STEM સઘન શિક્ષણ અભિગમ

ઇજનેરી શિક્ષણની દુનિયામાં ઘણા ઉત્તમ અભ્યાસક્રમો છે, પરંતુ ઘણીવાર તેમની આસપાસ બાંધવામાં આવેલ અભ્યાસક્રમ એક ગંભીર ખામીથી પીડાય છે - વિવિધ વિષયો વચ્ચે સારી સુસંગતતાનો અભાવ. કોઈ વાંધો ઉઠાવી શકે છે: આ કેવી રીતે હોઈ શકે?

જ્યારે તાલીમ કાર્યક્રમની રચના કરવામાં આવી રહી હોય, ત્યારે દરેક કોર્સ માટે પૂર્વજરૂરીયાતો અને સ્પષ્ટ ક્રમ જેમાં શિસ્તનો અભ્યાસ કરવો આવશ્યક છે તે સૂચવવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આદિમ મોબાઇલ રોબોટ બનાવવા અને પ્રોગ્રામ કરવા માટે, તમારે તેની ભૌતિક રચના બનાવવા માટે થોડું મિકેનિક્સ જાણવાની જરૂર છે; ઓહ્મ/કિર્ચહોફના કાયદાના સ્તરે વીજળીની મૂળભૂત બાબતો, ડિજિટલ અને એનાલોગ સિગ્નલોનું પ્રતિનિધિત્વ; અવકાશમાં રોબોટની સંકલન પ્રણાલીઓ અને હલનચલનનું વર્ણન કરવા માટે વેક્ટર અને મેટ્રિસિસ સાથેની કામગીરી; ડેટા પ્રેઝન્ટેશનના સ્તરે પ્રોગ્રામિંગની મૂળભૂત બાબતો, સરળ ગાણિતીક નિયમો અને નિયંત્રણ ટ્રાન્સફર સ્ટ્રક્ચર્સ વગેરે. વર્તનનું વર્ણન કરવા માટે.

શું આ બધું યુનિવર્સિટીના અભ્યાસક્રમોમાં આવરી લેવામાં આવ્યું છે? અલબત્ત હોય છે. જો કે, ઓહ્મ/કિર્ચહોફના નિયમો સાથે આપણને થર્મોડાયનેમિક્સ અને ફિલ્ડ થિયરી મળે છે; મેટ્રિસિસ અને વેક્ટર સાથેની કામગીરી ઉપરાંત, જોર્ડન સ્વરૂપો સાથે વ્યવહાર કરવો પડે છે; પ્રોગ્રામિંગમાં, પોલીમોર્ફિઝમનો અભ્યાસ કરો - વિષયો કે જે હંમેશા સરળ વ્યવહારિક સમસ્યાને ઉકેલવા માટે જરૂરી નથી.

યુનિવર્સિટી શિક્ષણ વ્યાપક છે - વિદ્યાર્થી વ્યાપક મોરચે જાય છે અને ઘણીવાર તેને પ્રાપ્ત થયેલા જ્ઞાનનો અર્થ અને વ્યવહારિક મહત્વ દેખાતું નથી. અમે STEM (વિજ્ઞાન, ટેક્નોલોજી, એન્જિનિયરિંગ, ગણિત શબ્દોમાંથી) માં યુનિવર્સિટી શિક્ષણના દાખલાને ફેરવવાનું નક્કી કર્યું અને એક પ્રોગ્રામ બનાવ્યો જે જ્ઞાનની સુસંગતતા પર આધારિત છે, જે ભવિષ્યમાં સંપૂર્ણતામાં વધારો કરવા માટે પરવાનગી આપે છે, એટલે કે, તે વિષયોની સઘન નિપુણતા સૂચવે છે.

નવો વિષય વિસ્તાર શીખવાની તુલના સ્થાનિક વિસ્તારની શોધ સાથે કરી શકાય છે. અને અહીં બે વિકલ્પો છે: મુખ્ય સીમાચિહ્નો ક્યાં છે અને તેઓ એકબીજા સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે તે સમજવા માટે અમારી પાસે ઘણી બધી વિગતો સાથેનો ખૂબ જ વિગતવાર નકશો છે જેનો અભ્યાસ કરવાની જરૂર છે (અને આમાં ઘણો સમય લાગે છે). ; અથવા તમે આદિમ યોજનાનો ઉપયોગ કરી શકો છો, જેના પર ફક્ત મુખ્ય મુદ્દાઓ અને તેમની સંબંધિત સ્થિતિ સૂચવવામાં આવે છે - આવો નકશો તરત જ યોગ્ય દિશામાં આગળ વધવા માટે પૂરતો છે, તમે જાઓ ત્યારે વિગતો સ્પષ્ટ કરો.

