| ФИО заявителя | Забелина Майя Алексеевна |
| Дата рождения | 06.12.2005 |
Проект
| Название | Робот-оппонент по игре в шахматы |
| Учреждение | Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа № 1409" |
| Класс | 10 Б |
| Науч. руководитель | Бова Егор Владимирович |
| Консультант | Горбунова Марина Николаевна |
| Исполнители |
|
| Секция | 9 - 11 классы «Чтения им. А.А. Леманского: «Гениальный конструктор». Технические проекты и изобретения, тренажеры, игры и программы. |
| Краткое описание проекта | Индивидуальный прикладной проект нацелен на изучение робототехники и программирования и последующим созданием робота по игре в шахматы |
Описание проекта
| Проблема решаемая проектом | В современном мире есть два самых популярных способа играть в шахматы: первый — традиционный, когда в поединке участвует два человека и физическая доска; второй способ — цифровой, когда для игры требуется один человек и компьютер. Плюсы традиционного способа заключаются в том, что перемещать фигурки своими руками приятнее, чем стучать по экрану гаджета, так как изначально шахматы подразумевались именно как настольная игра. С другой стороны, у компьютерной версии тоже есть свои преимущества — играть можно в любое время неограниченное количество раз, а уровень сложности можно настроить под себя. Робот–оппонент по игре в шахматы сможет объединить преимущества обоих вариантов и таким образом развить интерес к новому способу игры, что сделает шахматы популярнее. Также это привлечет внимание школьников к перспективному направлению робототехники и программированию. |
| Основная идея | Разработать робота, который способен играть в шахматы с помощью манипулятора и компьютерного зрения. |
| Масштаб организации работ | 1. Изучить способы распознавания фигур и виды манипуляторов 2. Распознать шахматную доску и фигуры с помощью веб-камеры 3. Откалибровать манипулятор на основе данных распознанной доски 4. Объединить систему распознания положения фигур с шахматным анализатором 5. Найти углы двигателей манипулятора по декартовым координатам точки 6. Собрать прототип шахматного робота |
| Полученные результаты | Итоговым продуктом прикладного проекта стал работающий робот, который умеет играть в шахматы. |
| Кому нужны результаты проекта | Робот может стать достойным оппонентом человека в игре в настольные шахматы. |
| Перспектива дальнейшнего развития проекта | Готовый робот отлично подходит для добавления новых функций, на которых можно изучать возможности робототехнической системы. Процесс разработки системы задействует большое количество технологий, применяемых в современном мире, благодаря чему потенциально может быть использован в качестве ознакомительного курса по инженерной подготовке. |
Материалы проекта
Комментарии
Комментарий по проекту
Майя Алексеевна проектом «Робот-оппонент по игре в шахматы» решила две задачи. Во-первых, опробовала свои возможности реализовать навыки программирования логических игр, к которым, безусловно, относят и шахматы, получив опыт: • разработки программ на Python с использованием библиотек NumPy и OpenCV; • работы с операционной системой Linux; • проектирования электронных устройств на базе Raspberry Pi; • работы с документацией модулей Python. Во-вторых, судя по структуре и результатам работы Майе удалось решить все свои задачи, а именно: • создать робот, действующего по системе распознавание—решение—действие; • разработать алгоритм обработки изображения с видеокамеры для нахождения шахматных фигур и определения их цвета; • разработать алгоритм перевода шахматного хода в координаты пикселей картинки, получаемой с видеокамеры, а также в углы моторов манипулятора; • добиться синтеза ходов для шахматного анализатора. Майя определилась и с перспективами проекта, в задаче проведения исследований алгоритмов распознания шахматных фигур, основанных на методах машинного обучения. Осознавая, что разработка такой системы вынудит задействовать большое количество технологий, применяемых в современном мире, благодаря чему потенциально может быть использована в качестве ознакомительного курса по инженерной подготовке. Мы к этому можем добавить, что основная сложность в этом деле состоит в том, что в реальных человеческих шахматах на любые правила всегда находится исключение. Это самая большая трудность для программистов, даже для тех, кто «заряжает» программу с использованием мощных процессоров с большой скоростью. Оценки работы Майи высоки по всем критериям. Можно считать, что Майя овладела приемами робототехники, и показала это в действиях программирования. Однако гипотеза «Робот может стать достойным оппонентом человека в игре в настольные шахматы» осталась декларацией, т. е. без практической адаптации в реальной игре шахматиста с роботом. Это не критика, подчеркивающая некий недостаток работы, а рекомендация на будущее, как предпосылка для учителя информатики Горбуновой Марины Николаевны, связывать успешность школьников в овладении цифровыми технологиями с практической их результативностью, выходя за рамки кабинетной обучающей работы на уроках. Что может быть осуществлено в дополнительных формах образования (как переходной системы подготовки к вузовскому образованию), где можно опробовать практическую результативность создания цифровых технологий (методик). То есть, речь идет уже об эффективности информационных систем. и информационных технологий ИТ-проектов на какой-либо практике.
