Юный Учёный 2019 6

Математика: алгебра и начала анализа, геометрия 45

Рис. 7. Фрагмент опытно-экспериментальной части. Метод измерения с помощью карандаша

Построение прямоугольного треугольника на уровне с его макушкой и расстояние от школы до напарника и
глаз, одним из катетов которого является карандаш. При есть искомая высота школы (рисунок 7).
повороте карандаша на 90 градусов, один ученик совме-
щает грифель карандаша с подходящим к нему напарни- II. Статистическая обработка результатов
ком до тех пор, пока грифель карандаша не совместиться экспериментов

В результате проведенной работы были получены
следующие результаты (таблица 1).

Таблица 1. Сводная таблица результатов экспериментов

Метод Результат
По инструкции 1236 см
Метод Фалеса 1204 см
Метод Жюля Верна 1265 см
Метод измерения с помощью зеркала (лужи) 1264 см
Метод измерения с помощью равнобедренного прямоугольного треугольника 1233 см
Метод измерения высоты с помощью фотографии 1214 см
Метод измерения с помощью воздушного шарика 1242 см
Метод измерения с помощью карандаша 1410 см

Значения, полученные в ходе проведенных экспери- Из курса физики мы знаем, что существуют абсо-
ментов, неизбежно носят приближенный характер, так лютная и относительная погрешности   [2]. Абсолютной
как на каждом этапе вносятся неточности, т. е. погреш- погрешностью приближенного значения называется мо-
ности. Причина понятна, построение математической дуль разности точного и приближенного значений.
модели связано с упрощением исходного явления, недо-
статочно точными измерениями и других входных дан- D
ных, поэтому погрешности являются не устранимыми. В
результате возникает вопрос: «Какой из реализованных Относительной погрешность приближенного значе-
способов дает наименьшую погрешность?». ния называется отношение абсолютной погрешности к
модулю приближенного значения. Данные приведены в
таблице 2.

Таблица 2. Расчет абсолютной и относительной погрешностей

Метод Экспериментальное Абсолютная Относительная
значение, см. погрешность, см. погрешность, %
Метод Фалеса 1204
Метод Жюля Верна 1265 32 2,7
Метод измерения с помощью зеркала 1264 29 2,2
(лужи) 28 2,2
Метод измерения с помощью равнобе- 1233
дренного прямоугольного треугольника 3 0,3
Метод измерения высоты с помощью фо- 1214
тографии 22 1,8
Метод измерения с помощью воздуш- 1242
ного шарика 1410 6 0,5
Метод измерения с помощью карандаша 174 12,3

46 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Исходя из полученных результатов, методы измере- ным шариком оказались наиболее точными. Методом с
ния высоты с помощью равнобедренного прямоугольно- большим уровнем погрешности оказался метод измере-
го треугольника и с помощью метода измерения воздуш- ния с помощью карандаша.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Глейзер, Г. И. История математики в школе. — М.: Просвещение, 1964. — 376 с.
2. Сергеев, И. Н., Олехникс. Н., Гашков С. Б. Примени математику. — М.: Наука. Гл. ред. физ.‑мат. лит., 1989. — 240

с.

Информатика 47

ИНФОРМАТИКА

Использование элементов линейной алгебры в разработке
игры на движке UNITY

Файрушина Карина Шамильевна, учащаяся 11 класса;
Научный руководитель: Байн Александр Борисович, учитель информатики и ИКТ

МБОУ «Гимназия № 25» г. Кемерово

Введение ку внутри игры и отображение объектов, но, несмотря
Векторная арифметика — основа 3D графики, физи- на это, создатели Unity предоставили возможность раз-
ки и анимации, и, для получения максимальной отдачи работчикам самим переопределять и создавать новые
от Unity, весьма полезно досконально разбираться в этой компоненты, реализуя их на языках программирования,
теме. Однако, в курсе математики средней школы изуче- например, таких как C# и Java. Такая возможность само-
нию вопросов векторной алгебры, по нашему мнению, стоятельно доопределять новые компоненты игры, явля-
уделяется недостаточно времени  [1]. Желание понимать ется для начинающего разработчика хорошей мотиваци-
принципы работы Unity с позиций векторной алгебры, ей на изучение этих языков программирования.
как средства разработки компьютерных игр, мотивиро-
вало автора на более подробное изучение соответствую- Игровой движок (Game Engine) обеспечивает основ-
щих разделов линейной и векторной алгебры. ную функциональность системы Unity 3D. Он включает
Цель работы: выявление сущности создания компью- в себя многократно используемые программные ком-
терных игр на базе использования понятий линейной и поненты: графический движок («визуализатор»), фи-
векторной алгебр и практическая реализация компью- зический движок, звуковой движок, систему скриптов,
терной игры на основе теории векторов. анимацию, искусственный интеллект, сетевой код, и
Достижение поставленной цели требует решения сле- управление памятью  [3–6].
дующих задач:
1. Рассмотреть современные тенденции игрострое- Одним из основных преимуществ использования
Unity является его кроссплатформенность. На сегод-
ния. няшний день Unity поддерживает 29 платформ, среди
2. Изучить понятийный аппарат линейной алгебры, которых: iOS, Android, Windows, macOS, PlayStation VR,
Samsung Smart TV и др. Из этого списка видно, что под-
необходимый для работы с движком Unity. держиваются не только мобильные устройства, консоли
3. Организовать эффектный и стабильный процесс и браузеры, но и умные телевизоры, и шлемы виртуаль-
ной реальности.
разработки игр на основе интеграции линейной
и векторной алгебр и функционала движка Unity. Разработка компьютерной игры строится по прин-
Основная часть ципу «компьютерной инженерной лаборатории» (КИЛ)1,
В качестве инструмента создания компьютерной поэтому обладает возможностями исследования модели
игры, которую автор назвала CarSchool, был выбран с изменением её параметров. КИЛ предназначена для ис-
игровой движок Unity. Такой выбор обусловлен просто- следования динамических моделей технических систем
той его использования и функциональностью  [2]. на основе их математических моделей. Система КИЛ
Разработка проекта компьютерной игры в Unity сво- строится таким образом, чтобы пользователь имел воз-
дится к созданию сцен, на которых, размещаются объек- можность экспериментировать с моделью, при этом ак-
ты, необходимые в тот или иной момент игры. К каждому тивно воздействовать на предлагаемый алгоритм реше-
такому объекту есть возможность подключать компо- ния задачи.
ненты, определяющие его характеристики и поведение.
Unity в своём арсенале уже имеет определенное количе- При проектировании визуальной модели эти функции
ство компонентов, обеспечивающих, в том числе, физи- группируются в сценарии, по которым строятся основные
алгоритмы реализации модели. Другими словами, когда

1 Компьютерная инженерия - дисциплина, которая объединяет информатику и электронную инженерию. Эта область инженерии сосредоточена не
только на самой работе компьютерных систем, но и на их интеграции. В её лабораториях проводится анализ и разработка всех программ.

48 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

игра запущена, компьютер всё рассчитывает с огромной в трёхмерном пространстве, скалярное и векторное про-
скоростью,  — в единицу времени производится множе- изведения. В процессе игры пользователь может менять
ство операций. Это значит, что пока мы видим плавно многие параметры объектов, а компьютер «незаметно»
передвигающийся объект по сцене, компьютер вычисляет для пользователя делает перерасчёт новых данных.
множество параметров: скорость, направление, местопо-
ложение объекта с помощью нескольких векторов. При Структура программного комплекса игры представ-
этом используются такие понятия линейной алгебры, как лена тремя блоками: «Создание 3D всех объектов игры
сложение векторов, разность векторов, умножение век- с использование элементов линейной алгебры», «Моде-
тора на число, определение расстояния между точками лирование движения объектов», «Компиляция игры на
платформу Windows» (рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема создания компьютерной игры

На начальном этапе работы необходимо было проду- пространстве  [8]. Для работы с векторами в трёхмерном
мать все модели, объекты, которые будут использоваться пространстве есть несколько полезных функций Unity.
в игре. Создать визуальный образ программы.
Рассматривая вектор как вектор, определяющий ме-
Все модели в компьютерной игре состоят из векторов, стоположение объекта, приходим к выводу, что с его
и путём их сложения, умножения, вычитания строятся помощью можно определить на каком расстоянии (ис-
полноценные объекты (рис. 2). Поэтому для того чтобы пользуя расстояние между точками) машина (игрок) на-
создать сами модели, мы использовали понятия вектора, ходится от объекта. Это необходимо, например, чтобы
длины вектора, равенство векторов, умножение вектора понимать, как далеко находится преграда (рис. 3).
на число, сложение и вычитание векторов, скалярное и
векторное произведения и другие понятия линейной При использовании вектора Unity в качестве вектора
алгебры. Таким образом, для написания качественной скорости движения, мы будем указывать скорость дви-
компьютерной игры, необходимы хорошие знания век- жения объекта на конкретный момент времени («мгно-
торной алгебры. венная» скорость). Это помогает понять, как быстро
разгоняется машина, то есть игрок оценивает её харак-
В Unity вектора используются для хранения место- теристики и рассчитывает траекторию движения. На
положений объектов, направления их движения и ско- рисунке 4 показана скорость, рассчитанная с помощью
ростей, поэтому углубляясь в детализацию разработки векторов скорости (с использованием операций над век-
программы игры рассмотрим последовательно свойства торами, рассмотренные ниже).
векторов и операций над ними по отдельности  [7].
Рассматривая вектор, как направление, мы получаем
Известно, что вектор, как геометрическое понятие, направление движения объекта. С помощью этого векто-
характеризуется тремя величинами: точкой приложе- ра игрок выбирает, в каком направлении двигаться, что-
ния, величиной (модулем или длиной) и направлением в бы одержать победу в игре (рис. 5).

Информатика 49

Рис. 2. Модели, состоящие из векторов
Рис. 3. Местоположение

50 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.
Рис. 4. Скорость движения

Рис. 5. Направление движения

Информатика 51

При складывании (вычитании) векторов определя- увеличить скорость в несколько раз . Компьютер с помо-
ется текущее местоположение объекта, его скорость на щью данных о местоположении, скорости и направлении
данный момент времени и направление . Все эти данные движения машины рассчитывает новую скорость, в разы
необходимы, чтобы пользователь мог полноценно управ- большую предыдущего значения . Математические дей-
лять игрой . ствия производятся путем умножения вектора на скаляр .

Умножение вектора на скаляр — это изменение ме- Для нахождения скалярного произведения двух век-
стоположения, скорости, направления объекта в каждом торов, находим сумму произведений соответствующих
кадре . При создании гоночной игры это обязательно сле- координат векторов:
дует учитывать . В любой момент времени машина может

Рис . 6 . Скалярное произведение двух векторов

При помощи скалярного произведения узнаём допол- пендикулярный двум исходным . Например, если вектор-
нительную информацию о векторах . Например, перпенди- ное произведение векторов a и b будет равняться вектору
кулярны они или нет? Если скалярное произведение двух c, то он будет перпендикулярен a и b . Направление векто-
векторов равно нулю, значит, векторы перпендикулярны . В ров, при этом, определяется по правилу левой руки .
Unity есть вспомогательная функция для расчёта скалярно-
го произведения векторов Vector3. Dot (VectorA, VectorB) . Для математического расчёта векторного произведе-
ния необходимо записать координаты векторов a и b в
Векторное произведение . Вместо вычисления ска- виде матриц .
ляра векторное произведение даёт другой вектор, пер-

Рис . 7 . Векторное произведение двух векторов

52 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Для упрощения подобных расчётов в Unity есть вспо- шения системы дифференциальных уравнений
могательная функция Vector3. Cross (VectorA, VectorB). n-го порядка);
—— алгоритм движения графического объекта по по-
Еще одно понятие линейной алгебры  — расстояние верхности с определёнными характеристиками
между точками. В нашей игре это необходимо, чтобы (коэффициент сцепления) с заданной скоростью;
рассчитывать, например, на какое расстояние должен —— алгоритм движения и управления камерой (созда-
подойти объект (персонаж), чтобы оказаться в машине. ётся с применением матриц);
Как только персонаж попадает в радиус-вектор захвата —— алгоритм сканирования неровности опорной по-
машины, он оказывается внутри неё. А значит нужно вы- верхности;
яснить, какое расстояние ему ещё необходимо пройти. —— алгоритм построения графика согласно получен-
Так же, какой еще путь по прямой осталось проехать ма- ным результатам решения определенных задач
шине, чтобы оказаться на финише, всё это рассчитывает- (решение дифференциальных уравнений);
ся компьютером и важно в создании игр. Unity упрощает —— алгоритм динамического изменения опорной по-
выполнение подобных расчётов при помощи функции верхности;
Vector3. Magnitude. —— алгоритм запуска игры.
В перечисленном автор видит направления дальней-
На основании вышеизложенного можно сделать вы- шего развития алгоритма игры. Итог настоящей рабо-
вод, что игра построена на векторах, векторы изменяют- ты — это созданная автором игра на движке Unity, ском-
ся путём математических преобразований и в результате, пилированная на платформе Windows.
собственно, и получается сам процесс игры. Разработчик Заключение
игр, владея базовыми знаниями линейной алгебры спо- Создание игр кажется чем-то увлекательным и для
собен более точными, ясными и практичными путями многих стало причиной начать программировать, однако
создавать качественные компьютерные игры. разработка игр требует от разработчика хороших знаний
математики. Чтобы создать эффективную и практичную
Поведение объектов контролируется с помощью ком- игру, программисту нужно знать основы линейной и
понентов (Components), которые присоединяются к ним. векторной алгебр, а также уметь применять их на прак-
Помимо множества встроенных в Unity стандартных тике. Математикой в играх может оказаться сложение
компонентов, игровой движок позволяет создавать свои векторов, их разность, манипулирование косинусами,
компоненты, используя аппарат скриптов. Они, в свою синусами, в продвинутых играх необходимо применять
очередь, позволяют активировать динамические собы- математические навыки, чтобы результат был достойный
тия, изменять параметры компонентов, а также вести ди- и качественный.
алог с пользователем в интерактивном режиме реального Компании, занимающиеся разработкой игр, требуют
времени, реагируя на ввод новых параметров модели. от своих сотрудников знания математики и алгоритмов.
Знание таких вещей не просто помогает разработать ло-
При помощи скриптов, разработанных на языках гику игры, но и качественно оптимизировать саму игру,
программирования C# или Java, можно реализовать сле-
дующие алгоритмы:

—— алгоритм движения машины по результатам ре-
шения определенных задач (например, путём ре-

Рис. 8. Апробация игры

Информатика 53

находя альтернативные пути, которые позволяют избе- —— визуальное отображение движения объекта;
жать лишних вычислений. —— исследование влияния внутренних параметров

Векторы и векторная математика являются необходи- объекта (например, жёсткость пружины или мас-
мыми инструментами для разработки игр. Многие опе- са) на экстремальные значения выходных параме-
рации и действия завязаны на ней целиком. Например, тров в динамическом режиме;
для реализации класса, который отображает стрелочку —— исследование влияния входных воздействий на
вектора в Unity3D, уже требует знания большинства ти- экстремальные значения выходных параметров в
повых математических операций. динамическом режиме.
Апробация игры проводилась одноклассниками моей
В своей научно-исследовательской работе мы пока- гимназии. Ребята в целом остались довольны игрой и
зали только часть приложений векторной алгебры для выразили пожелания на дальнейшее её развитие и совер-
создания игр. шенствование функционала, которые автор обязательно
будет учитывать.
Практическим результатом теоретического изуче- Перспективы развития настоящей работы вижу сле-
ния элементов линейной алгебры явилась разработка дующие. В дальнейшем планирую совершенствовать
компьютерной игры на движке Unity. Создан алгоритм разработанную игру. Развитие алгоритма компьютерной
(выбор математической модели, создание компьютерной игры должно идти в направлении разработки разных по
модели на базе математической модели, визуализация ре- сложности уровней с возможностью выбора конфигу-
зультатов моделирования в графическом виде, 3D-моде- рации трасс, разных моделей автомобилей с различаю-
лирование динамической системы в реальном времени) щимися динамическими характеристиками, количества
модели объектов игры, которые обладают следующими участников игры, с возможностью выхода в сеть и орга-
возможностями: низации командных турниров.

—— получение функции перемещение объекта в чис-
ленном и графическом виде;

ЛИТЕРАТУРА:

1. Геометрия. 7–9 классы: учебник для общеобразовательных учреждений /  [Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов,
С. Б. Кадомцев и др.]. — 20‑е изд. — М.: Просвещение, 2010. — 384 с.

