"मी एक व्यावसायिक आहे" ऑलिम्पियाडबद्दल तुम्हाला काय माहित असणे आवश्यक आहे: आम्ही "बिग डेटा" आणि "रोबोटिक्स" या क्षेत्रांबद्दल बोलतो

«मी व्यावसायिक आहे"मानवशास्त्र आणि अभियांत्रिकी क्षेत्रातील पदवीपूर्व आणि पदवीधर विद्यार्थ्यांसाठी ही स्पर्धा आहे. ही स्पर्धा प्रमुख रशियन आयटी कंपन्या आणि आयटीएमओ विद्यापीठासह देशातील आघाडीच्या विद्यापीठांनी आयोजित केली आहे. आज, आपण ऑलिंपियाडची उद्दिष्टे आणि आपल्या विद्यापीठाने देखरेख केलेल्या दोन क्षेत्रांवर चर्चा करू - बिग डेटा आणि रोबोटिक्स (आम्ही आमच्या भविष्यातील हाब्रा विषयांमध्ये इतरांचा समावेश करू).

फोटो: व्हिक्टर अझनाबाएव /unsplash.com

ऑलिंपिक बद्दल काही शब्द

उद्देश विद्यार्थ्यांच्या ज्ञानाचे मूल्यांकन करा आणि त्यांना नियोक्त्याच्या आवश्यकतांशी परिचित करा. आंतरराष्ट्रीय कंपन्यांमध्ये काम करताना विद्यार्थी त्यांच्या निवडलेल्या वैज्ञानिक क्षेत्रात विकास करतात. नियोक्त्यांना देखील फायदा होतो - त्यांना प्रशिक्षित तज्ञांना पुन्हा प्रशिक्षण देण्याची किंवा नवीन कर्मचाऱ्यांना "कॉलेजमध्ये शिकलेल्या सर्व गोष्टी विसरा" या वाक्यांशाने स्वागत करण्याची गरज नाही.

सहभागी का व्हावे? विजेते संधी मिळवा प्रवेश परीक्षेशिवाय रशियन विद्यापीठांमध्ये प्रवेश घ्या. Yandex, Sberbank, IBS, Mail.ru आणि इतर प्रमुख कंपन्यांमध्ये इंटर्नशिप उपलब्ध आहेत. गेल्या वर्षी, रशियन कंपन्यांकडून ऑफर प्राप्त झाली आहे चारशेहून अधिक सर्वोत्तम सहभागी. तसेच, ज्या विद्यार्थ्यांनी त्यांचे सर्वोत्तम प्रदर्शन केले आहे त्यांना उपस्थित राहता येईल हिवाळी शाळा.

कोण सहभागी होत आहे? सर्व विषयांचे विद्यार्थी - तांत्रिक, मानविकी आणि नैसर्गिक विज्ञान. पदवीधर, पदव्युत्तर विद्यार्थी, रहिवासी आणि परदेशी विद्यापीठांमध्ये शिकणारे विद्यार्थी वगळता.

कार्यक्रमाचे स्वरूप. तुम्ही १८ नोव्हेंबरपर्यंत नोंदणी करू शकता. ऑनलाइन पात्रता फेरी २२ नोव्हेंबर ते ८ डिसेंबर पर्यंत चालेल, परंतु जर तुम्ही किमान दोन यशस्वीरित्या पूर्ण केले तर तुम्ही ती वगळू शकता. यादीतील ऑनलाइन अभ्यासक्रमपात्रता फेरीतील विजेते जानेवारी ते मार्च या कालावधीत देशभरातील प्रमुख विद्यापीठांमध्ये प्रत्यक्ष स्पर्धांमध्ये सहभागी होतील. "मी एक व्यावसायिक आहे" ऑलिंपियाडचे निकाल एप्रिलमध्ये प्रकाशित केले जातील. प्रकल्प वेबसाइटवर.

