Wat je moet weten over de Olympiade “Ik ben een Professional”: we praten over de gebieden “Big Data” en “Robotica”

«Ik ben professioneel"is een competitie voor bachelors en masters in de geesteswetenschappen en technische specialismen. Het wordt georganiseerd door grote Russische IT-bedrijven en de sterkste universiteiten van het land, waaronder de ITMO Universiteit. Vandaag hebben we het over de doelstellingen van de Olympiade en de twee gebieden waar onze universiteit toezicht op houdt - "Big Data" en "Robotica" (over de rest - in onze volgende habraonderwerpen).

Wat je moet weten over de Olympiade “Ik ben een Professional”: we praten over de gebieden “Big Data” en “Robotica”
uitzicht: Victor Aznabajev /unsplash.com

Een paar woorden over de Olympische Spelen

Doel. Beoordeel de kennis van studenten en laat ze kennismaken met de eisen van werkgevers. Studenten ontwikkelen zich op het door hen gekozen wetenschappelijke vakgebied en werken in internationale bedrijven. De werkgever profiteert er ook van: hij hoeft opgeleide specialisten niet opnieuw te registreren en nieuw aangenomen werknemers niet te begroeten met de zin: "Vergeet alles wat je op de universiteit hebt geleerd."

Waarom meedoen? Winnaars krijg de kans zonder examens naar Russische universiteiten gaan. Je kunt stage lopen bij Yandex, Sberbank, IBS, Mail.ru en andere grote bedrijven. Vorig jaar aanbiedingen van Russische bedrijven получили ruim vierhonderd beste deelnemers. Ook studenten die zich hebben bewezen kunnen langskomen winterscholen.

Wie doet mee? Studenten van alle specialiteiten: techniek, geesteswetenschappen en natuurwetenschappen. Naast afgestudeerden, afgestudeerde studenten, ingezetenen en studenten van buitenlandse universiteiten.

Evenement formaat. Inschrijven kan tot 18 november. De online kwalificatiefase vindt plaats van 22 november tot en met 8 december, maar je kunt deze overslaan als je ten minste twee met succes voltooit online cursussen uit de lijst. De winnaars van de kwalificatieronde gaan door naar intramurale competities op grote universiteiten in het hele land, die plaatsvinden in januari en maart. De uitslag van de “Ik ben een Professional” Olympiade wordt in april gepubliceerd op de projectwebsite.

Dit jaar omvat de Olympiade 68 gebieden. Specialisten van ITMO University begeleiden er vijf: ‘Fotonica’, ‘Informatie en cyberbeveiliging’, ‘Programmering en informatietechnologieën’, ​​maar ook ‘Big Data’ en ‘Robotica’. Over de laatste twee vertellen we je meer.

Grote gegevens

Dit gebied omvat alle technologieën van de Big Data-levenscyclus, inclusief het verzamelen, opslaan, verwerken, modelleren en interpreteren ervan. De winnaars kunnen zonder examens deelnemen aan het masterprogramma van ITMO University voor de programma's: "Applied Mathematics and Informatics", "Digital Health", "Big Data Financial Technologies" en verscheidene anderen.

Deelnemers krijgen ook de mogelijkheid om stage te lopen in de specialismen datawetenschapper en data-ingenieur bij partnerbedrijven. Dit zijn het National Center for Cognitive Research, Mail.ru, Gazpromneft STC, Rosneft, Sberbank en ER-Telecom.

“De afgelopen jaren is het vakgebied Big Data steeds populairder geworden. Technologieën voor het verzamelen en opslaan van primaire gegevens ontwikkelen zich, er ontstaan ​​nieuwe digitale mechanismen (op het gebied van IoT en sociale netwerken) voor het vastleggen van voorheen niet-waarneembare processen”, zegt Alexander Valerievich Bukhanovsky, directeur Megafaculteit Translationele Informatietechnologieën ITMO-universiteit. “Tegelijkertijd wordt er niet alleen aandacht besteed aan het organiseren van het proces van het opslaan en gebruiken van data, maar ook aan het rechtvaardigen van conclusies en beslissingen, en aan het creëren van voorspellende modellen.”

