Александра Умленска и светът на роботите

Александра Умленска е едва в 11-ти клас, но списъкът й с постижения е забележителен. Александра измисля и завършва собствени изобретения - последните от които са робот, който да помага в училище и колело, което се задвижва от въздух и прави разход от 1,4 стотинки за километър. Макар и ученичка, Александра вече е и преподавател. А броят от грамоти и награди, получени от нея в различни състезания в точните науки, не стига за една витрина.

Ето какво ни сподели тя в рубриката "Човекът от бъдещето". 

Александра, вие сте само на 17 години, а вече имате престиж на един от най-креативните млади иноватори. Последните ви изобретения са робот-помощник в училище и колело, което се задвижват от въздуха. Какво представляват те?

Част са от концепцията The Smart Future, която разработвам в продължение на три години и планирам да продължа. Тя представлява умни решения, които са необходими за максимално продуктивно и усъвършенствано ежедневие. Обхваща различни направления – от образование, до екология, транспорт и роботизация.

The Past Future Bike представлява колело, задвижвано от въздуха с различни допълнения към него. Повлияно е от градския транспорт в Ню Йорк и Париж през миналия век и от нуждата за екологичен и ефективен метод на придвижване в модерните градски условия. Използвано е реновирано колело, за да се създаде демонстрация на прехода минало – бъдеще. За задвижването е употребен двойно действащ пневматичен цилиндър, който документално издържа над 40,000,000 цикъла без промяна и бутилка на 220 атмосфери, чийто живот е между 30 и 35 години и се рециклира напълно. Използва се енергията на сгъстения въздух за извършване на възвратно-постъпателно движение, което се превръща във въртеливо. Мощността на The Past Future Bike е оценена на 0,96 конски сили, а разходът – 1,4 стотинки за километър. Използвани са контролер, който допринася за възможностите му за употреба в trick cycling и добавки, за да бъде ефективно в модерния град – камера, аларма, соларна батерия, стойка за телефон и километраж. Въздухът е единственото безплатно напълно екологично „гориво“, което е достъпно.

А относно робота - нарича се AUHydroBot 2021 и е най-новият и предизвикателен проект, който съм създавала. Роботът се задвижва от екологично чист източник на енергия. Включва добавки, които помагат за употребата му в модерното ежедневие. И е в етап на разработка, като последният етап е постигнат теоретично и са направени практически тестове на самостоятелно създадени водородни клетки.

Роботът има възможност да бъде персонализиран и да така да получи различни приложения - да е от робот-асистент, рецепционист и други, до приятел за деца и възрастни.

 

Как работи той? 

Включва модул за дистанционно управление с 4 релейни изхода, скачащ код и 4 режима на работа. Корпусът и шасито са етажирани и олекотени. Съставени са от профили, колела (ходови колела с ремъчна предавка), поликарбонат и алуминиеви кантове. Добавена е камера с интелигентен режим на следене и релета с цел реверсиране на моторите, чрез които роботът се движи спрямо обекта. Той има и режим за ръчно управление чрез дистанционно или чрез приложението за управление на камерата, което дава и възможност за обмен на звук и наблюдение.

AUHydroBot2021 е допълнен с умно реле, което е програмирано чрез функционални блокови диаграми, HMI (хуманоидно-машинен интерфейс), контролер и таблет с цел хуманизация, нормализиране на отношенията робот – човек и възможности за онлайн и офлайн достъп до документи, социални мрежи и други.

За задвижването са използвани два мотор-редуктора. Захранването използвано до момента премина от 12V литиево-йонен акумулатор до хибридна комбинация между употребата на екологична слънчева енергия и резервен литиево-йонен акумулатор, за да бъде приспособен и към по-неблагоприятни условия.

Какво провокира интереса ви към изобретенията в толкова ранна възраст?

Израснала съм в семейство, работещо в сферата на инженерните решения, което беше модел за подражание в ранната ми детска възраст. Но след това погледът ми се измести върху това в коя сфера аз самата мога да окажа най-голям принос и да се усъвършенствам свободно, тъй като насоката, в която се развиваш, е личен избор.

