Від розв’язання екологічних проблем до дослідження ринку праці, від вправних роботів-розміновувачів до використання штучного інтелекту задля оборони держави — українські підлітки вправні в усіх сферах! Це вже вкотре доводить Конкурс-захист науково-дослідницьких робіт учнів — членів МАН — змагання наукових проєктів учнів 9–11 класів. 

Цей конкурс — старт наукового шляху. Проєкти можна подавати у 12 наукових відділеннях. Сьогодні розпитуємо призерів про їхні наукові проєкти. 

Як створити біопластик із крохмалю — розповідає Аліна Самусєва

Дівчина знайшла альтернативу класичному пластику, яку можна виготовити у власній кухні з крохмалю. З цим проєктом здобула третє місце у секції «Охорона довкілля та раціональне природокористування», відділення — «Екологія та аграрні науки».

Як з’явилася ідея виготовити такий екоматеріал?

Вона формувалася поступово. Спочатку ми говорили про екологію на уроках біології. Згодом я почала задумуватися і помічати, скільки пластикових речей довкола нас, а багато з них — ще й для одноразового використання. І ми користуємося цими речами щодня. Це все створює величезні обсяги сміття, яке не розкладається десятиліттями. А мікропластик — тверді частинки синтетичних полімерів завбільшки менш ніж 5 міліметрів — може потрапляти в їжу та напої, а відтак — в організм людини. 

Це наштовхнуло мене на думку спробувати створити свій екопластик: безпечний для використання та дружній до природи. 

Як відбувалася робота над проєктом?

Зараз я не маю доступу до професійного обладнання чи можливості працювати у лабораторії, бо навчаюся онлайн. Мені стало цікаво, чи можна створити матеріал без усіх цих умов — просто вдома, у кухні. Тоді я почала дізнаватися більше і натрапила на українську компанію, яка виготовляє пластик із кукурудзяного крохмалю. Але це не єдиний вид цього продукту. Вирішила спробувати працювати із картопляним крохмалем: він дуже популярний і доступний. 

Звісно, не все вийшло з першого разу. Я багато експериментувала, змінювала пропорції, посуд, інгредієнти. У мене не було спеціальних пластифікаторів — спробувала використати для цього звичайний гліцерин. Бувало так, що матеріал виходив рідким або не згортався так, як планувалося. Однак після кількох спроб і зіпсованих каструль, у яких я це все варила, отримала кілька хороших варіантів. Але експеримент на цьому не завершився. Далі я дослідила, як вони розкладаються в землі. І вже після цього відібрала три рецепти пластику, які описала у проєкті. 

Де можемо застосовувати цей матеріал?

Буквально всюди! Навколо нас — купа пластикових речей: канцелярське приладдя, посуд, побутові речі, техніка. З мого пластику можна виготовляти безліч предметів: від стаканчиків для кави й точилок для олівців до гребінців для волосся та навушників. 

Єдине, для чого я його не рекомендую, — ємності для води: довготривале зберігання руйнуватиме матеріал.

Чи плануєш надалі розвивати проєкт?

Цей перший мій науковий проєкт. Я хотіла спробувати свої сили і не будувала тривалих планів. Зараз уже задумуюся над тим, щоб порівняти різні види екопластику: ця тема мене дійсно зацікавила.

Як реінтегрувати ветеранів у професію — розповідає Вероніка Дмитрієва

Юнка дослідила світовий досвід реінтеграції ветеранів у систему зайнятості та запропонувала вдосконалення цього процесу. З цим проєктом виборола друге місце у секції «Макроекономіка та економічна політика», відділення — «Економіка».

Чому взялася за таке дослідження?

Перейшовши в економічний клас, почала більше цікавитися цією наукою. Особливо мене зацікавила макроекономіка, що розглядає державу як єдине ціле, де всі елементи, як-от ВВП, інфляція, ринок праці, взаємопов’язані. Я звернула увагу, що на ринок праці впливає багато різних чинників, а в Україні — ще й війна. 

