ЗАДАНИЯ НА ОБЛАСТНУЮ ТЕХНИЧЕСКУЮ ОЛИМПИАДУ ШКОЛЬНИКОВ ПРОШЛЫХ ЛЕТ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЗАДАНИЕ НА ОБЛАСТНУЮ ТЕХНИЧЕСКУЮ ОЛИМПИАДУ ШКОЛЬНИКОВ 2006 ГОДА Тема: «КОНВЕРГЕНТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ТЕХНИКЕ XXI ВЕКА» Факультеты участники: - автоматизации машиностроения – ФАМ (декан Панов Алексей Юрьевич); - физико-технический – ФТФ (декан Радионов Александр Алексеевич); - инженерный физико-химический – ИФХФ (декан Михаленко Михаил Гриригорьевич) - материаловедения и высокотемпературных технологий – ФМВТ (декан Леушин Игорь Олегович); - факультет коммуникативных технологий – ФКТ (декан Зайцева Елена Анатольевна); - факультет экономики, менеджмента и инноваций – ФЭМИ (декан Зайцев Александр Николаевич). Координаторы игры: - Советник ректора, д.т.н., профессор Кошелев Олег Сергеевич; - Заместитель проректора по научной работе, д.т.н., профессор Беляков Владимир Викторович; - Ответственный секретарь приемной комиссии, к.т.н., доцент Ивашкин Евгений Геннадьевич; - Декан факультета довузовской подготовки и дополнительных образовательных услуг, Полынин Геннадий Евгеньевич; - Заместитель ОС ПК, Зам.декана ФДПиДОУ, к.т.н., доцент Бушуева Марина Евгеньевна Методологическая реализация игры: В рамках данного направления «Деловой игры» предполагается разработка концептуального эскизного научнотехнического проекта и его публичная защита. По результатам публичной защиты экспертная комиссия Оргкомитета определяет победителей и Участников игры. Разрабатываемый объект выбирают самостоятельно участники команды совместно с представителями руководства учебного заведения и кураторами от НГТУ. Проекты должны носить глобальный характер, в меру фантастический, но с обязательным включением элементов реальных конструкций, с выполнением классических проработок по механическим, гидравлическим, пневматическим, электрическим, химическим, биологическим, комбинированным или иным типам систем, устройств и тому подобным объектам проектирования. Проект должен содержать пояснительную записку, оформленную в соответствии с требованиями Оргкомитета игры и Приемной комиссии НГТУ. Записка должна полностью отражать суть выполненного проекта и содержать разделы: вводную часть, в которой обосновывается актуальность проекта; научную часть, в которой обосновывается теоретическая возможность реального выполнения проекта и обзор существующих аналогов или проектов; техническую часть, в которой выполняется эскизный конструкторский проект разрабатываемой системы и важнейших ее узлов; технологическую часть, в которой представляется как технология реализации разрабатываемой технической системы, так и технология ее функционирования; материаловедческую часть, в которой обосновывается выбор используемых в конструкции или технологическом процессе материалов; кибернетическую часть, в которой обосновывается и разрабатывается система управления или элементы систем управления представляемым в проекте объектом; экономическую часть, в которой выполняются экономические расчеты целесообразности создания, функционирования разрабатываемой системы и ее конкурентоспособности; экологическую часть, в которой отражаются вопросы экологии изготовления и функционирования представленной системы в природной среде - «объект – окружающий мир»; эстетико-эргономическую часть, в которой должно быть представлено соответствие разработанной системы требованиям эргономики и эстетического восприятия разрабатываемого технического решения в антропогенной среде - «объект – человек». Пояснительная записка должна быть оформлена в соответствии с требованиями, предъявляемым техническим документам, и хорошо иллюстрирована. В записке могут содержаться приложения, в которые выносятся вспомогательные материалы и собственные программные реализации научно-технических расчетов и алгоритмов. Так же обязательно предоставление в приемную комиссию материалов пояснительной записки и другой конкурсной документации по разрабатываемому проекту на жестких электронных носителях: RC и RW-дисках. Публичная защита должна носить хорошо организованную PR-акцию, что так же будет оцениваться экспертным жюри. Представляемые на защите графические материалы могут быть выполнены как на бумажных и пленочных носителях, так и с использованием электронных мультимедийных, аудио и видео средств. Выступление команды (не более 10 человек), с организационной подготовкой к нему, не