Studiets oppbygning

For årstrinnet tatt opp i 2015 på 5-årig kybernetikk og robotikk

De to første årene ligger hovedfokus på realfag, datafag og grunnleggende kybernetikkfag. Emnene i 3. årskurs er metodeemner, mens emnene i 4. og 5. årskurs er mer rettet mot anvendelser innen de fagområdene som hovedprofilen angir. Hovedprofilene er satt opp for å gi deg anbefalte emnevalg ut fra erfaringer om hva industribedriftene trenger.

I 4. årskurs skal du gjøre en tverrfaglig prosjektoppgave med løsning av en interessant, gjerne relevant industriell, problemstilling. I forbindelse med dette prosjektarbeidet får studentene også trening i gruppearbeid, skriftlig og muntlig kommunikasjon og presentasjon. Oppgavene spenner over alt fra konstruksjon av elektronikk og dataprogrammer til teoretiske studier med utledning av grunnleggende matematiske sammenhenger og er sterkt tverrfaglig ved at du arbeider i grupper sammen med studenter fra fagretninger innen hele NTNU.

Et begrenset antall studenter kan tilbringe siste studieår ved Universitetssenteret på Kjeller (UNIK) og utføre prosjekt- og hovedoppgaven ved en bedrift eller et forskningsinstitutt i Oslo-området.

Emneoversikt

Oversikt over emner som inngår i studiet for studenter tatt opp i 2015.
Sem. 7,5 stp 7,5 stp 7,5 stp 7,5 stp
10 Vår Masteroppgave
9 Høst Komplementært
emne 2
Se studieplanen
Fordypningsemne Fordypningsprosjekt
8 Vår Eksperter i team, tverrfaglig prosjekt Valgbart emne
Se studieplanen
Valgbart emne
Se studieplanen
Valgbart emne
Se studieplanen
7 Høst Komplementært
emne 1
Se studieplanen
Valgbart emne
Se studieplanen
Valgbart emne
Se studieplanen
Valgbart emne
Se studieplanen
6 Vår Valgbart emne
Se studieplanen
Sanntidsprogrammering Modellering og simulering Optimalisering og regulering
5 Høst Valgbart emne
Se studieplanen
Teknologiledelse Algoritmer og datastrukturer Lineær systemteori
4 Vår Statistikk Fluidmekanikk Tilpassede datasystemer Reguleringsteknikk
3 Høst Matematikk 4K Fysikk Datamaskiner og digitalteknikk Industriell elektroteknikk
2 Vår Matematikk 2 Matematikk 3 Exphil-NT Prosedyre- og objektorientert programmering
1 Høst Matematikk 1 Informasjonsteknologi grunnkurs Krets- og digitalteknikk Kybernetikk intro

 

Emnene i tabellen er delt inn i følgende grupper:
Realfagsemner Grunnleggende data- og ingeniøremner Kybernetikkemner Andre emner

 

Hovedprofil

Innvevde datasystemer

Design og produksjon av hardware i studentprosjekt. Foto: Amund Skavhaug, NTNUHer lærer du om 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 er viktige tema som blir belyst. Tilkobling til det som skal styres og overvåkes må de være robust og pålitelig og tåle hardhendt håndtering av folk og de til dels ekstreme omgivelser det skal fungere i.

Disse systemene befinner seg "overalt" i samfunnet, kunnskaper og ferdigheter kan derfor brukes mot et bredt spekter av anvendelser. Det samarbeides tett med industrien, blant annet med master- og prosjektoppgaver. Studenter med ferdigheter innen innvevde systemer er sterkt etterspurte. Områder man jobber på er svært varierte, blant annet medisin og helse, industri, robotikk, automatisering og i elektronikkbransjen.


Hovedprofil

Sanntidssystemer

TimeglassMange systemer er helt avhengige av at resultatene kommer til rett tid - eksempelvis i nesten alle former for styring og regulering. Hovedprofilen fokuserer på 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. Spesielle programmeringsspråk og operativsystemer benyttes og studeres i detalj. Masteroppgaver spenner fra industrielle utvikling til teoretiske analyser.