2. Х-обзор: сравниваем топ-6 лучших игровых движков для программиста.  [Электронный ресурс]. Режим
доступа: https://xakep. ru/2016/10/17/top6‑game-engines/

3. Торн, А. «Основы анимации в Unity». — М.: «ДМК Пресс», 2016. — 176 с.
4. Unity (игровой движок).  [Электронный ресурс]. https://ru. wikipedia. org/wiki/Unity_ (игровой_движок)
5. Unity — Unity Personal.  [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://store. unity. com/ru/products/unity-per-

sonal?_ga=2.50651498.25483083.1551193591–1522839189.1546778152
6. Unity — Руководство.  [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docs. unity3d. com/ru/530/Manual/Unity-

Manual. html
7. «Математика для программирования 3D игр и компьютерной графики», Эрик. Ленгиель. 2011. (Mathematics for

3D Game Programming and Computer Graphics, Third Edition 3rd Edition, E. Lengyel).
8. Вектор.  [Электронный ресурс]. https://ru. wikipedia. org/wiki/Вектор_ (геометрия)

54 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

ФИЗИКА

Влияние окружающей температуры на ёмкость
литий-ионного аккумулятора

Потапов Михаил Андреевич, учащийся 10 класса;
Тучкова Яна Константиновна, учащаяся 10 класса;
Научный руководитель: Терскова Людмила Николаевна, учитель физики и астрономии

МБОУ СОШ № 12 г. Хабаровска

Аккумуляторы, используемые в современных ав- удобства замера: датчик автоматически считывает тем-
томобилях, испытывают значительные нагруз- пературу внешней среды и выводит ее на компьютер. За-
ки при эксплуатации в климатических условиях пись данных ведется с учетом времени, что облегчает нам
большинства регионов России. Особенно это касается задачу исследования (рис. 1)
высоковольтных аккумуляторов, которые применяются
для питания электромотора в гибридных и полностью Как мы выяснили позднее, емкость аккумулятора
электрических авто. В следствие падения емкости источ- возможно измерить самостоятельно при помощи муль-
ника уменьшается расстояние, которое можно преодо- тиметра. Емкость аккумулятора есть произведение воз-
леть на «одном заряде». В Хабаровске пять месяцев в году никающей силы тока на время продолжительности ее из-
средняя температура не поднимается выше 0 градусов. мерения. Для самостоятельной пробы мы использовали
мультиметр: в течение продолжительного времени наш
Для решения данной проблемы можно использовать опытный аккумулятор подвергался нескольким пробам.
две возможности: разработать эффективную систем обо- Начальная  — измерение емкости в обычных условиях,
грева/охлаждения литий-ионных аккумуляторов либо вторая — при пониженной температуре, третья — в ус-
изменить их состав-структуру. ловиях повышенной температуры. Как выяснилось, тем-
пература имеет важное значение в работе аккумулятора.
Исходя из этого нам было интересно изучить влияние Как в условиях повышения, так и понижения температур
температур на работу литий-ионного аккумулятора, для наблюдается понижение емкости, а также повышенное
этого понадобилось: электропотребление (табл. 1)

—— создать испытательный стенд с возможностью од- В результатах работы и ее дальнейшем применении
новременного контроля температуры среды (в ко- мы рассчитываем каким-либо образом стабилизировать
торую будет помещаться аккумулятор) и емкости работу аккумуляторов в неоптимальной среде. У нас есть
литий-ионного аккумулятора возможный концепт решения данной проблемы. Одно из
них — использование наночастиц в составе литий-ион-
—— исследовать влияние отрицательных и положи- ных батарей, которые способны увеличить емкость акку-
тельных температур (характерных для климата муляторов приблизительно в 10 раз. Для этого возможно
Дальневосточного региона) на емкость аккумуля- использовать кремниевые наночастицы. Как показано
торов в работе канадских ученых, введение наночастиц крем-
ния в состав литий-ионных батарей обусловлено отно-
Практическое значение работы заключается в опти- сительной дешевизной материала и свойством кремния
мизации использовании электромобилей в среде с пе- абсорбировать намного больше лития, чем графит (кото-
репадами температур или с постоянным пониженным\ рый сейчас используется в таких батареях). Однако, если
повышенным показателем температур. В связи уже вводить кремний в виде макрочастиц, то при многократ-
обоснованной актуальностью работы, может появить- ной подзарядке такие аккумуляторы начинают растре-
ся необходимость в поддержании оптимальной работы скиваться. Но, если использовать наночастицы кремния
аккумуляторов электромобилей для увеличения срока в форме нанотрубок или проволок, то разрушение не
работы как в однократных поездках, так и в продолжи- происходит.
тельности всего эксплуатационного периода.
Показано, что адаптация литий-ионных аккумуля-
На практике мы решили проследить влияние темпе- торов для работы в климатических условиях с резким
ратуры окружающей среды на емкость аккумулятора.
Для осуществления заданных целей нам понадобилось
собрать схему измерения температуры на Arduino для

Физика 55

Рис. 1. Внешний вид стенда для определения текущей температуры и емкости аккумулятора

Таблица 1. Результаты проведенных измерений

№  п/п Температура,  °C Время работы, мин Напряжение, В Ёмкость, мАч
1 +22 20 4,8 416
2 –14 5 4,6 83
3 +38 17 4,7 390

сезонным градиентом температур, является важной зада- и, соответственно, рабочих характеристик батарей при
чей. Произведены модельные испытания таких аккуму- значительном отклонении температуры окружающей
ляторов на специально созданном стенде, позволяющем среды от оптимальной. Даны рекомендации по решению
производить одновременные замеры температуры и ем- данной проблемы.
кости. Установлено, что происходит изменение емкости

ЛИТЕРАТУРА:

1. Кулова, Т. Л. Проблемы низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов / Кулова Т. Л., Скундин А. М. /
Электрохимическая энергетика, 2017. — № 2. — с. 61–88

2. Эрфурт, А. А. Зависимость запаса хода электромобиля Nissan Leaf от температуры окружающей среды /
Эрфурт А. А., Базанов А. В. // В сборнике: Транспортные и транспортно-технологические системы Материалы
Международной научно-технической конференции. Отв. ред. Н. С. Захаров. 2018. с. 332–335.

3. Охрименко, И. В. Пути совершенствования систем заряда аккумуляторных батарей наземного автотранспорта
/ Охрименко И. В., Руденко Н. В., Филь М. М., Сычева М. А. // Молодой исследователь Дона. 2017. № 3 (6).
с 62–67.

4. Новиков, А. В. Исторически обзор и перспективы развития аккумуляторных батарей / Новиков А. В.,
Бурмистров А. В. // Апробация, 2016. — № 4 (43). — с. 12–22

5. Винаков, А. Ф. Технические характеристики современных электромобилей / Винаков А. Ф., Савёлова Э. В.,
Скринник А. И. // Электротехнические и компьютерные системы. 2016. № 22 (98). с. 371–377.

56 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

ХИМИЯ

Способ улучшения яблочного сока
модификацией его состава

Шаргина Анастасия Андреевна, учащаяся 10 класса;
Лагутина Анастасия Сергеевна, учащаяся 10 класса;
Научный руководитель: Шелемеха Оксана Викторовна, учитель химии и биологии

МБОУ СОШ № 12 г. Хабаровска
Научный руководитель: Толстенок Иван Владимирович, кандидат биологических наук, доцент

Дальневосточный государственный медицинский университет (г. Хабаровск)

Трудно найти человека, который бы не любил соки. Титрование яблочного сока для определения
Мы выбрали данную тему исследования потому, кислотности
что в последние годы потребление населением со-
Кислотность является одним из показателей качества
ков и сокосодержащих продуктов стремительно растет, сырья, полуфабрикатов и готовых изделий и характери-
а, как известно, спрос рождает предложение. От разно- зует степень их свежести.
образия красочных упаковок с соками пестрит в глазах. Метод определения титруемой кислотности основан
А всегда ли за ними скрывается натуральный продукт? на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, рас-
Яблочный сок является одним из самых распространен- твором гидроксида натрия в присутствии индикатора
ных соков для потребления. И на его примере мы будем фенолфталеина.
производить модификацию исходных компонентов.
Таблица 1. Кислотность соков

Величины\Соки Rich Любимый Добрый Фруто Няня
Объем титранта 1 (мл) 7,20 6,40 5,60 5,5
Объем титранта 2 (мл) 7,00 6,10 5,10 5,4
Объем титранта 3 (мл) 6,95 6,00 5,50 5,5
Объем титранта, средний (мл) 7,05 6,16 5,4
Кислотность (моль/л) 0,0000705 5,467
0,00006 0,000054 0,0000546

Формула для определения кислотности: Соки желтого и оранжевого цветов после добавления
ГСдке=: (Vщ (ср) * Cщ)/Vал * 1000 щелочного раствора нужно прокипятить (2–3 минуты).
тщреолСвоакчн—ии;еСкиощзн-кцообеннщцтерегнаоцторибаяъцкиёимясалщ. оетлыо;чVищ; V(cр)( а—л)  —сревдзняитой объём При термической обработке натуральные красящие ве-
на ти- щества (каротин) довольно быстро разрушаются.

Исследование сока на наличие натуральных и искус- Ожидаемые результаты: цвет натуральных красите-
ственных красителей лей изменяется с желтого и оранжевого до бесцветного.
Существует две большие группы красителей: нату- Если в сок добавлены синтетические красители, то окра-
ральные и синтетические. В первой группе вещества, ска синтетических красителей в щелочной среде и при
обычно, классифицируют по цвету  — красные, желтые, нагревании не изменяется.
зеленые.
Так как мы занимаемся изучением яблочных соков, Ход работы:
нам необходима методика определения каротиноидов 1. В пробирку налить 2 мл исследуемого сока, доба-
(красителей желтого и оранжевого цвета).
вить 4 мл раствора аммиака (10 %).
2. Прокипятить 2–3 минуты.
3. Отметить изменение окраски раствора.
4. Сделать вывод о наличии красителя в соках.

Химия 57

Таблица 2. Наличие красителей

№  Название сока Производитель Исходная окраска Изменение окраски

1 Rich Мултон (The Coca-Cola Желто-оранжевый Посветлел

Company)

2 Любимый Мултон (The Coca-Cola Бледно-желтый Посветлел

Company)

3 Добрый Вимм Билль Данн Бледно-желтый Нет изменений

4 ФрутоНяня ОАО «Прогресс» Ярко-желтый Нет изменений

Определение количества сахара в соках 2. m (сока): m (50 мл воды) = удельный вес сока
Сахар в соках определяется массово-объемным методом. 3. удельный вес сока-1=X
Ход эксперимента: 4. (X * 1000): 5 *2= содержание сахаров в 100 мл сока
1. Взвесить 50 мл сока

Таблица 3. Количественное содержание сахара в соках

№  Марка сока Результаты вычислений (г)
1 Rich 9,76
2 Любимый 16,4
3 Добрый 11,6
4 Фруто Няня 13,04

Обнаружение глюкозы в соках если выпадает осадок без изменения цвета раствора, то
Ход эксперимента: это также свидетельствует о наличии глюкозы, просто в
К свежеосажденному гидроксиду меди II (2мл) добав- меньших количествах.
ляем яблочный сок (1 мл) и нагреваем.
Если присутствует глюкоза, то выпадает осадок ок- Глюкоза была обнаружена во всех соках.
сида одновалентной меди кирпично-красного цвета,

Таблица 4. Сводные результаты по качественным показателям соков

Соки Кислотность Красители Массовая доля Глюкоза
сахаров
(моль/л) + - -
+ - -
Rich - - - -
- - -
Любимый + Обесцвечивание сока 50 г/день Отсутствие

Добрый +

Фруто Няня +

Норма 0,00006
«+» — соответствие нормам
«-» — несоответствие нормам

Модификация пищи  — она полностью сохраняет свои качества при
В связи с выявленными нарушениями по содержанию термической обработке. Этот сахарозаменитель пре-
сахара в составе соков, мы хотим предложить модифика- миум-класса многократно исследовался не только на
цию исходных компонентов именно в этой области. Сре- животных, но и на людях, в результате чего была дока-
ди изученных наиболее популярных сахарозаменителей, зана его полная безопасность для всех групп населения,
мы выделили сукралозу. включая детей и беременных женщин. Сукралоза раз-
Новейший вид сахарозаменителя, который изго- решена к употреблению ведущими мировыми органи-
тавливается из обычного сахара. Сукралоза на сегод- зациями по безопасности пищевых продуктов в США,
няшний день считается одним из самых безопасных Европе и Канаде. В России сукралоза также одобрена к
сахарозаменителей. Она слаще сахара в 600 раз (!) и применению (используется в смесях для выпечки, неал-
не содержит калорий, а самое главное  — не влияет на когольных напитках, жевательных резинках, десертах,
уровень сахара в крови (гликемический индекс равен фруктовых соках, кондитерских изделиях и сиропах).
нулю). Одно из главных достоинств сукралозы  — это Допустимый уровень суточного потребления для су-
ее вкус, который по сравнению с остальными интен- кралозы составляет 15 мг/кг веса тела. Сукралоза усва-
сивными подсластителями наиболее близок ко вкусу ивается всего на 15 %, которые через сутки полностью
обычного сахара, не имеет посторонних привкусов. выводятся из организма.
Сукралоза может использоваться для приготовления

58 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Таблица 5. Сравнение себестоимости соков при использовании сахара и сукралозы

Соки Количество сахара Стоимость сахара Количество Стоимость
(г) (руб) сукралозы (г) сукралозы (руб)
Rich 97,6 4,3
Любимый 164 7,2 0,16 0,768
Добрый 116 5,1 0,27 1,296
Фруто Няня 5,7 0,19 0,912
130,4 0,22 1,056

1 г  сахара имеет сладость в 600 раз меньшую чем 1 л сока, мы умножаем известное количество сахара, обна-
г сукралозы, значит 1 г сахара можно заменить 1/600 г су- руженное в ходе эксперимента №  3 на 0,001(6).
кралозы (0,001(6)). Тем самым можно вычислить сколько
грамм сукралозы понадобится на литр сока каждой мар- Вывод по модификации: обратив внимание на срав-
ки, при этом сладость остается неизменной. Чтобы опре- нительную таблицу, можно заметить, что стоимость су-
делить сколько грамм сукралозы нам нужно добавить на кралозы гораздо меньше, чем стоимость сахара. И в тоже
время она полезнее сахара по многим показателям.

ЛИТЕРАТУРА:

1. ГОСТ Р 51434–99 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СОКИ ФРУКТОВЫЕ
И ОВОЩНЫЕ Метод определения титруемой кислотности (Дата введения 2001–01–01)

2. Зерщикова, Т. А., Флоринская Л. П. «Эколого-гигиеническая оценка синтетических и натуральных красителей
в разнообразных напитках». // Журнал. Фундаментальные исследования. — 2010 — №  3-с. 124–126.

3. https://www.kp.ru/guide/sakharozameniteli.html//Журнал Комсомольская Правда
4. https://sostavproduktov.ru/produkty/vliyanie-sahara-na-organizm-cheloveka

Биология 59

БИОЛОГИЯ

Яблоки — садовые, медовые, рассыпчатые

Ульянова Ксения Сергеевна, учащаяся 6 класса
МАОУ СОШ № 59 г. Челябинска

Научный руководитель: Созвирская Анна Петровна, учитель биологии и химии
МАОУ СОШ № 98 г. Челябинска

Если у вас есть яблоко и у меня есть яблоко и если мы обменяемся этими яблоками,
то у вас и у меня останется по одному яблоку. А если у вас есть идея и у меня есть
идея и мы обмениваемся этими идеями, то у каждого будет по две идеи.

Джордж Бернард Шоу

Внаш век актуальна тема здорового образа жизни яблони или яблони ягодной, которые со временем были
и  здорового питания. Проблема питания включе- окультурены.
на в число важнейших проблем, рассматриваемых
ВОЗ. Рацион питания людей претерпел изменения. В пи- По другой версии, яблоки произрастали в Казахстане.
щевом рационе стали преобладать рафинированные про- Например, город Алма-Ата в переводе на русский звучит
дукты, снизилась доля овощей и фруктов. «Отец яблок». По результатам исследований ДНК ученые
установили, что яблоня — самостоятельное растение, по-
Результаты популяционных исследований, прове- томок казахских яблонь, которые росли на высоте свыше
денных Институтом питания РАМН, свидетельствуют 2000 метров. А вот на сегодня в Казахстане яблоневых са-
о весьма тревожной ситуации, сложившейся в последние дов осталось очень мало.
годы в России. Отмечаются крайне недостаточное потре-
бление и все более нарастающий дефицит витаминов. Распространять дикие яблоки начали животные, ко-
торые охотно употребляли плоды, а семена разбрасыва-
Фрукты и овощи содержат огромное количество ви- ли. После того как яблоки начали культивировать, ис-
таминов, минералов, клетчатки и других веществ, необ- пользовать в качестве продуктов и обменного товара они
ходимых для правильного функционирования человече- перебрались в соседние страны.
ского организма.
Яблоки были перевезены в Палестину и Египет, а за-
Самый доступный фрукт  — это яблоки. Яблоневые тем в Древнюю Грецию, Рим. Разводить культурные сорта
сады на нашей планете покрывают около 5 миллионов яблонь начали в Древней Греции. Греческие авторы опи-
гектаров. Яблоня возделывается практически во всех сывают более 30 сортов этого фрукта. Греки посвящали
странах земного шара, а  по площади посадок и  сбору яблони Аполлону. В Древнем Риме яблоневые сады куль-
плодов занимает среди фруктовых растений почетное тивировались уже профессионально. Сорта яблок носи-
первое место. Такая популярность яблонь объясняет- ли имена многих патриций. Манлиево яблоко, которое
ся тем, что плоды этого дерева, возможно, употреблять вывел патриций Манлий, а  вот Клавдиево  — патриций
круглый год. К тому же яблоки имеют высокие вкусовые Клавдий, и Аппиево — патриций Апий.
качества, хорошо транспортабельны и  весьма широко
используются для самых различных видов переработки. Далее яблоки были завезены в другие страны Европы
и на другие континенты. Европейцы в XVI веке, уже знали
Яблоки — древнейшие из плодов, которые оказались 46 сортов. Так называемое анисовое яблоко — известный
в рационе человека. Яблоки всегда считались очень вкус- и  знаменитый ранет. Ранет (с латинского «rana»)  — ля-
ными и  ароматными и  полезными фруктами. Так отку- гушка, из-за придающему яблоку слегка покрытую пупы-
да произошли яблоки? История происхождения яблок рышками кожицу, напоминающую лягушечью кожу.
до сих пор имеет несколько версий. По одной из версий
о  происхождении яблок известно еще с  античных вре- В Германии яблоки также имеют давнюю традицию
мен. Впервые о  них заговорили после того, когда при и в наши дни в некоторых немецких городках в первую
раскопках одной из доисторических озерных стоянок неделю сентября проводятся фестивали яблок.
в  Швейцарии были обнаружены обгоревшие остатки
яблони одного из видов древних яблонь  — карликовой Почитали яблоки и в древней Персии. По легенде, за-
гадав желание, нужно было для того, чтобы оно сбылось,
съесть ровно 40 яблок.

