Когда я решил подвести итог работы по созданию материалов по началам программирования и робототехники, то подумал о компиляции книги учебно-методических материалов из публикаций на Новаторе
Но глодала идея написать, всё-таки, для детей (наверное, "Три дня в Карликании" из детства не давали покоя).. Меня поддержали - близкие и товарищи по Новатору, и я решился...
Задумка, прямо скажем, спорная: элементарная математика сложилась в далёкие времена, а век "железа" короток. Но я решился: какой-никакой, а это способ попытаться сделать плату микро:бит более популярной.
Обошёл несколько издательств (отдельная история), помучился с оформлением (ещё одна), но, похоже, нашёл издательство, готовое рискнуть, и сейчас приближаюсь к заключению договора.
А пока договора нет, я решил познакомить коллег с работой (после заключения договора это будет сложнее). Ниже - две первые главы и одна из центральных глав, предназначенных для педагогов и родителей, может, даже больше, чем для школьников: это разговор о перспективах рынка труда и профориентации в 21-ом веке.
***
Маша, Миша и Макуша в Робокодии
ПОДАРОК ДЕДУШКИ
Всё начиналось в воскресенье, когда двойняшки Маша и Миша справляли свой день рождения.
Дома у Миши и Маши собралась весёлая компания друзей, и время праздника пролетело незаметно. День рождения получился на славу, ребятам было только чуточку жаль, что любимый дедушка Макар не заглянул на праздник: он не смог приехать. Дедушка позвонил, поздравил Мишу и Машу, и сказал, что подарок скоро будет. Если честно, ребята очень ждали подарок от дедушки: его подарки всегда были самыми интересными и неожиданными.
Когда гости уже разошлись, приехал курьер с бандеролью: это был подарок от дедушки! Ребята, предвкушая удовольствие, сразу распаковали бандероль и обнаружили в ней коробку.
Это был робот, настоящий!
Слово 'робот' придумал 100 лет назад чешский художник Йозеф Чапек для произведения своего брата, известного писателя Карела Чапека, слово имеет славянский корень ('работа', 'труд').
Маша и Миша сразу догадались, что это не просто игрушка, а робот, которого можно программировать самим: дедушка много рассказывал о роботах, которые осваивают всё больше профессий, освобождая человека от опасного, монотонного или тяжёлого труда, и говорил, что теперь попробовать себя в программировании робота могут даже школьники, такие как Маша и Миша.
Теперь ребята понимали, что дедушка уже давно задумал этот замечательный подарок. Он говорил:
Не все, когда вырастут, станут программистами, но попробовать себя в программировании должен каждый уважающий себя школьник 21-ого века, девочка или мальчик, и лучший способ начать программировать — это запрограммировать своего робота.
И дедушка, конечно, знал, о чём он говорит: он был опытным инженером, работал в Академии Наук, зарубежных университетах и даже в Кремниевой Долине в Калифорнии, признанном центре развития высоких технологий.
Первой из коробки ребята достали небольшую красивую плату
Одноплатный компьютер микро:бит разработан по инициативе британской телерадиовещательной корпорации Би-Би-Си гигантами индустрии высоких технологий в 2016-ом году и подарен всем британским школьникам одиннадцати-двенадцати лет для приобщения к программированию и робототехнике. Вместе с микроконтроллером были разработаны современные учебные среды программирования, включая среду визуального программирования «MakeCode для микро:бит». В среде MakeCode читатель, вместе с героями сказки, начнёт свой путь в инженерный мир 21-ого века.
В коробке также оказались детали робота и инструкция по сборке. Ребята сразу собрали робота: установили колёса, на 'липучке' закрепили батарейный отсек (это оказалось совсем нетрудно) и установили плату микро:бит — 'мозг' робота, и, наконец, датчик дальности, напоминающий бинокль
И тут выяснилось, что дома есть всего две батарейки ААА, а для робота нужно три. Это спасло маму и папу от уговоров, что пора укладываться спать: без батареек всё равно дело остановилось.
— Как вы назвали вашего робота? — спросил папа. — У такого чуда должно быть имя.
— Макуша! — вырвалось у Маши, которая даже не успела подумать, что надо бы посоветоваться с Мишей. Но Миша не обиделся: он умел прощать сестре маленькие ошибки и недостатки. Кроме того, он понимал, что и сам не всегда бывает безупречен.
