«Кванториада» — международное командное соревнование, участниками которого являются школьники до 18 лет, интересующиеся инженерным творчеством и изобретательством.

Цель конкурса — популяризация технического творчества среди школьников, создание единого пространства для технического и творческого развития, создание системы профессиональных проб для детей.

Конкурс состоит из двух этапов: в рамках заочного этапа команды разрабатывают проекты в соответствии с выбранным направлением. На очном этапе они получают неожиданные дополнительные условия, необходимый комплект расходных материалов и в течение трёх дней дорабатывают свои изобретения без участия наставников. Итогом конкурса становятся финальные испытания доработанных устройств и их презентация двум составам жюри: взрослому профессиональному и молодежному, состоящему из студентов и аспирантов.

Выполнение заданий требует реального инженерного и научно-исследовательского поиска, широких межпредметных знаний и нестандартного подхода.
Например, если на заочном этапе команда разрабатывала автомобиль, который может автономно передвигаться на альтернативных источниках топлива на 50 м, то в финале ей могут предложить обеспечить передвижение автомобиля на 100 м, с грузом весом 25 кг при температуре -30 °С на наклонной плоскости.

Особенности конкурса:

Победителями признаются все команды, которые справились с введёнными ограничениями. Здесь нет привычных призовых мест, но среди справившихся с заданием команд выбираются те, которые предложили лучшие решения, они считаются абсолютными победителями конкурса и получают главный приз: миллион рублей.

Нацеленность на командную работу в режиме проектного управления. Конкурсу не присуща идеология личных зачётов, поскольку поставленные задачи настолько сложные и комплексные, что справиться с ними возможно исключительно при помощи коллаборации и синергии.

Какие шансы даёт конкурс?

Можно рассказать о себе миру: показать свой талант и инженерные навыки на международном уровне.

Можно завести новых друзей: соревнования международные, а это значит — море новых знакомств и интересных историй, а также возможность влиться в мировое движение юных изобретателей.

Можно разработать прорывное решение сложной инженерной задачи.

Можно испытать себя: конкурс — отличный способ проверить свои силы, узнать о своих скрытых талантах и научиться работать в команде.

Первая «Кванториада» была всероссийской. Её финал состоялся в декабре 2017 г. в инновационном центре «Сколково». В финале приняли участие более 150 участников из 26 городов нашей страны. География конкурса охватила 23 субъекта РФ: от Хабаровской до Калининградской области. Работа распределилась по 6 трекам: «Автономные транспортные системы», «Биотехнологии, «Беспилотные летательные аппараты», «Космические системы», «Промышленный дизайн», «Энергетика».

Вторая «Кванториада» приобрела статус международного конкурса. Финальные испытания проходили 12-15 декабря в Санкт-Петербурге. В них приняли участие 343 участника из 7 стран. Команды работали по 8 трекам: «Космическая станция», «Робот-рисовальщик», «Перестройка+», «Лабиринт», «Электронный поводырь», «Электроэнергия из звука», «Микробный топливный элемент» и «Дрон-исследователь».

Третья «Кванториада» собрала 425 участников из разных стран мира: из Армении, Испании, Казахстана, России, Румынии и Эстонии. Финальные состязания состоялись 18-21 декабря в Центральном выставочном зале «Манеж» в Москве. В заочном этапе конкурса приняли участие 338 команд, в том числе 14 иностранных. В очный этап прошли 92 команды: 86 команд из 42 регионов России и 6 зарубежных. Конкурсанты работали по 10 направлениям: «Оптимальный захват», «Трансформируемый модуль космической станции», «Аэротакси», «Бесшовный навигатор», «Инструменты редактирования генов», «Умная энергетика», «Гибкая электроника», «Психоэмоциональный тренажёр», «Канатная дорога» и «Low Cost High Tech».

В первый день финала некоторые команды приняли решение об объединении и совместной доработке устройств: одновременно на площадке работали 86 детских команд. По условиям конкурса в команду может входить от 3 до 7 участников.

Все 126 наставников, которые привезли своих подопечных в Москву, тем временем на другой площадке принимали участие в трёхдневной программе, посвящённой развитию эмоционального интеллекта и повышению личной эффективности.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо разработать действующий робототехнический комплекс сортировки разнородных объектов. С использованием программного обеспечения для моделирования работы манипуляционных роботов провести моделирование роботизированного комплекса сортировки разнородных объектов и по итогам моделирования реализовать функционал на реальном манипуляционном роботе с системой технического зрения.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо адаптировать разработанную на заочном этапе робототехническую систему для сортировки двух новых объектов. Всего десять типов объектов для сортировки, включая восемь ранее известных из задания заочного этапа.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо разработать максимально приближенную к реальному изделию модель трансформируемого модуля с внутренним силовым каркасом и герметичной оболочкой, с действующими бортовыми системами. Необходимо обеспечить надёжное разворачивание герметичной оболочки модуля с наибольшим количеством бортовых систем, обеспечивающих передачу и отображение на приёмном пункте управления наибольшего количества параметров.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо доработать устройство таким образом, чтобы обеспечивалась герметичность внутренней кабины при испытаниях в барокамере, а также на вибростенде. Для проведения испытаний необходимо разработать и изготовить специальную оснастку.