60 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Культурой яблонь интересовался и  занимался царь вкуснейших сортов яблок — Ред Делишес и Голден Дели-
Алексей Михайлович, по прозвищу Тишайший. В своем шес. От родительских сортов они взяли всё самое лучшее,
поместье селе Измайлове, был питомник из фруктовых в  результате чего получились мягкими, сладкими, с  не-
деревьев. При его царствовании в  моду вошло употре- большой кислинкой и очень красивой кожурой. Эти не-
бление моченых яблок, которые подавались на десерт. вероятно крупные яблоки не только вкусные, но и очень
красивые по форме и цвету.
Петр Первый полюбил яблоки благодаря своему отцу,
Алексею Михайловичу. В 1705 г. в Петербурге был зало- Цветы яблонь сорта Секайичи (Sekai-Ichi) опыляют
жен «Летний сад», где наряду с другими деревьями Петр исключительно вручную. Завязавшиеся плоды поливают
I распорядился посадить яблоню. Пётр Первый выписы- водой с мёдом. За яблоками тщательно следят, ещё на де-
вал из-за границы новые сорта яблонь, и  организовал ревьях отбраковывая порченые. Созревшие плоды поме-
особую канцелярию, которая позже превратилась в «Са- щают в индивидуальную упаковку и кладут в ящики по
довую контору». 28 штук. Средние яблоки имеют вес до килограмма, ре-
кордсмены вырастают и больше. Продаются эти яблоки
О яблоне упоминается и в Библии как о райском пло- по 21 долл. за штуку.
де. Про яблоки в библии (Песнь Песней, II, 3), говорится
как о необыкновенно вкуснейшем плоде. В Японии лакомятся этим сортом яблок только по
большим праздникам. Разрезают 1–2 яблока сорта Sekai-
Много легенд о яблоках и в фольклоре разных наро- ichi на дольки, блюдо размещают в самом центре стола.
дов. Это «Троянское Яблоко раздора», и один из подвигов
Геракла, укравшего три золотых яблока из сада Атласа, Говоря о яблоках, конечно же, нельзя не упомянуть ра-
и русские «молодильные» яблочки. боты русского ученого Ивана Владимировича Мичурина.
Иван Владимирович Мичурин (1855–1935) — отечествен-
У всех славян яблоко было символом всего хорошего, ный селекционер и  биолог, автор многих сортов плодо-
начиная от здоровья, заканчивая достатком и семейным во-ягодных культур. Большинство сортов были получе-
благополучием. В  русском языке существует поговорка: ны И. В. Мичуриным у яблони — основной отечественной
«яблоко на обед — и всех болезней нет». плодовой культуры: Антоновка шестисотграммовая, Аркад
зимний, Бельфлёр-китайка, Бельфлёр-рекорд, Бессемян-
Яблоко — это настоящий кладезь полезных веществ, ка Мичурина, Большак, Восковое, Дочь Коричного, Есаул
начиная с витаминов, в первую очередь A, B1, B2, C и P, Ермака, Золотая осень, Кандиль-китайка, Китайка золотая
и  заканчивая микроэлементами  — железо, калий, каль- ранняя, Коричная китайка, Комсомолец, Пепин шафран-
ций, магний, натрий, йод, цинк, фосфор и многие другие. ный, Пепин четвёртый, Таёжное, Славянка, Шафран-ки-
В яблоках витаминно-минеральный комплекс равномер- тайка и др. Сорта растений, впервые выведенные Мичури-
но сбалансирован. ным, не утратили своей ценности и в наше время.

На сегодняшний день в общей сложности в мире на- Сорта яблок, выращиваемые на Южном Урале
считывается более 10 тысяч сортов яблонь. Начав воз- Выбирая яблони для уральского сада, нужно помнить
делывать растения и разводить животных, человек стал об особенностях климата нашего региона  — это суро-
отбирать и  размножать наиболее продуктивные, что вые зимы, прохладное короткое лето, резкие суточные
способствовало их непроизвольному улучшению. Древ- колебания температур. Требования к сортам яблонь вы-
ние селекционеры создали прекрасные сорта плодовых ращиваемые на Южном Урале: высокая зимостойкость,
растений, винограда, многие сорта пшеницы, породы устойчивость к  ранневесенним и  осенним заморозкам;
домашних животных, которые хорошо приспособились повышенная стойкость цветков к внезапным понижени-
к местным условиям и давали устойчивые урожаи. Так на ям температур; способность быстро восстанавливаться
заре человеческой культуры возникла селекция. Селек- и плодоносить после обморожений; иммунитет к заболе-
ция (от лат. Selectio — выбор, отбор) — это наука о ме- ваниям, в том числе к заражению паршой; выносливость
тодах и создания сортов, гибридов растений и пород жи- и  неприхотливость; терпимость к  повышенным темпе-
вотных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку ратурам в летний период; засухоустойчивость; нетребо-
биологическими свойствами и  хозяйственными каче- вательность к  плодородию почвы; способность плодов
ствами. История селекции исчисляется тысячелетиями. к созреванию в условиях короткого сезона вегетации.
В нашем регионе выращивают следующие сорта
Основными задачами современной селекции яблок: Анис свердловский, Аркаим, Башкирская краса-
являются: вица, Горнист и др.
Анис свердловский
—— повышение урожайности сортов культурных рас- Взрослая яблоня обычно средней высоты, с округлой
тений, увеличение продуктивности пород домаш- кроной. Высокая зимостойкость. Яблоко с  желтоватой
них животных и штаммов микроорганизмов кожицей с  красным румянцем. В  среднем масса плода
составляет 100 граммов. Плоды сочные, с кисло-сладким
—— улучшение качества продукции вкусом. Яблоки снимают в первые десять дней сентября.
—— улучшение физиологических свойств (скороспе- Хранят 50–70 дней.
Апорт
лость, иммунитет к  заболеваниям, морозостой- Кожица плода блестящая, чисто желтоватого тона
кость и т. п.); или с  зеленоватым оттенком, штриховатый темно-крас-
—— повышение интенсивности развития ный покровный окрас разлит по большей части яблока.
В 1974 году в  Японии вывели самый вкусный сорт
яблок, ставший и самым дорогим. Это сорт яблок Секай-
ичи (Sekai-Ichi), что в переводе с японского языка означа-
ет «номер один в мире».
Сорт выведен в  Мориоко в 1974 году. Японские се-
лекционеры создали этот сорт путем скрещивания двух

Биология 61

Вкус с характерным винным послевкусием. Средний вес Яблоки находят широкое применение в медицине и в
яблока около 300 г, экземпляры-рекордсмены достигают пищевой промышленности. Человеку в год требуется ми-
900 г. Плодоносит 35–40 лет, начиная с 6–10 года жизни. нимум 65–70 кг плодов и ягод, из которых на долю яблок
Сохранность в лежке от 2 до 4 месяцев. Потребительская приходится 35 %.
зрелость — поздняя осень или ранняя зима. Плодоносит
обильно, характерна периодичность. Но безобидные с виду яблоки могут и навредить ор-
ганизму. Все зависит от правильности употребления
Аркаим продукта:
Сорт назван в честь древнего южноуральского города,
основанного, предположительно, огнепоклонниками  — —— Следует осторожно относиться к  попаданию
предками индоевропейцев. Чрезвычайно зимостойкая, внутрь косточек, которые в  небольших количе-
урожайная и  скороплодная. Первое цветение отмечают ствах считаются полезными, так как содержат йод.
через год после высадки саженца. Восьмилетнее дерево Синильная кислота, являющаяся сильнейшим
родит 6–8 ведер фруктов. Вкусные, сладкие с  ярко вы- ядом, начнет действовать при проглоченных 5
раженной кислинкой, нарядно окрашенные свеколь- и более косточках
но-красные яблоки.
Башкирская красавица —— Гастрит и язва желудка, как раз тот повод, чтобы
Яблоки, выровненные по размеру, весом 90–110 г. Пи- отказаться от употребления яблок. Нужна кон-
кантная горчинка оттеняет кисло-сладкий вкус. Сочная сультация врача.
мелкозернистая мякоть почти без аромата. Для плодоно-
шения нужны опылители. Морозостойкий, высокоуро- —— Химия в  плодах. Особенно это актуально в  зим-
жайный сорт. Плоды снимают в конце лета или в первый ний и весенний период. Многие яблоки обрабаты-
осенний месяц, полное созревание наступает поздней ваются пестицидами и фунгицидами, прежде чем
осенью или ранней зимой. они выйдут на рынок
Горнист
Летний сорт. Небольшие сочные яблоки ярко крас- —— Коммерческие яблоки могут быть покрыты воском
ного окраса. Молодая яблоня почти пирамидальная, —— Индивидуальная непереносимость определенных
взрослая — крепкое дерево с широкой кроной, зимостой-
кое и неприхотливое. Плодоносит ежегодно. веществ составе яблок.
Польза и  вред яблок  — важный вопрос, посколь- В каком виде полезнее употреблять яблоки? Лучше
ку эти фрукты являются одними из самых популярных всего употреблять яблоки в  сыром виде, но и  после не-
и доступных. Регулярное употребление яблочных плодов большой термической обработки они сохраняют многие
приносит безусловную пользу организму. Яблоки — луч- питательные вещества. Не менее полезны для организма
ший источник витаминов и  железа, а  также укрепляют печеные, сушеные и моченые яблоки.
сердце, понижают вредный холестерин в крови и помога- Печеные
ют сохранять здоровье и эластичность сосудов; стимули- —— Яблоки в  печеном виде лучше усваиваются орга-
руют аппетит, регулируют работу кишечника и желудка;
благотворно влияют на зрение, оказывают омолаживаю- низмом, хотя в  них намного меньше содержание
щий эффект на клетки мозга и на весь организм в целом; витаминов, которые разрушаются при запекании.
обладают легким желчегонным и мочегонным эффектом; —— Если запекать очищенные яблоки, то их мякоть
способствуют быстрому выводу токсинов и  шлаков из помогает при дисбактериозе, запорах, хрониче-
организма. ских гепатите и холецистите.
Яблоки очень полезны пожилым людям, у  которых Они нежно восстанавливают работу выделительной
часто понижена кислотность желудочного сока. Кроме системы, помогают выводить из организма лекарствен-
того, они укрепляют иммунную систему и помогают под- ные формы, а готовить их очень легко.
держивать постоянный уровень сахара в крови. Моченые яблоки
В 2001 году американское лабораторное исследование Полезный продукт с  высоким содержанием кальция
обнаружило, что употребление яблок снижает риск заболе- и  всех витаминов, присутствующих в  свежих плодах.
ванием раком пищеварительной системы на 30–40 %. Ябло- Моченые яблоки получают путем заквашивания. Упо-
ки улучшают работу легких и облегчают течение астмы. треблять их очень рекомендуется при проблемах с суста-
Их употребляют при малокровии, авитаминозах, вами — они служат профилактикой остеопороза и вос-
а  также как диетическое и  общеукрепляющее средство. палительных костных недугов.
Яблоки применяют как мочегонное при водянке, отеках Сушеные
и желтухе. По 300–400 г сырых плодов 4–5 раз в день ре- Сушеные яблоки содержат много клетчатки и углево-
комендуется принимать для соблюдения так называемых дов. Но в них полностью разрушен витамин «С».
яблочных разгрузочных дней, рекомендуемых врачами Плоды яблони один из самых доступных фруктов
при заболеваниях сердца, почек, гипертонической болез- в летний и осенний сезон. Яблоки наполнены витамина-
ни и ожирении. ми и минерами. Яблоки приносят пользу организму.
Яблоки зеленого цвета можно употреблять в  пищу Так как же разобраться в огромном ассортименте, ко-
аллергикам и давать малышам как один из первых про- торый предлагает нам современный рынок. Как выбрать
дуктов в прикорме. яблоки?
Даже самый полезный продукт может нанести вред,
если он недоброкачественный. И яблоки не исключение.
Как же правильно выбрать спелый фрукт?
—— Плод не должен быть слишком мягким.
—— Фрукт должен вкусно пахнуть
—— Червивое яблоко — экологически чистый продукт

62 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

— Самым полезным является недозрелое яблоко жен быть пониженным: это замедляет потерю све-
— Не нужно покупать яблоки, равномерно покрытые жести в течение нескольких месяцев .
Среди всех фруктов яблоко — самый распространен-
какой-то жидкостью или воском . Или если вы ку- ный в  питании продукт, а  также является доступным
пили такое яблоко, нужно почистить кожуру фруктом практически круглый год . Это подтверждается
— Яблоки должны иметь форму, размеры и окраску, и результатами проведенного мной анкетирования среди
характерную для сорта, к которому относятся учащихся 5 классов моей школы . Большинство опрошен-
— Яблоки местных сортов лучше всего есть осенью, ных — 95 %, чаще всего употребляют из фруктов в своем
когда они созревают, именно тогда они обладают повседневном рационе яблоки, так как они более доступ-
наилучшим вкусом и ароматом . ны в ценовой категории и приятны на вкус .
— Купленные яблоки следует хранить в прохладном Входят яблоки в Ваш рацион?
месте, причем уровень кислорода в  воздухе дол-

Опрос показал, что 45 % учащихся 5 классов не знают ден — по 15 %, Медовое — 13 %, Антоновка, Семеренко,
названий сортов яблок . Вторая часть опрошенных назва- Мельба — 7 %, Гренни — 6 % .
ли следующие сорта яблок  — Уральское наливное, Гол-
Какие сорта яблок вы знаете?

Современные тенденции формирования здорового лее вкусные и более полезные . Правильное употребление
питания диктуют необходимость использования в  про- яблок в пищу поможет в профилактике многих заболева-
дуктах питания натуральные фрукты, которые кроме ний . Яблоки — это наиболее популярный фрукт в нашей
приятного внешнего вида и  вкуса, содержат биологиче- стране . Их можно употреблять свежими, печеными, до-
ски активные вещества, в  том числе витамины . Яблоки бавлять в соусы, компоты и различные блюда . И нужно
в  здоровом питании должны присутствовать круглый помнить, что много ни значит хорошо, одно два яблока
год . Но именно осенью они более свежие, а  значит, бо- в день и приятного Вам аппетита .

ЛИТЕРАТУРА:

1 . Мартынов, С . М . овощи + фрукты + ягоды = здоровье . — М .: Просвещение, 1993 .
2 . Кролевец, А . А . Витамины с пользой для Маршанова Г . Л . «О пользе яблок» 2013 .
3 . Гусева, И . Советы садоводам-любителям «Яблони» ., комплект 18 фото . М .: «Планета», 1989 .
4 . Я познаю мир: Детская энциклопедия .; Москва АСТ 1997 .
5 . Маршанова, Г . Л . «О пользе яблок» 2013 .

Естествознание 63

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

Модель космической базы на спутнике Юпитера

Степанова Елизавета Витальевна, учащаяся 10 класса;
Научный руководитель: Терскова Людмила Николаевна, учитель физики и астрономии

МБОУ СОШ № 12 г. Хабаровска

Со времен запуска первого искусственного спутни- многие эти проблемы станут несущественными. После
ка Земли (1957 г.) развитие космических техноло- исследования литературных источников и справочников
гий вышло на такой уровень, который позволяет выяснилось, что существует спутник Юпитера под на-
не просто отправлять космические аппараты до дальних званием Европа, оценочное количество воды на котором
планет, но и производить посадку на их поверхности раз- превышает все водные запасы на нашей планете.
личных лабораторий, в том числе с возможностью само-
стоятельного передвижения. Европа шестой спутник пятой планеты от солнца. Так
же Европа относится к  галилейским спутникам и  зани-
В июле 1969 г. впервые человек ступил на поверхность мает 4 место по величине среди всех спутников солнеч-
внеземного космического тела  — Луну. Первым искус- ной системы. Масса Европы меньше в 124 раза чем масса
ственным устройством с  возможностью перемещения Земли. Радиус в 4 раза меньше. Соответственно и  сила
по поверхности в 1970 году стал советский «Луноход 1». притяжения на поверхности в разы меньше земной. По-
Лунный ровер с  возможностью управления стал 1971  г. верхность Европы по земным меркам очень холодная —
американский аппарат. Китай отправил свой луноход 150–190  °C ниже нуля.
относительно недавно, в 2013  г. Весил он всего 140 ки-
лограмм и  был куда меньше, чем американские лунные Европа в  значительной степени состоит из камня.
багги и советские тяжеловесы. Пошёл он чуть больше 100 Внешние слои спутника (толщиной предположительно
метров за месяц, и застрял навсегда. 100 км) состоят из воды — частью в виде ледяной коры
толщиной 10–30 км, а  частью, как полагают,  — в  виде
Первой, относительно удачной попыткой посадки ис- подповерхностного жидкого океана. Ниже лежат горные
кусственного устройства на Марс стал аппарат МАРС-3 породы, а  в центре, предположительно, находится не-
в 1971 г. Он проработал всего несколько секунд, успев пе- большое металлическое ядро.
редать всего один неполный снимок поверхности.
Низкие температуры на поверхности Европы не яв-
После на поверхности Марса долгое время работали ляются значительным препятствием для её исследования
установки Viking-1 и 2 и, более современные, Curiosity людьми (при наличии подогреваемых скафандров) и, тем
и  Opportunity. Благодаря всем этим миссиям собрано более, роботизированными устройствами. Однако дру-
большое количество данных об устройстве планеты, со- гой фактор может значительно отдалить время первой
ставе атмосферы и т. п. колонизации спутника. По актуальным оценкам ученых
высокий радиационный фон может стать смертельно
В связи с  прогрессивными технологиями, актуаль- опасным уже на вторые сутки для человека и требует от
ным остаются вопросы запуска космических (в том чис- инженеров-конструкторов более напряженной работы
ле пилотируемых) аппаратов для исследования дальних по созданию материалов для автоматических устройств.
планет. Одним из ограничений для осуществления таких В  тоже время результаты исследования космического
миссий является большой вес не только аппаратуры на излучения и  новые данные, полученные специалистами
борту, но и огромный запас провизии на всех членов эки- НАСА, дают повод говорить о проблеме радиации в бо-
пажа. При этом, если выращивать еду в условиях косми- лее позитивном тоне. Так, например, радиационный фон
ческого полета уже научились, то с производством воды очень неравномерно распределен по поверхности спут-
дела обстоят несколько сложнее. В тоже время брать с со- ника. Таким образом можно выбрать более подходящую
бой огромные канистры воды для питья означает значи- зону посадки для работы исследовательских баз из авто-
тельно увеличить габариты и массу корабля и, соответ- матических станций. Кроме того, уже на глубине всего
ственно, двигателя и топлива для осуществления старта несколько сантиметров уровень фона значительно сни-
с Земли. жается, что позволяет говорить о  возможном создании
«подледной станции».
Однако, если удастся каким-то образом пополнить
запасы «по пути» следования космического челнока, то

64 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Для правильного функционирования базы на спут- лом модуле члены экспедиции и работники станции бу-
ник должны быть доставлены минимум два модуля (рис. дут отдыхать, принимать пищу, и связываться с родными
1) — жилой и исследовательский, а также на месте раз- и близкими, которые остались на Земле.
вернуты два космодрома (основной и резервный). В жи-

Рис. 1. Принципиальная схема базы на Европе

Исследовательский модуль будет предназначен сразу Данный двигатель позволяет использовать воду,
для двух задач — добыча и упаковка для дальнейшей пе- в  том числе в  виде льда, для осуществления взлета
ревозки на космодром замороженной воды, а также на- и дальнейшего полета. Благодаря значительно меньшей
учные исследования по составу и  радиационному фону силе притяжения на Европе, тяги такого двигателя будет
этой воды. После подготовки кубов льда он будет достав- вполне достаточно для подъема нескольких тонн груза
ляться на основной космодром. Для осуществления запу- (в данном случае льда). Обслуживание автономной ра-
ска может быть применен недавно разработанный ком- кеты на основе таких двигателей также будет дешевым
панией Honeybee Robotics паровой двигатель на водном и простым.
топливе (рис. 2).

