Sborník soutěžních prací

Sborník soutěžních prací České národní finále Imagine Cup 2009

Technologická

Znalostní

Digitální

řešení

soutěže

umění

Sborník soutěžních prací České národní finále Imagine Cup 2009 4. 5. 2009 Microsoft s.r.o., BB Centrum, Budova Alfa, konferenční sál Aquarius, Vyskočilova 1461/2a, 140 00 Praha 4

Organizováno pod záštitou Ministerstva životního prostředí a Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy.

Sponzoři

IMAGINE CUP 2009 | 2

NEJPALČIVĚJŠÍ PROBLÉMY DNEŠNÍHO SVĚTA Letošní ročník mezinárodní studentské soutěže Imagine Cup společnost Microsoft pořádá již po sedmé. Cílem je podnítit studenty aby si vyzkoušeli své nápady uvést v život s pomocí informačních technologií. Každý ročník je věnován určitému globálnímu tématu. Letos se studenti zamýšlejí nad tím, jak technologie mohou pomáhat vyřešit ty nejobtížnější problémy, které před námi dnes stojí. Soutěž má několik kategorií. Kategorie softwarový návrh probíhá v každé zemi samostatně a vítěz z každé země postupuje do celosvětového finále v Káhiře. V ostatních kategoriích studenti soutěží od začátku on-line se soutěžícími z celého světa a do finále postupuje 6 celosvětově nejlepších týmů. Letos jsme se poprvé rozhodli na lokální úrovni odměnit i studenty z některých jiných kategorií než pouze návrh software.

Soutěž Imagine cup probíhá v následujících kategoriích:

Technologická řešení Softwarový návrh vyžaduje od studentů technické znalosti a kreativitu při návrhu softwarového řešení aktuálního problému. Studenti musejí přijít s nápadem, na jeho základě vytvořit projekt a realizovat celý vývojový proces. Soutěžní návrhy hodnotí odborná porota podle stupně inovace, dopadu na cílovou skupinu a celkové efektivity. Této kategorie se soutěžící účastní osobně a z regionálního kola postupují přímo do celosvětového finále v Káhiře. Embedded vývoj je kategorie, ve které soutěžící mají vyvinout funkční prototyp integrovaného zařízení s operačním systémem Windows CE, které bude možné využít k naplnění tématu letošního ročníku soutěže Imagine Cup. Vývoj her lze označit za jeden z nejnáročnějších testů kreativity a technických dovedností. Úkolem je totiž vytvořit hru, která bude nejen zábavná, ale zároveň bude souviset s tématem letošního ročníku. S využitím zcela nového vývojového prostředí XNA Game Studio mají soutěžící studenti šanci zviditelnit své hry v mezinárodním měřítku.


Znalostní soutěže Informační technologie je kategorie, která ověřuje znalosti studentů v oblasti síťových, serverových a databázových technologií a schopnosti reálné analýzy a strategického rozhodování v IT prostředí. MashUp kategorie žádá po studentech vytvořit novou a užitečnou kombinovanou aplikaci, která je relevantní k tématu. Každý tým využije různé internetové zdroje dat a služby a vytvoří pomocí nich blok Popfly a kombinovanou aplikaci Popfly. Roboti a algoritmy prověří znalosti a dovednosti účastníků v oblastech analýzy problémů, návrhu řešení a programování co nejefektivnějších algoritmů, které si úspěšně poradí se všemi překážkami v jednotlivých kolech soutěže. Roboty budou zprvu účastníci používat ve virtuálním prostředí, avšak ve světovém finále budou moci programovat skutečné stroje.

Digitální umění Fotografie ukládá studentům sdělit příběh beze slov, pouze obrazem. Každý tým pořídí sérii fotografií, které vyprávějí příběh a emocionálně působí na diváky. Mají inspirovat k úvahám a další diskusi nad tématem soutěže Imagine Cup 2009. Krátký film je kategorie, kde účastníci soutěže mají za úkol napsat scénář, natočit jej a sestříhat natočený materiál do podoby krátkometrážního filmu věnovaného aktuálnímu tématu soutěže Imagine Cup. Design je kategorie, kde je cílem vytvořit řešení inovativního návrhu, které usnadní interakci mezi lidmi a technikou. Soutěž inspiruje studenty k tomu, aby vyjádřili svou kreativitu pomocí technologií. Tento nový a inovativní návrh musí být skutečně přínosný a musí řešit problémy formulované v tématu letošního ročníku soutěže Imagine Cup.

Ing. Filip Řehořík Academic Developer Evangelist Microsoft Česká Republika


České národní finále Imagine Cup 2009 Soutěžní práce Disease-Simulation Environment FAI•UTB SOFTWAROVÝ NÁVRH

6

Project HOPE: Healing Of People Ewerywhere The Monkey Wrench Gang SOFTWAROVÝ NÁVRH

13

Save Us! Save Us! VÝVOJ HER

21

Your Own City UPOL Game Team VÝVOJ HER

23

Imagine of future Imagine of future KRÁTKÝ FILM

28

Hungry horse Hungry horse FOTOGRAFIE

37


Odborná komise soutěže Doc. RNDr. Petr Šaloun Ph.D., Ostravská univerzita Ing. Marek Beránek, Unicorn College Ing. Jan Buriánek, ČVUT FEL, Katedry počítačové grafiky a interakce Michal Šaštinský, Elbacom Jan Kužník, iDnes.cz, Technet.cz Ing. Rudolf Stáhlich, šéfredaktor FotoVideo a www.ifotovideo.cz Mgr. Michal Hrabí, JIC


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | FAI•UTB |

Disease-Simulation Environment Tým

FAI•UTB

Škola

Fakulta aplikované informatiky, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Mentor Řešitelé

Ing. Michal Heczko, Ing. Lukáš Kouřil, Ing. David Malaník

1 Úvod Žijeme v neustále se rozrůstajícím světě, kde populace jako taková expanduje velmi rychlým tempem. Jen ve 20. století se zvýšila z cca 1,6 mld. na více než 6,5 mld. S přibývajícím množstvím lidí na planetě Zemi ale vyvstává několik problému. Jeden z nich se snaží řešit i tento projekt. Z důvodu vysoké hustoty obyvatelstva v dosud obývaných oblastech začínají lidé osídlovat i místa, kde by se před několika desítkami let nikdo neodvážil usadit. S touto populační expanzí do dosud pustých a neobydlených končin přicházejí nutně určitá nebezpečí. Lidé se při jejich hledání dostávají do nových míst, cestují po celém světě a ve své podstatě mají dokonalou volnost pohybu. Pokud si dnes usmyslíte, že se vydáte na jakékoliv místo na světě, není to žádný problém (snad jen finanční). Při této takřka neomezené migraci ale vyplouvají na povrch problémy a otázky, které by před několika desetiletími či stoletími nikoho nenapadly. Jedním z těchto problémů je i existence možnosti vzniku povodní a jiných přírodních katastrof, jako je např. zemětřesení, sopečná činnost, zvýšená přenositelnost chorob apod. v závislosti na geografické poloze. Proč se tímto lidé nezabývali dříve? Nebylo to nutné. A proč se tedy o nich mluví až v poslední době? Je to z části dáno onou expanzí lidstva do přirozených „teritorií“ s nejen výše zmíněnými rizikovými faktory, což jsou např. u povodní záplavové oblasti. Otázka, která je v současné době snad nejpalčivější, a kterou se vědci zvláště lékařské sféry zabývají, je potenciální nebezpečí šíření nemocí v tomto globalizovaném světě. V čem je toto šíření jiné než v minulosti? Odpověď je jednoduchá. Máme tu svět bez hranic, ve kterém funguje velmi efektivně letecká přeprava. Virus se tedy velmi snadno může rozšířit za hranice jednotlivých států. Vždyť dnes není problém za jeden den obletět celý svět. Pokud vezmeme i běžnou chřipku, je možné během jediného dne tuto nákazu rozšířit nejen po území jednoho státu, opomeneme-li tedy přitom rozšíření vlivem stále aktuální hrozby v podobě mezinárodního terorismu.

2 Myšlenka projektu Principy šíření požárů, nemocí, povodní a např. i zamoření ovzduší si jsou velmi podobné. Tento projekt si z tohoto nepřeberného množství vybírá celosvětový problém představující právě šíření nemocí, které bylo zmíněno již dříve. Cílem tohoto projektu je s využitím nejmodernějších a přitom zcela dostupných technologií vytvořit univerzální programové prostředí k predikci a simulaci šíření jakýchkoliv chorob na


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | FAI•UTB | základě jejich typických parametrů a informacích o šíření. Každá nemoc se vyznačuje svojí nakažlivostí, inkubační dobou, přibližnou dobou léčení a možností vytvoření protilátek u již jednou vyléčených jedinců. Pomocí těchto principů a s využitím mapových technologií je možné sestavit pravděpodobnou mapu šíření dané nemoci v čase, a také ji i promítnout do patřičné geografické oblasti. Provázání s mapovým podkladem je velmi žádoucí. Vždyť i ty nejnakažlivější nemoci, mezi něž patří i chřipka, se budou šířit jinak v oblastech bez lidské populace, případně s minimálním osídlením (pouště Afriky a pralesní systémy), a jinak bude probíhat jejich expanze v prostředí velkých měst a metropolí, kde hustota obyvatel přesahuje 10 000 obyvatel na km². Provedeme-li shrnutí, záměrem projektu je vytvoření simulátoru, který dokáže predikovat šíření nemocí v uživatelem zvolené lokalitě. Výslednou simulaci je poté možné využít např. pro plánování evakuačních míst a přípravu karanténních zón. Není nic horšího než karanténní zóna, která se nachází již v době svého vytváření uvnitř zasažené oblasti a v podstatě neplní svoji funkci.

