Облачные технологии – это технологии распределенной обработки информации, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис.
Необходимость изучения робототехники
В наше время высоких технологий робототехника по праву может считаться наиболее известной и популярной научной сферой. В сегодняшнем обществе сфера использования робототехники в разных областях человеческой деятельности очень обширна и её рост продолжается. С течением времени роботы проникают в повседневную жизнь людей. Исходя из этого факта, можно утверждать, что актуальность изучения робототехники очень высока, поскольку сегодняшнему мировому сообществу необходимы специалисты этой сферы. Российская национальная образовательная инициатива «Наша новая школа» предполагает обеспечение современным обществом следующих положений:
- Изучение прошлых достижений, а также технологий, способных использоваться в будущем.
- Обучение, которое ориентировано на знания и деятельность, как на аспекты образовательного содержания.
Вышеизложенное означает, что изучение робототехники школьниками превращается во всё более насущную проблему. То есть, робототехника может считаться не только самостоятельной дисциплиной, но и дополнением других школьных дисциплин. Робототехнические конструкторы могут быть использованы для демонстрации учебных экспериментов по математике, физике и биологии, что позволяет отобразить картинку окружающей действительности. При использовании роботов процесс обучения становится наиболее интересным и обозримым. То есть, ученик лучше усваивает то, что реализовал самостоятельно. По этой причине необходимость использования основ робототехники во всей программе обучения в школе становится очевидной. Потенциальные возможности применения роботов ещё полностью не изучены, но облачные технологии скоро смогут оказать в этом вопросе существенную поддержку. Наличие систем «большие данные», «машинное обучение», «системы с открытым кодом» и «Интернет вещей» способны помочь людям в решении самых разнообразных задач, к примеру, от управления автомобилем и выполнения домашних работ до осуществления хирургических операций. Существует такое мнение, что облачные технологии являются ключом к новым поколениям роботов. Невзирая на то, что роботы пользовались интернетом уже примерно двадцать лет, относительно недавно появилось понятие «облачная робототехника. Облако не считается новым обозначением Интернета, оно является новой парадигмой, предлагающей новые методы использования Интернета.
Применение облачных технологий при обучении основам робототехники
Образовательная робототехника является новым междисциплинарным направлением обучения школьников, объединяющее познания о физике, механотронике, технологических основах, математике, кибернетике и ИКТ (информационно-коммуникационных технологиях), дающее возможность вовлечения учеников в процессы инновационного научно-технического творчества.
Можно выделить пять основных компонентов облачной робототехники:
- Первый компонент связан непосредственно с памятью. На сегодняшний день роботов данного «бытового» типа пока нет, поскольку есть большое число событий, о которых человек в быту может забыть и ему следует напомнить (принять лекарства и так далее).
- Второй компонент облачной робототехники уделяет внимание ограничениям при информационной обработке на встроенных компьютерах. Роботы способны иметь в своей комплектации определённый набор компьютеров, но возможно возникновение проблемных ситуаций, которые требуют выполнения более значительных вычислительных процедур, чем они смогли бы выполнить. То есть, вторым компонентом облачной робототехники являются облачные вычисления.
- Третий компонент облачной робототехники сопряжён с тем фактом, что человек становится существенно более зависим от сети Интернет, поддерживая информационный обмен с другими людьми. Третьим компонентом облачной робототехники являются системы, имеющие открытый исходный код и предоставляющие общий доступ к кодам, данным и проектам.
- Четвёртый компонент облачной робототехники основан на прямом информационном обмене между роботами. К примеру, корпорация Amazon, которой нужно оперативно выполнить обработку тысячи заказов на различные предметы и осуществить их упаковку в коробки с названиями. Товары могут располагаться в различных точках на больших складах. Фирма, именуемая Kiva Systems, разработала специальных роботов, которые могут решить эту проблему. То есть, четвёртый компонент облачной робототехники представляет собой взаимное обучение роботов.
- Пятый компонент облачной робототехники связан с режимами обработки ошибок в случаях, когда робот не может понять, что он должен делать. Если робот оказывается в тупике, ему разрешается запросить помощь у людей. Облако предоставляет доступ к справочной службе, в которой специалисты помогают найти неисправность на базе данных и видео от робота и описать пути, разрешающие проблему, если уже ничего не помогает.
Совсем недавно все считали роботов автономными системами, имеющими ограниченный объём вычислительных мощностей и памяти. Облачная робототехника предоставляет отличный альтернативный вариант, при котором роботы имеют доступ и могут выполнять информационный обмен и обмен кодами при помощи беспроводных сетей.
Примером использования облачных технологий при изучении основ робототехники может служить сервис Arduino. Эта платформа имеет очень много преимуществ и завоевала мировую известность. Использовать её очень легко и просто, что обеспечивается отличной платформой по разработке разного электронного оборудования и несложным языком программирования. Arduino можно применить и при реализации автономного интерактивного объекта, и при подключении к программному обеспечению. Помимо этого, проекты, сформированные на Arduino, способны функционировать самостоятельно, а также использоваться совместно с компьютерным программным обеспечением. Пользователи могут приобрести или самостоятельно собрать платы, а программное обеспечение предоставляется бесплатно.