Рис. 2. Действующий прототип парового двигателя фирмы Honeybee Robotics

Запасной космодром необходим для внештатных си- совершать мягкую посадку на основном космодроме.
туаций (повреждение основного космодрома или ракеты, Таким образом может длительное время существо-
срочная эвакуация людей и т. п.), и на нем также будут вать станция по добыче и  исследованию льда, воды на
установлены пилотируемые ракеты. Европе.

После подъема груза на орбиту спутника и стыковки Уже сейчас становится ясно, что при наличии необ-
с  пролетающим «лайнером» члены очередной миссии ходимых технологий, данных научных исследований
заберут кубы льда, а взамен поместят в освободившей- о  других планетах и  их спутниках можно разрабаты-
ся грузовой отсек запасы еды для работников станции вать различные проекты для исследования дальнего
на Европе. Далее, после отстыковки, устройство будет космоса.

Естествознание 65

Рис. 3. Предлагаемая схема осуществления доставки льда на пролетающие космические станции и обратным
спуском с полезным грузом
ЛИТЕРАТУРА:

1. NASA Radiation Maps of Jupiter’s Moon Europa: Key to Future Missions, 2018
2. Кусков, О. Л. Системы Юпитера и Сатурна: Формирование, состав и внутреннее строение крупных спутников

/ Отв. Ред. М. Я. Маров. — М.: Издательство ЛКИ, 2009. — 576 с.
3. Бутузов, Д. Н. Спутник Юпитера Европа: возможности существования жизни / Бутузов Д. Н., Ильяш В. В.

// Материалы молодежного инновационного проекта «Школа экологических перспектив» научный
редактор И. И. Косинова. Воронеж, 2012. — с. 25–29
4. Чумаченко, Е. Н. О некоторых проблемных вопросах, связанных с образованием хаотически расположенных
особенностей рельефа на поверхности Европы / Чумаченко Е. Н., Назиров Р. Р. // Космические исследования,
2008. — с. 529–535
5. Платов, И. В. Сравнительный анализ миссий в систему Юпитера / Платов И. В., Симонов А. В., Гордиенко Е. С.
// Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. 2017. №  4 (38). с. 11–17.

66 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

ЭКОЛОГИЯ

Человек как источник и решение экологических проблем

Салуянова Нелли Викторовна, учащаяся 7 класса
МОУ Захальская СОШ имени П. С. Лухнева (Иркутская обл.)
Научный руководитель: Проскурякова Мария Анатольевна, аспирант

Иркутский государственный университет

Известно, что экологические проблемы стали про- Природу нужно защищать:
блемами всего мира и поэтому очень актуальны Поменьше мусора бросать.
во всех уголках в том числе нашей страны. И сра- Неравнодушно ко всему,
зу возникает вопрос, как люди борются с данной пробле- Ты относись в своем Дому.
мой, что нужно делать для ее устранения, и  как власти Твой Дом — Природа, береги
помогают им в этом. На этот вопрос автор попробует от- Ее как часть твоей семьи.
ветить в данной статье. Запомни раз и навсегда
Все начинай всегда с себя
В общем и целом — экология — это состояние окру- Задумайся однажды,
жающей среды, которая в  настоящее время настолько Что это очень важно!
загрязнена, что отрицательно влияет на здоровье челове- Что все зависит лишь от нас
ка. Соответственно, проблемы экологии имеют большое И нужно действовать сейчас!
значение по отношению к здоровью растений, животных
и человека. Салуянова Н. В. (автор статьи)

Можно сказать, что современное состояние экологии в  неположенных местах, включает громко музыку, пу-
является результатом деятельности человека. На нашей гая зверей и  птиц, разоряют гнезда и  т.  п. Список этот
планете осталось совсем немного мест, в которых еще нет можно продолжать очень долго, не забывая упомянуть
экологических проблем. В  основном это те места, кото- вплоть об уголовных преступлениях против природы:
рые до сих пор не заселены человеком. Значит, основным браконьерстве, незаконной вырубке лесов, поджогах леса
источником проблем природы выступают сами люди. За- и др. К сожалению, крупные промышленные объекты до
частую человек не следит за своими действиями по от- сих пор осуществляют слив отходов в  реки и  моря, от-
ношению к  окружающей среде, может, не всегда отдает равляя жителей воды. При этом мало кто задумывается,
отчет в своих поступках. что выловленные морепродукты могут отравить самого
человека.
Так люди, выезжая на природу насладиться ее чи-
стотой, тишиной и  приобрести душевное равновесие, Но что нужно делать, чтобы эта проблема исчезла?
не могут сделать этого без вреда природе. Отдыхающие Для начала нужно начать с себя. Не мусорить в незави-
зачастую оставляют после себя мусор, создавая свалки симости, где вы находитесь; подбирать разбросанный
мусор и выбрасывать в положенном месте; сортировать
мусор: батарейки, макулатуру необходимо собирать
и сдавать на переработку. Все это несложные правила для
любого возраста и  пола. Если каждый будет соблюдать
элементарные правила, то человечество справится с этой
проблемой.

С данной проблемой, конечно, люди пытаются бо-
роться, но не все, так как некоторые полагают, что это не
их задача и просто игнорируют такие важные происходя-
щие моменты. Люди, которым не безразличны вопросы
экологии, формируют различные экологические движе-
ния, организации, патрули (в котором, например, состо-
ит автор), где совместными силами стараются устранять

Экология 67

эту проблему в своих населенных пунктах (очищая реки, селение возлагает на местные и региональные власти (29
родники, ручьи убирая мусор, создавая сбор батареек, и 25 % соответственно). Довольно значимая доля (20 %)
макулатуры и другого сырья для уменьшения количества тех, кто возлагает ответственность за охрану природы на
свалок в неположенных для этого местах и т. д.) — этими общественные организации и рядовых граждан. Что ка-
делами они отдают свой долг природе, которым все люди сается результатов решения экологических проблем, то
пользуются, но редко возвращают. Эти люди понимают большинство респондентов видят либо отсутствие тако-
всю важность проблемы и знают, что в таких экологиче- вых (29 %), либо их незначительность (38 %)  [3].
ских условиях жить им и их близким, а также следующим
поколениям — просто будет невозможно. Таким образом, в статье рассматривается актуальная
как никогда тема экологической проблемы. Автор рас-
Но если обычные люди создают организации, то сматривает некоторые аспекты решения этой проблемы
нам интересно, что тогда делают власти и  как помогает на государственном, общественном и личностном уров-
закон в  устранение данной проблемы. На сегодняшний не. Обосновывается необходимость создания обществен-
день президент оказывает правовое позитивное влия- ных организаций, сообществ и  движений на локальном
ние на создание национальных парков, заповедников, уровне. Так сам автор статьи является участником эколо-
заказников. Самые популярные из них: Забайкальский гического сообщества в Иркутской области (Россия), уча-
национальный парк, Алтайский заповедник, Лазовский ствует в акция по защите природы — информировании
заповедник, заповедник «Кедровая Падь», национальный населения, субботниках, посадках деревьев и др. В статье
парк Самарская Лука и др.  [2]. Также возникают важные не делается попытка заставить задуматься о  проблемах
изменения в экологическом законодательстве, такие как экологии, автор полагает, что задумываться уже позд-
закон «Об охране атмосферного воздуха», «Об отходах но  — давно пора действовать, совершать конкретные
производства и  потребления», «О водоснабжении и  во- шаги в направлении защиты окружающей среды, делать
доотведении» и др.  [1]. это каждый день, каждым своим шагом. Стоит знать, что
каждый купленный целлофановый пакет, пластиковая
Что касается общественного мнения, то 38  % росси- бутылка или красивая обертка  — являются практиче-
ян оценивают экологическую обстановку в нашей стране ски не разлагаемым и  зачастую не перерабатываемым
как отрицательную, наиболее острой проблемой счита- сырьем. Любой человек должен отвечать не только за то,
ют загрязнение воздуха и 39 % респондентов думают, что что купил и съел, но и за то, куда он денет остатки товара
ситуация в ближайшее время не изменится. Ответствен- или продукта.
ность за экологическое состояние в большей степени на-

ЛИТЕРАТУРА:

1. Изменения в экологическом законодательстве с 2019 года  [Электронный ресурс]https://rusjurist.ru/ekologich-
eskaya_bezopasnost/izmeneniya-v-ekologicheskom-zakonodatelstve/.

2. 10 национальных парков и заповедников России, которые нужно посетить  [Электронный ресурс]
3. https://fishki.net/1492911–10-nacionalnyh-parkov-i-zapovednikov-rossii-kotorye-nuzhno-posetit.htmlй
4. Экологическая ситуация в России: мониторинг. Всероссийский центр исследования общественного

мнения  [Электронный ресурс] https://wciom.ru/index.php?id=236&uid=9026

68 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

InERS — инновационное средство борьбы со сколиозом

Бадеева Дана Сериккалиевна, учащаяся 10 класса;
Нургалиев Жандарбек Сдихович, учащийся 10 класса;

Научный руководитель: Сулейменова Айсулу Арыстановна, учитель информатики;
Научный руководитель: Каженов Риза Амангелдиевич, учитель биологии

Назарбаев Интеллектуальная школа физико-математического направления г . Уральска (Казахстан)

На сегодняшний день остро стоит проблема нару- Позвоночник  — это основная часть осевого ске-
шения правил эргономики среди подавляющего лета . Во время этой болезни происходит искривление
большинства людей, имеющих дело с  рабочей позвоночника вправо или влево относительно своей
средой, что приводит к  ухудшению здоровья . Одним из оси . Он начинает прогрессировать в юности, во время
самых распространенных заболеваний опорно-двига- усиленного роста тела, к примеру, в пубертатные скач-
тельного аппарата является сколиоз . ки роста .

Рис . 1 . Позвоночник здорового человека и позвоночник при сколиозе

Сколиоз распространен среди большинства детей неправильно устроенные парты, рассаживание школьни-
и  взрослых, а  в частности, это  — учащиеся младшей ков без учета их роста и номеров парт, ношение портфелей
и  средней школы, так как в  возрасте 7–16 лет протека- с первых классов, держание ребенка во время прогулки за
ет период формирования опорно-двигательной системы одну руку, нарушение правил эргономики и т . д .  [2, 15]
организма, то есть, костей и позвоночника .
Для того, чтобы глубже разобраться в теоретических
Обратив внимание на статистику сколиоза за послед- знаниях было проведено интервью со школьным вра-
ние пять лет, можно заметить постоянный рост показате- чом  — Муханбетаевой Жанной Надершиевной . В  ходе
лей заболевания у подростков .  [1,33] интервью выяснилось, что сколиоз требует лечения,
ведь его наличие имеет ряд отрицательных последствий,
Сколиозы чаще всего возникают на почве привычной например:
плохой осанки .Непосредственной причиной их могут быть

Основы безопасности жизнедеятельности 69

Рис . 2 . Частота заболевания сколиоза по миру среди детей и подростков

— нарушение кровоснабжения органов и тканей; — деформация грудной клетки;
— ущемление нервов и  связанный с  ним болевой — затруднение дыхания;
— нарушения обмена веществ;
синдром; — развитие вторичных заболеваний .
— смещение внутренних органов;

Рис . 3 . Тестирование и создание системы

В программе использован цикл, который будет рабо- ям . В  итоге, была разработана система InErS (Innovative
тать бесконечно . Ergonomics System), которая предназначена для коррек-
ции и  профилактики заболеваний, появляющихся из-за
Также, в  программе используется датчик касания несоблюдения правил эргономики . Нами была предло-
(кнопка), который реагирует, когда пользователь садится жена и  спроектирована система InErS, что является га-
на стул и запускает устройство . При нажатии на основ- рантией профилактики заболеваний позвоночника . Мы
ной датчик, который расположен на сидении, начинают видим дальнейшую перспективу применения разрабо-
работать остальные три кнопки, которые фиксируют танного нами продукта на рабочей среде и  внедрении
ноги и спину . Если нажата первая кнопка, все остальные его в рабочий процесс других организаций, а в частности
должны работать . Иначе будет играть звуковой файл, учебных заведений .
который предупреждает пользователя, чтобы он принял
правильное положение . В дальнейшем могут быть предложены способы улуч-
шения InErS, где был бы добавлен ряд полезных функций .
Для тестирования системы проводились 5 тестов, для К  примеру, система может включать в  себя поддержку
проверки реакции системы в разных условиях . Тестиро- таймера, чтобы следить за временем, проведенном сидя,
вания показали, что система работает без ошибок . и подключение устройства к смартфону для уведомлений
о неправильном положении .
Необходимость в  новом устройстве является акту-
альной, так как с  каждым годом растут показатели за-
болевания, которое приводит к негативным последстви-

70 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.
ЛИТЕРАТУРА:

1. А. Н. Бакланов, С. В. Колесов, И. А. Шавырин. Сравнительный анализ результатов лечения пациентов
с тяжелыми деформациями позвоночника при использовании винтовых и гибридных металлоконструкций —
2014. — №  1.

2. Кулешов, Александр Алексеевич. Тяжелые формы сколиоза. Оперативное лечение и функциональные
особенности некоторых органов и систем — 2007.

3. Кандидат медицинских наук, Новиков Вячеслав Викторович. Трехмерная коррекция идиопатического
сколиоза — 2007.

4. https://www.thebodyworksclinic.com/scoliosis/
5. https://informburo.kz/novosti/45-tysyacham-shkolnikov-kazahstana-diagnostirovali-skolioz.html
6. https://medklinika.spb.ru/o-kompanii/stati/statistika-po-rasprostraneniyu-skoli
7. https://ekonet.com.ua/articles/klasifikatsiya-skoliozu-v-ditei_21
8. http://nczd.ru/skolioz-2/

Педагогика и психология 71

ПЕДАГОГИКА И ПСИХОЛОГИЯ

Проблема почерка в современной школе

Сахно Анна Сергеевна, учащаяся 5 класса;
Каплан Валерия Алексеевна, учащаяся 5 класса;

Гориш Мария Евгеньевна, учащаяся 5 класса;
Никитина Варвара Сергеевна, учащаяся 5 класса;
Научный руководитель: Борисова Любовь Владимировна, учитель русского языка и литературы

ГБОУ г. Москвы «Шуваловская школа № 1448»

Настоящая статья призвана проанализировать проблему почерка в современной школьной практике. Проблема
почерка на сегодняшний день признаётся одной из актуальных проблем школы. Анализируя существующие труды
по данному вопросу, приводя аргументы из отечественного и зарубежного опыта, автором настоящей статьи
предпринята попытка рассмотреть указанную проблему с нескольких сторон: с психологической точки зрения,
с точки зрения требований, предъявляемых к выпускнику средней и старшей школы при написании экзаменов. Ав-
тором также ставится особо актуальный вопрос не освещения в современных учебниках для старшего и среднего
звена школы вопроса о качестве почерка.
Ключевые слова: письмо, письменная речь, почерк, качество письма, каллиграфия, каллиграфические навыки.