Винаги ми е било любопитно как даден механизъм се задвижва. Най-любимият ми пример е дръжката на вратата. Ние я приемаме за даденост, но когато се замислим колко многокомпонентна е тя и колко перипетии е преминала, ние откриваме нов свят, изпълнен с изобретения. Понеже внедряването на даден продукт на масовия пазар е изключително сложно, поради начина, по който обществото приема иновациите.

На този етап вярвам, че най-значителна роля изигра разбирането ми за света. Започнах да виждам съществени пропуски все повече, като осъзнавах случващото се около мен.

 

Какви бяха тези пропуски?

Забелязах, че например в системата на образованието астрономията е един от най-рядко изучаваните предмети. И затова направих разработка, с която успях да вдъхновя много деца, младежи и възрастни да погледнат към Космоса като важна бъдеща перспектива. Проектът се казва Star Seeker - звездна карта на повече от 50 от най-големите съзвездия – зодиакални, на животни, митични същества и герои, предмети – съставени от над 300 звезди. Картата включва латинските наименования на съзвездията и техните най-важни звезди. В проекта е използвана най-новата технология за провеждане на светлина – фиброоптични влакна, голям светодиод, който представлява Полярната звезда и други светодиоди за цялостно осветление. Мултивибратори и рид контакти са монтирани на всяко съзвездие и когато се приближи магнит, то започва да мига. Разработен е и софтуер под формата на игра за контролер.

След това започнах да се интересувам какво значение има екологията в обществото и защо множество учени ѝ обръщат значително внимание. Тогава проявих любопитство към анализа на математически модели и осъзнах мащабността на влияние на човечеството върху околната среда. По последни данни доказаната смъртност само от замърсяване на въздуха е приблизително 7 милиона души годишно. Затова превърнах в една от главните си цели проектите ми да внесат предупреждение за последствията и представа за възможни алтернативи чрез възобновяеми енергийни източници. 

 

Преподавате математика и химия; как стана толкова бързо?

За да започна преподавателския си път, важна роля изигра онлайн обучението. Бих казала, че този период беше и най-успешен за мен, тъй като взех най-ценното от него, като се фокусирах върху цялостната самоподготовка, разработвах материали, създавах проекти и се обучавах за състезания. Изградих нови методи на мислене, решаване на проблеми, разглеждане на различни дисциплини. И участвах в множество състезания, които вече бяха независими от разстоянието, което ме делеше от мястото на провеждане.

Все по-често започнах да помагам на своите приятели, като вече не се ограничавах до математиката. В този период срещнах и новооснованата иновативна платформа за частни уроци в България. Подходих колебливо, тъй като до момента бях помагала в решенията на проблеми и отговарях на въпроси на хора, с които съм учила съвместно и знам на какво се затрудняват. Но никога не бях работила с ученик, чийто учител не познавам, не съм запозната с нивото и начина му на мислене. Съответно това беше голямо предизвикателство за мен и не съжалявам, че го приех, тъй като твърдението ми, че във всяко дете има искрица, горяща за науката и тя само трябва да бъде подтикната, за да се превърне в голям плам, беше оправдано.

За мен мото е, че знанията са, за да се споделят, понеже само тогава те придобиват истинска стойност. Бях изключително щастлива, когато ми предложиха да преподавам и в частно училище като външен лектор, тъй като то е уникално в сферата си на развитие и се работи с мотивирани деца, въпреки че предизвикателството да обучаваш ученици със затруднения в дадена област е незаменимо и удовлетворяващо.

 

Какво е отношението ви към преподавателската професия - какво прави един учител добър? 

Учителите не само трябва да преподават, но и да вдъхновяват и да представят в най-добрия вид своя предмет, понеже всяка наука е комплексна и интригуваща, но някои като математиката са подложени на стигмата, че са недостъпни и сложни. Един учител никога не трябва да забравя откъде е тръгнал и че той самият е бил в положението на всеки ученик – да се затруднява по нещо, да търси начин да се впише сред другите, да предпочита или пренебрегва някой предмет, съответно трябва да подкрепя всяка една „луда“ идея, тъй като тя може да се окаже уникална.

Кое е онова, в което технологиите не биха могли да заменят фигурата на самия учител?