અમે શિયાળાની શાળામાં સઘન STEM શીખવાના અભિગમનું પરીક્ષણ કર્યું, જે અમે એમઆઈટીના વિદ્યાર્થીઓ સાથે મળીને આયોજિત કર્યું જેટબ્રેન્સ સંશોધન.

સામગ્રીની તૈયારી

શાળા કાર્યક્રમનો પ્રથમ ભાગ મુખ્ય વિસ્તારોમાં વર્ગોનો એક સપ્તાહ હતો, જેમાં બીજગણિત, ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ, કોમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ચર, પાયથોન પ્રોગ્રામિંગ અને આરઓએસ (રોબોટ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ)નો પરિચય સામેલ હતો.

દિશાઓ આકસ્મિક રીતે પસંદ કરવામાં આવી ન હતી: એકબીજાને પૂરક બનાવતા, તેઓ વિદ્યાર્થીઓને પ્રથમ નજરમાં જુદી જુદી વસ્તુઓ - ગણિત, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને પ્રોગ્રામિંગ વચ્ચેના જોડાણને જોવામાં મદદ કરવાના હતા.

અલબત્ત, મુખ્ય ધ્યેય ઘણા પ્રવચનો આપવાનો ન હતો, પરંતુ વિદ્યાર્થીઓને નવા હસ્તગત જ્ઞાનને વ્યવહારમાં લાગુ કરવાની તક આપવાનો હતો.

બીજગણિત વિભાગમાં, વિદ્યાર્થીઓ મેટ્રિક્સ ઑપરેશન્સ અને સમીકરણોની નિરાકરણ પ્રણાલીઓનો અભ્યાસ કરી શકે છે, જે ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટના અભ્યાસમાં ઉપયોગી હતા. ટ્રાંઝિસ્ટરની રચના અને તેના આધારે બનેલા તાર્કિક તત્વો વિશે શીખ્યા પછી, વિદ્યાર્થીઓ પ્રોસેસર ઉપકરણમાં તેનો ઉપયોગ જોઈ શકે છે, અને પાયથોન ભાષાની મૂળભૂત બાબતો શીખ્યા પછી, તેમાં વાસ્તવિક રોબોટ માટે એક પ્રોગ્રામ લખી શકે છે.

ડકીટાઉન

શક્ય હોય ત્યાં સિમ્યુલેટર સાથે કામ ઓછું કરવાનું શાળાના ધ્યેયોમાંનું એક હતું. તેથી, ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટનો એક મોટો સમૂહ તૈયાર કરવામાં આવ્યો હતો, જેને વિદ્યાર્થીઓએ વાસ્તવિક ઘટકોમાંથી બ્રેડબોર્ડ પર એસેમ્બલ કરવાનો હતો અને વ્યવહારમાં તેનું પરીક્ષણ કરવું પડ્યું હતું, અને ડકીટાઉનને પ્રોજેક્ટ માટે આધાર તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો.

ડકીટાઉન એક ઓપન-સોર્સ પ્રોજેક્ટ છે જેમાં ડકીબોટ્સ નામના નાના સ્વાયત્ત રોબોટ્સ અને તેઓ જે રસ્તાઓ સાથે મુસાફરી કરે છે તેના નેટવર્કનો સમાવેશ કરે છે. ડકીબોટ એક પૈડાવાળું પ્લેટફોર્મ છે જે રાસ્પબેરી પી માઈક્રો કોમ્પ્યુટર અને સિંગલ કેમેરાથી સજ્જ છે.

તેના આધારે, અમે સંભવિત કાર્યોનો સમૂહ તૈયાર કર્યો છે, જેમ કે રોડ મેપ બનાવવો, વસ્તુઓની શોધ કરવી અને તેની બાજુમાં રોકાવું અને અન્ય સંખ્યાબંધ. વિદ્યાર્થીઓ તેમની પોતાની સમસ્યા પણ રજૂ કરી શકે છે અને તેને ઉકેલવા માટે માત્ર એક પ્રોગ્રામ જ નહીં લખી શકે, પણ તેને વાસ્તવિક રોબોટ પર તરત જ ચલાવી શકે છે.

