2η Πανελλήνια συνάντηση Νέων Τεχνολογιών, Ρομποτικής & Επιχειρηματικότητας

Transcript

1 Ηλεκτρονικό περιοδικό ISSN : Τεύχος 3 / Αύγουστος 2014 / Δωρεάν έκδοση 2η Πανελλήνια συνάντηση Νέων Τεχνολογιών, Ρομποτικής & Επιχειρηματικότητας Οι μαθητές του 2ου Γυμνασίου Φλώρινας τολμούν τα πρώτα τους βήματα στη ρομποτική Σύστημα ανίχνευσης πτώσεων για ηλικιωμένους Έλεγχος Πτήσεων Αεροσκαφών.. μόνο με την Σκέψη Συνέντευξη με το δημιουργό του Ελληνικού «έξυπνου ρομπότ» κ. Θανάση Ιωαννίδη

2 Δωρεάν ηλεκτρονικό περιοδικό ISSN : Τόπος Έκδοσης ΛΑΜΙΑ Εκδότες Δρ. Π. Παπάζογλου Ph.D. Τμήματος Ηλεκτρονικών & Μηχανικών Η/Υ Πανεπιστήμιο του Portsmouth/UK p.m.papazoglou@hotmail.com Δρ. Γ. Ζάρδας Ph.D. Τμήματος Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Μακεδονίας gzardas@yahoo.gr

3 Φτηνή τεχνολογία για όλους! Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει σημαντικές προσπάθειες για την ενσωμάτωση των νέων τεχνολογιών στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Επειδή είναι σημαντικό να ξεκινήσει η ενασχόληση των παιδιών από τις μικρές ηλικίες (δημοτικό), επιλέχτηκε η τεχνολογία της εκπαιδευτικής ρομποτικής τύπου Lego. Το πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι ότι κάθε δομικό τμήμα του ρομπότ είναι ένα «κλειστό» εξάρτημα το οποίο διαθέτει έτοιμους συνδέσμους. Έτσι, κάθε παιδί απλά συναρμολογεί το ρομπότ όπως ακριβώς και σε μια κατασκευή Lego. Τέλος, ο προγραμματισμός που δίνει ζωή στο ρομπότ γίνεται με τη χρήση κατάλληλων εικόνων και εργαλείων. Η ενσωμάτωση όμως αυτής της τεχνολογίας στο σχολείο παρουσιάζει δύο προβλήματα: (α) Απροθυμία πολλών εκπαιδευτικών να ασχοληθούν με το αντικείμενο (β) Υψηλό κόστος προμήθειας του εξοπλισμού Από την άλλη μεριά, τα τελευταία χρόνια έχει εμφανιστεί στην αγορά η αναπτυξιακή πλατφόρμα ανοιχτής αρχιτεκτονικής Arduino η οποία διαθέτει ένα μικροελεγκτή τον οποίο μπορούμε να προγραμματίσουμε. Η πλατφόρμα αυτή από μόνη της δεν ανήκει στις εφαρμογές της ρομποτικής αλλά μπορεί να αποτελέσει την καρδιά μιας ρομποτικής κατασκευής ή οποιουδήποτε σύγχρονου συστήματος αυτοματισμού, μετρήσεων, κλπ. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ανάπτυξη πειραμάτων και εφαρμογών σε διάφορα μαθήματα όπως η φυσική, η πληροφορική, κλπ. Το κόστος για ένα πλήρες σετ εξαρτημάτων μαζί με το Arduino αλλά και του πρώτου μας ρομποτικού οχήματος δεν ξεπερνά τα 40, ενώ το αντίστοιχο κόστος για ένα πακέτο εκπαιδευτικής ρομποτικής ξεπερνά τα 200. Το Arduino έκρυβε και μία ακόμα έκπληξη. Αποτέλεσε το ιδανικότερο τεχνολογικό εργαλείο για την τριτοβάθμια εκπαίδευση αφού έδωσε τη δυνατότητα σε φοιτητές και ερευνητές να ξεκινήσουν εύκολα και γρήγορα τις πρώτες τους εφαρμογές. Οι δικαιολογίες λοιπόν, τέλος!. Υπάρχει φτηνή και προσιτή τεχνολογία για όλους. Το μεγαλύτερο όμως πρόβλημα παραμένει!! Και δεν είναι τίποτα άλλο από την έλλειψη ανθρώπων που να ενδιαφέρονται να καθοδηγήσουν μαθητές και φοιτητές. Ο αγώνας λοιπόν για την ενσωμάτωση των νέων τεχνολογιών συναντά ακόμα αντίσταση από όλους εκείνους που δεν θέλουν να αλλάξει τίποτα Εμείς όμως πρέπει να επιμείνουμε... Δρ. Π. Παπάζογλου

4 Το τέλος της τεχνολογίας..σημαίνει τέλος και για τον πολιτισμό; Στο υποθετικό σενάριο της καταστροφής του δικού μας πολιτισμού, όπως έχει γίνει στο παρελθόν και με άλλους, ποιες από τις γνώσεις μας θα μπορούσαν να διασωθούν και να κληροδοτηθούν στις επόμενες γενιές;. Επαρκούν οι σύγχρονες ψηφιακές τεχνολογίες διαχείρισης και αποθήκευσης δεδομένων να διαφυλάξουν τις μέχρι τότε γνώσεις μας και πολιτισμό; Υπόθεση καταστροφής Ας υποθέσουμε ότι ο πλανήτης πλήττεται από μια καταστροφή η οποία δεν είναι τόσο κατακλυσμιαία ώστε να τον καταστρέψει ολοσχερώς. Πολλά κτίρια παραμένουν ανέπαφα και αρκετοί άνθρωποι επιζούν για να ανοικοδομήσουν τον πολιτισμό ύστερα από μερικές δεκαετίες ή αιώνες. Ας πούμε, για παράδειγμα, ότι το παγκόσμιο οικονομικό σύστημα καταρρέει ή ότι ένας καινούργιος ιός σκοτώνει το μεγαλύτερο μέρος του παγκόσμιου πληθυσμού ή ότι μια ηλιακή καταιγίδα καταστρέφει το δίκτυο ηλεκτροδότησης της Βόρειας Αμερικής. Ή ας υποθέσουμε ότι επέρχεται μια αργή παρακμή εξαιτίας της ανόδου του κόστους της ενέργειας και των περιβαλλοντικών καταστροφών. Η αυξανόμενη πολυπλοκότητα και αλληλεξάρτηση της κοινωνίας καθιστά τον πολιτισμό μας όλο και πιο ευάλωτο απέναντι σε τέτοιου είδους γεγονότα. Όποια και αν είναι η αιτία, αν κοβόταν το ρεύμα που τροφοδοτεί τις τράπεζες και τους η- λεκτρονικούς υπολογιστές όπου αποθηκεύεται μεγάλο μέρος της ανθρώπινης γνώσης και οι άνθρωποι σταματούσαν να συντηρούν αυτά τα μηχανήματα και τα κτίρια που τα στεγάζουν ενώ τα εργοστάσια έπαυαν να παράγουν καινούργια τσιπς και δίσκους, για πόσο καιρό θα επιζούσε η γνώση μας; Πόση από αυτήν θα μπορούσαν να ανασύρουν οι επιζήσαντες των καταστροφών τις επόμενες δεκαετίες ή αιώνες; Αν το ρεύμα κοπεί για παρατεταμένη περίοδο, η κληρονομιά της ανθρωπότητας θα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον σκληρό δίσκο, την τεχνολογία που αυτή τη στιγμή επιτελεί τον ρόλο της ηλεκτρονικής μνήμης της κοινωνίας μας. Τα πάντα, από τις τελευταίες σαρώσεις γονιδιωμάτων ως τα κυβερνητικά και τραπεζικά αρχεία ή τις προσωπικές μας πληροφορίες, είναι αποθηκευμένα σε σκληρούς δίσκους, οι περισσότεροι εκ των οποίων βρίσκονται σε αίθουσες γεμάτες με ηλεκτρονικούς υπολογιστές γνωστές ως κέντρα δεδομένων. Οχι τόσο σκληρός για να πεθάνει... Οι σκληροί δίσκοι δεν προορίζονταν ποτέ για μακροχρόνια αποθήκευση εφόσον δεν έχουν υποβληθεί σε τεστ για την εκτίμηση της διάρκειας ζωής τους όπως τα CD. Κανένας δεν μπορεί να ξέρει πόσο θα κρατήσουν Η πυκνότητα αποθήκευσης σε σύγχρονους σκληρούς δίσκους είναι σήμερα μεγαλύτερη των 200 gigabits ανά τετραγωνική ίντσα και αυξάνεται ταχέως. Αν και διαθέτουν εξελιγμένα συστήματα για να αντισταθμίζουν την κατάρρευση μικρών τμημάτων τους, σε γενικές γραμμές όσο περισσότερα bits δεδομένων στριμώχνει κανείς σε ένα υλικό τόσο περισσότερα θα χάσει αν ένα τμήμα του φθαρεί ή καταστραφεί.