должно превышать 40 минут. Все члены команды обязаны выступить по материалу раздела, в котором принимали наибольшее участие как разработчики. Вводные замечания: Конвергентными технологиями (см. приложение) называют четыре взаимосвязанных научно-технических направления: нанотехнологии (см. прилагаемую схему), биотехнологии, нейротехнологии, информационные технологии. Это связано с тем, что новые достижения в каждой из этих областей приводят к новым прорывам во всех остальных. Развитие конвергентных технологий ведет к революционным успехам в медицине, электронике, машиностроении, строительстве, лесном и сельском хозяйствах, транспорте, энергетике и искусственном интеллекте. В ближайшие десятилетия они произведут такую же революцию в обработке материи, как компьютеры - в обработке информации. Именно эти направления позволяют вывести страну на путь инновационного развития, трудоустроить большинство ученых и инженеров, улучшить качество жизни людей. Если конвергентные технологии относятся к методам человеческой деятельности по преображению Мультиверсума в Среду обитания, то в сфере отражения Мультиверсума в Мир познанного все больше и больше находят применение новые прогрессивные технологии научного познания. Среди них наиболее актуальными и перспективными являются: математико-алгоритмическая нейросетевая эмуляция моделирования, мультифрактальный анализ, мягкие вычисления на основе нечеткой логики естественных абиогенных, технических, биологических, социально-культурных и других систем. Актуализация темы: Предложенная концепция игры может быть актуализирована на следующих формах человеческой деятельности преображения и отражения Мультиверсума в Мир и Среду: Производственная: Предполагает разработку проекта по внедрению конвергентных технологий в производства: материалопроизводящих (химических, металлургических, строительных), машиностроительных (станкостроительных, транспортномашиностроительных, энерго-машиностроительных), радиоэлектронных, пищевых, фармацевтических и т.п. Возможна разработка конкретного оборудования, участка, цеха вспомогательного производства или складского терминала, но только как составной части проекта. Транспортная: Предполагает разработку проекта направленного на внедрение конвергентных технологий в транспортных перевозках, транспортных системах городов, областей, регионов, стран, континентов. Транспортные системы могут быть разнообразными предполагающими транспортирование вещественных, энергетических, информационных объектов или их комплексов. В рамках проекта возможна разработка конкретного транспортного механизма с использованием в его конструкции конвергентных технологий: автомобиля, трактора, железнодорожного средства, корабля, самолета, трубопровода, энергопереносчика, космического аппарата, коммуникационных устройств и ситем и т.п., но только как составляющей части проекта. Строительная: Предполагает разработку проекта направленного на внедрение конвергентных технологий в строительства: от проекта, через производство материалов, самих строительных работ, ландшафтного строительства до утилизации морально устаревшего архитектурного сооружения, не имеющего культурной ценности. Возможно рассмотрение процесса строительства без участия человека, как системы выращивания сооружений на основе нано- и биотехнологий, и не только в Земных условиях, но и в космическом пространстве и на других планетарных и объектах Внеземелья. Природопользовательская: Предполагает разработку проекта направленного на применение конвергентных технологий в природопользовании. Возможно выполнение проекта в следующих направлениях: добыча полезных ископаемых, производство энергии, лесное и сельское хозяйствование, экология. Возможна разработка средств и систем ГО и ЧС направленных на предотвращение и ликвидацию как природных, так и техногенных катастроф. Научная: Предполагает разработку проекта направленного создание систем научных исследований по всем отраслям человеческого знания, не исключая гуманитарные, с использованием конвергентных технологий и прогрессивных теоретических методов познания. Военная: Предполагает разработку проекта направленного на применение конвергентных технологий в оборонном и наступательном потенциале, но только в борьбе с терроризмом и Нечеловеческими формами агрессии. Запрещается разработка систем истребления человека. Социальная: Предполагает разработку проекта направленного на