числе с помощью наставника, решить задачи проектирования и управления нейроботом (нейробот – машина, устройство, система, программа, или другая управляемая с помощью нейроинтерфейса техника). Группа проектирует своего нейробота, согласно технического задания. Далее группы соревнуются по определённым критериям, чьё изделие лучше. Лучшие решения закрепляются в библиотеке нейроботов.
Социальная значимость проекта не ограничивается изложенным ниже и существенно расширится в будущем. Это, например, подготовка кадров для высокотехнологичных отраслей. Нейротехнологии, робототехника и прикладное программное обеспечение для них – это растущие рынки.
Это, популяризация науки и технологий среди молодёжи. Проекты с практическим результатом (нейробот) повышают интерес к науке и мотивируют студентов продолжать заниматься исследованиями.
Это поддержка студенческих стартапов и НИОКР. Студия даёт инфраструктуру и наставничество для ранних этапов разработки. Многие идеи, родившиеся в таких пространствах, становятся основой для грантов, конкурсов и коммерческих проектов.
Это формирование базы для социальных инноваций. Часть проектов в студии может быть направлена на решение прикладных задач: прототипы ассистивных устройств, тренажёры для когнитивной реабилитации, образовательные наборы для школ.
Это развитие междисциплинарного мышления. Совместная работа студентов разных направлений формирует культуру коллаборации и умение переводить задачи между дисциплинами.
Это создание точек роста в регионах. Студии на базе вузов могут стать локальными центрами компетенций: здесь студенты учатся, проводят исследования, участвуют в соревнованиях и хакатонах.
Обоснованием социальной значимости проекта также является политика государства в сфере молодёжной науки — это указ Президента РФ от 07.05.2024 № 309 «О национальных целях развития РФ на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года», указ Президента РФ от 28.02.2024 № 145 «О Стратегии научно-технологического развития РФ», указ Президента РФ от 25.04.2022 № 231 «Об объявлении в РФ Десятилетия науки и технологий», а также Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в РФ» и Федеральный закон от 23.08.1996 № 127-ФЗ «О науке и государственной научно-технической политике».

География проекта

Великий Новгород, Санкт-Петербург

Целевые группы

1. студенты университетов