Matkaväylä 7-2000

CCA/CACSD 2000

Jukka Lieslehto, TTKK/ACI

Alaskan Anchoragessa järjestettiin 25. – 27.9.2000 yhdistetty konferenssi, jonka osia olivat IEEE International Conference on Control Applications ja IEEE International Symposium on Computer-Aided Control Systems Design. Konferenssien ohjelma koostui kahdesta työpajasta, kahdesta täysistuntoesitelmästä ja noin 200 esitelmästä. Osallistujia oli kaikkiaan noin 300, joista olin ainoa suomalainen.

Konferenssin edellä pidettyjen päivän mittaisten työpajojen aiheita olivat miehittämättömät lentokoneet ja geneettiset algoritmit.

Täysistuntoesitelmät pitivät tri Michael Masten Texas Instruments’ilta ja professori Keith Glover Gambridgen yliopistosta. Masten tarkasteli esityksessään säätösovellusten trendejä ja tulevaisuuden haasteita. Glover’in esitys käsitteli säätösuunnittelua lähinnä robustin säädön näkökulmasta.

Varsinaisista konferenssiesitelmistä vajaa kolmannes kuului tietokoneavusteisen säätösuunnittelun symposiumiin ja loput säätösovellusten konferenssiin.

Tietokoneavusteisen säätösuunnittelun puolella aihealueita olivat mm. uudet laskennalliset menetelmät, simulointi ja validointi, säätösuunnittelun "toolboxit" sekä sovellusesimerkit.
Säätösovelluskonferenssin esitelmät voidaan jakaa karkeasti kahteen ryhmään: osassa pääpaino oli käytetyssä menetelmässä, osassa mallinnettavassa tai säädettävässä prosessissa. Menetelmistä esillä olivat mm. tilasäätäjät, neuraaliverkot, sumea säätö, sliding mode -säätö, mallinnus ja identifiointi sekä adaptiivinen ja robusti säätö. Sovelluskohteiden valikoima oli erittäin laaja. Esimerkkeinä voidaan mainita sahan värähtelyjen vaimentaminen, nukutuksessa olevan potilaan mallintaminen, auton aktiivijousitus ja valuuttakurssien ennustaminen.

Itse osallistuin tietokoneavusteisen säätösuunnittelun symposiumiin esitelmällä aiheesta "WAP Application for PID Controller Tuning". Esitys keräsi täyden salin yleisöä ja herätti myönteistä kiinnostusta. Mielenkiinto langatonta teknologiaa kohtaan tuntuu olevan suurta, mutta toistaiseksi tutkimuksen ja sovellusten määrä on vielä vähäinen.

Lisätietoja konferenssista löytyy verkosta osoitteista http://www.elet.polimi.it/CCA2000 ja http://~pmisra/CCA2000"www.wright.edu/~pmisra/CCA2000. Tiedusteluja voi lähettää myös allekirjoittaneelle osoitteeseen jukka.lieslehto@tut.fi.

IFAC Workshop on Future Trends in Automation in Mineral and Metal Processing

Jukka Koskinen, Oulun yliopisto, Prosessitekniikan osasto

IFAC:n kansainvälinen MMM (mining, mineral and metal processing) workshop pidettiin tänä vuonna M/S Silja Serenadella 22. – 24.8.2000.

Workshoppiin osallistui noin 200 henkilöä ympäri maailmaa. Tapahtuman aikana pidettiin esityksiä laajalta alueelta mineraali- ja metalliteollisuudesta. Lisäksi järjestettiin paneelikeskusteluja ja alustavia luentoja kutsuttujen alan asiantuntijoiden pitäminä. Kaiken kaikkiaan esityksiä pidettiin noin 90.

Esityksissä tuli esille hyvin, kuinka yliopistojen ja teollisuuden välinen yhteistyö on tuottanut hyviä tuloksia. Lähes jokaisessa esityksessä oli tutkimustyötä tehty jonkin yliopiston ja teollisuuslaitoksen kanssa.

Oma esitykseni aiheena oli sumeiden mallinnusmenetelmien käyttö kuivausprosessin mallinnuksessa, joten itseäni kiinnostivat eniten älykkäiden menetelmien teollisuussovellukset. Erityisesti mallinnus, säätö ja diagnostiikka alueelle älykkäät menetelmät, kuten sumea logiikka ja neuroverkot, ovat tuottaneet hyviä käytännön työkaluja ja hyviä tuloksia on saavutettu. Ne eivät siis ole jääneet pelkästään akateemisen tutkimuksen kohteeksi. Myös pääkomponenttimenetelmien (PCA, PLS) käytöstä oli useita esimerkkejä.