5 Αν σήμερα ειδικοί με άφθονη χρηματοδότηση χρειάζονται πολλούς μήνες για να ανασύρουν δεδομένα από καλοδιατηρημένες μαγνητοταινίες, φανταστείτε τις δυσκολίες που θα αντιμετωπίσουν όσοι θα επιζήσουν στη μετά την καταστροφή εποχή. Ακόμη και αν υποθέσουμε ότι έχουν άφθονους υπολογιστές για την ανάγνωση σκληρών δίσκων, το έργο θα είναι δύσκολο. Μεγάλο μέρος δεδομένων στις μέρες μας είναι κρυπτογραφημένο ή μπορεί να διαβαστεί μόνο από εξειδικευμένα προγράμματα. Ακόμη και σε ένα κέντρο δεδομένων που έχει μείνει άθικτο για 20 ή 30 χρόνια κάποιοι δίσκοι θα πρέπει να διαλυθούν για να ανασυρθούν τα δεδομένα τους, επισημαίνει ορόμπερτ Γουίντερ, μηχανικός της βρετανικής εταιρείας ανάσυρσης δεδομένων Κroll που το 2003 είχε διασώσει τα δεδομένα ενός σκληρού δίσκου από το διαστημικό λεωφορείο «Columbia». Πράγματι, η ανάσυρση δεδομένων, αν κάτι πάει στραβά, μπορεί να είναι δύσκολη ακόμη και στον σημερινό πλήρως ηλεκτροδοτούμενο κόσμο. Πέρυσι, για παράδειγμα, η Μicrosoft χρειάστηκε πολλές εβδομάδες για να ανασύρει τα προσωπικά δεδομένα των χρηστών των κινητών τηλεφώνων Sidekick ύστερα από κάποια δυσλειτουργία. Ποιος θα ξαναχτίσει τον πολιτισμό; Μετά την καταστροφή η έλλειψη πόρων- σε ανθρώπους, τεχνογνωσία, εξοπλισμό- μπορεί να αποτελέσει πολύ μεγαλύτερο εμπόδιο από ό,τι η φυσική απώλεια των δεδομένων. Η επανεκκίνηση ενός βιομηχανικού πολιτισμού μπορεί να είναι πολύ δυσκολότερη αυτή τη φορά επειδή έχουμε χρησιμοποιήσει το μεγαλύτερο μέρος των εύκολα διαθέσιμων πόρων, από το πετρέλαιο ως τα μεταλλεύματα. Ακόμη και η αξία πολλών επιστημονικών δεδομένων είναι αμφισβητήσιμη. Τι χρησιμότητα θα έχει, για παράδειγμα, να γνωρίζει κανείς την αλληλουχία του ανθρώπινου γονιδιώματος χωρίς την τεχνολογία και την τεχνογνωσία που απαιτούνται για την εκμετάλλευση αυτής της γνώσης; Καθώς ορισμένα επιστημονικά πειράματα αυτή τη στιγμή παράγουν απίστευτες ποσότητες δεδομένων, η διατήρηση ολόκληρου του όγκου τους είναι ήδη δύσκολη. Η τεράστια ποσότητα του υλικού θα αποτελέσει πρόβλημα για όποιον προσπαθεί να ανασύρει οτιδήποτε θεωρεί σημαντικό: ενώ είναι σχετικά εύκολο να βρει κανείς ένα βιβλίο που ψάχνει σε μια βιβλιοθήκη, συνήθως δεν υ- πάρχει τρόπος να γνωρίζει τι έχει μέσα ένας σκληρός δίσκος αν δεν τον επανεκκινήσει. Δημοφιλή και άχρηστα Επιπλέον αυτά που θα επιζήσουν περισσότερο από τη σημερινή ψηφιακή εποχή δεν θα είναι απαραίτητα τα πιο σημαντικά. Όσο πιο πολλά αντίγραφα έχει ένα δεδομένο τόσο περισσότερες είναι οι πιθανότητες επιβίωσης, ανακάλυψης και ανάσυρσής του. Ορισμένα δεδομένα αντιγράφονται πολύ επειδή είναι χρήσιμα, όπως π.χ. τα λειτουργικά συστήματα, για τα περισσότερα όμως η αντιγραφή βασίζεται στη δημοτικότητά τους. Αυτό σημαίνει ότι οι ψηφιακές εκδοχές της ποπ μουσικής και ορισμένων ταινιών μπορούν να επιζήσουν για πολλές δεκαετίες. Οι Αbba μπορεί να βρίσκονται ξανά στα τσαρτ τον 22ο αιώνα. Υπάρχουν όμως πολύ λιγότερα αντίγραφα των εγχειριδίων και των οδηγιών χρήσεως που περιλαμβάνουν την εξειδικευμένη γνώση που θα είναι η πιο σημαντική για εκείνους που θα προσπαθήσουν να ανοικοδομήσουν τον πολιτισμό, όπως το πώς μπορεί κανείς να εκκαμινεύσει τον σίδηρο ή να φτιάξει αντιβιοτικά.

6 Ίσως η πιο καθοριστική απώλεια να επέλθει τελικά ύστερα από μισό αιώνα, όταν οι επιζήσαντες μηχανικοί, επιστήμονες και γιατροί θα αρχίσουν να υποκύπτουν στα γηρατειά. Οι ικανότητες και η τεχνογνωσία τους μπορεί να κάνουν τη διαφορά όταν χρειάζεται κανείς να βρει ζωτικές πληροφορίες ή να θέσει ξανά σε λειτουργία απαραίτητα μηχανήματα. Οι θύρες των μαγνητοταινιών της ΝΑSΑ, για παράδειγμα, αποκαταστάθηκαν με τη βοήθεια ενός συνταξιούχου μηχανικού ο οποίος είχε δουλέψει σε παρόμοια συστήματα. Χωρίς αυτόν η ανάσυρση των δεδομένων θα είχε καθυστερήσει πολύ περισσότερο, λέει ο κ. Κάουινγκ. Η υπεροχή του χαρτιού Κάθε ψηφιακό μέσο έχει και τον δικό του χρόνο ζωής. Το CD φαίνεται να αντέχει περισσότερο, ενώ τα φλασάκια μνήμης διαρκούν όσο ένα... φλας Περίπου έναν αιώνα μετά τη μεγάλη καταστροφή ελάχιστα από την ψηφιακή εποχή θα εξακολουθούν να υπάρχουν πέρα από αυτά που είναι γραμμένα σε χαρτί. «Ακόμη και το χειρότερης ποιότητας χαρτί μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από 100 χρόνια» λέει η Σίζον Τσε, ειδικής στη συντήρηση χαρτιού στο Καναδικό Ινστιτούτο Συντήρησης. Το αρχαιότερο διασωθέν βιβλίο τυπωμένο σε χαρτί χρονολογείται από το 868 μ.χ., επισημαίνει. Βρέθηκε σε μια σπηλιά στη Βορειοδυτική Κίνα το Σε έναν βαθμό το πρόβλημα οφείλεται στο ότι δεν υπάρχει αγορά για την αιωνιότητα. Οι προτάσεις για την κατασκευή ενός χάρτινου μέσου το οποίο θα μπορούσε να αποθηκεύσει ψηφιακά δεδομένα επί αιώνες χρησιμοποιώντας σύμβολα παρόμοια με τα bar codes έχουν πέσει στο κενό εξαιτίας της έλλειψης εμπορικού ενδιαφέροντος και των δυσκολιών που συναντώνται στην επίτευξη μιας ικανοποιητικής συμπύκνωσης των δεδομένων. Ίσως το μόνο μέσο το οποίο θα μπορούσε να ανταγωνιστεί το χαρτί στη σταθερότητα και τα ψηφιακά μέσα στη συμπύκνωση είναι ο δίσκος Rosetta. Ο πρώτος του είδους κατασκευάστηκε το 2008 και περιλαμβάνει περιγραφές και κείμενα γλωσσών. Οι δίσκοι αυτοί είναι από νικέλιο και χαράσσονται με γράμματα τα οποία ξεκινούν σε κανονικό μέγεθος και γρήγορα γίνονται μικροσκοπικά. Με χαρακτήρες που μπορούν να διαβαστούν αν μεγεθυνθούν φορές ο κάθε δίσκος μπορεί να περιέχει σελίδες κειμένου ή εικόνων. Το Ινστιτούτο Long Run εξετάζει τη δημιουργία μιας ψηφιακής εκδοχής με τη χρήση μιας μορφής bar code. Αν είχαμε έναν τρόπο να αποθηκεύσουμε ψηφιακά δεδομένα μακροπρόθεσμα, το επόμενο ερώτημα θα ήταν τι θα διατηρήσουμε και πώς θα το φυλάξουμε με τρόπο ώστε να είναι ασφαλές αλλά και να μπορεί κανείς να το ανακαλύψει εύκολα στο μέλλον. Πηγές: 2010 Νew Scientist Μagazine, Reed Βusiness Ιnformation Ltd.