અધ્યાપન

વ્યાખ્યાન દરમિયાન, શિક્ષકોએ પૂર્વ-તૈયાર પ્રસ્તુતિઓનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રી રજૂ કરી. કેટલાક વર્ગો વિડિયો પર રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા જેથી વિદ્યાર્થીઓ તેને ઘરે જોઈ શકે. પ્રવચનો દરમિયાન, વિદ્યાર્થીઓએ તેમના કમ્પ્યુટર પર સામગ્રીનો ઉપયોગ કર્યો, પ્રશ્નો પૂછ્યા અને સમસ્યાઓ એકસાથે અને સ્વતંત્ર રીતે હલ કરી, ક્યારેક બ્લેકબોર્ડ પર. કાર્યના પરિણામોના આધારે, દરેક વિદ્યાર્થીના રેટિંગની અલગ અલગ વિષયોમાં ગણતરી કરવામાં આવી હતી.

ચાલો દરેક વિષયના વર્ગોના આચારને વધુ વિગતવાર ધ્યાનમાં લઈએ. પ્રથમ વિષય રેખીય બીજગણિત હતો. વિદ્યાર્થીઓએ એક દિવસ વેક્ટર અને મેટ્રિસિસ, રેખીય સમીકરણોની સિસ્ટમ્સ વગેરેનો અભ્યાસ કરવામાં વિતાવ્યો. પ્રાયોગિક કાર્યોની રચના અરસપરસ રીતે કરવામાં આવી હતી: સૂચિત સમસ્યાઓ વ્યક્તિગત રીતે હલ કરવામાં આવી હતી, અને શિક્ષક અને અન્ય વિદ્યાર્થીઓએ ટિપ્પણીઓ અને ટીપ્સ પ્રદાન કરી હતી.

બીજો વિષય વીજળી અને સરળ સર્કિટ છે. વિદ્યાર્થીઓ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સની મૂળભૂત બાબતો શીખ્યા: વોલ્ટેજ, વર્તમાન, પ્રતિકાર, ઓહ્મનો કાયદો અને કિર્ચહોફના નિયમો. વ્યવહારુ કાર્યો આંશિક રીતે સિમ્યુલેટરમાં કરવામાં આવ્યા હતા અથવા બોર્ડ પર પૂર્ણ થયા હતા, પરંતુ વધુ સમય વાસ્તવિક સર્કિટ જેમ કે લોજિક સર્કિટ, ઓસીલેટીંગ સર્કિટ વગેરે બનાવવામાં ખર્ચવામાં આવ્યો હતો.

આગળનો વિષય કમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ચર છે - એક અર્થમાં, ભૌતિકશાસ્ત્ર અને પ્રોગ્રામિંગને જોડતો પુલ. વિદ્યાર્થીઓએ મૂળભૂત આધારનો અભ્યાસ કર્યો, જેનું મહત્વ વ્યવહારુ કરતાં વધુ સૈદ્ધાંતિક છે. પ્રેક્ટિસ તરીકે, વિદ્યાર્થીઓએ સિમ્યુલેટરમાં સ્વતંત્ર રીતે અંકગણિત અને તર્ક સર્કિટ ડિઝાઇન કરી અને પૂર્ણ કરેલા કાર્યો માટે પોઈન્ટ પ્રાપ્ત કર્યા.

ચોથો દિવસ પ્રોગ્રામિંગનો પ્રથમ દિવસ છે. Python 2 ને પ્રોગ્રામિંગ ભાષા તરીકે પસંદ કરવામાં આવી હતી કારણ કે તે ROS પ્રોગ્રામિંગમાં વપરાતી ભાષા છે. આ દિવસની રચના નીચે પ્રમાણે કરવામાં આવી હતી: શિક્ષકોએ સામગ્રી રજૂ કરી, સમસ્યાઓ ઉકેલવાના ઉદાહરણો આપ્યા, જ્યારે વિદ્યાર્થીઓએ તેમને સાંભળ્યા, તેમના કમ્પ્યુટર પર બેસીને, અને શિક્ષકે બોર્ડ અથવા સ્લાઇડ પર શું લખ્યું તેનું પુનરાવર્તન કર્યું. પછી વિદ્યાર્થીઓએ પોતાના પર સમાન સમસ્યાઓનું નિરાકરણ કર્યું, અને ત્યારબાદ શિક્ષકો દ્વારા ઉકેલોનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું.

