Valg av hovedprofil i Kybernetikk og robotikk for -4. klasse høsten 2015

Transkript

1 1 Valg av hovedprofil i Kybernetikk og robotikk for -4. klasse høsten 2015 Tor Onshus Studieprogramleder 2 Hva skal du velge En av hovedprofilene Komplementært emne Noen velger teknologisk emne i stedet Få godkjent praksisen Hovedprofil må velges før 15. mai Valgbare emner må velges før 15. mai Kan endres til 15. september Studiestart 17. august 1

2 3 Rekkefølge i presentasjonene Hovedprofil Presenteres av Ansvarlig Innvevde datasystemer Amund Skavhaug Amund Skavhaug Sanntidssystemer Sverre Hendseth Sverre Hendseth Systemteknikk og sikkerhet Tor Onshus Tor Onshus Petroleumskybernetikk Lars Imsland Bjarne Foss Styring av smarte nett og fornybar energi Lars Imsland Morten Hovd Navigasjon og fartøystyring Thor Inge Fossen Thor Inge Fossen Robotsystemer Leonid Paramonov Anton Shiriaev Autonome systemer Thor Inge Fossen Tor Arne Johansen Medisinsk billeddannelse Bjørn Angelsen Hans Torp Biomedisinsk bevegelse og rehabilitering Øyvind Stavdahl Øyvind Stavdahl Fiskeri- og havbrukskybernetikk Jo Arve Alfredsen Jo Arve Alfredsen 4 Innvevde datasystemer Amund Skavhaug 2

3 5 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. 6 Fagene vel ikke så forskjellige i et par retninger Viktigst er litt forskjellig mål. Sanntidssystemer Teori og praksis for analyse, design og implementasjon av systemer med sanntidskrav Praktiske data-lab øvinger med en rekke forskjellige OS «Byggern» Hovedvekt på praktisk bygging av små datamaskinsystemer med tilkoblinger av ymse slag. Andre fag velges gjerne innen feks pålitelighet/datamaskinarkitektur/kommunikasjon el.lign. 3

4 7 Sanntidssystemer Sverre Hendseth 8 Sanntidssystemer Hva er Sanntidssystemer? Programvareutvikling på Kyb. Hovedfokus på embedded/industrielle datasystemer. Dere har gode grenseflater til matematikken og applikasjonene. Dere har gode grenseflater til maskinvare og system. Dere skal kunne ta 4. klasse fag fra IDI eller maskinvarefag fra IET. 4

5 9 Sanntidssystemer Hvorfor SS? 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. 10 Santidssystemer Hva kan du bli? Alle karrieretyper åpne. Alle typer bedrifter. Alle størrelser bedrifter. 5

6 11 Systemteknikk og sikkerhet Tor Onshus 12 Konstruksjon Styresystemer Sikkerhetssystemer Forrigling Systemstruktur Prosjektering Konfigurering Installasjon Dokumentasjon Drift og Vedlikehold Regelverk/Standarder Anvendelser Olje&Gass Næringsmiddel Jernbane Roboter Maskiner etc Tjeldbergodden 6

7 13 Analyse av løsninger Konstruksjon Ytelse/Kapasitet Sikkerhet Eksplosjonssikring Driftsregularitet Miljøkonsekvenser Driftsoppfølging Deepwater Horizon 20. april Instrumenteringssystemer 7

8 15 Petroleumskybernetikk Bjarne Foss 16 Petroleumskybernetikk Modellering, overvåking og styring av prosesser i olje- og gassindustrien, landbasert industri og innen ny energi. Instituttet har stor aktivitet innenfor disse områdene, hvor kybernetiske metoder er av avgjørende betydning for sikker og miljøvennlig drift. Lav oljepris gir mer fokus på effektiv og lønnsom drift: Behov for petroleumskybernetikk! Metodene brukes også til å utvikle produkter og tjenester for disse industriene. Du vil få god bruk for kybernetikk-kunnskapene som du har ervervet deg fra studiet, f.eks. reguleringsteknikk grunnkurs, modellering, optimalisering og ulineære systemer. 8

9 17 Petroleumskybernetikk Hvilken spesialkompetanse gir denne retningen deg? Analyse og applikasjonsutvikling for avanserte styrings og automatiseringssystemer innen petroleumsindustrien (og annen prosessindustri) God veiledning gjennom spennende og utfordrende prosjekt/masteroppgaver ofte i samarbeid med industribedrifter og/eller PhD-studenter. Eksempel på fag: TTK4210 Avansert regulering av industrielle prosesser For de som liker Opt.Reg.: TTK16 Optimalisering i energi og olje & gass-systemer 18 Petroleumskybernetikk Forskning Typiske jobbmuligheter Små-bedrifter Ingeniør/konsulent Energiselskaper 9

