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日本学術振興会と東北大学の共催で,「ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI アルゴリズムを体感しよう —ロボットプログラミングを通じて—」を開催しました。
当日は応募者から抽選で選ばれた10名の高校生が集まりました。本プログラムは創造工学センターの方々の協力のもと,篠原歩教授,石野明助教と14名の学生スタッフで進めていきました。 10時の開会予定でしたが,10分前には全員揃いましたので,そのまま開始しました。篠原教授が1日のスケジュールと科研費についての説明をしてから,アルゴリズムに関する講義に移りました。 講義では,テキスト文字列の中からパターン文字列を見つけるという基本的な文字列照合問題を題材として,それをいかに効率よく行うかという観点からさまざまな工夫がなされてきたアルゴリズムの歴史の解説を行いました。
また,この文字列照合問題を抽象化した,文字列方程式を解くアルゴリズムに関する話題や,最先端の研究の一端についても触れました。高校生にとっては,すべてが初めて聞く新しい話ばかりですが,とても興味深く講義を聴いているようでした。
11時から,自分でアルゴリズムを作り,それを実現させることを目標として,ロボカップサッカー4足リーグに使っている犬型ロボットAIBOを題材としたプログラミング実習に着手しました。プログラミングの概要の説明を受けてから,高校生1名と学生スタッフ1名でチームを構成し,ロボットに行わせるテーマを話し合いながら,実習を進めていきました。
AIBOには足と首に合わせて15個の関節があり,その角度を指定することによってポーズが決まります。さまざまなポーズを,コマ送りのように指定していくことで,基本動作となります。基本動作を作成して保存するにはどうすればよいのか,高校生は初めての体験に最初はやや戸惑いましたが,期待通りの動作ができたときには歓声があがり,どんどんアイディアを膨らませているようでした。 12時になり,昼食に配られた弁当を食べながら,チームとしての作戦を練ったり,大学や研究についての話をしたりして,各チームとも親睦を深めていきました。
午後1時から実習を再開しました。午後はロボットプログラミングによって,固定された動作を組み合わせてみたり,ロボットのセンサー情報を利用して,頭に触ったときの動作を変えたり,ボールを追いかけるように工夫するなど,思い描いた動きを実現するようにプログラムを改良していきました。 こうして各チームとも,ほとんど休息を取るのも忘れて作業に没頭していました。
午後3時過ぎに,できあがったプログラムの発表会を行いました。それぞれのチームで,作ったプログラムについての簡単な説明と苦労した点などを説明した後,実際にそのプログラムを使ってロボットを動かして見せました。最初は予定通りに動かないハプニングなどもありましたが,最終的には全員うまくいき,寸劇を行うもの,ボールを追いかけるもの,音楽に合わせてダンスをするものなど,この短時間で行ったものとは思えない力作が披露され,会場から大きな拍手が送られました。
最後に,篠原教授から参加者それぞれに修了証を手渡し,4時に閉会となりました。回収したアンケートには,「アルゴリズムの話が聞け,いい経験になりました。」「難しかったけれどプログラムを組んでアイボを動かしたときはうれしかった」などの感想が寄せられており,参加者にとって,非常に有意義な体験となったようでした。
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