Они из будущего: что такое Олимпиада НТИ, как стать ее участником и победить

«Инженеры — настоящие рок-звезды ХХI века. Одной из таких звезд был когда-то Леонардо да Винчи, и это был настоящий инженер, так как он обладал максимально универсальными навыками, причем во всех областях. Любая проблема, которую он видел, поддавалась ему, так как он пытался найти правильный способ ее решения, а если готового решения не находилось, он рождал свое», — именно так обратился к участникам Олимпиады НТИ Григорий Бакунов, директор по развитию технологии компании «Яндекс». По его мнению, если ХХ век был веком ученых, которые максимально погружались в конкретную проблему, то будущее — это эпоха людей с инженерным, а значит, универсальным мышлением. Таким образом, можно сказать, что в конце февраля 2018 года в образовательном центре «Сириус» собрались 360 будущих инженерных «рок-звезд» — финалисты девяти профилей Олимпиады НТИ (всего же финалистов в этом году 578, а профилей — 17, их финалы будут проходить в ближайшее время в разных городах).

Девиз Олимпиады Национальной технологической инициативы (НТИ) — «Мы из будущего». А главное ее отличие от всех остальных именно в том, что победа требует от участников универсальных знаний и разных навыков, включая работу руками: умение паять или проводить лабораторные исследования. Задания каждого профиля предполагают межпредметный подход: скажем, для того, чтобы успешно выступить на профиле «Системы связи и дистанционного зондирования Земли (космические системы)» нужно не только хорошо знать информатику и физику, но и суметь собрать действующую модель микроспутника. Это устройство должно уметь ориентироваться по магнитным, солнечным и звездным датчикам и передавать большие объемы информации на станцию на Земле.

Вот почему, едва ли не половина успеха на Олимпиаде НТИ — правильный подбор и слаженная работа команды. Это командная олимпиада, и это отличает НТИ от других соревнований. Причем чаще всего команды формируют сами ребята, собирая единомышленников, например, среди одноклассников или коллег по кружкам, кванториумам, технопаркам и так далее. А бывает, что команда собирается в интернете, из разных городов. В этом году всех удивили ребята, ставшие победителями в профиле «Создание систем протезирования (нейротехнологии)», где надо было создать систему управления бионическим протезом кисти. Лучшими среди девятиклассников оказалась команда НБК, состоявшая из семиклассника Даниила Новоселова и восьмиклассницы Ольги Бережной, которые познакомились в интернете и впервые встретились непосредственно на финале.

Для того чтобы попасть на финал Олимпиады НТИ, сначала нужно пройти индивидуальный отборочный тур. В этом году (а это третья по счету олимпиада, первая проходила в 2016 году в «Орленке») было подано больше 20 000 заявок от школьников с 7 по 11 класс. Второй этап — командный, но тоже проходит онлайн. Участникам дается задача, решение которой они ищут сообща. Например, команда для профиля «Интеллектуальные энергетические системы», где нужно предложить самое экономически выгодное решение по энергоснабжению города, выиграть тендер и запрограммировать интеллектуальную энергосистему, должна состоять из математика, программиста, экономиста и физика. Иначе не справиться.

На профиле «Большие данные и машинное обучение», кроме человека, владеющего математикой и программированием, нужен кто-то, способный разобраться в медицинских проблемах. Здесь команды работали над решением настоящей задачи, заданной НИИ нейрохирургии им. Бурденко. Были собраны данные 1000 пациентов и 5000 анализов, на основе которых нужно наиболее близко к реальности предсказать две характеристики: вероятность факта ремиссии и среднюю продолжительность жизни пациента. Если раньше точность такого прогноза была не более 40%, то уже к третьему дню олимпиады команда-лидер добилась показателя в 70%. Вообще задания этого профиля традиционно самые что ни на есть реальные: в 2016 году олимпиадники работали по заданию «Одноклассников» — пытались просчитать увлечения пользователей по информации, указанной в их профиле. А в прошлом году решали с помощью Big Data очень гуманитарную и даже романтическую задачу: анализировали дневники поэтов Серебряного века и пытались дать их портрет. Как говорит Александр Повалко, генеральный директор РВК (организатора соревнований), именно такие задания как нельзя лучше передают идею олимпиады, где для успешного решения нужны междисциплинарные знания и умение работать в команде.

