Буткемп по искусственному интеллекту: как школьники и взрослые погружались в программирование и машинное обучение
Осенью этого года прошёл очередной Буткемп по искусственному интеллекту «AI-ARROW». Серию образовательных интенсивов проводит проект «Практики будущего» Кружкового движения НТИ совместно с Академией искусственного интеллекта для школьников и Благотворительным фондом Сбера «Вклад в будущее». За все запуски онлайн-интенсива уже больше 3 780 человек (это мы ещё повторные участия не считали) – школьников, студентов и просто всех заинтересованных – погрузились в тему машинного обучения и нейросетей. Как строится обучение на Буткемпе и чем были примечательны последние два запуска, читайте в большом материале Маргариты МОСКВИНОЙ.
Чем хорош формат буткемпа и почему выбрали именно его?
Вообще, буткемп – это формат, который позволяет подготовить участников к какому-либо конкурсу или большому событию. Изначально Буткемп задумывался как образовательный онлайн-интенсив для подготовки к международному конкурсу AIIJC, который организует Академия искусственного интеллекта для школьников. Буткемп «Цифровой кентавр 2.0», проводившийся этим летом, готовил к участию в научном хакатоне «SCIENCEHack», а осенний запуск – к профилю «Искусственный интеллект» Национальной технологической олимпиады.
– Формат буткемпа участникам очень заходит – мы видим это по обратной связи от них, – отмечает программный директор Буткемпа Таисия Клёпова. – Помимо того, что интенсив бесплатный, в рамках него можно ещё общаться с другими участниками в Discord, получать поддержку от экспертов и хелперов (помощники, которые поддерживают и подсказывают участникам, как решать задания – прим.авт.), задавать вопросы преподавателям во время прямых эфиров на Youtube. А ещё важно, что мы учим не просто инструментам, так называемому monkey coding (создание плохого кода без понимания смысла и цели – прим.авт.), а создаем «карту местности», чтобы человек мог потом дальше развиваться в сфере искусственного интеллекта и понимал, где у него пробелы, что нужно подучить или разобрать подробнее. В общем, мы даём участникам базу по ИИ, которая очень нужна сейчас просто для банальной цифровой грамотности.
Главный плюс Буткемпа – это практико-ориентированные задания, некоторые из которых вручную проверяются экспертами и по которым потом даётся обратная связь. Участники в своих анкетах после окончания мероприятия отмечали, что высоко оценили и такой подход, и возможность быть частью сообщества в Discord, и возможность заработать сертификат, который поможет потом через конкурс «Талант НТО»#nbsp;получить дополнительные баллы к ЕГЭ при поступлении в вуз. Но самое главное для слушателей интенсива – это возможность получить новые знания и навыки, узнать больше о машинном обучении и изучить программирование. А ещё – заполучить классный тематический мерч Буткемпа, конечно же.
Как вообще проходит обучение на Буткемпе
В каждом запуске Буткемпа от «Практик будущего» обычно несколько модулей по уровням подготовки (junior, middle, senior), и содержание и темы на каждом из модулей несколько отличаются. На первом модуле человек изучает язык Python и азы программирования. На втором происходит подготовка к изучению машинного обучения: добавляются математика, логика, отрабатывается умение работать с большими объёмами данных. На третьем модуле, Senior, уже изучается непосредственно машинное обучение. Всё это участники проходят на платформе Stepik, где размещены обучающие и дополнительные материалы, видеолекции и сами практические задания. Также в каждом из модулей есть несколько прямых эфиров.
– Жизнь участника Буткемпа такая. В Discord или Telegram он видит, что вышел урок, идёт на Stepik смотреть запись вебинара. Одновременно кодит, используя наши дополнительные материалы. Когда занятие в прямом эфире – слушает спикера, задает вопросы. После этого он выполняет тестовые и практические задания, при необходимости задавая по ним вопросы в общем чате в Discord или в личные сообщения нашим хелперам, – разъясняет Таисия Клёпова. – Буткемп в целом сфокусирован на большом количестве практики, общения и обратной связи, так что мы грустим, когда люди просто тыкают тесты, пытаются сфабриковать ответы или молчат в общих пространствах.
По результатам выполненных заданий на Буткемпе участники зарабатывают сертификаты. Если человек сделал несколько заданий, то он получает сертификат участника; если заработал на заданиях от 60% до 90% баллов – сертификат призёра, а свыше 90% – уже сертификат победителя.
