Velkommen til studier ved Institutt for teknisk kybernetikk!

Transkript

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

2 Hvor er vi? NTNU: Hovedansvar for den høyere teknologiutdanningen i Norge helt tilbake til 1910 Tilsammen studenter (snart 38k) 7 fakulteter, 48 institutter IME: Hovedansvar for IKT utdanningen ved NTNU 6 institutter: Datateknikk Telematikk Elektronikk Matematiske fag Elkraft Kybernetikk Kunnskap for en bedre verden 2

3 Hvor er vi? Institutt for teknisk kybernetikk Trondheim sentrum Studentersamfundet Institutt for teknisk kybernetikk RBK Lerkendal NTNU Gløshaugen Kunnskap for en bedre verden 3

4 Hva er kybernetikk? Ordet kybernetikk har sin opprinnelse i det greske ordet kybernetes, som betyr "styrmann/rormann", dvs. "den som styrer" 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 pådragsorganer + en dash regtek og systemteori Tilbakekobling er et grunnleggende kybernetisk prinsipp: Ønsket oppførsel Regulator Pådrag Dynamisk system (Båt, robot, vindturbin, dyr) Faktisk oppførsel Kunnskap for en bedre verden 4

5 Kraftproduksjon og kjemiske prosessanlegg

6 Avanserte medisinske instrumenter

7 Fartøy til sjøs...

8 Moderne biler

9 Droner

10 Arnold...

11 Made possible by cybernetics Kunnskap for en bedre verden 11

12 Kybernetikere: "Teknologiens styrmenn" Kybernetikk vil alltid være fremtidens fagfelt... Kunnskap for en bedre verden 13

13 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 15

14 Kybernetikk i Norge Jens Glad Balchen Kunnskap for en bedre verden 16

15 Institutt for teknisk kybernetikk (ITK) Norges eneste i sitt slag, hovedansvar for kybutdanning for MSc og PhD i Norge Fast vitenskapelig ansatte: 17 Teknisk-administrativt ansatte: 15 (datalab, elektroverksted, mekanisk verksted, adm) Vitenskapelige i deltidsstilling: 11 Forskere og postdoktorer: 5 Doktorgradskandidater: 70 Årlig opptak til 5-årig studieprogram: 135 Årlig opptak til 2-årige studieprogram: Årlig uteksaminering av doktorgradskandidater: 5-15 Samarbeid med mange andre NTNU-institutt, inkludert petroleumsteknologi, marin teknologi, kjemisk prosessteknologi og biomedisinsk sirkulasjon og bildediagnostikk Langvarig og tett kontakt med industri og næringsliv, mye nyskaping og innovasjon Kunnskap for en bedre verden 17

16 Fast vitenskapelig ansatte Professor Bjarne A. Foss (system- og optimaliseringsteori) Professor Thor I. Fossen (navigasjon og fartøystyring) Professor Jan Tommy Gravdahl (reguleringsteknikk) Professor Morten Hovd (prosessregulering) Professor Lars Imsland (reguleringsteknikk) Professor Tor Arne Johansen (ulineær identifikasjon og regulering) Professor Marta Molinas (regulering av kraftelektronikk) Professor Tor E. Onshus (instrumenteringsteknikk) Professor Kristin Ytterstad Pettersen (bevegelsestyring) Professor Anton Shiriaev (reguleringsteknikk) Professor Ole Morten Aamo (reguleringsteknikk) Førsteamanuensis Edmund Brekke (sensorfusjon) Førsteamanuensis Jo Arve Alfredsen (fiskeri- og havbrukskybernetikk) Førsteamanuensis Sverre Hendseth (programvareutvikling) Førsteamanuensis Amund Skavhaug (sanntids datateknikk) Førsteamanuensis Øyvind Stavdahl (medisinsk kybernetikk) Amanuensis Trond Andresen (reguleringsteknikk) Kunnskap for en bedre verden 18

17 Vitenskapelig ansatte 20% Professor II Mogens Blanke (feiltolerante reguleringssystemer) Professor II Oddvar Hallingstad (navigasjon og fartøystyring) Professor II Harald Martens (metamodellering og dataanalyse) Professor II Geir Mathisen (tilpassede datasystemer) Professor II Svein I. Sagatun (reguleringsteknikk) Førsteamanuensis II Morten Alver (fiskeri- og havbrukskybernetikk) Førsteamanuensis II Martin Føre (fiskeri- og havbrukskybernetikk) Førsteamanuensis II Glenn-Ole Kaasa (ulineær og adaptiv regulering) Førsteamanuensis II Nadia Sokolova (integrerte navigasjonssystemer) Førsteamanuensis II Rune Storvold (sensorer og måleteknikk) Førsteamanuensis II Kjetil Ånonsen (navigasjon og autonome systemer) Kunnskap for en bedre verden 19