Wat zullen de taken zijn? Het team bereidt ze voor Megafaculteit Translationele Informatietechnologieën ITMO-universiteit. Ze houden er rekening mee dat een Big Data-specialist basiskennis moet hebben op het gebied van kansrekening en wiskundige statistiek, evenals machine learning. Heb inzicht in de logica en methodologie van moderne kunstmatige intelligentiesystemen en spreek R, Java, Scala, Python (of andere tools voor het oplossen van praktische problemen).

Hieronder geven we een voorbeeld van een probleem uit één van de etappes van de Olympiade.

Voorbeeldtaak: Er zijn 50 servers in het cluster, met elk 12 beschikbare kernen. Hulpbronnen tussen mappers en reducers worden dynamisch herverdeeld (er is geen strikte verdeling van hulpbronnen). Schrijf hoeveel minuten een MapReduce-taak waarvoor 1000 mappers nodig zijn, op zo'n cluster zal draaien. In dit geval bedraagt ​​de bedrijfstijd van één mapper 20 minuten. Als u slechts 1 reducer in de taak laat staan, worden alle gegevens binnen 1000 minuten verwerkt. Het antwoord wordt tot op één decimaal nauwkeurig geaccepteerd.

Een 44.6
B. 43.2
C. 41.6
D. 50.0

Goed antwoordC

Hoe voor te bereiden. U kunt beginnen met de volgende bronnen:

Nog een aantal beschikbare boeken over toegepaste statistiek voor verschillende vakgebieden. Hun auteurs leggen eenvoudig maar effectief de logica uit van het oplossen van punt- en intervalschattingsproblemen:

Referenties

Informatie is ook te vinden in thematische cursussen uit de goedgekeurde lijst op de Olympische website.

Robotica

Robotica combineert disciplines als algoritmen, elektronica en mechanica. Deze richting is de moeite waard om te kiezen voor degenen die al studeren of zich voorbereiden op master- en postdoctorale programma's in software engineering, toegepaste mechanica, toegepaste wiskunde en informatica of elektronische engineering. Bewezen studenten kunnen zich gratis inschrijven voor opleidingen"Robotica","Digitale controlesystemen"En"Digitale productiesystemen en technologieën"van onze universiteit.

Wat zullen de taken zijn? Master- en bachelorstudenten lossen verschillende taken op. Bij alle taken wordt echter de complexe kennis van regeltheorie, informatieverwerking en robotmodellering getest. Deelnemers wordt bijvoorbeeld gevraagd de stabiliteit of bestuurbaarheid van een systeem te controleren, een structuur te kiezen of toezichthoudercoëfficiënten te berekenen.

“We zullen een direct of omgekeerd kinematisch probleem moeten oplossen voor een mobiele of manipulatieve robot, moeten werken met de Jacobiaan van het systeem en moeten zoeken naar evenwichtsmomenten in gewrichten onder een gegeven externe belasting”, zegt Sergey Alekseevich Kolyubin, adjunct-directeur Megafaculteit Computertechnologieën en Management bij ITMO. “Er zullen programmeertaken zijn – je moet een klein programma schrijven voor het modelleren van een robot of het plannen van trajecten in Python of C++.”

In de finale moeten de studenten de robot programmeren om taken uit te voeren van partnerbedrijven: Russian Railways, Diakont, KUKA, enz. De projecten hebben betrekking op drones voor land en lucht, maar ook op collaboratieve robots die werken in omstandigheden van fysiek contact met de omgeving. Het wedstrijdformaat lijkt op DARPA Robotics-uitdaging. Studenten werken eerst aan een simulator en daarna aan echte hardware.

Wat je moet weten over de Olympiade “Ik ben een Professional”: we praten over de gebieden “Big Data” en “Robotica”

Vervolgens zullen we verschillende opties voor taken op het gebied van robotica bekijken die studenten tegen kunnen komen. Hier zijn voorbeelden voor aanvragers van masterprogramma's:

Voorbeeldtaak #1: De autokinematicarobot beweegt met een lineaire snelheid v=0,3 m/s. Het stuur wordt gedraaid onder een hoek w=0,2 rad. Als de straal van de wielen van de robot gelijk is aan r=0,02 m, en de lengte en baan van de robot gelijk zijn aan respectievelijk L=0,3 m en d=0,2 m, wat zullen dan de hoeksnelheden van elk van de achterwielen zijn? w1 en w2, uitgedrukt in rad/s ?