Вручением сертификатов Буткемп не заканчивается: среди всех участников после интенсива разыгрывают классный мерч. Варианты меняются в каждом запуске: это могут быть футболки, худи, шапки, перчатки, бутылки для воды, рюкзаки, термокружки и т.д. Также сразу после завершения Буткемпа его лучших участников приглашают стать амбассадорами Академии искусственного интеллекта для школьников, и они помогают сообществу интенсива развиваться.
Буткемп в 2021 году был удостоен премии премии «Технологический прорыв»
Буткемп в лицах: участники, хелперы, спикеры
Три важных категории людей на Буткемпе (помимо главных организаторов, конечно) – это хелперы, эксперты и, собственно, участники интенсива.
Хелперы – это специалисты-практики, которые каким-либо образом погружены в сферу искусственного интеллекта: имеют профильное образование, сами участвуют в хакатонах или мероприятиях, может, являются преподавателями с опытом по ИИ. Они делятся собственным опытом, взаимодействуют с участниками, направляют и подсказывают, когда те испытывают какие-то трудности.
Спикеры Буткемпа – практикующие специалисты, которые сейчас находятся в индустрии. Они не только имеют большой бэкграунд, но и при этом умеют хорошо объяснять и понятным языком доносить сложные темы. Спикеры работают в самых разных компаниях, многие — непосредственно в самом Сбере.
Участники Буткемпа – самые разные. Одно из важных отличий двух последних запусков Буткемпа от предыдущих в том, что при подготовке материалов эксперты ориентировались на целевую аудиторию не только школьников и студентов, но и педагогов, наставников, просто взрослых людей, которые хотели изучить новую для себя сферу. Организаторов немного расстраивает, что бОльшая часть участников Буткемпа была мужского пола, а чем сложнее становились занятия, тем меньше оставалось девочек.
– Если попробовать нарисовать некий общий портрет, то участник Буткемпа – это молодой человек 16-17 лет. Он не очень общительный, предпочитает задавать вопросы в личных сообщениях, потому что боится показаться глупым в общем чате мероприятия. При этом он сильно хочет быть замеченным – такой вот парадокс. Вместе с этим, участник Буткемпа умеет преодолевать дикие сложности, он внимателен, умеет и любит задавать вопросы. Те, кто этого не умел и не любил, довольно быстро уходили с дистанции, – делится Таисия Клёпова.
Как прошел Буткемп «Цифровой кентавр 2.0» этим летом
Как уже было сказано ранее, летний Буткемп был посвящён подготовке школьников к научному хакатону «SCIENCEHack», организованному также проектом «Практики будущего».
«Цифровой кентавр 2.0» был продолжительнее предыдущих (он длился два с половиной месяца), в нём увеличилось количество практических заданий и задач с ручной проверкой кода и уменьшилось количество тестовых вопросов. Также появились научно-популярные лекции – про математическую тревожность, квантовые компьютерыи т.д. Их мог посмотреть любой желающий вне зависимости от того, является он зарегистрированным участником Буткемпа или нет.
– Модуль Junior у нас был полностью в записи, – рассказывает Таисия Клёпова. – На начальных этапах участникам важно слышать чёткие записи: без воды, с понятными примерами, с максимально сконцентрированными спикерами. Им важно, чтобы видео было максимально коротким, в дружелюбном формате и с простой подачей. Новичкам важнее контент, а не опыт человека. Такого можно добиться только в предзаписанных лекциях. А в дальнейшем уже на первое место выходит человеческий контакт и обмен опытом со спикером, поэтому для модулей Middle и Senior мы сделали живые вебинары, чтобы слушатели могли чувствовать настроение эксперта, задавать вопросы и давать обратную связь. Однако потом, в фидбеке после Буткемпа, участники попросили сделать ещё больше лекций в записи, а прямые эфиры оставить для самых сложных тем.
Также участников пятого интенсива в отдельный восторг привели Kaggle-соревнования – домашние задания на отдельной платформе. Kaggle-соревнования — важный элемент культуры программистов, в том числе и юных. Они позволяют войти в международное сообщество и развивать свои навыки через рассмотрение чужого кода. В рамках Буткемпа эти небольшие внутренние учебные состязания пусть и не имели призового фонда, но зато обладали той же атмосферой, что и серьёзные хакатоны с подарками для лучших участников.
— Я большой фанат онлайн-курсов и много их прошёл как на Stepik, так и на других платформах типа Coursera, — рассказывает участник летнего интенсива Александр Бессонов (г.Люберцы). — Так что, основываясь на своем опыте, могу озвучить плюсы Буткемпа: это практические задачи в виде решения кодом и последующий их разбор в следующем шаге на Stepik, связь с Kaggle и реальная интеграция в среду «борьбы», и теоретические блоки про алгоритмы в виде текста, а не только в видео.
