17.12.2021.Итоги года науки и технологий «Придет время, когда наука опередит фантазию!» Жюль Верн.
2021 год, объявленный Указом президента Российской Федерации В.В. Путиным «Годом науки и технологий» стал для педагогического коллектива Центра детского творчества «Алые паруса» хорошим поводом поразмышлять над вопросами с обучающимися: что такое наука и что такое научные технологии? Как связана наука с фантазией и творчеством? Ведь фантазия, в первую очередь, проявляется в творчестве. А развитие творчества – есть одна из главных задач дополнительного образования. Для привлечения детей к научным, творческим открытиям и технологическим достижениям, проводились различные мероприятия:
Изготовление модели планера «Истребитель», изготовление «Парусников», «Кораблей» из потолочной плитки и проведение мини-соревнования на дальность полета, плавания и т.д.. Ребята знакомились с основными элементами и названиями моделей, а также их техническими характеристиками;
Просмотр видеороликов «Почему корабль плавает?», «За счет чего летает самолет» и мн. др.;
Викторины «Физика вокруг нас», «Хочу все знать», «Умники и умницы» и т.д.;
«Практикум по экспериментированию с тканью» провела педагог объединения «Рукодельница», где конструируют и моделируют одежду. В начале мероприятия дети узнали о видах материалов, их составе. Затем, ребята вместе с педагогом проводили эксперименты и анализировали, какое воздействие на ткани оказывают разные жидкости: растительное масло, хлорсодержащая жидкость, вода. Ребята узнали о том, что бывает ткани, отталкивающая влагу, воздухонепроницаемая, отражающая свет. Тогда педагог подвела ребят к выводу, что есть ткани, которые используются для специальных видов одежды;
Познавательно – развлекательные мероприятия, занятия к Году науки и технологии были невероятно интересные, захватывающие, дающие возможность увидеть работу законов физики, понять суть природных явлений и узнать о безостановочно протекающих вокруг нас химических процессах. «Тайны тайнописи», «Капилярное явление «Капли жира», «Как превратить мыло в свечу», «Химический завтрак или зеленая яичница», «Молоко против кока – колы», восторг у ребят вызвал эксперимент «Зубная паста для слона»;
Экспериментирование в процессе изобразительной деятельности проявляется как в познании и использовании в творчестве свойств и качеств предметов окружающей действительности, таких как, например, оттиски различных предметов, фактурных тканей и т.д. В поиске пространственных и цветовых решений, применяются художественные и дизайнерские современные находки;
На занятиях объединения «Художественное выпиливание» ребята знакомятся с видами обработки древесины, с процессом изготовления изделий на производстве и экспериментируют на практике, что позволяет сделать изучение материала более увлекательным, интересным, помогает развивать интерес к научным знаниям. Используя различные виды материала, дети знакомятся с их свойствами, узнают больше о профессиях, связанных с художественной обработкой древесины – это имеет важное воспитательное, развивающее и познавательное значение;
К Дню космонавтики прошли мастер-классы по 3-Д моделированию и конструированию объемных моделей из пластика. Ребята познакомились с устройством ракеты, с аэродинамическими качествами и пробовали свои силы в моделировании вида из космоса нашей Земли в программе компьютерной графики;
Летом прошел фестиваль «Воздушных змеев», которые дети изготавливали сами и узнавали интересные моменты: почему воздушный змей летает, с чем это связано, почему он не летит и т.д.;
Участники мастер-класса «Шахматы – путь к успеху» пришли к выводу, что успех игры в шахматы заложен в знании математики как науки и логики.
Обучающиеся ЦДТ «Алые паруса» неоднократно являлись призерами Всероссийского форума «ИКаРенок», так же участвовали в шестой муниципальной научно- практической конференции школьников «Первые шаги в г.Воткинск, результат 2 место.
Мы рассказали только о части мероприятий, посвященных году науки и технологий.
Обдумывая высказывания Жюля Верна мы пришли к выводу, что еще долго не наступит время, чтоб наука опередила фантазию. Фантазия очень мощная двигающая сила! И даже в педагогике возможно находить новое и интересное.