Workshoppi tarjosikin mainion tilaisuuden alan tutkijoiden ja teollisuuden edustajien kohtaamispaikaksi. Kokousjärjestelyt, aikataulut yms. toimivat erinomaisesti. Silja Serenade toimi mainiona ympäristönä tämän kokoiselle tapahtumalle.

Tiedustelut: jukka.koskinen@oulu.fi

MS’2000 International Conference on Modelling and Simulation

Jeno Kovacs, Systems Engineering Laboratory, Department of Process and Environmental Engineering, University of Oulu

The conference MS’2000 was organised by the International Association for Advancement of Modelling and Simulation (AMSE) in Las Palmas, 25th-27th September 2000. The AMSE, founded back in 1981, promotes the modelling and simulation approach in the resolution of problems, including theory and applications. The AMSE has organised its first international conferences in 1995.

The MS’2000 conference focused on the following three main fields: a) fuzzy logic, expert system and pattern recognition, b) (non-) linear optimisation, and c) modelling and simulation applications.

Some lectures on control and numerical analysis were also presented. The Conference has strongly emphasised the importance of the practical solutions and provided a representative survey of applications. It comprehended a wide scale of fields from high-speed electronic circuits to power plant technology, from marine transportation to biomedical technology.

Considering the topic of fuzzy logic, numerous presentations dealt with its application to decision-making or design procedures. In the field of pattern recognition, the Conference provided solutions for movement and contour recognition.

The field of data mining was represented by lectures on the usage of the principal and the independent component analysis in e.g. electrical and pulp-and-paper industries and also by the applications using the clustering technique. The papers dealing with modelling and control highlighted the problems of uncertainty, modelling errors and control signal non-linearities.
More information: jeno.kovacs@oulu.fi

IMEKO XVI, Wien 25. – 28. 9. 2000

Olli Aumala, TTKK/MIT

Mittaustekniikan maailmanjärjestö IMEKO piti 16. kongressinsa Itävallassa, järjestäjänä oli Austrian Society for Measurement and Automation ÖVE. Kongressipaikka oli Hofburgin kongressikeskus aivan Wienin keskustassa. Osallistujia oli kaikkiaan 800 – 1000 laskutavasta riippuen.

Tamperelaisryhmä lähti matkaan aamuyön pimeässä. Ryhmään kuuluivat Olli Aumala, Jouko Halttunen, Heikki Jokinen, Pekka Kumpulainen, Kimmo Latva-Käyrä, Heli Sorsa ja Pekko Vehviläinen. Aamu valkeni matkalla Pirkkalasta Seutulaan, ja päivä pilvistyi jatkettaessa Wieniin.
Luulisi, että vihollinen harhautui, kun ryhmä jakautui vielä Wienin lentokentällä kahtia edeten kohti majapaikkaa kahta eri reittiä. Toinen puoliryhmä sai kuitenkin tehdä lisäsuorituksen, sillä lentokentältä kaupunkiin menevä juna jäi yllättäen eräälle väliasemalle, ja saimme edetä sieltä omin päin perille.

Yleisesitelmät
Jokaisen kongressipäivän aloitti yleisesitelmä. Professori Zemanekin esityksessä "Measurement Technology – Information Technology" hän esitteli semanttisen mittaustekniikan ideaa, so. hyödyntää mittaustekniikan teorioita dokumenttien ja tekstin käsittelyssä.

Yhtä mielenkiintoinen oli sumean logiikan kehittäjän Lotfi Zadehin esitys. Zadehin käsitteli siinä mittausinformaation muuttamista kielelliseen asuun erityisesti sanoilla laskemiseen luodun kielen GCL:n (Generalized Constraint Language) avulla. Zadehin mukaan kieli on ihmiselle luonnollinen tapa tiivistää suuresta määrästä informaatiota oleellinen. Käyttämällä tätä tiivistettyä informaatiota hyväksi olisi mahdollista luoda laitteita, jotka kykenevät suoriutumaan niille aikaisemmin lähes mahdottomista tehtävistä, kuten auton ohjaamisesta vilkkaassa kaupunkiliikenteessä. Lopuksi Zadeh antoi elämänohjeen: Ole tutkimuksessasi itsepäinen. Ota vastaan rajuakin arvostelua ja pidä sitä kohteliaisuutena!

