Алексей Перепелкин о судействе РобоФеста, Arduino-робототехнике и изучении роботов онлайн

Алексей Перепелкин, один из идеологов Arduino-робототехники в России, рассказывает, как поменялись регламенты и проекты за три года, как происходит судейство, почему роботы отказываются работать на соревнованиях и можно ли изучать создание устройств без «железа».

Онлайн-робототехника

Динара Гагарина: Наше интервью полгода назад мы закончили обсуждением вашего курса по Ардуино на Coursera. Сколько сессий прошло? Сколько через вас прошло слушателей? Какие впечатления?

Алексей Перепелкин: Наш курс работает в формате on-demand, непрерывно. На сегодня пять тысяч двести человек проявляли активность, то есть по крайней мере начинали смотреть материалы курса. Заканчивают курс, то есть не только просматривают всё, но и сдают все обязательные задания, сотни человек. Когда мы беседовали в прошлый раз, я с волнением изучал обратную связь, которая начинала появляться, но с тех пор соотношение положительных и отрицательных оценок, которые слушатели ставят учебным материалам, держится стабильно на уровне 96% «лайков» к 4% «дислайков», их около двух тысяч всего, рейтинг у курса 4.9 из 5 по двум сотням оценок. Это приятно, еще приятнее читать «аналоговые» отзывы, которые оставляют люди.

Досадно было узнавать о допущенных нами оплошностях, но самые неприятные мы с ребятами из студии уже устранили.

Несколько раз на профильных мероприятиях подходили люди, благодарили за курс, это очень необычное ощущение.

Кто ваши ученики на Coursera? Вы анализируете эти данные?

К нашему удивлению, юной аудитории, на которую изначально курс был рассчитан, очень мало. 75% слушателей – взрослые люди, уже не студенты, 25-45 лет, из них одна седьмая часть женщин.

Есть и другая статистика, но главный вывод, который мы сделали, – наша гипотеза о заинтересованности взрослой аудитории в техническом творчестве верна.

Как происходит обратная связь в онлайн курсах робототехники?

В нашем случае основным способом обратной связи являются обыкновенные тесты. Мы сочли невозможным заставлять людей приобретать «железо» для получения оценок, поэтому практические задания, которые изначально проектировались как главные, остались опциональными.

Т.е. слушатели не должны были покупать предварительно одинаковые наборы? Вообще существует ли проблема с оборудованием в подобных онлайн курсах?

Хотя мы не заставляем приобретать оборудование и «железные» задания сделали необязательными, в случае курса про создание устройств странно заниматься этим умозрительно. Поэтому мы сразу предложили рекомендованные комплекты, в которых есть всё, что показано в курсе, а также выложили список компонентов, которые используются, чтобы слушатели могли найти их самостоятельно.

Юной аудитории, на которую курс был рассчитан, очень мало. 75 процентов слушателей – взрослые люди, уже не студенты.

Твитнуть цитату

Что именно видит преподаватель в процессе создания устройства, как он может вмешиваться, как происходит контроль?

Одна из ключевых концепций массового онлайн-обучения заключается в том, что контроль происходит обычно без непосредственного участия преподавателей. Он либо максимально автоматизирован, либо слушатели замыкаются друг на друга и работают в режиме peer review. В нашем случае по практическим заданиям нами составлены списки критериев, и слушатели оценивают работы коллег по загруженным видеороликам. Ты оцениваешь нескольких человек и тебя – несколько.

Команда курса при желании может посмотреть все эти материалы, но она не принимает участия в оценивании.

Как происходит групповое взаимодействие между участниками?

Коммуникация с командой происходит на форуме, в нашем случае слушатели оказались весьма активны и, надо заметить, массу вопросов сумели решить, опять же помогая друг другу.

Но самым любопытным для нас было то, что вот эти взрослые люди стали встречаться вживую, чтобы заниматься вместе. Я посетил несколько встреч, мы договорились с лабораторией робототехники Политеха, и наши слушатели некоторое время регулярно встречались там. Потом активность подутихла, на поддержание этого огонька нужны силы. Но «подземный пожар» продолжается, я поддерживаю контакт с рядом «активистов», и мы планируем возродить эти встречи. Я проводил онлайн-опрос среди слушателей, выяснилось, что потребность в таких встречах есть у многих. Кому-то не хочется тратиться на железо, кому-то требуется помощь, но основная масса испытывает потребность в общении с единомышленниками, а самая большая часть хочет вместе делать проекты.

Киберфизика, GoTo и интернет вещей

На ММСО вы представили Киберфизику – новый набор для изучения робототехники. Почему вы вообще решили сделать свой набор, чем он отличается от уже существующих на рынке?

Когда мы решили, что не просто поддержим онлайн-курс про Ардуино, пока к нему есть интерес, но и будем развивать его, запускать новые курсы по смежным предметам, сформулировали свою задачу как предоставление комплексного пакета для изучения различных аспектов цифрового технического творчества. Ключевое — это, конечно, контент, методики, но без наборов это не решение «под ключ». Например, мы делаем методические рекомендации по использованию Ардуино в лабораторных работах по физике. В них будут использоваться компоненты, которых нет в уже существующих наборах. Кроме этого мы решили выпустить несколько своих плат, которые, на наш взгляд, оптимальнее удовлетворяют потребности аудитории. Я надеюсь, что все пойдет хорошо, и вы увидите вообще уникальное «железо» и курсы с его использованием.

Кстати, после выставки мы решили переделать коробки, так что на витрине, которую скоро все увидят, они уже будут лучше.

Что за новые курсы по смежным предметам?

Из истории с онлайн-курсом по Ардуино и факультативного курса, который ему сопутствовал в стенах физтеха, вырос новый проект Киберфизика. В его рамках сейчас совместно с МФТИ уже снимается второй онлайн-курс об основах электроники, появится летом. Параллельно мы готовим к печати учебные материалы и методические рекомендации для преподавателей – часть из них также будет доступна онлайн.

Ученый совет МФТИ уже одобрил два курса повышения квалификации педагогов, которые мы разработали вместе с коллегами с физтеха, эти курсы также будут удаленными.

Когда мы увидели энтузиазм слушателей онлайн-курса, запустили сообщество. Вскоре займемся активизацией жизни в нем, хотим, чтобы оно помогало распределенной работе над проектами.

А в оффлайн? Ваше сотрудничество с школой GoTo продолжается?

В рамках Киберфизики у нас появится много «осязаемых» вещей и мероприятий, – что-то из этого я уже упомянул, там много всего, на отдельный рассказ хватит.

Лагерь, конечно же, продолжаем, прошло уже семь смен, летом будет еще три. Мы растем, запускаем новые направления, новые форматы. Предметные области, по которым создаются проекты в GoTo, расширяются и переплетаются: весной, например, мы помимо прочего возились с нейроинтерфейсами. В итоге в одном проекте данные с нейроинтерфейса получал один компьютер, по сети передавал на другой, с которого, в свою очередь, по bluetooth управлялся робот.

Наш давний участник, Даниил Никольский, весной приехал и сказал: «Я пойду к Ивану» (то есть, «на программирование»). Спрашиваю, придумал ли уже проект. «Хочу», – говорит, – «бота для Телеграм делать». Предложил ему не совсем нас с нашими железками покидать и сделать такого бота, который управлял бы «физическим» устройством. Чем Даня и занялся, научился получать в чате сообщения от датчиков и отправлять команды из того же чата.

Сейчас начался новый виток популярности интернета вещей, теперь это уже не только фантастический тренд. Строишь гаджет – этим мы и так всегда занимались, подключаешь к сети – тоже умеем, а дальше начинается анализ данных. Это направление в GoTo закрепилось после хакатона про изучение поколением самого себя по большой выборке профилей из соцсети. Потом в весенней смене появилось отдельное направление, ребята выкачали, кажется, весь интернет в процессе. Ну и вот, можем двигаться в сторону IoT. Все эти вещи тесно переплетены и деление на направления в некоторой степени условно, есть железо, оно программируется, в разных проектах это смешано в разных пропорциях.

Из важного – нам удается создать правильную атмосферу. Для проектной работы, тем более, когда мы говорим о детях, это важно. Например, приехали в весенний лагерь, стоим с тремя ребятами из прошлых смен, я им что-то говорю, как будто мы одна компания, а потом понимаю, что они-то друг друга впервые видят, в разные смены приезжали. По моим наблюдениям уже с лета-осени у нас 40-50% состава каждой смены «старички». Конечно, к концу смены те трое стали одной компанией, конечно, мы увидимся летом, это стало как снежный ком и своего рода клуб. Можно сказать, GoTo это такой организм, который растет вместе с участниками, развивается. Ребята взрослеют на глазах, у них складываются не только компании, но и команды. С осени мы хотим «узаконить» меж-сменные проекты, чтобы была возможность завершать что-то большое. Есть ребята, которым компании-партнеры предложили стажировку и даже работу.

Еще штрих про ребят из лагеря. На ММСО у меня произошла неожиданная встреча с Петей Бардиным, который на самой первой смене воодушевил всю команду лагеря, нечасто встречаются настолько увлеченные делом дети. Мы поначалу не хотели брать совсем юного участника, но на месте выяснилось, что он работает серьезнее всех пятнадцатилетних. Оказалось, что он тоже смотрит наш онлайн-курс и приехал на Робофест, где победил в одной из категорий.

Соревновательная Arduino-робототехника

Сколько лет вы уже судите Arduino-роботов на Робофесте?

Третий год мы с Кириллом Коротковым судим выделенную Arduino-номинацию, с тех пор как она появилась.

Как меняется количество участников?

В первый раз мы думали, что участников будет мало, нужно будет искать их и уговаривать, ошиблись. С тех пор всякий раз лимиты растут: 40, 60, 80 команд, и всякий раз переполняются, команд бывает чуть больше лимита из-за того, что не успеваем закрыть регистрацию.

На этот раз нас, судей, было уже 5. Четверо на полях, и я везде. Детей больше сотни.

Что поменялось кроме количества участников? Какие тенденции наблюдаете? Растет ли уровень проектов?

В этом сезоне некоторые региональные центры программы «Робототехника» по желанию проводили отборы в Arduino-номинацию. Это добавило сложностей на этапе подготовки, но я считаю, что это большой шаг. Количество проводящих этот отбор удивило, ощущение «заштатности» ардуиновых соревнований окончательно ушло, не зря работаем.

Сейчас видно все больше нестандартных решений, роботов, спроектированных с нуля, напечатанных на 3D-принтерах, многие из них не только круто выглядят, но и действительно толково сделаны, побеждают. В этот раз у нас появился «Шорт-трек», там «оторвались» команды Эдуарда Оттовича Петренко, которые традиционно выжимают новые скоростные рекорды на разных соревнованиях.

Ощущение заштатности ардуиновых соревнований окончательно ушло, не зря работаем.

Твитнуть цитату

Как поменялись регламенты курируемого вами Hello, Robot! Arduino за три года?

Первые два раза у нас были одинаковые регламенты. Это были стандартные соревнования из Hello, Robot!, чуть переписанные с учетом ардуиновой специфики. В этом году нам предложили регламенты сменить, мы вновь взяли за основу два вида соревнований традиционного Hello, Robot! – один попроще для новичков и один посложнее, для тех, кого мы видим на Робофесте из года в год. Более сложный – Сортировщик – подвергся весьма значительным трансформациям, мы даже вынесли в шапку текст о том, что не следует путать регламенты с базовыми леговскими вариантами.

Мы, наконец, пошли на серьезный «идеологический» шаг, запретив в регламентах мотор-редукторы Lego.

Почему?

Изначально Arduino как платформа и, соответственно, соревнования на ее основе, позиционируются как не ограниченные в творческих средствах. Во многом умение пользоваться различными ресурсами, умение победить «несовершенство» аналогового мира, применив какие-то конструкторские решения, является показателем зрелости команды. Использование деталей Lego под управлением Arduino нам всегда казалось странным, однако мы ограничились запретом мотор-редукторов. В первую очередь это выравнивание ситуации, которая стала превращаться в тенденцию – некоторые задачи выполняются лучше при использовании такого «коробочного» решения, в пределе это превратилось бы в еще одни соревнования Lego, только под удивительным соусом Arduino. Мы же хотим, чтобы решения по максимуму были созданы участниками, были максимально «не коробочными».

Судейство Робофеста

Как стать судьей Робофеста? Как происходит отбор?

Когда мы готовились к нашему первому Робофесту, мы неделю посещали учебно-тренировочный сбор. Изучали регламенты и сдавали по ним зачеты, сами строили роботов и гонялись с ними на трассах. В этот раз, когда я расширил свою судейскую бригаду, я, во-первых, пригласил коллег, ученики которых не раз занимали призовые места на различных соревнованиях, во-вторых, мы провели ряд семинаров, где прорабатывали регламенты и тренировались.

Есть несколько типичных претензий со стороны тренеров и родителей, раз уже вы согласились дать нам интервью как судья, то вам за всех и отдуваться. Почему роботы, которые отлично работали дома или на тренировочных заездах, перестают функционировать на площадке соревнований? Вопрос не про Arduino, а про все регламенты.

Чувствительность к условиям – с одной стороны, естественная для роботов черта, с другой – одно из узких мест, с которым стоит учиться справляться даже в «стерильных» соревновательных условиях. Не думаю, что могу сказать что-то новое: во всех помещениях разный свет, в разных типографиях используют немного разные материалы для печати полей.