Педагоги: Глумова В.Н., Владимирова О.А.
21.07.2021НОВЫЕ ОТКРЫТИЯ 2021 года .
Это прорыв: десять самых важных технологий 2021 года
1. Литий-металлические батареи
Литий-металлические аккумуляторы имеют все шансы изменить расстановку сил на авторынке. Их энергетическая плотность равна 1 кВт·ч на литр объема, что почти в два раза больше, чем у литий-ионных батарей. Как утверждают в MIT Technology Review, благодаря этому электрокары заряжаются гораздо быстрее, а главное — заряда хватает на 80% дольше, чем с литий-ионными аккумуляторами. Такие показатели сохраняются и после 800 циклов.
Американский стартап QuantumScape (среди его инвесторов — Билл Гейтс), который занимается разработкой литий-металлических батарей, провел первые тесты в декабре 2020-го. После успешных испытаний он уже заключил сделку с Volkswagen, который начнет выпускать электромобили с этими аккумуляторами в 2025 году.
Скептики утверждают, что результаты тестов пока рано считать успешными: их проводили на однослойных ячейках, тогда как в реальных аккумуляторах они должны быть многослойными. При массовом производстве это может привести к непредвиденным рискам. 2. Вакцины на основе матричной РНК
РНК-вакцина — одна из самых передовых разработок в медицине за последние 20 лет. Сейчас есть две вакцины, созданные по этой технологии: Pfizer и Moderna. Обе — против коронавируса.
Обычные — векторные — вакцины содержат ослабленный или неактивный возбудитель вируса. Вакцины на основе мРНК побуждают организм вырабатывать фрагмент белка, содержащийся в возбудителе COVID-19, который тут же атакует иммунная система. В результате возникает сильный иммунитет к вирусу, организм становится устойчивым к заражению.
Матричные (информационные) РНК хороши тем, что их легко модифицировать под любой новый штамм вируса. Их также можно использовать для борьбы с инфекциями (например, малярией), раком, серповидноклеточной анемией, ВИЧ и другими тяжелыми заболеваниями. 3. GPT-3
На сегодняшний день самая совершенная нейросеть на базе NLP (то есть, алгоритмов распознавания текста) — GPT-3. Это нейросеть-трансформер, которая способна генерировать связные ответы в диалоге с человеком. Объем используемых ей данных и параметров в 100 раз превосходит предыдущее поколение — GPT-2.
Однако даже самые продвинутые трансформеры, обученные на огромных массивах данных не понимают смысла слов и фраз, которые они генерируют. Для их обучения нужны огромные массивы данных и вычислительные ресурсы, которые, в свою очередь, оставляют большой углеродный след. Еще одна проблема — несовершенство датасетов для обучения нейронных сетей: тексты в интернете часто содержат искажения, манипуляции и откровенные фейки.
«Заходит в бар Илон Маск»: нейросеть GPT-3 научили рассказывать анекдоты
Одно из самых перспективных направлений в развитии ИИ и нейросетей — это расширение диапазона восприятия. Сейчас алгоритмы умеют распознавать изображения, лица, отпечатки пальцев, звуки и голос. Они также умеют говорить и генерировать изображения и видео, имитируя наше восприятие разных органов чувств. Ученые MIT отмечают: чтобы приблизиться к человеку ИИ не хватает эмоционального интеллекта и чувств. В отличие от ИИ, человек умеет не только обрабатывать информацию и выдавать готовые решения, но и учитывать контекст, множество внешних и внутренних факторов, а главное — действовать в условиях неопределенности и меняющейся среды. Например, алгоритм AlphaGo от компании DeepMind способен обыграть чемпиона мира по го и шахматам, но все еще не может расширить свою стратегию за пределы доски.
Пока что даже самые продвинутые алгоритмы, включая GPT-3, находятся лишь на пути к этому. Сейчас перед разработчиками стоит задача создать мультимодальные системы, которые бы объединили распознавание текста и сенсорное восприятие для обработки информации и поиска решений.