या वर्षी, ऑलिंपियाडमध्ये 68 ट्रॅकचा समावेश आहे. आयटीएमओ विद्यापीठाचे तज्ञ त्यापैकी पाच ट्रॅकचे निरीक्षण करत आहेत: फोटोनिक्स, माहिती आणि सायबर सुरक्षा, प्रोग्रामिंग आणि माहिती तंत्रज्ञान, बिग डेटा आणि रोबोटिक्स. आपण शेवटच्या दोन ट्रॅकचा अधिक तपशीलवार विचार करू.

मोठी माहिती

या ट्रॅकमध्ये डेटा संकलन, साठवणूक, प्रक्रिया, मॉडेलिंग आणि व्याख्या यासह सर्व बिग डेटा लाइफसायकल तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे. विजेते प्रवेश परीक्षेशिवाय आयटीएमओ विद्यापीठाच्या मास्टर्स प्रोग्राममध्ये प्रवेशासाठी पात्र असतील: "अप्लाइड मॅथेमॅटिक्स अँड इन्फॉर्मेटिक्स," "डिजिटल हेल्थकेअर," "बिग डेटा फायनान्शियल टेक्नॉलॉजीज," आणि इतर अनेक.

सहभागींना नॅशनल सेंटर फॉर कॉग्निटिव्ह रिसर्च, Mail.ru, Gazpromneft सायंटिफिक अँड टेक्निकल सेंटर, रोसनेफ्ट, Sberbank आणि ER-Telecom यासारख्या भागीदार कंपन्यांमध्ये डेटा सायंटिस्ट आणि डेटा इंजिनिअर म्हणून इंटर्नशिप पूर्ण करण्याची संधी देखील मिळेल.

"अलिकडच्या वर्षांत, बिग डेटा अधिकाधिक लोकप्रिय झाला आहे. प्राथमिक डेटा संकलन आणि साठवण तंत्रज्ञान विकसित होत आहे आणि नवीन डिजिटल यंत्रणा (आयओटी आणि सोशल मीडियामध्ये) पूर्वी न पाहिलेल्या प्रक्रिया रेकॉर्ड करण्यासाठी उदयास येत आहेत," असे संचालक अलेक्झांडर व्हॅलेरीविच बुखानोव्स्की यांनी सांगितले. ट्रान्सलेशनल इन्फॉर्मेशन टेक्नॉलॉजीज फॅकल्टी आयटीएमओ विद्यापीठ. "केवळ डेटा साठवण्याची आणि वापरण्याची प्रक्रिया कशी आयोजित करायची यावरच लक्ष दिले जात नाही, तर निष्कर्ष आणि निर्णयांचे समर्थन करणे तसेच भाकित करणारे मॉडेल तयार करणे यावर देखील लक्ष दिले जाते."

कोणती कामे असतील? ते एका टीमने तयार केले आहेत. ट्रान्सलेशनल इन्फॉर्मेशन टेक्नॉलॉजीज फॅकल्टी आयटीएमओ विद्यापीठ. ते ओळखतात की एका बिग डेटा तज्ञाला संभाव्यता सिद्धांत आणि गणितीय आकडेवारी तसेच मशीन लर्निंगची मूलभूत समज असणे आवश्यक आहे. त्यांना आधुनिक कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालींचे तर्कशास्त्र आणि कार्यपद्धती देखील समजली पाहिजे आणि आर, जावा, स्काला, पायथॉन (किंवा व्यावहारिक समस्या सोडवण्यासाठी इतर साधने) मध्ये प्रवीण असले पाहिजे.

खाली आपण ऑलिंपियाडच्या एका टप्प्यातील समस्येचे उदाहरण देऊ.

