Разработан учебный курс «Искусственный интеллект для беспилотного автомобиля (Умный город 4.0)»
Сотрудники Лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» (ПСПОД) Центра НТИ СПбПУ при поддержке Центра профориентации и довузовской подготовки создали обучающий курс по проектированию систем управления беспилотным транспортом.
Интенсивный образовательный модуль в форме школы-семинара направлен на обучение разработке систем управления автономным транспортом и построению систем искусственного интеллекта для автономного транспорта. Курс включает в себя теоретические лекции и практические занятия — работу с малогабаритной моделью автономного автомобиля.
Модель представляет собой специально разработанную для образовательных целей программно-аппаратную платформу, демонстрирующую функции основных компонентов, используемых в современном автомобилестроении при проектировании автономных транспортных систем. Реальная модель транспортного средства дополнена выполненной в симуляторе Gazebo виртуальной моделью, которая позволяет проводить испытания программного обеспечения. По исследованиям, проведенным разработчиками Лаборатории ПСПОД перед началом проекта, аналогов учебно-демонстрационного комплекса такого уровня в России ранее не существовало.
Модель была разработана по заказу Центра НТИ СПбПУ сотрудниками Лаборатории ПСПОД Центра НТИ СПбПУ совместно со специалистами Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab) СПбПУ в рамках реализации образовательного направления программы Центра НТИ СПбПУ, а именно — развития полигона-демонстратора (TestBed) Центра НТИ СПбПУ и проведения на базе TestBed образовательных мероприятий для подготовки и повышения квалификации научных и инженерно-технических кадров, презентации передовых разработок и компетенций в сфере новых производственных технологий.
Важной особенностью курса является проектная работа участников в небольших группах. В ходе выполнения проектов обучающиеся проходят полный цикл разработки — от исследования предметной области, выдвижения гипотезы, определения цели, постановки задач до выполнения анализа алгоритмов и возможных вариантов концепции проекта и представления предварительных итогов в виде расчетов, тестовых версий программных или методических решений.
Образовательный модуль позволяет охватить различные стадии проектирования беспилотных устройств, в том числе виртуальное моделирование и натурные эксперименты с реальной (физической) моделью.
Таким образом, предложенный курс является новым решением в области модульного образования, обеспечивающим комплексный подход к обучению с использованием знаний из разных областей, таких как компьютерные технологии, программирование, интернет вещей, микропроцессорная техника, моделирование и симуляция.
В ходе развития проекта создатели курса адаптировали модуль для слушателей разных уровней подготовки, что позволило обучать не только специалистов-профессионалов или студентов технических вузов, как планировалось изначально.
Курс стал доступен и для старших школьников, проявляющих интерес к программированию, виртуальному моделированию, интернету вещей и прочим дисциплинам, касающимся сферы проектирования беспилотных транспортных систем. Если при обучении студентов акцент делается на работу с датчиками и устройствами, распознавание образов и программирование дополнительных модулей, то при обучении детей школьного возраста (10-11 классы) основное внимание уделяется вопросам алгоритмизации и общим принципам построения систем управления.
Учебный курс «Искусственный интеллект для беспилотного автомобиля (Умный город 4.0)» был апробирован как в СПбПУ, так и на других площадках. В осеннем семестре 2020 года его прошли студенты 6 курса Института компьютерных наук и технологий СПбПУ, обучающиеся по направлению «Проектирование компьютерных систем», в рамках модуля «Операционные системы реального времени».
Для школьников 8-11 классов данный курс проводился в образовательном центре «Сириус» на тематической смене «Умный город» (февраль 2021), где был представлен частично, в разрезе видеоаналитики, и в полном объеме — в Международном детском центре «Артек» в рамках смены «Мы – дети Галактики!» (март-апрель 2021).
Руководитель проекта
М.В. Болсуновская, заведующий Лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ
Рабочая группа
- Г.С. Васильянов, ведущий инженер: лекционная часть по основам построения
- Д.С. Баринов, ведущий программист: практические задания по программированию
- А.Е. Дойников, ведущий инженер: практические занятия по схемотехнике
