Научить нейросеть отвечать на тысячу вопросов, исследовать супербактерии, определить хронотип человека по тесту ДНК и различить ложь по речевым маркерам — этим и многим другим занимались московские школьники, участники проекта «В центре науки». На базе столичных вузов и ведущих научно-исследовательских кластеров старшеклассники под руководством экспертов реализовывали идеи в области биологии, экологии, химии, физики и лингвистики, проводили эксперименты, а затем представляли их результаты на конференциях.
Рассказываем, как проект помогает ученикам сделать первые шаги в науке, почувствовать себя настоящими исследователями и определиться с будущей профессией.
Проект «В центре науки» открылся в прошлом году. Его участниками стали более 15 тысяч человек: свыше 10 тысяч старшеклассников, а также педагоги и молодые ученые. Проект, объединивший усилия школ, вузов и научных центров, предоставил московским ученикам возможность заниматься исследовательской деятельностью на базе современных лабораторий и полигонов, консультироваться с лучшими наставниками, разрабатывать собственные проекты и защищать их перед экспертным сообществом.
В течение нескольких месяцев школьники посещали профильные кружки, фестивали, лектории, мастер-классы и научно-экспериментальные курсы. Они осваивали передовые исследовательские методы, такие как микроскопия, электрофорез, 3D-печать, сбор и анализ данных, моделирование физических и биологических процессов. Юные химики изучали скорость коррозии металлов и готовили защищающий раствор, физики создавали бионические протезы на 3D-принтере, биологи проводили секвенирование ДНК, а экологи разрабатывали идеи по сохранению окружающей среды. Для преподавателей организовали профессиональные хакатоны, а для начинающих исследователей — встречи клуба молодых ученых.
Свои проекты школьники представили на внутренних конференциях и городских мероприятиях. А столичные ученые рассказали о передовых открытиях в Московском дворце пионеров, где прошли три больших лектория, масштабный фестиваль естественных наук и Фестиваль московской науки в феврале.
Как слова выдают обман
Одиннадцатиклассница Александра Гатилова из школы № 1238 участвовала в научно-экспериментальных курсах по лингвистике. Она провела исследование, посвященное определению маркеров лжи в устной речи. Вместе с командой школьница смоделировала ситуацию, опросила десятки респондентов, проанализировала данные и представила результаты в виде диаграмм.
«Курсы по лингвистике проходили на базе Высшей школы экономики. В течение двух месяцев мы изучали теорию и проводили исследования. У каждой группы была своя тема, наша занималась проектом по выявлению маркеров лжи в устной монологической речи. Целью было выяснить, можно ли по каким-то определенным словам понять, когда человек говорит неправду. Для этого одну часть респондентов попросили представить, что они опоздали на встречу с другом, потому что автобус не приехал вовремя. А другую часть — соврать, что причина опоздания — задержавшийся автобус. Далее мы расшифровали монологи через специальное приложение и загрузили результаты в таблицу, выделив совпадения», — рассказывает Александра Гатилова.
Александра Гатилова. Пресс-служба Департамента образования и науки города Москвы
Работая над проектом, школьники выяснили такие закономерности: правдивые респонденты чаще употребляли вежливые обороты и слова в смягченном негативном значении, чем те, кто лгал. Например, об автобусе говорили, что он задержался, а не опоздал.
«Нам удалось обнаружить маркеры лжи у 70 процентов респондентов. Результаты исследований, оформленные в графиках и таблицах, мы презентовали на научной конференции. Эту разработку можно использовать в криминалистике, обучении психологов, для анализа текстов с помощью искусственного интеллекта в разных телеграм-каналах. Мы планируем продолжить работу над проектом и в следующем учебном году», — говорит школьница.
Александра Гатилова также делает успехи в изучении английского и китайского языков. В будущем девушка хочет стать лингвистом и преподавателем.
На вопросы ответит нейросеть
Участник конференции «Инженеры будущего» и победитель Московской предпрофессиональной олимпиады по физике Лев Леженев из школы № 1434 — автор проекта на основе искусственного интеллекта для крупной торговой сети. Вместе с командой десятиклассник создал сайт, который оптимизирует работу службы поддержки сотрудников ретейла.
«Вместе с другими участниками проекта, посвященного искусственному интеллекту, в течение недели я разрабатывал программу, которая будет отвечать на вопросы. После теоретического курса, проведенного студентами ведущих московских вузов, мы создали интернет-сервис и встроили в него нейросеть с базой готовых ответов. В формате текстовых сообщений сотрудники компании могли узнать, сколько раз в месяц начисляется зарплата, как получить пособие по беременности и другую важную информацию. Всего в базу внесли ответы примерно на тысячу вопросов», — рассказывает Лев Леженев.
