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12.05.2020Seite 1
Johann Reger 25.04.2020Seite 2
Technische Kybernetik undSystemtheorie
Bachelor of Science
Master of Science
Prof. Johann Reger
Tag der offenen Tür25. April 2020
Johann Reger
Wo bitte ist Ilmenau?
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Johann Reger
Ein paar Eindrücke aus Ilmenau
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Johann Reger
Universitäts- undGoethestadt …
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Johann Reger
… gelegen nördlich des Thüringer Waldes
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Johann Reger
TU Ilmenau: Ernst-Abbe-Zentrum
Forschungs- und Technologietransferzentrum
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Johann Reger
Meitner-Bau: Forschungszentrum Nanotechnologie
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Johann Reger
TU Ilmenau: Leibniz-Bau
Zentralbibliothekder Universität
Landespatentzentrum Thüringen (PATON)
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Johann Reger
Leben und Wohnen
•Mensa
•13 Studentenwohnheime
•Kindergarten
•kulturelles und soziales Leben
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Johann Reger
Einige alte Universitätsgebäude …
Faraday-Bau
Curie-Bau
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Johann Reger
Wer wir sind …
Studierende ca. 5425
… international 30% / weiblich 28%
Wissenschaftliche Mitarbeiter ca. 760
… finanziert durch Drittmittel ca. 320
Technische und sonstige Mitarbeiter ca. 610
Professoren ca. 98
Einwohner der Stadt Ilmenau ca. 26.000
Stand Januar 2020
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Was ist Technische Kybernetik? … eine Definition
Norbert Wiener (1948):
„Die Kybernetik ist die Wissenschaft von
dynamischen Systemen, deren Bestandteile
in funktionalen Wechselwirkungen
zueinander stehen und auf Einwirkungen
von außerhalb des Systems reagieren.
Ihr Gegenstand ist die Modellierung von
dynamischen Prozessen, deren Analyse,
Synthese, Steuerung, Simulation und
Optimierung.“
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Was ist Technische Kybernetik? … einordnend
Interdisziplinäre Wissenschaft zwischen
o Ingenieurwissenschaften
o Mathematik
o Naturwissenschaften
Mathematische Modelle von Prozessen
o Mathematische Systemtheorie
o Automatisierungstechnik
Typische Aufgaben
o Untersuchung von Prozesseigenschaften
o gezielte Beeinflussung der Prozesse
o Optimierung des Prozessdesigns
o Simulation des Prozessverhaltens
Norbert Wiener1894* - 1964
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Was ist Technische Kybernetik? … akademisch
1. Beschreibung des Prozessesals mathematisches Modell
2. Mathematische Untersuchung der Systemeigenschaften
3. Gezielte Beeinflussungder Systemeigenschaften
4. Realisierung der math. Lösungam Anwendungsproblem
Idee: Probleme unterschiedlicher
Anwendungen mit den selben
mathematischen Methoden lösenMethoden d. Kybernetik
Reale Welt, vielfältige Probleme
konkretes
reales Problem
konkrete
reale Lösung
Umsetzung im
Anwendungs-
kontext
Direkte Lösung schwierig
Übersetzung in
Sprache der
Mathematik
abstraktes
mathematisches
Problem
abstrakte
mathematische
Lösung
Mathematische Welt, einheitliche Methoden
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Gibt es auch andere Formen der Kybernetik?
Biologische Kybernetik
Politische Kybernetik
Soziologische Kybernetik
Medizinische Kybernetik
Ökonomische Kybernetik
Psychologische Kybernetik
Mathematische Systemtheorie
Grundgedanken der Kybernetik reichenweit über den Bereich der Technik hinaus !
Johann Reger
analysiert
modelliert
geregelt
simuliert
optimiert
beherrscht
Kybernetiker sind überall dort gefragt,
wo dynamische Prozesse
werden sollen.
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Berufsbild „Technische Kybernetik“
Kybernetische Methodensind fachübergreifend anwendbar.
