Velkommen til studier ved Institutt for teknisk kybernetikk!

Transkript

1 Velkommen til studier ved Institutt for teknisk kybernetikk! Scandic Lerkendal, Trondheim, Program: : Kybernetikkens vidunderlige verden : Buffet Kunnskap for en bedre verden

2 Hvor er vi? Humlesnurr 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 12

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 14

14 Kybernetikk i Norge Jens Glad Balchen Kunnskap for en bedre verden 15

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 16

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 17

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 18

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 19

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 20

20 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 21

21 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 22

22 5-årig Kybernetikk og robotikk 5 vår Masteroppgave 5 høst Fordypningsprosjekt Fordypningsemne Komplementært emne (valgbart) 4 vår Studieretningsemne Studieretningsemne Studieretningsemne Eksperter i team 4 høst Studieretningsemne Studieretningsemne Studieretningsemne Komplementært emne (valgbart) 3 vår Modellering og simulering Optimalisering og regulering 3 høst Lineær systemteori Fra annet studieprogram (valgbart) Sanntidsprogrammering Teknologiledelse Fra annet studieprogram (valgbart) Algoritmer og datastrukturer 2 vår Reguleringsteknikk Statistikk og prosjektarbeidfluidmekanikk Objektorientert programmering 2 høst Industriell elektroteknikk 1 vår Tilpassede datasystemer Mange av kybfagene (emnene) har laboppgaver Fokus er på både teori og praksis Matte 4 Fysikk Digitalteknikk og datamaskiner Matte 2 Matte 3 Examen philosophicum 1 høst Kybernetikk intro Matte 1 IT intro Kretsteknikk Ingeniørstigen Kunnskap for en bedre verden 23

23 5-årig Kybernetikk og robotikk 5 Matematikk vår brukes for å beskrive sammenhenger Masteroppgave og lover innenfor fysikk, kjemi, biologi, osv. Det er kort sagt teknologiens og naturvitenskapens språk Ved å jobbe med matematikk utvikler du dine ferdigheter i å tenke logisk og løse 4 oppgaver vår Studieretningsemne på en systematisk Studieretningsemne måte, som du vil kunne Studieretningsemne bruke på alle områder Eksperter i livet i team ditt Gjennom programmering lærer du å bruke og lage algoritmer («oppskrifter») som implementerer dine ideer, alt fra robotstyring til apper for smarttelefoner Disse algoritmene kjører på datamaskiner med elektroniske kretser Oppsummert: Matte og programmering er spesielt viktig for kybernetikere! 5 høst Fordypningsprosjekt Fordypningsemne Komplementært emne (valgbart) 4 høst Studieretningsemne Studieretningsemne Studieretningsemne Komplementært emne (valgbart) 3 vår Modellering og simulering Optimalisering og regulering 3 høst Lineær systemteori Fra annet studieprogram (valgbart) Sanntidsprogrammering Teknologiledelse Fra annet studieprogram (valgbart) Algoritmer og datastrukturer 2 vår Reguleringsteknikk Statistikk Fluidmekanikk Objektorientert programmering 2 høst Industriell elektroteknikk 1 vår Tilpassede datasystemer Matte 4 Fysikk Digitalteknikk og datamaskiner Matte 2 Matte 3 Examen philosophicum 1 høst Kybernetikk intro Matte 1 IT intro Kretsteknikk Basispakken: Matte, fysikk, data, krets, prog Kunnskap for en bedre verden 24

24 5-årig Kybernetikk og robotikk 5 vår Masteroppgave 5 høst Fordypningsprosjekt Fordypningsemne Komplementært emne (valgbart) 4 vår Studieretningsemne Studieretningsemne Studieretningsemne Eksperter i team 4 høst Studieretningsemne Studieretningsemne Studieretningsemne Komplementært emne (valgbart) 3 vår Modellering og simulering Optimalisering og regulering 3 høst Lineær systemteori Fra annet studieprogram (valgbart) Sanntidsprogrammering Teknologiledelse Fra annet studieprogram (valgbart) Algoritmer og datastrukturer 2 vår Reguleringsteknikk Statistikk Fluidmekanikk Objektorientert programmering 2 høst Industriell elektroteknikk 1 vår Tilpassede datasystemer Matte 4 Fysikk Digitalteknikk og datamaskiner Matte 2 Matte 3 Examen philosophicum 1 høst Kybernetikk intro Matte 1 IT intro Kretsteknikk Studieretning Kunnskap for en bedre verden 25