Комментарий по оценкам
См. в комментариях по проекту
Комментарий по проекту
Комментарий для педагогов и родителей Целесообразно проанализировать с разработчиком достигнутый результат и дальнейший замысел работы над проектом.
Комментарий по оценкам
Комментарий для учащегося Представлена интересная работа. Трудно согласиться с автором, что робот манипулятор будет способствовать развитию интереса к шахматам. Развитие интереса к шахматной игре связано с тем, как люди взаимодействуют. Так родитель, обучающий играть своего ребенка в шахматы, иногда специально поддается, чтобы вызвать у ребенка чувство радости от победы. Иногда взрослый останавливается и говорит, подумай, предлагает изменить свой ход, если он ошибочный и т.д. В старшем возрасте интересно играть именно с человеком. Это эмоции и общение. Здесь одним из факторов победы является психологическая составляющая. Яркий пример – матчи за звание чемпиона мира по шахматам. Однако проект интересный. Показано как идет работа от замысла к ее технологической реализации. В ходе работы Вы затронули и вопросы робототехники, программирования. Создали принципиальную схему прототипа. Однако из презентации не совсем понятно как выглядит робот и как он действует в реальности. Если бы было видео, то можно было бы оценить его действия в рамках шахматной партии. Осталось провести экспериментальные пробы (турниры) и опросить участников, что им понравилось в игре с роботом, и что не понравилось, вызывало раздражение. Работу целесообразно продолжить.
Комментарий по оценкам
Жалко, что для такого интересного проекта не удалось найти единомышленников. В описании указан один результат работы, но из представленных материалов этого не следует.
Комментарий по проекту
Очень интересная идея для проекта. Но в предоставленных материалах нет никакой информации о результатах работы. Только общее описание. "Цель работы: разработать робота, который способен играть в шахматы с помощью манипулятора и компьютерного зрения." "6. Собрать прототип шахматного робота." Есть цель, есть задача, но ни намека на то, что это удалось реализовать. Физический робот не представлен ни на видео, ни на картинке. Отсутствуют образцы написанных программ, которые бы позволили судить о проделанной работе. В задачах есть пункт о: "2. Распознать шахматную доску и фигуры с помощью веб–камеры". Про распознавание доски описание есть, а вот о распознавании фигур практически ничего не сказано. Есть только информация о том, что робот сможет определять местоположение фигуры и цвет. Какая именно фигура робот не определяет. Хотя это достаточно важный параметр, если не для партии, то, как минимум, для манипулятора. Особенно, для "двухпальцевого" манипулятора представленного на рис.1. Так как физические фигуры имеют разную высоту, а конь еще и специфическую форму. Т.е. для манипулятора должна предоставляться эта информация, что бы он мог корректно брать фигуры. Не описан механизм "съедения" фигуры противника. Как будет в этой ситуации действовать манипулятор? Сначала убирать фигуру противника, а потом ставить свою? Или как-то иначе? Интересный проект, очень бы хотелось увидеть хотя бы видео работы робота. А ещё больше хотелось бы с таким роботом сыграть. Удачи!