પાંચમો દિવસ આરઓએસને સમર્પિત હતો: લોકોએ રોબોટ પ્રોગ્રામિંગ વિશે શીખ્યા. આખો શાળા દિવસ, વિદ્યાર્થીઓ તેમના કમ્પ્યુટર પર બેસીને પ્રોગ્રામ કોડ ચલાવતા હતા જેના વિશે શિક્ષકે વાત કરી હતી. તેઓ મૂળભૂત આરઓએસ એકમોને પોતાના પર ચલાવવામાં સક્ષમ હતા અને તેઓને ડકીટાઉન પ્રોજેક્ટમાં પણ રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા. આ દિવસના અંતે, વિદ્યાર્થીઓ પ્રાયોગિક સમસ્યાઓનું નિરાકરણ - શાળાનો પ્રોજેક્ટ ભાગ શરૂ કરવા માટે તૈયાર હતા.

પસંદ કરેલા પ્રોજેક્ટનું વર્ણન

વિદ્યાર્થીઓને ત્રણની ટીમ બનાવવા અને પ્રોજેક્ટ વિષય પસંદ કરવાનું કહેવામાં આવ્યું. પરિણામે, નીચેના પ્રોજેક્ટ્સ અપનાવવામાં આવ્યા હતા:

1. રંગ માપાંકન. જ્યારે લાઇટિંગની સ્થિતિ બદલાય છે ત્યારે ડકીબોટને કૅમેરાને માપાંકિત કરવાની જરૂર છે, તેથી એક સ્વચાલિત માપાંકન કાર્ય છે. સમસ્યા એ છે કે રંગ શ્રેણીઓ પ્રકાશ પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે. સહભાગીઓએ એક ઉપયોગિતાનો અમલ કર્યો જે ફ્રેમ (લાલ, સફેદ અને પીળો) માં જરૂરી રંગોને પ્રકાશિત કરશે અને HSV ફોર્મેટમાં દરેક રંગ માટે શ્રેણીઓ બનાવશે.

2. ડક ટેક્સી. આ પ્રોજેક્ટનો વિચાર એ છે કે ડકીબોટ કોઈ વસ્તુની નજીક રોકાઈ શકે છે, તેને ઉપાડી શકે છે અને ચોક્કસ માર્ગને અનુસરી શકે છે. એક તેજસ્વી પીળો બતક પદાર્થ તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો.

3. રોડ ગ્રાફનું બાંધકામ. રસ્તાઓ અને આંતરછેદોનો આલેખ બાંધવાનું કામ છે. આ પ્રોજેક્ટનો ધ્યેય માત્ર કેમેરા ડેટા પર આધાર રાખીને ડકીબોટને પ્રાથમિક પર્યાવરણીય ડેટા પ્રદાન કર્યા વિના રોડ ગ્રાફ બનાવવાનો છે.

4. પેટ્રોલ કાર. આ પ્રોજેક્ટની શોધ વિદ્યાર્થીઓએ જાતે જ કરી હતી. તેઓએ એક ડકીબોટ, "પટ્રોલ", બીજાનો પીછો કરવા, "ભંગ કરનાર" શીખવવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. આ હેતુ માટે, ArUco માર્કરનો ઉપયોગ કરીને લક્ષ્ય ઓળખની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. જલદી ઓળખ પૂર્ણ થાય છે, કાર્ય પૂર્ણ કરવા માટે "ઘુસણખોર" ને સંકેત મોકલવામાં આવે છે.

રંગ કેલિબ્રેશન

કલર કેલિબ્રેશન પ્રોજેક્ટનો ધ્યેય ઓળખી શકાય તેવા માર્કિંગ રંગોની શ્રેણીને નવી લાઇટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં સમાયોજિત કરવાનો હતો. આવા ગોઠવણો વિના, સ્ટોપ લાઇન, લેન વિભાજક અને રસ્તાની સીમાઓની માન્યતા ખોટી બની. સહભાગીઓએ પ્રીપ્રોસેસિંગ માર્કઅપ કલર પેટર્ન પર આધારિત ઉકેલ પ્રસ્તાવિત કર્યો: લાલ, પીળો અને સફેદ.

