Vurderingsordning

Faglig innhold

Å gi studenter i marin biologi, akvakultur, geologisk-geografisk-arkeologisk og marin teknologi en bedre tverrfaglig forståelse av å bruke instrumentbærende undervannsroboter for å generere marin økologisk / vitenskapelig informasjon og kunnskap. Studentene skal lære å bruke instrumentbærende plattformer som fremtidige verktøy for en forbedret naturforvaltning og beslutningstaking. Vi vil gå gjennom bruken av forskjellige robotikkplattformer (AUV-autonome undervannskjøretøy, ROV-fjernstyrte kjøretøy, USV-ubemannede overflatekjøretøy) med hensyn til driftskontroll og videre bruk av instrumenter for spesifikke operasjoner / applikasjoner. Vi vil bruke en serie forskjellige optiske og akustiske sensorer på disse robotene for marin kartlegging og overvåking ved bruk av undervannsrobotikk i Trondheimsfjorden. Spesielt, angående undervannsrobotikk, vil studentene bli introdusert i design, konfigurasjon og drift av avanserte plattformer og sensorer og videre guide, navigere og få oversikt over kontrollsystemer på AUV-er og ROV-er. Undervannsrobotene vil bli konfigurert for marin kartlegging av biogeokjemiske gjenstander av interesse (OOI), for eksempel kartlegging av havbunnshabitater. Kurset vil spesielt fokusere på: Kartlegging og overvåking av norske kysthabitater og evaluere teknikker for å kartlegge objekter av interesse (OOI) av biogeokjemisk opprinnelse, med fokus på marine organismer. OOI’ene vil inkludere forskjellige habitater, bentisk fauna og alger for marin økologiske studier. Disse generiske metodene kan også være av interesse for MSc og doktorgradsstudenter innen marinbiologi, kjemi, geofysikk, geologi, geografi, teknologi og arkeologi. Sensorteknologi gjennomgår forskjellige sensorer for navigering som GPS, hydroakustikk, ekkolodd, DVL, treghetsnavigasjonssystemer. Sensor for identifisering, kartlegging og overvåking av OOI, ved bruk av akustiske og optiske bildesystemer vil være kjernen i kurset. Signalfiltreringsteknikker og feildetekteringsmetoder for kontroll og databehandling vil også bli gjennomgått. Undervannsrobotikk vil presentere prinsipper og dyptgående teori for veiledning, navigasjon og kontroll av AUV-er og ROV-er. Kontrollarkitektur, «controller-design», oppdragsplanlegging, avanserte kontrollmetoder basert på ikke-lineær kontroll, hybridkontroll- og optimaliseringsmetoder for multi-tasking operasjoner sliksom transitt, manøvrering og dynamisk posisjonering. Intelligente systemer for oppdragsplanlegging, omplanlegging, unngåelse av kollisjon og energioptimalisering som fører til høyt nivå autonomi for drift under ekstreme forhold vil også bli adressert. Kystoperasjoner vil gi studentene innsikt i planlegging, klargjøring og utførelse av marine operasjoner ved bruk av avansert sensorteknologi og undervannsroboter. Dette inkluderer logistikk og håndtering av sensitivt utstyr.

Læringsutbytte

Etter fullført kurs skal kandidaten ha:

• Kunnskap om teori, konsepter, prinsipper og prosedyrer ved bruk av undervannsinstrumenter som autonome roboter for å identifisere, kartlegge objekter av interesse (OOI), for eksempel naturtyper og organismer.
• Evne til å planlegge og gjennomføre marin forskning med instrumentbærende undervannsroboter
• Oversikt over design, konfigurasjon og praktisk drift av avanserte plattformer som autonome undervannsfartøy (AUV) og fjernstyrte undervannsfartøy ROV), med fokus på marin biologi / økologi ved å undersøke forskjellige habitater på havoverflaten, vannsøylen og havbunnen .
• Bli kjent med tidligere og nyere utvikling av relevant metodikk i fagområdet, og basert på dette, være i stand til å analysere nye problemstillinger knyttet til det marine miljøet og ressursområde
• Bruk og tolkning av sensordata vil også være en viktig del av kurset. Vitenskapelige spørsmål vil bli utviklet i løpet av kurset, og plattformer / sensorer blir implementert deretter.
• Innsamling av organismer ved hjelp av roboter for videre laboratoriearbeid (økofysiologi).