7 2η Πανελλήνια Συνάντηση Νέων Τεχνολογιών, Ρομποτικής & Επιχειρηματικότητας, Λαμία 2-4 Μαΐου 2014 Επιμένουμε ακόμα... Η 1η Πανελλήνια συνάντηση Νέων Τεχνολογιών, Ρομποτικής & Επιχειρηματικότητας βρήκε αρκετά μουδιασμένη την κοινωνία της Λαμίας που δεν είχε βιώσει ποτέ στο παρελθόν ένα τέτοιο σπουδαίο γεγονός. Παρόλα αυτά, η πρώτη συνάντηση μας έδωσε τη δύναμη για τη διοργάνωση και μιας ακόμα Πανελλήνιας συνάντησης. Η πρώτη συνάντηση διοργανώθηκε από την Ελληνική πύλη ρομποτικής και το επιμελητήριο Φθιώτιδας. Στη δεύτερη συνάντηση αποφασίσαμε να δώσουμε ένα ι- διαίτερο ρόλο στο ΤΕΙ Στερεάς αφού διαθέτει φοιτητές που ασχολούνται με την ανάπτυξη σύγχρονων εφαρμογών. Έτσι, η δεύτερη συνάντηση διοργανώθηκε από το ΤΕΙ Στερεάς και το επιμελητήριο Φθιώτιδας. Ο στόχος της φετινής διοργάνωσης ήταν να αναδειχθεί η συνεργασία τοπικών φορέων της περιοχής αλλά και να δοθεί η δυνατότητα στους μαθητές να επισκεφθούν το ΤΕΙ Στερεάς και να γνωρίσουν τις νέες τεχνολογίες.

8 Υπήρξαν συμμετοχές από όλη την Ελλάδα ενώ μας επισκέφθηκαν και μικροί μαθητές από ομάδες ρομποτικής που δραστηριοποιούνται στη Λαμία. Στη φετινή διοργάνωση θελήσαμε να δώσουμε κάτι ιδιαίτερο και μοναδικό στους επισκέπτες. Το μοναδικό χαρακτηριστικό σε σχέση και με τις υπόλοιπες πανελλαδικές διοργανώσεις ήταν το διήμερο σεμινάριο Arduino. Ένα σεμινάριο επαγγελματικού επιπέδου που μάζεψε συμμετοχές από όλη την Ελλάδα. Ανάμεσά τους, μηχανικοί, φοιτητές, χομπίστες, ιδιώτες και καθηγητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. Το σεμινάριο είχε ένα εντελώς συμβολικό κόστος (10, ενώ το πραγματικό κόστος σε αντίστοιχα σεμινάρια είναι πάνω από 200 ). Αυτό μας επέτρεψε να αυτοχρηματοδοτήσουμε τη φετινή διοργάνωση αφού τελικά δεν καταφέραμε να εξασφαλίσουμε πόρους.

9 Έγινε ομολογουμένως μια προσπάθεια για την ενίσχυση της εξωστρέφειας του ιδρύματος. Στόχος ήταν επίσης και η ενημέρωση της τοπικής κοινωνίας αλλά και κάθε ενδιαφερόμενου τόσο για τις σημαντικές δραστηριότητες του ΤΕΙ Στερεάς όσο και για τις νέες τεχνολογίες. Μας επισκέφθηκαν διάφοροι παράγοντες της πόλης, υποψήφιοι ευρωβουλευτές, κλπ. Τέλος, η εκδήλωση προβλήθηκε και από τα τοπικά μέσα μαζικής ενημέρωσης με αφιερώματα και εκπομπές.

10 Μερικά Εκθέματα... Ρομποτικό όχημα Τρισδιάστατος κύβος LED Ρομποτικός βραχίονας που εκπαιδεύεται Εκπαιδευτική ρομποτική

11 Δίκτυο αισθητήρων για το «έξυπνο» σπίτι Διαδραστικό τραπέζι Σύστημα υποστήριξης ατόμων με κινητικά προβλήματα

12 Υλοποίηση μαθηματικών αλγορίθμων με τεχνολογία FPGA Σολιστική κιθάρα Ρομπότ που μιλάει και αναγνωρίζει φωνή και χρώματα

13 Οι μαθητές του 2ου Γυμνασίου Φλώρινας τολμούν τα πρώτα τους βήματα στη ρομποτική Στη σημερινή εποχή, υπάρχει προσιτή και φτηνή τεχνολογία που δίνει τη δυνατότητα σε κάθε ενδιαφερόμενο να αναπτύξει σύγχρονες εφαρμογές αυτοματισμού, ρομποτικής, κλπ. Λίγοι όμως είναι αυτοί που τελικά τολμούν όχι μόνο να κάνουν τα πρώτα τους δημιουργικά βήμα στη νέα τεχνολογία αλλά κυρίως να προωθήσουν τη γνώση στους νέους ανθρώπους μέσα από τις παραδοσιακές δομές εκπαίδευσης. Διάφορες ομάδες παιδιών μας έχουν ξαφνιάσει ευχάριστα αναπτύσσοντας εφαρμογές υπό την καθοδήγηση τολμηρών δασκάλων του σχολείου τους. Εφαρμογές που δείχνουν όχι μόνο τη δημιουργικότητα και τη φαντασία αλλά και τη θέληση για πειραματισμό και διερεύνηση νέας γνώσης. Αυτή τη φορά το ελπιδοφόρο μήνυμα έρχεται από τους μαθητές του 2ου Γυμνασίου Φλώρινας που με την καθοδήγηση του καθηγητή τους κ. Γεώργιου Χατζή άφησαν τη φαντασία και τη δημιουργικότητά τους ελεύθερη αναπτύσσοντας εφαρμογές αξιοποιώντας φτηνή και προσιτή τεχνολογία. τα παιδιά που σήμερα φοιτούν στα Γυμνάσια της χώρας θα κληθούν να ζήσουν και -κυρίως- να δημιουργήσουν και να καινοτομήσουν σε έναν κόσμο όπου θα κυριαρχούν οι προγραμματιζόμενες μηχανές, οι έξυπνες συσκευές, η τεχνητή