Wat je moet weten over de Olympiade “Ik ben een Professional”: we praten over de gebieden “Big Data” en “Robotica”
Voer uw antwoord in in de vorm van twee cijfers, gescheiden door een spatie, nauwkeurig tot op de tweede decimaal, rekening houdend met het teken.

Voorbeeldtaak #2: Wat kan een teken zijn van astatisme in een gesloten systeem ten opzichte van de referentie-invloed, als de analyse wordt uitgevoerd volgens het structurele diagram van het systeem?

de aanwezigheid van aperiodieke links in een open circuit;
de aanwezigheid van ideale integrerende links in een open lus;
de aanwezigheid van oscillerende en conservatieve verbindingen in een open circuit.

Hier zijn de problemen voor degenen die naar de graduate school of residentie gaan:

Voorbeeldtaak #1: De figuur toont een robotmanipulator met redundante kinematica met 7 roterende gewrichten. De figuur toont het robotbasiscoördinatensysteem {s} met de y-asvector loodrecht op het paginavlak, het coördinatensysteem {b} verbonden met de flens en collineair met {s}. De robot is afgebeeld in een configuratie waarin de hoekcoördinaten van alle schakels gelijk zijn aan 0. De spiraalvormige assen voor zeven kinematische paren worden weergegeven in de figuur (positief tegen de klok in). De assen van de verbindingen 2, 4 en 6 zijn mede gericht, de assen van de verbindingen 1, 3, 5 en 7 zijn identiek aan de assen van het initiële coördinatensysteem van de basis. Verbindingsmaten L1 = 0,34 m, L2 = 0,4 m, L3 = 0,4 m en L4 = 0,15 m.

Wat je moet weten over de Olympiade “Ik ben een Professional”: we praten over de gebieden “Big Data” en “Robotica”
Voorbeeldtaak #2: Voor een stabielere werking van het SLAM-algoritme (simultaneous localization and mapping) voor mobiele robots op basis van deeltjesfilters, besloten de ontwikkelaars het resampling wheel resampling-algoritme te gebruiken. Op een bepaald punt in de werking van het algoritme bleef een monster van 5 ‘deeltjes’ met de gewichten w(1) = 0,5, w(2) = 1,2, w(3) = 1,5, w(4) = 1,0 in het geheugen achter. en w(5) = 0,8. Bij welke minimale drempelwaarde van de effectieve steekproefomvang bij een bepaalde iteratie zal het herbemonsteringsmechanisme worden gelanceerd. Schrijf uw antwoord in decimaal formaat, nauwkeurig tot op één decimaal nauwkeurig.

Hoe voor te bereiden. Met behulp van een checklist kunt u uw kennis en vooruitzichten evalueren. Deelnemers aan de major Robotica moeten:

  • Ken de principes van robotmodellering, de kenmerken van moderne sensoren en methoden voor het verkrijgen van sensorische informatie.
  • Methoden en algoritmen voor trajectplanning en automatische besturing kennen en in de praktijk kunnen toepassen, evenals het verwerken van sensorische informatie.
  • Vaardigheden hebben in gestructureerd en objectgeoriënteerd programmeren. Kunnen werken in ontwikkelomgevingen voor robotsystemen.
  • Ken de principes, belangrijkste kenmerken en bedieningskenmerken van het computergedeelte, aandrijvingen en sensoren van moderne robots. Beschikken over de vaardigheden om experimenten te plannen en op te zetten.

Om een ​​​​van de gebieden "aanscherpen" te maken, kunt u op letten webinars van de officiële website. Daar worden enkele problemen uit eerdere Olympiades besproken. Er is ook gespecialiseerde literatuur, bijvoorbeeld:

Meer boeken

En online cursussen over Openedu, Coursera en Edx

Aanvullende informatie over de Olympiade:

Bron: www.habr.com

Voeg een reactie