Hovedprofil

Systemteknikk og sikkerhet

Systemteknikk og sikkerhet: Prosessanlegg på TjeldbergoddenKonstruksjon og analyse av sikkerhets og styresystemer for industriell bruk som implementerer regulerings, styrings, forriglings og sikkerhetsfunksjoner som er tilpasset den aktuelle anvendelse. Anvendelsene kan være alt fra olje og gass, næringsmiddel og jernbane til legemiddel og maskiner og roboter i stykkproduserende industri.


Hovedprofil

Prosessregulering

Prosessanlegg på havbunnen for separasjon av olje, gass og vann. Illustrasjon: FMC Technologies – Statoil ASAOmfatter metoder for modellering, overvåking og styring av prosesser i olje- og gassindustrien, landbasert prosessindustri og energisystemer. Fokus er på produksjonsoptimalisering og automatisert boring i olje- og gassindustrien, avansert prosessregulering for eksempel MPC i prosessindustrien, og dynamisk optimalisering i energisystemer. Gevinsten ved å benytte slike kybernetiske metoder er mer kostnadseffektiv og miljøvennlig drift.

Vi samarbeider tett med sentrale industriaktører i Norge og internasjonalt om både forskning og undervisning. Prosjekt- og hovedoppgavene vi tilbyr stammer ofte fra relevante problemstillinger industrien jobber med.


Hovedprofil

Styring av smarte nett og fornybar energi

Fremtidens smarte kraftnett vil trenge omfattende bruk av IKT.Tradisjonelt har elektrisk kraft blitt produsert ved et begrenset antall kraftverk, for så å bli distribuert til kundene.  Kraftproduksjon har fulgt endringer i forbruk.  Dette vil i fremtiden ikke være mulig, på grunn av

  • Økt innslag av fornybar kraftproduksjon med variabel og ikke styrbar produksjonsrate
  • Økt kraftforbruk
  • Motstand mot utbygging av overføringslinjer og kraftproduksjon

I fremtiden må derfor forbruket justeres for å tilpasse seg tilgjengelig produksjon, noe som betyr en total omveltning av måten kraftsystemet drives på, og forutsetter omfattende bruk av IKT.  Kybernetikken står helt sentralt i omformingen av det eksisterende kraftnettet til fremtidens ‘smarte' nett.

Hovedprofilen gir anledning til å spesialisere deg mot anvendelser innen kraftsystemet, og innebærer omfattende tverrfaglig samarbeid –  mot industri og Institutt for Elkraftteknikk ved NTNU, og tilbyr utfordringer innen både industriell datateknikk og reguleringsteknikk.


Hovedprofil

Navigasjon og fartøystyring

Navigasjon og fartøystyring. Copyright: Bjarne Stenberg and NTNUOmfatter metoder for styring av fly, ubemannede farkoster, skip, flytende plattformer og undervannsfartøyer. Matematisk modellering og simulering av fartøybevegelse i 6 frihetsgrader er sentralt i dette. Dette inkluderer bruk av hydrodynamiske og aerodynamiske modeller. De matematiske modellene brukes i treningssimulatorer, beslutningsstøttesystemer, autopiloter, dynamisk posisjoneringssystemer, sensor- og navigasjonssystemer m.m.

For navigasjonssystemer blir det lagt vekt på tilstandsestimatorer for integrasjon av satelittnavigasjonssystemer, gyroer og akselerometer. Dette inkluderer praktisk bruk av Kalman-filteret og ulineære tilstandsestimatorer for posisjon, hastighet og attityde. Faget TTK4190 Fartøystyring er sentralt for de som velger denne hovedprofilen.


Hovedprofil

Robotsystemer

Fra robotlaben ved Institutt for teknisk kybernetikk. Foto: Geir MogenOmfatter metoder for modellering, bevegelsesplanlegging og styring av roboter med applikasjoner som spenner fra industrielle robotmanipulatorer, assisterende mekanismer for kirurgi og generell medisin, til roboter for underholdning, film og utdanning.

En type roboter som instituttet har aktivitet rundt er slangeroboter. Slangeroboter er robotiserte mekanismer som kan bevege seg i krevende omgivelser på samme måte som biologiske slanger. Om noen år, vil slike roboter benyttes til søk og redning etter jordskjelv og til vedlikehold i komplekse rørsystemer. Instituttet har i mange år forsket på metoder for å styre slike mekanismer, og har også utviklet flere ulike typer slangeroboter. Som student ved instituttet, lærer du hvordan matematikk kan benyttes for å beskrive og styre bevegelsen til disse spennende robotmekanismene.