18 Teknisk-administrativt ansatte Kontorsjef Tove Johnsen (administrasjon) Førstekonsulent Eva Amdahl (administrasjon) Konsulent Unni Johansen (administrasjon) Konsulent Janne Karin Hagen (administrasjon) Konsulent Bente Lindquist (administrasjon) Verksmester Terje Haugen (mekanisk verksted) Mekaniker Glenn Angell (mekanisk verksted) Overingeniør Stefano Bertelli (elektronikkverksted) Overingeniør Knut Reklev (elektronikkverksted) Avdelingsingeniør Lars Semb (elektronikkverksted) Avdelingsingeniør John Olav Horrigmo (elektronikkverksted) Avdelingsingeniør Rune Mellingseter (elektronikkverksted) Avdelingsingeniør Jan Leistad (datalab) Kunnskap for en bedre verden 20

19 I tillegg har vi... PhD-stipendiater Forskere Postdoktorer Lærlinger Vitenskapelige assistenter (vitass) Studentassistenter (studass) Professorer ved samarbeidende NTNU-institutt: Professor Bjørn Angelsen (medisinsk kybernetikk) Professor Lasse Løvstakken (medisinsk kybernetikk) Professor Hans Torp (medisinsk kybernetikk) Professor Asgeir J. Sørensen (marin kybernetikk) Professor Roger Skjetne (marin kybernetikk) Professor Ingrid Schjølberg (marin kybernetikk) Professor Olav Egeland (produksjonsautomatisering) Professor Sigurd Skogestad (prosesskybernetikk) Kunnskap for en bedre verden 21

20 Unikt kyb økosystem ved NTNU Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk 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 produksjons og kvalitetsteknikk Institutt for petroleumsteknologi Unik modell med både sentralisert og desentralisert kybkompetanse Kunnskap for en bedre verden

21 Hvor er vi? Samfunnet: 1. nivålogikk: (bransjer) Maritim bransje Olje og gass nivålogikk: (bransjeteknologier) Marin teknologi Petroleumsteknikk nivålogikk: (muliggjørende teknologier) Kybernetikk Datateknikk Elektronikk Telekommunikasjon...

22 Navneskifte på studiet Hva forbinder man med ordet "robot"? Dette begrepet brukes ikke lenger bare om industriroboter i en produksjonshall, men brukes i dag om alt fra autonome gressklippere og pakkesler til ubemannede biler, båter og fly Studieprogrammet har derfor skiftet navn fra "Teknisk kybernetikk" til "Kybernetikk og robotikk", som gir et mer tidsriktig bilde av robotenes økende betydning overalt i samfunnet Kunnskap for en bedre verden 24

23 Theory Simulation Experiments Operations Bridging the gap from theory to practice RV Gunnerus AUR Lab Unmanned Vehicles Lab Simulator Environment Hydrodynamics Control and instrumentation ACE Marine Cybernetics Laboratory Mechanics Full scale and prototype applications Run time infrastructure Machinery systems Databases, analysis Centre for Autonomous Marine Operations and Systems Experimental techniques & prototyping Cavitation Tunnel Ocean Basin Visualisation Structural Laboratory Towing Tank Hydrodynamics and Structural mechanics Guidance, Navigation and Control Kunnskap for en bedre verden Slide lånt fra SFF AMOS

24 Tre studieprogram 5-årig Kybernetikk og robotikk (135 plasser) 2-årig Kybernetikk og robotikk (20 plasser) 2-årig Industriell kybernetikk (10 plasser) Kunnskap for en bedre verden 26

25 Gi tilbakemelding 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 Industriell kybernetikk: Ytre sløyfe Studentevaluering Indre sløyfe (Typisk referansegruppe) Kunnskap for en bedre verden 27

26 Gi tilbakemelding til instituttet! Hver klasse har en tillitsvalgt (KTV) I tillegg har hvert institutt to tillitsvalgte (ITV) Disse er studentenes talspersoner overfor instituttet Hvert semester (dvs. 2 ganger i året) møtes instituttledelsen og alle 5 KTV + 2 ITV for å ta opp saker som er viktige for kybstudentene Kunnskap for en bedre verden 28