Хороший почерк — это одна из самых важных и рас- рех букв — двух строчных и двух заглавных»  [Там же].
пространённых школьных проблем. Следует от- Трудно не согласиться с Е. Н. Беловой в том, что за столь
метить, что неаккуратный почерк  — это удел не ограниченный период времени довольно трудно развить
только младших классов. Порой даже старшеклассники аккуратный почерк. При этом в среднем и старшем звене
сами не в состоянии прочитать то, что написали. Между работа по постановке почерка у  школьников практиче-
тем, освоение письма — это сложный, многоступенчатый ски не ведётся.
процесс. Каллиграфия — это особый вид изобразительно-
го искусства, искусства красивого письма. Как указыва- Зарубежная практика такова: во многих странах дети,
ет Л. Я. Желтовская, слово «каллиграфия» пришло к нам пока учатся писать, пишут в рабочих тетрадях каранда-
из древнегреческого языка и  представляет собой сложе- шами, исправляют столько раз, сколько нужно, и  им за
ние двух слов, которые переводятся на русский язык как это оценку не снижают. А уж тем, кто умеет писать кра-
«красота» и «писать», т. е. дословно «красивописание». Под сиво и без исправлений — тем дают пёрышко. В России
эти термином понимается умение не только красиво пи- картина значительно отличается. В нашей стране с пер-
сать, но и обладать способностью писать разборчиво, при- вого дня обучения школьники берут в руки шариковую
держиваясь одинакового наклона и размера букв  [5, с. 13]. ручку. Качество письма во многом определяется тем ин-
струментом, которым пишут. У шариковой ручки пишу-
Иметь каллиграфический почерк дано не каждому, щая часть — это «точка». А вот для письма, изучаемого
и это требует регулярных упражнений и усилий. Однако на уроках каллиграфии, используется ширококонеч-
школа значительно ограничена во времени, отведённом ное перо, которое при письме дает «ленту» различной
на постановку почерка. Так, как справедливо указывает ширины.
в  своей статье  Е.  Н.  Белова, на изучение правильности
начертания букв в начальной школе (самых популярных Актуальность данной проблемы несомненна. Вопрос
среди школ программ для начальных классов) отводит- о  качестве почерка поднимается и  в средствах массо-
ся «минимальное количество часов»   [2, с.  61]. Иссле- вой информации (например, беседы на эту тему неод-
дователь также резюмирует, что «На изучение 123 букв нократно велись на радио). Это свидетельствует о  том,
(прописные и печатные, строчные и заглавные: 120+3-ь, что не только учёные и методисты, но и широкая обще-
ъ, ы) отводится от 102 до 110 часов, то есть за один урок ственность, действительно, обеспокоены этой насущной
ребенку необходимо запомнить зрительно, опознавать проблемой.
при чтении и  овладеть навыком написания сразу четы-
На сегодняшний день школе зачастую чужды уроки
каллиграфии. Искусству красиво писать обучают в  ос-

72 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

новном на спецкурсах и  факультативах. А  между тем, ная с начальной школы и заканчивая основной. В среде
составители контрольно-измерительных материалов по старших школьников проблема почерка стоит острее, не-
русскому языку для Государственной итоговой аттеста- жели среди учеников начальных классов, которые в отли-
ции и в форме ЕГЭ в 11 классе, и в форме ОГЭ по оконча- чие от своих старших товарищей работают с прописями
нию средней школы предупреждают школьников о том, на уроках русского языка. Задача учителя старших клас-
что письменную часть экзамена (сочинение или изложе- сов по развитию каллиграфических навыков учащихся
ние) следует писать «аккуратно, разборчивым почерком». осложняется и тем фактом, что, чем больше человеку лет,
Таким образом, проблему почерка в современной школе тем сложнее и кропотливее будет процесс освоения кра-
эксперты выносят в разряд общепризнанной и наиболее сивого письма. Кроме того, следует отметить, что акку-
актуальной. Преподаватель должен постоянно заострять ратность при письме, умение красиво и «чисто» оформ-
на данном моменте внимание учащихся, так как, не уде- лять свои письменные работы способствует развитию
ляя должного внимания почерку, есть риск писать не познавательного интереса к явлениям изучаемого языка,
только некрасиво, но и  с ошибками. С  другой стороны, порождает мотивацию к учёбе, что в свою очередь повы-
ошибки может и  не быть, но учитель или эксперт при шает качество обучения.
проверке может не разобрать почерк и  не понять пра-
вильного написания буквы. Однако следует сказать о  том, что учителя-предмет-
ники, помимо преподавателя русского языка, могут по-
Следует отметить, что проблема нехватки аудиторных способствовать развитию у  обучающихся стремления
часов для занятий каллиграфией не является единствен- к аккуратности ведения тетради и качеству почерка. Так,
ным препятствием в  работе учителей. В  современном важным является обязательное требование по наличию
мире письмо от руки отходит на второй план, уступая полей с внешней стороны тетради. Или при записи чис-
место компьютерной технике и  различным гаджетам, ловых значений (на уроках математики, биологии, геогра-
где навыки письма ручкой или карандашом имеют нуле- фии, истории и т. д.) учитель может обратить внимание
вую значимость. Учителю важно донести до учащегося, учеников на аккуратность начертания цифр, располагая
что красивый почерк  — это и  показатель положитель- их в отдельных клетках тетради и т. п.
ных внутренних качеств человека. Красивый почерк  —
это признак аккуратного человека. Редко встречаются На сегодняшний день создано немало методик, сле-
школьники, которые красиво пишут и  при этом у  них дуя которым, преподаватель развивает каллиграфиче-
«грязные» тетрадки с кляксами, загнутыми углами и т. д. ские умения школьников, однако следует отметить, что
в подавляющем большинстве они направлены на обуче-
Между тем, плохой почерк является показателем пло- ние детей возраста начальной школы, когда только идёт
хого развития мелкой моторики руки, поэтому работу освоение правильности начертания букв, наклона и т. п.
над правильной постановки руки при письме, чёткому Тогда как в продолжение обучения продолжение работы
начертанию букв следует обучать с раннего детства, как над почерком просто необходимо. По прошествии вре-
только ребёнок начинает проявлять интерес к  алфави- мени ученики теряют приобретённый в младших классах
ту, а  у некоторых детей тяга к  обучению грамоте про- школы навык, и проблема почерка для него самого пере-
является достаточно рано. Кроме того, как показывает стаёт существовать. А, следуя реалиям времени, когда от
практика, на первых этапах работы с  графикой русско- выпускника требуется написание творческой работы, ко-
го алфавита, а это в основном происходит, в начальных торую будут проверять эксперты, проблема почерка сто-
классах школы, есть несколько факторов, негативно вли- ит достаточно остро. Поэтому проработку этого вопроса
яющих на качество чистописания школьников. Первым необходимо внедрить в деятельность учителей русского
среди которых является «равнение» на почерк учителя. языка и в средней, и в старшей школе.
Недостатки учительского почерка могут повлиять на не-
ряшливость в  написании со стороны учащегося. Тогда Выводы. На основании вышеизложенного пред-
как аккуратное и чёткое написание слов учителем помо- ставляется возможным сделать соответствующие вы-
жет развить в  школьниках тягу к  каллиграфии. Второй воды. Проблема почерка  — одна из насущных проблем
момент состоит в том, что при обучении графике учитель сегодняшней школьной образовательной системы. Ещё
обязан обращать внимание ребёнка на неправильное на- большую злободневность указанному вопросу придают
писание букв, качество письма, аккуратности ведения те- требования, предъявляемые к  творческим работам, яв-
тради. Недостаточное внимание учителя к небрежности ляющимся обязательным при сдаче экзаменов в формате
школьников, к плохому качеству почерка может спрово- ОГЭ и ЕГЭ в 9 и в 11 классе соответственно. Школьные
цировать и дальнейшее безразличное отношение ребён- программы предусматривают работу над каллиграфиче-
ка к тому, как он пишет. скими навыками учащихся в основном на этапе началь-
ной ступени образования, тогда как в среднем и старшем
Главной проблемой современной школы является звене этот вопрос редко попадает в поле зрения препода-
и то, что работа с почерком полностью находится в поле вателей. А между тем работу над качеством начертания
зрения учителя русского языка. Другие же учителя-пред- букв и чёткостью почерка нужно проводить системно, на
метники редко обращают внимание на то, как учащийся протяжении всего периода обучения. Обращать внима-
пишет. А к возрасту средней школы, а тем более старшего ние на аккуратность ведения тетради, соблюдение пра-
звена вопрос о качестве почерка практически полностью вил чистописания должны обращать внимание не только
пропадает. А между тем, работа по постановке правиль- учителя русского языка, но и  другие педагоги-предмет-
ного и  чёткого начертания букв должна оформиться ники. Ребёнку важно дать понять, что его почерк и  от-
в систему, проводиться на каждом этапе обучения, начи- ношение к ведению записей — это и отражение его лич-

Педагогика и психология 73

ностных качеств, а  неряшливость в  письменной речи ошибок, что может привести к отрицательным оценкам
может спровоцировать появление орфографических на экзаменах.

ЛИТЕРАТУРА:
1. Башмаков, А. И. Голос почерка / А. И. Башмаков, М. И. Башмаков. — М.: Петрополис, 2009. — 296 c.
2. Белова, Е. Н. Современные проблемы обучения письму и их значение в судебнопочерковедческой практике /

Е. Н. Белова // Теория и практика судебной экспертизы, 2015. — №  4. — с. 60–69.
3. Гольдберг, И. И. Почерк — зеркало души / И. И. Гольдберг. — М.: У-Фактория, 1983. — 160 c.
4. Гурова, Е. М. Подготовка руки ребенка к письму // Начальная школа. — 2000. — №  5. — с. 61–62.
5. Желтовская, Л. Я. Формирование каллиграфических навыков у младших школьников. — М.: Просвещение,

2005. — 238 с.
6. Лабо, М. О чем говорит почерк? Практическая графология. Записки подполковника ФСБ / Михаил Лабо. —

М.: ДНК, 2007. — 128 c.
7. Поздняков, Н. С. Почерк в современной школе / Н. С. Поздняков // Родной язык в школе, 1927. — Кн. 5. —

с. 220–239.
8. Савкина, Н. Г. Сущность, принципы, условия оказания детям педагогической помощи // Международный

научно-исследовательский журнал. — 2013. — №  1–2 (8). — с. 40–43.
9. Сальникова, Т. П. Методика преподавания грамматики, правописания и развития речи / Т. П. Сальникова. —

М.: «Сфера», 2006–320 с.

Как закадрить Любу, или Что такое когнитивный диссонанс

Седач Варвара Александровна, учащаяся 10 класса
ГУО «Средняя школа № 32 г. Гродно» (Беларусь)

Смоляк Виктория Витальевна, учащаяся 11 класса
ГУО «Средняя школа № 38 г. Гродно» (Беларусь)

Научный руководитель: Касаткин Дмитрий Алексеевич, педагог дополнительного образования
ГУО «Центр творчества детей и молодежи «Спектр» г. Гродно» (Беларусь)

В данной статье мы попытаемся доступно рассказать ние» и dissonantia — «несозвучность», «отсутствие гармо-
о  весьма известной психологической теории: «Когнитив- нии»,  — несоответствие старого знания с  новым. Стоит
ного диссонанса», автором которой является американ- отметить, что когнитивная психология изучает мыслитель-
ский исследователь в  области социальной психологии Л. ные процессы человека, к  которым относят: восприятие,
Фестингер (рис. 1).  [3] Название «когнитивный диссонанс» мышление, память и др., а также способы приема, хранения
происходит от латинских слов сognito — «мышление», «зна- и переработки информации человеком.  [1]

Рис. 1. Л. Фестингер — американский психолог, автор теории когнитивного диссонанса

74 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Смоделируем ситуацию, которая аналогичным обра- По мнению Л.  Фестингера, человек, испытывающий
зом может произойти в жизни, для того чтобы разобрать психологический дискомфорт от когнитивного диссо-
ее с помощью теории когнитивного диссонанса. нанса, пытается уменьшить его, чтобы добиться консо-
нанса (созвучия, соответствия).  [3, c. 98] И тут поведение
Небольшая история: Любы становится объяснимым: девушка остается дома, т.
В школьной столовой Любу пригласил на свидание к. испытывает психологический дискомфорт и пытается
Петр. Любовь с  большим воодушевлением ответила от него избавиться.
согласием.
И вот уже, находясь дома, выбирая свой самый кра- Совершенно очевидно, что Любовь могла избрать
сивый наряд, в преддверии свидания, она услышала теле- несколько альтернативных вариантов своего поведения,
фонный звонок. После недолгого разговора Любе пришлось что собственно и происходит каждодневной практике
вежливо отказаться от встречи с  молодым человеком. людей.1 Предположительно, она могла пойти на встречу
Она «завершила вызов», после чего еще несколько секунд, и испытывать дискомфорт на протяжении всей встречи,
с задумчивым выражением лица смотрела на старинные но также можно предположить, что она бы испытывала
настенные часы. дискомфорт лишь в самом начале футбольного матча,
Петр после телефонного звонка был немного недоволен а потом так увлеченно начала бы переживать за ходом
происходящим событием. И что-то бормоча себе под нос, игры, что в следующий раз Люба может и сама настоять
сел за письменный стол доделывать математику, лишь на свидании подобного формата.
редко посматривая в  сторону прихожей, где на вешалке
весело пальто, из кармана которого лишь своими белыми Вывод:
краешками виднелись два билета на футбольный матч. Теория когнитивного диссонанса  — великолепная
Анализ ситуации с  позиции теории когнитивного психологическая теория, которая красива своей проста-
диссонанса: той и ясностью. Она говорит о том, что людям свойствен-
Согласно теории, у  человека возникает психологи- но полагаться на привычные способы обработки инфор-
ческий диссонанс, а  в том случае, если человек «имеет мации, т. к. это не приводит к лишнему психологическому
мнение, которое не согласуется с другими мнениями, ко- беспокойству.
торых он придерживается».  [3, c. 99] Люба, представляла Стоит помнить, что один способ познания иногда
себе свидание с Петром как прогулку по парку с моро- отличен от другого, т. е. два человека могут по-разному
женым. Но во время телефонного разговора выяснился воспринимать и понимать обсуждаемое явление, но при
факт того, что юноша приглашает девушку не в парк, а этом они все-таки способны понять друг друга, если бу-
на футбольный матч. Это и есть когнитивный диссонанс. дут более информативными. Так что можно с уверенно-
В данном случае причиной диссонанса может выступать стью сказать, что когнитивного диссонанса не стоит бо-
та психологическая «культурная норма», которая сфор- яться, а стоит развивать свое критическое мышление и
мировалась, и которой придерживается девушка на дан- уважать друг друга.  [4]
ном этапе своей жизни  [3, с. 103]. У Петра же причиной Если, читая данную статью, Вы как читатель слегка
такой психологической несостыковки может выступать расстроены тем фактом, что не нашли в статье практи-
его опыт, в котором не было ни единого случая, в кото- ческих рекомендаций о том, как же все-таки «закадрить
ром ему отказывали девушки в походе на футбольный Любовь», то это еще раз показывает, что теория действен-
матч  [3, c. 103]. на (она работает!).

ЛИТЕРАТУРА:

1. Величковский, Б. М. Современная когнитивная психология. — М.: МГУ, 1982. — 336 с.
2. Маклаков, А. Г. Общая психология: Учебник для вузов. — СПб.: Питер, 2014. — 583 с.
3. Современная зарубежная социальная психология. Тексты/ Под ред. Г. М. Андреевой, Н. Н. Богомоловой,

Л. А. Петровской. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. — 256 с.
4. Халперн, Д. Психология критического мышления. — 4. — СПб.: Питер, 2000. — 456 с.

1 Психология как наука имеет множество теорий. Для знакомства с данной наукой и ее традициями мы рекомендуем учебник А. Г. Маклакова «Общая
психология». [2]

Великие имена 75

ВЕЛИКИЕ ИМЕНА

Удивительный немецкий врач Иоганн Андреас Айзенбарт

Гуртовой Елисей Сергеевич, учащийся 10 класса;
Батухтина Елизавета Евгеньевна, учащаяся 10 класса
МАОУ Средняя общеобразовательная школа № 40 г. Тюмени

Фетисова Елена Владиславовна, учащаяся 10 класса
МАОУ СОШ № 22 г. Тюмени

Извин Степан Сергеевич, учащийся 9 класса
Гимназия российской культуры (г. Тюмень)

Научный руководитель: Прокопьев Николай Яковлевич, доктор медицинских наук, профессор
Тюменский государственный университет

В статье на основании изучения доступной отечественной и зарубежной научной и биографической литературы
дается краткое описание жизненного пути, научной и творческой деятельности известного немецкого врача Ио-
ганна Айзенбарта, внесшего вклад в развитие мировой медицинской науки.
Ключевые слова: история медицины, выдающиеся врачи мира, Иоганн Айзенбарт.

АЙЗЕНБАРТ Иоганн Андреас (Johann Andreas Айзенбарт родился в католической семье врача в ба-
Eisenbarth; 27 марта 1663–11 ноября 1727) — из- варском городе Оберфихтах (Oberviechtach), недалеко
вестный немецкий врач и популярная фигура в от г. Регенсбург. Его отец Матиас Айзенбарт был стран-
немецком фольклоре. ствующим лекарем, хирургом и окулистом. После смерти
отца Иоганна отправили к известному врачу Александру
Биллеру в г. Бамберг, который имел разрешение на прове-
дение врачебной практики. Более 10 лет Иоганн обучал-
ся у него врачебному искусству и за это время овладел
не только правилами оказания лечебной помощи, но и
оперативным мастерством: по правилам того времени
лечить раны и оперировать грыжи, вправлять вывихи
костей в суставах, удалять камни из мочевого пузыря и
опухоли, лечить болезни глаз.

Айзенбарт является изобретателем ряда хирургиче-
ских инструментов. Так, он придумал крючок для удале-
ния полипов из носа, которым захватывал тело полипа
и вытаскивал его, не прибегая к разрезанию. Предвари-
тельно крючок прокаливал на огне.

Помимо этого, специальная комиссия оценивала не
только его практические навыки и умения, но и теорети-
ческие знания. Он должен был ответить «на 36 вопросов
по оказанию, с божьей помощью, лечебной помощи боль-
ным в разной ситуации и при разных страданиях».

В 1684 г. газета «Баварская хроника» писала, что Ио-
ганн Андреас Айзенбарт успешно сдал все экзамены и
получил право на самостоятельную врачебную практи-
ку. Он стал самостоятельно совершать поездки вначале
по городам Баварии, юга Германии и Северной Австрии.