Prof. Ludwik Finkelstein käsitteli suunnittelun merkitystä mittaustekniikassa. Tässäkin lähtökohdaksi on otettava tarve, ja metodiikkaan tulee kuulua takaisinkytkentä. Formaalien suunnittelumetodien käyttöä korostettiin.

Dr. D.T. Moore on Valkoisen Talon virkamieskuntaan kuuluva asiantuntija, jonka esityksessä käsiteltiin tutkimus- ja kehitystoiminnan rahoittamista. Tällä hetkellä USA satsaa paljon tietotekniikkaan; uutena ja erittäin voimakkaasti kasvavana alana on nanotekniikka. Moore tarjosi yllätyksen esittämällä maiden ranking-listan sillä perusteella, kuinka suuri osuus 24-vuotiaista on suorittanut vähintään keskiasteen tutkinnon tekniikassa tai luonnontieteissä. Suomi oli listan kärjessä ja USA vasta noin 15. sijalla. Suomen tasoa lähelle pääsi pari muuta maata, toinen niistä taisi olla Singapore.

Istunnoissa koettua
Koulutusalan istuntoja leimasi vuorovaikutteisten ja etäkäyttöisten opetusmenetelmien käsittely. Jotkut esittivät käytännön työskentelyyn valmentavia välineitä (Numminen, Dozortsev, Nakanishi, Podgorski, deRooij), tai abstraktin oppiaineiston kertausvälineitä (Aumala), toisilla oli instrumenttijärjestelmien käyttöliittymiä (Takayama), oli myös virtuaalisia instrumentteja ja jopa virtuaalinen laboratoriotyöpöytä (Numminen, Muravyov), jopa internetin kautta käytettävä laboratorio (Sandu). Frühaufin virtuaalijärjestelmä oli opiskelijan ohjelmoitava, ja lopuksi tulosta verrattiin laboratoriossa olevaan valmiiseen järjestelmään. Useammissa esitelmissä käsiteltävänä oli signaalinkäsittely (Nakanishi, Podgorski, deRooij).

Istuntoihin liittyneessä pyöreän pöydän keskustelussa ilmeni voimakas mielenkiinto yhteistyön kehittämiseen virtuaalisten opetusvälineiden alalla, ja Tampereella onkin vireillä virtuaalisen workshopin järjestämiseen yhteistyössä Twenten yliopiston kanssa ensi vuonna.

Virtausmittausistunnoissa esitettiin yhteensä 21 paperia. Korrelaatiomittarit sekä Coriolismittarit olivat hyvin esillä. Pyörrevanavirtausmittaukset ovat nousemassa uudelleen laajan tutkimuksen kohteeksi, koska nykytekniikka antaa uusia mahdollisuuksia perusteorian tutkimiseen, ja toiminnan ymmärtäminen mallinnuksen avulla on mahdollista. Ultraäänivirtausmittaus on nykyisin jokaisessa kansainvälisessä tapahtumassa laajasti esillä, niin myös Wienissä.

Esitelmissä tarkasteltiin sekä yksi- että monisäteisiä mittareita. Mielenkiintoinen ristikorrelaatiosovellus oli akustiseen emissioon perustuva menetelmä. Mittauskohteena oli ilmavirtauksessa kulkevien kiintoainepartikkeleiden nopeuden mittaus. Tulokset vaikuttavat järkeviltä, mutta tarkkuudessa on vielä parantamisen varaa. Esitetyssä muodossa menetelmää voi pitää pikemminkin virtausvahtina kuin virtausmittarina.

Tutkijoiden mielenkiinto virtauskentän laskentaan ja mittauksiin näyttää lisääntyvän. Esillä olleista sovelluksista voidaan mainita PIV (particle image velocimetry) -menetelmän sovellus Pelton-turbiinien testauksessa sekä ultraäänitomografia monifaasivirtauksessa.
Mikroantureiden käyttöä virtausmittauksissa tarkasteltiin kahdessa esityksessä. Molemmat sovellukset perustuvat lämpötilan hyväksikäyttöön.

Teknillisen diagnostiikan istunnoissa D. Filbert esitteli uuden algoritmin piirteiden luokittelemiseksi ja optimaalisen piirrejoukon valitsemiseksi päättelypuun haaroihin. B. Dudojc käsiteltiin 4-20 mA:n standardisignaalilinjojen diagnostisointia. M. Bertocco esitteli mittausjärjestelmän kehitystä laiteriippumattoman ohjelmiston avulla. K. Kraft puolestaan esitteli kehittämänsä nopean DSP-pohjaisen menetelmän oikosulkujen havaitsemiseksi pienjännitejärjestelmissä. Y. Fukayama tarkasteli leijupetikattiloiden monitorointiin kehitetyn akustisen menetelmän ominaisuuksia.