27 Tor Onshus 2-ÅRIGE STUDIEPROGRAM Kunnskap for en bedre verden

28 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 tre 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. Kunnskap for en bedre verden 30

29 Studiets oppbygning Kybernetikk og robotikk: Tilpassede datasystemer 2v 2h 1v 1h Eksperter i Team Studieretn. emne (valgbart) Fordypningsemne Instrumenterings systemer Ind. datasystem konstruksjon Masteroppgave Komplementært emne (valgbart) Sanntidsprogram Lineær systemteori Studieplan på nett ITK sidene Tekn. emne (valgbart) Modellering og simulering Algoritmer og datastrukt. Kybernetikk og robotikk: Energi og prosesstyring og Roboter og fartøystyring 2v 2h 1v 1h Fordypningsprosjekt Fordypningsprosjekt Eksperter i Team Fordypningsemne Studieretn. emne (valgbart) Masteroppgave Komplementært emne (valgbart) Optimalisering Tekn. emne (valgbart) Modellering og simulering Studieretn. Ulineære Lineær systemteori Algoritmer og emne (valgbart) Kunnskap for en systemer bedre verden datastrukt. 31

30 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 De valgbare emnene er både innenfor kybernetikk og fagområdet fra BScgraden Fordypningen ligger i flaten mellom kybernetikk og fagfeltet fra BSc-graden, og dyrkes spesielt gjennom fordypningsemnet, fordypningsprosjektet og MScoppgaven Veiledning skjer 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

31 Studiets oppbygning Studieplan på nett Industriell kybernetikk: 2v 2h Prosjekt Komplementært emne (valgbart) 1v Eksperter i Team Tilpassede datasystemer 1h Studieretn. emne (valgbart) Master oppgave Fordypningsemne Modellering og simulering Lineær systemteori Studieretn. emne (valgbart) Automatisering Systemteori Algoritmer og datastrukt. TFE4101 TTK4220 TMA4145 TPK4120 Krets og digitalteknikk Dynamikk i sosiale systemer Lineære metoder Industriell sikkerhet og pålitelighet Kunnskap for en bedre verden 33

32 Velges før 15. september Studieretning (gjelder Kybernetikk og robotikk) Tilpassede datasystemer Energi og prosesstyring Roboter og fartøystyring Ett studieretningsemne Gjelder alle Velg tidligst mulig så du ikke mister starten av emnet Kunnskap for en bedre verden

33 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) UNIK på Kjeller Høst 2., Få godkjent 6 uker praksis Valg av masteroppgave Kunnskap for en bedre verden 35

34 EiT: Fritak for 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

35 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 3h Fordypningsprosjekt Fordypningsemne Masteroppgave Tekn. emne (valgbart) 2v Modellering og simulering Studieretn. emne (valgbart) 2h Komplementært 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

36 Tommy Gravdahl STUDIEVEILEDNING Kunnskap for en bedre verden

37 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 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

38 Utenlandsopphold Studenter som opptas i 2-årig studieprogram fra ingeniørhøgskole, 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 40

39 Hvem kan du spørre om råd og hjelp? Alle ansatte og tidligere studenter Spesielt: Tommy Gravdahl, studieveileder ITK Ellen Beate Hove, studieveileder IME Unni Johansen, instituttkontoret ITK Tor Onshus, studieprogramleder ITK Kunnskap for en bedre verden 41

40 Instituttleder FORSKNINGSAKTIVITETER OG LABORATORIER Kunnskap for en bedre verden

41

42 The 3 major businesses in Norway Maritime Oil and gas Fisheries and Aquaculture These clusters contribute with more than 70% of Norway's export revenue: Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 44

43 Verdiskaping Kunnskap for en bedre verden

44 AMOS Key Figures Cost: NOK 537 million AMOS Funding: NOK 240 million, NTNU NOK 175 million, NRC NOK 122 million, SINTEF Fisheries and Aquaculture, MARINTEK, SINTEF ICT, DNV and Statoil Associated projects per April 2014: ~NOK 63 million, NTNU, NRC MAROFF, NRC FRINATEK and industry partners Total: NOK 600 million Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 46

45 Centre for Autonomous Marine Operations and Systems (AMOS) NTNU Statoil DNV GL SINTEF Engineering Science and Technology Department of Marine Technology MARINTEK RCN AMOS Department of Engineering Cybernetics SINTEF Fisheries and Aquaculture SINTEF ICT Information Technology, Mathematics and Electrical Engineering Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 47