Необходимо доработать стыковочный агрегат трансформируемого модуля для осуществления механической сцепки модуля с модулем другой команды. Бортовые системы трансформируемого модуля космической станции должны обеспечивать автономное регулирование нормальной температуры, давления и других параметров среды внутри изделия после помещения внутрь элемента, изменяющего газовый состав внутри модуля.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо разработать действующую модель летательного аппарата, способного выполнять автономный полет (без управляющего воздействия человека) в условиях большого количества препятствий. Устройство должно быть способно выполнять автономный полет с грузом по заданному маршруту и иметь возможность избегать заранее установленные препятствия.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо выполнить автономную (без управляющего воздействия со стороны человека) доставку груза из пункта А в пункт Б при помощи беспилотного летательного аппарата на тестовом полигоне очного финального тура.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо разработать навигатор (приложение), который способен прокладывать маршруты как на открытом пространстве, так и в помещениях. При этом навигатор должен строить маршрут комплексно, учитывая внешние и внутренние территории. Навигатор должен обеспечить наивысшую точность при позиционировании и максимальную скорость работы при расчете маршрута и ведении по нему.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо дополнить навигатор функцией, предлагающей различные тематические маршруты (не менее трёх: «зелёный» маршрут, спокойный маршрут (без шума), наикратчайший и т. д.), при этом он должен строить маршрут комплексно, учитывая внешние и внутренние территории, а не по отдельности, и обеспечивать полное функционирование устройства для него.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Создать инструменты, которые позволят охарактеризовать PAM-последовательность Cas-эффектора.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо охарактеризовать разнообразие Cas9-белков и соответствующих им PAM-последовательностей в предложенных штаммах бактерий с использованием как самостоятельно написанных скриптов, так и общедоступных биоинформатических инструментов.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Команда должна построить модель microgrid. В модели должны быть 2 различных источника электроэнергии, «виртуальная» электростанция, обеспечивающая управление потоками электроэнергии в системе и работу системы обратной связи, отслеживающая происхождение и использование электроэнергии. Энергоснабжение «виртуальной» электростанции должно обеспечиваться только имеющимися в системе источниками электроэнергии.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо добавить в разработанный макет ещё один источник электроэнергии: водородный топливный элемент. Отладить работу систем обратной связи и отслеживания происхождения/использования электроэнергии для трёх источников электроэнергии, пяти потребителей и одного средства её «облачного» хранения. Оптимизировать работу «виртуальной» электростанции так, чтобы она потребляла как можно меньшее количество энергии на свою работу.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо разработать действующую модель самоходной транспортной тележки подвесной канатной дороги с неподвижным тросом, а также несколько вариантов дизайн-проекта концепции альтернативного использования такой тележки с пассажирской кабиной. Устройство должно быть способно преодолевать мерный участок подвесной канатной дороги с наибольшей скоростью.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо разработать устройство, которое сможет самостоятельно, без посторонней помощи, преодолевать испытательную дистанцию, а именно:

· продемонстрировать способность перемещаться по неподвижному ненатянутому тросу (канату);

· продемонстрировать способность преодолевать узлы подвеса троса (каната);

· продемонстрировать способность переходить на ответвление канатной дороги.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Команда должна представить собственную модель фотоэлектрического устройства, выполненного на гибком носителе, из числа устройств, перечисленных ниже:

солнечный элемент экситонного типа: сенсибилизированный красителем (ячейка Гретцеля) или перовскитного типа;

органическое, гибридное, или же содержащее квантовые точки светодиодное устройство.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо обеспечить максимальный КПД и стабильность работы разработанного фотоэлектрического или оптоэлектронного устройства в изогнутом состоянии при комнатной температуре, а также подтвердить возможность функционирования устройства при температурах +50 °С и -20 °С.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Создать аппаратно-программный комплекс, который позволяет распознавать и оценивать 7 базовых эмоций по Э. Экману (радость, удивление, грусть, злость, отвращение, презрение, страх), выраженных мимикой пользователя, развивает способность управлять внешним проявлением эмоций, а также формирует основу для развития взаимопонимания при помощи интерактивных заданий (например, при предъявлении фотографии одной из базовых эмоций проявить эмпатию и постараться максимально точно передать эту эмоцию мимически).

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо доработать аппаратно-программный комплекс и методику тренировок с учётом физиологического компонента эмоций.

ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо выявить ситуацию ограничения использования технологичного устройства в какой-либо области человеческой деятельности и предложить аналог устройства, преодолевающий это ограничение. Функциональные показатели разработанного устройства должны быть максимально приближены к замещаемому.

ЗАДАНИЕ ОЧНОГО ЭТАПА: Необходимо сделать устройство доступным для сборки из существующих в открытой продаже компонентов и снизить его стоимость относительно цены существующего в продаже аналога не менее чем в десять раз, а также представить дизайн-проект изделия.

Абсолютными победителями Международного конкурса детских инженерных команд «Кванториада - 2019» были признаны 7 команд: Квант (Астраханская область), Sinteza Miraklo 2.1 (Тюменская область), KIVICode (г. Москва), Ninsar (г. Санкт-Петербург, Тюменская область), Iten (Республика Чувашия), Восток-27 (Хабаровский край) и OutsideTolerance (Свердловская область). Команды, ставшие абсолютными победителями, получили по 1 миллиону рублей. Остальные победители – те, кто справился с заданием – были награждены призами.