3 Rámcová struktura systému Celý systém DSE (Disease-Simulation Environment) je založen na distribuované architektuře, což v našem případě znamená přenesení dílčích úloh představujících provádění zamýšlené činnosti na delegáty, tedy na podsystémy. Jsou jimi: a) Klient, zajišťující interakci s uživatelem b) Simulační server, provádějící veškeré výpočetní úlohy spojené s predikcí c) Komunikační proces, v tomto případě webová XML služba pro přenos informací mezi klientem a simulačním serverem, využívající technologii WCF d) Databázový server, obsahující geografické a demografické údaje a parametry nemocí, které jsou používány simulačním serverem e) Webový server, jenž hostuje klientskou webovou aplikaci f ) Virtual Earth server, dodávající mapové podklady

Dále se podrobně podíváme na první tři podsystémy DSE, kterými jsou simuLive Viewer, simuLive Server a komunikační proces simuLive , který zajišťuje přenos dat.

SQL Server 2008 Simulační server Webová XML služba Komunikace Silverlight - Simulační server

Virtual Earth server

Klient

Integrace Virtual Earth jako Silverlight komponenty ve webové aplikaci

Silverlight hostovaný ve webové aplikaci

Webový server IIS


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | FAI•UTB |

4 Klient Tato část DSE představuje subsystém podílející se na parametrizování simulačního procesu šíření zvolené nemoci a prezentování výsledků produkovaných simulačním serverem. Jde o aplikaci využívající technologii Silverlight 2.0, která je hostována v prosté statické HTML stránce. Díky zvolení této koncepce je možné s aplikací pracovat na celém spektru webových prohlížečů a na různých platformách operačních systémů. Počáteční interakce uživatele se systémem DSE spočívá ve zvolení vstupních dat pro simulaci právě prostřednictvím této aplikaci. Mezi uživatelem ovlivnitelné parametry patří: ◦ ◦ ◦ ◦

GPS souřadnice epicentra / ohniska nákazy (vkládané výběrem na mapě) Typ nemoci Simulovaná doba (hodiny / dny) Interval, ve kterém zkoumáme změnu rozšíření (hodiny / dny)

Prostřednictvím simuLive jsou tato vstupní data přenesena na simulační server. Pomocí stejného komunikačního subsystému jsou následně na klienta postupně přenášeny simulací zjištěné výsledky z jednotlivých intervalů obsahující informace vymezující zasaženou oblast, podrobnosti spojené s aktuálním stavem rozšíření nemoci a další údaje většinou statistického rázu. Obdržené výsledky jsou vizualizovány prostřednictvím mapového serveru Virtual Earth, jehož podpora je do této části aplikace začleněna pomocí Silverlight wrapperu VIEWS.

5 Simulační server VSimulační server zajišťuje průběh základních simulačních výpočtů pro šíření epidemie. Server přijímá potřebné vstupní parametry od klienta prostřednictvím komunikačního subsystému simuLive . Výsledná data s informacemi o šíření epidemie jsou opět posílána přes simuLive klientovi. Pro potřeby serveru lze simulaci vývoje epidemie rozdělit do dvou částí: ◦ ◦

Vývoj počtu nemocných v dané oblasti Vývoj epidemie v prostoru

5.1 Vývoj počtu nemocných v oblasti Pro simulaci vývoje počtu nemocných lze s úspěchem použít simulační model SIR. Podle svých autorů je také známý jako Kermackův-McKendrickův model. Tento model nabízí jednoduchou implementaci a relativně přesné modelování vývoje v čase. SIR model rozděluje populaci P do tří kategorií: ohrožení jedinci S, nakažení jedinci I a odolní (vyléčení) jedinci R. Předpokladem je, že v každém časovém úseku platí následující rovnice:


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | FAI•UTB | Při použití tohoto modelu je však nutné brát v úvahu několik předpokladů: ◦ Populace je homogenní – všichni ohrožení jedinci jsou stejně ohrožení, všichni infikovaní jedinci jsou stejně infekční a pravděpodobnost setkání dvou jedinců je stejná. ◦ Populace má konstantní velikost – zanedbává se narození nových jedinců, migrace a všichni zemřelí jsou započítáni do skupiny osob imunních vůči nákaze. ◦ Inkubační doba nemoci je rovna 0. ◦ Doba, kdy jeden člověk může nakazit druhého, je rovna době trvání nemoci. Po shrnutí základních předpokladů by bylo vhodné zmínit samotnou soustavu rovnic modelu SIR. Pro potřeby výpočtů se nejprve jednotlivé vstupní funkce normují do intervalu (0;1):

Rovnice s takto upravenými hodnotami budou vypadat následovně:

Pro simulaci dle této soustavy rovnic je nutné nastavit několik vstupních hodnot: – výchozí počet ohrožených jedinců (většinou celková populace po odečtení nakažených jedinců. – výchozí počet nakažených jedinců. – výchozí počet osob odolných proti infekci (většinou nulový). – parametr šíření nákazy (většinou stanoven jako 1/počet dní šíření nákazy). – parametr léčení (většinou stanoven jako 1/počet dní léčení). Analytické řešení výše uvedené soustavy obyčejných diferenciálních rovnic (dále jen ODR) by bylo obtížné (zejména v běžném programovacím jazyku, který neobsahuje některé pokročilé matematické funkce), proto je vhodné využít jednu z numerických metod řešení. Jednou z těchto numerických metod je i Eulerova metoda. Tato metoda nabízí jednoduchou implementaci a relativně přesné výsledky. Eulerovu metodu publikoval ruský matematik Leonhard Euler v roce 1768. Tato metoda vychází z následujícího předpokladu: pro Hodnota funkce

s počáteční podmínkou

se získá následujícím způsobem:

Hodnota h představuje velmi malý výpočetní krok. Po aplikaci Eulerovy metody na model SIR jsou získány výsledné rovnice, které již lze jednoduše použít v simulačním softwaru.


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | FAI•UTB | Modifikovaná soustava bude vypadat následovně:

Po výpočtu je vhodné převést výsledky opět na počet obyvatel. Toho je možné dosáhnout vynásobením výsledků počtem obyvatel v populaci. SIR model byl poprvé vyzkoušen na simulaci šíření Hongkongské chřipky. Pro tento virus byly stanoveny následující parametry:

Výsledkem simulace je pak následující průběh:

5.2 Vývoj epidemie v prostoru Pro vývoj epidemie v prostoru je možné vycházet z předpokladu, že s rostoucím počtem nakažených v určité oblasti roste pravděpodobnost rozšíření nákazy do okolních oblastí. Pokud tedy počet nakažených v oblasti překročí určitou hranici, vygeneruje se pravděpodobnost, na základě které naroste počet nakažených v okolních oblastech o velmi malou hodnotu (bude stanoveno parametrem). V momentě, kdy bude v některé z dalších oblastí počet nakažených nenulový, započne simulace dle modelu SIR i pro tyto oblasti. V těchto oblastech také bude opět vypočítáváno ovlivnění nejbližších okolních oblastí.


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | FAI•UTB ||

6. Komunikační proces Komunikační proces je realizován na asynchronní úrovni s využitím technologie WCF (Windows Communication Foundation). Tato transportní vrstva slouží ke komunikaci libovolného klienta simuLive Viewer s centrální instancí simulačního serveru simuLive Server. V této fázi jako komunikační prostředek figuruje webová služba. Právě asynchronním voláním této služby je uskutečňována komunikace klienta se serverem ve smyslu odesílání parametrických dat na výkonný server (z pohledu počítače dostačujícího pro běh klienta), který přijatý požadavek zpracuje a na klientskou část systému vrátí data potřebná k vizualizaci provedené simulace. Komunikační vrstva simuLive se stará o přenášení simulační zátěže na serverovou stranu systému DSE. V rámci projektu je tedy využíván model, který v současné době začínají firmy začleňovat do své infrastruktury. Jedná se o tzv. „Cloud Computing“. Simulační zátěž tedy nespočívá na klientech, ale na výkonných serverových platformách. Především z důvodů tohoto přenesení zátěže z klienta na server bylo nutné vytvoření spojovací/ komunikační vrstvy mezi simulačním serverem a klientskou aplikací.