25 Studieprogram: Studieretninger: Tilpassede datasystemer Hovedprofiler: Innvevde datasystemer Sanntidssystemer Systemteknikk og sikkerhet Kybernetikk og robotikk Energi og prosesstyring Roboter og fartøystyring Petroleumskybernetikk Smarte elektriske nett og fornybar energi Navigasjon og fartøystyring Robotsystemer Autonome systemer Medisinsk billeddannelse Medisinske og biologiske systemer Kunnskap for en bedre verden Biomedisinsk bevegelse og rehabilitering Fiskeri og havbrukskybernetikk

26 5-årig Kybernetikk og robotikk 5 vår Masteroppgave 5 høst Fordypningsprosjekt Fordypningsemne Komplementært emne (valgbart) 4 vår Studieretningsemne Studieretningsemne Studieretningsemne Eksperter i team Ofte samme tema på prosjektet og masteroppgaven 4 høst Studieretningsemne Studieretningsemne Studieretningsemne Komplementært emne (valgbart) Jobbe med egne ideer Bidra til forskningsprosjekter Samarbeide med næringslivet 3 vår Modellering og simulering Optimalisering og regulering 3 høst Lineær systemteori Fra annet studieprogram (valgbart) Sanntidsprogrammering Teknologiledelse Tilgang til instituttets elektronikklab og mekaniske verksted Fra annet studieprogram (valgbart) Algoritmer og datastrukturer 2 vår Reguleringsteknikk Statistikk Fluidmekanikk Objektorientert programmering 2 høst Industriell elektroteknikk 1 vår Tilpassede datasystemer Matte 4 Fysikk Digitalteknikk og datamaskiner Matte 2 Matte 3 Examen philosophicum 1 høst Kybernetikk intro Matte 1 IT intro Kretsteknikk Fordypningsprosjekt og masteroppgave Kunnskap for en bedre verden 27

27 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

28 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 Ytre sløyfe Indre sløyfe Studentevaluering (Typisk referansegruppe) Kunnskap for en bedre verden 29

29 Klasseturer og tillitsvalgte 1. klasse: Støtte til klassetur for at dere skal bli kjent med hverandre og bygge et godt sosialt miljø og klassefølelse (høst) 2. klasse: Støtte til faglig ekskursjon til Sunndalsøra, både faglig og sosialt 3. klasse: Støtte til klassetur til utlandet i en uke, besøke relevante bedrifter (før påska). Mange blir en ekstra uke som turister 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 30

30 Jan Tommy Gravdahl STUDIEVEILEDNING VED KYBERNETIKK OG ROBOTIKK Kunnskap for en bedre verden

31 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 32

32 Utenlandsopphold Mange av kybstudentene tar et år i utlandet Mest vanlig i 4. klasse, men også mulig i 3. eller 5. klasse Halvt eller helt år Man får en utdanning som er litt forskjellig fra de som blir alle 5 årene ved NTNU i Trondheim Mange muligheter, nylig hadde vi studenter i følgende land: USA (Santa Barbara, San Diego, Berkeley) Nederland (Eindhoven, Delft, Twente) Sør Korea (KAIST) Sveits (ETH-Zürich) Singapore (National U. of Singapore) New Zealand (Auckland) Japan (Tokyo) Tyskland (Berlin, Aachen) Portugal (Lisboa) Mange andre muligheter finnes Begynn å planlegge tidlig! Kunnskap for en bedre verden 33

33 Reinold Ellingsen NETTVERKET ELEKTRONIKK OG KYBERNETIKK EN MØTEPLASS FOR STUDENTER, NÆRINGSLIV OG INSTITUTTER Kunnskap for en bedre verden

34 Hva er Nettverket? Samarbeidsforum mellom - Studentene på Kybernetikk og robotikk / ELSYS - Næringslivet - NTNU-instituttene ITK og IET Tiltak startet i medlemsbedrifter Målsetting om å skape kontakt mellom partene, bidra til motivasjon, bidra til rekruttering Finansieries gjennom medlemskontingent Kunnskap for en bedre verden 35