10 19 Styring av smarte nett og fornybar energi Morten Hovd 20 Styring av smarte nett og fornybar energi Behov for voldsomme investeringer i oppgradering og utbygging av strømnettet det kommende tiåret Optimal nettdrift vil unngå unødige investeringer og redusere miljøkonsekvenser Nye sensorer og kraftelektronikk gir helt nye muligheter for å overvåke og regulere kraftnettet Produksjon fra vind og sol er ikke styrbar og høyst variabel Europa ønsker å bruke Norge som batteri p.g.a. Mye styrbar vannkraft. Avanserte målere (fra 2019) vil åpne for strømpriser til forbruker som varierer over døgnet Batterier hos kunder for å kjøpe strøm når denne er billig? Solceller kan bli attraktivt også i Sør-Norge Prosumers vil gi en total endring av hvordan distribusjonsnettet drives Strømmen kan flyte begge veier. Utfordring for feildeteksjon/feilhåndtering. Mikronett utnyttelse av lokalt lager og lokal produksjon når forsyning fra sentralnettet er utilstrekkelig/utilgjengelig 10

11 21 Fagvalg Anbefaler å velge TET4115 Elektriske kraftsystemer, og TET4180 Stabilitet i elkraftsystemer Eller TET4190 Kraftelektronikk, og TET4120 Elektriske motordrifter For å få tilstrekkelig fordypning i en retning Ved bevisst utnyttelse av valgfag kan det være mulig å velge alle fire fag. I tillegg er en rekke andre valgfag mulige 22 Arbeidsmarked Kraftbransjen/nettselskaper finnes i hele landet! Kraftkrevende industri og transport, f.eks. Hydro, Ulstein Power & Control,... Leverandørindustri, f.eks. ABB, Siemens, Eltek, Nexans, Voith Hydro,... Tjenesteleverandører, f.eks. Powel, Telenor, esmart Systems,... Konsulenter, DnV, Sintef, Enfo Consulting,... Kraftbransjen står ovenfor et generasjonsskifte! 11

12 23 Navigasjon og fartøystyring Thor Inge Fossen 24 Navigasjon og fartøystyring Hovedprofil Professor Thor I. Fossen 12

13 25 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 Design av autopiloter, posisjonerings- og navigasjonssystemer Fagene TTK 4150 ulineære systemer og TTK 4190 Fartøystyring er obligatorisk for de som velger denne hovedprofilen. For de som tar 4. klasse i utlandet er det laget et alternativ: 26 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. 13

14 27 Navigasjon og fartøystyring Jobb Når kan du begynne? Du har en solid utdannelse i reguleringsteknikk med spesialisering innenfor reguleringstekniske metoder, estimeringsteori og programmering. Du er 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 marine/offshore systemer er også svært nyttig i 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. 28 Skipsstyring i dårlig vær 14

15 29 UAV-Lab: ITK sin flyplass på Agdenes 30 Robotsystemer Anton Shiriaev 15

16 31 Robotsystemer Robotics is an interdisciplinary subject In studies we will focus on Modeling robots kinematics and dynamics Motion planning and motion representation Motion and force control schemes and algorithms Experimentation with Industrial robot-manipulators and best on market commercial software Customized robotics systems 32 Special Topic Grasping and Manipulation by Industrial Robots 16

17 33 Special Topic Human Motion Analysis and Locomotion of Robots Gaits for Bipeds and Quadrupeds Snakes Locomotion Features of Human Gaits Insights for Design and Control of Prosthetic Devices 34 Autonome systemer Tor Arne Johansen 17

18 35 Autonome systemer 36 Autonome Systemer Utvikling av intelligente styresystemer for selvstyrte roboter og ubemannede fartøyer. Slike fartøy må i stor grad sanse sine omgivelser ved å tolke data fra kamera og andre sensorer, være feil-tolerante og kunne håndtere unormale situasjoner, og planlegge sine bevegelser og handlinger på egen hånd. Dette inkluderer utvikling av intelligente farkoster, autonome ubemannede fartøy (under, på og over vann) og roboter for høy presisjon og sikkerhetskritiske operasjoner i ekstreme områder. Institutt for teknisk kybernetikk har sammen med Institutt for marin teknikk et senter for fremragende forskning (SFF) på autonome marine operasjoner og systemer (AMOS). 18

19 37 Autonome Systemer Navigasjon og fartøystyring for ubemannede farkoster (ubemannede undervannsfartøy (AUV), ubemannede fly (UAV), ubemannede overflatefartøy (USV)) Automatisk tolking av sensordata, signalbehandling og estimering Mønstergjenkjenning og datasyn Kunstig intelligens Autonome Systemer Fordypningemner Datasyn Fartøystyring Eksempler på valgbare emner: Metoder i kunstig intelligens Mønstergjenkjenning Digital signalbeh. Modellering og regulering av roboter Sanntidssystemer Eksempler på fordypningsemner: TTK4 Ubemannede fly TTK5 Kalman Filtering and Navigation TTK6 Robotteknikk 38 Overvåking av isflak og isfjell på Svalbard fra UAV 19

20 39 Algoritmer for gjenkjennelse og følging av objekter på havet med infrarød kamera Prosessering av video i sann tid 40 Implementasjon av system i X8 UAV (fra masteroppgave) 20