На что способна нейросеть GPT-3 4. Защита данных по модели Data Trusts
По данным Accenture, за время пандемии количество кибератак заметно выросло. Только первой половине 2020 года было взломано 36 млрд учетных записей и аккаунтов. Мы стали хранить гораздо больше данных в Сети, работать онлайн и пользоваться корпоративными сервисами с личных устройств. В итоге многие компании пострадали от утечек и вынуждены были усилить кибербезопасность.
Но причина утечек может быть не только в слабой защите данных, но и в том, что сама модель их сбора и хранения устарела. Data Trusts — «доверительное хранение данных» — новый подход, который может все изменить. В этом случае создается особый доверительный фонд, который хранит и управляет данными людей по их поручению и от их имени.
По словам представителей Mozilla, принцип доверительного управления данных подразумевает, что вы передаете свои данные тому, кто распоряжается ими в ваших же интересах. При этом все данные хранятся в одном месте, а сервисы, которыми вы пользуетесь, получают к ним доступ на ваших условиях. Доверительный фонд несет полную юридическую ответственность за соблюдение ваших интересов и приватности. 5. Wi-Fi 6 и 5G
Новые стандарты связи и беспроводного интернета, с одной стороны, помогают работать удаленно из одной точки на высокой скорости, с другой — способствуют развитию интернета вещей и искусственного интеллекта, сделают передачу данных более безопасной.
Главные преимущества, которые обеспечивает 5G:
Улучшенная мобильная широкополосная связь: скоростная передача потокового видео в соцсетях и онлайн-сервисах с минимальными задержками в передаче сигнала (всего 1–2 мс);
Масштабный интернет вещей: по данным Accenture, с помощью 5G станет возможна поддержка до 1 млн устройств на кв км;
Критически важные сервисы. Новый стандарт связи обеспечит бесперебойную работу автономных беспилотников или удаленных отделений интенсивной терапии.
С помощью 5G многие сотрудники смогут окончательно перейти на удаленную работу, а компании — быстрее принимать решения, основываясь на аналитике потоковых данных. С 2021 по 2025 годы технология принесет экономике США до $2,7 трлн и до 16 млн рабочих мест.
Новый стандарт Wi-Fi 6 добавит новую частоту 6 ГГц к двум уже имеющимся — 2,4 и 5 ГГц. Он преследует те же цели, что и 5G: помогает ускорить интернет-соединение (до 2 Гб/сек для мобильных устройств), сделать его более стабильным и широкополосным — к одной точке можно будет подключить еще больше устройств. При этом сеть сама будет распределять интернет-трафик между устройствами, в зависимости от их мощности.
Специалисты Cisco называют главные преимущества Wi-Fi 6 для бизнеса:
поддержка новых сервисов и приложений — включая высоконагруженные — в рамках локальной сети;
более высокая скорость и уровень обслуживания уже имеющихся сервисов (например, потоковое видео в 8К);
возможность обслуживать больше клиентов в высоконагруженных средах;
удаленные и беспроводные офисы, включая устройства интернета вещей.
Согласно опросу Deloitte, 86% руководителей считают, что продвинутая беспроводная связь преобразит их организацию в течение трех лет, и 79% говорят то же самое о своей отрасли.
По данным The Verge, первые 316 млн мобильных устройств с поддержкой Wi-Fi 6E появятся уже в 2021 году. Ожидается, что 5G и Wi-Fi 6 будут не конкурировать, а взаимно дополнять друг друга — в зависимости от задач и типов устройств.
Как будет расти проникновение сетей 5G и Wi-Fi 6 в ближайшие три года (Фото: Deloitte)
В России операторы потратят более 1,1 трлн руб. на развитие 5G с 2021 по 2027 год. Активное внедрение начнется с 2024 года, однако сроки могут быть сдвинуты из-за низкого спроса. А вот Wi-Fi 6 вряд ли заработает: частоты сети уже заняты фиксированной радиосвязью, а в будущем их могут передать под 5G. 6. Виртуальная и дополненная реальность
По данным Statista, рынок AR и VR в 2020 году оценивался в $18,8 млрд. Это в три раза больше, чем в 2016-м. Аналитики PwC в 2019 году прогнозировали, что число сотрудников, использующих VR и AR в своей работе, вырастет с 500 тыс. до 23 млн к 2030 году.