35 Medlemsbedrifter august 2015 Kunnskap for en bedre verden 36

36 Nettverket jobber med å... Arrangere bedriftspresentasjoner (3 møter pr år, 2 bedrifter pr møte) Arrangere møte med tema innovasjon Gi økonomisk bidrag til studentforeningen Omega Organisere studentrekruttering ved videregående skoler Bidra med prosjekt- og masteroppgaver Kunnskap for en bedre verden 37

37 Årshjul Nettverket Nettverksmøter Aktiviteter Arrangementer Des: Studentambassadører besøker vgs Nov: Styremøte 3 Bedriftsmøter med studenter klasse Okt: Jan: Studentambassadører besøker vgs Feb: Studentambassadører besøker vgs Bedriftsmøter med studenter klasse Bedriftsekskursjoner 2. klasse Mar: Bedriftsmøter med studenter klasse Formidling av sommerjobber ved bedriftene Innspill til Prosj og MSc oppgaver Spørreundersøkelse blant studentene ad format på bedriftsmøtene Q4 Q3 Q1 Q2 Sep: Styremøte 2 Aug: Nettverket møter 1. klasse studenter Spørreundersøkelse i 1. klasse ad effekt av studentambassadører Jul: Apr: Styremøte 1 Mai/Jun: Årsmøte m/pres av instituttvirksomhet Kunnskap for en bedre verden 38

38 Faglærerne AKTIVITETER VED INSTITUTT FOR TEKNISK KYBERNETIKK Kunnskap for en bedre verden

39 Studieprogram: Studieretninger: Tilpassede datasystemer Hovedprofiler: Innvevde datasystemer Sanntidssystemer Systemteknikk og sikkerhet Kybernetikk og robotikk Energi og prosesstyring Roboter og fartøystyring Petroleumskybernetikk Smarte elektriske nett og fornybar energi Navigasjon og fartøystyring Robotsystemer Autonome systemer Medisinsk billeddannelse Medisinske og biologiske systemer Kunnskap for en bedre verden Biomedisinsk bevegelse og rehabilitering Fiskeri og havbrukskybernetikk

40 Kybernetikk tilbyr en spennende og særdeles etterspurt «data»-utdanning MEN: Kunnskap for en bedre verden 41

41 Studieretning: Tilpassede datasystemer Hovedprofiler: Innvevde datasystemer (Amund Skavhaug): Konstruksjon og analyse av datamaskinsystemer som er bygd inn i annet utstyr (Embedded systems). Sanntidssystemer (Sverre Hendseth): Utvikling av tilpassede datasystemer med vekt på systemering, design og implementering av programvaren slik at man overholder tidsfrister, og at man kan gi garantier for dette. Systemteknikk og sikkerhet (Tor Onshus): Konstruksjon og analyse av sikkerhets og styresystemer for industriell bruk Goliat Kunnskap for en bedre verden 42

42 Hovedprofil: Innvevde datasystemer Amund Skavhaug 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 43

43 Byggern Kunnskap for en bedre verden 44

44 Hovedprofil: Sanntidssystemer Sverre Hendseth Hva er det? Programvareutvikling på Kyb. Hovedfokus på embedded/industrielle datasystemer. Dere har gode grenseflater til matematikken og applikasjonene. Dere har gode grenseflater til maskinvare og system. Kunnskap for en bedre verden 45

45 Hvorfor Sanntidssystemer Hvis du er tiltrukket av eller mestrer programmering/programvareutvikling. Hvis du tror du kanskje vil søke jobb innen programmering/programvareutvikling. Og: Du kommer sikkert til å ende opp med å programmere, eller ha med programvareutvikling å gjøre uansett. Kunnskap for en bedre verden 46

46 Hva kan du bli? Alle karrieretyper åpne. Alle typer bedrifter. Alle størrelser bedrifter. Kunnskap for en bedre verden 47

47 Hovedprofil: Systemteknikk og sikkerhet Tor Onshus Konstruksjon og analyse av sikkerhets og styresystemer for industriell bruk regulering styring forrigling sikkerhetsfunksjoner Implementeringen tilpasses kravene i den aktuelle anvendelsen ytelse struktur myndighetskrav osv Skarv Kunnskap for en bedre verden 48

48 Konstruksjon Styresystemer Sikkerhetssystemer Forrigling Systemstruktur Prosjektering Konfigurering Installasjon Dokumentasjon Drift og Vedlikehold Regelverk/Standarder Anvendelser Olje&Gass Næringsmiddel Jernbane Roboter Maskiner etc Tjeldbergodden Kunnskap for en bedre verden