Разом із науковою керівницею, Самолюк Наталією Миколаївною, вирішили дослідити реінтеграцію ветеранів у систему зайнятості, адже це один із основних стовпів адаптації до цивільного життя після служби. У ході роботи ми чітко усвідомили: ветерани війни — свідомі дорослі люди, які до служби вже мали професійний та життєвий досвід. Через це процес їхнього повернення стає значно складнішим. Їм доводиться інтегруватися в систему, яка за час їхньої відсутності кардинально змінилася: потреби ринку праці стали іншими, а дефіцит кадрів змістився в абсолютно нові галузі. Саме пошуку рішень для цих викликів ми і присвятили роботу.

Нині в Україні немає чіткого, конкретного механізму реінтеграції ветеранів. Але такий досвід проживали й інші країни. Тож я вирішила взятися за цю тему. Як на мене, вона корисна і для мого розвитку, і для держави, і для кожного ветерана. 

У чому важливість твого проєкту?

За даними Європейської Бізнес Асоціації, значний дефіцит кадрів існує аж у 74 % підприємств в Україні. Після служби у війську ветерани мають безліч навичок та вмінь, які можна застосувати на професійному шляху. 

Ми досі перебуваємо у стані війни і не маємо всіх можливостей для розв’язання проблем на ринку праці. Проте вже зараз можемо і маємо зважати на досвід реінтеграції ветеранів, який здобули інші країни: США, Канада, Хорватія, Грузія. З їхніх підходів можемо обрати найкращі практики та адаптувати до наших реалій. 

Питання реінтеграції в систему зайнятості зачіпає не тільки особисто кожного ветерана, а й загалом проблеми національного масштабу. Через призму економіки безробітність ветеранів впливає на загальний рівень безробіття. Ми і так маємо великий дефіцит спеціалістів через трудову міграцію, руйнування інфраструктури. Щоб розв’язати цю проблему, маємо глибше досліджувати проблеми та перешкоди, з якими стикаються ветерани, і робити їхнє життя легшим, а не ускладнювати багатокроковими процедурами. 

Як можна застосувати результати твого проєкту на практиці?

Моє дослідження можна використовувати як базу для розробки державних політик. На його основі можна створити практичні підходи у сфері реінтеграції ветеранів. 

Також воно може бути корисним громадським організаціям та роботодавцям, щоб краще розуміти, з чим стикаються ветерани під час пошуку роботи. 

Які подальші наукові плани?

Працюючи над проєктом, я отримала багато знань та корисного досвіду. Хочу застосовувати їх і надалі. Найцікавіше — дослідити ветеранський бізнес. В Україні є багато практик, які допомагають військовим започаткувати свій бізнес. Я б хотіла прослідкувати, наскільки він успішний, адже ветерани мають дуже багато актуальних рис і навичок: упевненість, лідерство, уміння швидко ухвалювати рішення. А без цього нікуди у бізнес-світі.

Я мрію розробити власний гайд реінтеграції ветеранів у сферу зайнятості. Там хочу поєднати найкращі українські практики з міжнародним досвідом, врахувати всі потреби ветеранів та держави.

Як шукати замасковане: розповідає Арсеній Радченко

Хлопець розробив систему, яка швидко й точно виявляє приховані об’єкти на фото та відео. З цим проєктом здобув друге місце у секції «Аерокосмічна техніка та оборонні технології», відділення — «Інженерія та матеріалознавство».

У чому полягає ідея твого проєкту?

Я створив автоматизовану систему, яка вміє швидко й точно знаходити приховані або замасковані військові об’єкти на фото чи відео з БПЛА. Для цього «навчав» систему розпізнавати такі елементи на відібраній базі фото та відео з відповідними підписами. 

Буває так, що на фото чи відео з БПЛА складно роздивитися деталі через висоту знімання або різкий рух, адже тоді зображення розмивається. Особливість мого програмного забезпечення в тому, що воно не лише вказує місце шуканого об’єкта, а й видає параметр упевненості, що це дійсно він. Чим більше ознак із тих, що розпізнає система, збігаються, тим вищий цей параметр.

Чому твій проєкт важливий?