આ દરેક રંગોમાં HSV અથવા RGB મૂલ્યોની પ્રીસેટ શ્રેણી હોય છે. આ શ્રેણીનો ઉપયોગ કરીને, યોગ્ય રંગો ધરાવતી ફ્રેમના તમામ ક્ષેત્રો જોવા મળે છે, અને સૌથી મોટો પસંદ કરવામાં આવે છે. આ વિસ્તારને યાદ રાખવાની જરૂર હોય તેવા રંગ તરીકે લેવામાં આવે છે. આંકડાકીય સૂત્રો જેમ કે સરેરાશ અને પ્રમાણભૂત વિચલનની ગણતરી પછી નવી રંગ શ્રેણીનો અંદાજ કાઢવા માટે વપરાય છે.

આ શ્રેણી Duckiebot ની કૅમેરા ગોઠવણી ફાઇલોમાં રેકોર્ડ કરવામાં આવી છે અને પછીથી તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. વર્ણવેલ અભિગમ ત્રણેય રંગો પર લાગુ કરવામાં આવ્યો હતો, જે આખરે દરેક માર્કઅપ રંગો માટે શ્રેણી બનાવે છે.

પરીક્ષણોએ માર્કિંગ લાઇનની લગભગ સંપૂર્ણ ઓળખ દર્શાવી હતી, સિવાય કે એવા કિસ્સાઓ કે જ્યાં માર્કિંગ સામગ્રીમાં ચળકતા ટેપનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે પ્રકાશ સ્ત્રોતોને એટલી મજબૂત રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે કે કેમેરાના જોવાના ખૂણાથી નિશાનો તેના મૂળ રંગને ધ્યાનમાં લીધા વિના સફેદ દેખાય છે.

ડક ટેક્સી

ડક ટેક્સી પ્રોજેક્ટમાં શહેરમાં ડક પેસેન્જરને શોધવા માટે અલ્ગોરિધમ બનાવવાનો અને પછી તેને જરૂરી બિંદુ સુધી પહોંચાડવાનો સમાવેશ થાય છે. સહભાગીઓએ આ સમસ્યાને બે ભાગમાં વિભાજિત કરી: ગ્રાફ સાથે શોધ અને હિલચાલ.

વિદ્યાર્થીઓએ એવી ધારણા કરીને બતકની શોધ હાથ ધરી હતી કે બતક એ ફ્રેમનો કોઈપણ વિસ્તાર છે જેને પીળા તરીકે ઓળખી શકાય છે, તેના પર લાલ ત્રિકોણ (ચાંચ) છે. આગલી ફ્રેમમાં આવા વિસ્તારની જાણ થતાં જ, રોબોટે તેનો સંપર્ક કરવો જોઈએ અને પછી પેસેન્જરના ઉતરાણનું અનુકરણ કરીને થોડી સેકંડ માટે રોકવું જોઈએ.

પછી, સમગ્ર ડકીટાઉનનો રોડ ગ્રાફ અને બોટની સ્થિતિ અગાઉથી મેમરીમાં સંગ્રહિત કરીને, અને ઇનપુટ તરીકે ગંતવ્ય પ્રાપ્ત કરીને, સહભાગીઓ ગ્રાફમાં પાથ શોધવા માટે ડિજક્સ્ટ્રાના અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને પ્રસ્થાન બિંદુથી આગમન બિંદુ સુધીનો માર્ગ બનાવે છે. . આઉટપુટ આદેશોના સમૂહ તરીકે રજૂ થાય છે - નીચેના દરેક આંતરછેદો પર વળે છે.

રસ્તાઓનો આલેખ

આ પ્રોજેક્ટનો ધ્યેય ગ્રાફ બનાવવાનો હતો - ડકીટાઉનમાં રસ્તાઓનું નેટવર્ક. પરિણામી ગ્રાફના ગાંઠો આંતરછેદો છે, અને ચાપ રસ્તાઓ છે. આ કરવા માટે, ડકીબોટે શહેરનું અન્વેષણ કરવું જોઈએ અને તેના માર્ગનું વિશ્લેષણ કરવું જોઈએ.