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

50 Tilpasset datasystem Visund Kunnskap for en bedre verden 51

51 Studieretning: Energi og prosesstyring Hovedprofiler: Petroleumskybernetikk (Bjarne Foss): Omfatter metoder for modellering, overvåking og styring av prosesser i olje og gassindustrien, og i landbasert industri, slik som treforedling, kjemisk industri, næringsmiddelindustri osv. Styring av smarte nett og fornybar energi (Marta Molinas): Hovedprofilen gir anledning for spesialisering mot anvendelser innen fremtidens elektriske energisystem såkalte smart grids. Kunnskap for en bedre verden 52

52 Hovedprofil: 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, bl.a. om prosjekt- og hovedoppgaver til dere Kunnskap for en bedre verden 53

53 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 54

54 Smart grids fremtidens elektriske energisystem Kunnskap for en bedre verden

55 Dette men med har vært økende gjort størrelse før på området øker kompleksiteten Eksempelvis marinefartøyer hvor av-ising og bysse nedprioriteres fremfor våpensystem Kunnskap for en bedre verden 56

56 Hovedprofil: Styring av smarte nett og fornybar energi SmartGrid in Norway Generation, transport, storage, consumption Actors Generation, transport & consumption Manufacturers, equipment suppliers Engineering services Consultancy, certification Statnett, Statkraft, NTE, BKK, Skagerak energi, Trønder energi, Hydro, Ulstein Power & Control Siemens, ABB, Nexans, Eltek, Voith Hydro, Renewable Energy Corporation, ELBIL Grenland Powel, Telenor, esmart Systems, NCE Smart Energy DNV, Sintef, Enfo Consulting AS Kunnskap for en bedre verden 57

57 Renewable Energy Microgrid in Bhutan: Students field work Kunnskap for en bedre verden

58 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 59

59 Studieretning: Roboter og fartøystyring Hovedprofiler: Navigasjon og fartøystyring (Thor I. Fossen): Modellering og styring av fly, ubemannede farkoster, skip, flytende plattformer og undervannsfartøyer. Robotsystemer (Anton Shiriaev): Modellering og styring av robotmanipulatorer, assisterende mekanismer for kirurgi og generell medisin, roboter for havbruk og industri. Autonome systemer (Tor Arne Johansen): Utvikling av intelligente styresystemer for selvstyrte (autonome) roboter og ubemannede fartøyer. Sansing av omgivelser ved å tolke data fra kamera og andre sensorer, feil-tolerante systemer m.m. Kunnskap for en bedre verden 60

60 Navigasjon og fartøystyring Hovedprofil Professor Thor I. Fossen

61 Navigasjon og fartøystyring Matematisk modellering og simulering av fartøybevegelse i 6 frihetsgrader Metoder for styring av fly, ubemannede farkoster, skip, flytende plattformer og undervannsfartøyer Hydrodynamiske og aerodynamiske modeller for treningssimulatorer og beslutningsstøttesystemer Autopiloter og posisjoneringssystemer Navigasjonssystemer Fagene TTK 4150 Ulineære systemer og TTK 4190 Fartøystyring er obligatoriske i 7. semester for de som velger denne hovedprofilen. For de som tar 4. klasse i utlandet kan man søke om å ta TTK4190 Fartøystyring i stedet for de to fordypningsemnene i 9. semester. 62

62 Navigasjon og fartøystyring Fossen, T. I. (2011). Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control. Wiley. Beard, R. W. and T. W. McLain (2012). Small Unmanned Aircraft. Theory and Practice. Princeton University Press. 63

63 Navigasjon og fartøystyring Jobb? Du får en solid utdannelse i reguleringsteknikk med spesialisering innenfor styresystemer, navigasjon, sensorsystemer, estimeringsteori og programmering. Du blir veldig god til å modellere og simulere elektromekaniske systemer (alt som rører på seg kan du skrive ned differensiallikninger for) inkludert fartøyer og roboter. Det du lærer om ubemannede farkoster, sensorer, marine/offshore systemer er svært nyttig for norsk næringsliv. Mange med denne bakgrunnen jobber i firma som Kongsberg, Siemens, ABB, SINTEF, Marine Cybernetics, DNV-GL, Marine Technologies, FFI, høgskole og universitet, konsulent eller kanskje du er en av de mange Gründerne fra kybernetikkmiljøet som starter eget firma. 64