Hovedprofil

Autonome systemer

Autonome systemer. Copyright: Bjarne Stenberg and NTNUUtvikling av intelligente styresystemer for selvstyrte (autonome) 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.

Dette er nødvendig for å møte utfordringene relatert til miljø og klima, sikker maritim transport, kartlegging og overvåkning av kystområdene, offshore fornybar energi, fiskeri og havbruk samt arktisk olje- og gassutvinning på dypt vann. Institutt for teknisk kybernetikk har sammen med Institutt for marin teknikk et senter for fremragende forskning (SFF) på autonome marine operasjoner og systemer (AMOS).


Hovedprofil

Medisinsk billeddannelse

Ny ultralydteknologi gir mer presis diagnose av kuvøsebarn med hjertefeil. Ingeniører og medisinere jobber tett sammen i tverrfaglig team.Medisinske avbildningssystemer basert på ultralyd, MR og røntgen gir presis anatomisk informasjon i tillegg til funksjonell informasjon i bildeformat, f.eks. blodstrømshastigheter, muskelkontraksjon og hjerneaktivitet. Slike systemer er legens viktigste verktøy ved diagnose, behandling og oppfølging av pasienter fra fosterstadiet og livet ut.

Ved å bruke matematiske modeller av avbildningsprosessen kan vi optimalisere signaler som sendes inn i kroppen, samt sensorteknologi og signalbehandling for å trekke ut relevant klinisk informasjon som omgjøres til en sanntids bildestrøm i 2D eller 3D som kan tolkes av legen.

NTNU har et nært samarbeid med industribedriften GE-Vingmed som er verdensledende innen ultralydteknologi for hjerte/kar-diagnose. Mer info om hovedprofilen og prosjekt/masteroppgaver finner du hos ultralydgruppen.


Hovedprofil

Biomedisinsk kybernetikk

Handprotese utviklet på Institutt for teknisk kybernetikkBruk av modellering, instrumentering, analyse og regulering for applikasjoner relatert til menneskekroppen, med relevans for forebygging, diagnose, behandling og rehabilitering. Konkrete anvendelser omfatter glukoseregulering hos diabetikere (kunstig bukspyttkjertel), diagnose av cerebral parese hos spedbarn, analyse og diagnose av nakkebevegelser, robot-assistert motorisk rehabilitering, utvikling og styring av avanserte proteser og sammenkobling av kunstige og biologiske nervesystemer («cyborg-teknologi»). De fleste av fagene som undervises på instituttet finner anvendelse innenfor denne hovedprofilen, som gir en god generell kybernetikkutdannelse samt fordypning i retning av profilens anvendelser.


Hovedprofil

Fiskeri- og havbrukskybernetikk

Automatiseringsanlegg for produksjon av fiskeyngel, NTNU Sealab.Her kan du lære hvordan kybernetikk kan anvendes til teknologiutvikling innen en av Norges viktigste vekstnæringer – produksjon av mat og andre produkter basert på havets fornybare ressurser. Fremtidens havbruks- og fiskerioperasjoner vil i stor grad basere seg på avanserte og spesialtilpassede styre- og overvåkningssystemer for å sikre bærekraftig utnyttelse av ressursene. I studiet vil du eksempelvis lære om utvikling av styre- og overvåkningsteknologi for havbruk av eksisterende og nye arter, utvikling av spesialisert instrumentering for å observere liv og prosesser i havet, modellering og simulering av fisks fysiologi og atferd, og styring av intelligente fiskeredskaper.

Studiet i fiskeri- og havbrukskybernetikk gjør deg først og fremst til kybernetiker, men i spesialiseringsdelen av studiet vil det bli anledning til studere emner innen bl.a. marin biologi og akvakultur samtidig som man arbeider med prosjekter relatert til forskning og utvikling innen fiskeri- og havbrukssektoren. Denne kombinasjonen vil være gunstig for de som er interessert i å arbeide tverrfaglig i grensesnittet mellom teknologi og marine ressurser, og kompetansen vil være spesielt attraktiv for teknologibedrifter, forskningsinstitusjoner og forvaltning i tilknytning til havbruks- og fiskerinæringen. I tillegg er det store og økende muligheter for innovasjon og entreprenørskap innen dette området.