7. Shrnutí Dnešní IT svět (a nejen on) se opírá o informace, které ke svému životu potřebuje každý. Myšlenka tohoto projektu je v současné době velmi aktuální, přičemž spočívá v přístupu k dostupným informacím a jejich hodnotnému využití. Existuje velké množství dat, které máme k dispozici. Dnes není problém uchovávat takové množství dat, které by se dalo počítat na stovky až tisíce TB diskového prostoru. Taková data jsou nám ale k ničemu, pokud je nedokážeme jednoduše analyzovat. Velmi reálné přirovnání můžeme nalézt např. u studia zemětřesení. Je hezké mít k dispozici kompletní data z jednotlivých zaznamenaných zemětřesení, které planetu zasáhly v minulých desetiletích, ale pokud potřebujeme pro předpověď


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | FAI•UTB | projít tisíce stran textu a hledat v nich náznaky toho, co zemětřesení předchází, jde o velmi nepraktický proces. Máme tedy spoustu dat, ale žádné konkrétní informace z nich. Předpokládejme existenci knihy s kompletními naměřenými seismografickými daty. Pokud bychom tuto knihu mohli nahradit jedním listem A4, který by měl tabulku s ověřitelnými parametry a bylo na něm napsáno: „Pokud je splněno 6 bodů ze seznamu uvedeného na tomto listu, nastane zemětřesení o síle 4–5 stupně Richterovy škály a dojde k němu s pravděpodobností 89 %,“ je pro mě tento list A4 mnohem důležitější než celá kniha s naměřenými daty. Tento list by totiž obsahoval vyvozená pravidla vytvořená na základě analýzy všech dat obsažených v knize. Tento projekt se sice nezaměřuje na přírodní živly, jako jsou např. zemětřesení nebo povodně, místo toho si ale bere do hledáčku možná nejožehavější téma moderní doby, a tím je šíření nemocí v globálním měřítku. Jelikož díky moderním technologiím, jako jsou letadla a rychlovlaky, žijeme spíše na „jednom velkém pískovišti“ než na „pustém ostrově“, je právě téma šíření nemocí velmi aktuální. Z historie máme mnoho písemných záznamů o šíření lokálních epidemií, které často přerostly až v pandemie. Jenže tyto události nás potkaly ještě před globalizací lidstva a hlavně před rozvojem mezinárodní přepravy. A právě toto nebezpečí dalších nekontrolovatelně se šířících nemocí je v tomto světě velmi aktuální. Výsledkem našeho projektu by měl být simulační systém, který umožní dle zadaných parametrů predikovat časové šíření libovolné nemoci ve zvolených lokalitách, což může být pro jejich včasné podchycení zásadní výhoda, přičemž napojením systému na geografický model Země to znamená možnost simulovat podmínky šíření nemocí kdekoliv na naší planetě. Cílem tohoto projektu je v podstatě získávání důležitých informací z dat. A právě tyto informace nám mohou v budoucnu poskytnout cenný náskok např. při boji s novými typy již známých nemocí.

8. Přehled použitých technologií a nástrojů ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦

Silverlight 2.0 .NET Framework 3.5 Windows Communication Foundation (WCF) Virtual Earth VIEWS – Virtual Earth Wrapper for Silverlight XML Web services Internet Information Services (IIS) SQL Server 2008


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | The Monkey Wrench Gang |

Project HOPE: Healing Of People Ewerywhere Tým

The Monkey Wrench Gang

Škola

FIT VUT Brno

Mentor

Ing. Adam Herout, Ph.D.

Řešitelé

Marko Divéky, Rudolf Kajan, Peter Jurnečka

1 Úvod Krajiny tretieho sveta, resp. rozvojové krajiny v dnešnom modernom globalizovanom svete zápasia so základnými potrebami obyvateľstva, medzi ktoré nesporne patrí lekár-ska starostlivosť dostupná pre každého, kdekoľvek a kedykoľvek. Negramotnosť a chýbajúce hygienické návyky, resp. nehygienické podmienky, vrátane absencie preventívneho očkovania, vytvárajú prostredie s vysokým rizikom vzniku ná-kazy infekčných ochorení, ktoré majú nekontrolovateľné šírenie a väčšinou majú za ná-sledok vypuknutie epidémií. Obyvatelia chudobných štvrtí, osád a slumov sú odkázaní na prácu dobrovoľníkov (pracovníkov organizácií ako Lekári bez hraníc, Červený kríž, a pod.), kde jeden lekár ma neraz na starosti celú usadlosť, čo v priemere predstavuje tisíce ľudí.

1.1 Problém Poskytovanie zdravotnej starostlivosti v rozvojových krajinách predstavuje jeden z naj-zásadnejších problémov s ktorým sa dennodenne stretávajú stovky miliónov ľudí po celom svete. V oblastiach, kde mesačný príjem rodiny so štyrmi pracujúcimi dospelými ani zďaleka nedosahuje $100 mesačne, sa základná zdravotná starostlivosť stáva nedostupným luxusom. Vykonávanie práce zdravotníkov sťažuje navyše aj absencia elektronickej evidencie zdravotných informácií, ktorá by bola schopná pri čo najnižších nákladoch na prevádzku i údržbu uchovať zdravotné informácie potrebného počtu pacientov, resp. obyvateľov. Sprievodným problémom je aj zabezpečenie koordinácie viacerých tímov zdravotníkov v jednej oblasti pôsobenia, pretože tí veľakrát nemajú možnosť vzájomnej komunikácie a často sa stáva, že pri výmene zdravotného personálu nový tím nevie, aké zdravotné výkony, očkovania či ošetrenia predchádzajúci tím zdravotníkov (alebo tím zdravotní-kov v priľahlom okolí) vykonal na miestnych obyvateľoch.


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | The Monkey Wrench Gang | Okrem dobrovoľníkov pôsobia v slumoch aj nediplomovaní „slumoví doktori“. Ich služby sú však pre obyvateľov cenovo prijateľné a navyše pacienti sú prijímaní každý deň, na rozdiel od štátnych kliník, ktoré pacientov prijímajú len 2 dni v týždni. Aj preto viac ako 92% obyvateľov slumov označilo „slumových doktorov“ ako prvotný zdroj pomoci v prípade zdravotných problémov. Tí totiž poznajú rodiny bývajúce v ich okolí, nakoľko sa častokrát starajú o niekoľko generácií ich členov. Práve evidencia a manipulácia so zdravotnými záznamami pacientov je veľmi problema-tická v takýchto podmienkach – technické vybavenie slumových doktorov je tvorené len najzákladnejšími a lacnými prístrojmi, pričom kolaborácia a rýchla výmena zdravotných informácií či poznatkov medzi týmito doktormi je veľmi problematická, ba až nemožná. Zo strany obyvateľov chudobných oblastí a slumov predstavuje v súčasnosti vážny prob-lém nedostatočná znalosť základných zdravotných poznatkov (napr. hygienických návy-kov a zásad) a možnosť komunikácie s lekármi iba osobne v ošetrovni, čo minimalizuje prevenciu voči dodnes pretrvávajúcim zdravotným hrozbám pre obyvateľov krajín tre-tieho sveta, akými sú napr. AIDS, HIV, tuberkulóza či malária.

2 RIEŠENIE = PROJEKT HOPE Projekt HOPE (Healing of People Everywhere) predstavuje inovatívny softvérový sys-tém, ktorého cieľom je efektívnym spôsobom podporovať a koordinovať vykonávanie zdravotníckej činnosti lekárov i pomocného zdravotného personálu v náročných pod-mienkach oblastí rozvojových krajín, v ktorých neexistuje stála lekárska starostlivosť dostupná pre všetkých obyvateľov, resp. zdravotná starostlivosť je zabezpečovaná zdra-votným personálom tvoreným dobrovoľníkmi.

2.1 Projekt HOPE – Hardvér Ideálne zariadenie na prevádzku distribuovaného systému zdravotnej evidencie v aj tých najnáročnejších podmienkach predstavuje notebook OLPC (One Laptop Per Child, pozri obr. 1), nakoľko má všetky potrebné rozhrania (vrátane WLAN) a je špeciálne pri-spôsobený na fungovanie v oblastiach bez akejkoľvek modernej infraštruktúry či inži-nierskych sietí2. Azda najväčšia výhoda použitia notebooku OLPC je jeho dostupnosť a nízka cena (cca $100).

Obr. 1. Notebook OLPC, model XO-1.

Dobíjanie batérie notebookov OLPC v oblastiach bez elektrického prúdu je zabezpečené ručne poháňa-nou kľukovou nabíjačkou.

