Faglig innhold

Emnet inneholder en oversikt over viktige bruksområder for hydroinformatikk i forbindelse med smarte vannsystemer. Det fokuserer på kunnskapsstatus i systemanalyse, simulering og optimaliseringsteknikker med hensyn til vannforvaltning, både urban skala og for større nedslagsfelt. Emnet inneholder videre en oversikt over eksisterende teknologier for smarte vannsystemer, med fokus på utfordringer og muligheter. Det vektlegger god forståelse av viktige datadrevne, kunstig intelligente teknikker som neurale nettverk, surrogat-modeller og data mining som danner grunnlaget for anvendelse av smart teknologi.

Emnet gir også grunnlaget for forståelse og utførelse av kalibrering, beslutningsstøtte og tallfesting av usikkerhet ved å bruke probabilistiske optimeringsteknikker slik som evolusjonsalgoritmer, genetiske algoritmer og hybridløsninger. Sist men ikke minst, så gir modulen en oversikt over feltet fra den andre siden, det vil si nye kilder for data for smarte systemer, som IoT for hovedelementer av vann systemene (rør, pumper, aktuatorer etc.)

Læringsutbytte

Kunnskap og kompetanse

Emnet skal gi studentene dybdeforståelse av tilstand, utfordringer og muligheter ved smarte vannsystemer. De skal forstå prinsippene til datadrevne metoder og optimalisering, som er grunnlaget for intelligensen bak smarte vannsystemer og gir innsikt i de muligheter og utfordringer som nye målesystemer og fjernkontroll gir.

Ferdigheter

Studentene skal være i stand til å bruke datadrevne tilnærminger og verktøy for probabilistisk optimalisering for å løse relevante problemer i vannsektoren.

Generell kompetanse

Studentene vil utvikle en systembasert forståelse av teknologier for smarte systemer og hvordan de sammen med metoder for kunstig intelligens kan brukes i praksis. De skal videre være i stand til kritisk analyse av muligheter og begrensinger for slike teknologier

Læringsformer og aktiviteter

Regulære forelesninger, supplert med et begrenset antall støttede øvinger basert på praktiske problemer. Seks praktiske programmeringsøvinger relatert til emneinnholdet skal leveres av hver student. En muntlig presentasjon skal kort presentere prosjektarbeid i gruppe eller individuelt. Avsluttende eksamen består av multiple choice-spørsmål og åpne oppgaver.

Mer om vurdering

Vurdering i emnet består av skriftlig eksamen (40 %) og to semesteroppgaver (30 % + 30 %).

Data Driven Techniques Term Paper will critically review a topic in data driven techniques (analytics) with a clear water application. The paper must be typed, single spaced, at least 5 pages in length, and contain at least references to 10 journal articles and scientific reports.

Smart Water Systems Term Paper will critically review a topic in smart water systems (data from the field, sensors, smart meters, actuators) with a clear water application. The paper must be typed, single spaced, at least 5 pages in length, and contain at least references to 10 journal articles and scientific reports.

The written exam will consist of multiple choice and open form questions.

Ved utsatt eksamen kan eksamensform bli endret fra skrftlig til muntlig.

Forkunnskapskrav

TVM4125 Vannforsynings- og avløpsteknikk, grunnkurs eller tilsvarende

Kursmateriell

Forelsningsnotater, utvalgte journalartikler, materiell deles ut under kurset.