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Berufsbild „Technische Kybernetik“
Kybernetiker sind flexibel
Keine Festlegung auf bestimmte Branchen nötig
Branchenwechsel vergleichsweise einfach
Gute Perspektiven in sehr unterschiedlichen Berufsfeldern
Branchen der Automatisierungstechnik
Produktions- & Prozessleittechnik
Automobil- & Verkehrstechnik
Luft- & Raumfahrttechnik
Energietechnik & Energienetze
Verfahrenstechnik, chemische Industrie
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Berufsbild „Technische Kybernetik“
Neue interdisziplinäre Branchen
Biotechnologie und Biosystemtechnik
Systembiologie und Genetik
Medizinische Technik
Optische Systeme
Umweltsystemtechnik
Zunehmend auch Branchen wie
Finanz- und Versicherungswesen
Consulting und Patentierungswesen
Verkehrsplanung und Logistik
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Anwendungen
Haustechnik – Smart Home
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Anwendungen
Luftfahrt: steer-by-wire,Autopilot, Flughöhe, …
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Anwendungen
Automobiltechnik
Sicherheitssysteme (ABS, ASR) Fahrdynamikregelung (ESP, ESC) Abgasturboladerregelung Automatisches Fahren
Johann Reger
Energieerzeugung
Energieverteilung
Energieverbrauch
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Anwendungen
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Wasserwirtschaftssysteme
Energieeinsparung beim Pumpbetrieb
Regelung des Wasser-pegels in Kanälen
Modellierung, Simulation,Regelung von Systemen
Talsperren
Trinkwasserversorgung
Abwasserreinigung
Energieversorgung
Anwendungen
Steuerzentrale Minden
Lüneburg
Magdeburg
Münster
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Anwendungen
Green Manufacturing Leitprojekt mit Fraunhofer IOF in Jena
Erhöhung von Strahlqualität und Leistung im Fokus
Störungskompensation mit deformierbarem Spiegel (Piezo-Aktoren)
AdaptiveOptiken
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Anwendungen
Freizeit: land-yachting / cybersailing
Schätzung der maximalen Geschwindigkeit
Geringes Wissen über kinetische Verhältnisse
Optimierter Kurs für adaptives Regelgesetz
Schnelle Konvergenz der Schätzung erforderlich
Johann Reger
Studium Technische Kybernetik & Systemtheorie
Voraussetzungen:
Spaß an Mathematik …… denn sie ist Ausdrucksmittel und Werkzeug der Kybernetik
Interesse an technischen Prozessen …… denn sie sollen analysiert, beeinflusst und beherrscht werden
Neugierde …… denn Gesetzmäßigkeiten müssen erst einmal erkannt werden
Ausdrucksfähigkeit …… denn Kybernetiker arbeiten mit Kollegen verschiedener Disziplinen
Englisch-Kenntnisse …... denn Methoden der Kybernetik werden international erarbeitet
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Johann Reger
Studium Technische Kybernetik & Systemtheorie
Einige Missverständnisse Kybernetik …
ist doch uralt … (mag sein) …… Absolventen werden gesucht wie nie zuvor, Tendenz steigend.
braucht Fitness im Umgang mit technischen Geräten …… ist hilfreich, aber müssen Architekten Mörtel anrühren können?
ist ein technisches Fach. Ich will die Dinge aber verstehen! … Sie sind bei uns richtig: Kybernetiker schaffen Erkenntnisse.
ist eine Stuttgarter Erfindung von 1971!… Die „erste“ Ilmenauer Kybernetik wurde bereits 1968 gegründet.
Weitere Missverständnisse?... räume ich zusammen mit Ihnen gerne aus.