46 Forskning: Autonome systemer Kunnskap for en bedre verden 48

47 Project 3: Autonomous Unmanned Vehicle Systems Project manager Prof. Tor Arne Johansen Department of Eng. Cybernetics AMOS How to develop and use collective intelligence among robots in air, sea surface and underwater for ocean mapping and monitoring? Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 49

48 Project 4: Autonomous Underwater Robotics for Mapping, Monitoring and Intervention Project manager Prof. Kristin Y. Pettersen Department of Eng. Cybernetics AMOS How to make underwater robots with endurance and propulsion capabilities as marine species? Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 50

49 Project 5: Autonomous Aerial Systems for Marine Monitoring and Data Collection Project manager Prof. Thor I. Fossen Department of Eng. Cybernetics AMOS How to ramp up monitoring coverage 10 times with a cost of 1/10? Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 51

50 Project 6: Energy management and propulsion for greener operations of ships and offshore structures Project manager Prof. Tor Arne Johansen Department of Eng. Cybernetics AMOS How to develop hybrid power plants reducing energy consumption and emissions to a fraction of todays solutions? Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 52

51 Hydrodynamic Laboratories Towing tank Ocean Basin Marine Cybernetics Laboratory Research vessel Gunnerus Other specialized experimental facilities (e.g. for sloshing tests) Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 53

52 Laboratorier Kunnskap for en bedre verden 54

53 NTNU UAV-Lab Procurement and operation license from Norwegian CAA (Civil Aviation Authority / Luftfartstilsynet) since 2014 Penguin B fixed wing (VLOS/EVLOS/BLOS) 3D Robotics hexa copters (VLOS) Microdrone quadro copter (VLOS) X8 fixed wing (VLOS) Centre for Autonomous Marine Operations and Systems 55

54 Agdenes Airfield Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 56

55 Lars Semb, ingeniør Profesjonell UAV-operatør Drift, vedlikehold, oppbygging av UAV og koordinering av feltturer. Programmering, vedlikehold og feilsøking av utstyr og elektronikk. Bakgrunn i modellflyging (konkurransenivå). Centre for Autonomous Marine Operations and Systems 57

56 European Training Network funded by H2020 for Project start PhD scholarships funded 10 Partners 5 Academic, 5 Industrial/Research 4 Associated Partners 4 MEUR budget AMOS Associated Project at Department of Engineering Cybernetics, IME, NTNU

57 Fra NTNUs deltakelse på 3 ukers feltforsøk utenfor Azorene i juli 2015 med UAVer, piloter og studenter 59

58 Algoritmer for gjenkjenning og følging av objekter på havet med infrarødt kamera Prosessering av video i sann tid 60

59 Overvåking av isflak og isfjell på Svalbard fra UAV 61

60 Fly drone med dine tanker? EEG headset Computer Drone Professor Marta Molinas Eyeblink: twice Take off/land Eyeblink: once Fly forward/fly backward 62

61 63

62 Slangerobotikk Norwegian University of Science and Technology 64

63 Slangerobotikk Samarbeid med SINTEF IKT siden 2003 Master, PhD, postdoktorer

64 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 Norwegian University of Science and Technology 66

65 Dronebåter (AUTOSEA) Kompetanseprosjekt i Forskningrådets MAROFF program ( ) Samarbeid mellom NTNU, DNV GL, KONGSBERG og Maritime Robotics: Our vision is for the Norwegian maritime industry and researchers in collaboration with international partners to attain world leading competence and knowledge in the design and verification of methods and systems for sensor fusion and collision avoidance for autonomous surface vehicles (ASVs). Results can also be used to enhance decision support systems for humans on manned vessels. The project will also provide a solid foundation for independent third party verification of autonomous marine technology.

66 Petroleumskybernetikk Olje og gass er Norges største eksportindustri Boring, Produksjon, Transport, Raffinering Aktører Produksjonsselskaper: Statoil, Shell, BP, Petrobras, osv. Kontraktørselskaper: Transocean, Seadrill, osv. Utstyrsleverandører og ingeniørtjenester: Aker Solutions, Kongsberg Oil & Gas, Schlumberger, NOV, GE, FMC, osv. I tillegg et stort antall konsulentselskaper Vi samarbeider med mange av disse, bla. om prosjekt- og masteroppgaver til dere Kunnskap for en bedre verden 68