В умовах сучасної війни не обійтися без швидкої та ефективної розвідки. Треба оперативно реагувати на дії супротивника та стримувати його. Для цього активно використовують безпілотні літальні апарати, щоб не наражати на небезпеку самих військових. Проте недостатньо просто оглянути якусь територію через камеру БПЛА — треба ще й уміти працювати з отриманими даними. Тут і стає у пригоді моя система. 

Для кого може бути корисним твоє програмне забезпечення?

Найперше — для операторів розвідки. Воно пришвидшуватиме їхню роботу. Зазвичай оператору необхідно вдивлятися в екран та шукати замасковані об’єкти самостійно. Від такої роботи швидко втомлюються очі, і військовий може просто чогось не побачити чи припуститися помилки. Я навчив систему розпізнавати предмети, які замасковані димом, туманом, спеціальними сітками чи особливостями ландшафту — їх неозброєним оком розпізнати ще важче. 

Чи плануєш удосконалювати проєкт далі?

Хотілося б це зробити. Розробка дійсно актуальна та може принести практичну користь на полі бою. Тож варто постаратися і зробити систему досконалою та легкою у використанні в різних умовах.  

Як створити робота-розміновувача — розповідає Іван Марченко

Юнак розробив біоміметичного робота, який аналізує гази і так виявляє вибухові речовини. Із цим проєктом він виборов друге місце у секції «Системи та технології штучного інтелекту», відділення — «Інформаційні технології».

У чому суть твого проєкту?

Моя основна ідея — шестиногий робот, який шукає міни. Робить він це в доволі цікавий спосіб — аналізує повітря спеціальним датчиком. Працює це так: закопана у землі міна виділяє леткі молекули, вони легко випаровуються, а робот вловлює та розпізнає їх і сигналізує про місце вибухівки. 

Як ти працював над проєктом?
Школярам часто розповідають про небезпеку вибухових речовин та правила поводження поруч із ними. Ця тема дійсно актуальна, адже зараз Україна дуже замінована в зоні бойових дій та на деокупованих територіях, а в тилу залишається небезпека терактів. Також я маю знайомих, які працюють із вибухівкою та металодетекторами для її пошуку. Тож мені хотілося створити щось корисне й необхідне. Я шукав нову ідею, яка б оптимізувала ще не оптимізований раніше процес. Так прийшла ідея з аналізом летких молекул. 

Робот розрізняє молекули через сенсор іонної мобільності — такі застосовують у найбільших аеропортах світу. Ці сенсори можуть вимірювати швидкість іонів молекул у повітрі. Штучний інтелект розпізнає ці молекули та показує й аналізує їхні дані: швидкість, заряд тощо. А також за його допомогою можна налаштувати роботу при відповідній вологості чи температурі повітря. 

Штучний інтелект я навчав на основі властивостей чотирьох найбільш популярних в історії вибухових речовин: нітроетану, нітрометану, 2,4-динітротолуену та С-4. Для якісної ідентифікації вибухівки треба ще врахувати стан повітря довкола, тиск, температуру. Тобто тут важливо працювати із сукупністю даних, уміти їх аналізувати, пов’язувати між собою. Для такої роботи штучний інтелект може бути дуже помічним. Вважаю, що його треба використовувати для складних технологій та досліджень, а не просто як розвагу.

Хто може застосувати твого робота на практиці?

Замінування територій — наслідок будь-якої війни. Часто люди не можуть повернутися до себе додому, на деокуповані території, бо там досі небезпечно: заховано багато вибухівки, мін, розтяжок. У таких ситуаціях мій робот був би дуже помічним. 

Авжеж, це не пристрій для домашнього використання. Його мають застосовувати навчені спеціалісти, наприклад сапери. 

Чи будеш розвивати проєкт далі?

Нині маю лише теоретичну базу і працюю над створенням прототипу. Усе відбувається нешвидко, і на розробку самого робота може піти кілька років. Але я хочу його реалізувати достойно. Зараз спілкуюся із професіоналами, покращую структуру робота та продовжую навчати штучний інтелект. Планую знайти інвесторів для виходу на ринок.

Звісно, хочеться, щоб війна закінчилася якомога швидше. Але навіть після перемоги в нас буде багато роботи з розмінування територій, і я хочу допомагати в цій сфері.

Колажі: Віталія Олесів