Научный хакатон SCIENCEHack
Продолжением летнего Буткемпа стал научный хакатон SCIENCEHack. По словам Таисии, большинство хакатонов посвящены бизнесовым задачам, а проект «Практики будущего» учит школьников и студентов практиковать будущее, мыслить о нём и создавать его своими руками. Поэтому для организаторов хакатона было важно подобрать наукоёмкую задачу – что-то такое, что способно изменить мир в глобальном масштабе.
Участникам хакатона (он был индивидуальным) нужно было решить задачку на предсказание массы электрона при столкновении. Организаторы при составлении задания обратились к открытым данным, чтобы в том числе популяризовать культуру open source.
– Мы взяли один из самых интересных научных датасетов. Может, он не самый приятный и простой с точки зрения подбора параметров, но зато интересный с точки зрения работы с признаками. Само по себе машинное обучение (МО) состоит из двух компонентов. Первый – умение работать с анализом данных и статистикой, выполнять их качественный анализ, обрабатывать признаки, понимать, что каждый тип признака значит. Работа с данными – это про статистику и научные формулы. Второй компонент – это само машинное обучение и создание алгоритмов. Мы хотели сделать упор именно на работу с данными. Это очень важно в МО, но юные дата-саентисты часто обращают на это очень мало внимания.
Участники хакатона создавали код и участвовали в Kaggle-соревновании. Хорошее решение задачи подразумевало, что ребята прочитают теорию про столкновение элементарных частиц, изучат формулы и выполнят большую работу со всеми признаками на качественном уровне — то есть, займутся обработкой данных. Подбор модели машинного обучения был вторичен. По словам Таисии, организаторы выбрали именно такую задачу, чтобы показать, что в Data Science слово Science иногда бывает важнее. Тема оказалась для ребят сложной, поэтому организаторы провели несколько мастер-классов: по ядерной физике (со специалистом из МИФИ), обработке данных и т.д. Также школьникам помогали хелперы.
Всех записавшихся на хакатон поделили на две группы в соответствии с опытом. Первая группа – для начинающих, вторая – для тех, кто ранее участвовал в конкурсе AIIJC или в соответствующем профиле Национальной технологической олимпиады. Задачки для обеих групп были одинаковые, но начинающим давали более подробный фидбек на чек-поинтах. В итоге в каждой из групп определили финалистов, и они затем вслух презентовали свои решения экспертам. Победителей и призеров выбирали, конечно же, в обеих группах.
Буткемп AI-ARROW и дальнейшее развитие проекта
Осенний Буткемп был посвящен подготовке к Национальной технологической олимпиаде. Это повлияло на содержание занятий – при их подготовке учитывались задания первых двух этапов профиля «Искусственный интеллект». Например, организаторы Буткемпа сделали фокус на более глубокую проработку базы – программирование на Python и основы машинного обучения, математику, библиотеки, необходимые для того, чтобы осваивать МО на более глубоком уровне.
По запросу участников прошлого запуска все занятия были предзаписаны, а в прямом эфире уже были лишь специальные консультации. В самих модулях стало ещё больше практических заданий с ручной проверкой кода. Сейчас, уже после окончания Буткемпа, курс на Stepik по-прежнему открыт и его может пройти любой человек.
Важной фишкой Буткемпа AI-ARROW была возможность автоматически пройти во второй тур НТО сразу по четырём профилям: «Искусственный интеллект», «Нейротехнологии и когнитивные науки», «Анализ космических снимков и геопространственных данных» и «Большие данные и машинное обучение». Такую награду получили все обладатели сертификатов призёров и победителей осеннего запуска.
– Дальше мы продолжим развивать Буткемп в полноценное сообщество, – рассказывает Таисия. – Например, в декабре мы преобразуем наш Discord, а Telegram-канал#nbsp;превратится в канал по новостям из мира образования и искусственного интеллекта – об этом попросили сами участники. Курс на Stepik останется открытым, более того – там будут открываться новые дополнительные уроки для тех, кому интересно погружаться в сферу дальше. Мы даже планируем проводить прямые трансляции с экспертами уже без привязки к Буткемпам. В общем, будет много комьюнити-образующих мероприятий, чтобы сообщество Буткемпа превратилось в большое сообщество вокруг искусственного интеллекта. А победителей самого Буткемпа мы пригласили стать амбассадорами ИИ и также предложим им стать ядром нашего комьюнити и присоединиться к команде организаторов.