14 Το διακύβευμα: Η επαρκής διδασκαλία των τεχνολογιών της πληροφορίας και της ρομποτικής στην γυμνασιακή εκπαίδευση είναι κάτι που ομολογουμένως λείπει από τα σχολεία της χώρας. Είναι κοινή διαπίστωση όσων γνωρίζουν και διδάσκουν το αντικείμενο ότι τα μαθήματα τόσο της Πληροφορικής όσο και της Τεχνολογίας στα Γυμνάσια είναι απομειωμένα και υποβαθμισμένα. Τόσο το ισχνό διδακτικό ωράριο των μαθημάτων αυτών, όσο και τα παρηκμασμένα και απηρχαιωμένα προγράμματα σπουδών συντελούν στην αποτυχία του Γυμνασίου να εισάγει τους νεαρούς μαθητές στον κόσμο των τεχνολογιών, έναν κόσμο μαγικό, συναρπαστικό και δημιουργικό, και να καλλιεργήσει σε αυτούς τις ανάλογες δεξιότητες. Σε αυτό συντελούν και η στρεβλή αντίληψη αλλά και συχνά η αξιολογική υποτίμηση που τρέφουν για το γνωστικό αντικείμενο των Νέων Τεχνολογιών τόσο πολλά εκπαιδευτικά στελέχη, όσο και οι ε- μπλεκόμενοι κοινωνικοί φορείς, γονείς, κλπ, συχνά συγχέοντας τις βασικές τεχνολογικές δεξιότητες με την (απαξιωμένη, δυστυχώς, στην νοοτροπία μας) τεχνική και επαγγελματική εκπαίδευση. Πολλοί ακόμα θεωρούν ότι η διδασκαλία του εν λόγω αντικειμένου συνεπιφέρει και δυσανάλογα υψηλό κόστος για τις σχολικές μονάδες, λόγω ίσως της εξωτικής αντίληψης που έχουν για το απρόσιτο της Υψηλής Τεχνολογίας. Ελπίζουμε ότι μέχρι το τέλος αυτού του άρθρου η αντίληψη αυτή θα απομυθοποιηθεί. Κι όμως, τα παιδιά που σήμερα φοιτούν στα Γυμνάσια της χώρας θα κληθούν να ζήσουν και -κυρίως- να δημιουργήσουν και να καινοτομήσουν σε έναν κόσμο όπου θα κυριαρχούν οι προγραμματιζόμενες μηχανές, οι έξυπνες συσκευές, η τεχνητή νοημοσύνη, η πληροφορία και ο αυτοματισμός. Πόσο καλά τα ετοιμάζουμε για τις επόμενες δεκαετίες της ζωής τους; Μια θετική συγκυρία. Ευχάριστη πινελιά στο γκρίζο αυτό τοπίο και νότα αισιοδοξίας αποτέλεσε η ίδρυση και λειτουργία των Πιλοτικών Γυμνασίων, με αναμορφωμένο πρόγραμμα, που έδινε επαρκείς ώρες στο μάθημα της Πληροφορικής και την ευελιξία στους διδάσκοντες να επιλέγουν σε κάποιο βαθμό τα αντικείμενα και τον τρόπο της διδασκαλίας, κατά τις ανάγκες των μαθητών. Στα πλαίσια αυτού του πιλοτικού προγράμματος δόθηκε από το 2ο Γυμνάσιο Φλώρινας ιδιαίτερη βαρύτητα στην διδασκαλία του Προγραμματισμού, ως αντικείμενο που οξύνει την σκέψη, εκγυμνάζει τον νου, καλλιεργεί την πρωτοβουλία και την δημιουργικότητα, και εισάγει με κατάλληλο τρόπο τα παιδιά στον κόσμο των έξυπνων μηχανών. Η διδασκαλία του Προγραμματισμού στις τρεις τάξεις του Γυμνασίου γίνεται με περίπου ελικοειδή' τρόπο, δηλαδή με επανάληψη των ίδιων αντικειμένων (αλγοριθμικές δομές, μεταβλητές, κλπ) από την απλούστερη μορφή τους σε περιπλοκότερη και δυσκολότερη κάθε φορά. Καταληκτικά, στην Γ' Γυμνασίου τα παιδιά καλούνται να εφαρμόσουν όσα έμαθαν και εξάσκησαν κατά τις προηγούμενες τάξεις, με σταδιακά λιγότερες υποδείξεις από τους διδάσκοντες, βασιζόμενα όλο και περισσότερο στις δικές τους δυνάμεις, και αναπτύσσοντας προσωπική πρωτοβουλία. Ως πλατφόρμα εκμάθησης χρησιμοποιήθηκε το γνωστό Scratch, καθώς συνδυάζει με τρόπο εύληπτο, εποπτικό, ευχάριστο και προσφιλή στους μαθητές όλα τα απαραίτητα στοιχεία του σύγχρονου προγραμματισμού: Αλγοριθμικές δομές, αντικειμενοστρέφεια, παράλληλο προγραμματισμό, και οδηγούμενο από γεγονότα. Η αποδοχή από τους μαθητές ήταν τουλάχιστο εντυπωσιακή, όπως και το ενδιαφέρον και η πρόοδος που σημείωσαν. Έτσι λοιπόν τέθηκε ως στόχος στην Γ' Γυμνασίου οι μαθητές να σχεδιάσουν και

15 (Δυστυχώς το μοναδικό αυτό παράθυρο ευκαιρίας που άνοιξε για την σωστή διδασκαλία της Πληροφορικής και των Τεχνολογιών στο Γυμνάσιο έκλεισε ανέλπιστα και άδοξα με την κατάργηση από φέτος των πιλοτικών Γυμνασίων και την επαναφορά του μαθήματος στην κλασική μονόωρη απομειωμένη μορφή του, με διδασκαλία λίγων στοιχειωδών γνώσεων και εκμάθηση κυρίως χειρισμού εφαρμογών γραφείου.) Η γέννηση μιας ιδέας Η καινοτομία και η πρόοδος πολλές φορές ξεκινούν από ένα γιατί όχι;, από ένα στοίχημα που βάζουν κάποιοι λίγοι άνθρωποι με τον εαυτό τους, από ένα πάθος και ένα μεράκι, και από την συνειδητοποίηση ότι ακόμα και αν δεν κερδηθούν τα προσδοκώμενα, τουλάχιστο δεν έχουμε να χά-

16 Έτσι οι καθηγητές Πληροφορικής του 2ου Γυμνασίου Φλώρινας κ. Γιάννης Μητσόπουλος και Γιώργος Χατζής από την αρχή του σχολικού έτους επεξεργάστηκαν μια ιδέα. Το σχέδιο ήταν να προταθεί στους μαθητές σε προαιρετική βάση, αντί να εκπονήσουν την τελική εργασία στο Scratch, να καταπιαστούν με ένα νέο, ακόμα πιο προκλητικό αντικείμενο, τον προγραμματισμό ενός πραγματικού ρομπότ, και την εκμάθηση της C, μιας πολύ πιο επαγγελματικής και πραγματικής γλώσσας προγραμματισμού. Οι μαθητές θα καλούνταν να μελετήσουν και να συγγράψουν το λογισμικό των ρομπότ και να στήσουν μέρος της μηχανικής κατασκευής. Το ηλεκτρολογικό μέρος το υποστήριξαν οι διδάσκοντες, ενώ ένα τμήμα των κατασκευών έγινε από άλλους μαθητές του σχολείου στο πλαίσιο του μαθήματος της Τεχνολογίας. Η πλατφόρμα που επιλέχθηκε να προταθεί ήταν η οικογένεια Arduino. Οι λόγοι ήταν η απλότητα και η ευκολία του προγραμματισμού, η εγνωσμένη αξιοπιστία, η πολύ καλή τεκμηρίωση που προσφέρει τόσο η επίσημη κοινότητα όσο και τρίτα μέρη, η άφθονη βιβλιογραφία και οι πηγές πληροφοριών στο Διαδίκτυο, αλλά και η μεγάλη ποικιλία και το χαμηλό κόστος τόσο των βασικών πλακετών, όσο και των διαφόρων περιφερειακών εξαρτημάτων. Οι διερευνητικές συζητήσεις τόσο με τους μαθητές, όσο και με την διεύθυνση του σχολείου αλλά και τον σύλλογο γονέων ήταν ενθαρρυντικές. Μετά την αναλυτική παρουσίαση του θέματος, των προκλήσεων, των απαιτήσεων αλλά και των συγκινήσεών του, (με μια μικρή επίδειξη κάποιων εφαρμογών σε Αrduino) ένα 15% περίπου των μαθητών προσφέρθηκε να κάνει την υπέρβαση, και