Лев Леженев. Пресс-служба Департамента образования и науки города Москвы
Перед тем как представить готовый проект на конференции, школьники сделали необходимые экономические расчеты. За разработку ребята получили от компании-заказчика награду.
«Теоретически такую модель можно внедрить на любом предприятии. В дальнейшем мы хотим продолжить работу над проектом и создать сервер, который позволит вводить самые разные данные. Я считаю программу “В центре науки” очень полезной: она дает возможность расширить и углубить школьные знания, применяя их на практике. В будущем я хочу стать программистом, и этот опыт очень важен для меня», — делится старшеклассник.
Сова или жаворонок
Школьники работали в современных лабораториях, собирали и анализировали данные, моделировали физические и биологические процессы. Девятиклассница Анастасия Левченко из школы № 947 участвовала в научно-экспериментальных курсах по химии и биотехнологиям. Она исследовала, как строение ДНК связано с биологической предрасположенностью человека к тому или иному хронотипу (режиму сна и бодрствования).
«Двухмесячные курсы проходили на базе Сколковского института науки и технологий. Участниками эксперимента стали школьники из нашего и соседних потоков и преподаватели. После того как они ответили на вопросы о режиме дня, мы брали у них соскоб буккального эпителия — клеток с внутренней стороны щеки. Затем с помощью амплификатора (прибора для проведения полимеразной цепной реакции), выделяли из этих клеток ДНК. Нуклеотидные цепи рассматривали под ультрафиолетом и сравнивали результаты со сведениями из анкет. Тонкая полоска пары нуклеотидов соответствует хронотипу жаворонка, толстая — совы, а две полоски говорят о том, что их обладатель относится к смешанному хронотипу голубя. Результаты на 95 процентов совпали с ответами участников исследования. Такие тесты помогут людям планировать свой режим с учетом биологических особенностей», — объясняет Анастасия Левченко.
Анастасия Левченко. Пресс-служба Департамента образования и науки города Москвы
Еще школьница проводила экстракцию эфирных масел и гидролатов (водных растворов) из кожуры мандарина, мяты и засушенных лепестков роз, определяла содержание хлорофилла и других пигментов в разных частях растений. Ранее она стала призером муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по экологии.
«В новом учебном году я планирую снова участвовать в проекте “В центре науки”, заниматься уже другими исследованиями. Это очень хорошая база для школьников, есть возможность работать с передовым лабораторным оборудованием под руководством специалистов, реализовывать свои идеи», — считает Анастасия Левченко, которая с детства мечтает связать свою жизнь с медициной и стать врачом-хирургом.
Исследовать супербактерии
Как развиваются бактерии в кефире и насколько они устойчивы к современным антибиотикам, изучал девятиклассник Артем Реутский из школы № 1558, победитель Московской олимпиады школьников по биологии и английскому языку.
«На научно-экспериментальных курсах по биотехнологиям мы исследовали супербактерии. Так называются микроорганизмы, выработавшие в процессе развития устойчивость к антибиотикам. Сначала мы собрали теоретическую информацию, потом посеяли культуры для выращивания бактерий. Исследование проводилось на образцах кефира разных производителей — в каждый мы добавили бактерии и пропитанный антибиотиками бумажный диск, а затем погрузили пробы в термостат. Через неделю в некоторых образцах кефира выросли колонии супербактерий, устойчивых к препаратам», — рассказывает Артем Реутский.
Артем Реутский. Пресс-служба Департамента образования и науки города Москвы
Проект школьников подтвердил научную гипотезу о том, что в кисломолочных продуктах могут развиваться устойчивые к антибиотикам бактерии, поэтому пищевым технологам нужно уделять производству особое внимание. Результаты исследований ребята презентовали в виде диаграмм на внутренней научной конференции.
«Это были мои первые серьезные исследования. Здорово, что есть возможность поработать в хорошо оснащенной лаборатории, набраться практического опыта. Сейчас я хочу попасть в летний лагерь проекта “В центре науки”, а в будущем — стать вирусологом и создать вакцину от вируса иммунодефицита человека», — делится школьник.
В новом учебном году проект продолжит расширяться: увеличится количество курсов и кружков, появятся новые направления, будет развиваться формат наставничества. Сейчас открыта регистрация на летнюю выездную научную школу, а впереди школьников ждут профессиональные конкурсы, хакатоны и фестивали. Узнать подробности и зарегистрироваться можно на сайте.
Источник: М24