21 41 Medisinsk billeddannelse Hans Torp 42 Medisinsk avbildning - kybernetiske metoder for å redde bestefar Fagtilbud MFEL3010 Medisin for teknologer (høst) TTK4160 Medisinsk billeddannelse (høst) TTK4165 Signalbehandling med. Billeddannelse (vår) TTK4170 Mod. Id. Biolog. Systemer (høst) Læringsmål Ultralyd og MR avbildnings-systemer Estimering/visualisering av blodstrøm / bevegelse Eks. kliniske anvendelser: Hjerte, kar, kreft, ved diagnose og behandling Stokastisk modellering/parameter-estimering Analog/digital signalbehandling Lineær algebra, partielle diff.ligninger Info: 21

22 43 State-of-the-art Ultralydavbildning Sanntids 3D hjerteavbildning Fotorealistisk fosteravbildning 44 Eks. prosjekt/hovedoppgaver Estimering av lekkasje i hjerteklaff Sanntid billeddannnelse med GPU-teknologi Nettbrettbasert ultralyd for jordmødre i Afrika Deteksjon av kontrastmiddel i kreftsvulst Kontraksjon av hjertemuskel ved infarkt Automatisk hjertediagnostikk med håndholdt ultralyd Undertrykkelse av reverberasjoner (artefakter) Estimering av ulineær spredning Vevskarakterisering med to frekvens ultralyd Eks. karrieremuligheter Forskningskarriere / sykehussektor NTNU, UiO, HBV, UiB, div. sykehus Medisinsk industri GE vingmed, Medistim, Aurotech, sykehus Olje & gass industri / non-destructive testing Statoil++, Sclumberger, Archer, Halfwave,... Undervanns / sonarindustri Kongsberg Maritime,... Et senter for forskningsdrevet innovasjon Ca. 30 PhDs totalt Totalbudsjett på 450 MNOK Nært samarbeid med industri 22

23 45 Biomedisinsk bevegelse og rehabilitering Øyvind Stavdahl 46 Glimt av tidligere studentoppgaver 23

24 47 4. årskurs årskurs Høsten TTK4555 TEKNISK KYB FDE TTK26 Biomed instr Reg TTK6 Robot 6 ordinære TTK- (TMA-)emner TTK4550 TEKNISK KYB FDP Våren TTK4900 TEKNISK KYBERNETIKK Masteroppgave Take-home Message: BB gir en bred, generell kyb-utdannelse (EKTE KYB!) Spissing mot medisin/biomedisinsk teknikk/bevegelse Problemstillingene dekker nesten HELE studieprogrammets bredde 24

25 49 Fiskeri- og havbrukskybernetikk Jo Arve Alfredsen 50 Fiskeri- og havbrukskybernetikk Grunnlag og muligheter: Norge råder over enorme havområder med unike muligheter for produksjon av sunn mat basert på fornybare marine ressurser Eksport på over 50 mrd/år i dag. Potensialet er betydelig større FoU-behovet er stort bærekraftig utvikling av industrien krever ny avansert teknologi FH-kyb-kandidaten får jobb i en voksende og stadig mer avansert leverandørindustri, og i relevante forskningsinstitusjoner Stort innovasjonspotensial for smarte teknologer som er i posisjon til å kjenne problemstillingene Nylige Masterprosjekt innen FH-kyb: 1. Automatisert system for produksjon av marin fiskeyngel 2. Elektronisk fiskemerke - ultra-lavenergi embedded system 3. Inspeksjon av fiskemerd med ROV og datasyn 4. Modellering og simulering av fiskeatferd ITK personell: Jo Arve Alfredsen, 1. Aman. Morten Omholt Alver, 1. Aman. II Martin Føre, 1. Aman. II 25

26 51 Fiskeri- og havbrukskybernetikk Læringsmål: Tilegne seg avansert kunnskap innen kybernetikk i kombinasjon med kunnskap om sentrale emner innen marin biologi og marine biologiske ressurser Kunne arbeide selvstendig med praktisk og teoretisk problemløsning innen havbrukssektoren med kybernetikk som metodegrunnlag ÅR 5 4 SEM 10V 9H 8V 7H Studiepoeng KYB/TEKN Valgbart KYB/TEKN Valgbart KYB Ind.dat.kon. MASTER FH-kyb TEMA TK14+15 EiT KYB Valgbart TK14: Marinbiologiske modeller og systemer TK15: Marin instrumentering og biotelemetri * Perspektiv/ikke-tekniske emner dekkes av BIO PROSJEKT FH-kyb BIO Akvakultur TEKN Marin akust. BIO Akvakultur BIO Oseanografi Du får f.eks. lære å: Lage reguleringssystemer for produksjon av fisk og plankton Matematisk modellering av atferd, fysiologi og populasjonsdynamikk hos fisk og plankton Utvikle instrumenter for å måle fysiske og biologiske parametre i havet Lage små ultralydsendere for sanntids observasjon av fisks atferd 52 Andre spørsmål? 26