Што треба да знаете за Олимпијадата „Јас сум професионалец“: зборуваме за областите „Големи податоци“ и „Роботика“

«Јас сум професионалец„е конкурс за ергени и магистри по хуманистички и технички специјалности. Организиран е од големи руски ИТ компании и најсилните универзитети во земјата, вклучувајќи го и Универзитетот ITMO. Денес зборуваме за целите на Олимпијадата и за двете области што ги надгледува нашиот универзитет - „Големи податоци“ и „Роботика“ (за остатокот - во нашите следни хабратопики).

Фото: Виктор Азнабаев /unsplash.com

Неколку зборови за Олимпијадата

Цел. Проценете го знаењето на учениците и запознајте ги со барањата на работодавачите. Студентите се развиваат во избраната научна област, работејќи во меѓународни компании. Работодавачот исто така има корист - тој не треба повторно да регистрира обучени специјалисти и да ги поздравува нововработените вработени со фразата: „Заборавете на сè што ве научија на универзитетот“.

Зошто да учествувате? Победници добие можност влезат во руските универзитети без испити. Можете да добиете стажирање во Yandex, Sberbank, IBS, Mail.ru и други големи корпорации. Минатата година понуди од руски компании добиле повеќе од четиристотини најдобри учесници. Исто така, ќе можат да посетат и студенти кои се докажале зимски училишта.

Кој учествува? Студенти од сите специјалности - технички, хуманистички и природни науки. Покрај дипломирани студенти, дипломирани студенти, резиденти и студенти на странски универзитети.

Формат на настан. Може да се пријавите до 18 ноември. Онлајн квалификациската фаза ќе се одржи од 22 ноември до 8 декември, но можете да ја прескокнете ако успешно завршите најмалку две онлајн курсеви од списокот. Победниците од квалификацискиот циклус ќе се пласираат на интрамуралните натпревари на големите универзитети низ државата, кои се закажани за периодот јануари - март. Резултатите од Олимпијадата „Јас сум професионалец“ ќе бидат објавени во април на веб-страницата на проектот.

Оваа година Олимпијадата вклучува 68 области. Специјалистите од Универзитетот ИТМО надгледуваат пет од нив: „Фотоника“, „Информации и сајбер безбедност“, „Програмирање и информациски технологии“, како и „Големи податоци“ и „Роботика“. Ќе ви кажеме повеќе за последните две.

Голем податок

Оваа област ги опфаќа сите технологии од животниот циклус на Големите податоци, вклучително и нивно собирање, складирање, обработка, моделирање и толкување. Победниците ќе можат да влезат во магистерската програма на Универзитетот ITMO без испит за програмите: „Применета математика и информатика“, „Дигитално здравје“, „Финансиски технологии за големи податоци“ и неколку други.

Учесниците ќе имаат можност и да поминат стажирање во специјалитетите на дата научник и инженер за податоци во партнерски компании. Тоа се Националниот центар за когнитивни истражувања, Mail.ru, Гаспромнефт СТЦ, Роснефт, Сбербанк и ЕР-Телеком.

„Во последниве години, полето на Big Data станува сè попопуларно. Се развиваат технологии за примарно собирање и складирање податоци, се појавуваат нови дигитални механизми (во полето на IoT и социјалните мрежи) за снимање на претходно незабележливи процеси“, коментира Александар Валериевич Бухановски, директор. Мегафакултет за преведувачки информациски технологии Универзитетот ITMO. „Во исто време, се посветува внимание не само на тоа како да се организира процесот на складирање и користење на податоци, туку и на оправдување на заклучоците и одлуките, како и на креирањето на предвидливи модели.

Кои ќе бидат задачите? Тимот ги подготвува Мегафакултет за преведувачки информациски технологии Универзитетот ITMO. Тие го земаат предвид фактот дека специјалист за големи податоци мора да има основни познавања од теоријата на веројатност и математичката статистика, како и машинското учење. Имајте разбирање за логиката и методологијата на современите системи за вештачка интелигенција и зборувајте R, Java, Scala, Python (или други алатки за решавање на практични проблеми).

Подолу даваме пример за проблем од една од етапите на Олимпијадата.