КОМП КОМПЫЧ: ПУТЬ В РОБОКОДИЮ
На следующее утро родители ушли на работу. Ребята (у них как раз начинались каникулы) решили прежде всего позвонить дедушке: ведь они вчера даже не поблагодарили его за подарок.
Дедушка был рад, что подарок Маше и Мише понравился, и он посоветовал не расстраиваться по поводу батареек, поскольку начинать можно и без них. Дедушка ничего больше не сказал, попрощался и положил трубку. Маша и Миша знали, что это означает 'Действуйте самостоятельно' — таков уж был дедушка Макар.
Ребята порылись в коробке и нашли адрес в интернете, где можно начать программирование:
И что же делать дальше? Включать старый семейный компьютер — Компа Компыча — без родителей разрешается только для уроков, звонить на работу родителям можно только в крайних случаях, к которым занятия с роботом вряд ли относятся… Миша и Маша были дисциплинированными членами семьи, но ждать целый день до возвращения родителей? Нет, это было решительно невозможно. Да и дедушка сказал… Дедушка сказал: 'Можно'! Дедушка дал разрешение! В конце концов, дедушки и бабушки для того и существуют, чтобы иногда помочь обойти слишком строгие ограничения родителей.
Решено! Маша и Миша включили компьютер, с нетерпением ожидая загрузки системы, запустили браузер и набрали адрес, страничка начала загружаться…
И тут произошло невероятное: небо за окном потемнело, загремел гром, а Комп Компыч вдруг вырос до гигантских размеров и окружил собой Машу и Мишу. Обернувшись, Миша и Маша увидели свою комнату, как будто на экране телевизора, потом экран постепенно погас.
Ребята с удивлением обнаружили, что Макуша стал большим, одного роста с ними Две батарейки Макуши, поставленные вчера, превратились в огромные цилиндры . Оглядевшись, они поняли, что находятся у входа с надписью 'Добро пожаловать в Робокодию!'
Навстречу выходит робот-пограничник и козыряет Макуше: 'Стабильного напряжения! Пункт пограничной службы с Заэкраньем ПС 11—101. Дежурный…' — конец фразы ребята не расслышали.
Робот-пограничник внимательно осматривает Макушу и мельком — ребят. Произносит: 'В Робокодию допускаются только программируемые устройства!' — и поворачивается к пришельцам спиной. Ребята озадачены. Они понимают, что им с Макушей обязательно нужно попасть в Робокодию.
Миша решается обратиться к пограничнику: 'Наш робот программируемый!' Пограничник разворачивается, и с удивлением, словно видит Мишу в первый раз, рассматривает его. Потом переводит взгляд на Макушу и морщит лоб.
Пограничник на самом деле не морщит лоб, а проверяет свои антенны беспроводного интернета, для обращения к Центральной Базе Данных (ЦБД) — давно запрограммированная привычка.
'Так-так-так', — бормочет пограничник, послав изображение Макуши в ЦБД и получив ответ:
— Робот Maqueen, программируемый, может быть допущен в Робокодию.
— А мы?! — хором вскрикивают Маша и Миша.
Пограничник опять морщит лоб и произносит: 'В сопровождении программируемого устройства допускается одна биоособь!'
Маша уже хотела возмутиться из-за 'биоособи', но Миша хлопнул себя по карману, достал свой мобильный телефон: 'У нас есть ещё одно программируемое устройство!'
Пограничник даже не стал морщить лоб и сразу сказал:
Современный мобильный телефон — это миниатюрный компьютер, который используется для связи, программируемое устройство.
— Ура! — закричали ребята. — Значит, мы можем пройти все вместе?!
— Есть проблема: мобильный телефон может пересечь границу в сопровождении биоособи, а робот должен пересечь границу сам. — Пограничник опять наморщил лоб. — Техническую помощь мы оказать можем…
Пограничник вывез тележку с батарейкой, на которой написано ААА, и кабель для Макуши. Ребята не без труда поставили батарейку: она была большой и тяжёлой, пограничник даже взялся помочь ребятам. Эта помощь не входила в обязанности пограничника, но не была запрещена, и он как гостеприимный представитель Робокодии помог симпатичным гостям своей страны.
Миша заметил, что третья батарейка выглядела почти так же, как и две батарейки, поставленные дома, только на ней была ещё небольшая буква 'Р'.
Потом пограничник вынес планшет с браузером, открытым на той самой странице, https://makecode.microbit.org/ и рассказал, что на планшете есть также электронная почта Робокодии и другие полезные приложения.