76 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Работа врача в эти годы не принесла желаемого успе- рой и героем весёлых песенок, где выставляется хвастли-
ха, поэтому в 1686 г. он прибыл на север страны в город вым лекарем-шарлатаном.
Альтенбург.
Вероятно, ради саморекламы Айзенбарт распускал о
В 1716 году после получения от короля Фридриха себе невероятные слухи, к примеру, о том, как он лечил
Вильгельма I разрешения на врачебную практику в Прус- русского царя и турецкого султана.
сии, у Иоганна Андреаса Айзенбарта начался период его
популярности среди народа. В историю медицины вошел и тем, что стал изготов-
лять лекарства в своем доме в городе Магдебург и раз-
Суть в том, что он как врач на протяжении многих вернул их широкую продажу по всей Германии.
лет был т. н. «путешествующим хирургом» в окружении
до 120 человек, куда входили артисты и музыканты. Он В Германии, городах Оберфихт, Бамберг, Фихтах, Ма-
переезжал из города в город и останавливается на ба- гдебург и Ганновер-Мюнден в честь доктора Айзенбарта
зарных площадях, где проводил лечение всех желающих. названы улицы и аллеи. В городах Фихтах и Оберфихтах,
При этом доктор Айзенбарт сам и все его сопровожде- на его родине, с 1935 года, — а в Ганновер-Мюндене с 1950
ние производили много шума и отличались крикливым года проводятся ежегодные юмористические фестивали
поведением. Это, прежде всего, было связано с тем, что «доктора Айзенбарта».
в то время не было хорошего обезболивания и многие
врачебные манипуляции и операции проводились без Австрийский композитор Николаус Йозеф Михаэль
анестезии. Досталь (Nikolaus Josef Michael Dostal, 27 ноября 1895–27
октября 1981) написал оперетту «Доктор Айзенбарт»,
Именно благодаря такому шумному и безалаберному которая впервые была поставлена 29 марта 1952 года в
сопровождению лечения доктор Айзенбарт в немецком Нюрнберге.
народном творчестве становится юмористической фигу-
В память об этом удивительном человеке была напи-
сана песенка:

Ich bin der Doctor Eisenbart, Я славный доктор Айзенбарт,
Kurier die Leut nach meiner Art, Врачую на особый лад,
Kann machen, daß die Blinden gehn так что хромые прозревают,
Und daß die Lahmen wieder sehn. слепые — бегать начинают.

Марки, посвящённые доктору Айзенбарту

Великие имена 77

Скульптура, посвященная Айзенбарту
Композиция, воспроизводящая лечение доктором Айзенбартом

Мемориальная доска в честь Айзенбарта

78 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.
Вывеска у аптеки с изображением доктора Айзенбарта
Памятник Айзенбарту в Магдебурге

Великие имена 79

ЛИТЕРАТУРА:
1. Arthur Kopp: Neues über den Doktor Eisenbart. Zeitschrift für Bücherfreunde 7,1 (1903–1904), S. 217–226.
2. Eike Pies: Ich bin der Doktor Eisenbarth. Arzt der Landstraße. Eine Bildbiographie. Ariston, Genf 1977, ISBN 3–7205–

1155–3
3. Josef Winckler: «Doctor Eisenbart» Deutsche Verlags-Anstalt, Berlin, München, 1929
4. https://de.wikipedia.org/wiki/Johann_Andreas_Eisenbarth#/media/File:Hann.Münden_-_Schild_Dr._Eisenbart.jpg
5. https://en.wikipedia.org/wiki/Johann_Andreas_Eisenbarth
6. https://www.researchgate.net/publication/21056121_Johann_Andreas_Eisenbarth_1663–1727
7. https://www.traditioninaction.org/Cultural/Music_P_files/P016_Eisenbart.htm

80 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

ПРОЧЕЕ

Памятники, посвященные собакам

Акимов Никита Витальевич, учащийся 3 класса;
Научный руководитель: Савельева Елена Валентиновна, учитель начальных классов

МБОУ Школа № 72 г. Самары

Как-то раз, наблюдая за своими домашними питом- преданные и  верные друзья человека. Каждый хозяин
цами, Баунти и Шушей, я задумался о том, что со- гордится своим питомцем и  считает его членом семьи.
баки, такие милые и умные существа, во все време- Собаки проявляют поистине редкую верность и предан-
на помогали людям. А как люди смогли отплатить своим ность по отношению к людям, которые о них заботятся.
верным помощникам, высказать им своё уважение? Вот
людям за их большие заслуги устанавливают памятники. С родителями мы часто путешествуем на машине.
Существуют ли памятники, посвящённые собакам? Я за- В  городе Тольятти живут наши друзья и  родственни-
хотел узнать: как выглядят памятники собакам, если они ки. Приехав однажды в  гости, я  увидел, что при въезде
есть, где и когда их начали строить? в город Тольятти, стоит памятник, посвящённый собаке,
который так и  называется  — «Памятник преданности».
Цель моей работы: расширение представлений о том, Скульптура овчарки, высотой чуть более полутора ме-
за какие заслуги люди создавали памятники, посвящён- тров, установлена на гранитном постаменте. Этот па-
ные собакам. мятник построен в  честь собаки, которая на протяже-
нии 7-ми лет и в снег, и в дождь, в любую погоду и время
Для достижения данной цели были определены года, с нетерпением ожидала своих хозяев (которые по-
задачи: гибли в  аварии). От сочувствующих горожан пёс при-
нимал только еду. В народе прозвали его «Верный» или
—— найти и изучить литературу по данному вопросу; «Костик».
—— собрать и  проанализировать информацию о  па-
Скульптор, Олег Клюев, воздвиг памятник таким об-
мятниках, посвящённых собаке; разом, что проезжающим по дороге водителям кажется,
—— познакомиться с историей появления памятников; что собака поворачивает голову вслед за проезжающими
—— совместно с родителями изготовить макет памят- автомобилями, как бы ещё надеясь увидеть своих погиб-
ших хозяев. Открытие бронзового памятника состоялось
ника собаке; 1 июня 2003 года, в день 266-летия города Тольятти.
—— подготовиться к презентации проекта.
Объект исследования: памятники, посвящённые Такой случай собачьей преданности заслуживает
собакам. восхищения, и он не уникален. Об этом говорят нам па-
Гипотеза: все памятники очень интересны, и каждый мятники в  других странах мира. Так, в  столице Японии
из них вызывает уважение. Токио, находится памятник собаке породы акиту-ину
Работа над проектом предполагала несколько этапов. по кличке Хатико. Пёс хранил верность своему хозяину,
Первый этап, подготовительный, поиск информации. профессору Токийского университета Хидэсабуро Уэно
За информацией я обратился к литературе, родителям, и после его смерти. Ежедневно в течение семи лет, ждал
интернет-источникам. Я узнал о том, что во многих стра- встречи с хозяином около станции Cибуя. Люди замети-
нах мира есть памятники, посвященные лошадям, котам, ли преданного пса. Памятник был установлен в 1934 году,
даже свиньям. В Лондоне есть целая скульптурная компо- ещё при жизни собаки. Пёс лично присутствовал при от-
зиция, посвященная животным, пострадавшим в войнах. крытии памятника. В  военные годы памятник перепла-
На памятнике короткая надпись: «У них не было выбо- вили на военные нужды, но в 1948 году восстановили.
ра». Здесь можно увидеть изображения слонов, лошадей, Сейчас это символ верности и преданности всех жителей
верблюдов, голубей, медведей, собак и  даже светлячков, Японии, Хатико даже знают далеко за пределами страны.
которые освещали бункеры и окопы британских военных.
Скульптор памятника Дэвид Бэкхауз, когда закончил Еще один памятник преданной cобаке находится
эту работу, сказал: «Я не знаю, назовете ли вы этих жи- в  шотландском городе Эдинбурге. Cкай-терьер Бобби
вотных героями, но они сделали очень важное дело». был другом Джона Грея, который cлужил в городской по-
Я очень люблю своих питомцев и  решил узнать лиции. Поcле смерти хозяина, Бобби стал все время про-
о  памятниках, посвященных собакам. Собаки  — самые

Прочее 81

водить на его могиле, которая раcполагалась на кладби- Лайке и Звёздочке — это напоминание людям о том, кто
ще Грейфрайерc. 14 лет терьер уходил c этого меcта лишь помог проложить дорогу к  звёздам, чтобы люди не за-
за тем, чтобы получить cвою порцию еды в ближайшем бывали о своих помощниках.
реcторане. Памятник собаке был изготовлен как символ
преданности и восхищения при жизни собаки, но уста- Собаки имеют множество профессий. Многие «рабо-
новлен после смерти собаки. Его автором стал Уильям ты» собак опасны для их жизни и нередко оканчиваются
Бродди. трагически. Люди чтят память своих помощников и спа-
сителей. Я узнал много интересного о памятниках, посвя-
Такой же памятник преданности, посвящённый соба- щённых собакам, погибшим при исполнении служебного
ке, ждущей своих хозяев (не вернувшихся с моря) стоит долга. В Москве на Поклонной горе установлен памятник
в городе Калелья, на побережье Коста де Барселона, в Ис- фронтовой собаке. Собаки спасли более 700 тысяч ране-
пании. Приятно осознавать, что люди не остались рав- ных бойцов из-под пуль. Скульптор Андрей Коробцов
нодушными к поступкам собак и увековечили их память делал эскиз памятника с  немецкой овчарки по кличке
для потомков. Альф. Памятник был открыт в 2013 году в дни Памяти.

Также я узнал о памятниках, посвящённых собакам — В селе Легедзино Черкасской области на Украине есть
простым дворнягам. Бронзовый памятник собаке Лайке, памятник пограничникам и  их собакам. 500 погранич-
которая стала первым живым существом, запущенным ников и 150 собак вступили в неравный бой с фашиста-
в космос, установлен в Москве, на территории Института ми, сумели ценой своей жизни остановить наступление,
военной медицины, где готовился космический экспери- в  том числе фашистские танки. Все люди и  собаки по-
мент, 11 апреля 2008 года. Памятник собаке Лайке высо- гибли в  этом неравном бою. Все они были похоронены
той 2 метра, представляет собой космическую ракету, пе- в братской могиле. Лишь в начале 21 века останки были
реходящую в ладонь, на которой гордо стоит собака. перезахоронены, а на месте сражения на средства жите-
лей установлен памятный мемориальный комплекс.
Мне стало интересно, я захотел узнать о первом, от-
правившемся в  космос живом существе  — собаке по В городе Петрозаводске установлен памятник соба-
кличке Лайка. Полет Лайки должен был дать ответ на ке, Амуру, который погиб при задержании вооружённых
принципиальный вопрос  — может ли живое существо преступников. А  в городе Новосибирске, установлена
выжить на орбите планеты в  состоянии невесомости. скульптура собаке, овчарке, по кличке Джек, которая
Когда встал вопрос о  том, какое животное лучше всего вместе со своим хозяином совершила пять команди-
подходит для исследования космоса, советские ученые ровок в  Чечню и  погибла при исполнении служебных
выбрали собак, они были неприхотливы, хорошо подда- обязанностей. Задачей Джека был поиск и обнаружение
вались дрессуре. Для полета на орбиту отбирали собаку взрывчатых веществ, оружия и  боеприпасов. Овчарка
весом не более 6–7 кг (требование конструкторов спут- спасла много человеческих жизней.
ника). Породистые собаки отвергались сразу, как изне-
женные, невыносливые и требовательные к пище. Среди После того, как я проработал первый информацион-
дворняжек искали собак белого окраса, так как это было ный этап, настало время для практического. Практиче-
требование специалистов по кино- и фотосъемке. Даль- ский этап: подборка фотографий, оформление альбома
ше все кандидаты испытывались на центрифугах, вибро- «Памятники собакам», создание макета собаки Лайки.
стендах и  прочих тренажерах, которые потом пройдут В  этом мне помогли мои родители и  бабушка. Во вре-
и  люди-космонавты. В  итоге сначала были отобраны 10 мя работы над проектом я  сделал альбом «Памятники
собак, а в финал вышли три: Альбина, Лайка и Муха. На собакам».
последнем этапе всех трех отобранных собак приучали
к жизни в контейнере жизнеобеспечения. На третьем, завершающем этапе моего исследова-
ния, нужно было подготовить презентацию, обобщить
Полет Лайки доказал, что живые существа могут полученные знания, выступить перед одноклассниками.
успешно переносить орбитальные полеты. Таким обра-
зом, Лайка открыла дорогу в космос людям. Спустя три По окончании проекта я  добился своей цели, смог
года после полета Лайки собаки Белка и Стрелка станут ответить на все свои поставленные вопросы, выполнил
первыми живыми существами, которые благополучно задачи. Я узнал, что люди увековечивают память о своих
вернулись с орбиты. На памятнике и памятной доске на помощниках для следующих поколений. Ведь памятники
здании находятся слова, посвященные подвигу этой про- собакам и  другим животным никого не могут оставить
стой собаки. равнодушными. Я ещё с большим вниманием и заботой
буду относиться к  своим любимцам и  призываю всех
В России есть памятник и  другой собаке  — космо- людей ценить и уважать своих меньших братьев! Таким
навту, Звёздочке, который установлен в Ижевске, — го- образом, моя гипотеза подтвердилась! Своими знаниями
роде, рядом с  которым она приземлилась после своего я поделился с одноклассниками на уроках и во внеуроч-
космического полёта. Памятник собаке-космонавту ное время, а также выступил на ХX Городской межшколь-
Звездочке был открыт 5 марта 2006 года. Я  узнал так- ной конференции «Первые шаги в науку».
же о  том, что Звездочка была последней собакой-кос-
монавтом, благополучно вернувшейся на Землю. После Мне было интересно узнавать что-то новое, работать
ее приземления было принято окончательное решение с  информацией, собирать фотографии и  создать свой
о  полете первого человека в  космос. Памятник пред- альбом. Макет памятника потребовал усилий, но резуль-
ставляет собой открытый спусковой аппарат, из люка тат меня порадовал.
которого выглядывает собачка-дворняжка. Памятники
Практическая значимость данной работы заключает-
ся в том, что собранные материалы могут быть использо-
ваны учителями и учащимися на классных часах.

82 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Памятник собаке Лайке в Москве

Макет собаки Лайки
ЛИТЕРАТУРА:

1. Энциклопедия о собаках. Всё про собак. М., 2014
2. Собаки. «Росмэн», М., 2015
3. bookz.ru, А. Дёмышев. Как Белка и Стрелка. Самиздат.
4. https://ru.wikipedia.org
5. http://pitomzy.com/2017/04/znamenitye-pamyatniki-zhivotnym-vsego-mira.html
6. http://www.unmonument.ru/mon054.html
7. http://moscowwalks.ru/2008/09/02/pamyatnik-sobake-lajke/

Прочее 83

Применение кайтагской вышивки в школьной одежде

Бекбулатова Аида Бекбулатовна, учащаяся 4 класса;
Научный руководитель: Панкратова Ольга Валентиновна, учитель начальных классов

МБОУ «Многопрофильная гимназия № 38 г. Махачкалы (Республика Дагестан)

Народное творчество  — это историческая осно- спийск на выставке под названием «Солярис», где были
ва, на которой развивается культура всего че- представлены многочисленные работы, сделанные рука-
ловечества. Для сохранения своей сути человек ми разных мастериц.
стремится иметь в своем окружении вещи самобытные,
близкие ему по духу  [1, с. 5]. Видимо, поэтому очень ча- Элементы в работах были выполнены не симметрич-
сто в  современном костюме появляются национальные но. Как оказалось, это делалось специально. Есть две
черты. версии, по одной из которых «изъян» делался для того
чтобы передать некое движение вышивки, а  по другой
Уникальным видом дагестанского искусства является версии считалось, что все совершенное создает только
шелковая вышивка, получившая название «кайтагской» Всевышний, а  потому нужно нарочно сделать в  работе
по месту ее возникновения. ассиметрию или небольшой участок «заливки» вышить
другим цветом.  [5, с. 52]
Исследователь из Великобритании Роберт Ченсинер
в 1993 году издал книгу «Кайтагское текстильное искус- Кайтагские вышивки имели ритуальное значение
ство из Дагестана». До недавних пор кайтагская вышивка и  были связаны с  тремя главными событиями в  жизни
была на грани исчезновения. В 90-е годы большинство человека: рождением, свадьбой и смертью. В селении Гап-
изделий оказались вывезенными за рубеж. Сегодня тех- шима (Акушинский район) кайтагская вышивка носила
ника кайтагской вышивки полностью восстановлена название «подушка для детской люльки», а  в сел.Танты
местными мастерицами. Они используют иллюстрации (Акушинский район) ее называли «расписная подушка».
из книги Роберта Ченсинера для выполнения работ. Тот факт, что ее использовали лицевой стороной внутрь,
показывает, что главную роль играла охранная, оберега-
На данный момент работа над сохранением и  раз- ющая функция.
витием кайтагской вышивки еще более актуализована.
Все больше людей вовлекаются в благородное дело воз- Тема кайтагской вышивки меня заинтересовала.
рождения и  восстановления древнего искусства Кайта- В  литературных источниках было дано следующее
га: учителя, учащиеся, работники культуры, модельеры определение: «кайтагская вышивка  — это вид вышив-
и просто заинтересованные люди. ки односторонней гладью «в прикреп» по домотканой
хлопковой ткани шелковыми нитями. Самые ранние
Какое же место займет дагестанская традиционная дошедшие до нас экземпляры датируются концом XVII
одежда в современной, стремительно меняющейся моде? века»   [2, с.  32]. И  я решила: а  почему бы не внедрить
Уйдет в забвение или станет тем живительным источни- некоторые детали, присущие кайтагской вышивки,
ком, который даст новую жизнь и новое образное реше- в школьную форму?
ние костюму приходящей эпохи?
Тема для исследования выбрана мной не случайно.
Решению этой проблемы и посвящена моя работа. Мне бы хотелось, чтобы младшие школьники узнали как
Цель работы: можно больше об этом удивительном виде дагестанского
—— цель работы — изучение и популяризация кайтаг- прикладного искусства.