उदाहरण कार्य: क्लस्टरमध्ये ५० सर्व्हर आहेत, प्रत्येकी १२ उपलब्ध कोर आहेत. मॅपर्स आणि रिड्यूसरमध्ये संसाधने गतिमानपणे पुनर्वितरित केली जातात (कोणतेही कठोर संसाधन सामायिकरण नाही). अशा क्लस्टरवर १,००० मॅपर्स आवश्यक असलेले मॅपररीड्यूस कार्य किती मिनिटे चालेल ते ठरवा. एका मॅपरचा रनटाइम २० मिनिटे आहे. जर टास्कमध्ये फक्त एक रिड्यूसर शिल्लक असेल, तर ते १,००० मिनिटांत सर्व डेटा प्रक्रिया करेल. उत्तर एका दशांश स्थानापर्यंत अचूक आहे.

ए. 44.6
ब. 43.2
क. 41.6
D. 50.0

बरोबर उत्तरC

तयारी कशी करावी. तुम्ही खालील संसाधनांसह सुरुवात करू शकता:

• मॅथकॅड संगणक गणित प्रणाली मॅन्युअलसमस्या सोडवण्यासाठी सोर्स कोडसह स्वतंत्र काम करण्यासाठी हे उपयुक्त ठरू शकते.
• संभाव्य मॉडेल्सची रचना आणि अर्थ लावण्याची मूलतत्त्वेहे महत्त्वपूर्ण काम संभाव्य मॉडेल्सना σ-बीजगणित सारख्या गणितीय रचनाची आवश्यकता का आहे हे स्पष्ट करते.
• "संभाव्यता सिद्धांत आणि गणितीय सांख्यिकी"यादृच्छिक घटनांच्या संभाव्यतेच्या गणनेची मूलतत्त्वे सादर करणारे एक साधे आणि उपयुक्त पुस्तक.

अभ्यासाच्या विविध क्षेत्रांसाठी उपयोजित सांख्यिकीवरील काही अधिक सुलभ पुस्तके येथे आहेत. त्यांचे लेखक बिंदू आणि मध्यांतर अंदाज समस्या सोडवण्यामागील तर्क सोप्या पण खात्रीशीरपणे स्पष्ट करतात:

संदर्भ

• खान जी. "अभियांत्रिकी समस्यांमधील सांख्यिकीय मॉडेल्स"
• ऑर्लोव्ह ए. आय. "संभाव्यता आणि उपयोजित सांख्यिकी. मूलभूत तथ्ये"
• लेविन, "मायक्रोसॉफ्ट एक्सेल वापरणाऱ्या व्यवस्थापकांसाठी आकडेवारी"
• फिशर आर. ए. "संशोधकांसाठी सांख्यिकीय पद्धती"
• कोबझार ए. आय. उपयोजित गणितीय सांख्यिकी
• ट्रुखाचेवा एन.व्ही. "वैद्यकीय सांख्यिकी"
• सांख्यिकीय गणनेसाठी GOST

तुम्हाला थीमॅटिक अभ्यासक्रमांमध्ये देखील माहिती मिळू शकते. मंजूर यादीतून ऑलिंपियाड वेबसाइटवर.

रोबोटिक्स

रोबोटिक्समध्ये अल्गोरिदम, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि मेकॅनिक्स यासारख्या विषयांचा समावेश आहे. हा कार्यक्रम सध्या सॉफ्टवेअर अभियांत्रिकी, उपयोजित यांत्रिकी, उपयोजित गणित आणि संगणक विज्ञान किंवा इलेक्ट्रॉनिक अभियांत्रिकीमध्ये पदव्युत्तर किंवा डॉक्टरेट कार्यक्रमांचा अभ्यास करणाऱ्या किंवा प्रवेश घेण्याची तयारी करणाऱ्यांसाठी शिफारसित आहे. जे विद्यार्थी त्यांची प्रतिभा प्रदर्शित करतात ते या कार्यक्रमांमध्ये मोफत नोंदणी करू शकतात.रोबोटिक्स»,«डिजिटल नियंत्रण प्रणाली"आणि"डिजिटल उत्पादन प्रणाली आणि तंत्रज्ञान» आमचे विद्यापीठ.