17 Η αρχή της προσπάθειας: Λόγω των περιορισμών στο ωρολόγιο πρόγραμμα του σχολείου, αποφασίστηκε να εκπονηθούν τέσσερις διαφορετικές εργασίες, με ισάριθμες κατασκευές, ώστε να συμμετάσχουν απρόσκοπτα οι μαθητές των τεσσάρων τμημάτων της Γ' τάξης που συμμετείχαν. Η επιλογή των κατασκευών έγινε έτσι, ώστε να καλύπτονται κατά το δυνατό περισσότεροι τομείς ενδιαφέροντος, με διαφορετικούς αισθητήρες, και διαφορετικά προγραμματιστικά ζητούμενα. 2) Ένα διαλογητήριο αντικειμένων με βάση το χρώμα τους, Έτσι λοιπόν αποφασίστηκε να υλοποιηθούν: 1) Ένα ρομπότ με ρόδες, με αναγνώριση και αποφυγή εμποδίων. 3) Ένα σύστημα ηλιοτροπικής κατεύθυνσης για φωτοβολταϊκά πάνελ και 4) Ένα σύστημα χρονισμού φωτεινών σηματοδοτών σε μια διασταύρωση. Οι εργασίες δόθηκαν η καθεμιά σε διαφορετικό τμήμα της Γ' τάξης, αναλόγως με τον βαθμό δυσκολίας της καθεμιάς. Η πιο δύσκολη (το ρομπότ) δόθηκε στο τμήμα με τις περισσότερες συμμετοχές. Αυτό έγινε αμέσως μετά τις διακοπές των Χριστουγέννων. Παράλληλα είχαν ήδη προϋπολογιστεί και παραγγελθεί τα απαραίτητα υλικά και εξαρτήματα. Τα έξοδα τα ανέλαβε ο Σύλλογος Γονέων, και για τα τέσσερα συνολικά συστήματα ανήλθαν σε περίπου 150. Τα υλικά περιελάμβαναν: 4 πλακέτες arduino-duemilanove (+μια εφεδρική), ένα έτοιμο ρομποτάκι με 2 τροχούς, αισθητήρες υπερήχων, σερβοκινητήρες ραδιομοντελισμού μικρού και μεσαίου μεγέθους, μερικά breadboard για τις δοκιμές, καλωδιάκια συνδέσεων, μερικές φωτοαντιστάσεις, αρκετές δεκάδες LED, και διάφορα άλλα μικροεξαρτήματα. Επίσης οι καθηγητές φρόντισαν να μετασκευάσουν κάποια τροφοδοτικά από απαξιωμένους υπολογιστές, ώστε να χρησιμοποιηθούν για τις ανάγκες τροφοδοσίας των κατασκευών. Δεν πρέπει να μείνει ασχολίαστο το χαμηλό κόστος του εγχειρήματος. Αυτό πρέπει να το έχουν

18 Πριν όμως ξεκινήσουν οι εργασίες (η έναρξη είχε οριστεί για τις αρχές Μαρτίου) ήταν αναγκαίο να γίνει μια προεργασία για την απαραίτητη εξοικείωση των μαθητών με τα βασικά γνωρίσματα του νέου αντικειμένου, έστω και σε πολύ στοιχειώδες επίπεδο. Έτσι ορίστηκαν κάποιες ενημερωτικές συναντήσεις, όπου παρουσιάστηκε ε- κτενώς η πλατφόρμα Αrduino, βασικές έννοιες των αναλογικών και ψηφιακών εισόδων και εξόδων, όπως και κάποια παραδείγματα εφαρμογών και δυνατοτήτων. Επίσης έγινε η απαραίτητη εισαγωγή στην γλώσσα C (στα πολύ βασικά της στοιχεία, εξειδικευμένα για Αrduino), ώστε να μετακινηθεί η νοοτροπία των παιδιών από το δημοφιλές Scratch προς ένα λιγότερο φαντασμαγορικό τρόπο συγγραφής κώδικα, φροντίζοντας όμως πάντα να γίνονται αναφορές στις ομοιότητες των δυο γλωσσών, για να είναι μετάβαση κατά το δυνατόν ομαλή. Τέλος σε κάθε ομάδα ξεχωριστά έγινε παρουσίαση της εφαρμογής που θα υλοποιούσε με τα επιμέρους υποσυστήματα που την συναποτελούσαν, και ζητήθηκε από τα παιδιά να αρχίζουν να καταστρώνουν την βασική στρατηγική που θα ακολουθούσαν. Ε- ναλλακτικές ιδέες και λύσεις ήταν ευπρόσδεκτες για συζήτηση. Όλο αυτό το στάδιο περιελάμβανε και πολλή κατ' ιδίαν μελέτη από πλευράς των μαθητών, καθοδηγούμενη από τους καθηγητές τους λόγω του όγκου των εντελώς νέων γνώσεων. Το υλικό της μελέτης προέρχονταν από διάφορα βιβλία και από την ίδια την ιστοσελίδα των Αrduino, που ομολογουμένως περιέχει υπερπλήρη τεκμηρίωση. Απαραίτητη προϋπόθεση για την πρόσβαση στο υλικό αυτό η καλή γνώση των Αγγλικών, που ήταν και κριτήριο για την επιλογή των μαθητών στις ομάδες. Η πορεία της υλοποίησης Για την καθεμιά από τις τέσσερις κατασκευές υιοθετήθηκε μια σταδιακή βήμα-βήμα προσέγγιση στην υλοποίησή τους. Συγκεκριμένα, σε κάθε ομάδα αρχικά δόθηκε από μια πλακέτα Αdruino-duemilanove και τα βασικά εξαρτήματα που απαιτούσε η ανάλογη κατασκευή. Κλήθηκαν ακολούθως οι ομάδες να συγγράψουν απλά προγραμματάκια, ξεχωριστά για κάθε εξάρτημα, μέσω των οποίων θα κατανοούσαν την λειτουργία του κάθε βασικού εξαρτήματος και παράλληλα θα βελτίωναν την εξοικείωσή τους με την καινούρια γλώσσα. Για παράδειγμα, οι μαθητές που υλοποιούσαν τον χρονισμό των φωτεινών σηματοδοτών κλήθηκαν απλώς να αναβοσβήνουν με συγκεκριμένους χρόνους, στην αρχή μόνα τους, και κατόπιν σε συνδυασμό, κάποια LED που είχαν συνδέσει στις εξόδους της πλακέτας. Ενώ οι μαθητές που υλοποιούσαν το ρομπότ έπρεπε να καταφέρουν να γράψουν κώδικα που να ελέγχει την θέση ενός σερβοκινητήρα, έναν αισθητήρα υπερήχων, και ταχύτητα και φορά περιστροφής σε έναν κινητήρα DC.

19 Όσο απλό και να ακούγεται, το βήμα αυτό αποδείχθηκε σημαντικότατο, καθώς εκεί φάνηκαν και αντιμετωπίστηκαν μία προς μία πολλές δυσκολίες που θα μπορούσαν να ανακύψουν. Στο τέλος της φάσης αυτής οι μαθητές είχαν καταλήξει με τα βασικά μπλοκ του κώδικα που θα χρησιμοποιούσαν, και δεν τους έμενε παρά να τα συρράψουν για να υλοποιήσουν την τελική εφαρμογή. Αυτονόητο πρέπει να θεωρείται ότι για την συγγραφή των προγραμμάτων των επιμέρους εξαρτημάτων οι μαθητές δεν ξεκίνησαν από το μηδέν, αλλά βασίστηκαν σε κώδικα που άντλησαν είτε από το Διαδίκτυο, είτε από σχετικά τεχνικά βιβλία, είτε και από τα παραδείγματα που περιέχει έτοιμα το περιβάλλον της γλώσσας Αrduino-IDE, προσαρμόζοντάς τον στις ανάγκες της δικής τους εφαρμογής. Παράλληλα στην φάση αυτή προχωρούσε και το μηχανολογικό τμήμα των κατασκευών. Το ρομποτάκι μονταρίστησε από τους ίδιους τους μαθητές, την μακέτα της διασταύρωσης με τους φωτεινούς σηματοδότες την ετοίμασαν μαθητές της Β' τάξης στα πλαίσια του μαθήματος της Τεχνολογίας, ενώ το διαλογητήριο και το ηλιοτρόπιο το υλοποίησαν οι διδάσκοντες με κατ' οίκον μαραγκοδουλειά. Η ολοκλήρωση των κατασκευών Πριν την τελική συγγραφή του κώδικα αφιερώθηκαν λίγες ώρες στην μελέτη της στρατηγικής, δηλαδή της βασικής λογικής του κάθε προγράμματος. Ποιο είναι το τελικό ζητούμενο, και πώς μπορεί να επιτευχθεί αποτελεσματικότερα και ευκολότερα; Αυτό περιελάμβανε αρκετή δουλειά με χαρτί και μολύβι. Έτσι για παράδειγμα αποφασίστηκε ποιες θα έπρεπε να είναι οι βασικές κινήσεις του ρομπότ, πότε θα εκτελούνταν καθεμιά από αυτές, σε ποιες κατευθύνσεις θα έπρεπε να αναζητηθούν τυχόν εμπόδια, κάθε πότε θα έπρεπε να γίνεται έλεγχος, κλπ. Είχε ήδη προηγηθεί η στερέωση του αισθητήρα υπερήχων πάνω σε ένα μικρό σερβοκινητήρα. Τελικά αποφασίστηκε να κρατηθούν τα πράγματα όσο πιο απλά γίνεται (ας μην ξεχνάμε ότι μιλάμε για μαθητές γυμνασίου σε φάση πρώιμης γνωριμίας με το αντικείμενο). Έτσι αποφασίστηκε να αναζητούνται εμπόδια σε τρεις διευθύνσεις (εμπρός, δεξιά και αριστερά υπό γωνία 45 ο ) και να εκτελούνται κίνηση εμπρός για 30εκ, στροφή δεξιά ή αριστερά, ανοιχτή ή κλειστή, στάση και αναστροφή. Μετά την εκτέλεση της όποιας κίνησης γίνεται εκ νέου ανίχνευση εμποδίων. Για τις υπόλοιπες κατασκευές τα πράγματα ήταν πιο απλά. Για το ηλιοτρόπιο αποφασίστηκε να ανιχνεύεται η διαφορά φωτισμού πάνω-κάτω και δεξιά-αριστερά με κάποιο κατώφλι υστέρησης και αναλόγως κάθε λίγα δευτερόλεπτα να δίνεται εντολή κίνησης με βήματα 2 Ο σε κάθε σερβοκινητήρα. Επίσης δόθηκε προσοχή και στα μηχανικά όρια της κατασκευής. Για το διαλογητήριο χρώματος (ως αντικείμενα προς διαλογή χρησιμοποιήθηκαν καπάκια αναψυκτικών διαφόρων χρωμάτων) κατασκευάστηκε αυτοσχέδιος αισθητήρας χρώματος με μια φωτοαντίσταση και τρια LED χρώματος μπλε, κόκκινου και πράσινου. Μετρώντας διαδοχικά την ανάκλαση του φωτός από κάθε LED επάνω στο αντικείμενο και μετά από κάποιες διορθώσεις, λόγω διαφορετικής φωτεινότητας των φωτοδιόδων, το πρόγραμμα έπρεπε να αποφασίσει αν το καπάκι του αναψυκτικού ήταν κόκκινο ή όχι. Κατόπιν με κατάλληλη εντολή σε ένα σερβοκινητήρα που οδηγούσε ένα σύρτη το καπάκι απορρίπτονταν σε διαφορετική θέση. Οι φωτεινοί σηματοδότες ήταν η πιο απλή προγραμματιστικά κατασκευή, αν και όχι λιγότερο ε- ντυπωσιακή από τις άλλες. Δεν υπήρξε κάποια στρατηγική αποφάσεων, αλλά καταστρώθηκε ένας πίνακας διαφορετικών φωτεινών καταστάσεων για τα 32 διαφορετικά LED, οι οποίες καταστάσεις θα εναλλάσσονταν διαδοχικά σε συγκεκριμένους χρόνους.