ской вышивки среди младших школьников и при- Кайтагская вышивка не только красочна, но и  раз-
менения ее элементов в детской одежде. нообразна: в  ней использовались множество орнамен-
Задачи исследования: тальных мотивов и  богатые цветовые сочетания. Цвета
—— выяснить историю возникновения кайтагской вы- ярки, насыщенны, жизнерадостны. Доминируют белый
шивки; и оранжевый (цвет солнца), зеленый (цвет вечнозеленой
—— провести анализ элементов, составляющих кай- ели, травы), синий (цвет ясного неба), красный (цвет пы-
тагскую вышивку; лающего огня), желтый  — цвет радости, пробуждения
—— провести опрос среди сверстников на предмет их жизни.
видения использования кайтагской вышивки в со-
временной школьной форме и  проанализировать Имелись и  знаки, свидетельствующие о  счастливой
результаты анкетирования. охоте, победе, удаче. К  примеру, на панно с  лошадьми
Методы исследований: изображены всадники; об их знатности говорит их оде-
—— Теоретический (анализ произведений литературы жда: папахи, кони хорошей масти. Иногда вышивались
и искусства); цветы, обладающие лечебной, магической силой родо-
—— Практический (анкетирование; демонстрация вого древа, как знак жизни и плодородия. Изображение
школьной формы по результатам, проведенного креста существовало у  самых различных народов. Он
исследования). стал универсальной религиозной эмблемой огня, а затем
Цвета и символика кайтагской вышивки солнца, как огня небесного. Встречались изображения
Первое моё знакомство с «кайтагской» вышивкой прямого и косого креста. Свастика — повсеместно рас-
произошло еще в  дошкольный период. В  городе Ка- пространенный символ огня и  солнца, отростки кото-

84 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

рого символизировали вращательное движение солнца. Джетере источником творчества становится не только
Триквестр  — знак огня, домашнего очага, три изогну- сам традиционный костюм, но и  архаичная кайтагская
тых отростка которого, напоминают трепетные языки вышивка. Полнее выразить самобытность и националь-
пламени. Форма круга издавна связывалась с  постоян- ное своеобразие, глубоко почувствовать красоту в самых
но наблюдаемой формой солнечного диска. Множество обычных вещах удается не всем, но ученикам Анны Бо-
маленьких треугольников, заполняющих фон,  — знак рисовны это удалось в полной мере.
воды. Мелкая клетка в шахматном порядке символизи-
ровали вспаханную землю или дома. Крест в  круге  — Кайтагская вышивка нашла свое отражение и  в ра-
древний знак, обозначает неразрывную связь небесного ботах другого талантливого дагестанского модельера
(солнца) и земного (огня). Розетка — уже в древнейших Шамхала Алиханова, чье имя стало известно и за преде-
культурах Востока была эмблемой солнечных богов. лами нашей страны. Он четко определил свое творческое
В ней как бы воплотилась идея о связи животворящих кредо: мужская одежда, которая подчеркнет и  раскро-
солнечных лучей и  обильного произрастания цветов ет характер горца. Его модели подкупают изысканной
и трав на земле. В вышивках в виде узких серпов встре- простотой, в  которых современная интерпретация пе-
чаются изображения луны — лунницы. Месяцу припи- реплетается с  культурой древнего Дагестана и  новыми
сывались священные свойства. Меандр — знак вечного реалиями.
движения. Треугольники с основанием внизу и верши-
ной вверху означали мужское начало, а  с вершиной Мое исследование продолжилось составлением во-
внизу — женское. Символика движения и пространства просника и  анкетированием учащихся моего класса.
изображается в  виде ломаной линии. Еще один часто Было предложено ответить на следующие вопросы.
встречающийся в кайтагской вышивке элемент — точ-
ки, возможно, служили для изображения зерна. Встре- В опросе приняли участие 65 учащихся 4-х классов
чается довольно часто знак, похожий на лапку птицы, нашей школы.
это олицетворение известного образа «древо жизни».
Символ «бесконечности» трактуется как символ круго- В ходе анкетирования мы получили следующие
ворота вселенной или времени. Символ змеи выступает результаты.
как оберег  [3, с. 26].
Выводы исследования.
Основные орнаментальные мотивы отображали эле- 1. История кайтагской вышивки уникальна, так как
менты символики различных культов: верования древ-
них кайтагцев, просьбу о здоровье, добре, урожае, помо- это ценное историко-культурное и художествен-
щи в трудных жизненных ситуациях. Для этого человек ное наследие дагестанского народа. Ее изучение
использовал различные орнаменты и цвета. показало важность использования традиций
вышивки в художественном образовании, трудо-
Кайтагская вышивка и современность вом и патриотическом воспитании детей и юно-
Традиционная одежда народов Дагестана — одно из шества. Важное значение имеет использование
уникальных явлений материальной и  духовной куль- наследия народной вышивки и в моделировании
туры. В единстве с природой, религиозными и мифоло- современной одежды, в  творчестве художников
гическими верованиями, разнообразными ремеслами декоративно-прикладного искусства, в  совре-
и традициями рождался, превращаясь в зримый и яркий менном дизайне. Большое удовлетворение вызы-
образ народный дагестанский костюм. Он стал универ- вают работы дагестанских модельеров, которые
сальным продуктом дизайнерского творчества и  высо- сделали традиционную дагестанскую вышивку
кого мастерства простых рукодельниц и  мастеров того брендом.
времени. И если в прошлом он представлял собой доста- 2. Анализ элементов кайтагской вышивки показал,
точно «стабильную» форму, то в  настоящее время стал что учащимся двух классов больше всего пригля-
источником одного из модных стилевых направлений нулись такие элементы как, «всадник», «цветы»,
конца XX века не только в Дагестане, но и за ее предела- «розетка», «лунницы», «большие треугольники»,
ми  [1, с. 16]. «бесконечность» и «косой крест». И эти элементы
Современная мода, ощущая себя полноправной на- в большинстве своем ученики выбрали в качестве
следницей прошлого, с  наслаждением перебирает со- декорирования школьной формы.
держимое дедовских сундуков, приспосабливая для себя 3. Проведенный опрос среди сверстников двух клас-
прежние идеи, теории и формы. сов говорит о том, что больше половины учеников
К народным традициям постоянно обращаются ху- высказались за форму с кайтагскими элементами.
дожники  — модельеры, создавая свои коллекции. Сре- Большая часть опрошенных проголосовала за из-
ди учеников известного дагестанского модельера Анны менение школьной формы.
4. Рекомендуем педагогам, родителям, дизайнерам
одежды внедрить элементы кайтагской вышив-
ки в школьный костюм для сохранения традиций
и материальных ценностей дагестанской культуры.

Прочее 85

Рис. 1. Символика кайтагской вышивки
Рис. 2. Пример практического применения вышивки

86 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

Рис. 3. Результаты анкетирования среди учащихся 4-х классов
ЛИТЕРАТУРА:

1. Гаджиханова, Р. Дагестанский костюм. Махачкала, 2010 г.
2. Маркина, М. А. «Искусство кайтагской вышивки». ДПИ Дагестана, 1998 г.
3. Гаджиева, С. Одежда народов Дагестана XIX — нач.XX в. в. Москва, 1981 г.
4. Севриновский, В. «Лабиринт из шелка и золота» (статья). Москва, 2016 г.
5. Гасанова, У. У. «Цветообозначение и символика кайтагской вышивки». Народы Дагестана. Республиканский

общественно-политический журнал. 2014г, №  6.

Прочее 87

Особенности подготовки военнослужащих — операторов
беспилотных летательных аппаратов посредством
нейроинтерфейса «мозг — компьютер»

Симонов Даниил Игоревич, учащийся 10 класса;
Хотин Дмитрий Алексеевич, учащийся 10 класса;

Громов Андрей Андреевич, учащийся 10 класса;
Научный руководитель: Хорошилов Александр Николаевич, преподаватель физики;
Научный руководитель: Павлов Роман Александрович, кандидат физико-математических наук,

преподаватель высшей категории
Московское суворовское военное училище Министерства обороны Российской Федерации

Термины и определения рук — посредством пульта и т. д.), мышц (датчики, вмон-
Мультикоптер  — БПЛА, дрон с  несколькими несу- тированные в  нижнюю одежду), речи (срабатывание на
щими винтами, от 3 и более. определенный голосовой вызов), либо с  центрального
Полётный контроллер — плата или модуль, контро- пульта командующего спецоперацией, то боевая единица
лирующий полёт БПЛА и  непосредственно управляю- (военнослужащий) ограничена в  выборе сопровождаю-
щий двигателями. щих ее технических средств, что в условиях ведения боя
Дрон — обобщённое название беспилотных летатель- или проведения спецопераций создает дополнитель-
ных аппаратов БПЛА. ные риски. По состоянию на текущий момент техниче-
Нейроинтерфейс (нейрокомпьютерный интерфейс ское оснащение, которое могло бы применяться боевой
(НКИ)  — это связь между мозгом и  компьютером, соз- единицей, имеет более высокий уровень развития (раз-
данная для одностороннего или двустороннего обмена нообразный диапазон применения) нежели возмож-
данными с помощью электрических сигналов. ность управления одновременно всем комплексом без
Электрический двигатель  — электрическая машина, привлечения помощи извне. Существует потребность
в которой электрическая энергия преобразуется в меха- в  военнослужащих  — операторах робототехнических
ническую энергию средств, управляющих ими без привлечения имею-
Используемые аббревиатуры щихся на данных момент механизмов управления.
БПЛА — беспилотный летательный аппарат.
ВВП — вертикальная взлет и посадка. Актуальность нашей работы состоит в том, чтобы на
ЛА — летательный аппарат. современном этапе развития технического оснащения
МК — мультикоптер. военнослужащего (особенно военнослужащих спецпод-
БК — бесколлекторные. разделений Министерства Обороны Российской Феде-
ЭД — электродвигатель. рации) разработать дополнительный ресурс, позволя-
ПК — полётный контроллер. ющий осуществлять управление робототехническим
ПН — полезная нагрузка. комплексом (в нашем случае  — беспилотным летатель-
БКЭД — бесколлекторный электродвигатель. ным аппаратом — БПЛА) с высокой степенью точности
ВМГ — винтомоторная группа. исполнения команд, посредством нейроинтерфейса  —
РТК — робототехнический комплекс. «силой мысли».
ИМК — интерфейс мозг-компьютер.
Введение Элементом новизны работы является инновацион-
Главная тенденция в работах по совершенствованию ный подход в создании дополнительного ресурса управ-
систем технического оснащения и  экипировки воен- ления РТК, позволяющего решать поставленные бое-
нослужащих передовых стран мира в  XXI веке связана вые задачи на качественно новом уровне: посредством
с  разработкой вооружения и  военной техники нового нейроинтерфейса.
поколения, оснащенных средствами интеллектуального
управления, обладающих повышенной степенью авто- Целью исследования является разработка оптималь-
номности, надежности и  качества функционирования ной методики подготовки военнослужащего  — опера-
в различных условиях боевой обстановки и воздействия тора беспилотных летательных аппаратов к использова-
внешней среды и являющихся одним из важнейших эле- нию интерфейса мозг-компьютер для управления ими
ментов в концепции ведения войн будущего. для решения поставленных боевых задач;
Постановка проблемы: Успешное достижение глав-
ной цели любой военной операции обеспечивается ря- Гипотеза: существование возможности натрениро-
дом общих условий ее проведения. К ним помимо прочих вывать мозговую активность отдельной боевой единицы
относится максимальное использование разнообразных таким образом, чтобы команды, отдаваемые военнослу-
специальных и  технических средств. Так как основное жащим посредством нейроинтерфейса (силой мысли),
управление ими может осуществляться либо с помощью высокоточно выполнялись внешним устройством, в  на-
шем случае — беспилотным летательным аппаратом.

Практическая значимость — это выполнение воен-
нослужащим боевой задачи во взаимодействии с беспи-
лотным летательным аппаратом. При этом предпола-

88 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

гается, что руки военнослужащего заняты оружием, тельность установки, смещение по мере использования,
а управление БПЛА он осуществляет посредством ин- необходимость обновлять проводящий гель и невозмож-
терфейса мозг-компьютер (ИМК). ность прикрепить электрод к  нужной группе нейронов.
Из-за этих особенностей системам неинвазивных НКИ
Поставленные задачи: нужно обучаться определять сигналы каждого конкрет-
1. Изучение информационных источников. ного пользователя.
2. Выбор тренировочной модели БПЛА и  нейроин-
1.2.История и области применения нейроинтерфейсов
терфейса и  настройка системы их базовых пара- Если выбирать трех самых влиятельных исследо-
метров. вателей в  истории разработки нейроинтерфейсов, то
3. Проведение испытаний тренировочной модели это будут Филипп Кеннеди, Уильям Добелл и компания
посредством нейроинтерфейса. «Кибернетикс».
4. Сборка собственной модели коптера, которая име- Невролог Филипп Кеннеди (PhilipKennedy) первым
ет качественные отличия от тренировочной моде- внедрил НКИ в мозг обезьяны в 1987 году, а в 1998 году —
ли. Предложения по усовершенствованию базовой в  мозг человека. После запрета ставить эксперименты
модели коптера в целях выполнения боевых задач. над людьми, Кеннеди вживил электроды в собственный
5. Основные этапы подготовки в  нашей методике. мозг, а затем удалил их после нескольких дней успешных
Подбор основных этапов для создания методики тестов.
обучения военнослужащих — операторов РТК по- Врач и исследователь Уильям Добелл (WilliamDobell)
средством нейроинтерфейса. в 2002 году частично вернул зрение пациенту с помощью
6. Анализ результатов. Обзор перспектив. нейроимпланта. Система НКИ Добелла включала в себя
Обьект исследования  — интерфейс мозг-компью- черно-белую камеру, дальномер и  компьютер весом
тер и  его взаимодействие с  беспилотным летательным в  пять килограмм, соединенный с  электродами в  коре
аппаратом — дроном. головного мозга. Этого было достаточно, чтобы пациент
Предмет исследования — электрическая активность проехал за рулем машины по парковке. После гибели До-
мозга и способы ее расшифровки, а также сама система белла в 2004 году пациент снова потерял зрение.
интерфейс мозг-компьютер и взаимосвязь ее элементов. В 2005 году компания «Кибернетикс» (Cybernetics,
Данная работа посвящена проектной проработке США) добилась впечатляющих результатов по вживле-
особенностей подготовки военнослужащих  — операто- нию НКИ в человеческий мозг, который позволил паци-
ров беспилотных летательных аппаратов с управлением енту управлять роботизированной рукой.
посредством нейроинтерфейса мозг-компьютер путем 1.3. Сферы применения НКИ
создания алгоритма действий (методики). Наука — Открытие сигналов мозга и их связь с дея-
Методы исследования: тельностью человека в свое время получило научный вес,
—— эмпирические (интуитивное (мысленное) модели- сравнимый с исследованиями ДНК и расшифровкой ге-
рование, эксперимент); нома человека. До сих пор научное сообщество познает
—— теоретические (анализ и  синтез, обобщение ре- работу мозга через его электропроводность, и  каждый
зультатов). год происходят новые открытия.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Протезирование. Нейропротезы считаются стандарт-
1.1. Что такое нейроинтерфейс. Схема простого ней- ным методом решения проблемы потери слуха, исполь-
роинтерфейса. Его основные виды. зуются для лечения некоторых заболеваний. На подходе
Проще понять, что такое нейроинтерфейс, ког- управление экзоскелетами и роботизированными проте-
да сталкиваешься с  другим его названием: интерфейс зами рук и ног.
«мозг-компьютер» или нейрокомпьютерный интерфейс Медицина  — Восстановление после повреждений
(НКИ). Это связь между мозгом и компьютером, создан- мозга, позвоночника, инсультов, паралича — все это сфе-
ная для одностороннего или двустороннего обмена дан- ры, где успешно применяется НКИ.
ными с  помощью электрических сигналов. Схема пред- 1.4. Сложности применения нейроинтерфейсов
ставлена в Приложении 1. На данный момент уже существуют мультикоптеры
НКИ бывают трех видов, каждый из которых опреде- управляемые при помощи НКИ. В 2014 году, российская
ляется способом передачи сигналов. компания Neurobotics представила первый дрон, управ-
Инвазивные интерфейсы предполагают вживление ляемый при помощи электрических сигналов головного
электродов в  мозг и  обеспечивают прямую нейронную мозга, модель удерживала высоту при помощи бароме-
связь. Несмотря на высокую эффективность и  чистоту тра и ультразвукового датчика, а позицию за счет каме-
сигнала, у  этого вида есть серьезный недостаток  — со ры направленной вниз, управление же осуществлялось
временем нейроны теряют чувствительность, и для про- двумя командами: движение вперед и  поворот налево
должения использования приходится устанавливать их по собственной оси. Минусами коптера стали несколько
вновь уже в другом месте. факторов:
В полуинвазивных нейроинтерфейсах электроды Задержка в управление (в среднем около двух секунд);
прикрепляются к поверхности серого вещества. Трудное и  долговременное обучение (чем больше
В неинвазивных — электроды устанавливаются на го- команд требуется для управления дроном, тем боль-
лове методом электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Благодаря ше навыков управления собственным мозгом придется
этому нет ограничений, связанных с  потерей чувстви- освоить);
тельности, однако есть другие недостатки: продолжи-