Пример задача: Има 50 сервери во кластерот, со 12 достапни јадра на секое. Ресурсите помеѓу маперите и редукторите се редистрибуираат динамично (нема строга поделба на ресурсите). Напишете колку минути ќе работи задачата MapReduce за која се потребни 1000 мапери на таков кластер. Во овој случај, времето на работа на еден мапер е 20 минути. Ако оставите само 1 редуктор во задачата, тогаш тој ќе ги обработи сите податоци за 1000 минути. Одговорот се прифаќа точен до едно децимално место.

A. 44.6
Б. 43.2
В 41.6
D. 50.0

Точен одговорC

Како да се подготвите. Можете да започнете со следниве ресурси:

• Водич за компјутерскиот математички систем MathCAD. Може да биде корисно за самостојна работа со изворни кодови за решавање проблеми.
• Основи на конструирање и толкување на веројатни модели. Фундаменталната работа кажува зошто на веројатните модели им е потребна таква математичка конструкција како σ-алгебра.
• Гмурман В.Е. „Теорија на веројатност и математичка статистика“. Едноставна и корисна книга која ги прикажува основите на веројатностичкото пресметување на случајни настани.

Уште неколку достапни книги за применета статистика за различни области на дејност. Нивните автори едноставно, но ефективно ја објаснуваат логиката на решавање проблеми со проценка на точки и интервали:

Референци

• Хан Г. „Статистички модели во инженерските проблеми“
• Орлов А.И. „Веројатност и применета статистика. Основни факти“
• Левин „Статистика за менаџери кои користат Microsoft Excel“
• Фишер Р.А. „Статистички методи за истражувачи“
• Kobzar A. I. Применета математичка статистика
• Трухачева Н.В. „Медицинска статистика“
• ГОСТ за статистички пресметки

Информации може да се најдат и во тематски курсеви од одобрената листа на веб-страницата на Олимпијадата.

Роботика

Роботиката комбинира дисциплини како алгоритми, електроника и механика. Оваа насока вреди да се избере за оние кои веќе студираат или се подготвуваат да влезат на магистерски и постдипломски програми по софтверско инженерство, применета механика, применета математика и компјутерски науки или електронско инженерство. Докажаните студенти можат да се запишат на програми бесплатно "Роботика""Дигитални контролни системи"И"Системи и технологии за дигитално производство„на нашиот универзитет.

Кои ќе бидат задачите? Магистрантите и дипломците решаваат различни задачи. Сепак, сите задачи го тестираат сложеното познавање на теоријата на контрола, обработката на информации и моделирањето на роботите. На пример, од учесниците ќе биде побарано да ја проверат стабилноста или контролирањето на системот, да изберат структура или да ги пресметаат коефициентите на регулаторот.

„Ќе мораме да решиме проблем со директна или инверзна кинематика за мобилен или манипулативен робот, да работиме со јакобијанот на системот и да бараме моменти на балансирање во зглобовите под одредено надворешно оптоварување“, вели Сергеј Алексеевич Кољубин, заменик директор. Мегафакултет за компјутерски технологии и менаџмент во ITMO. „Ќе има задачи за програмирање - треба да напишете мала програма за моделирање на робот или планирање траектории во Python или C++“.

Во финалето, студентите мора да го програмираат роботот да извршува задачи од партнерските компании: Руски железници, Диаконт, KUKA итн. животната средина. Форматот на натпреварот наликува на Предизвик за роботика на ДАРПА. Прво, учениците работат на симулатор, а потоа на вистински хардвер.

Следно, ќе разгледаме неколку опции за задачи од полето Роботика со кои може да се сретнат учениците. Еве примери за кандидати за магистерски програми:

Пример задача број 1: Роботот за автомобилска кинематика се движи со линеарна брзина v=0,3 m/s. Воланот се врти под агол w=0,2 rad. Ако радиусот на тркалата на роботот е еднаков на r=0,02 m, а должината и патеката на роботот се еднакви на L=0,3 m и d=0,2 m, соодветно, колкави ќе бидат аголните брзини на секое од задните тркала w1 и w2, изразени во rad/s ?

Внесете го вашиот одговор во формат на два броја одделени со празно место, точни до второто децимално место, земајќи го предвид знакот.

Пример задача број 2: Што може да биде знак за астатизам во затворен систем во однос на референтното влијание, ако анализата се врши според структурниот дијаграм на системот?

присуство на апериодични врски во отворено коло;
присуство на идеални интегрирачки врски во отворена јамка;
присуство на осцилаторни и конзервативни врски во отворено коло.