Всего же образовательный центр «Сириус» был разделен на девять полигонов — так называются площадки, где участники работают над поставленными задачами. А разработкой заданий для профилей занимаются ведущие вузы, крупные компании, корпорации и стартапы. Среди организаторов соревнований — Московский Политех, СПбПУ, ТПУ, Университет «Иннополис», МФТИ, НИЯУ «МИФИ», МАИ, Университет ИТМО, ДВФУ, УрФУ, СибГУ им. М.Ф. Решетнева, МИСиС, МГТУ им. Н.Э. Баумана, СКФУ. Партнерами профилей Олимпиады НТИ также выступают «Сухой», ОАК, «Роснано» и так далее. По словам разработчиков, самое сложное — отсечь от «настоящей» технологической задачи того, над чем работают ученые, исследователи и инженеры, то, что не под силу пока школьнику, даже самому гениальному. При этом оставить ее, что называется, «на острие». Например, участники профиля «Наносистемы и наноинженерия» модифицировали бактерии таким образом, чтобы они продуцировали плазмиду — небольшую кольцевую ДНК. И это то, чем реально занимаются сегодня ученые, пытаясь, например, восстановить разрушенную сетчатку за счет того, что оставшиеся клетки начинают воспринимать свет вместо погибших специализированных клеток. На профиле «Инженерные биологические системы» девятиклассники занимались настройкой аквапонной системы: пытались сделать так, чтобы форель, которая живет в одном бассейне, и салат, который растет в другом, чувствовали себя одинаково комфортно — эта задача имеет большой производственный потенциал. А 10–11 классы в том же профиле занимались определением ключевых точечных мутаций в гене, прогресс в этой области позволит диагностировать онкологические заболевания до того, как появятся первые симптомы.

Один из самых сложных и зрелищных профилей Олимпиады НТИ — «Автономные транспортные системы» — состоит из трех этапов. Здесь «собирают» сложные логистические системы: беспилотный корабль, автомобиль и квадрокоптер должны доставить груз в удаленный район. «В этом году устройства ориентируются по камерам — это „горячая“ тема в беспилотном транспорте. В этом году беспилотный автомобиль должен был решать задачи, связанные с распознаванием знаков, и все три устройства ориентировались по графическим меткам, расположенным на стенде. Команде-лидеру удалось полностью выполнить задание „АэроНета“, которое не давалось участникам двух прошлых финалов. Коптер участников забирает груз из точки старта, филигранно доставляет в место назначения, а потом взмывает в воздух. Без белого дыма тоже не обошлось, некоторое количество компонентов пожгли. Но гораздо меньше, чем в прошлом году», — рассказывает Ольга Шабалина, методист профиля, преподаватель Инженерной школы Московского политеха. Кроме того, над профилем работали Лаборатория аэрокосмической инженерии МГУ, «Образование будущего», «Коптер-Экспресс» и «Сколтех».

Олимпиада НТИ входит в государственный перечень соревнований, а это значит, что победители получат по 100 баллов ЕГЭ, возможность поступить в ведущие технические вузы страны и другие преференции. Но, как говорят сами участники, баллы — это не то, ради чего они сюда приезжают. Быть среди «своих», общаться друг с другом, с представителями университетов, где им предстоит учиться, компаний, где очень скоро они буду работать над уже реальными проектами, — это совершенно бесценный опыт, который дает Олимпиада НТИ. Немаловажно, что она открыта для всех, возможность присоединиться есть везде, где есть интернет и люди с «инженерным мышлением», то есть будущие инженерные «рок-звезды».

«Каждый раз мы меняем задание, пытаясь уловить баланс между сложностью и тем, что дети могут сделать. Но все равно иногда перебарщиваем или, наоборот, получается слишком легко, ведь до конца не понятно, как все пойдет, да и команды с каждым годом становятся сильнее. Главное для победы — хорошая подготовка и слаженный коллектив. В нашем профиле очень много нюансов, ошибка случается на разных этапах и, если ты никогда это не делал раньше, то не получится пройти все. Важно, чтобы в команде были люди, которые умеют паять, конструировать и программировать, знали физику. Пройти это задание за четыре дня идеально невозможно, поставь сюда взрослую команду, и она тоже будет делать ошибки. Но очевидные лидеры — команда из Калининграда — победила неслучайно, они занимаются в „Кванториуме“, видна хорошая подготовка.

Мы воспитываем в участниках системное понимание. Необязательно что все станут инженерами, но они должны понимать, что есть системы и они стыкуются в очень разных местах, что всегда физика цепляет инженерию, инженерия цепляет „софтовые скилы“ и так далее. И они должны чувствовать команду, среду, которая вокруг них. Мы, кстати, замечаем, что команды между собой не конфликтуют, они борются с полигоном, а не друг с другом».