Прочее 89

Максимальное количество команд, которое можно пе- цировать. Например, он может представить, как сжимает
редать единовременно (далеко не всем удается совладать кисть правой руки трижды.
даже с двумя единовременными состояниями мозга);
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
Долгая подготовка неинвазивного нейроинтерфеса 2.1 Подбор оборудования.
мокрого типа(калибровка, смачивание, правильное рас- Для практической проверки работы неинвазивного
положение датчиков); интерфейса воспользуемся системой — Puzzlebox Orbit:
Brain-Controlled Helicopter — (Приложение 2 рис. 1):
Недолговременная работа без обслуживания (неин- — это интерактивная модель вертолета, которая взле-
вазивный нейроинтерфейс мокрого типа требует регу- тает от сигнала мозга — изделие, подходящее для презен-
лярное смачивание специальным раствором); таций, мероприятий и  исследований. В  комплекте кейс
DIY проекта на KickStarter и  хитрое техническое реше-
Оператор должен быть полностью сконцентрирован ние передачи управляющего сигнала через аудиовход
на управлении дроном (любой внезапный внешний фак- мобильного устройства (Приложение 2 рис 2). Техниче-
тор может повлиять на команды отдаваемые дрону); ские возможности Brain-Controlled Helicopter позволяют
управлять им при помощи сигналов мозга  — произво-
1.5. Моделируемые ситуации дить полет с изменением направления и высоты.
Рассмотрим два примера, где может быть применен Это одноканальный ЭЭГ интерфейс. Гарнитура осна-
основной модельный сценарий: щена двумя датчиками. Один основной, рабочий датчик,
1.5.1. Оказание первой медицинской помощи в  бое- который располагается в  районе точки в  левой лобной
вых условиях части головы, непосредственно над левым глазом. Второй
В боевых условиях первая медицинская помощь чаще датчик является индифферентным. Он выполнен в фор-
всего оказывается неквалифицированными людьми, не ме ушной клипсы и крепится к мочке левого уха. Эта точ-
имеющими никакого медицинского образования. Си- ка рассматривается, как место отсутствия биоэлектриче-
стема передает показатели мониторинга физического ской активности. Таким образом, система получает ЭЭГ
состояния военнослужащего в  режиме реального вре- сигнал на разнице потенциалов между исходным сырым
мени непосредственно самому военнослужащему и  на ЭЭГ сигналом и нулевой точкой. Таким образом, интер-
центральный пункт начальнику медицинской службы фейс, получая сигнал от головного мозга, передает его
посредством технических средств беспилотного лета- далее на смартфон. Передаются следующие данные: па-
тельного аппарата, также управляемого посредством раметры концентрации (внимательности) и  медитации
нейрокомпьютерного интерфейса командира и/или (ментальной релаксации).
оператора  — военнослужащего спецподразделения. Установлены ворота трассы для гонок дронов — ис-
Теоретически аптечка лекарств может быть представле- пытательный полигон для полетов Brain-Controlled
на разработанным стандартным набором ампул в шпри- Helicopter (Приложение 2 рис. 3).
цах, которые готовы к автоматическому впрыскиванию. После проведения необходимых калибровок и  на-
В нашем проекте мы хотим подчеркнуть, что первая ме- строек нейроинтерфейс готов к управлению полетом мо-
дицинская помощь раненым во время движения передо- дели вертолета.
вого отряда к  рубежу (району) его задачи оказывается 2.2. Основные этапы практической части
в виде само- и взаимопомощи с участием передовых ин- Для достижения требуемого нам результата — разра-
новационных систем взаимодействия нейрокомпьютер- ботки методики подготовки военнослужащего-операто-
ных интерфейсов в отрыве от мест дислокации медсан- ра БПЛА посредством нейроинтерфейса — мы определи-
части, что позволяет значительно удлинять время жизни ли основные этапы исследования:
военнослужащего. 2.2.1. Подготовительный этап  — знакомство с  навы-
1.5.2. Разведка территории и поиск раненых ками управления дроном с пульта на симуляторе управ-
Резко пересеченный рельеф местности, отсутствие ления полетом дрона.
возможности визуального наблюдения за полем боя, на- Симулятор моделирует полет дрона таким образом,
личие множества ущелий, скал, крутых спусков и подъ- что будущий оператор видит, как на экране монитора в ре-
емов, завалов и т. д. крайне затрудняют разведку терри- жиме реального времени дрон реагирует на его команды
тории и  розыск раненых. И  здесь нам помогут БПЛА, с  пульта. Задачей этого этапа было наработать навыки
находящиеся на вооружении военнослужащих спецпод- управления дроном (для неподготовленного пользовате-
разделений, передающие данные местности непосред- ля-военнослужащего) и  наработать реакции головного
ственно самому военнослужащему и  на командный мозга на нестандартные ситуации при полете дрона: ка-
пункт. ким образом можно его выровнять при падении, каковы
Разведка местности непосредственно во время вы- особенности направленного полета при изменении ско-
полнения боевой операции:  — военнослужащий бежит рости. После большого количества тренировок мозг каж-
с  автоматом, и  тут по нему открывают огонь снайперы. дого из нас привык к специфике движения виртуального
Он бросается на землю и  мыслями приказывает копте- дрона. Предполагаем, что одно только наблюдение этого
ру дать изображение с того направления, откуда ведется действия будет модулировать активность нейронов го-
огонь. Изображение может передаваться на очки допол- ловного мозга. То есть мы пытались сформировать образ
ненной реальности. Военнослужащий при этом лежит, движения. И, как потом показал третий и самый важный
не двигаясь, оружие из рук не выпускает… Генерация этап испытаний, нам это сделать удалось!
команд, связана с  использованием специальных психо-
техник: человек в нужные моменты представляет те дей-
ствия, которые система может распознать и  идентифи-

90 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

2.2.2. Учились с пульта управлять дроном (на улице), тренировку  — три. Сессии чередуются по количеству
тренируя связку мозг-мышцы-рефлексы взаимодейство- участников эксперимента  — три (одна через две). В  це-
вать таким образом, чтобы мозг запоминал это взаимо- лом одна сессия для одного участника занимает с учетом
действие во время полета дрона. Исходили из того, что индивидуальной настройки оборудования 20–25 минут.
стадию обучения управлению мышцами (фактически —
внешними по отношению к  нему исполнительными Испытуемый 1 — Громов Андрей — чтобы настроить-
механизмами) мозг в  обязательном порядке проходит ся на работу с максимальной концентрацией, представ-
в младенчестве. Поэтому мы особо не задумываемся при лял и прочитывал в уме теорему по геометрии, представ-
выполнении привычного движения, например, сохраняя ляя ее написанной на доске. Также в отдельных случаях
баланс при скольжении на коньках: генетически закре- представлял движения дрона. Чем сложнее для Андрея
пленные схемы и благоприобретенные навыки автомати- был представляемый образ (например, представлял кар-
чески решают задачу, не требуя нашего внимания. Наши тинку, когда воображаемый куб пересекает синусоидаль-
мышцы достаточно точно расшифровывают намере- ная волна — какой она оставляет след?), тем быстрее кон-
ния мозга. Но при обращении с нейроинтерфейсом уже центрация достигала порогового значения для движения
сформировавшийся мозг должен будет адаптироваться дрона: см Приложение 4.
к совершенно новым условиям. Мы наблюдали за поле-
том дрона и  представляли, что эти действия совершал Испытуемый 2  — Хотин Дмитрий  — чтобы настро-
наш мозг. иться на работу применил в  части опытов метод кон-
центрации и  в части опытов  — метод медитации с  ми-
2.2.3. Далее мы попробовали взять за основу то, что нимальной концентрацией внимания. Из 100 опытов
кодирующими намерения человека становятся внешние достигнут полет по заданной траектории в 75 опытах.
(или внутренние) стимульные объекты, а  фокус внима- В  динамике достижения результатов опытным путем
ния человека к тому или иному объекту лишь выдает его получил, что индивидуально для Хотина Д. методом рас-
намерение. (Бюллетень сибирской медицины, 2013, том слабления получается гораздо быстрее и  надежнее до-
12, №  2, с. 21–29). Что нужно представить или на чем нуж- стигать поставленной задачи. Соответственно, большая
но сосредоточиться, чтобы дрон начал движение? Шли часть оставшихся опытов проводилась методом медита-
методом подбора, причем для каждого из нашей команды ции: см Приложение 4.
этот подбор стал уникальным (индивидуальным).
Испытуемый 3 — Симонов Даниил — задача для дан-
Каждый из нас индивидуально нарабатывал навыки ного суворовца заключалась в том, чтобы при чередова-
приведения дрона в движение. Активно «нарабатываем» нии сессий часть опытов проходила при максимальной
образы. Фиксируем наиболее удачные значения в инди- концентрации — представляя в воображении движение
видуальном листе испытаний. дрона, мысленно направляя его по заданной траектории,
в  части опытов нужно было не представлять непосред-
Испытуемый надевал гарнитуру и  начинал актив- ственно движение дрона, а размышлять на посторонние
но думать (например, проговаривалась про себя теоре- темы. По результатам работы заметил индивидуальную
ма по геометрии, представлялись различные объемные особенность — чем ближе был к нему дрон, тем легче уда-
фигуры), это психическое усилие (намерение) изменяло валось сконцентрироваться, соответственно быстрее вы-
биопотенциалы, эти изменения регистрировались и ото- полнялась поставленная задача. Для опытов, в  которых
бражались на компьютере, далее проводилась класси- предлагалось думать о чем то постороннем, не связанным
фикация этих биоизменений и  давалась расшифровка с движением дрона, активно нарабатывался образ играю-
намерений, а  затем посредством формирования команд щего музыканта (возник спонтанно, предположительно
для коммуникации осуществлялось управление дроном. из-за увлечения суворовца музыкой): см Приложение 4.
Программное обеспечение настраиваем на простейшие
команды. На экране монитора (в нашем случае телефона) 2.3. Разработка и самостоятельная сборка изделия
мы видим четыре шкалы: показатели 1-концентрации, Приобретенная нами презентационная модель очень
2-медитации, 3-степени прилегания датчиков гарнитуры помогла нарабатывать образы для нашего исследования,
и 4-работы дрона. Далее мы пробуем послать сигнал дро- но не позволяет нам провести полноценные испытания.
ну и попробуем им управлять. В процессе испытаний мы Для этого мы разработали и  собрали собственную мо-
натренировываем образ, представляя который испытуе- дель дрона.
мый заставляет дрон двигаться в нужном направлении. Для решения этой задачи требуется подобрать опти-
Ищутся такие образы, которые наиболее эффектно вли- мальный набор комплектующих — см. Приложение 5:
яют на электроэнцефалограмму. Фото процесса испыта- 1. Полетный контроллер.
ний представлено в Приложении 3. 2. Рама (несущая конструкция, на которой распола-

Работа нейроинтерфейса настроена в  нашем иссле- гаются все элементы мультикоптера).
довании таким образом, что дрон реагирует как на кон- 3. Регуляторы оборотов (управляют оборотами бес-
центрацию, так и на медитацию. При достижении одним
из этих показателей максимально допустимой величины, коллекторных двигателей и  являются промежу-
дрон начинает движение. Снимаем в каждом опыте пока- точным звеном в связке ПК-двигатель).
затели концентрации (зеленая шкала) и медитации (крас- 4. Бесколлекторный двигатель.
ная шкала) и оцениваем степень достижения результата. 5. Воздушный винт.
6. Аккумулятор.
Каждая сессия состоит их 10 последовательных опы- 7. GPS/ГЛОНАСС (модуль, отвечающий за позици-
тов с  перерывом в  пределах 1 минуты. Сессий за одну онирование и  ориентацию мультикоптера в  про-
странстве).

Прочее 91

8. Приемник и передатчик сигнала управления. ципов работы с  программным обеспечением. Тестиро-
9. FPV система (представляет собой связку видеока- вание степени владения пользовательскими программа-
ми. Анкетирование образа жизни бойца, его увлечений
меры, видео передатчика, монитора, видео прием- и т. д. — для дальнейшей визуализации образов, наибо-
ника). лее подходящих каждому. Задача инструктора на данном
10. Нейроинтерфейс (связь мозг-компьютер): этапе заключается в  том, чтобы максимально раскрыть
11. Микрокомпьютер: потенциал военнослужащего, определить основные чер-
В итоге у нас получается квадрокоптер управляемый ты его характера, понять образ жизни и  его увлечения.
«силой мысли» при помощи нейроинтерфейса с  макси- Выделить эмоции при занятии самым любимым и/или
мальной дальностью полета в 4 км и временем 30 минут. самым нелюбимым делом.
Новизна разрабатываемого квадрокоптера заключается
в  создании перспективного образца новой технологии, 2. Этап 1: Работа на программах-симуляторах, вос-
основные составные части которой, уже существуют. производящих обстановку при выполнении боевой за-
К  ним относятся  — существующие нейроинтерфейсы, дачи, а  также маневренность дрона. Степень успешных
и отдельные узлы и элементы для сборки функциониру- прохождений траекторий виртуального дрона должна
ющей модели квадрокоптера. быть максимальной  — 100  %. Задача инструктора на
Анализ нашей работы показывает, что гипотеза, по- данном этапе  — ознакомить ученика с  правилами об-
ставленная нами в начале нашей работы, подтверждается. ращения с  дроном, пояснить тонкости использования
Результат наших наработок — это подтверждение в пер- и  научить взаимодействию пока без участия нейроин-
спективе возможности обучения военнослужащих (по терфейса и  настоящего дрона в  условиях виртуальной
разработанным методикам индивидуальной подготовки, реальности. Будущий оператор нейроинтерфейса должен
так как для каждого человека подбирается свой алго- привыкнуть к новому устройству. Военнослужащий мо-
ритм расшифровки сигналов электрической активности жет виртуально погрузиться в условия выполнения спе-
мозга) выполнению боевых задач с  участием беспилот- цоперации  — предполагаемой особенности местности,
ных летательных аппаратов, управляемых посредством погодных и климатических условий, понять зависимость
нейроинтерфейса. Хотим отметить, что исследователь- точности выполнения команд дрона от этих условий.
ская составляющая данной работы — это стартовое зве- Данный этап обязателен для всех уровней подготов-
но в наших дальнейших изысканиях с учетом прогресса ки военнослужащих, так как на нем отрабатывается не
в области нейроинтерфейсов и в техническом оснащении только управление дроном, но и симуляция уникальной
индивидуального снаряжения военнослужащего. Прио- обстановки для выполнения будущих боевых задач. При-
ритетной задачей этих испытаний были и остаются раз- нятие правильных решений определяется на этом этапе.
работка надёжных алгоритмов обработки регистрируе-
мой информации. 3. Этап 2: Работа с дроном, управление которого осу-
Результат ществляется с  пульта. Обязательный этап для удачного
Для того,чтобы возможность использования военнос- обучения при работе с  нейроинтерфейсом  — это отра-
лужащими РТК, управляемыми НКИ была осуществлена, ботка траекторий движений и запоминание этих движе-
предлагаем усовершенствовать имеющееся на текущий ний (образов) мозгом. Оно происходит автоматически. То
момент снаряжение военнослужащего спецподраз- есть у нас есть возможность натренировывать свой мозг
деления  — Приложение 5, дополнив его специальным на создание и устойчивое поддержание этих образов. За-
устройствами: дачей инструктора на данном этапе является выстраива-
1. Приемник и  передатчик (например, будет ис- ние наработанной схемы управления дроном. Работа во-
пользоваться 433 mhz LoRa дальность действия до 4х еннослужащего с  пультом для успешного прохождения
километров). маршрута дроном должна быть доведена до автоматизма.
2. Нейроинтерфейс, который монтируется непосред- Для этого создаются сессии по 5–7 количеству прохож-
ственно в шлем бойца. дений с изменениями параметров траектории движения
2. Предлагаем алгоритм подготовки военнослужаще- или других показателей. Количество наработок индиви-
го — оператора БПЛА посредством нейроинтерфейса: дуально, в среднем необходимо 40–50 сессий.
Используемый нейроинтерфейс управляет роботи-
зированным устройством  — беспилотным летательным 4. Этап 3: Непосредственно тренировка навыков
аппаратом  — дроном, который осуществляет движения управления дроном: создание индивидуальных образов,
в заданных направлениях. подбор условных реакций мозговой активности для по-
Для обучения военнослужащего — оператора нейро- лучения требуемого результата. Для этого каждому во-
интерфейса важно определить уникальную, присущую еннослужащему разрабатывается тестовая программа
ему схему подготовки. Единого алгоритма наработки об- испытаний, чтобы определить и  наработать те образы,
разов нет, но есть основные общие этапы, которые можно которые максимально справляются с  поставленными
использовать при обучении: задачами (в нашем случае это движение дрона по за-
1. редварительный этап: Знакомство с  устройством данной траектории). Метод (медитации или концентра-
уже готового оборудования с  целью определения ос- ции) подбирается индивидуально. Метод концентрации
новных параметров дополнительного снаряжения. Оз- подбираем на основе представлений непосредственно
накомление с  системой закрепления дополнительного о  траектории движения, или сторонних представлений
оборудования. Тестирование на знание основных прин- в зависимости от результатов предварительного анкети-
рования. Военнослужащие-спортсмены могут представ-
лять движения своего тела на тренировках (например,

92 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.

сильный удар ногой), увлекающиеся музыкой — образы ческими приложениями . Ученые впервые получили кон-
гитариста, проведение шоу-концерта и  т .  д . Наработка цептуальный инструмент, который ставит мозг человека
образов в данном случае — основная задача инструкто- в уникальную экспериментальную ситуацию — прямого
ра . Назначая тренировочные сессии, инструктор должен подключения к внешнему миру .
владеть статистическими данными по предыдущим сес-
сиям, чтобы конкретизировать тот образ, который был Перспективы: Представленный в проекте анализ мо-
в них получен . жет быть использован техническими специалистами для
обоснования новых технологических решений в области
Заключение робототехники посредством нейроинтерфейсов, а также
Нейроинтерфейсы  — потенциально очень мощная военными специалистами для разработки новых форм
технология, она способна существенно изменить не толь- и  способов вооруженной борьбы с  учетом перспектив
ко человеческое общество, но и  самого человека, каким развития робототехнических комплексов военного на-
мы его знаем сегодня . Именно нейроинтерфейсы вместе значения, управляемых посредством нейроинтерфейса .
с искусственным интеллектом и биотехнологиями будут
способствовать превращению человека в  новый кибер- Преимущество новой технологии ИМК — в расши-
биологический вид, и далее — в новый тип организации рение манипуляторной способности военнослужащего .
материи, называемый футурологами и философами мыс- Команды исходят непосредственно от головного мозга
лящей материей . управляющего этими устройствами человека . Сигнал
Технология интерфейса мозг–компьютер в  первую к исполнению невозможно уловить (как, например, при
очередь, безусловно, ценна своими возможными практи- управлении с  пульта) и  соответственно определить ме-
стоположение и намерения бойца .

Приложение 1

Основным элементом аппарата по «считыванию мыслей» служит гарнитура с электродами . Технология позволяет
регистрировать электрическую активность мозга и преобразовывать её в команды для внешних исполнительных си-
стем . Мозг спрятан глубоко в черепе, но электрические поля, создаваемые нервными клетками, пробиваются через ко-
сти, мышцы, кожу и улавливаются электродами на кожной поверхности головы . Это метод электроэнцефалографии .

Прочее 93
Приложение 2: презентационная модель дрона, управляемого посредством нейроинтерфейса

94 «Юный ученый» • № 6 (26) • 2019 г.
Приложение 3. Фотографии из лаборатории

Значительное время требуется для настройки базовых параметров — чувствительности и точности
нейроинтерфейса.

После проведения необходимых калибровок и настроек нейроинтерфейс готов к управлению полетом модели
вертолета