Сегодня эти технологии используют в здравоохранении — чтобы обучать хирургов или проводить операции с данными диагностики в виде голограмм и онлайн-консилиумом врачей. В начале февраля 2021 года Microsoft провела онлайн-трансляцию 12 операций, выполненных в MR — смешанной реальности. Хирурги из 13 стран смогли подключиться в режиме онлайн и видеть все данные диагностики в виде голограмм и консультировать друг друга.
В ретейле AR позволяет примерить товары, поместить мебель в интерьер перед покупкой, а также получать персонализированные предложения. К примеру, производитель игрушек Mattel (куклы Барби и др.) использует дополненную реальность для игрушечных машинок Hot Wheels. Покупатели могут направить свой смартфон на конкретную модель, чтобы поиграть с ней на любых поверхностях:
В IKEA с помощью VR-гарнитуры вы можете представить, как будет выглядеть ваша кухня с выбранной мебелью.
В образовании дополненная и виртуальная реальность помогают глубже вовлечь в процесс и в деталях смоделировать среду, которую изучают в классе. Технологию используют и в корпоративном обучении. Tyson Foods — международная корпорация по производству продуктов питания — применяет VR, чтобы обучать сотрудников технике безопасности на производстве. В результате производственных травм стало на 20% меньше.
Архитекторы и дизайнеры представляют проекты в масштабе 1:1 с помощью виртуальной и дополненной реальности вместо обычных 3D-рендеров:
ThyssenKrupp Elevator, поставщик транспортных систем, эскалаторов и лифтов, запустил в Азии и на Ближнем Востоке и залы виртуальной реальности с демонстрацией городских транспортных решений.
В автомобильной промышленности VR позволяет инженерам экспериментировать с дизайном и конструкцией новых моделей на стадии разработки концепта. Такой подход используют, к примеру, в Hyundai:
Но главной сферой, где виртуальная и дополненная реальность особенно востребованы, остаются игры и развлечения. Помимо VR-игр и симуляций, в разных странах действуют целые парки развлечений с использованием виртуальной реальности: например, Europa-Park в Германии или VR Star в Китае.
Быстрее всего в ближайшие семь лет будет расти рынок устройств с распознаванием жестов — перчатки для VR и AR: по данным Grand View Research, с 2021 по 2028 года ежегодный рост рынка составит в среднем 18%.
7. 3D-печать
Во время пандемии COVID-19 аддитивные технологии стали выгодной альтернативой традиционному производству, требующему огромных инвестиций и ресурсов. Еще одно весомое преимущество — значительно меньший уровень отходов.
По данным Grand View Research, объем мирового рынка 3D-печати в 2019 году оценивался в $11,58 млрд, а с 2020 по 2027 год его среднегодовой прирост составит более 14%. К 2027 году в мире будет 8 млн 3D-принтеров — почти в шесть раз больше, чем в 2018-м. 77% из них приходится на промышленные принтеры. С помощью 3D-печати уже создают одежду и обувь, предметы интерьера, механические детали и даже протезы. На 3D-принтерах печатают многие детали для двигателей Rutherford, устанавливаемых на ракете-носителе Electron.
Безопасно ли печатать двигатели самолетов на 3D-принтере
В медицине и здравоохранении на 3D-принтерах печатают кабели и другие детали для медицинского оборудования. Еще один удивительный эксперимент — 3D-печать фрагментов человеческих костей прямо в организме, вместо поврежденных или утраченных. Для этого используют специальные биосовместимые чернила.
Аддитивные технологии применяются в архитектуре: из отпечатанных деталей возводят целые каркасные дома, что делает их намного дешевле обычных аналогов. Как пишет The Guardian, в калифорнийской Коачелла Вэлли такими застроили целый микрорайон. Компания-застройщик Mighty Buildings утверждает, что это позволило сэкономить 95% рабочего времени строителей.
