понедельник, 30 мая 2016 г.

1.9. Совместная работа переводчиков

Урок: 1.9. Совместная работа переводчиков

Транскрибация урока: Вы только что загрузили первый скетч. Надеюсь, что он у вас работает, и теперь нужно понять, что это за фокусы происходят. Самое первое, что нужно запомнить: никакой магии здесь нет — просто очень много людей постарались подготовить для вас почву, чтобы вам вот таким вот легким движением можно было заставить целое устройство работать. Что же было сделано? Давайте схематично представим контроллер, как некий ящик, в котором есть место для хранения данных, а также место для хранения инструкций, а также там есть еще процессор, который эти инструкции выполняет: он может обращаться к данным, записывать их в свою память, получать их из памяти, а также работать с портами — с входами и с выходами. Итак, все, что делает контроллер, это выполняет инструкции, которые записаны в виде нулей и единиц, точно так же, как и данные. Скорее всего, вы знаете, что все цифровые устройства работают с данными, которые представлены в виде нулей и единиц — двоичного кода. Если вы никогда не слышали о том, как это кодирование происходит, посмотрите в дополнительных материалах, а пока что примем это за данность. Инструкции, которые выполняет контроллер, точно так же хранятся в виде машинного кода, то есть каких-то команд в виде нулей и единиц. Скажем прямо: мало кто может писать непосредственно машинный код. Для этого люди придумали языки программирования. Для чего они нужны? Это некий промежуточный этап между естественным человеческим языком, на котором мы говорим, и тем самым набором инструкций из нулей и единиц, который может понимать техника — наш контроллер. Когда речи идет о программировании Arduino, можно считать, что мы пользуемся языком C/C++. Там есть свои нюансы реализации, интересная история появления, но оставим это за рамками. Итак, у нас есть язык C, у нас есть какая-то задача. Нашу задачу мы можем описать любыми словами на нашем русском языке, можем описать ее с разной степенью детализации, но для того чтобы запрограммировать устройство, лучше отказаться от лишних деталей и четко сформулировать алгоритм, то есть последовательность действий, которую будет выполнять ваше устройство. Мы этим займемся вскоре, когда вернемся к задаче со светофором. Пока что в общих чертах. У вас есть алгоритм, выраженный на привычном вам языке. Затем, зная язык программирования, вы переводите его с русского языка, выражая по правилам языка программирования. Вы записали код, после чего выполняете все те действия, которые мы делали с примером, взятым из среды разработки. Происходит так называемая компиляция, то есть язык программирования переводится в машинный код, и тот файлик с машинным кодом, который выдал компилятор, загружается при помощи специального загрузчика на плату. Примерно таким образом выглядит цикл жизни вашей программы: от задумки в голове, через формулировку ее на привычном языке, написание кода, компиляцию и загрузку.

Часть: Видео

Модуль: Один старый и много новых знакомых

Описание модуля: Добро пожаловать! На этой неделе вас ждет введение в курс (обязательно ознакомьтесь с ним), а затем начало работы: знакомство с Arduino, средой разработки и первыми компонентами. Вы научитесь собирать схемы на макетке, напишете первую программу и получите первое готовое устройство. Не забывайте про важнейший раздел "Сделайте сами"!

Курс: Строим роботов и другие устройства на Arduino. От светофора до 3D-принтера

Описание курса: На протяжении тысячелетий люди усовершенствовали орудия труда, изучали силы природы и подчиняли их себе, использовали их энергию для работы машин, а в прошлом веке создали машины, которые могут управлять другими машинами. Теперь создание устройств, которые взаимодействуют с физическим миром, доступно даже школьнику.

Наш курс состоит из серии практических задач про создание вещей, которые работают сами: изучают мир, принимают решения и действуют – двигаются, обмениваются данными друг с другом и с человеком, управляют другими устройствами. Мы покажем, как собирать эти устройства и программировать их, используя в качестве основы платформу Arduino.

Пройдя этот курс, вы сможете создавать устройства, которые считывают данные о внешнем мире с разнообразных датчиков, обрабатывают информацию, получают и отправляют данные на ПК, в Интернет, на мобильные устройства, управляют индикацией и движением. Создание устройств будет включать проектирование, изучение компонентов, сборку схем, написание программ, диагностику. Попутно с созданием самих устройств вы сделаете визуализацию на ПК, создадите веб-страницу, которую будет демонстрировать одно из ваших устройств, а также разберетесь с устройством и работой FDM 3D-принтера.