પ્રોજેક્ટ પરના કામ દરમિયાન, ભારિત ગ્રાફ બનાવવાનો વિચાર ધ્યાનમાં લેવામાં આવ્યો હતો, પરંતુ પછી તેને કાઢી નાખવામાં આવ્યો હતો, જેમાં એક ધારની કિંમત આંતરછેદો વચ્ચેના અંતર (મુસાફરી માટેનો સમય) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ વિચારનો અમલ ખૂબ શ્રમ-સઘન હોવાનું બહાર આવ્યું, અને શાળામાં તેના માટે પૂરતો સમય નહોતો.

જ્યારે ડકીબોટ આગલા આંતરછેદ પર પહોંચે છે, ત્યારે તે આંતરછેદની બહાર જતો રસ્તો પસંદ કરે છે જે તેણે હજી સુધી લીધો નથી. જ્યારે તમામ આંતરછેદો પરના તમામ રસ્તાઓ પસાર થઈ જાય છે, ત્યારે આંતરછેદ સંલગ્નતાઓની જનરેટ કરેલી સૂચિ બૉટની મેમરીમાં રહે છે, જે ગ્રાફવિઝ લાઇબ્રેરીનો ઉપયોગ કરીને ઇમેજમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

સહભાગીઓ દ્વારા પ્રસ્તાવિત અલ્ગોરિધમ રેન્ડમ ડકીટાઉન માટે યોગ્ય ન હતું, પરંતુ શાળામાં ઉપયોગમાં લેવાતા ચાર આંતરછેદના નાના શહેર માટે સારી રીતે કામ કર્યું. દરેક આંતરછેદ પર એક ArUco માર્કર ઉમેરવાનો વિચાર હતો કે જેમાં આંતરછેદો ચલાવવામાં આવ્યા હતા તે ક્રમને ટ્રૅક કરવા માટે આંતરછેદ ઓળખકર્તા ધરાવે છે.
સહભાગીઓ દ્વારા વિકસિત અલ્ગોરિધમનો ડાયાગ્રામ આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યો છે.

પેટ્રોલિંગ કાર

આ પ્રોજેક્ટનો ધ્યેય ડકીટાઉન શહેરમાં ઉલ્લંઘન કરનાર બૉટને શોધવા, તેનો પીછો કરવો અને અટકાયત કરવાનો છે. એક પેટ્રોલ બૉટને શહેરના રસ્તાની બહારની રિંગ સાથે આગળ વધવું જોઈએ, જે જાણીતું ઘુસણખોર બૉટ શોધી રહ્યું છે. ઘૂસણખોરને શોધી કાઢ્યા પછી, પેટ્રોલ બોટએ ઘુસણખોરને અનુસરવું જોઈએ અને તેને રોકવા માટે દબાણ કરવું જોઈએ.

ફ્રેમમાં બોટ શોધવા અને તેમાં ઘૂસણખોરને ઓળખવા માટેના વિચારની શોધ સાથે કામ શરૂ થયું. ટીમે શહેરના દરેક બોટને પાછળના ભાગમાં એક અનન્ય માર્કર સાથે સજ્જ કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો - જેમ કે વાસ્તવિક કારમાં રાજ્ય નોંધણી નંબર હોય છે. આ હેતુ માટે ArUco માર્કર્સ પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા. તેઓ અગાઉ ડકીટાઉનમાં ઉપયોગમાં લેવાયા છે કારણ કે તેમની સાથે કામ કરવું સરળ છે અને તમને અવકાશમાં માર્કરનું ઓરિએન્ટેશન અને તેનાથી અંતર નક્કી કરવા દે છે.

આગળ, તે સુનિશ્ચિત કરવું જરૂરી હતું કે પેટ્રોલિંગ બોટ આંતરછેદ પર રોકાયા વિના બાહ્ય વર્તુળમાં સખત રીતે આગળ વધે છે. મૂળભૂત રીતે, ડકીબોટ લેનમાં ફરે છે અને સ્ટોપ લાઇન પર અટકે છે. પછી, રસ્તાના ચિહ્નોની મદદથી, તે આંતરછેદનું રૂપરેખાંકન નક્કી કરે છે અને આંતરછેદના પેસેજની દિશા વિશે પસંદગી કરે છે. વર્ણવેલ દરેક તબક્કા માટે, રોબોટના મર્યાદિત રાજ્ય મશીનની સ્થિતિઓમાંથી એક જવાબદાર છે. આંતરછેદ પરના સ્ટોપથી છૂટકારો મેળવવા માટે, ટીમે રાજ્ય મશીન બદલ્યું જેથી જ્યારે સ્ટોપ લાઇનની નજીક પહોંચે, ત્યારે બોટ તરત જ આંતરછેદથી સીધા ડ્રાઇવિંગની સ્થિતિમાં ફેરવાઈ જાય.