64 Modellering, simulering og styring av skip dårlig vær 65

65 UAV-Lab: NTNU sin flyplass på Agdenes 66

66 Robotics Topics for research and education Kunnskap for en bedre verden

67 Robotics Modeling mechanical systems Model-based motion planning algorithms Control methods for mechanical systems Numerical methods and implementation Examples Industrial robot manipulators Locomotive mechanisms and human motion analysis Entertainment and educational robots Kunnskap for en bedre verden 68

68 New tasks for Industrial Robots: Kunnskap for en bedre verden 69

69 Educational robotics: motion planning + controller design Kunnskap for en bedre verden 70

70 Autonome systemer Autonom = Selvstyrt Kan ta beslutninger selv Kan håndtere uforutsette hendelser Må observere og forstå sine omgivelser Kunstig intelligens 71

71 . Autonome systemer Institutt for teknisk kybernetikk har sammen med Institutt for marin teknikk et senter for fremragende forskning (SFF) på Autonome Marine Operasjoner og Systemer (AMOS).

72 UAV Lab er en stor satsning på Ubemannede Fly med stor grad av autonomitet og intelligens. Hvert år tar studenter masteroppgave innen området. Professor Tor Arne Johansen Professor Thor Fossen Adjunct professor Rune Storvold 73

73 Overvåking av isflak og isfjell på Svalbard fra UAV 74

74 Algoritmer for gjenkjenning og følging av objekter på havet med infrarødt kamera Prosessering av video i sann tid 75

75 Fra NTNUs deltakelse på 3 ukers feltforsøk utenfor Azorene i juli 2015 med UAVer, piloter og studenter 76

76 Fly drone med dine tanker? EEG headset Computer Drone Professor Marta Molinas Eyeblink: twice Take off/land Eyeblink: once Fly forward/fly backward 77

77 78

78 Studieretning: Medisinske og biologiske systemer Hovedprofiler: Biomedisinsk bevegelse og rehabilitering (Øyvind Stavdahl): Modellering, instrumentering, analyse og styring av prosesser relatert til menneskets helse: armproteser, blodsukkernivå og bevegelsesdiagnostikk. Medisinsk billeddannelse (Hans Torp): Medisinske avbildningssystemer basert på ultralyd, MR og røntgen, legens viktigste verktøy ved diagnose, behandling og oppfølging av pasienter fra fosterstadiet og livet ut. Fiskeri- og havbrukskybernetikk (Jo Arve Alfredsen): Kybernetikk anvendt til teknologiutvikling innen en av Norges viktigste vekstnæringer: mat og andre produkter basert på havets fornybare ressurser. Kunnskap for ei betre verd 79

79 Biomedisinsk bevegelse og rehabilitering Hovedprofil Førsteamanuensis Øyvind Stavdahl Kunnskap for ei betre verd

80 Eksempler på studentoppgaver: Aktivitetsmonitor for eldre Kunnskap for ei betre verd 81

81 Eksempler på studentoppgaver: Innvevde & tilpassede datasystemer for armproteser Kunnskap for ei betre verd 82

82 Eksempler på studentoppgaver: Bevegelsesbasert diagnose av CP hos spedbarn Kunnskap for ei betre verd 83

83 Eksempler på studentoppgaver: Modellering, instrumentering og regulering av blodsukker ved sukkersyke Kunnskap for ei betre verd 84

84 Take-home message Hovedprofilen BB gir deg en bred, generell kyb-utdannelse (EKTE KYB!) spissing mot biomedisinsk teknikk ("Biomedical engineering") Faglige utfordringer innen det meste av studieprogrammets bredde Kunnskap for ei betre verd 85

85 Medisinsk billeddannelse Hans Torp Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk Kunnskap for en bedre verden

86 Automatisk måling av hjertemuskel-tykkelse Tidlig tegn på hjertesvikt pga høyt blodtrykk Kalman-filter for modell-tilpasning av hjertemuskelen i sanntid Kunnskap for en bedre verden Stipendiat Sten Roar Snare #

87 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

88 Kunnskap for en bedre verden

89 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

90 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

91 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

92 Overvåkningssystem for oppdrettslaks Acoustic receivers Wireless communication unit Feed barge Server Radio link Salmon carrying acoustic transmitters Data processing/ presentation

93 Er det mulig å drive oppdrett på kannibaler?

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

95 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 96

96 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 97