20 Η ώρα της αλήθειας η παρουσίαση. Έρευνα - Καινοτομία - Ανάπτυξη Τελικές δοκιμές: Οι τελικές δοκιμές αποδείχθηκαν κι αυτές πολύ σημαντικό στάδιο στην διαδικασία των εργασιών, καθώς εκεί αποκαλύφθηκαν λάθη και παραλείψεις στην λογική και στις λεπτομέρειες των προγραμμάτων, που δεν είχαν προβλεφθεί από την αρχή. Επίσης εντοπίστηκαν και διορθώθηκαν κάποια προβλήματα στο ηλεκτρικό μέρος κυρίως του ρομπότ. Τέλος οι δοκιμές απέβλεπαν στην τελική ρύθμιση των παραμέτρων των προγραμμάτων, ώστε η λειτουργία των κατασκευών να είναι η καλύτερη δυνατή. Αυτή η φάση διήρκησε περίπου 2-3 διδακτικές ώρες για κάθε κατασκευή. Κατά την τελευταία ημέρα των μαθημάτων οργανώθηκε από το 2 Ο Γυμνάσιο Φλώρινας ημερίδα παρουσίασης των εργασιών και κατασκευών των μαθητών. Η έκθεση ήταν ανοικτή για όλους, μαθητές, γονείς, αλλά και το κοινό της πόλης. Σε ειδικά διαμορφωμένη αίθουσα παρουσιάστηκαν οι εν λόγω τέσσερις κατασκευές ρομποτικής. Σε διπλανές αίθουσες έλαβε χώρα η παρουσίαση των παιχνιδιών που συνέγραψαν σε Scratch οι μαθητές της Γ' τάξης, αλλά και των κατασκευών που έγιναν στο μάθημα της Τεχνολογίας. Ο κόπος της πολύμηνης εργασίας και οι δεκάδες ώρες μελέτης και προετοιμασίας ξεχάστηκαν μεμιάς και έδωσαν την θέση τους στην ικανοποίηση και στην υπερηφάνεια για το σημαντικό αυτό συνεργατικό επίτευγμα. Ομολογουμένως κανείς από τους μαθητές στην αρχή της χρονιάς δεν μπορούσε να φανταστεί ότι τον Μάιο θα παρουσίαζε κάποιο ρομπότ ή κάποιον αυτοματισμό που θα λειτουργούσε με λογισμικό γραμμένο από τον ίδιο. Οι μαθητές ήταν δίπλα στις κατασκευές τους και εξηγούσαν με ευχαρίστηση τις λεπτομέρειες της λειτουργίας τους στους συμμαθητές, τους καθηγητές, σε γονείς, αλλά και σε ΜΜΕ που προέβαλαν το θέμα. Το ενδιαφέρον, τα χαμόγελα αλλά και τα σχόλια των επισκεπτών συγκέντρωσαν το ρομποτάκι, αλλά και το διαλογητήριο, ίσως λόγω του ευφυούς, ή και κωμικού καμιά φορά τρόπου που αυτά κινούνταν.

21 Το κέρδος για τα παιδιά που συμμετείχαν στις εργασίες με τα Arduino ήταν πολλαπλό. Το λιγότερο ήταν η εκμάθηση μιας γλώσσας προγραμματισμού. Πολύ πιο σημαντικό ήταν η αυτοπεποίθηση που κέρδισαν αντιμετωπίζοντας με επιτυχία μια πολύ δύσκολη για αυτά πρόκληση, ένα εντελώς νέο και απαιτητικό αντικείμενο. Επίσης σημαντικά ήταν η αυτογνωσία και η ανακάλυψη των δυνατοτήτων που λούφαζαν μέσα τους και τώρα πια βγήκαν στην επιφάνεια, η εμπειρία της αυτενέργειας της έρευνας και της βιωματικής μάθησης, οι νέοι ορίζοντες γνώσης που ανοίχθηκαν σε άγνωστα μέχρι τώρα πεδία, αλλά και η γλυκιά γεύση της δημιουργικότητας που δεν έχουν πάντα την ευκαιρία να την γεύονται όλα τα παιδιά. Ίσως αυτός να είναι ο καλύτερος τρόπος για να κλείσει μια σχολική χρονιά ή ένας κύκλος σπουδών σε ένα σχολείο. Σίγουρα είναι κάτι που θα θυμούνται και θα διηγούνται για χρόνια τα παιδιά που συμμετείχαν, και -γιατί όχι- για κάποιο από αυτά ίσως και να είναι το πρώτο τους βήμα σε μια συναρπαστική σταδιοδρομία ως Μηχανικοί. Σχετικοί δεσμοί: Γιώργος Χατζής Ευχαριστούμε ιδιαίτερα τον καθηγητή κ. Γιώργο Χατζή για τη δημιουργία αυτού του άρθρου και του εκφράζουμε το θαυμασμό μας για το γεγονός ότι είχε την τόλμη και την έμπνευση να ανοίξει ένα νέο δημιουργικό δρόμο για τους νέους ανθρώπους στο χώρο της τεχνολογίας. Ελπίδα όλων μας είναι να ακολουθήσουν και άλλοι τα βήματα του καθηγητή κ. Χατζή ώστε να αρχίζουν σιγά σιγά να αλλάζουν προς τη θετική κατεύθυνση πολλά πράγματα σε αυτή τη χώρα με αιχμή του δόρατος τους νέους μας.

