Velkommen til studier ved Institutt for teknisk kybernetikk! Rådssalen, Elektrobygget, 13.08.2015 Program: 1: Om instituttet og studiene 2: Lunsj i Kjelhuset Kunnskap for en bedre verden
Hvor er vi? NTNU: Hovedansvar for den høyere teknologiutdanningen i Norge helt tilbake til 1910 Tilsammen 23 000 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
Hvor er vi? Institutt for teknisk kybernetikk Trondheim sentrum Studentersamfundet Institutt for teknisk kybernetikk RBK Lerkendal NTNU Gløshaugen Kunnskap for en bedre verden 3
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
Kraftproduksjon og kjemiske prosessanlegg
Avanserte medisinske instrumenter
Fartøy til sjøs...
Moderne biler
Droner
Arnold...
Made possible by cybernetics Kunnskap for en bedre verden 11
Kybernetikere: "Teknologiens styrmenn" Kybernetikk vil alltid være fremtidens fagfelt... Kunnskap for en bedre verden 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
Kybernetikk i Norge Jens Glad Balchen Kunnskap for en bedre verden 16
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: 20 + 10 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
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
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
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
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
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
Hvor er vi? Samfunnet: 1. nivålogikk: (bransjer) Maritim bransje Olje og gass... 2. nivålogikk: (bransjeteknologier) Marin teknologi Petroleumsteknikk... 3. nivålogikk: (muliggjørende teknologier) Kybernetikk Datateknikk Elektronikk Telekommunikasjon...
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
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
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
Gi tilbakemelding i emner! Fra http://snl.no/kvalitetssikring: 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
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
Tor Onshus 2-ÅRIGE STUDIEPROGRAM Kunnskap for en bedre verden
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
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
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
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
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
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
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 http://www.ntnu.no/eit Dokumenter at ditt/dine fag dekker innholdet i EiT Send søknad via studieveileder Kunnskap for en bedre verden 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 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
Tommy Gravdahl STUDIEVEILEDNING Kunnskap for en bedre verden
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
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
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 http://www.ntnu.no/studier http://www.ntnu.no/ime/studier http://www.ntnu.no/itk/studieinformasjon http://www.itk.ntnu.no/utdanning Kunnskap for en bedre verden 41
Instituttleder FORSKNINGSAKTIVITETER OG LABORATORIER Kunnskap for en bedre verden
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: www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 44
Verdiskaping Kunnskap for en bedre verden
AMOS Key Figures 2013-2022 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 www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 46
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 www.ntnu.edu/amos Information Technology, Mathematics and Electrical Engineering Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 47
Forskning: Autonome systemer Kunnskap for en bedre verden 48
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? www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 49
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? www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 50
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? www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 51
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? www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 52
Hydrodynamic Laboratories Towing tank Ocean Basin Marine Cybernetics Laboratory Research vessel Gunnerus Other specialized experimental facilities (e.g. for sloshing tests) www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 53
Laboratorier Kunnskap for en bedre verden 54
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) www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems 55
Agdenes Airfield www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems - AMOS 56
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). www.ntnu.edu/amos Centre for Autonomous Marine Operations and Systems 57
European Training Network funded by H2020 for 2015 2018 Project start 1.1.2015 15 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
Fra NTNUs deltakelse på 3 ukers feltforsøk utenfor Azorene i juli 2015 med UAVer, piloter og studenter 59
Algoritmer for gjenkjenning og følging av objekter på havet med infrarødt kamera Prosessering av video i sann tid 60
Overvåking av isflak og isfjell på Svalbard fra UAV 61
Fly drone med dine tanker? EEG headset Computer Drone Professor Marta Molinas Eyeblink: twice Take off/land Eyeblink: once Fly forward/fly backward 62
63
Slangerobotikk Norwegian University of Science and Technology 64
Slangerobotikk Samarbeid med SINTEF IKT siden 2003 Master, PhD, postdoktorer
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
Dronebåter (AUTOSEA) Kompetanseprosjekt i Forskningrådets MAROFF program (2015 2018) 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.
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
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
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
Smart grids fremtidens elektriske energisystem Kunnskap for en bedre verden
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 2012-2020 Kunnskap for en bedre verden 72
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
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 http://en.wikipedia.org/wiki/pancreas#mediaviewer/file:blau sen_0699_pancreasanatomy2.png Kunnskap for ei betre verd 74
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;24:975-981, Echocardiography 2010;27:1113-1119 Kunnskap for en bedre verden
Kunnskap for en bedre verden
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
Fiskeri- og havbrukskybernetikk Kybernetikk anvendt i en av våre fremste vekstnæringer Fish models Jo Arve Alfredsen Institutt for teknisk kybernetikk E-mail: jo.arve.alfredsen@itk.ntnu.no
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
Er det mulig å drive oppdrett på kannibaler?
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
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
Innvevd datasystem Visund Kunnskap for en bedre verden 83
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
Analyse av løsninger Deepwater Horizon 20. april 2010 Konstruksjon Ytelse/kapasitet Sikkerhet Eksplosjonssikring Driftsregularitet Miljøkonsekvenser Driftsoppfølging Kunnskap for en bedre verden
Årsverksutvikling i stillingsgrupper 2010-2013
Publikasjonstall ITK Year Publication points 2014 110,9 2013 111,5 2012 74,7 2011 68,8 2010 65,7
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
«Bottom up» utvikling Kybernetikken i utvikling
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 2014 2019) Effectors Sensors The Environment Kongsberg Maritime AS
Keeping humans in the loop Teknologi skal være et verktøy for mennesker og ikke omvendt Norwegian University of Science and Technology 91
SOME FINAL WORDS... Kunnskap for en bedre verden
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
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
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
Arbeidslivets koordinatsystem Akademia Instituttleder Forsker Mennesker Teknologi Avdelingsleder Ingeniør Industri Kunnskap for en bedre verden 96
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. 09.15-12.00 (samme rom som nå) arrangeres det kurs i studieteknikk anbefales! Kunnskap for en bedre verden 97
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
"Instituttet for de moderne ting" Velkommen til kybernetikkens vidunderlige verden! Kunnskap for en bedre verden 99