применение конвергентных технологий в средствах торговли, обслуживания человека, системах развлечения и средствах массовой информации. Конвергентные технологии По оценкам американских специалистов, достижения в области так называемых конвергентных технологий - то есть синтеза нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий и нейронаук будут оказывать огромное влияние на бизнес ближайшего будущего. Устройства, поддерживающие прямую связи между мозгом и компьютером, миниатюрные переносные аппараты, наблюдающие за состоянием здоровья их владельца и «умные дома» уже стали реальностью. А в ближайшем будущем вся эта техника станет более совершенной и в то же время дешевой. Лечение людей и животных на молекулярном уровне с использованием конвергентных технологий позволит победить большинство заболеваний, включая неизлечимые сегодня рак и СПИД, а также значительно увеличить продолжительность жизни человека. Из-за влияния новых технологий современный бизнес и промышленность постепенно приобретут совершенно новый облик. Промышленность ближайшего будущего, по-видимому, будет активно использовать биотехнологии для создания новых материалов. Вскоре появятся значительно более совершенные системы производства и возможности продажи и распространения товаров, цены на которые сильно упадут. По-видимому, конвергентные технологии положительно подействуют и на производительность труда. Их используют для разработки новых систем производства, позволяющих изменять конструкцию машин без необходимости останавливать производство или менять оборудование. Сейчас уже стало очевидным, что многие крупные компании намерены вкладывать силы и средства в технологии будущего. Около 100 наиболее продвинутых коммерческих организаций США ежегодно тратят на разработку различных технических новшеств более 124 миллиардов долларов. При этом наиболее крупные вложения в науку и технологии делают фармакологические, автомобильные и телекоммуникационные компании. По-видимому, дальнейшие успехи адаптации конвергентных технологий в нашем обществе будут определять корпоративная и политическая стратегии фирм, а также общественные предпочтения. НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЗАДАНИЕ НА ОБЛАСТНУЮ ТЕХНИЧЕСКУЮ ОЛИМПИАДУ ШКОЛЬНИКОВ 2007 ГОДА Тема: «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ ОСВОЕНИЯ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ И ОКЕАНИЧЕСКОЙ ЛИТОСФЕРЫ ЗЕМЛИ» Факультеты участники: - автоматизации машиностроения – ФАМ (декан Панов Алексей Юрьевич) - кораблестроительный – КСФ (декан Налоев Валерий Георгиевич); - автомобильный – АМФ (декан Савинов Борис Васильевич) - автоматики и электромеханики – ФАЭ (декан Хватов Станислав Вячеславович); - материаловедения и высокотемпературных технологий – ФМВТ (декан Леушин Игорь Олегович); Координаторы игры: - Проректор по учебной и методической работе, д.т.н, профессор Дмитриев Сергей Михайлович; - Заместитель проректора по научной работе, д.т.н., профессор Беляков Владимир Викторович; - Заместитель ОС ПК,.Декан факультета довузовской подготовки и дополнительных образовательных услуг, к.т.н., доцент Бушуева Марина Евгеньевна; - Ответственный секретарь приемной комиссии, к.т.н., доцент Ивашкин Евгений Геннадьевич; - Заместитель декана ФДПиДОУ по работе с базовыми школами и профориентации учащихся, Полынин Геннадий Евгеньевич; -Заведующий кафедрой, д.т.н., профессор Кошелев Олег Сергеевич. Методологическая реализация игры: В рамках данного направления «Деловой игры» предполагается разработка концептуального эскизного научно-технического проекта и его публичная защита. По результатам публичной защиты экспертная комиссия Оргкомитета определяет победителей и Участников игры. Разрабатываемый объект выбирают самостоятельно участники команды совместно с представителями руководства учебного заведения и кураторами от НГТУ. Проекты должны носить глобальный характер, в меру фантастический, но с обязательным включением элементов реальных конструкций, с выполнением классических проработок по механическим, гидравлическим, пневматическим, электрическим, химическим, биологическим, комбинированным или иным типам систем, устройств и тому подобным объектам проектирования. Проект должен содержать пояснительную записку, оформленную в соответствии с требованиями Оргкомитета игры и Приемной комиссии НГТУ. Записка должна полностью отражать суть выполненного проекта и содержать разделы: вводную часть, в которой обосновывается актуальность проекта; научную часть, в которой обосновывается теоретическая возможность реального выполнения проекта и обзор существующих аналогов или проектов; техническую часть, в которой выполняется эскизный конструкторский проект разрабатываемой системы и важнейших ее узлов; технологическую часть, в которой представляется как технология реализации разрабатываемой технической системы, так и технология ее функционирования; материаловедческую часть, в которой обосновывается выбор используемых в конструкции или технологическом процессе материалов; кибернетическую часть, в которой обосновывается и разрабатывается система управления или элементы систем управления представляемым в проекте объектом; экономическую часть, в которой выполняются экономические расчеты целесообразности создания, функционирования разрабатываемой системы и ее конкурентоспособности; экологическую часть, в которой отражаются вопросы экологии изготовления и функционирования представленной системы в природной среде - «объект – окружающий мир»; эстетико-эргономическую часть, в которой должно быть представлено соответствие разработанной системы требованиям эргономики и эстетического восприятия разрабатываемого технического решения в антропогенной среде - «объект – человек». Пояснительная записка должна быть оформлена в соответствии с требованиями, предъявляемым техническим документам, и хорошо иллюстрирована. В записке могут содержаться приложения, в которые выносятся вспомогательные материалы и собственные программные реализации научнотехнических расчетов и алгоритмов. Так же обязательно предоставление в приемную комиссию материалов пояснительной запис- ки и другой конкурсной документации по разрабатываемому проекту на жестких электронных носителях: RC и RW-дисках. Публичная защита должна носить хорошо организованную PR-акцию, что так же будет оцениваться экспертным жюри. Представляемые на защите графические материалы могут быть выполнены как на бумажных и пленочных носителях, так и с использованием электронных мультимедийных, аудио и видео средств. Выступление команды (не более 10 человек), с организационной подготовкой к нему, не должно превышать 40 минут. Все члены команды обязаны выступить по материалу раздела, в котором принимали наибольшее участие как разработчики. Вводные замечания: Литосфера (по A.Hofmann, 1997) жесткий холодный слой, включающий в себя наиболее верхнюю часть мантии и вышележащую кору. Литосфера имеет около 100 км толщины в океанических областях и 100-400 км в континентальных областях. Актуализация темы: Предложенная концепция игры может быть актуализирована на следующих формах человеческой деятельности: Производственная: Предполагает разработку проекта создания подземных промышленных предприятий: материалопроизводящих по переработке полезных ископаемых непосредственно на месте их добычи (химических, металлургических, строительных), машиностроительных (станкостроительных, транспортномашиностроительных, энерго-машиностроительных), радиоэлектронных, пищевых, фармацевтических и т.п. Возможна разработка подземных энергетических станций. Транспортная: Предполагает разработку проекта создания подземных транспортных систем. Транспортные системы могут быть разнообразными предполагающими транспортирование вещественных, энергетических, информационных объектов или их комплексов. Возможен проект превращения планеты в космический корабль «кочующей цивилизации». Строительная: Предполагает разработку проекта по созданию техники и технологий подземного строительства городов, транспортных коммуникаций, энергетических станций. Возможно рассмотрение процесса строительства без участия человека. Природопользовательская: Предполагает разработку проекта техники и технологий в природопользовании литосферы. Возможно выполнение проекта в следующих направлениях: добыча полезных ископаемых, производство энергии, подземное круглогодичное сельское хозяйствование, экология. Возможна разработка средств и систем ГО и ЧС направленных на предотвращение и ликвидацию как природных, так и техногенных катастроф. Научная: Предполагает разработку проекта направленного на создание систем научных исследований по всем отраслям человеческого знания связанных с изучением и освоением литосферы Земли. Военная: Предполагает разработку проекта направленного создание в литосфере Земли зон абсолютной безопасности необходимых в борьбе с терроризмом и Нечеловеческими формами агрессии. Запрещается разработка систем истребления человека. Социальная: Предполагает разработку проекта направленного на адаптацию человека к условиям существования в литосфере Земли (Подземный Мир и Среда обитания). ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Р.Е. АЛЕКСЕЕВА ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ ЗАДАНИЕ НА ОБЛАСТНУЮ ТЕХНИЧЕСКУЮ ОЛИМПИАДУ ШКОЛЬНИКОВ 2008 ГОДА «Совместите несовместимое» Тема: «Живые системы и ядерная энергетика – основа техники и технологий XXI века» Факультеты участники: - инженерный физико-химический факультет (декан Михаленко Михаил Григорьевич); - физико-технический факультет (декан Радионов Александр Алексеевич); - факультет автоматики и электромеханики (декан Хватов Станислав Вячеславовович); - материаловедения и высокотемпературных технологий – ФМВТ (декан Леушин Игорь Олегович). Координаторы игры: - Проректор по учебной и методической работе, д.т.н, профессор Дмитриев Сергей Михайлович; - Заместитель проректоа по научной и инновационной деятельности, д.т.н, профессор Беляков Владимир Викторович; -.Декан факультета довузовской подготовки и дополнительных образовательных услуг, к.т.н., доцент Бушуева Марина Евгеньевна; - Заместитель декана ФДПиДОУ по работе с базовыми школами и профориентации учащихся, Полынин Геннадий Евгеньевич; - Ответственный секретарь приемной комиссии, к.т.н., доцент Ивашкин Евгений Геннадьевич; - Заместитель ОС ПК к.ф-м.н., Ерофеева Лариса Николаевна -Заведующий кафедрой, д.т.н., профессор Кошелев Олег Сергеевич. Методологическая реализация игры: В рамках данного направления «Деловой игры» предполагается разработка концептуального эскизного научно-технического проекта и его публичная защита. По результатам публичной защиты экспертная комиссия Оргкомитета определяет победителей и Участников игры. Разрабатываемый объект выбирают самостоятельно участники команды совместно с представителями руководства учебного заведения и кураторами от НГТУ. Проекты должны носить глобальный характер, в меру фантастический, но с обязательным включением элементов реальных конструкций, с выполнением классических проработок по механическим, гидравлическим, пневматическим, электрическим, химическим, биологическим, комбинированным или иным типам систем, устройств и тому подобным объектам проектирования. Проект должен содержать пояснительную записку, оформленную в соответствии с требованиями Оргкомитета игры и Приемной комиссии НГТУ. Записка должна полностью отражать суть выполненного проекта и содержать разделы: вводную часть, в которой обосновывается актуальность проекта; научную часть, в которой обосновывается теоретическая возможность реального выполнения проекта и обзор существующих аналогов или проектов; техническую часть, в которой выполняется эскизный конструкторский проект разрабатываемой системы и важнейших ее узлов; технологическую часть, в которой представляется как технология реализации разрабатываемой технической системы, так и технология ее функционирования; материаловедческую часть, в которой обосновывается выбор используемых в конструкции или технологическом процессе материалов; кибернетическую часть, в которой обосновывается и разрабатывается система управления или элементы систем управления представляемым в проекте объектом; экономическую часть, в которой выполняются экономические расчеты целесообразности создания, функционирования разрабатываемой системы и ее конкурентоспособности; экологическую часть, в которой отражаются вопросы экологии изготовления и функционирования представленной системы в природной среде - «объект – окружающий мир»; эстетико-эргономическую часть, в которой должно быть представлено соответствие разработанной системы требованиям эргономики и эстетического восприятия разрабатываемого технического решения в антропогенной среде - «объект – человек». Пояснительная записка должна быть оформлена в соответствии с требованиями, предъявля- емым техническим документам, и хорошо иллюстрирована. В записке могут содержаться приложения, в которые выносятся вспомогательные материалы и собственные программные реализации научно-технических расчетов и алгоритмов. Так же обязательно предоставление в приемную комиссию материалов пояснительной записки и другой конкурсной документации по разрабатываемому проекту на жестких электронных носителях: RC и RW-дисках. Публичная