67 Nasjonal strategi: Utvinne mer olje og gass fra eksisterende felt Krever ny teknologi, hvor petroleumskybernetikk står sentralt Norsk olje og gassbransje er på verdenstoppen i teknologiutvikling og innovasjon: 1. Apple 2. Google 3. Nike 4. Amazon.com 5. Charles Schwab 6. 3M 7. Statoil Fortunes liste over verdens mest innovative selskaper i 2011 Kunnskap for en bedre verden 69

68 Betydelig kostnadsfokus baner veien for kybernetiske løsninger Et paradigmeskifte er faktisk helt nødvendig Eksempel: Automatiserte fabrikker på havbunnen gir økt lønnsomhet i små felt og forlenger levetiden til felt i produksjon Kunnskap for en bedre verden 70

69 Smart grids fremtidens elektriske energisystem Kunnskap for en bedre verden

70 Challenge: Balancing generation and load Solar generation and load must be balanced in real time Energy storage is critical Requires new solutions, where control engineering will be essential Investments in the utility sector expected to be ~ 200 mrd NOK in the period Kunnskap for en bedre verden 72

71 Medisinsk kybernetikk Innvevde & tilpassede datasystemer for hånd og armproteser Avansert skritteller/ aktivitetsmonitor for eldre Modellering, instrumentering og regulering av blodsukker Bevegelsesbasert diagnose av CP hos spedbarn Kunnskap for ei betre verd 73

72 Artificial Pancreas Trondheim Tverrfaglig forskningsgruppe opprettet i 2013 Diabetes et av verdens største helseproblemer Langsiktig målsetting: "Utvikle en robust glukoseregulering for pasienter med diabetes mellitus type 1 og 2 (og for intensivpasienter)" Tema: Kontinuerlig blodsukkermåling Ny, norsk sensorteknologi Kontinuerlig insulintilførsel Modellering og simulering Dyreforsøk Kliniske forsøk ->? CC BY: Blausen 0699 PancreasAnatomy2 sen_0699_pancreasanatomy2.png Kunnskap for ei betre verd 74

73 New hope for tiny hearts Advances in imaging methods to discover heart defects in children and newborns References: Siri A. Nyrnes, L. Lovstakken et al, Echocardiography. 2007;24: , Echocardiography 2010;27: Kunnskap for en bedre verden

74 Kunnskap for en bedre verden

75 Ultralyd-teknologi innen Medisin, Maritim, Olje/Gass 3D fetal imaging SONAR monitoring scenario in the Arctic field The Mexican gulf disaster started with a well integrity failure Kunnskap for en bedre verden 3D downhole logging finding faults / leakages / cracks and more

76 Fiskeri- og havbrukskybernetikk Kybernetikk anvendt i en av våre fremste vekstnæringer Fish models Jo Arve Alfredsen Institutt for teknisk kybernetikk jo.arve.alfredsen@itk.ntnu.no

77 Fiskeri og havbrukskybernetikk Norge råder over store og rike havområder Vi er en av verdens ledende fiskeri og havbruksnasjoner Lær å bruke kybernetikk som metodegrunnlag i en industri med fremtiden foran seg Tilegn deg avansert kunnskap innen kybernetikk i kombinasjon med emner i marin biologi og ressurser For deg som også synes biologi er interessant Du får f.eks. lære: Modellering av fysiologi og atferd hos fisk og plankton Lage styresystemer for produksjon av fisk og plankton Utvikle avanserte instrumenter for å måle fysiske og biologiske parametre i havet Lage små ultralydsendere for sanntids observasjon av fisks atferd

78 Er det mulig å drive oppdrett på kannibaler?

79 Innvevde datasystemer Konstruksjon og analyse av datamaskinsystemer som er en innvevd del i annet utstyr (Embedded systems). Tilpassing og konstruksjon av maskinvare, lavnivå programvare og operativsystemer for disse systemene. Disse systemene befinner seg "overalt" i samfunnet, kunnskaper og ferdigheter kan derfor brukes mot et bredt spekter av anvendelser. Kunnskap for en bedre verden 81

80 Systemteknikk og sikkerhet Konstruksjon og analyse av sikkerhets- og styresystemer for industriell bruk regulering styring forrigling sikkerhetsfunksjoner Implementeringen tilpasses kravene for det aktuelle bruksområdet ytelse struktur myndighetskrav osv. Skarv Kunnskap for en bedre verden 82