22 Ζούμε σε ένα κόσμο όπου το ποσοστό των ηλικιωμένων ανθρώπων αυξάνεται συνεχώς. Τα προβλήματα των η- λικιωμένων είναι πολλά, μεταξύ αυτών και οι πτώσεις. Οι πτώσεις έχουν εξελιχθεί σε μείζον πρόβλημα αφού υποβαθμίζουν σημαντικά την ποιότητα της ζωής τους ενώ ταυτόχρονα δημιουργούν και σημαντικά προβλήματα στην καθημερινότητα. Ένα επιπλέον στοιχείο που υπάρχει στις σχετικές έρευνες αναδεικνύει και το πρόβλημα του φόβου των πτώσεων που επίσης ε- πηρεάζει αρνητικά τη ζωή των ηλικιωμένων. Φορητός δοκιμαστικός κόμβος που τοποθετείται στη μέση Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει αρκετές έρευνες γύρω από την ανάπτυξη εφαρμογών ανίχνευσης πτώσεων ώστε σε πρώτη φάση τουλάχιστον να είναι δυνατή η άμεση βοήθεια του ασθενούς ή του ηλικιωμένου. Στο επίκεντρο όλων αυτών των εφαρμογών βρίσκονται οι αισθητήρες που έχουν τη δυνατότητα να αντιλαμβάνονται θέση, επιτάχυνση, κλίση, εικόνα, κλπ. Οι κατηγορίες των εφαρμογών και μεθόδων που έχουν χρησιμοποιηθεί έως σήμερα κατατάσσονται σε τρείς κατηγορίες: (α) συστήματα χώρου στα οποία οι αισθητήρες είναι σταθερά τοποθετημένοι (π.χ. στο δάπεδο) και ανιχνεύουν πτώσεις σε συγκεκριμένα σημεία. Σε αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούνται και κάμερες ώστε η ανίχνευση των πτώσεων να γίνεται με επεξεργασία εικόνας. (β) φορητά συστήματα τα οποία τοποθετούνται στο σώμα και ειδοποιούν ασύρματα κάποιο κεντρικό κόμβο για την ανίχνευση πτώσεων (γ) συστήματα κινητών τηλεφώνων στα οποία μια ειδική εφαρμογή αξιοποιεί τους υφιστάμενους αισθητήρες για την ανίχνευση πτώσεων Σήμερα που η τεχνολογία είναι περισσότερο προσιτή από ποτέ, δίνεται η δυνατότητα για γρήγορη ανάπτυξη σχετικών εφαρμογών.

23 Στο ΤΕΙ Στερεάς Ελλάδας και στα πλαίσια εκπόνησης πτυχιακής εργασίας, αναπτύχθηκε ένα σύστημα δικτύου αισθητήρων χαμηλού κόστους ανοιχτής αρχιτεκτονικής το οποίο ανήκει στην κατηγορία των φορητών συστημάτων. Το πειραματικό αυτό σύστημα αποτελείται από τρεις κόμβους (δύο φορητούς και ένα κεντρικό). Κάθε κόμβος διαθέτει ένα board Arduino, επιταχυνσιόμετρο και γυροσκόπιο, καθώς και ένα υποσύστημα ασύρματης επικοινωνίας. Ο κεντρικός κόμβος απλά δεν διαθέτει αισθητήρες. Στις δοκιμές χρησιμοποιήθηκε το MATLAB το οποίο αποτύπωνε σε πραγματικό χρόνο τόσο τις μετρήσεις των κόμβων όσο και την ανίχνευση πτώσεων. Το λογισμικό που έχει αναπτυχθεί, κατατάσσει τον ηλικιωμένο σε μια τρέχουσα κατάσταση βάσει των μετρήσεων. Οι καταστάσεις αυτές μπορεί να είναι: (α) βάδιση (β) χαλάρωση (γ) πτώση Απεικόνιση σε πραγματικό χρόνο στο MATLAB Η ανάπτυξη του συστήματος έγινε από το φοιτητή Ελευθέριο Κυριακάκη υπό την επίβλεψη του Επίκουρου Καθηγητή Παναγιώτη Παπάζογλου. Η εφαρμογή κέρδισε και το πρώτο βραβείο στη 2η Πανελλήνια Συνάντηση Νέων Τεχνολογιών, Ρομποτικής & Επιχειρηματικότητας που πραγματοποιήθηκε στη Λαμία 2-4 Μαΐου του Η επιλογή των βραβείων έγινε από όσους παρακολούθησαν τις εργασίες της συνάντησης και δεν συμμετείχαν άνθρωποι της διοργάνωσης, καθηγητές, κλπ.

24 Μια ομάδα ερευνητών από το Technische Universität München (ΤUΜ), με επικεφαλής τον καθηγητή Florian Holzapfel και τον μηχανικό αεροδιαστημικής Tim Fricke, εργάζονται σε ένα χρηματοδοτούμενο από την Ευρωπαϊκή Ένωση έργο με τίτλο «Brainflight", το οποίο έχει ως στόχο να επιτρέψει στους πιλότους στο μέλλον να είναι σε θέση να ελέγξουν το αεροσκάφος με τις σκέψεις τους. Μακροπρόθεσμο όραμα του προγράμματος είναι να γίνει η πτήση προσιτή σε περισσότερους ανθρώπους», δηλώνει ο Fricke. «Με τον έλεγχο του εγκεφάλου, η πτήση, από μόνη της, θα μπορούσε να γίνει ευκολότερη. Αυτό θα μείωνε το φόρτο εργασίας των πιλότων και έτσι να αυξανόταν η ασφάλεια. Επιπλέον, οι πιλότοι θα είχαν μεγαλύτερη ελευθερία κινήσεων για την διαχείριση άλλων χειρωνακτικών εργασιών στο πιλοτήριο». Ο τρόπος λειτουργίας είναι ο εξής: Οι πιλότοι είναι εφοδιασμένοι με ηλεκτρόδια ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος που μετρούν ηλεκτρικούς παλμούς κατά μήκος του τριχωτού της κεφαλής. Οι παλμοί αυτοί στη συνέχεια τροφοδοτούνται πίσω σε έναν υπολογιστή που χρησιμοποιεί έναν αλγόριθμο, που αναπτύχθηκε από επιστήμονες από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Βερολίνου, για να μεταφράσει αυτά τα ερεθίσματα/παλμούς σε εντολές. «Αυτό είναι καθαρή επεξεργασία σήματος», λέει ο Fricke. Αν και αυτό μπορεί να ακούγεται λίγο επιστημονικής φαντασίας, η ομάδα έχει αποδείξει ότι στην πραγματικότητα λειτουργεί κανονικά και είναι εντυπωσιακά ακριβής. Πραγματοποίησαν δοκιμές για το Σύστημα Flight Dynamics στο ΤUΜ με την συμμετοχή επτά ατόμων με διαφορετικά επίπεδα εμπειρίας πτήσης, ενώ ένας από αυτούς δεν είχε καμία προηγούμενη πρακτική εμπειρία στο πιλοτήριο. Φυσικά, δεν χρησιμοποιήθηκαν πραγματικά αεροσκάφη αλλά προσομοιωτές πτήσης. Χρησιμοποιώντας τον έλεγχο του εγκεφάλου και μόνο, οι συμμετέχοντες στα πειράματα ήταν σε θέση να καθοδηγήσουν τα αεροσκάφη με ένα επίπεδο ακρίβειας που θα ήταν αρκετό για να εκπληρώσει εν μέρει τις απαιτήσεις για την απόκτηση άδειας πτήσης. Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι μπορούσαν να κατευθύνουν το αεροπλάνο για την προσγείωση με επιτυχία σε κακή ορατότητα. Στην τρέχουσα μορφή του, το σύστημα απέχει πολύ από το να είναι έτοιμο για εφαρμογή σε πραγματικά αεροσκάφη αφού υπάρχουν μερικά δύσκολα εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν πρώτα. Ένα ζήτημα είναι ότι στα πραγματικά αεροσκάφη, οι πιλότοι αισθάνονται αντίσταση στο τιμόνι όταν τα κυβερνούν και όταν μεγάλα φορτία πιέσεων ασκούνται στο αεροσκάφος, οι πιλότοι πρέπει να ανταποκριθούν με την άσκηση σωματικής δύναμης. Αυτό το σύστημα ανάδρασης είναι α- νύπαρκτο στη νέα μέθοδο ελέγχου, και έτσι η ομάδα θα πρέπει να βρει έναν τρόπο αντιμετώπισης του ζητήματος αυτού. Πηγή: # CI9HKXBk2fXA6xlM.99

