Файл: Исходная ситуация.pdf

ИСХОДНАЯ СИТУАЦИЯ:
Одна из актуальных задач для жителей Технотопии — улучшение экологической ситуации путем рационального использования электроэнергии. Команда стартапа “Ламповые цветы” предложила инновационное решение – использование растений для освещения улиц в ночное время. В природе таких растений не обнаружено, зато биолюминесцентные системы встречаются у бактерий, грибов, кишечнополостных и членистоногих.
ЗАДАНИЕ
Предложите концепцию установки для освещения улицы с помощью растений.
Что предстоит сделать:
-
Произвести сбор информации о системе биолюминесценции грибов и возможности ее включения в метаболизм растений;
-
Подобрать растение, которое будет использоваться для внесения грибной ДНК и дальнейшего внедрения в городскую среду;
-
Создать установку для размещения растений, оборудованную системой датчиков для интервального мониторинга состояния установки (не менее 3 основных параметров);
-
Разработать информационный ресурс или мобильное приложение для отслеживания состояния растений и оповещения о необходимых мерах по уходу.
Дополнительно:
-
Определить аминокислотную последовательность фермента люциферазы и нуклеотидную последовательность кодирующего ее гена у гриба Neonothopanus nambi.
-
Поработать с базой данных GenBank (NCBI).
Инструкция по работе с базой данных: https://disk.yandex.ru/i/WH1G978oLyJOpA

ВОЗМОЖНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАСТНИКОВ В РАМКАХ ЗАДАЧИ
РОЛЬ
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬ
●
Произвести сбор информации о системе биолюминесценции грибов и возможности ее включения в метаболизм растений
●
Определить и обосновать выбор растений для выращивания
●
Изучить и подобрать почву для выращивания
●
Изучить и подобрать безопасные для растений материалы для изготовления установки
ПРОГРАММИСТ
●
Разработать алгоритм системы для отслеживания состояния растений и оповещения о необходимых мерах по уходу
●
Разработать информационный ресурс или мобильное приложение для отслеживания состояния растений и оповещения о необходимых мерах по уходу.
●
Визуализировать результаты работы с базой GenBank (NCBI) в формате, рекомендованным в инструкции
ИНЖЕНЕР
●
Создать концепцию установки для размещения растений
●
Визуализировать установку для размещения растений
●
Разработать систему интервального мониторинга состояния растений с использованием датчиков
●
Рассчитать энергоэффективность полученной установки

ИСХОДНАЯ СИТУАЦИЯ
На тропах недалеко от питомника молодых деревьев сотрудники парка Технотопии обнаружили следы неизвестного животного. Они захотели узнать, кому принадлежат следы, и запечатлеть это животное. Во время их исследований было отмечено следующее:
-
Обычно следы находили в утренние и вечерние часы.
-
Форма следа овальная, вероятно есть когти и видимые 4 пальца.
-
Всего 4 лапы.
-
Между отпечатками средних и боковых пальцев можно провести прямую боковую линию.
-
Расстояние между следами было 35 сантиметров.
-
Длина оставленного следа — 6,4 см.
ЗАДАНИЕ
Предложите свой вариант фото- или видеоловушки, которая сможет автоматически распознать и запечатлеть животное. Что предстоит сделать:
-
Изучить следы неизвестного животного и выдвинуть предположения о его размерах и группе питания (травоядные, плотоядные или всеядные).
-
На основе полученной информации о животном предположить, при каких условиях животное может появиться в объективе устройства (например, длина и высота животного поможет понять, на каком расстоянии необходимо расположить устройство).
-
Проиллюстрировать схему размещения устройства и возможной приманки.
-
Разработать устройство
(требования к использованным технологиям не предъявляются).
-
Прикрепить документацию к разработанному устройству (например: структурная схема, принципиальная схема, чертежи, 3д-модели, эскизы, исходный код и т.д.).
Дополнительно:
- фото- или видеофиксация неизвестного животного должна происходить как в дневное время, так и в ночное.
- питания предлагаемого устройства должно хватать на 2 недели работы.

ВОЗМОЖНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАСТНИКОВ В РАМКАХ ЗАДАЧИ
РОЛЬ
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬ
•
Изучить следы неизвестного животного
•
Выдвинуть гипотезу исследования
•
Проанализировать существующие устройства для фото- или видеофиксации животных
•
Подобрать оптимальные условия размещения устройства
ПРОГРАММИСТ
•
Разработать блок-схему/алгоритм работы устройства
ИНЖЕНЕР
•
Разработать структурную схему/принципиальную схему/чертеж/3д модель устройства
•
Подготовить документацию/инструкцию к устройству

ИСХОДНАЯ СИТУАЦИЯ
Жители Технотопии уделяют большое значение заботе об окружающей среде. Например, работники центрального парка города ежегодно устанавливали кормушки для диких птиц, чтобы помогать им. Кроме того, это позволяло жителям наблюдать за жизнью пернатых во время прогулок. В последнее время в парке увеличилась численность и видовое разнообразие птиц, что привело не только к необходимости установки новых кормушек, но и к своевременному их пополнению. Последнее, к слову, могут делать не только работники парка, но и сами жители.
ЗАДАНИЕ
Предложите свой вариант кормушки для диких птиц, оснащенной системой визуального оповещения о том, что корм в ней подходит к концу и/или автоматической подачей корма в зону выдачи. Что предстоит сделать:
-
Изучить основные характерные особенности, в том числе особенности питания птиц, проживающих в центральном парке Технотопии.
-
На основе полученной информации разработать мобильное устройство для подкормки, пригодное для всех видов птиц, обитающих в парке.
-
Разработать и реализовать в модели способ оповещения о снижении количества корма в кормушке и/или способ автоматической подачи корма в зону выдачи корма.
-
Прикрепить документацию к разработанному устройству, а также алгоритм его использования (эскизы, 3D-модели, чертежи, электрические схемы (при их наличии), исходный код и т.д.).
Дополнительно:
- устройство должно быть сконструировано таким образом, чтобы его внешний вид гармонировал с окружающей средой, а его установка и эксплуатация не приносили вред дереву;
- конструкция должна учитывать характерные особенности всех птиц, обитающих в парке, и быть универсальной;
- поскольку приносить лакомство для пернатых могут не только работники парка, но и рядовые жители города, процесс пополнения запаса корма в кормушке должен быть легким и понятным;
- за основу может быть взят любой парк или область леса в регионе.

ВОЗМОЖНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАСТНИКОВ В РАМКАХ ЗАДАЧИ
РОЛЬ
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬ
•
Изучить характерные особенности птиц
•
Проанализировать рацион их питания и составить таблицу, содержащую информацию о видах птиц и разрешенных видах корма
•
Подобрать оптимальные способы размещения устройства
•
Проанализировать существующие методы и устройства для подкормки диких птиц в зимний период
ПРОГРАММИСТ
•
Разработать блок-схему/алгоритм работы устройства и его эксплуатации (работа системы оповещения о необходимости досыпки корма в кормушку и/или работа системы автоматической подачи корма)
ИНЖЕНЕР
•
Разработать способ визуального оповещения о необходимости досыпки корма и/или систему автоматической подачи корма
•
Разработать эскиз/чертеж/3д модель/электрическую принципиальную схему устройства
•
Подготовить инструкцию для жителей города, поясняющую правила пополнения корма