81 Innvevd datasystem Visund Kunnskap for en bedre verden 83

82 Konstruksjon Styresystemer Sikkerhetssystemer Forrigling Systemstruktur Prosjektering Konfigurering Installasjon Dokumentasjon Drift og vedlikehold Regelverk/standarder Anvendelser Olje & gass Næringsmiddel Jernbane Roboter Maskiner osv. Tjeldbergodden Kunnskap for en bedre verden

83 Analyse av løsninger Deepwater Horizon 20. april 2010 Konstruksjon Ytelse/kapasitet Sikkerhet Eksplosjonssikring Driftsregularitet Miljøkonsekvenser Driftsoppfølging Kunnskap for en bedre verden

84 Årsverksutvikling i stillingsgrupper

85 Publikasjonstall ITK Year Publication points , , , , ,7

86 Teknisk kybernetikk Verktøykasse: Utvidet verktøykasse: Algoritmer, designmetoder og programvare Dynamisk systemteori Matematisk modellering og simulering Metoder og algoritmer for tilbakekoblet regulering Stabilitets og robusthetsanalyse Tilstands og parameterestimering og overvåking Sanntidsprogrammering Adaptive systemer Optimalisering Numerisk matematikk Signalbehandling Sikkerhet og pålitelighet Fjernstyrte operasjoner Feildeteksjon, diagnose og overordnet styring Maskin og programvaresystemer Industriell informasjons og kommunikasjonsteknologi Innebygde systemer Elektronikk Sanntids operativsystemer Programvareutvikling Menneske maskin interaksjon Sensorer Instrumentering Aktuatorer Mekatronikk Autonomy Robotic vision Big data cybernetics Kunnskap for en bedre verden 88

87 «Bottom up» utvikling Kybernetikken i utvikling

88 Interaction Layer Human Decision Making «Cybernetics + cognitive psychology» Human in the loop Human Machine Interface Visualization Autonomous systems (NTNU International chair) Machine Decision Making Machine Controller Communication Layer Decision Support Layer Autonomy loop Data Base/Memory Closed loop control «Traditional» cybernetics Big data cybernetics (Kongsberg Gruppen) Picture Compilation Robotic vision (NTNU Onsager fellowship) Sensor Fusion Communication Layer Sensor fusion (DNV GL ) Effectors Sensors The Environment Kongsberg Maritime AS

89 Keeping humans in the loop Teknologi skal være et verktøy for mennesker og ikke omvendt Norwegian University of Science and Technology 91

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

91 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 (marin, 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 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 93

92 Hva når jeg er ferdig med studiet? "Bidrar til mer miljøvennlig matproduksjon" Med den avanserte og ultrapresise robotteknologien som utvikles i Asterix-prosjektet kan bruken av ugressmidler reduseres med opptil 90 prosent, tror Nærings-PhD-kandidat Trygve Utstumo. (Oppstartsbedriften Adigo) "Godt drillet på design og fremtiden" Det skjer utrolig mye spennende innenfor automatisering og boring etter olje for tiden, og det er gøy å få være med på å utvikle innovative løsninger, sier Marianne Holmstrøm og Ylva Vintervold. (National Oilwell Varco, NOV) "Forvalter aksjer med doktorgrad" Som porteføljeforvalter i Norges Bank arbeider Anders Sunde Wroldsen med å få mest mulig ut av oljefondet og litt forenklet kan man si at han sammen med seks andre har ansvaret for tre fjerdedeler av aksjeporteføljen, omtrent 2500 milliarder kroner. (NBIM) Kunnskap for en bedre verden 94

93 Gründervirksomhet og nyskaping Mange norske industribedrifter har hatt sitt utspring fra virksomhet ved ITK: Norcontrol Albatross Norsk Data Tomra Vingmed Prediktor... I nyere tid: Marine Cybernetics Aptomar Maritime Robotics nlink... Kunnskap for en bedre verden 95

94 Arbeidslivets koordinatsystem Akademia Instituttleder Forsker Mennesker Teknologi Avdelingsleder Ingeniør Industri Kunnskap for en bedre verden 96

95 Noen råd... Vær nysgjerrige og tør å prøve og feile Ikke vær redd for å stille spørsmål! 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... "Genialitet er 1 prosent inspirasjon og 99 prosent hardt arbeid." Hvem sa det? Thomas Edison: En av verdens største oppfinnere, med over 1000 patenter Imorgen fredag kl (samme rom som nå) arrangeres det kurs i studieteknikk anbefales! Kunnskap for en bedre verden 97

96 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 98

97 "Instituttet for de moderne ting" Velkommen til kybernetikkens vidunderlige verden! Kunnskap for en bedre verden 99