कोणती कामे असतील? पदव्युत्तर आणि पदवीधर विद्यार्थी वेगवेगळ्या समस्या सोडवतात. तथापि, सर्व कार्ये नियंत्रण सिद्धांत, माहिती प्रक्रिया आणि रोबोट मॉडेलिंगमधील व्यापक ज्ञानाची चाचणी घेतात. उदाहरणार्थ, सहभागींना सिस्टमची स्थिरता किंवा नियंत्रणक्षमता तपासण्यास, रचना निवडण्यास किंवा नियंत्रक गुणांकांची गणना करण्यास सांगितले जाईल.

"आपल्याला मोबाईल किंवा मॅनिपुलेटिव्ह रोबोटसाठी डायरेक्ट किंवा इनव्हर्स किनेमॅटिक्सची समस्या सोडवावी लागेल, सिस्टमच्या जेकोबियनसोबत काम करावे लागेल आणि दिलेल्या बाह्य भारासाठी सांध्यामध्ये संतुलन साधण्याचे क्षण शोधावे लागतील," असे उपसंचालक सर्गेई अलेक्सेविच कोल्युबिन म्हणतात. संगणक तंत्रज्ञान आणि व्यवस्थापन विद्याशाखा ITMO मध्ये. "प्रोग्रामिंगमध्ये आव्हाने असतील - तुम्हाला रोबोट सिम्युलेशन किंवा ट्रॅजेक्टरी प्लॅनिंगसाठी पायथॉन किंवा C++ मध्ये एक छोटा प्रोग्राम लिहावा लागेल."

अंतिम फेरीत, विद्यार्थ्यांना भागीदार कंपन्यांनी नियुक्त केलेली कामे करण्यासाठी रोबोट प्रोग्राम करावा लागतो: रशियन रेल्वे, डायकोंट, कुका आणि इतर. प्रकल्पांमध्ये जमीन आणि हवेसाठी मानवरहित हवाई वाहने (यूएव्ही), तसेच पर्यावरणाशी प्रत्यक्ष संपर्कात काम करणारे सहयोगी रोबोट यांचा समावेश आहे. स्पर्धेचे स्वरूप आठवण करून देणारे आहे डारपा रोबोटिक्स चॅलेंजविद्यार्थी प्रथम सिम्युलेटरवर काम करतात आणि नंतर खऱ्या हार्डवेअरवर.

पुढे, रोबोटिक्स प्रोग्राममधील विद्यार्थ्यांना येऊ शकणाऱ्या अनेक संभाव्य समस्या पाहूया. मास्टर प्रोग्रामसाठी अर्ज करणाऱ्यांसाठी येथे काही उदाहरणे आहेत:

उदाहरण कार्य #1: एक ऑटोमोटिव्ह किनेमॅटिक्स रोबोट v = 0,3 m/s या रेषीय वेगाने फिरतो. स्टीअरिंग व्हील w = 0,2 rad च्या कोनात फिरवले जाते. जर रोबोटच्या चाकांची त्रिज्या r = 0,02 m असेल आणि रोबोटची लांबी आणि ट्रॅक अनुक्रमे L = 0,3 m आणि d = 0,2 m असेल, तर प्रत्येक मागील चाकांचा, w1 आणि w2 चा कोनीय वेग, rad/s मध्ये व्यक्त केला जातो, तो किती आहे?

कृपया तुमचे उत्तर दोन संख्यांच्या स्वरूपात लिहा, ज्याला एका जागेने वेगळे केले आहे, दुसऱ्या दशांश स्थानापर्यंत अचूक, चिन्ह लक्षात घेऊन.

उदाहरण कार्य #2: जर सिस्टमच्या स्ट्रक्चरल आकृतीनुसार विश्लेषण केले गेले तर संदर्भ सिग्नलच्या सापेक्ष बंद सिस्टममध्ये अ‍ॅस्टॅटिझमचे लक्षण काय असू शकते?