'А вот помощь с программированием не предусмотрена', — строго сказал пограничник. Своей строгостью робот как бы говорил, что помощь запрещена, и ничего он поделать не может, но, на самом деле, он просто не умел программировать: роботы исполняют программы, а разрабатывают их люди.
Здесь тебе нужно запустить на компьютере браузер Хром (рекомендованный браузер для работы в системе MakeCode), открыть страницу системы MakeCode по адресу, которой приведён выше, и дальше продвигаться вместе с героями.
***
(после ряда приключений, в ходе которых ребятам нужно было программировать плату микро:бит и Макушу, путешественники по Робокодии попали в школу для нарушителей в ТС-10101 (Транспортной системе 21-ого века) и прослушали лекцию об устройстве ТС-10101)
СПОРЫ О БУДУЩЕМ
Преподаватель закончил свою лекцию, но сигнал об окончании занятия ещё не прозвучал, и преподаватель воспользовался этим, чтобы поговорить на свою любимую тему:
— ТС-10101 — это знак того, что скоро Робокодия полностью захватит Заэкранье. В создание и испытание робомобилей вовлечены многие агенты Робокодии в Заэкранье.
Профессия водителя — одна из самых массовых — исчезнет. Вождение человека на дорогах общего пользования будет запрещено, поскольку человек на дороге (а не автомобиль, как принято считать в Заэкраньи) — источник повышенной опасности: его невнимательность, усталость, внезапное ухудшение самочувствия приводят к аварийным ситуациям.
Магазины без продавцов и кассиров уже захватили первые территории в Заэкраньи.
В Японии и Китае появились огромные полностью автоматизированные склады, где принимают, складируют и отгружают товары наши коллеги из Робокодии.
Автоматизириванные промышленные производства — в Заэкраньи уже не редкость.
И в Заэкраньи придёт время, когда к товару, от производства до доставки к потребителю, не будет прикасаться рука человека.
Происходит изменение технологий в строительстве, изобретён трехмерный принтер, с помощью которого можно «печатать» бетонные конструкции любой формы, небольшой дом оригинальной формы можно построить в течение дня, соблюдая чистоту на строительной площадке. Испытание технологии идёт в России, Китае, США. Роботы кладут кирпичные стены, штукатурят.
Работа над роботракторами, которые обрабатывают землю под управлением программ, используя «органы чувств» из Робокодии — видеокамеры и датчики, идёт полным ходом.
Да что там роботракторы: в Японии с 2018-ого года работает многоэтажная фабрика, которая производит… салат! 30000 кочанов прекрасного салата в день, произведённых по всем правилам Робокодии.
В здание поступает электричество, вода и удобрения, а на выходе — упакованные кочаны салата. И всё это — без биоособей!
Даже солнечный свет, столь важный для всего живого, не нужен на фабрике — роль солнца исполняют современные светодиодные лампы. Такие фабрики можно строить в любом климате, прямо в городах, поскольку занимают они гораздо меньше места, чем традиционные сельскохозяйственные угодья, и никак не загрязняют город.
Пандемия коронавируса 2020-ого года ускорила проникновение Робокодии в медицину: созданы роботы, которые осуществляют первичный осмотр больного, не подвергая риску врача.
Исследования по автоматизации диагностики различных заболеваний велись и до пандемии. В конце концов, медицина — задача информационная: медик изучает строение человека, процессы, происходящие в организме, расстройства организма, то есть, болезни, способы диагностики и лечения болезней, а потом использует свои данные на практике. И надо учесть, что знания о человеке, диагностике и лечении постоянно обновляются, и медику просто не хватает времени и сил ориентироваться в этом потоке информации.
Разве не надёжнее всё это предоставить компьютерам с огромной памятью и связью по интернету с самыми свежими источниками информации? С диагностикой некоторых заболеваний компьютеры уже справляются не хуже, а иногда и лучше, профессиональных врачей.
Роботы в Заэкраньи начинают осваивать сложные хирургические операции: рука под управлением программы не дрогнет и выполнит все необходимые движения с точностью до долей миллиметра.
А юристы?…
— Стоп-стоп-стоп, — сказала Маша, которая уже поняла, куда клонит преподаватель, — Вы хотите сказать, что человеку не останется места в этой большой Робокодии?
Но разве уход за больными, пожилыми, беспомощными — это только лекарства и процедуры? Человеку нужно общение, особенно, когда он заключён в стенах больницы, прикован к постели.