Был случай такой, мы с бывшими коллегами долго смеялись над тем, как робот, которого я построил в одной комнате, переставал работать в соседней, где про него снимали ролик. Они приносят назад, говорят: «Ты что-то намудрил», я включаю снова, он работает: «Нет, это вы намудрили». В общем, судя по всему, там в студии было слишком жарко – такой фактор никто из нас не учел. Это к тому, что очень многое может повлиять. И не в последнюю очередь – психологическое состояние оператора. На нервах можно не заметить совершенно очевидную дома мелочь.

Как быть с освещением, вспышками и тенями от зрителей? Где грань между «реальными» условиями, соблюдением регламентов и здравым смыслом судьи?

Зрители ни в коем случае не должны влиять на ход соревнований. Если их вмешательство повлияло на итог попытки – несомненная переигровка. В конце концов, роботов строят по регламентам, в которых невозможно описать все то, что находится за пределами куска винилового баннера, мир детского робота кончается там. Для моделирования устойчивости к параметрам среды, на мой взгляд, достаточно проблем с освещением.

Конечно, при выборе площадки, монтаже, организации процесса, максимально учитываются требования по освещению и остальным условиям проведения состязаний, но в случае Робофеста это сделать особенно непросто, так как мероприятия такого масштаба накладывают массу ограничений, связанных с количеством участников, их безопасностью и прочим.

Часто апелляции случаются? Как они происходят, и какая их доля имеет положительный для участника исход?

В этот раз в нашей номинации несколько команд были несогласны, процента два от числа попыток. Команда возвращается после попытки и позиции проясняются. Один раз выручила сделанная мной видеозапись – участники были вынуждены признать неправоту, в другой раз был долгий спор между судьями, решившийся в пользу команды, в третий раз случилась «концептуальная» беседа о сути соревнований. Там участники отыграть ничего не могли изначально, но их руководитель решил поспорить о том, что он иначе видел смысл соревнования.

Каковы возможности судьи в тех видах соревнований, где основной и единственной оценкой является время? Что в этом случае вообще зависит от судьи?

Судья заполняет собой все те пробелы, которые невозможно полностью формализовать и автоматизировать, начиная от допуска роботов, заканчивая контролем над соблюдением «качественных» ограничений в ходе попытки роботом, командой, зрителями.

В каких-то ситуациях, не прописанных жестко в регламенте, судья сам решит, как отрабатывать не формализованную ситуацию – главное, чтобы этот способ был единым для всех.

Для моделирования устойчивости к параметрам среды, на мой взгляд, достаточно проблем с освещением.

Твитнуть цитату

Больше всего претензий традиционно бывает к фристайлу. Можно ли вообще объективировать и формализовать оценку роботов в этом направлении?

Я считаю, что в соревнованиях подобного рода участники изначально должны относиться к процессу иначе, чем в строго измеримых состязаниях: сделать лучшее устройство, презентовать его максимально эффектно, сделать это в первую очередь для себя, это отличная практика, в жизненных ситуациях проекты скорее всего придется защищать перед аудиторией, не столь благосклонной к соискателю.

Если задача ограничена темой, платформой, тогда вопрос можно ставить немного иначе. Например, в наших Роболабах мы пришли к тому, что участники не ждут магических решений «небожителей», но сами принимают ключевое участие в выработке критериев оценки. Судьи превращаются в модераторов списка критериев, их задача сделать его достаточным и операбельным. Настолько, что по каждому критерию можно однозначно, без субъективной оценки, сказать «да» или «нет». Потом сами участники берут листы со свежеиспеченными критериями и смотрят на работы конкурентов, тоже такой peer review.

Как вы относитесь к решению, озвученному Максимом Петровым на Skolkovo Robotics, убрать творческую категорию со следующего РобоФеста?

Я приветствую решение о запуске задач, потребность в решении которых есть у производств, это может стать большим шагом для всей нашей образовательной робототехники – только ленивый еще не говорил о разрыве между такой роботехникой и «настоящей». То, что не будет Фристайла, откровенно говоря, никак не повлияет на мою деятельность и деятельность коллег, так что если на Робофесте будет меньше склок и больше реальных решений – я только за.

В заключение дайте совет нашим читателям, как эффективно провести лето и прокачать робототехнические умения?

Не могу не пригласить новичков на наш онлайн-курс, более опытных ребят – в одну из смен GoTo. А кроме этого, когда есть время в спокойной обстановке заняться своим проектом, даже простым, но тщательно и без спешки, – этим непременно нужно пользоваться.

Фото: Ирина Муравьева, Алена Ильина, Динара Гагарина. Занимательная робототехника благодарит школу GoTo за помощь в организации интервью.

Теги: arduino, Coursera, GoTo, headline, robofest, Алексей Перепелкин, интервью, Киберфизика, Кирилл Коротков, экспертное мнение