ओपन सर्किटमध्ये एपेरिओडिक लिंक्सची उपस्थिती;
ओपन सर्किटमध्ये आदर्श इंटिग्रेटिंग लिंक्सची उपस्थिती;
ओपन सर्किटमध्ये दोलनशील आणि रूढीवादी दुव्यांची उपस्थिती.

पदवीधर शाळा किंवा निवासस्थानासाठी अर्ज करणाऱ्यांसाठी येथे समस्या आहेत:

उदाहरण कार्य #1: आकृतीमध्ये ७ रोटरी जॉइंट्स असलेला एक अनावश्यक किनेमॅटिक्स रोबोट मॅनिपुलेटर दाखवला आहे. आकृतीमध्ये रोबोट बेस कोऑर्डिनेट सिस्टम {s} दाखवला आहे ज्याचा y-अक्ष वेक्टर पृष्ठाच्या समतलाला लंब आहे, कोऑर्डिनेट सिस्टम {b} फ्लॅंजशी जोडलेली आहे आणि {s} सह समरेखीय आहे. रोबोट अशा कॉन्फिगरेशनमध्ये दाखवला आहे ज्यामध्ये सर्व लिंक्सचे कोनीय कोऑर्डिनेट मूल्ये 0 च्या समान आहेत. सात किनेमॅटिक जोड्यांसाठी स्क्रू अक्ष आकृतीमध्ये दाखवले आहेत (घड्याळाच्या उलट दिशेने सकारात्मक). सांधे २, ४ आणि ६ चे अक्ष सहदिशात्मक आहेत, सांधे १, ३, ५ आणि ७ चे अक्ष सुरुवातीच्या बेस कोऑर्डिनेट सिस्टमच्या अक्षांसारखे आहेत. लिंक्सचे परिमाण L1 = 0,34 मीटर, L2 = 0,4 मीटर, L3 = 0,4 मीटर आणि L4 = 0,15 मीटर आहेत.

उदाहरण कार्य #2: मोबाईल रोबोट्ससाठी कण फिल्टर-आधारित एकाचवेळी स्थानिकीकरण आणि मॅपिंग (SLAM) अल्गोरिथमची स्थिरता सुधारण्यासाठी, विकासकांनी रिसॅम्पलिंग व्हील अल्गोरिथम वापरण्याचा निर्णय घेतला. अल्गोरिथमच्या अंमलबजावणीच्या एका विशिष्ट टप्प्यावर, w(1) = 0,5, w(2) = 1,2, w(3) = 1,5, w(4) = 1,0, आणि w(5) = 0,8 वजन असलेल्या 5 "कणांचा" नमुना मेमरीमध्ये राहिला. रिसॅम्पलिंग यंत्रणा सुरू करणाऱ्या या पुनरावृत्तीवर प्रभावी नमुना आकारासाठी किमान थ्रेशोल्ड किती आहे? तुमचे उत्तर एका दशांश स्थानाच्या अचूकतेसह दशांश अपूर्णांक म्हणून लिहा.

तयारी कशी करावी. चेकलिस्ट वापरून तुम्ही तुमचे ज्ञान आणि संभाव्यतेचे मूल्यांकन करू शकता. रोबोटिक्स ट्रॅकमधील सहभागींनी हे करणे आवश्यक आहे:

• रोबोट मॉडेलिंगची तत्त्वे, आधुनिक सेन्सर्सची वैशिष्ट्ये आणि संवेदी माहिती मिळविण्याच्या पद्धती जाणून घ्या.
• मार्ग नियोजन आणि स्वयंचलित नियंत्रण तसेच संवेदी माहिती प्रक्रिया करण्यासाठी पद्धती आणि अल्गोरिदम जाणून घ्या आणि सरावात लागू करण्यास सक्षम व्हा.
• स्ट्रक्चर्ड आणि ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंगमध्ये कौशल्य असणे. रोबोटिक सिस्टीमसाठी डेव्हलपमेंट वातावरणात काम करण्यास सक्षम असणे.
• आधुनिक रोबोट्सच्या संगणकीय घटक, अ‍ॅक्च्युएटर आणि सेन्सर्सची तत्त्वे, प्रमुख वैशिष्ट्ये आणि ऑपरेशनल वैशिष्ट्ये समजून घ्या. नियोजन आणि प्रयोग आयोजित करण्यात कौशल्ये असणे.