આગળનું પગલું ઘૂસણખોર બોટને રોકવાની સમસ્યાને હલ કરવાનું હતું. ટીમે એવી ધારણા કરી હતી કે પેટ્રોલ બોટ શહેરના દરેક બોટમાં SSH એક્સેસ ધરાવી શકે છે, એટલે કે દરેક બોટ પાસે કયો ઓથોરાઈઝેશન ડેટા છે અને કઈ આઈડી છે તેની કેટલીક માહિતી છે. આમ, ઘુસણખોરને શોધી કાઢ્યા પછી, પેટ્રોલ બોટ ઘુસણખોર બોટ સાથે SSH દ્વારા કનેક્ટ થવાનું શરૂ કર્યું અને તેની સિસ્ટમ બંધ કરી.

શટડાઉન કમાન્ડ પૂર્ણ થયાની પુષ્ટિ કર્યા પછી, પેટ્રોલ બોટ પણ બંધ થઈ ગયું.
પેટ્રોલ રોબોટના ઓપરેશન એલ્ગોરિધમને નીચેના ડાયાગ્રામ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે:

પ્રોજેક્ટ્સ પર કામ

કાર્યનું આયોજન સ્ક્રમની જેમ જ ફોર્મેટમાં કરવામાં આવ્યું હતું: દરરોજ સવારે વિદ્યાર્થીઓ વર્તમાન દિવસ માટેના કાર્યોનું આયોજન કરે છે, અને સાંજે તેઓએ કરેલા કાર્યની જાણ કરી હતી.

પ્રથમ અને અંતિમ દિવસોમાં, વિદ્યાર્થીઓએ કાર્ય અને તેને કેવી રીતે હલ કરવું તેનું વર્ણન કરતી પ્રસ્તુતિઓ તૈયાર કરી. વિદ્યાર્થીઓને તેમની પસંદ કરેલી યોજનાઓને અનુસરવામાં મદદ કરવા માટે, રશિયા અને અમેરિકાના શિક્ષકો સતત એવા રૂમમાં હાજર હતા જ્યાં પ્રોજેક્ટ્સ પર કામ થયું હતું, પ્રશ્નોના જવાબો આપ્યા હતા. સંચાર મુખ્યત્વે અંગ્રેજીમાં થતો હતો.

પરિણામો અને તેમનું પ્રદર્શન

પ્રોજેક્ટ્સ પર કામ એક અઠવાડિયા સુધી ચાલ્યું, ત્યારબાદ વિદ્યાર્થીઓએ તેમના પરિણામો રજૂ કર્યા. દરેક વ્યક્તિએ પ્રસ્તુતિઓ તૈયાર કરી જેમાં તેઓએ આ શાળામાં તેઓ શું શીખ્યા તે વિશે વાત કરી, તેઓએ કયા સૌથી મહત્વપૂર્ણ પાઠ શીખ્યા, તેમને શું ગમ્યું કે શું ન ગમ્યું. તે પછી, દરેક ટીમે તેના પ્રોજેક્ટ રજૂ કર્યા. તમામ ટીમોએ તેમના કાર્યો પૂર્ણ કર્યા.

કલર કેલિબ્રેશનનો અમલ કરતી ટીમે પ્રોજેક્ટને અન્ય કરતા વધુ ઝડપથી પૂર્ણ કર્યો, તેથી તેમની પાસે તેમના પ્રોગ્રામ માટે દસ્તાવેજો તૈયાર કરવાનો સમય પણ હતો. અને રોડ ગ્રાફ પર કામ કરતી ટીમે, પ્રોજેક્ટ નિદર્શન પહેલાંના છેલ્લા દિવસે પણ, તેમના અલ્ગોરિધમ્સને સુધારવા અને સુધારવાનો પ્રયાસ કર્યો.