Конечно, лучшее общение — с близкими, но не всегда они есть, и не всегда у близких есть возможность полноценного общения: без профессионалов здесь никак не обойтись, разве нет?
А детский сад, начальная школа: неужели можно лишить детей живого общения со взрослым, оставить их на попечение машины?
А творческие профессии: писатели, журналисты, артисты?…
Миша с уважением и восхищением смотрел на сестру: ему и в голову не приходило, что она может так по-взрослому рассуждать (по правде, Маша и сама этого не знала — всё получилось как-то само собой. Мы всегда растём, всю жизнь, и часто не замечаем этого, и иногда в общении из нас прорывается что-то, что мы и сами в себе ещё не осознавали. Общение даёт пищу для ума, новые идеи стимул для размышлений — это большая ценность).
Прозвенел звонок окончания лекции, но ребята и преподаватель были увлечены спором и не хотели прерываться.
— Программы пишут музыку и стихи, исполняют песни, лига Робофутбола планирует к 2050-ому году победить команду людей… — возразил преподаватель
— Ну и что? — это уже Миша вмешался в спор. — Программы уже давно играют в шахматы гораздо лучше людей, но от этого человеку не становится менее интересно играть и наблюдать за состязаниями других людей, — (Миша увлекался шахматами и был семейным экспертом в этом вопросе). — Программы и роботы — помощник, а не соперник человека.
И с футболом будет то же самое.
Тут уже настала очередь Маши с удивлением посмотреть на брата. Впрочем, она быстро подхватила мысль Миши:
— Знаменитый бегун Усэйн Болт не может соперничать в скорости с мотоциклом и автомобилем, но это не уменьшает восхищения его достижениями у миллионов болельщиков. — Маша была легкоатлеткой. — И людям всегда будет интересна личность и фантазия творческих людей, каких бы успехов ни добивались компьютеры и роботы.
Тут прозвучал второй звонок, и в помещение въехал молчаливый робот-уборщик.
— А кто будет создавать программы, проектировать роботов, разве не люди? — Макуша, наконец, подключился к беседе.
«В точку, — подумал преподаватель, — если программирование и автоматизируют, то это будет не скоро».
Но вслух он только сказал: «Ну, нам пора закругляться. Спасибо за внимание и беседу. До новых встреч! Надеюсь, не при таких обстоятельствах», — улыбнулся робот.
Ребята и Макуша поблагодарили преподавателя, попрощались и вышли на улицу.
Если бы ребята были старше, то они обязательно упомянули многие задачи в биологии, медицине, физике, энергетике, химии, разработке материалов, транспорте, утилизации отходов, которые требуют больших усилий исследователей, а значит, умных образованных людей — специалистов своего дела.
А преподаватель сожалел, что не успел поговорить об успехах искусственного интеллекта, который всё больше посягает на умения, традиционно считающиеся привилегией человека.
Но это — обычное дело: один разговор не может исчерпать серьёзную тему, главное, чтобы дискуссия пробудила интерес и порождала новые вопросы.
В конце концов, хорошие вопросы — даже ценнее ответов: именно вопросы порождает пытливый человеческий ум, а компьютер может помочь найти ответ.
***
(после многих интересных встреч, ребята вернулись домой)
ОПЯТЬ ДОМА
Когда мама и папа вернулись домой, Маша и Миша ещё не пришли в себя от неожиданного приключения.
«Ух, погодка! Вы Компа Компыча включали?» - с порога спросил папа.
Маша и Миша слегка замялись, но папа их опередил: «Я совсем забыл сказать — Комп Компыч теперь в вашем распоряжении: вы уже взрослые, ответственные, включайте, когда сочтёте нужным, только не забывайте, что долго за компьютером сидеть нельзя, делайте гимнастику для глаз, как вам в школе показывали, и вообще, помните, что в жизни есть много других занятий, которыми не стоит жертвовать ради компьютера».
- О, да вы батарейку добыли?! - удивилась мама, заметив полный комплект в батарейном отсеке Макуши. - В магазин ходили? В такую-то погоду...- Тут только Маша и Миша заметили, что за окном бушует непогода. Миша глянул на третью батарейку, где букву «Р» можно было разглядеть теперь разве что в увеличительное стекло, переглянулся с Машей...
- Да не, мы дома нашли, - Маша и Миша, не сговариваясь, решили что родители могут не понять...
