Проекты

Краткое описание

Проект "Через звезды к ИИ" ориентирован на дополнительное обучение школьников старших классов и студентов младших курсов основам ИИ и его приложениям, их профессиональной ориентации, повышению учебной мотивации в области точных наук и информационных технологий. Проект предусматривает организацию и проведение очного обучения на площадках партнеров Балтийского федерального университета имени И.Канта , Школы- интерната лицея-интерната (ШИЛИ) с активным использованием проектной технологии по комплексу дисциплин, включая программирование на «Питоне» , нейросети, машинное обучение, основы астрономии, большие данные астрономических наблюдений и приложения ИИ. Интеграция технологий ИИ с большими данными астрономических наблюдений предоставляет прекрасную возможность для освоения проектантами приложений ИИ в задачах обработки графической и цифровой информации с помощью прикладных пакетов ИИ. Задачи, связанные с умной обработкой данных астрономических наблюдений будут содействовать развитию у проектантов навыков программирования на "Питоне, использованию специальных программ для анализа данных (например, NumPy, Pandas), умной обработке астрономическими данными (AstroPy), написанию алгоритмов и структур баз данных. Введение проектантов в методы машинного обучения (ML) для работы с астрономическими данными станет важным шагом к осознанному пониманию сущности и возможностей ИИ. Анализ астрономических данных с помощью прикладных программ ИИ будет также содействовать развитию их аналитического мышления и познавательных способностей. Существенным моментом проекта является интеграция учебных программ по ИИ с прикладной математикой, информатикой, физикой и астрономией - наук, определяющих технологический и инновационный потенциал человеческого общества.
Важное место в проекте занимают научно-просветительские мероприятия: познавательные лекции в школах и библиотеках, в ходе которых участники мероприятий узнают много полезной и интересной информации об искусственном интеллекте, нейросетях, машинном обучении, использовании ИИ в различных задачах науки и техники, медицины и образовании, культуры и искусства., что будут содействовать профессиональной ориентации школьников и студентов.
В рамках проекта будут организованы Фестиваль "Мир ИИ», самостоятельные проектные разработки школьников и студентов по применению ИИ для анализа астрономической информации, научная конференция проектантов, выпуск электронной книги «Введение в ИИ». Все это будет содействовать профессиональной ориентации школьников и студентов в выборе их будущей профессии, а также использованию ими освоенных приложений ИИ в учебной и инновационной деятельности.
В основу проектного обучения положен опыт работы команды со школьниками и студентами в рамках дополнительного образования по информатике, программированию, астрономии, нейросетям и глубокому обучению. Для вовлечения в проект школьников и студентов будут использованы сетевые ресурсы БФУ и онлайн-сети Astromodel.ru

Цель

1. Организация дополнительного обучения основам искусственного интеллекта для школьников и студентов. В основу обучения положен подход, в котором изучение теоретического материала по математическим основам ИИ, нейросетям, машинному обучению, программированию на "Питоне" сопровождается индивидуальной и командной работай над проектами, связанными с использованием приложений ИИ для анализа больших астрономических данных. Выбор астрономических данных связан с большими возможностями, которые дает их "умный" анализ для развития практических навыков и творческих способностей проектантов.

Задачи

1. Обучение школьников и студентов основам искусственного интеллекта и его приложениям.
2. Развитие профессиональных компетенций учащихся в области точных наук: математики, программирования, астрономии.
3. Научно-техническое просвещение населения по вопросам, связанными с сущностью ИИ, его особенностями и возможностями, научно-технологической базой и доступностью для персонального использования.

Обоснование социальной значимости

Одной из важных задач научно-технического и социального развития России является выявления талантливой молодежи и развитие интеллектуального потенциала страны. При этом важно не только найти, но и сориентировать талантливую молодежь на освоение остро востребованных профессий,
связанных с разработкой и применением роботизированных производственных систем, автоматизированных систем проектирования и обработки больших данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта, которые будут в значительной мере определять технологический потенциал нашей страны. Примером подобного эффективного профориентационного подхода школьников к жизни может служить образовательный центр «Сириус» в Сочи, в котором на высоком научно-методическом уровне проводится обучение школьников основам искусственного интеллекта. В Калининграде в настоящее время нет образовательной структуры, которая бы взяла на себя миссию дополнительного обучения школьников старших классов и студентов младших курсов основам искусственного интеллекта и машинного обучения, как это делается в Центре "Сириус" и других подобных образовательных центрах. Преподавание ИИ в школах Калининградской области ограничивается, как правило, изучением основ пользования прикладным ИИ для простой работы с текстовой и графической информации, без серьезного изучения математики и программирования, на которых, собственно, и строятся все системы ИИ. Похожая ситуация на младших курсах вузов и колледжей, где студенты не профильных физико-математических специальностей зачастую просто не имеют возможностей получить начальную подготовку по основам ИИ и его приложениям.
Это создает определенные трудности для школьников и студентов Калининградской области в получении полноценных знаний по основам ИИ и его приложений под руководством квалифицированных наставников.
В проекте «Через звезды к ИИ» предлагается устранить этот пробел в начальной подготовке по искусственному интеллекту, молодых людей увлеченных самой технологией ИИ и его приложениями. С этой целью в рамках проекта планируется адаптировать опыт центра «Сириус» по подготовке школьников в области искусственного интеллекта на региональном уровне. Это позволит вовлечь в обучение, которые школьников старших классов и студентов младших курсов, которые по объективным причинам не имеют возможности участвовать в учебных программах «Сириуса», что позволит значительно расширить круг молодых людей, получивших начальную подготовку по основам искусственного интеллекта и его приложениям. С учетом изложенного основные социальные задачи проекта определяются следующим образом:
1) предоставить возможность на региональном уровне школьникам и студентам младших курсов получить качественное дополнительные образование в области искусственного интеллекта и его приложений, программировании на "Питоне" , прикладной математике, физике и астрономии под руководством опытных педагогов;
2) содействовать молодым людям в обоснованном выборе будущей профессии, связанной с использованием искусственного интеллекта в технологиях и науке;
3) сформировать у школьников старших классов устойчивый интерес к науке и высоким технологиям.
В обучении проектантов основам искусственного интеллекта будут широко использованы данные астрономических наблюдений для организации самостоятельной практической работы по обработке больших данных, графическому и статистическому анализу сложных астрофизических структур и временных зависимостей. Это позволит внести в проектное обучение атмосферу самостоятельного научного поиска и будет содействовать развитию их интеллектуального потенциала. Проектное обучение основам ИИ и использованием данных астрономических измерений позволит школьникам и студентов обрести начальный опыт самостоятельного решения сложных задач и работы в команде. Оно также будет мотивировать школьников и студентов к дальнейшему самостоятельному изучению основ ИИ.

География проекта

Реализация проекта предполагается в двух форматах: учебных занятий на базе партнеров проекта Балтийского федерального университета имени И.Канта и ШИЛИ и научно-просветительских лекций в школах и библиотеках Калининграде и районных городах области: Балтийска, Черняховска, Советска, Гусева, Зеленоградска, Гвардейска и других. В период летних каникул вводный курс по основам ИИ будет организован для школьников, приглашенных на обучение в Центр одаренных детей в Ушаково. Этим школьникам будет предоставлена возможность дальнейшего соучастия в проекте на основе индивидуальных заданий и консультаций по ИИ с помощью сетевого ресурса проекта.

Целевые группы

1. 1. Школьники старших класс 2. Студенты младших курсов вузов и колледжей 3. Жители Калининградской области, интересующиеся наукой и достижениями научно-технического прогресса