Выпуск YouTube-канала «Индустрии 4.0», посвященный строительству домов с помощью 3D-печати
Сейчас мы в шаге от того, чтобы использовать 3D-печать для создания необходимых объектов на поверхности Луны, используя для этого лунную пыль. Это позволит значительно упростить колонизацию спутника: не придется доставлять туда тяжелые грузы и технику. 8. «Зеленый» водород
«Зеленый» водород сегодня является частью глобальной мировой стратегии по снижению углеродного следа и переходу на возобновляемые источники энергии. Вместе с электрокарами водородные двигатели призваны стать главной альтернативой транспорту на дизельном топливе.
«Зеленый» водород получают экологически чистым способом без применения атомной энергии и природного газа. Самый безвредный метод — электролиз, когда через воду пропускают электрический ток. Это позволит избавиться от 830 млн т вредных выбросов углекислого газа в год — последствия неэкологичного производства водорода.
Сейчас, когда стоимость солнечной и ветровой энергии стремительно падает, появился шанс на массовое внедрение еще и водородной энергетики. В связи с этим Европа начала создавать необходимую инфраструктуру и производство на базе электролиза.
Водородная энергетика России и Европы: перспективы рынка на $700 млрд
IEA (Международное энергетическое агентство) отмечает рекордный рост электролиза для производства зеленого водорода. Оно прогнозирует, что к 2030 году цена на водородное топливо упадет, как минимум, на 30%, что сделает его таким же доступным, как и другие виды топлива.
Еще до COVID-19 ускорились продажи автомобилей с водородным двигателем, однако сейчас многие производственные мощности замедлились или вовсе остановлены. После пандемии именно водородные технологии могут помочь восстановлению экономики.
По данным Allied Market Research, рынок транспортных средств на водородных топливных элементах достигнет $42 млрд к 2026 году, при среднегодовом темпе роста 66,9%. Его подстегнут растущие экологические проблемы и международные инициативы по их решению, а также — потенциал технологии наряду с электрокарами.
Автомобили на водородном двигателе уже выпускают Toyota, Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler. В Калифорнии построят 100 водородных заправочных станций, а к 2025 году здесь планируют довести количество автомобилей с нулевым уровнем выбросов до 1,5 млн.
Airbus объявила о планах ускорить разработку коммерческих реактивных самолетов с водородным двигателем и полностью отказаться от использования гибридных двигателей. Это значит, что к 2035 году появятся первые самолеты с нулевым уровнем выбросов. 9. Вычисления как сервис
Модель «вычисления как услуга/сервис» (CaaS — Calculation As A Service) или периферийные вычисления — глобальный тренд, наряду с программным обеспечением как услуга (SaaS — Software As A Service), инфраструктурой как услуга (IaaS — Infrastructure As A Service) и платформой как услуга (PaaS — Platform As A Service). Типичный пример такой модели — онлайн-игры или онлайн-кинотеатры. Вы оплачиваете подписку, но сам контент не хранится у вас, а запускается онлайн на сервере поставщика услуг.
Компании приобретают доступ к облачным сервисам, чтобы экономить на ИТ-инфраструктуре и поддержке, а также не перегружать локальную сеть. Это позволяет быстро развернуть и протестировать новый онлайн-сервис или ПО, разместить виртуальную АТС и объемные базы данных. Пандемия заставила многих изменить бизнес-модель и перераспределить ИТ-ресурсы в сторону облачных сервисов.
На все готовое: как PaaS делают разработку приложений быстрее и доступнее
По данным Grand View Research, в 2019 рынок периферийных вычислений оценивался в $3,5 млрд. К 2027 он вырастет до $43,4 млрд. В этом поможет, в том числе, широкое распространение 5G и сокращение задержки сигнала вплоть до 1 мс. Согласно опросу Analysys Mason, ведущие компании планируют тратить до 30% своего ИТ-бюджета на периферийные облачные вычисления в ближайшие годы. Gartner прогнозирует, что к 2025 году 75% корпоративных данных будет обрабатываться именно таким способом. Это в 7,5 раз больше, чем в 2018-м.