Еве ги проблемите за оние кои влегуваат во постдипломски студии или престој:

Пример задача број 1: На сликата е прикажан роботски манипулатор со редундантна кинематика со 7 ротациони зглобови. На сликата е прикажан роботскиот основен координатен систем {s} со векторот на оската y нормален на рамнината на страницата, координатниот систем {b} поврзан со прирабницата и колинеарен со {s}. Роботот е прикажан во конфигурација во која аголните координати на сите врски се еднакви на 0. Спиралните оски за седум кинематички парови се прикажани на сликата (позитивна насока спротивно од стрелките на часовникот). Оските на споеви 2, 4 и 6 се ко-насочени, оските на споеви 1, 3 5 и 7 се идентични со оските на почетниот координатен систем на основата. Големини на врски L1 = 0,34 m, L2 = 0,4 m, L3 = 0,4 m и L4 = 0,15 m.

Пример задача број 2: За постабилно функционирање на алгоритмот за истовремена локализација и мапирање (SLAM) за мобилни роботи заснован на филтри за честички, програмерите одлучија да го користат алгоритамот за повторно земање примероци на тркалото за преземање примероци. Во одреден момент од работата на алгоритмот, примерок од 5 „честички“ со тежина w(1) = 0,5, w(2) = 1,2, w(3) = 1,5, w(4) = 1,0 остана во меморијата. 5 и w(0,8) = XNUMX. На која минимална праг вредност на ефективната големина на примерокот при дадена итерација ќе се активира механизмот за преземање примероци. Напишете го вашиот одговор во децимален формат точен до едно децимално место.

Како да се подготвите. Можете да го оцените вашето знаење и можности користејќи листа за проверка. Учесниците во насоката Роботика мора:

• Знајте ги принципите на моделирање на роботи, карактеристиките на современите сензори и методите за добивање сензорни информации.
• Знајте и умеете да применувате во пракса методи и алгоритми за планирање на траекторијата и автоматска контрола, како и обработка на сензорни информации.
• Имаат вештини за структурирано и објектно-ориентирано програмирање. Да може да работи во развојни средини за роботски системи.
• Знајте ги принципите, клучните карактеристики и оперативните карактеристики на компјутерскиот дел, погоните и сензорите на современите роботи. Имајте вештини за планирање и поставување експерименти.

За да „затегнете“ која било од областите, можете да обрнете внимание вебинари од официјалната веб-страница. Таму се дискутираат некои проблеми од претходните олимпијади. Постои и специјализирана литература, на пример:

• Кољубин С.А. „Динамика на роботски системи“
• Борисов О.И., Громов В.С., Пиркин А.А. „Методи за контрола на роботски апликации“
• Мирошник I. V. „Теорија на автоматско управување. Линеарни системи"
• Бруно Сицилијано „Роботика: моделирање, планирање и контрола“

Повеќе книги

• Мирошник I. V. „Теорија на автоматско управување. Нелинеарни и оптимални системи“
• Јуревич Е.И. „Основи на роботиката“
• Етјен Домбре „Моделирање, анализа на перформанси и контрола на роботски манипулатори“
• Марк Спонг, Сет Хачинсон „Моделирање и контрола на роботи“
• Бруно Сицилијано „Прирачник за роботика на Спрингер“
• Себастијан Трун, Волфрам Бургард, Дитер Фокс „Веројатна роботика“

И онлајн курсеви за Openedu, Coursera и Edx

• Контрола на мехатронски и роботски системи
• Линеарни системи за автоматска контрола
• Основи на мехатроника и роботика
• Методи за обработка на информации за мерење на навигацијата
• Програмски алгоритми и структури на податоци
• Елементи на системи за автоматска контрола
• Теорија на автоматска контрола. Нелинеарни системи за автоматска контрола
• Моделирање на процеси и системи. Нелинеарни динамички системи
• Основи за роботика I – Моделирање на роботи
• Роботиката
• Роботика: Динамика и контрола
• Роботика: перцепција
• Контрола на мобилни роботи
• Роботика: кинематика и математички основи
• Автономни мобилни роботи

Дополнителни информации за Олимпијадата:

• Олимпијада „Јас сум професионалец“: официјална веб-страница
• Прописи

Извор: www.habr.com