защита должна носить хорошо организованную PR-акцию, что так же будет оцениваться экспертным жюри. Представляемые на защите графические материалы могут быть выполнены как на бумажных и пленочных носителях, так и с использованием электронных мультимедийных, аудио и видео средств. Выступление команды (не более 10 человек), с организационной подготовкой к нему, не должно превышать 40 минут. Все члены команды обязаны выступить по материалу раздела, в котором принимали наибольшее участие как разработчики. Вводные замечания: Человечество вышло из природы, создав искусственную среду своего обитания насыщенную антагонистическими для неё (природы) техникой и технологиями, поставив себя (человечество) под угрозу экологического апокалипсиса. Тезис: «Назад к природе» сегодня звучит как нельзя актуальней. Используя жизненный потенциал природы и накопленные человечеством научно-технические знания возможно примирение искусственной технико-технологической среды обитания человека и матушки-природы путем создания живой техники и биоэкологических технологий. Однако человечеству нужно огромное и с каждым днем растущее количество энергии. Получить ее только традиционными методами или средствами биоэнергетики невозможно. Альтернатива развитие ядерной энергетики, но «камнем преткновения» на этом пути становится совместимость энергоисточников ядерного синтеза или распада с живыми системами. Цель игры – совместить несовместимое. Актуализация темы: Предложенная концепция игры может быть актуализирована на следующих формах человеческой деятельности: Производственная: Предполагает разработку проекта создания биосовместимых промышленных предприятий: материалопроизводящих по переработке полезных ископаемых нетрадиционными биоинжиниринговыми методами (химических, метериалопроизводящих, строительных), машиностроительных (станкостроительных, транспортно-машиностроительных, энергомашиностроительных), радиоэлектронных, пищевых, фармацевтических и т.п. Заводы и фабрики как живые системы. Энергетическая: Предполагается, на ряду с традиционными атомными энергоустановками, разработка не традиционных ядерных источников энергии. При этом следует осознать, что такое эволюция живых систем, что такое энергия биосистем, и каким звеном в этой цепи является энергетика вообще, и ядерная в частности. Возможна проработка идеи о ядерной наноэнаргетике и микроэнаргетике. Транспортная: Предполагает разработку проекта создания биосовместимых транспортных систем. Транспортные системы могут быть разнообразными предполагающими транспортирование вещественных, энергетических, информационных объектов или их комплексов. Возможен проект превращения планеты в космический корабль «кочующей цивилизации». Вероятны проекты создания альтернативных транспортных систем как биологических объектов на микроприводах с микроэнергетикой. Строительная: Предполагает разработку проекта по созданию техники и технологий биологического строительства городов, транспортных коммуникаций, энергетических станций. Возможно рассмотрение процесса строительства без участия человека как самовоспроизводство по заказу человека архитектурных объектов. Природопользовательская: Предполагает разработку проекта техники и технологий в природопользовании на основе биосовместимых систем. Возможно выполнение проекта в следующих направлениях: добыча полезных ископаемых и производство энергии (в том числе холодного ядерного синтеза и распада) с использование живых систем, круглогодичное сельское хозяйствование, экология на основе биосовместимых систем. Возможна разработка средств и систем ГО и ЧС направленных на предотвращение и ликвидацию как природных, так и техногенных катастроф биосредствами. Самоочищение биотехники. Живые систем на страже человечества. Научная: Предполагает разработку проекта направленного на создание систем научных исследований по всем отраслям человеческого знания связанных с изучением и освоением биосовместимых техники и технологий на основе нетрадиционной ядерной энергетики. Военная: Предполагает разработку проекта направленного создание биосистем защиты, которые могут быть использованы в в борьбе с терроризмом и Нечеловеческими формами агрессии. Запрещается разработка систем истребления человека. Социальная: Предполагает разработку проекта направленного на адаптацию человека к условиям существования в биотехногенной среде. Человек в живой системе искусственного происхождения.