Міжнародне інноваційне шоу «INOVA» — виставка наукових проєктів юних вчених з усього світу, що понад 50 років проходить у хорватському Загребі. Цьогоріч серед 500 учасників із 20 країн — і 31 учасник та учасниця з України.

Розповідаємо про переможні проєкти учнів і учениць Малої академії наук на цьому конкурсі. 

Як це — досліджувати воєнно-техногенне забруднення ґрунтів: історія Орини Гуржій

Орина дослідила, як на ґрунти острова Хортиця вплинули повномасштабна війна та ракетні обстріли. Із цим проєктом виборола золото на «INOVA».

Як виникла ідея проєкту?

Ракетні атаки росії забруднюють землі сільськогосподарського та іншого призначення, руйнують культурні памʼятки, житлові будинки, інфраструктуру. Гадаю, це турбує всіх українців та українок і мене також. 

Остаточно потребу в цьому дослідженні я усвідомила після трагічної історії, що трапилася зі знайомою наукової керівниці. Її собака захворів на рак і загинув після того, як попив води з вирви від ракети. Хвороба розвинулася за лічені місяці. 

Розкажи про дослідження докладніше.

Я взяла ґрунтові проби з острова Хортиця за рік після влучання по ньому російської ракети. Так змогла оцінити, що відбувається з ґрунтом у довгостроковій перспективі. Ґрунти на острові Хортиця піщані та малогумусні: вони не мають органічних речовин, які затримували б забруднювальні сполуки. З науковою керівницею сформулювали гіпотезу, що вони мігрували у підземні води та ріку Дніпро. 

Ми розглянули й описали методи, за допомогою яких можна відновити ґрунт у місцях влучання ракет. Скажімо, засіяти цю територію культурою світчграс — це багаторічна трава, якою декорують ландшафти, а ще її можна використовувати як біопаливо. Ця рослина дає змогу накопичити якісну біомасу і відновити родючість ґрунту, адже від високої температури вибуху корисні мікроорганізми гинуть. Зважаючи, що територія острова Хортиця заповідна і будь-які втручання там заборонені, розраховуємо, що екосистема відновиться самостійно. 

Важливо розуміти: на землях, які постраждали від ракетних обстрілів, можна безпечно вирощувати лише певні культури, як-от кукурудзу. Інші ж накопичуватимуть у плодах та зеленій масі важкі метали і їх не можна вживати в їжу чи використовувати для інших потреб.

Для кого можуть бути корисними результати твого дослідження?

Результатами моєї розвідки можуть послуговуватися аграрії, екологи чи спеціалісти з природоохоронної діяльності. Напрацювання можна використати при плануванні посівних робіт чи відновлення ґрунтового покриву. 

Також ця інформація буде помічною для юристів, які займатимуться розслідуванням та доведенням екологічних злочинів росії на території нашої держави. 

Чи плануєш далі розвивати проєкт?

Зараз я планую сфокусуватися на правоохоронній діяльності. Проте, сподіваюся, мій проєкт надихне інших на подальші схожі розвідки і дослідження впливу війни на інші види ґрунтів.

Як це — оптимізовувати роботу світлофорів: історія Софії Столяр

Софія вирахувала оптимальний час зеленого світла на світлофорі залежно від кількості машин на перехресті. Із цим проєктом виборола золото на «INOVA».

Як виникла ідея проєкту?

На дорогах Києва, як і в багатьох інших містах, часто виникають затори. Вони утворюються через різні ситуації, яких не завжди можна уникнути. Я зрозуміла: якщо не можу вплинути на причину, то треба розвʼязувати проблему інакше. Тоді вирішила оптимізувати роботу світлофорів.

По буднях мама відвозить мене до школи і ми стоїмо на червоному сигналі світлофора стільки ж, скільки й автівки на інших сторонах перехрестя. Однак там може бути менше або більше машин, тож давати всім однаковий час на проїзд нераціонально. 

Як працює твій проєкт?

Я взяла з відкритих джерел інформацію щодо руху машин на перехресті в одному з індійських міст. На основі цих даних побудувала лінійну регресію, тобто створила лінійну залежність між оптимальним часом зеленого світла і кількістю машин — щоб усі встигли проїхати. Цей алгоритм можна застосувати до будь-якого перехрестя. 