कोणत्याही क्षेत्राला "खेचण्यासाठी", तुम्ही लक्ष देऊ शकता अधिकृत वेबसाइटवरून वेबिनारमागील ऑलिंपियाडमधील काही समस्यांवर तिथे चर्चा केली आहे. तिथे विशेष साहित्य देखील आहे, जसे की:

• कोल्युबिन एस. ए. "रोबोटिक सिस्टीमची गतिशीलता"
• बोरिसोव्ह ओ. आय., ग्रोमोव्ह व्ही. एस., पायर्किन ए. ए. "रोबोटिक अनुप्रयोग नियंत्रित करण्याच्या पद्धती"
• मिरोश्निक I. V. "स्वयंचलित नियंत्रणाचा सिद्धांत. रेषीय प्रणाली"
• ब्रुनो सिसिलियानो "रोबोटिक्स: मॉडेलिंग, नियोजन आणि नियंत्रण"

अधिक पुस्तके

• मिरोश्निक I. V. "स्वयंचलित नियंत्रणाचा सिद्धांत. नॉनलाइनर आणि इष्टतम प्रणाली"
• युरेविच ई.आय. "रोबोटिक्सची मूलभूत तत्त्वे"
• एटिएन डोम्ब्रे "रोबोट मॅनिपुलेटर्सचे मॉडेलिंग, कामगिरी विश्लेषण आणि नियंत्रण"
• मार्क स्पॉन्ग, सेथ हचिन्सन "रोबोट मॉडेलिंग आणि नियंत्रण"
• ब्रुनो सिसिलियानो "स्प्रिंगर हँडबुक ऑफ रोबोटिक्स"
• सेबास्टियन थ्रुन, वुल्फ्राम बर्गार्ड, डायटर फॉक्स "प्रॉबॅबिलिस्टिक रोबोटिक्स"

आणि ओपेनेडू, कोर्सेरा आणि एडएक्स वरील ऑनलाइन अभ्यासक्रम

• मेकाट्रॉनिक आणि रोबोटिक प्रणालींचे नियंत्रण
• रेषीय स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली
• मेकॅट्रॉनिक्स आणि रोबोटिक्सची मूलभूत तत्त्वे
• नेव्हिगेशनल मापन माहितीवर प्रक्रिया करण्याच्या पद्धती
• प्रोग्रामिंग अल्गोरिदम आणि डेटा स्ट्रक्चर्स
• स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीचे घटक
• स्वयंचलित नियंत्रण सिद्धांत. नॉनलाइनर ऑटोमॅटिक कंट्रोल सिस्टम्स
• प्रक्रिया आणि प्रणालींचे मॉडेलिंग. नॉनलाइनर डायनॅमिक सिस्टम्स
• रोबोटिक्स फाउंडेशन्स I - रोबोट मॉडेलिंग
• रोबोटिक्स
• रोबोटिक्स: गतिमानता आणि नियंत्रण
• रोबोटिक्स: समज
• मोबाईल रोबोट्सचे नियंत्रण
• रोबोटिक्स: गतिशास्त्र आणि गणितीय पाया
• स्वायत्त मोबाइल रोबोट्स

ऑलिंपियाडबद्दल अतिरिक्त माहिती:

• ऑलिम्पियाड "मी एक व्यावसायिक आहे": अधिकृत वेबसाइट
• नियामक कागदपत्रे

स्त्रोत: www.habr.com