2


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | The Monkey Wrench Gang | Našim cieľom je pomocou notebookov OLPC vytvoriť nenahraditeľných, lacných a súčasne robustných pomocníkov pre lekárov a zdravotný personál poskytujúci zdra-votnú starostlivosť práve tam, kde je v dnešnej modernej dobe jej akútny nedostatok – v chudobných a zaostalých rozvojových krajinách sveta

2.2 Projekt HOPE – Zdravotný informačný systém Projekt HOPE umožňuje lekárovi, resp. zdravotníckemu pracovníkovi viesť základné informácie o obyvateľoch žijúcich v oblasti jeho pôsobenia. Tých je možné identifiko-vať pomocou mena alebo pridelením plastového krúžku3 s jedinečným číselným kódom, ktorý je nositeľný na zápästí. Medzi základné uchovávané informácie patria, okrem me-na, aj vek, váha, slovný opis miesta bydliska, a taktiež aj fotka4 obyvateľa – pozri obr. 2. Lekár si prostredníctvom systému HOPE eviduje aj komplexnú zdravotnú dokumen-táciu pre všetkých jeho pacientov, resp. ošetrovaných obyvateľov. Zdravotná karta kaž-dého pacienta obsahuje, okrem dôležitých informácií týkajúcich sa pacientovej anamné-zy, akými sú napr. alergie pacienta, absolvované očkovania, chronické ochorenia – pozri obr. 2, aj informácie týkajúce sa liečby pacienta, teda záznamy o všetkých absolvovaných vyšetreniach i prehliadkach, vykonaných zákrokoch a ošetreniach, vrátane záznamov o podaných liečivách, vakcínach, a pod.

Obr. 2. Karta pacienta, ktorá obsahuje základné zdravotné informácie. Lekár má k dispozícií aj kompletnú anamnézu obsahujúcu záznamy o všetkých zdravotných výkonoch týkajúcich sa daného pacienta.

3 4

Takýto krúžok je lacný na výrobu, odolný voči vode, mraze, prachu i nepriaznivému počasiu. Fotku je možné jednoducho vyhotoviť pomocou web kamery vstavanej v notebookoch OLPC.



2.3 Projekt HOPE – Distribuované úložisko zdravotných údajov Funkcia, ktorá odlišuje projekt HOPE od softvéru určeného na uchovávanie zdravotnej dokumentácie dostupného dnes, a ktorá z tohto projektu robí unikátne riešenie je sku-točnosť, že všetky informácie sú distribuovane prostredníctvom bezdrôtovej mesh siete – pozri obr. 3. Tá je zabezpečovaná a automaticky5 vytváraná zariadeniami OLPC používateľov systému HOPE. Výhodou tohto riešenia je šetrenie nákladov, jednoduchá a bezúdržbová prevádzka, a to aj v sťažených klimatických podmienkach a oblastiach bez inžinierskych sietí a modernej infraštruktúry6.

Obr. 3. Štruktúra projektu HOPE. Lekári (symbol ) a pacienti (symbol ) vytvárajú pomocou ich OLPC notebookov s nainštalovaným systémom HOPE bezdrôtovú mesh sieť určenú na distribuované uloženie i prenášanie zdravotných údajov i vzdelávacích materiálov.

2.3 Projekt HOPE – Nástroj pre spoluprácu zdravotníkov Vďaka distribuovanému uloženiu údajov na jednotlivých OLPC zdravotníkov umožňuje projekt HOPE efektívnym spôsobom koordinovať vykonávanie zdravotníckej čin-nosti. Lekári v blízkom okolí, starajúci sa o jednu oblasť alebo osadlosť, prostredníc-tvom systému HOPE vedia vzájomne zdieľať a synchronizovať zdravotné údaje o spoločných pacientoch – viď obr. 4. Navyše zdravotníci majú možnosť vzájomne komu-nikovať prostredníctvom textových správ cez systém HOPE, nakoľko v rozvojových krajinách väčšinou nie sú telefónne linky, Internet a absentuje aj pokrytie GSM sieťou.

2.3 Projekt HOPE – Nástroj na vzájomnú komunikáciu Ďalšou prednosťou systému HOPE je aj aktívne zapojenie pacientov, resp. obyvateľov žijúcich v oblastiach s pôsobením zdravotníckeho personálu do procesu poskytovania zdravotnej starostlivosti tým, že aj pacienti sú používateľmi systému HOPE prostred-níctvom ich vlastných OLPC notebookov. 5 6

Notebooky OLPC majú pre takúto bezdrôtovú mesh sieť, tvorenú mnohými uzlami, zabudovanú podporu priamo v hardvéri. Notebooky OLPC sa dajú ručne nabíjať kľukou, príp. elektrina sa dá poskytnúť aj naftovým generátorom.


KATEGORIE: SOFTWAROVÝ NÁVRH | The Monkey Wrench Gang | Pacienti komunikujú s ich ošetrujúcimi lekármi, príp. s lekármi v ich okolí, prostred-níctvom textových správ, ktoré sú v prípade neprítomnosti adresovaného zdravotníka doručené v momente jeho nasledovného prihlásenia do systému HOPE. Komunikácia prostredníctvom textových správ je obojsmerná, a teda lekári môžu posielať textové správy pacientom, napr. za účelom predvolania na preventívnu prehliadku alebo očko-vania – pozri obr. 4.

Obr. 4. Zoznam pacientov v najbližšom okolí tak, ako ich vidí lekár. Ten môže, okrem vedenia ich zdravot-nej dokumentácie a jej zdieľania s ostatnými lekármi, s pacientmi aj komunikovať na diaľku prostredníc-tvom textových správ. Zelenou farbou sú znázornení pacienti práve prihlásení do systému. Pomocou systému HOPE vie pacient nájsť lekárov pôsobiacich v jeho bezprostred-nom okolí a v prípade núdze im zaslať textovú správu napr. žiadajúcu radu či asistenciu na diaľku alebo privolanie zdravotníckej pomoci. Túto funkciu systému HOPE ocenia nielen nemobilní pacienti, ale aj ženy žijúce v krajinách kde zákony zakazujú ženám pohybovať sa mimo svojho domova bez sprie-vodu muža – manžela alebo príbuzného. V takýchto situáciách môže včasný kontakt s lekárom, resp. privolanie zdravotnej pomoci na diaľku zachrániť nejeden ľudský život.



2.4 Projekt HOPE – Médium na prevenciu a vzdelávanie V neposlednom rade plní systém HOPE aj veľmi dôležitú – vzdelávaciu funkciu v oblasti poskytovania zdravotnej starostlivosti a prevencie. Lekári majú možnosť kolaboratívne vytvárať rôznorodé vzdelávacie materiály a príručky, ktoré plnia preventívnu funk-ciu, a teda poučujú obyvateľov napr. o potrebe dodržiavať každodennú hygienu, o nut-nosti pravidelných lekárskych prehliadok, alebo obsahujú informácie o príznakoch naj-častejšie vyskytujúcich sa chorôb v danej oblasti. Vytvorené vzdelávacie materiály a príručky sú automatizovane distribuované systémom HOPE všetkým pacientov a obyvateľom, prostredníctvom ich notebookov OLPC – pozri obr. 5, zabezpečujúc tak vysokú mieru prevencie a vzdelávania.

Obr. 5. Používateľské rozhranie pacienta obsahujúce jeho aktuálne notifikácie, vrátane vzdelávacích materiálov i príručiek kolaboratívne vytvorených lekármi, ktoré sú systémom automaticky distribuované me-dzi jednotlivými pacientmi.



POUŽITÉ TECHNOLÓGIE Tab. 1 obsahuje zoznam technológií a softvérových nástrojov použitých v rámci projektu HOPE, pričom podrobnejší opis jednotlivých komponentov sa nachádza nižšie. Tab. 1. Použité technológie a softvérové nástroje

.NET 3.5

OLPC – Windows

.NET 2.0

Project Mono

;

OLPC – Sugar

;

;

Web Services

SQLite Database

Visual

;

;

;

;

;

;

;

;

OLPC – Data Replication Server

;

;

Information Point

;

;

IIS Server

;

SQL Server

;

;

Základ systému HOPE tvorí notebook OLPC, nízkonákladové a vysoko odolné mobilné zariadenie, ktorého technologický potenciál je naplno využívaný projektom HOPE. Notebook OLPC podporuje špeciálne upravenú verziu operačného systému Windows XP ako aj operačný systém Fedora Linux s grafickým rozhraním Sugar. Systém HOPE pod-poruje oba spomenuté operačné systémy: ◦ V prostredí Sugar beží systém HOPE na platforme.NET 2.0 prostredníctvom ná-stroja Project Mono (http://www.mono-project.com/). ◦ V prostredí Windows XP beží systém HOPE na platforme.NET 3.5. V oboch prípadoch je na uchovávanie informácií využívaná odľahčená (a na systémové prostriedky nenáročná) lokálna relačná databáza SQLite (http://www.sqlite.org/). V miestach nízkeho pokrytia bezdrôtovou mesh sieťou tvorenou OLPC notebookmi pou-žívateľov systému HOPE je možné pridať uzly označované ako Data Replication Server. Tieto OLPC notebooky fungujú v režime sieťových smerovačov s nízkou spotrebou. Uzol Information Point predstavuje voľne dostupný Internetový server s materiálmi sú-visiacimi s prácou lekárov v rozvojových krajinách tretieho sveta, pričom zároveň slúži aj ako centrum aktualizácií pre systém HOPE. Využíva IIS Server v kombinácii s relačnou databázou SQL Server.



ZHRNUTIE Aj v dnešnom modernom svete existujú stámilióny ľudí, ktorí nemajú prístup k lekárskej starostlivosti. Cieľom projektu HOPE je čo najlepším spôsobom pomôcť lekárom a dob-rovoľnému zdravotnému personálu, operujúcemu v často náročných podmienkach, v poskytovaní zdravotnej starostlivosti pre tých, ktorí to najviac potrebujú. Projekt HOPE je teda určený pre rozvojové krajiny a krajiny tretieho sveta, medzi ktoré patria chorobami a vojenskými konfliktami postihnuté štáty v Afrike, chudobné slumové štvrte i predmestia v Indii, Číne, a pod. Projekt HOPE podporuje spoluprácu medzi lekármi, umožňuje im zdieľať zdravotné údaje pacientov, komunikovať medzi sebou, a tým lepšie koordinovať svoju činnosť. Umožnením komunikácie medzi lekármi a pacientmi projekt HOPE zapája aj pacientov a obyvateľov do procesu zdravotnej starostlivosti, pričom veľký dôraz je kladený aj na šírenie základného zdravotného vzdelania, osvety a prevencie, zintenzívňujúc boj proti epidémiám a smrteľným ochoreniam, akými sú AIDS, HIV, tuberkulóza a malária. Projekt HOPE je implementovaný s cieľom využívať potenciál notebookov OLPC, čím je zabezpečené fungovanie celého systému aj v prostredí bez modernej infraštruktúry, pri-čom náklady na prevádzku sú držané na čo najnižšej úrovni. Projekt HOPE teda umožňuje lekárom poskytovať rýchlejšiu, efektívnejšiu a dostupnej-šiu zdravotnú starostlivosť v oblastiach, ktoré ju najviac potrebujú, a tým umožňuje le-károm a zdravotnému personálu zachrániť čo najviac ľudských životov.


KATEGORIE: VÝVOJ HER | Save Us! |

Save Us! Tým

Save Us!

Škola

ČVUT, Fakulta elektrotechnická

Mentor

Bc. Michal Hapal

Řešitelé

Michal Benátský, Radek Škrabal, Tomáš Bauer, Martin Zachar

1 Úvod OSN definovala 8 cílů milénia, které by mělo lidstvo splnit do roku 2015. Naším cílem bylo vytvořit hru, která by nějakým způsobem obsáhla, byť velmi zjednodušeně, většinu těchto problémů. A tak je zábavnou a nenásilnou formou dostala do povědomí veřejnosti.

2 Myšlenka projektu Zadání Imagine Cupu pro tento rok bylo: „Představ si svět, kde moderní technologie řeší nejtíživější problémy, kterým dnes čelíme“. A tak jsme si představili přesně takový svět: Planetu, která není země. Bydlí na ní tvorové, kteří nejsou lidé. Ale mají podobné, ač zjednodušené, problémy jako my. Znečištění, hlad, nevzdělanost, potkávají je epidemie, trápí je nemoci dětí a matek a sem tam i nějaký ten požár. A my za nimi posíláme onu technologii...

2.1 Tady je náš příběh Rok 2241. Lidstvo již dávno vyřešilo své problémy. A na planetě Zemi vládne klid, mír a přátelství. Pozemští astronomové objevili planetu určenou k záhubě. Její obyvatelé si sami ničí životní prostředí, jejich matky a děti umírají. Všichni mají hlad, trpí epidemiemi. Bez pomoci všichni umřou. Lidstvo se rozhodne jednat. A proto brzy z planety Země startuje raketa, která nad orbitou vypouští družici. Ta nabírá směr k planetě a za dva týdny přilétá na její oběžnou dráhu. V družici sedí hrdina vybraný z milionu dobrovolníků. Ten nejlepší z nejlepších, kteří byli ve všem nejlepší. Jste to vy, pilote!

Použité technologie: Microsoft Visual Studio 2005 SP1 + Microsoft® XNA™ Game Studio 2.0

Struktura projektu: Save Us! je strategická hra hraná z pohledu na celou planetu. Celé vyznění hry by mělo směřovat k roztomilosti, ale ne nijak přehnané. Planeta nebude v opravdovém měřítku, ale všechno co na ní je, bude vidět z orbity. Z hráčova pohledu. Všechny stromy, pole, zvířata... vše bude viditelné z vesmíru.


KATEGORIE: VÝVOJ HER | Save Us! | Hráčův avatar je vesmírná družice. Ta má možnosti: ◦ Zasadit strom (vystřelí semínko) ◦ Zasadit pole ◦ Spustit déšť ◦ Očkovat obyvatele planety ◦ Zničit strom či pole Různé akce spotřebovávají různé množství energie. Ta se neustále doplňuje ze slunce. Obyvatelé, nazvaní Toxíci, jsou tvorové s ocasem ve tvaru komínu. Měli by být co nejvíce roztomilí. Z komínu vypouštějí znečištění, které jim ubližuje, to zůstává na místě planety kde jej zanechali. Potřebují jíst. Jedí z polí. Jsou hermafroditi a pokud jsou těhotní, jsou velmi náchylní na znečištění. Jejich děti jsou také velmi náchylné na znečištění, dokud nevyrostou. Každý toxík žije pouze určitou dobu, po jejímž uplynutí umírá. Stromy na planetě ruší účinky znečištění ve svém okolí. Pole dávají jídlo obyvatelům. Stromy i pole je potřeba deštěm zalévat nebo seschnou. Na planetě může vypuknout globální epidemie nebo požár. Katastrofy jsou v podstatě minihry. Toxíci nakažení epidemií velmi rychle umírají a šíří nákazu mezi sebou. Je nutné je co nejrychleji naočkovat. Požáry se šíří na stromy a pole. Můžou zničit celý ekosystém. Hasí se deštěm. Toxíci se také mohou učit. A to dvě věci. Za prvé se mohou naučit aby nevypouštěli znečištění ze svého komínku. Pokud se toxík dusí ve znečištění, které sám způsobil a vy před něj zasadíte strom, uvědomí si že by to neměl dělat. A za druhé, každý toxík, který přežije epidemii, získává zkušenosti přežití a je více odolný. A ten který má dostatek zkušeností, se stává učitelem a dál šíří zkušenosti mezi ostatními. Cílem hry je mít zdravé a nic neznečišťující Toxíky a funkční ekosystém na planetě.


KATEGORIE: VÝVOJ HER | UPOL Game Team |

Your Own City Tým

UPOL Game Team

Škola

Univerzita Palackého v Olomouci

Mentor Řešitelé

Taťána Kubátová, Jakub Semrád

1 Úvod Dnešní svět se potýká s mnoha problémy. Některé z nich jsou tak závažné, že se jimi zabývá i OSN. Chudoba a hlad, dosažitelnost vzdělání, rovnost pohlaví, ekologické problémy to jsou jen některé z oblastí, ve kterých je potřeba hledat řešení. Občané vyspělých zemí se na vlastní kůži s většinou těchto problémů nesetkají, přesto právě my bychom měli nejvíce přispět k jejich řešení. ◦ OSN uveřejnila seznam Rozvojových cílů tisíciletí ◦ Konec chudoby a hladu ◦ Univerzální vzdělání ◦ Rovnost pohlaví ◦ Zdraví dětí ◦ Zdraví rodiček ◦ Boj s HIV/AIDS ◦ Udržitelnost životního prostředí ◦ Celosvětová spolupráce Našim cílem v této hře není vyřešit výše uvedené problémy, ale upozornit a informovat o jejich existenci. Čím více lidí o nich bude vědět a bude se jimi zabývat, tím dříve a lépe se je podaří vyřešit.

2 Myšlenka projektu Tato budovací strategie je postavena na čtyřech základních kamenech: ◦ Výstavba ◦ Výzkum ◦ Mezinárodní spolupráce a obchod ◦ Encyklopedie Všechny tyto části jsou spolu úzce svázány. Základ hry tvoří výstavba města. Aby se uživatel mohl posouvat ve hře dopředu, je potřeba, aby investoval získané prostředky do výzkumu nových technologií. Tyto nové technologie může ihned použit k rozvoji města nebo k mezinárodní spolupráci. Hra se skládá z jednotlivých misí, v každé z nich je uživatel postaven před nové úkoly, které musí pro postup do další mise splnit. Tyto úkoly souvisí s některými z výše jmenovaných Rozvojových cílů tisíciletí.


KATEGORIE: VÝVOJ HER | UPOL Game Team | Zajímavé na hře je možnost zvolit si, jakou cestou uživatel půjde. Jestli se bude snažit problémy řešit a vytvoří spokojenou společnost žijící v souladu s přírodou nebo se zaměří na osobní prospěch a cíl získat co nejvíce peněz.

3 Struktura systému Hra je rozdělena do šesti misí. První dvě jsou výukové, kde je uživatel seznámen se základy ovládání a herními principy. Od třetí mise je mu umožněno vybrat si, jak bude dále postupovat ve hře. Cíle jednotlivých misí jsou následující: a) Postav svoje město – zajištění bydlení a stravy b) Počátky průmyslu – výstavba průmyslu a elektráren, zajištění zaměstnání c) Rozvoj infrastruktury – zajištění lékařské péče a vzdělání, výzkum základních staveb d) Začátek obchodu – navázání zahraničního obchodu, řešení nezaměstnanosti e) Lékařský výzkum – první lékařské objevy, řešení nezaměstnanosti a dostupnost zdravotnictví f ) Investice do rozvojových zemí – rozvoj města a infrastruktury, investice do zemí třetího světa



4 Výstavba Výstavba je základní částí této hry. Uživatel se kromě ubytování musí starat i o další potřeby obyvatelstva. Farmy slouží k produkci jídla, mimo to také nabízí pracovní místa. Pro zisk financí, které jsou potřeba pro rozvoj a výzkum, slouží průmyslové stavby, ty zároveň nabízí nejvyšší množství volných míst. Bez energie by žádné město nemohlo fungovat, proto je potřeba stavět elektrárny. Obyvatelé se také chtějí vzdělávat, což jim umožní školy a se zdravotními potížemi jim pomáhají zaměstnanci nemocnic. Přehled budov

Jak je vidět z grafu, tak každá třída budov má několik úrovní. U domů, průmyslu, zemědělství a elektráren je možné základní úroveň stavět i bez výzkumu. Základní úroveň je společná pro oba dva směry, kterými se uživatel vydá. První a druhou úroveň už má ale každá strana jinou a je ji třeba vyzkoumat, stejně tak i školy a nemocnice. Vyšší úrovně budov se liší větší kapacitou (ubytovací nebo počtu zaměstnanců) a produkcí dané suroviny (např. energie nebo jídla). Negativním jevem je, že produkují větší množství odpadu, mají větší spotřebu elektrické energie a stojí více peněz.



5 Výzkum Je dalším důležitým prvkem hry, bez výzkumu a rozvoje technologií by uživatel nemohl pokračovat ve hře. Výzkum se dá rozdělit do dvou oblastí. První je výzkum budov. Po vyzkoumání příslušných technologií má hráč možnost stavět nové, lepší budovy. Druhá část výzkumu je výzkum v oblastech medicíny. Výsledky tohoto výzkumu mají spíše globální charakter, nově vyvinuté léky je možné distribuovat do rozvojových zemí.

5.1 Výzkum budov

Rozlišujeme mezi výzkumem funkčních (domy, průmysl, zemědělství a elektrárny) a infrastrukturních budov. U infrastrukturních budov je potřeba vyzkoumat všechny tři úrovně zvlášť. Výzkum je společný pro obě dvě cesty, kterými se hráč vydá. Výzkum funkčních budov je rozdílný pro dobrou a špatnou stranu. Je potřeba si zvolit kterou z nich budeme zkoumat. Příslušná budova se následně otevře ve stavebním menu. Tyto budovy mají nejen různý vzhled, ale také jiné kapacity, spotřebu a produkci odpadu.

5.2 Výzkum zdravotnictví Tento výzkum se otevře až v pozdější části hry. Uživatel zde má možnost učinit zásadní objevy v medicíně. O výsledky těchto výzkumů se může podělit s ostatními státy nebo nabídnout výsledky společně s hotovými léky rozvojovým zemím.

6 Mezinárodní spolupráce a obchod Poslední, přesto velmi důležitá, část hry. Po zpřístupnění mezinárodního obchodu může uživatel prodávat přebytečné zdroje, elektřinu a jídlo, jiným státům. Určitá část měsíční produkce bude automaticky přesunuta do jiné země a na účet přibudou finance. Mezinárodní spolupráce je možnost, jak pomoci rozvojovým zemím. Uživatel může financovat výstavbu infrastrukturních budov. V případě že dokončil lékařský výzkum, může pomoci tím, že zaplatí dodávku nových léků. IMAGINE CUP 2009 | 27


7 Encyklopedie Encyklopedie bude hráče provázet celou hrou, kromě samostatného herního menu s jednotlivými informacemi mu bude k dispozici nápověda i přímo v průběhu výstavby a vývoje. Pro každou budovu a položku výzkumu bude možné zobrazit podrobné informace. Kromě stavů zde bude také textový popis dané budovy nebo zkoumané technologie a jeho vztah k Rozvojovým problémům tisíciletí. Použité technologie a zdroje Technologie ◦ .NET Framework 3.5 ◦ XNA Game Studio 3.0 ◦ Blender 2.48a Zdroje ◦ http://www.imaginecup.com ◦ http://www.un.org/millenniumgoals/ ◦ http://creators.xna.com/

8 Závěr Chtěli jsme vytvořit zábavnou hru, díky které by se větší množství lidí seznámilo s aktuálními celosvětovými problémy. Myslíme si, že čím větší bude informovanost o této problematice, tím větší je šance změnit svět.


KATEGORIE: KRÁTKÝ FILM | Imagine of future |

Imagine of future Tým

Imagine of future

Škola

Gymnázium a SOŠ Hostinné

Mentor

Michal Forman

Řešitelé

Michal Růžička, Martin Nosek, Milada Blažejová, Jan Müksch, Miloslav Drábik

Tvorba krátkého filmu je výzva, kterou jsem přijal za účelem celosvětové studentské soutěže. Rád bych svým mediálním produktem přispěl k informovanosti celé naší populace. Mám potřebu vystihnout užitek moderní výpočetní techniky a poukázat na ekologické problémy lidstva. Mým mottem je: „Přestaňme zneužívat stromy jako nosiče informací (papíry) a využívejme technologie a média, které nám nabízí současnost i budoucnost.“

1 Úvod Jste připraveni změnit svět? Tak zněla otázka celosvětového studentského projektu s názvem Imagine Cup 2008. Základem tohoto projektu je zapojit svou fantazii a představit si svět, ve kterém technologie pomáhají řešit celosvětové problémy. Osobně jsem byl myšlenkou toho projektu velice rychle osloven a o Imagine Cup jsem se začal zajímat již v září minulého roku. Nejdříve jsem si pečlivě prostudoval oficiální internetové stránky celého projektu. V rámci projektového dne, který se každoročně pořádá na naší škole, jsem se zapojil do této soutěže, kde studenti realizují a uplatňují své znalosti a dovednosti v praktických činnostech.

1.1 Krátký film Vybral jsem si kategorii Krátký film hned z několika důvodů: Nejužívanějším sdělovacím prostředkem je televizní vysílání a audiovizuální technika dokáže oslovit širokou veřejnost. Různé druhy poučných filmů a myšlenkově zajímavých dokumentů vždy patřili mezi mé oblíbené formy studia. Také rád zkouším věci, do kterých se ještě nikdo nepustil a v čem vyniknou jen ti nejodvážnější. V neposlední řadě rád pracuji na smysluplných činnostech.

2 Myšlenka projektu Tato budovací strategie je postavena na čtyřech základních kamenech: ◦ Výstavba ◦ Výzkum ◦ Mezinárodní spolupráce a obchod ◦ Encyklopedie Všechny tyto části jsou spolu úzce svázány. Základ hry tvoří výstavba města. Aby se uživatel mohl posouvat ve hře dopředu, je potřeba, aby investoval získané prostředky do výzkumu nových technologií.


KATEGORIE: KRÁTKÝ FILM | Imagine of future | Tyto nové technologie může ihned použit k rozvoji města nebo k mezinárodní spolupráci. Hra se skládá z jednotlivých misí, v každé z nich je uživatel postaven před nové úkoly, které musí pro postup do další mise splnit. Tyto úkoly souvisí s některými z výše jmenovaných Rozvojových cílů tisíciletí.

3 Návrh projektu Jelikož se jedná o dlouhodobější projekt, zatím jsou některé fáze tvorby ještě v přípravě. Začátek soutěže byl pro naši kategorii stanoven na 29. 8. 2008 a konec prvního kola 1. 4. 2009. Dokončené a sestříhané filmové dílo má však být odevzdáno až do konce kola druhého tj. 20. 4. 2009.

3.1 Koncepce tvorby Začátkem listopadu roku 2008 naše škola vypsala a představila témata projektových dnů. Jedním z nich byl právě Imagine Cup pod vedením pana učitele Formana. Zájemci předem dostali jasné instrukce a byli zasvěceni do soutěžních kategorií i tématu tohoto ročníku. Můj výběr soutěžní kategorie pro mne z počátku nebyl zas tak jasný. Po prostudování detailů a technických požadavků některých kategorií, které obnášeli jisté překážky a úskalí, jsem zvolil kategorii krátký film. Se zájmem o tento projekt se sešlo více nadšených jedinců. Náš společný záměr byl jasný. Natočit film, který by jasně vyzdvihl moderní výpočetní techniku a nastínil ekologické otázky. Prvním úskalím, se kterým jsme se museli vypořádat, byla délka filmu. Nemohli jsme natáčet půlhodinový dokument, ani desetiminutový. Podmínka soutěže byla jasně daná: délka filmu do tří minut. V rámci projektového dne, který se uskutečnil 18. 11. 2008, jsme v realizačním teamu navrhli následující postup tvorby: ◦ Sepsat si potřebnou techniku. ◦ Vyhotovení scénáře a kompozice videa do 14 dnů. ◦ Natáčecí dny záběrů hlavní třetí scény 15. – 19. 12. 2008. ◦ Stříhání zhotovených scén 5. – 6. 1. 2009.

3.2 Použité technologie Mezi technologie použité pro výrobu filmu patří zejména výpočetní a digitalizační technika: ◦ Notebook MSI GX600 ◦ Notebook ASUS F3Kseries ◦ Panasonic NV-GS180 Digital Video Camera ◦ Stativ Velbon DF 30 ◦ Acer projektor PD523PD Dále jsme využili školní učebnu jazyků, jednu krabici použitého papíru a počítačový software Microsoft Office 2003 SP3, Fraps a Windows Movie Maker.



3.3 Kompozice videa ◦

Pro účely našeho videa bychom rádi zachytily scény, ve kterých osoba pracující s informacemi využívá zastaralé technologie a následně moderní. Chceme ukázat jasný kontrast a efektivnost využívání počítačové technologie oproti archaickému používání papírového záznamu.

◦

Jednu ze scén bychom chtěli situovat do kanceláře či místnosti s pracovním stolem a nástěnkou. Dále bychom rádi provázali tuto kancelář s venkovním exteriérem, který bude poukazovat na spojitost papíru se stromy.

◦

Další scéna by již byla v samotné přírodě, ve které bychom rádi upozornili na hodnotu papíru jako recyklovatelného přírodního zdroje.

◦

Pro natáčení v exteriérech budeme využívat slunných jarních dnů z důvodu osvětlenosti přírody. Natáčení v zimním období se nám zdá být krajně nevhodné, kvůli sněhovým podmínkám, možnému přeexponovanému obrazu jasně bílou barvou, krystalickým odleskům od sněhu a ledu, či kvůli nevýraznému jasu krajiny v případě nepříznivých podmínek.

3.4 Scénář SCÉNA PRVNÍ 1. záběr: Pohled na stromy z dálky. V dáli naproti přichází osoba s brašnou. 2. záběr: Detailní přiblížení na strom, na kterém je papír s výzvou. Osoba se k němu přiblíží a čte si text. SCÉNA DRUHÁ: 1. záběr: Knihovna, ve které osoby hledají informace a studují. 2. záběr: Přichází náš aktér Jan (dále jen J.). Prochází knížky a noviny. Hledá informace a vypisuje si je na papíry. Odchází s papíry. SCÉNA TŘETÍ: 1. záběr: J. se dívá z okna na krásné stromy. Otáčí hlavu ke stolu a povzdychne si při pohledu na plný stůl papírů. Přestává zvládat orientaci na stole, nedaří se mu najít hledanou informaci. J. vstává od stolu a pár papírů přidá na magnetickou tabuli k ostatním papírům. 2. záběr: J. nevydrží nepřehlednost papírů a vše začne trhat. Vstává ze židle, otáčí se na magnetickou tabuli a papíry z ní začne strhávat. Nakonec vše ze stolu shodí dolů na zem. SCÉNA ČTVRTÁ: 1. záběr: Kamera snímá strom z první scény. U něj je popelnice, ke které přichází J. a vyhazuje nepotřebné papíry. SCÉNA PÁTÁ: 1. záběr: J. sedí zdrcen a unaven. Kamera zabírá dveře, u kterých stojí posel a v ruce drží zásilku.



2. záběr: J. zvedá hlavu v nevědomosti, ale posel už stojí vedle něj. Předává mu krabici s notebookem. Posel mizí ze scény, je vidět jen zaklapnutí dveří. J. svou krabici rozdělá a vyndá z ní notebook. J. přehledně pracuje na notebooku, má vše vzorně uspořádané a stíhá si popíjet kávu. V závěru se dívá z okna ven. SCÉNA ŠESTÁ: 1. záběr: Kamera snímá knihovnu, kde jsou opět vidět osoby hledající informace. J. přijde s notebookem a pomáhá jim pracovat. SCÉNA SEDMÁ: 1. záběr: J. jde domů kolem popelnice na papír se spokojeným výrazem. Konec filmu.

4. Myšlenky projektu 4.1 Rozbor natočených scén SCÉNA TŘETÍ Nepřehledný stůl plný papírů zná každý člověk pracující s větším množstvím informací. V lepším případě je za ním nástěnka s nejdůležitějšími úkoly, ve které je stejný nepořádek jako na stole (viz obrázek 4).

Orientovat se v tomto chaosu je takřka nemožné, lidé pracující v tomto prostředí jsou stresovaní a po celém dni v tomto prostředí i velice vyčerpaní. Otevřené okno do přírody je jediné odreagování a záchrana před nervovým zhroucením.


KATEGORIE: KRÁTKÝ FILM | Imagine of future | Po určité době práce v nepřehledném prostředí dochází k případům zvýšené agresivity pracovníků. Jsou nervózní, zvyšují hlas na lidi v okolí svého pracovního stolu a v nejhorším případě, pracují-li sami v uzavřené místnosti bez možnosti relaxace, zvedá se jejich stupeň výbušnosti na maximum a může dojít k jeho následnému nervovému zhroucení.

V afektu se lidé přestávají ovládat a roztrhají vše, co jim přijde pod ruce. Otevřeným oknem mohou vyhodit některé předměty a ohrozit tak i své okolí. Nikdy bychom neměli dovolit, abychom do takovéhoto stavu upadli.


KATEGORIE: KRÁTKÝ FILM | Imagine of future | SCÉNA PÁTÁ Někdy jsme v bezvýchodných situacích, kdy je lepší se úplně zastavit. Provedeme-li ale něco, co se nedá vzít zpátky, nemůžeme již nic dělat. Jsme zodpovědní za své činy a musíme čekat sankce za naše prohřešky. V těchto situacích lidé takzvaně „prosí Boha o pomoc“ ve strachu z vlastních chyb a ze ztráty dobře placeného zaměstnání. Každý vyčkává na pohyb dveří, kdy přijde ortel od našich nadřízených. Čas se stává neúprosný, každá minuta se stává neskutečně dlouhou, když v tom vstoupí nějaká osoba, která má pro nás náhlé řešení a my jen překvapeně čekáme, co se bude dít. Je to náš poslední den v zaměstnání či dostaneme další šanci? Moderní člověk, který potřebuje rychlé a přehledné zpracování velkého množství informací, je plně uspokojen takovou prací v případě, že v ní snáze dosahuje svých cílů. Ty pak mají být z časového hlediska dostupnější. Nikdo se nerad něčím zdržuje a tzv. papírování je již snad fenomén úředníků minulého století. Velkou pomůckou v takovéto práci se právě v tomto 21. století stal osobní počítač. Uživatelské rozhraní operačních systémů a možnosti kancelářského programového vybavení je v dnešní době na velmi vysoké úrovni. Práce s ním je opravdu jednoduchá a efektivní.

Nedokončené scény SCÉNA PRVNÍ Příroda a člověk v ní. Rád bych hned u první scény poukázal na člověka a přírodu, na jeho vliv na ni a na nutnost zamyslet se nad svou činností. Následující obrázky obsahují plakáty, které by měly upozornit na celou tématiku filmu. SCÉNA DRUHÁ Osoby hledající v knihovně. Způsob vyhledávání informací z knih a novin je velice zdlouhavý a v dnešní době je již na ústupu. Knihy vždy nemusí obsahovat přesnou a aktualizovanou informaci, kterou hledáme. Některá menší městečka nemají knihovny, takže chtějí-li např. obyvatelé menších vesnic získávat nové informace a dále je zpracovávat, musejí dojíždět do vzdálených míst.


KATEGORIE: KRÁTKÝ FILM | Imagine of future | SCÉNA ČTVRTÁ Natáčení v přírodě. Vidíme-li ve městech recyklační popelnici, ať už na papír, plasty či sklo, vždy nás napadne myšlenka „proč recyklovat“. Každý si myslí, že námi recyklovaný odpad je odvezen na jednu stejnou skládku a dopadne stejně jako odpad nerecyklovaný. To ale není pravda! Odpad je rozvezen do speciálních recyklačních továren, kde její zaměstnanci roztřídí odpad podle kvality a míry poškození, poté je znovu použit na výrobu nových výrobků. SCÉNA ŠESTÁ Rozdíl mezi studenty, kteří získávají informace z knih a studenty používající jako zdroj informací internet, je veliký. Studenti pracující s internetem mohou pracovat v pohodlí svých domovů v jakémkoliv čase a dni. Ti, kteří čerpají z knih, se musí řídit otevírací dobou knihoven, novinových stánků a jiných míst, kde se dají zapůjčit, či zakoupit knihy. Vyhledávání pomocí internetu je velice rychlé a snadné, to samé se bohužel nedá říct o pátrání informací v knihách. SCÉNA SEDMÁ Budeme-li používat moderní technologie současnosti, snížíme tak spotřebu papíru o polovinu. Kupování novin a časopisů je zbytečný trend dnešní doby, který se dá snadno nahradit online časopisy a novinami. Tímto způsobem ušetříme nejen přírodu, ale i naše peněženky.

5 Dodatečné informace Následující text je převzat z tiskové zprávy společnosti SEAT, která ji vydala 1. 12. 2008. Uvádím jí zde proto, že mě velice inspirovala a přesvědčila o smysluplnosti mé filmařské práce, týkající se ekologické osvěty společnosti. ÚSPORA TŘÍ MILIONŮ LISTŮ PAPÍRU A 600 STROMŮ SEAT získal ocenění za svůj elektronický fakturační systém Elektronický fakturační systém společnosti SEAT získal cenu pro nejlepší projekt používání elektronického podpisu v soukromém sektoru, kterou udělila Katalánská certifikační agentura (CATCert). Porota ocenila významný přínos tohoto systému pro španělského výrobce automobilů v oblasti účetnictví, kvality a ochrany životního prostředí. Elektronické zasílání faktur usnadňuje komunikaci mezi zákazníky a firmou SEAT, neboť umožňuje tvorbu, správu a výměnu faktur a zaručuje náležité přijetí dokumentu. Další výhodou je snížení nákladů na kurýrní služby, papír a tisk, což má za následek také menší negativní dopady na životní prostředí. Od zavedení tohoto systému v červnu 2006 se nemuselo vytisknout 800 000 faktur, čímž se ušetřily tři miliony listů papíru. To znamená, že bylo před pokácením zachráněno 600 stromů a došlo ke snížení emisí CO2 ve výši 10 milionů tun. Zákazníci a dodavatelé firmy SEAT elektronický fakturační systém velmi přivítali, což dokazuje již tisícovka obchodních partnerů, která tento nástroj k plné spokojenosti používá. SEAT tak získal tříletý náskok před začátkem platnosti nové směrnice, která stanovuje povinné elektronické fakturování mezi státní správou a firmami od srpna 2009.



6 Závěr 6.1 Myšlenky ekologie Ročně vyprodukuje jeden obyvatel české republiky 15 až 45 kg odpadu z papíru. Papír lze recyklovat zhruba pětkrát až sedmkrát. Papír patří do modrých kontejnerů, kam nepatří nic jiného, ale ani znečištěný papír. Množství papíru v celkovém množství komunálního odpadu je 8 až 25 %. Zhruba polovina z toho jsou noviny a časopisy, papírové obaly tvoří necelou třetinu papírových odpadů. Když budeme papír dobře recyklovat, nebude třeba vysazovat tolik lesních monokultur. V lesní monokultuře trvá 40 až 70 let než doroste průměr kmene stromu na ideálních 20 cm.

Následující graf znázorňuje množství papíru v celkovém množství komunálního odpadu. Modrou barvou je znázorněn papír.

Papírové odpady jsou na grafu č. 2. Modrou barvou je znázorněno procento novin a časopisů v celkovém množství papírového odpadu.



6.2 Technologie současnosti a vize budoucnosti Je spousty oborů, kterými bychom se v rámci tohoto tématu mohli hlouběji zabývat. Je i spousty technologií, které se musí lidé naučit používat, a které by měli být vylepšovány. Prvním je samozřejmě osobní počítač sloužící na zpracování informací. Internet je moderní médium poskytující s velkou rychlostí hodnotné informace, avšak i množství nesmyslů. Je proto třeba umět třídit a správně používat zdroje informací, stejně jako naše přírodní zdroje surovin. Kromě elektronické pošty, expertních databázových systémů a reprodukce obrazu i zvuku, nám tyto technologie nabízejí i pokročilou formu učení – tzv. e-learning. Už nemusíme psát papírové testy, luštit křížovky a osmisměrky v novinách. Postupem času se do školních lavic /dostanou energeticky úsporné notebooky, takzvané mininotebooky ( jako např. EEE PC), které studenti budou využívat místo běžných zápiskových sešitů. Samotná tématika recyklace odpadů a našich surovin je kapitolou pro další studii a následnou výuku a výchovu celé naší současné i budoucí populace.

Zdroje informací kniha: KAM S NIMI + DVD Jarmila Šťastná ISBN: 80–85005–72–7 Vydáno: 2007 web: http://www.seat.cz/tiskove_zpravy/zprava.asp?id=266


KATEGORIE: FOTOGRAFIE | Hungry horse |

Hungry horse Tým

Hungry horse

Škola

Gymnázium Trutnov

Mentor Řešitelé

Hana Šustková

1 Úvod Otázka podvýživy a nedostatečných zdrojů potravy a vody se začíná stávat otázkou číslo jedna pro svět, který je rozvinutější, pro svět, který začíná brát vše do svých rukou. Není to pouze nárůstem obyvatel, ale také pozůstatkem evropského nárokování na celý svět a kolonialismu, jenž vyústil v občanské války nevyspělých a čerstvě osvobozených zemí. Tento problém tak zasahuje nejen do otázek zemědělství, agrokultury, hosopodářství, ale také do politiky a nadmíru citlivé otázky lidských práv a národní identity. Ti, kteří znají hlad, ho možná ani jako hlad nepojmenují. Vždyť je to každodenní součást jejich života – jednoduše součást jejich reality. Pro nás, kdo si hlad upřímně do detailu představit nedokážeme, představuje hrozivého strašáka z noční můry. Kde je tedy ten obzor, na němž se my s plnými žaludky a ti na pokraji bídy setkáváme? Tento projekt si klade za cíl odtabuizovat představu smrtelného hladu jako něčeho nepřirozeného, a proto i neskutečně vzdáleného. Představuje hlad jako to, na co se kolem sebe denně díváme, nebo možná prožíváme, a tím nabývá skutečných hodnot. Stává se součástí našeho světa a my jej konečně můžeme uchopit a možná i chtít blížeji poznat. Nemůže přeci pomoci ten, kdo myšlení skutečně hladovějícího člověka přes veškerou snahu nerozumí.

2 Projekt vzkazuje Hladová Evropa. Hladový West. Co nám to říká? Ty můžeš mít hlad (není to jen fráze). Každému je hladovění dovoleno. Někdo je nucen hladovět. Někteří z nás: zaměnili svůj hlad za hlad někoho jiného. Evropa někdy trpí nedostatkem Hladu. Jaká je to jen reklama, jak jsme hladoví, a také zkažení a také k tomu donucení mít hlad po věcech a že jsme ho chtěli mít, nebo ne? (Kde jste, když vaši přátelé trpí hladem?) Proč i u nás jsou lidé bez elektřiny? Nejsem z rozvinutého Západu. I lidé z chudé země Afriky mohou mít připojení k Internetu, zatímco pes kousek od tebe smrtelně hladoví. Snadno; snadno nevíme, co hlad vlastně znamená, protože nevíme, co si pod tímto slovem předně představit. (Přála bych si, abys v tom nebyl konzervativní), ale někdy Kéž by se modlil. Jen modlil.



Užité technologie a jejich záměr Použila jsem fotoaparát Nikon D40 s objektivem Nikkor 18-45 mm, manuální režim, a dále software Xn View a Gimp. Chtěla jsem zkusit schválně zkazit některé formálně dobré fotografie, které by pomocí softwaru ukázaly nedostatek, hlad a nedostatek hladu v nich ukrytý. Chtěla jsem slyšet koně naříkat, jak byl opravdu zkostnatělý. Vždyť jeho pán si nechal nakrájet kus salámu z jeho zbytků těla. Ale stejně špatné jakosti jako moje poslední fotografie, že? Vše, co jsem použila – nic nemůžeme vidět v přírodních barvách, v objektivních barvách, a tak jsem hledala úpravy barev co nejbližší softwaru. Je přece stejné, je-li barevnost blízká vám, či počítači. Ani jedno z toho není realita.

Hovoří v obrazech

Jsem hladový

Byl hladový

Máš hlad

Hladoví



Jen si mysleli, že mají hlad

Jen si mysleli, že mají hlad

Kéž bych bývala měla hlad

Kéž bych byla kdy hladová



S radostí vám oznamuji, že letošní Vánoce budeme mít co jíst

Přeji ti, abys nezapomněl Otázka národní identity, otázka lidských práv, otázka kultury a zemědělství. Otázka humánní politiky – Otázka věčného či chybějícího hladu. Maminko! I wish you prayed You heared the speech Be sure They are too rich if they´re poor Blue strawberry Red beach If you knew, what have they only made They are too poor if they are rich


„Představte si svět, kde technologie pomáhají řešit nejpalčivější problémy dnešního světa.“

Sborník soutěžních prací

Recommend Documents