IDC прогнозирует, что 25% компаний к 2024 году сделают бизнес гибче и устойчивее за счет интеграции периферийных данных с облачными приложениями. Развитию вычислений как услуги будут способствовать машинное обучение и искусственный интеллект. Они помогают распределять и оптимизировать мощности, чтобы обеспечить стабильную скорость обработки данных. 10. Голосовой поиск и голосовые помощники
Распознавание голоса и NLP (нейролингвистическое программирование) у нейросетей достигло той стадии, когда голосовые помощники вполне способны заменить реальных людей или текстовый поиск. Google, Apple и Amazon вкладывают все больше ресурсов в развитие этого направления.
Сегодня мы вполне можем обойтись без текстового поиска: умные колонки и голосовые помощники ищут нужную нам информацию, запускают треки и подкасты, ставят напоминания и набирают номера. Голосовую навигацию используют в управлении беспилотниками, а голосовые чат-боты приходят на смену живым консультантам и операторам колл-центров.
Согласно отчету Google, 27% людей в мире используют голосовые помощники на смартфонах. По данным Adobe Analytics, 47% владельцев умных колонок используют их для поиска, 46% — прослушивания новостей, 34% — чтобы спросить адрес или получить инструкции. Google утверждает, что 62% заказывают с помощью умных колонок товары в сети.
С каждым годом голосовые помощники благодаря ИИ становятся все умнее. В 2013 они могли распознавать 77% произносимых слов, а сегодня — уже 97%. К примеру, когда алгоритм RankBrain от Google встречает новую поисковую фразу, он сам догадывается, что мог искать конкретный пользователь, а затем выдает наиболее подходящие ответы.
В марте Европейский совет по защите данных (EDPB) опубликовал рекомендации по виртуальным голосовым помощникам. В организации обеспокоены тем, какой объем данных они используют и соответствует ли использование этих данных регламенту GDPR. В частности, голосовых помощников все чаще используют для машинного обучения алгоритмов по распознаванию голоса, биометрической идентификации и составления профилей для таргетированной рекламы.
Подробнее на РБК:
https://trends.rbc.ru/trends/innovation/606ecf189a79470e64285ce2
18.03.2021. ОТКРЫТИЯ 2020 ГОДА .
2020 год оказался полон удивительных открытий. Самым большим достижением современной науки в 2020 году, безусловно, является рекордно быстрая разработка эффективных вакцин против COVID-19. Это самый настоящий подвиг исследователей всего мира, который должен быть отмечен наградами в ближайшее время. Но уходящий год запомнится нам не только пандемией коронавируса: в самых разных областях науки были сделаны поражающие воображения научные открытия. Некоторые из них просто невозможно не заметить – самые детальные снимки Солнца, запуск космического корабля Crew Dragon и его стыковка с Международной космической станцией (МКС), чипирование свиней в рамках проекта Илона Маска Neurolink и обнарудение воды на Луне – вот лишь несколько наиболее запоминающихся открытий 2020 года.
Президент Владимир Путин подписал указ о проведении в России Года науки и технологий в 2021 году. Указ президентаопубликован на официальном интернет-портале правовой информации. «В целях дальнейшего развития науки и технологий в РФ постановляю: провести в 2021 году в РФ Год науки и технологий», — говорится в указе. Сегодня предлагаем вашему вниманию подборку цитат о науке и ученых.
Только наука изменит мир. Наука в широком смысле: и как расщеплять атом, и как воспитывать людей. И взрослых тоже.
Н. М. Амосов
Как съедающие очень много не бывают здоровы более, нежели употребляющие в пищу лишь самое необходимое, так и истинно ученые бывают не те, которые читают многое, но те, которые читают, полезное.
Аристипп
Кто двигается вперед в науках, но отстает в нравственности, тот более идет назад, чем вперед.
Аристотель
Задача ученых заключается не только в развитии научных исследований, но и в борьбе за их использование на благо общества, на благо всех людей мира.
И. И. Артоболевский
Истинный ученый — это мечтатель, а кто им не является, тот называет себя практиком.
О. Бальзак
Ключем ко всякой науке является вопросительный знак.
О. Бальзак
Ученик никогда не превзойдет учителя, если видит в нем образец, а не соперника.