Помимо тех, кто увлекается робототехникой или стремится расширить кругозор и свои навыки, курс будет полезен всем, кто сталкивается с задачами бытовой и производственной автоматизации, а также занимается промышленным дизайном, рекламой и искусством.

Курс не требует специальных знаний у слушателей, доступен даже ученикам старших классов средней школы. Плюсом будут навыки программирования и владение английским языком на уровне чтения технической документации, однако обязательным это не является.

Весь курс посвящен практике и самым лучшим решением для вас будет раздобыть электронику, повторять показанные примеры и экспериментировать самостоятельно.

Программа:
  • Неделя 1 Один старый и много новых знакомых
  • Неделя 2 Контроллер изучает мир
  • Неделя 3 Цель обнаружена
  • Неделя 4 Как полить цветок из другого города
  • Неделя 5 Мобильный робот
  • Неделя 6 Как создать новый предмет за час
Преподаватель: Алексей Перепелкин (1), Дмитрий Савицкий (2)

Описание преподавателя: (1) Алексей Перепёлкин занимается развитием робототехники на базе ЛИОТ МФТИ. В 2012 году открыл для себя новое захватывающее чувство – когда устройство, которое сам построил и запрограммировал, работает. Свернул с финансовой дорожки и создал кружок робототехники для подростков. Готовил их к соревнованиям. Стал посещать конференции, а затем проводил мастер-классы для тех, кто тоже хочет организовать занятия. Совместно с коллегами в 2013 году разработал новые соревнования – Робопрофи – для конкурса Робот для жизни и провел их. В 2014 году впервые провел Arduino-номинацию на фестивале Робофест, а для российского финала Russian Robot Olympiad 2014 сделал творческую категорию. С тех пор эти соревнования стали регулярными. Летом 2014 провел двухнедельную мастерскую в детском лагере Никола-Ленивца, а затем преподавал в выездной школе, посвященной программированию и робототехнике, которую провели ABBYY и Яндекс. В 2015 году стал руководителем направления робототехники в GoTo Camp, выездных школах, где участники создали десятки проектов, от прототипов умных домов и операторских тележек до робота-бубниста и принтера для незрячих. В 2014 году с коллегами начал проект Роболабы: мероприятия для школьников и студентов, где участники параллельно решают усложненные задачи, а затем проводят рефлексию сделанной работы и оценивают чужие в ходе серии мероприятий.

(2) Физик, научный сотрудник, выпускник МФТИ. Запустил кружок робототехники в 2011 году. Рассказал Алексею Перепелкину о том, как здорово вести кружок робототехники. Рассказал об этом еще целому ряду людей. Побеждал со своими командами на соревнованиях. Проводил проектную работу с участниками исследовательской выездной школы МКШ с 2013 года, где руководил реализацией физических и робототехнических проектов, например, «Вслед за солнцем», в котором изучалась эффективность динамической ориентации солнечных батарей на солнце. Вместе с коллегами разрабатывал и был судьей Робопрофи. Участвовал в подготовке проекта Роболабы. Вновь пришел в МФТИ для проведения факультативного курса «Основы создания киберфизических устройств»

Организатор: Лаборатория инновационных образовательных технологий МФТИ (1), Лаборатория инновационных образовательных технологий МФТИ (2)

Описание организатора: (2) Московский физико-технический институт (неофициально известный как МФТИ или Физтех) является одним из самых престижных в мире учебных и научно-исследовательских институтов. Он готовит высококвалифицированных специалистов в области теоретической и прикладной физики, прикладной математики, информатики, биотехнологии и смежных дисциплин. Физтех был основан в 1951 году Нобелевской премии лауреатами Петром Капицей, Николаем Семеновым, Левом Ландау и Сергеем Христиановичем. Основой образования в МФТИ является уникальная «система Физтеха»: кропотливое воспитание и отбор самых талантливых абитуриентов, фундаментальное образование высшего класса и раннее вовлечение студентов в реальную научно-исследовательскую работу. Среди выпускников МФТИ есть Нобелевские лауреаты, основатели всемирно известных компаний, известные космонавты, изобретатели, инженеры.

Категория: Компьютерные науки

Описание категории: Специализации и курсы по компьютерным наукам посвящены разработке и дизайну программного обеспечения, алгоритмическому мышлению, человеко-компьютерному взаимодействию, языкам программирования и истории вычислительной науки. Курсы в этой широкой области помогут вам мыслить абстрактно, методически подходить к проблемам и вырабатывать качественные решения.

Тематика: Разработка ПО

Материал: