Kunnskap for en bedre verden

Transkript

1 Kunnskap for en bedre verden

2 Velkommen til studier ved Institutt for teknisk kybernetikk EL6, Elektrobygget, Program: 1: Om instituttet og studiene 2: Lunsj i Kjelhuset Kunnskap for en bedre verden

3 Hvor er vi? NTNU: Hovedansvar for den høyere teknologiutdanningen i Norge helt tilbake til 1910 Norges største universitet fra 1. jaunar 2016, med ca studenter IE-fakultetet: Hovedansvar for IKT-utdanningen ved NTNU 8 institutter, inkludert: Datateknologi og informatikk Informasjonssikkerhet og kommunikasjonsteknologi Elkraftteknikk Elektroniske systemer Matematiske fag Teknisk kybernetikk Kunnskap for en bedre verden 3

4 Hvor er vi? Institutt for teknisk kybernetikk Trondheim sentrum Studentersamfundet Institutt for teknisk kybernetikk RBK Lerkendal NTNU Gløshaugen Kunnskap for en bedre verden 4

5 Søkertall 2-årig Kybernetikk og robotikk Primærsøkere Ramme: 35 Primærsøkere

6 Søkertall 2-årig Industriell kybernetikk Primærsøkere Ramme: 25 Primærsøkere

7 Hva er kybernetikk? Ordet kybernetikk har sin opprinnelse i det greske ordet kybernetes, som betyr "styrmann/rormann", dvs. "den som styrer" Er en tverrfaglig disiplin som ble etablert rundt 2. verdenskrig (Norbert Wiener: Cybernetics, or Control and Communication in the Animal and the Machine, 1948) Kort sagt handler kybernetikk om hvordan kompliserte dynamiske systemer kan modelleres, styres og overvåkes ved å kombinere matematikk, naturvitenskap, målemetoder, datateknologi og pådrag + en dash reguleringsteknikk og systemteori Tilbakekobling er et grunnleggende kybernetisk prinsipp: Ønsket oppførsel Regulator Pådrag Dynamisk system (Fly, robot, skip, samfunn) Faktisk oppførsel Kunnskap for en bedre verden 7

8 Kraftproduksjon og kjemiske prosessanlegg

9 Avanserte medisinske instrumenter

10 Fartøy til sjøs

11 Moderne biler

12 Droner

13 Arnold...

14 Made possible by cybernetics Kunnskap for en bedre verden 14

15 Kybernetikere: "Teknologiens styrmenn" Kybernetikk vil alltid være fremtidens fagfelt... Kunnskap for en bedre verden 15

16 Kybernetikk i Norge Etablert ved NTH i 1954 (Jens Glad Balchen) Endret navn fra Reguleringsteknikk til Teknisk kybernetikk i 1972 Kunnskap for en bedre verden 16

17 Kybernetikk i Norge Jens Glad Balchen Kunnskap for en bedre verden 17

18 Institutt for teknisk kybernetikk (ITK) Fast vitenskapelig ansatte: 30 Teknisk-administrativt ansatte: lærlinger II-stillinger: 15 Forskere og postdoktorer: Ca. 15 PhD-stipendiater: Ca. 80 Masterprogram: Et 5-årig (opptak: 125) + to 2-årige (opptak: ) # masterstudenter totalt: Over 800 # masterstudenter uteksaminert pr. år: 90 (2016) -> 220 (prediktert 2021) Bachelorprogram: # bachelorstudenter totalt: Ca. 72 # bachelorstudenter uteksaminert pr. år: Ca. 36 Fordypning i automatiseringsteknikk for elektroingeniør (opptak: 36) Kunnskap for en bedre verden 18

19 Unikt kyb-økosystem ved NTNU Institutt for elkrafteknikk Institutt for marin teknikk Institutt for teknisk kybernetikk Institutt for kjemisk prosessteknologi Samarbeid mellom kybforskere ved ITK og «bransjeinstituttene» Gir tverrfaglig forskning og utdanning i verdensklasse Resulterer i nyskaping og spin-offs Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk Institutt for produksjons- og kvalitetsteknikk Institutt for petroleumsteknologi Unik modell med både sentralisert og desentralisert kybkompetanse Kunnskap for en bedre verden

20 Tre studieprogram 5-årig Kybernetikk og robotikk (125 plasser) 2-årig Kybernetikk og robotikk (35 plasser) 2-årig Industriell kybernetikk (25 plasser) Kunnskap for en bedre verden 20

21 Hjem for to studentorganisasjoner Kunnskap for en bedre verden 22

22 Hjem for to studentorganisasjoner Results International Aerial Robotics Competition 2019, in Atlanta, GA. Best Technical Demonstration Best System Design 1st overall in the American Venue Kunnskap for en bedre verden 23

23 Andre studentorganisasjoner ved NTNU NTNU Cyborg - robotikk og bioteknologi DNV GL Fuel Fighter - drivstoffgjerrige biler Revolve NTNU - raske biler Ascend NTNU - autonome luftfartøy Vortex NTNU - undervannsrobotikk BRAIN NTNU - kunstig intelligens Propulse NTNU - romteknologi Orbit NTNU - satellitter Kunnskap for en bedre verden 24

24 Gi feedback i emner Fra Kvalitetssikring, planlagte og systematiske aktiviteter som gjøres for å oppnå at et produkt eller en tjeneste vil oppfylle kravene til kvalitet På samme måte som næringslivet tilbyr produkter til sine kunder, tilbyr NTNU emner til sine studenter. I så måte ønsker NTNU å tilby best mulig kvalitet på sine emner: Instituttledelse Ytre sløyfe Indre sløyfe Studentevaluering (Typisk referansegruppe) Kunnskap for en bedre verden 25

25 Tillitsvalgte Hver klasse har en tillitsvalgt (KTV): KTV I tillegg har hvert institutt to tillitsvalgte (ITV): 2 ITV Disse er studentenes talspersoner overfor instituttet Hvert semester (dvs. 2 ganger i året) møtes instituttledelsen og alle KTV + ITV for å ta opp saker som er viktige for dere studenter Kunnskap for en bedre verden 26

26 Studieprogramleder Lars Imsland 2-ÅRIGE STUDIEPROGRAM Kunnskap for en bedre verden

27 2-årig Kybernetikk og robotikk For dem som har fullført en BSc-grad i kybernetikk, automatisering eller lignende, og som ønsker å spesialisere seg videre Det første året består av avanserte emner innenfor kybernetikk og robotikk, mens det andre året i hovedsak består av prosjektarbeid og masteroppgave Du kan velge blant fire studieretninger: Tilpassede datasystemer gir inngående kunnskap om maskinvare, programvare og systemer for implementering av styring og regulering. Energi og prosesstyring gir inngående kunnskap om kybernetiske metoder og deres anvendelse innenfor industri som er viktig for Norge. Roboter og fartøystyring gir inngående kunnskap om systemer og funksjoner som realiserer intelligente styresystemer for roboter og fartøy. Biomedisinsk kybernetikk gir inngående kunnskap om modellering, instrumentering, analyse og regulering for applikasjoner relatert til menneskekroppen. Kunnskap for en bedre verden 28

28 Studiets oppbygning Studiets oppbygning Studieplan på nett Kybernetikk og robotikk: Tilpassede datasystemer 2v Masteroppgave 2h Fordypningsprosjekt Fordypningsemne Komplementær emne (valgbart) Tekn. emne (valgbart) 1v Eksperter i Team Instrumenterings systemer Sanntidsprogram Modellering og simulering 1h Studieretn. Emne (valgbart) Ind. datasystem konstruksjon Lineær systemteori Algoritmer og datastrukt. Kunnskap for en bedre verden 29

29 Studiets oppbygning Studiets oppbygning Studieplan på nett Kybernetikk og robotikk: Energi og prosesstyring og Roboter og fartøystyring 2v Masteroppgave 2h Fordypningsprosjekt Fordypningsemne Komplementær emne (valgbart) Tekn. emne (valgbart) 1v Eksperter i Team Studieretn. Emne (valgbart) Optimalisering og regulering Modellering og simulering 1h Studieretn. Emne (valgbart) Ulineære systemer Lineær systemteori Algoritmer og datastrukt. Kunnskap for en bedre verden 30

30 Studiets oppbygning Studiets oppbygning Studieplan på nett Kybernetikk og robotikk: Biomedisinsk kybernetikk 2v Masteroppgave 2h Fordypnings-prosjekt Fordypningsemne Tekn. emne (valgbart) 1v Eksperter i Team Tekn. emne (valgbart) 1h Komplementæremne: Medisin for realfag- og teknologistudenter Ulineære systemer Optimalisering og regulering Lineær systemteori Tekn. emne (valgbart) Modellering og simulering Algoritmer og datastrukt. Kunnskap for en bedre verden 31

31 2-årig Industriell kybernetikk For dem som ikke har bakgrunn i kybernetikk eller automatisering, men andre ingeniørfag, inkludert petroleumsteknikk, kjemiteknikk, mekanikk, maskinteknikk, produksjonsteknikk, medisinsk teknikk, bioteknologi, marin teknikk, osv. Gir en kybernetisk påbygning med teoretiske og praktiske kunnskaper innen modellering, styring og overvåking av dynamiske systemer, med spesialisering inn mot et bruksområde som avhenger av din BSc-utdanning Fordypningen ligger i flaten mellom kybernetikk og fagfeltet fra BSc-graden, og dyrkes spesielt gjennom fordypningsemnet, fordypningsprosjektet og MScoppgaven Veiledning skjer ofte i samarbeid med andre NTNU-institutt, f.eks petroleumsteknikk, kjemiteknikk, bildediagnostikk, biologi, marin teknikk, produksjonsteknikk og elkraft, slik at kybernetikken kobles med den faglige bakgrunnen fra BSc-utdanningen Kunnskap for en bedre verden 32

32 Studiets oppbygning Studiets oppbygning Studieplan på nett Industriell kybernetikk: 2v 2h Prosjekt Komplementær emne (valgbart) 1v Eksperter i Team Instrumentering og måleteknikk 1h Studieretn. Emne (valgbart) Master oppgave Fordypningsemne Modellering og simulering Lineær systemteori Optimalisering og regulering Automatisering Systemteori Krets og digitalteknikk TDT4120 TMA4145 TPK4120 Algoritmer og datastrukturer Lineære metoder Industriell sikkerhet og pålitelighet Kunnskap for en bedre verden 33

33 Velges før 15. september Hovedprofil (gjelder Kybernetikk og robotikk) Tilpassede datasystemer Energi og prosesstyring Roboter og fartøystyring Biomedisinsk kybernetikk Ett studieretningsemne Gjelder alle, bortsett fra «biomedisinsk kybernetikk» Velg tidligst mulig så du ikke mister starten av emnet Kunnskap for en bedre verden

34 Senere Velge EiT landsby før 1. november Velg emne for Vår 1. før jul Vår 1., valg av fordypning for høsten emne (7.5 sp) prosjekt (7.5 sp) Høst 2., Få godkjent 6 uker praksis Valg av masteroppgave Kunnskap for en bedre verden 35

35 EiT: Bytte ut Eksperter i Team? Kan få fritak og velge annet emne hvis du har bestått eksamen i emne med tilsvarende innhold Se også Rammeplan for ing. utdanning Sjekk innholdet i EiT og sammenlign med det du har hatt Dokumenter at ditt/dine fag dekker innholdet i EiT Send søknad via studieveileder Kunnskap for en bedre verden 36

36 2 årig Master på 3 år Du blir på det 2-årige programmet, men har mulighet til å: Spre belastningen over 3 år Fylle på med andre fag 3v Masteroppgave 3h Fordypningsprosjekt Fordypningsemne Tekn. emne (valgbart) 2v Modellering og simulering Studieretn. emne (valgbart) 2h Komplementær emne (valgbart) Ulineære systemer eller Ind. Datasyst. konstr Tekn. emne (valgbart) 1v Eksperter i Team Optimalisering og regulering eller Sanntidsprogram mering 1h Studieretn. emne (valgbart) Lineær systemteori Algoritmer og datastrukturer Kunnskap for en bedre verden

37 Tommy Gravdahl STUDIEVEILEDNING Kunnskap for en bedre verden

38 Studieveiledning Generelle (gode) råd: Start med stor innsats fra første dag, prioritér å ikke komme bakpå Alt dere lærer i alle fag skal brukes senere Dere kan snakke med meg om: Fagvalg Bytte/godkjenning av tidligere fag Studierelaterte problemer av hvilket som helst slag Planlegging/godkjenning av utenlandsopphold Alt mulig annet... Kontakt: studieveileder@itk.ntnu.no, Rom D329, Elektroblokk D Kunnskap for en bedre verden 39

39 Bytting/godkjenning av tidligere fag Ta kontakt! Spesielt Industriell kybernetikk: det kan være at du har hatt flere av fagene i din bachelor da bytter vi med noe mer relevant Angående K-emne: hvis du har hatt ikke-tekniske emner i en tidligere utdannelse, så kan dette kanskje innpasses Kunnskap for en bedre verden 40

40 Utenlandsopphold Studenter som opptas i 2-årig masterstudieprogram, kan søke om studieopphold i utlandet i 3. semester i masterstudiet. Disse studenter vil ikke få mastergraden i teknologi/sivilingeniør fra NTNU dersom studieoppholdet utenlands utgjør mer enn ett semester. Kunnskap for en bedre verden 41

41 Utenlandsopphold Mange av kybstudentene tar et år i utlandet. Mest vanlig i 4. årskurs, men også mulig i 3. eller 5. årskurs Halvt eller helt år Mange muligheter, i fjor hadde vi studenter i Europa Danmark (SDU) UK (Glasgow, Østerrike (Wien) Sveits (ETH-Zürich, Lausanne) Spania (Barcelona) Tsjekkia (Praha) Frankrike (Grenoble) Sverige(KTH) Polen (Warszawa) Nederland (Eindhoven, Delft, Twente) Tyskland (Berlin, Aachen, München) Portugal (Lisboa) Italia (Milano, Bologna, Torino, Amerika USA (Santa Barbara, San Diego, Berkeley, Hawaii) Brasil (Florianópolis) Asia Singapore (National U. of Singapore) Kina (Shanghai, Tsing hua) Japan (Tokyo, Osaka) Sør Korea (KAIST, Seoul) Oceania Australia(Sydney, Townsville, Brisbane) New Zealand (Auckland) Mange andre muligheter finnes Begynn å planlegge tidlig! Kunnskap for en bedre verden 42

42 Praksis Det kreves 6 ukers praksis for å kunne begynne på masteroppgaven (detaljer finnes i studieforskriften) Førstegangstjeneste (50%) Fagbrev (100%) Kunnskap for en bedre verden 43

43 Matlab Matematikkverktøy som brukes i mange av våre emner. Informasjon og installasjonsveiledning: /wiki/norsk/matlab+for+studenter Online kurs: Fundamentals Programming Techniques Kunnskap for en bedre verden 44

44 Hvem kan du spørre om råd og hjelp? Alle ansatte og tidligere studenter Spesielt: Tommy Gravdahl, studieveileder ITK Ellen Beate Hove, studieveileder IE Lill Hege Pedersen, instituttkontoret ITK Lars Imsland, studieprogramleder ITK Damiano Varagnolo, programansvarlig Kybernetikk og robotikk (MITK) Morten Pedersen, programansvarlig Industriell kybernetikk (MIIK) Kunnskap for en bedre verden 45

45 Instituttleder FORSKNINGSAKTIVITETER OG LABORATORIER Kunnskap for en bedre verden

46 Kunnskap for en bedre verden

47 Norge Vårt største fysiske fortrinn og ressurs er havrommet: Mat Energi Mineraler Marine ressurser Transport Kunnskap for en bedre verden 48

48 NTNU AMOS Key Figures Cost: NOK 537 million AMOS Funding: NOK 240 million, NTNU NOK 175 million, NRC NOK 122 million, SINTEF Ocean, SINTEF Digital, DNV GL and Equinor Associated projects: ~NOK 400 million, NRC MAROFF, NRC FRINATEK, H2020 and industry partners Total: NOK 600 million => 800 MNOK => 1 BNOK Kunnskap for en bedre verden

49 Hydrodynamic Laboratories Towing tank Ocean Basin Marine Cybernetics Laboratory Research vessel Gunnerus Other specialized experimental facilities (e.g. for sloshing tests) Kunnskap for en bedre verden

50 Fleet of the NTNU Applied Underwater Robotic Laboratory (AUR-Lab) Remus 100 AUV Light AUV (LAUV) Hugin AUV ROV Minerva Kunnskap for en bedre verden

51 NTNU UAV-Lab Procurement and operation license from Norwegian CAA (Civil Aviation Authority / Luftfartstilsynet) since Penguin B fixed-wing (VLOS/EVLOS/BLOS) - 3D Robotics hexa-copters (VLOS) - Microdrone quadro-copter (VLOS) - X8 fixed-wing (VLOS) Kunnskap for en bedre verden

52 Kunnskap for en bedre verden

53 NTNU Airfield at Agdenes Located 94 km North-West of Trondheim We also use the airports at Eggemoen and Ørland Kunnskap for en bedre verden 54

54 Kunnskap for en bedre verden

55 Autonomous vehicles in network: Integrated observation system Kunnskap for en bedre verden

56 Slangerobotikk Kunnskap for en bedre verden 57

57 Slangerobotikk Samarbeid med SINTEF IKT siden 2003 Master, PhD, postdoktorer Kunnskap for en bedre verden 58

58 2015: Spinoff in partnership with Equinor and Kongsberg Maritime (Eelume) 2019: 3rd generation swimming robot being field tested at 360 m depth Kunnskap for en bedre verden

59 Fremtidens autonome undervannsfarkoster Kunnskap for en bedre verden 60

60 Kunnskap for en bedre verden

61 Automatic Managed Pressure Drilling Automatic down-hole pressure control Toolbox Automatic kick-detection and handling MPD from floating rig Automatic hole-cleaning optimization Kunnskap for en bedre verden 62

62 Kunnskap for en bedre verden 63

63 Kunnskap for en bedre verden

64 Department of Electronic Systems Department of Engineering Cybernetics Department of Marine Technology Concept On-demand ferry - push the button for the ferry to come Traveling time: 1 minute low latency Passengers: 12 persons Electrical propulsion, Automatic charging of batteries Navigation: High-precision GNSS (cm accuracy) plus backup system Anti-collision system with lidar as primary sensor Kunnskap for en bedre verden

65 First technical sea Kunnskap trials for en of bedre prototype verden on Saturday November

66 Case: Trondheim canal Autonomous Ferry Construction cost: 5 MNOK Operating cost: 0.5 MNOK/year Possible income: Tickets, commercial ads Pedestrian Bridge Construction cost: 60 MNOK Operating cost: 3 MNOK/year Kunnskap for en bedre verden 67

67 Trondheim pilot Pilotprosjekt Ravnkloa, Trondheim Kunnskap for en bedre verden 68

68 A new city entrance for cruise tourists Kunnskap for en bedre verden

69 NTNU Digital Transformation Remote monitoring & control Onshore sensors Flexible Scalable Environmentally-friendly Cost-effective Autonomous urban ferry Onboard sensors All-electric with batteries Passenger-user interaction Port infrastructure Passenger handling Automatic docking Automatic charging Autoferry: Autonomous all-electric passenger ferries for urban water transport Kunnskap for en bedre verden 70

70 Ballstad, Lofoten Husøysundet, Tønsberg Sandefjord Drammen Kunnskap for en bedre verden

71 Urbane, autonome passasjerferger Gir en ny, rimelig, fleksibel og miljøvennlig transportløsning Utvikler et nytt marked som ikke eksisterer i dag Eksempel på en digitalisert transportløsning som vil gi nye arbeidsplasser Kunnskap for en bedre verden 72

72 Environment model Fish models Cage, temperature, feed, light Behavioural model Local temperature, swimming speed Feed intake Assimilation Energetic model Reserve Energy budget Structural growth Maintenance Lakseoppdrett Kunnskap for en bedre verden

73 Modellering, instrumentering og regulering av blodsukker ved diabetes Kunnskap for en bedre verden 74

74 NTNU Cyborg Kunnskap for en bedre verden 75

75 Industrial Robotics Laboratory Kunnskap for en bedre verden 76

76 Landbruksrobotikk Industrial PhD-project: Automated detection and control of weeds Candidate: Trygve Utstumo, Adigo AS The Asterix project developes an autonomous robot for automatic weed control in row-crops. The system will apply only a fraction of the herbicide used in conventional application Kunnskap for en bedre verden 77

77 UBIQ Aerospace AS De-icing system for UAVs TECHNOLOGY: Autonomous ice-detection and mitigation APPLICATION AREAS: Fixed-wing Unmanned Aerial Vehicles MARKET: 10% of all UAV operations worldwide UNIQUENESS Electrothermal heating in combination with intelligent processing of sensor inputs making the system: Fully autonomous Easy retrofit Robust and reliable ORIGIN: Department of Engineering Cybernetics and NTNU AMOS, Centre of Excellence in Autonomous Marine Operations and Systems STATUS Simulations and lab test successful Industry verification and testing in progress Patent pending Actively seeking industry partners and potential licensees Company founded November 29, Kunnskap for en bedre verden 78

78 SOME FINAL WORDS... Kunnskap for en bedre verden

79 Hva når jeg er ferdig med studiet? Med en mastergrad (MSc) i kybernetikk er du veldig ettertraktet på arbeidsmarkedet og de fleste får jobbtilbud i god tid før de er ferdige med studiet Jobbmuligheter finnes i store og små teknologibedrifter i mange ulike bransjer (maritim, havbruk, olje og gass, prosessindustri, IT, medisin, osv.) Utdanningen kvalifiserer for jobber innenfor produktutvikling og forskning, og gir god bakgrunn for etablering av egen bedrift (stadig mer vanlig :) Konsulentbransjen og rådgivende ingeniørvirksomhet er andre populære arbeidsfelter Kybernetikere jobber til og med i bank og som aksjeanalytikere! Du kan også fordype deg enda mer i kybernetikkens vidunderlige verden ved å ta en doktorgrad (PhD) den høyeste utdanningen som er mulig Kunnskap for en bedre verden 80

80 Gründervirksomhet og nyskaping Many Norwegian companies (and divisions within companies) have originated from activities at ITK: Norcontrol Albatross Norsk Data Tomra Vingmed Prediktor... In recent time: Marine Cybernetics Aptomar Maritime Robotics nlink Kelda Drilling Controls Solution Seeker Idletechs Eelume HeaveLock Ubiq Aerospace Scout... Kunnskap for en bedre verden 81

81 Noen råd tilslutt... Aldri vær redd for å stille spørsmål! Dere må tørre å prøve og feile Jobb jevnt og trutt, målrettet og systematisk: Les pensum, gå på forelesninger, gjør øvinger og laboppgaver, lær å samarbeide med andre Skippertak kan fungere på eksamen, men kunnskapen sitter ikke så lenge... Teknologiens styrmenn må kunne teknologiens språk "Genialitet er 1 prosent inspirasjon og 99 prosent hardt arbeid."...hvem sa det? Thomas Edison: En av verdens største oppfinnere, med over 1000 patenter Kunnskap for en bedre verden 82

82 Kybernetikere om kybstudiet Asgeir Sørensen (NTNU, senterleder SFF AMOS): "En av de største verdiene med kybstudiet, utover det å lære om reguleringsteknikk, er den analytiske systemteorien som er anvendelig på en rekke områder. Denne systematiske tilnærmingen har gitt meg mange fortrinn i å analysere og handle i ulike situasjoner." John-Morten Godhavn (Statoil): "Det er et morsomt og interessant studium som gir deg en veldig etterspurt fagbakgrunn og muligheter for jobb i veldig mange bedrifter." Eivind Grimsby Haarr (Cisco, tidl. programleder i Schrødingers Katt): "Du lærer systemutvikling som drar med seg grensesnitt mot prosessindustri, kjemi, osv.... Jeg er blitt en allrounder som har fått en allmennutdanning i teknologi. I den jobben jeg har nå, gir dette meg en fin bakgrunn fordi jeg er borti så mye forskjellig." Lars Andre Solberg (Aptomar): "Kybernetikk er et tankesett, en måte å tenke på, som gjør at når du kan kybernetikk så gir det deg helt spesielle muligheter til å lære andre ting.... Gjennom kybernetikken utvikler du en måte å tenke på som gjør deg i stand til å dele opp tilværelsen i bolker, og se hvordan de ulike delene påvirker hverandre. Dermed blir du i stand til å forstå tenkesettet innen andre disipliner som for eksempel psykologi og økonomi." Katrine Mygland (Kongsberg Protech Systems): "Studiet var både tøft og krevende, men også utrolig morsomt." Kunnskap for en bedre verden 83

83 «Instituttet for de moderne ting» Velkommen til kybernetikkens vidunderlige verden! Kunnskap for en bedre verden 84