25 Κύριε Ιωαννίδη πείτε μας πως εμπνευστήκατε να δημιουργήσετε το «έξυπνο ρομπότ» σας και πείτε μας λίγα πράγματα για τις δυνατότητες του. Όλοι η διαδικασία ξεκίνησε πριν από περίπου 6 με 7 χρόνια στην αναζήτηση μου για νέα και καινοτόμα ρομποτικά προϊόντα στην παγκόσμια αγορά μέσα από e-shops αλλά και από forums, καθώς και από το την τριετή μου φοίτηση στην σχολή Αυτοματισμού. Μετά από διάφορα ρομποτικά προϊόντα που απέκτησα και μέσα από την σχεδόν καθημερινή μου ενασχόληση (ως χόμπι) καθώς και μέσα από forum Ρομποτικής αποφάσισα να κατασκευάσω το δικό μου ρομπότ. Το συγκεκριμένο ρομπότ έχει την δυνατότητα να κινείται ελεύθερα στον χώρο, να αποφεύγει αντικείμενα καθώς και να κινείται τηλεκατευθυνόμενα μέσα από joystick και Wii controls. Υπάρχει η δυνατότητα για φωνητικές εντολές π.χ. για να κινείται, να απαντάει σε ερωτήσεις που προγραμματίσαμε, mp3 Player, ώρα, ημερομηνία, alert, κλπ. Το Ρομπότ έχει την δυνατότητα μέσα από την κάμερα του να αναγνωρίζει τρία χρώματα, κίνηση, QR codes και να κάνει αναγνώριση προσώπων και εικόνων. Επίσης, έχει τοποθετηθεί μια οθόνη στο στήθος του ρομπότ ώστε ότι πληροφορία μας δίνει έκτος από την φωνητική του απάντηση μέσα από το mp3 Trigger θα μας το δείχνει ταυτόχρονα και η οθόνη. Τέλος, μπορεί να πιάσει αντικείμενα μικρού μεγέθους και να κινεί το κεφάλι του προς όλες τις κατευθύνσεις. Ο προγραμματισμός παίζει τον σημαντικότερο ρόλο για το τι θέλουμε να κάνει το ρομπότ. Η γλώσσα προγραμματισμού είναι C# Sharp SDK και η C++. Πιστεύετε ότι οι δυνατότητες της κατασκευής σας θα μπορούσαν να είναι εφαρμόσιμες στην βιομηχανία και γενικότερα στην υποστήριξη διαφόρων επιχειρηματικών δραστηριοτήτων; Ναι, η κύρια εφαρμογή που θα προσπαθήσουμε να περάσουμε είναι ότι το συγκεκριμένο προϊόν μπορεί να βοηθήσει την τουριστική βιομηχανία (ξενοδοχεία, ΕΟΤ, Helexpo, κλπ) καθώς και την μεταποιητική Βιομηχανία. Ένα άλλος τομέας είναι η χρήση του ρομπότ σε μουσεία. Μέσα από το ισχυρό λογισμικό και τον κατάλληλο προγραμματισμό, το ρομπότ θα μπορεί να παρουσιάσει προϊόντα σε εκθέσεις τουρισμού και όχι μόνο, καθώς και σε εταιρίες που θέλουν να παρουσιάσουν και να λανσάρουν τα προϊόντα τους με ένα διαφορετικό τρόπο. Σε ξενοδοχεία ως κινούμενος υ- πολογιστής όπου θα μπορεί να δείχνει στην 10.1 LCD οθόνη του πληροφορίες για το ξενοδοχείο αλλά και για μέρη επίσκεψης. Στα μουσεία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ξεναγός και να παρουσιάζει τα εκθέματα σκανάρωντας τους μοναδικούς QR κωδικούς που θα δημιουργήσουμε για κάθε έκθεμα δίνοντας στους επισκέπτες έναν εναλλακτικό τρόπο παρουσίασης.

26 Έχετε συμμετάσχει σε κάποιες Εκθέσεις στις οποίες προβάλλατε την κατασκευή σας; Αν ναι, πώς έχουν συμβάλλει αυτές οι συμμετοχές στην περαιτέρω αναβάθμιση της κατασκευής και την επίτευξη των στόχων της; Ναι, συμμετείχα στην 1η Συνάντηση νέων τεχνολογιών, ρομποτικής και επιχειρηματικότητας Λαμία Απριλίου 2013 όπου μου απονεμήθηκε το 1 ο Βραβείο, στο 4 ο ΦΕΣΤΙΒΑΛ ΒΙΟΜΗ- ΧΑΝΙKΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ στην Καβάλα και 2η Πανελλήνια Συνάντηση Νέων Τεχνολογιών, Ρομποτικής και Επιχειρηματικότητας στη Λαμία 2-4 Μαΐου Ναι, έπαιξαν καθοριστικό ρόλο. Η βράβευση μου έδωσε το κίνητρο να συνεχίσω και να αναβαθμίσω αισθητικά αλλά και τεχνολογικά το εκθεσιακό μου ρομπότ αλλά και στην αναζήτηση νέας κατασκευής πιο αναβαθμισμένης τεχνολογικά. Το πιο σημαντικό όμως ήταν ότι γνώρισα αρκετά νέα παιδία που ασχολούνται με την ρομποτική και τις τεχνολογίες και συζητήσαμε και συζητάμε ακόμη και τώρα για ιδέες και συνεργασίες. Ελπίζω και εύχομαι να συνεχιστούν τέτοιες εκθέσεις διότι θα παίξουν σημαντικό ρόλο στο άμεσο μέλλον. Επιχειρήσατε να έχετε τη δυνατότητα χρηματοδότησης της κατασκευής σας από διάφορα funds; Πείτε μας τις εμπειρίες σας. Ναι, υπήρχε πριν από ένα χρόνο μια επαφή από ένα Fund Ολλανδικό που έψαχνε καινοτόμες ιδέες και προϊόντα. Μιλήσαμε μέσω SKYPE, έγινε η παρουσίαση τις ιδέας, τους άρεσε αλλά εκείνη την στιγμή θέλανε μια έτοιμη και ολοκληρωμένη επιχειρηματικά ιδέα. Την επαφή την κρατάω μέσω mail ακόμη. Έχετε σκεφτεί να ιδρύσετε και σχετική εταιρία για την περαιτέρω αξιοποίηση της κατασκευής σας; Αυτή την στιγμή προσπαθούμε να ολοκληρώσουμε μια τέτοια προσπάθεια και είμαστε σε συζητήσεις για την ολοκλήρωση της ομάδας. Έχουν γίνει αρκετά σε αυτόν τον τομέα και μένουν να γίνουν ακόμη περισσότερα έως το τέλος του Δεν είναι εύκολο να γίνει αλλά θα προσπαθήσουμε έως το τέλος του χρόνου να έχουμε τελειώσει τις διαδικασίες. Υπάρχει σχετικό επιχειρηματικό σχέδιο (business plan); Τι «προβλέπει» για το μέλλον της κατασκευής σας; Ναι, έχει ήδη συνταχθεί ένα επιχειρηματικό πλάνο πενταετίας σε 81 σελίδες από την ALPHA PLAN. H πρόβλεψη είναι πενταετίας και προβλέπει έναρξη αρχές του 2015 και μέσα στο Business Plan υπάρχουν προβλέψεις πωλήσεων, διανομής, διαφημίσεις, τιμολογιακή πολιτική κλπ. Το επιχειρηματικό πλάνο είναι στην διάθεση όποιου ενδιαφέρεται να συμμετέχει στην ομάδα είτε επιχειρηματικά (επενδυτής) είτε ως partner στο τεχνολογικό κομμάτι. Μπορεί να έρθει σε επαφή με εμάς.

27 Ποια είναι τα μελλοντικά σας σχέδια τόσο για την εν λόγω κατασκευή σας και ενδεχομένως για κάποια άλλη; Αυτή είναι η εμφάνιση τις δεύτερης κατασκευής οπού η διαστάσεις είναι μεγαλύτερες αλλά και τεχνολογικά έχει περισσότερες δυνατότητες. Τα προϊόντα έχουν πάρει πατέντα σχεδίου πενταετίας από τον ΟΒΙ. Ποια συμβουλή θα δίνατε στους νέους ανθρώπους που θέλουν να ασχοληθούν με την έρευνα και τις καινοτόμες κατασκευές; Θα πρότεινα όσοι ασχολούνται είτε από χόμπι είτε λόγω σπουδών και έχουν καινοτόμες ιδέες να τις σκεφτούνε καλά, να προετοιμαστούν όσο το δυνατόν καλύτερα και αμέσως μετά να τις υλοποιήσουν. Βασικό είναι να πιστέψουν-με στις ιδέες μας και απλά να τις υλοποιούμε, έστω να προσπαθήσουμε.

28 - ISSN :