નિષ્કર્ષ

શાળા પૂર્ણ કર્યા પછી, અમે વિદ્યાર્થીઓને ભૂતકાળની પ્રવૃત્તિઓનું મૂલ્યાંકન કરવા અને શાળાએ તેમની અપેક્ષાઓ કેટલી સારી રીતે પૂર્ણ કરી, તેઓએ કઈ કૌશલ્યો પ્રાપ્ત કરી, વગેરે અંગેના પ્રશ્નોના જવાબ આપવા કહ્યું. બધા વિદ્યાર્થીઓએ નોંધ્યું કે તેઓ ટીમમાં કામ કરવાનું, કાર્યોનું વિતરણ અને તેમના સમયનું આયોજન કરવાનું શીખ્યા છે.

વિદ્યાર્થીઓને તેઓએ લીધેલા અભ્યાસક્રમોની ઉપયોગિતા અને મુશ્કેલીને રેટ કરવા માટે પણ કહેવામાં આવ્યું હતું. અને અહીં મૂલ્યાંકનના બે જૂથોની રચના કરવામાં આવી હતી: કેટલાક અભ્યાસક્રમો માટે વધુ મુશ્કેલી ન હતી, અન્યોએ તેમને અત્યંત મુશ્કેલ તરીકે રેટ કર્યા હતા.

આનો અર્થ એ થયો કે શાળાએ ચોક્કસ ક્ષેત્રમાં નવા નિશાળીયા માટે સુલભ રહીને યોગ્ય સ્થાન મેળવ્યું છે, પરંતુ અનુભવી વિદ્યાર્થીઓ દ્વારા પુનરાવર્તન અને એકત્રીકરણ માટે સામગ્રી પણ પૂરી પાડી છે. એ નોંધવું જોઈએ કે પ્રોગ્રામિંગ કોર્સ (પાયથોન) લગભગ દરેક વ્યક્તિ દ્વારા અસંભવિત પરંતુ ઉપયોગી તરીકે નોંધવામાં આવ્યો હતો. વિદ્યાર્થીઓના મતે, સૌથી મુશ્કેલ કોર્સ "કોમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ચર" હતો.

જ્યારે વિદ્યાર્થીઓને શાળાની શક્તિઓ અને નબળાઈઓ વિશે પૂછવામાં આવ્યું, ત્યારે ઘણાએ જવાબ આપ્યો કે તેઓને પસંદ કરેલી શિક્ષણ શૈલી પસંદ છે, જેમાં શિક્ષકોએ તાત્કાલિક અને વ્યક્તિગત સહાય પૂરી પાડી હતી અને પ્રશ્નોના જવાબ આપ્યા હતા.

વિદ્યાર્થીઓએ એ પણ નોંધ્યું કે તેઓ તેમના કાર્યોના દૈનિક આયોજનના મોડમાં કામ કરવા અને તેમની પોતાની સમયમર્યાદા નક્કી કરવાનું પસંદ કરે છે. ગેરફાયદા તરીકે, વિદ્યાર્થીઓએ પ્રદાન કરેલ જ્ઞાનની અછતની નોંધ લીધી, જે બોટ સાથે કામ કરતી વખતે જરૂરી હતી: કનેક્ટ કરતી વખતે, તેની કામગીરીના મૂળભૂત અને સિદ્ધાંતોને સમજવું.

લગભગ તમામ વિદ્યાર્થીઓએ નોંધ્યું હતું કે શાળાએ તેમની અપેક્ષાઓ કરતાં વધી ગઈ છે, અને આ શાળાના આયોજન માટે યોગ્ય દિશા સૂચવે છે. આમ, આગામી શાળાનું આયોજન કરતી વખતે સામાન્ય સિદ્ધાંતો જાળવવા જોઈએ, તેને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ અને, જો શક્ય હોય તો, વિદ્યાર્થીઓ અને શિક્ષકો દ્વારા નોંધવામાં આવેલી ખામીઓને દૂર કરવા, કદાચ અભ્યાસક્રમોની સૂચિ અથવા તેમના શિક્ષણનો સમય બદલવો જોઈએ.

લેખ લેખકો: ટીમ મોબાઇલ રોબોટ એલ્ગોરિધમ્સની પ્રયોગશાળા в જેટબ્રેન્સ સંશોધન.

PS અમારા કોર્પોરેટ બ્લોગનું નવું નામ છે. હવે તે JetBrains ના શૈક્ષણિક પ્રોજેક્ટ્સને સમર્પિત કરવામાં આવશે.

સોર્સ: www.habr.com