От етична гледна точка хората се чувстват застрашени от технологиите, но реално тяхната цел е да ни подпомогнат и да облекчат ежедневието ни. Никога човек няма да може да бъде изцяло изместен от тях, тъй като притежаваме уникални личностни качества, което може да се докаже дори чрез теста на Тюринг. 

Фигурата на вдъхновител не би могла да бъде заменена от робот, колкото и прецизен и напреднал изкуствен интелект да е имплементиран в него. Ако имаше роботи в класните стаи обаче, ролята им сега би била значителна - при такива форсмажорни обстоятелства много преподаватели отсъстват от училище и ненужно се губят голям брой часове. Докато ако имаше робот или иновативна технология, която да бъде редом до учителя, обектът можеше необезпокоявано да бъде контролиран от преподавателя. Например да бъде насочван от разстояние между редиците и ако някой ученик има проблем или въпрос, роботът да насочи вградената си камера към тетрадката и съответно чрез връзка в реално време, предавана, примерно, чрез вграден таблет, това да достигне до учител, който по определена причина е останал в дома си.

Но роботите със сигурност няма да успеят да ни научат да изпитваме и емпатия, и да градим общочовешките си ценности, тъй като те могат да симулират чувства, но не и да изпитват.

Имате подчертан интерес към умните градове и начина, по който можем да променим градската среда в близко и далечно бъдеще. Как си представяте тази промяна и с какво вие самата бихте допринесли за нея?

Много е трудно да определя точно как си представям промяната, понеже има различни видове градове на бъдещето и съответно разнообразни концепции. Според мен тя ще настъпи повсеместно, като България е подходяща и има необходимост за развитие на градовете, свързани с концепцията за екология, социология, икономика и съответно управление. 

На този етап бих работила в сферата на екологията и образованието, тъй като стабилното бъдеще се гради от съвместната работа между новите и по-старите поколения, а за да може да настъпи тази промяна, ни е необходимо устойчиво, вписващо се в новите условия образование и съответно здравословна и спокойна среда за развитие.

След като завърша ще се развивам в сферата на медицинската техника. Тя има много значителна роля и вярвам, че при подходящи условия, лечение и грижа човешкият живот може да бъде олекотен и удължен. Пример за това са огледалата, които се разработват и ежедневно събират база данни от външния вид и индикират при всяка малка промяна какъв може да бъде проблемът, което допринася до превантивно вземане на мерки и намалява възможността за последващи усложнения.

 

Вие сте и сред малкото иноватори, които твърдят, че ще учите тук, а не в чужбина. Защо взехте този избор?

България е държава с изключителен потенциал за развитие. Определено не съм против обучението и живота в чужбина - реално някои професии имат по-широка реализация извън страната ни. Също така има и много сфери, в които е от голяма полза да внесеш външни знания.

Професията, която съм избрала обаче - сферата на медицинската техника - е с такова естество, че ако не продължиш да се усъвършенстваш, след като завършиш, целият изминал период на обучение ще е несъществен. Освен това винаги можеш да отидеш на специализация или допълнителна квалификация в чужбина и да се запознаеш с различен мироглед, култури и иновативни технологии. Този минимум от четири години на обучение, през който ще премина, също би ми дал шанс да разгледам интересите и постиженията на местния и външния пазар, като открия от какво има нужда и в коя сфера мога да съм най-полезна.

Избрах медицинската техника, тъй като мисля, че мога да имам най-значителен принос към нея, понеже тя е комбинация между различни сфери. Докато сега се уповавам на науките химия, физика и математика, може да ги съпоставим като едно следващо ниво в медицинската техника - там те са представени от медицина, биохимия, материалознание, висша математика, автоматизация на технологиите и иновативни инженерни решения. Тя за мен е сравнима с изобретенията от научно-фантастични филми, което може да открием и в плановете за развитието ѝ в световен мащаб.

Ключовото, което забелязваме за тази сфера статически е също, че България заема значими места на Балканския полуостров в областта на роботизираната хирургия и има съществено влияние в производството на прецизна медицинска техника и консумативи, което ми предоставя уникален шанс за развитие. Държа да остана в България, тъй като искам да приложа знанията си тук, като оставя следа в науката. Защото вярвам, че всеки може да успее, без значение къде се намира.