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Johann Reger
Studium Technische Kybernetik & Systemtheorie
Einordnung in das Angebot der Universität
Maschinen-bau
Elektro-technik
Informatik
Ingenieur-
informatik
Physik Mathematik
Technische
Physik
Kybernetik &
Systemtheorie
Mechatronik
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Elektrotechnik undInformationstechnik
Informatik undAutomatisierung
Maschinenbau
Wirtschaftswissenschaften undMedien
Mathematik undNaturwissenschaften
Kybernetik: Interdisziplinäres Studium
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Technische Kybernetik in Ilmenau
Interdisziplinärer Studiengang: Fakultäten IA und MN
7-semestriger Bachelor: berufsqualifizierende Grundlagen
Breite Ausbildung in den methodischen Grundlagen
Modellierung Analyse Synthese Steuerung Simulation Optimierung
Vertiefung in relevanten Anwendungsbereichen
z.B. Biomedizinische Technik, Robotik, Umweltsystemtechnik, Energienetze
3-semestriger Master: Forschungsorientierung
Ausbildungsziel:
Interdisziplinär profilierte Systemwissenschaftler mit breiter theoretischer Basis und exemplarischer Anwendungsvertiefung
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Technische Kybernetik in Ilmenau
Mathematik aus dem Mathematik-Bachelor
Schließt Lücke im Studienangebot der Technischen Kybernetik
Gemeinsames Lehrangebot von Ingenieuren und Mathematikern
Umfassende Kompetenz „Kybernetik“ am Standort
Institut für Automatisierungs- und Systemtechnik:
Automatisierungstechnik, Regelungstechnik, Prozessoptimierung
Fachabteilungen für Analysis und Systemtheorie, Optimization Based Control
Fraunhofer-Institut für Angewandte Systemtechnik
Praktika und Hilfskrafttätigkeiten
Forschungsprojekte, Perspektive für den Berufseinstieg
Ilmenauer Tradition „Technische Kybernetik“
Erstgründung 1968
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Technische Kybernetik in Ilmenau
Anteile der einzelnen Wissenschaftsgebiete am Bachelor-Studium
27%
31%
10%
10%
6%
4%
7%5%
Automatisierungs- und Systemtechnik
Mathematik
Elektrotechnik
Maschinenbau
Naturwissenschaften
Informatik
Anwendungsfächer
Schlüsselqualifikation
Johann Reger
Doppel-Master der PUCP in Lima & TU-Ilmenau
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Doppel-Masterstudiengänge
Technische Kybernetik und Systemtheorie (seit April 2015)
Maschinenbau
Mechatronik
Werkstoffwissenschaften
Details
3 Stipendien pro Masterstudiengang gefördert durch DAAD
Regelstudienzeit im Master: 4 Semester
je 2 Semester an Heimatuniversität und Gastuniversität
volle Anerkennung von Studienleistungen beider Universitäten
gemeinsame Betreuung der Masterarbeiten
erforderliche Deutsch- bzw. Spanischkenntnisse: Niveau B2
Johann Reger
Ilmenau als Studienort
Campus-Universität: kurze Wege
Inmitten der schönen Landschaft Thüringer Wald
Moderne Lehr- & Institutsgebäude
Hervorragende technische Ausstattung
Clubs mit regem Studentenleben
Gute Verkehrsanbindungnach Erfurt, Nürnberg, Weimar, …
Gutes Wohnraumangebot
Niedrige Lebenshaltungskosten
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Johann Reger
Günstige Studentenwohnheime
• ca. 3.000 Plätze in Universitätsnähe
• Kosten: 164-295 Euro / Monat fürEinzel / WG, inkl. Nebenkosten
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Monatliche Lebenshaltungskosten
Materialien, Bücher, etc. 60 €
Kleidung, Schuhe 60 €
Transport, Mobilität 50 €
Essen und Trinken 200 €
Unterkunft, je nach Ansprüchen < 230 €
Krankenversicherung, Telefon, Hobbies 100 €
Total < 700 €
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Ilmenau …
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… ist auch das, was Du daraus machst!
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… was IHR daraus macht!
Johann Reger
Größtes internationales Studententreffen in Deutschland
Förderung der Toleranz gegenüber anderen Kulturkreisen
Seit 1993 im 2-Jahresrhythmus
Jeweils ca. 300 Teilnehmer
Frühere Schirmherrschaften, u.a. von
o Jody WilliamsFriedensnobelpreisträgerin ‘97
o Boutros Boutros-Ghaliehem. UNO-Generalsekretär
o Hans Dietrich GenscherAußenminister a.D.
ISWI International Student Week Ilmenau
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Prominente Kybernetiker? … 2 Beispiele
Dr.-Ing. Dieter ZetscheVorstandsvorsitzender Daimler AG
Promotion in der Regelungstechnik (’82):
„Die Anwendung moderner regelungs-technischer Verfahren zur Syntheseeiner aktiven Federung“
Dipl.-Ing. Matthias PlatzeckEhemaliger Ministerpräsident von Brandenburg & SPD-Vorsitzender
Diplom-Ingenieur (’79) der
Biomedizinischen Kybernetik
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Das Angebot für unsere Studierenden …
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Mehr Information: gleich jetzt nach dem Vortragmicro-site: www.kybernetik-ilmenau.de
Nicht vergessen!
Bachelor-Start:jeden Oktober
Master-Start:jeden April