Працює це так: спеціальний пристрій рахує кількість машин на частині перехрестя та їхню вагу (так зможемо зрозуміти, легкова це автівка чи вантажівка, і спрогнозувати швидкість) і передає ці дані до програми. А програма вже вираховує необхідний час зеленого світла й автоматично додає чи віднімає ці секунди на світлофорі. 

Які проблеми допомагає розвʼязати такий світлофор?

Може видатися, що постояти на світлофорі зайві 5-10 секунд це зовсім небагато. Але коли ці 5-10 секунд стоїть кожна автівка за цілий день — це вже доволі довго. 

Мій проєкт дає змогу оптимально використовувати час водіїв та пішоходів, розвантажувати дороги і берегти довкілля, адже затори збільшують загазованість повітря. 

Хто може послуговуватися твоєю розробкою?

Найперше — місцева влада. Саме вона приймає рішення щодо добробуту громади і може запровадити такі оптимальні світлофори у місті. 

Окрім того, проєкт може бути корисним рекламним агенціям, що розміщують банери на дорогах. Адже програма рахує кількість машин, які за день проїжджають у певному місці, — ці дані дадуть змогу зрозуміти, скільки людей бачитимуть рекламу. 

Чи покращуватимеш проєкт далі?

Так. Хочу ще розробити окремий алгоритм для пішоходів. Скажімо, світлофор, який вмикатиме зелене світло для них натисканням кнопки.

Також варто врахувати форс-мажорні ситуації та розробити алгоритм для екстрених служб — аби вони могли безперешкодно проїхати і не чекати разом з усіма. Коли необхідно рятувати людей, кожна секунда може бути вирішальною. 

Як це — розробити застосунок-помічник для навчання: історія Дмитра Оболенського

Дмитро створив програму, за допомогою якої можна опрацьовувати матеріал уроку чи надолужувати пропущений матеріал за персональним навчальним планом. Із цим проєктом виборов срібло на «INOVA». 

Що мотивувало тебе до створення цього проєкту? 

Я помітив, що деякі учні мають труднощі із засвоєнням навчального матеріалу. Дехто замість того, щоб розібратися у темі самостійно, звертається з питаннями до ChatGPT, який може помилятися і хибно інтерпретувати факти. Інші ж ідуть по допомогу до вчителя чи вчительки, які не завжди мають час приділити достатньо уваги і відповісти на всі запитання. 

До наукової роботи мене підштовхнув мій друг — він уже раніше долучався до проєктів Малої академії наук і мав досвід. Друг підтримував мене і допомагав з технічними моментами впродовж створення дослідження.  

У чому сутність проєкту?

Я створив компʼютерну програму, яка допоможе навчатися й опрацьовувати освітню програму. Працює вона так: користувач/-ка завантажує необхідні навчальні матеріали, які обробляє нейронна мережа і дає відповіді на питання. У той час як ChatGPT бере дані з інтернету, моя програма шукає інформацію лише серед завантаженого матеріалу. Ставити запитання й отримувати відповіді можна як текстом, так і голосом. Це дає змогу охопити ширше коло користувачів і зробити використання програми зручнішим для людей, скажімо, з порушеннями зору. 

Як можна практично застосовувати твій винахід?

Програма ще потребує доопрацювання. Необхідно згенерувати ключ для роботи нейронної мережі. Сам застосунок кожен може налаштувати під себе: завантажувати плани уроків з різних предметів чи додаткові освітні матеріали. 

У яких сферах він може бути помічним?

Найперше, цей помічник я створював для полегшення праці вчителів та навчання учнів. Проте такий же алгоритм роботи можна використати для відповідей на поширені питання, наприклад у колцентрах чи довідкових бюро. 

Чи плануєш розвиватися у цьому напрямі надалі?

Так! Мені цікаво розширювати свої навички з нейронною мережею — це дуже цікава тема. Нині працюю над новим проєктом у цьому напрямі.

Ілюстрації: Олена Ковальчук