Ferdigheter er evnen til å anvende kunnskap for å løse problemer og oppgaver. Etter endt kurs skal kandidaten, basert på ny kunnskap, kunne:

• Basert på metodologisk kunnskap, kunne kritisk evaluere forskjellige informasjonskilder om nye relevante metoder som kan brukes i vurderingene / studiene av havoverflaten, vannsøylen og havbunnshabitater / økosystemer.
• Analysere og evaluere den vitenskapelige relevansen og egnetheten til ulike metoder for spesifikke undersøkelser av miljø- og ressursspørsmål i kystfarvann.
• Bruk nye og etablerte metoder for uavhengig å bestemme økologiske og kjemiske tilstander, så vel som potensiell påvirkning av menneskelig aktivitet
• Delta i forskningsprosjekt og under veiledning kunne utføre en uavhengig del av arbeidet og rapportere resultatene i et vitenskapelig format

Generell kompetanse er å kunne anvende kunnskap og ferdigheter uavhengig i forskjellige situasjoner i pedagogiske og profesjonelle sammenhenger ved å vise samarbeidsevne, ansvar, evne til refleksjon og kritisk tenkning. Etter endt kurs skal kandidaten, basert på ny kunnskap og ferdigheter, kunne:

• Ha et aktivt forhold til relevante problemstillinger innenfor det vitenskapelige grunnlaget for feltet og med etiske spørsmål om forskning, spesielt rettet mot marine miljøspørsmål relatert til bærekraft
• Bruke deres kunnskaper og ferdigheter for å utføre avanserte prosjekter og andre oppgaver innen sitt felt, inkludert oppgaver som er relevante for andre marine økosystemer
• Beherske skriftlig og muntlig vitenskapelig retorikk som grunnlag for formidling og annen kommunikasjon
• Kommunisere faglige problemstillinger og viktige konklusjoner innen sitt metodiske fagområde med profesjonelle eksperter, kolleger og med publikum
• Bidra til nye konsepter og metodikk for kartlegging av miljø og ressurser i marine områder, med spesielt fokus på fremtidig automatisk og autonom miljøkartlegging og overvåking

Læringsformer og aktiviteter

Kursets læreplan er forelesninger (ca. 25 timer), utvalgte vitenskapelige artikler levert av faglærere og lastet opp i Blackboard. Dessuten involverer kurset feltarbeid, som er obligatorisk og gjennomføres i september / oktober). Laboratorie / feltarbeid inkluderer demonstrasjoner og opplæring for å gjennomføre og lære utvalgte metoder, prøvetaking og felteksperimenter. En individuell rapport, skrevet i et vitenskapelig format, skal utarbeides og leveres for godkjenning for den første perioden. Egenandel for 5-dagers feltarbeid: 1250 kr

Emnet undervises parallellt med BI3070. Feltarbeid i begge emner er plassbegrenset dermed er det en samlet begrenset kapasitet på antall studenter totalt i BI3070 og BI8075. Maksimal kapasitet er 21 studenter.

Obligatoriske aktiviteter

• Labarbeid
• Feltarbeid
• Rapport

Mer om vurdering

Emnet består av to delvurderinger, hvor hver del av vurderingene har egen karakter. Samlet karakter i emnet gis etter begge vurderingene er vurdert til bestått. Den ene delen består av skriftlig eksamen som teller 70% på samlet karakter, den andre delen består av arbeider (labrapport med justerende gruppepresentasjoner) som teller 30% på samlet karakter.

Ved forbedring (gjentak) av skriftlig eksamen vil man kunne ta eksamen ved neste termin uavhengig av undervisning i emnet. Ved forbedring av arbeider (labbrapport og gruppepresentasjoner) gjøres dette ved å følge undervisning og innlevering av arbeider ved neste undervisningstermin av emnet.

PhD kandidatene vil ha en obligatorisk PhD gruppepresentasjon/rapport hvor de putter inn I sammenheng eget PhD arbeide og hvordan "Enabling technology" presentert på dette kurset kan forbedre/letteliggjøre eget arbeid.

PhD kandidatene vil under skriftlig eksamen få ett ekstra spørsmål i forhold til til MSc studentene og er basert på noen ekstra vitenskapelige artikler for kun PhD kandidatene.

Ved ikke-bestått på skriftlig eksamen har man mulighet til å ta utsatt eksamen ved neste termin, uavhengig av undervisning i emnet. Ved ikke-bestått på arbeider må undervisning følges på nytt og arbeider gjennomføre på nytt.

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Grunnopplæring i biologi fra et universitet eller lignende anbefales. Noe forkunnskap om miljøvurdering og marin økologi er en klar fordel.

Forkunnskapskrav

Dette emnet er tverrfaglig og inkluderer studenter i biologi, teknologi og andre som ønsker introduksjon til bruk av muliggjørende teknologi for naturvitenskaplige og tekniske MSc og PhD grader. For marin biologi studenter er gunstig at studentene har tatt BI1002, BI2036, BI2060, BI3060 og BI3061

Kursmateriell

Forelesninger, metodebeskrivelser, egne presentasjoner / artikler fra feltarbeid, vitenskapelige publikasjoner

Studiepoengreduksjon