Muiden komiteoiden sessioiden antia olivat mm. käsiproteesin ohjaaminen neuroverkolla, portaita nouseva rullatuoli sekä golf-tuloksen parantamiseen vaikuttavat lyönnin parametrit.
IMEKO:on aihepiirit ovat selvästi laajenemassa, varsinaisten teknisten komiteoiden lisäksi sessioita pidettiin kahdeksasta muusta aiheesta. Esim. viime aikojen muotiaiheet oppivat ja älykkäät järjestelmät sekä asiantuntijasovellukset oli koottu omiin istuntoihinsa. Näissä sessioissa tutustuttiin mm. anturinvalintaan kehitettyihin asiantuntijajärjestelmiin, sekä älykkäiden antureiden suunnitteluun oliopohjaisilla malleilla.

Protokollaakin oli
Päättäjäisissä jaettiin mm. nuoren kirjoittajan Gyorgy Striker -palkinto, joka meni Kroatiaan. Olli Aumala sai Past President -kauden päätteeksi Distinguished Service Awardin ja hämmästyi itsekin perustelujen pituutta. Mutta niinhän se on, että takana on koko se kausi, jonka aloitti ehdotus Suomen Automaatioseuran kokouksessa 1974 ja Seuran liittyminen IMEKO:n jäseneksi 1975.

Kongressin sosiaalisiin tilaisuuksiin kuului mm. risteily Tonavalla päivällisten merkeissä. Tilaisuudessa vietti samalla 50-vuotisjuhliaan Hottinger-Baldwin, joka oli yksi kongressin sponsoreista.

Tilastotietoja kongressista ei vielä ollut käytettävissä. Joissakin nimilistoissa oli melkein tuhat nimeä, paikalle saapuneita mainittiin olleen 697. Kongressi onnistui siis tässä suhteessa hyvin ja oli jälleen hiukan suurempi kuin mikään aiempi. Järjestelyjä leimasi kylläkin eräänlainen improvisoinnin ilmapiiri. Osanottajat eivät tienneet esim. ilmoittautumisaikaa etukäteen, ja Get Together -tilaisuuden osallistumislipukkeet jaettiin ilmoittautuessa… Järjestäjät onnistuivat kuitenkin kaikesta melko pienin hankauksin, tosin kuului sieltä täältä kehuja Tampereen kongressin hyvistä järjestelyistä.

Hallintouutisia
Kuten tavallista, IMEKO:n tärkeimmät hallintoelimet kokoontuivat joko kongressia ennen tai sen aikana.

IMEKO:n jäsenjoukko kasvoi kahdella, kun uusiksi jäsenmaiksi hyväksyttiin Israel ja Kreikka. Vuoden 2003 kongressi tullaan pitämään Dubrovnikissa, ja vuoden 2006 kongressipaikaksi valittiin Rio de Janeiro.

Suomalainen vahva panos IMEKO:n hallinnossa jatkuu, sillä meillä on edustaja teknillisten komiteoiden lisäksi sekä Advisory Boardissa (Aumala) että Technical Boardissa (Pusa).
Todettiin IMEKON TC -kentän symposiotoiminnan kasvaneen tihentyneestä kongressitahdista huolimatta. Kuitenkin pidettiin perusteltuna, että palataan 3-vuotisrytmiin.

Eräs keskeisimmistä vaikuttajista, Ludwik Finkelstein, erosi tämän kongressin aikana kaikista IMEKO-tehtävistään. Hän lausui kiitospuheessaan kiitoksensa erityisesti Kozo Iizukalle ja Olli Aumalalle. Finkelstein on toiminut ainakin viiden muunkin presidentin aikana, joten Tampereen kongressikausi on ilmeisesti ollut IMEKO:lle paitsi taloudellisen elpymisen, myös hallinnon kehittymisen käännepiste.

Lisätietoja:
Matkaan voi tutustua laajemmin internetissä osoitteessa http://www.mit.tut.fi/imeko/vienna/. Kongressin täydellinen Proceedings-sarja, myös CD-ROM, on TTKK:lla MIT-laitoksella. Kongressin www-sivut ovat osoitteessa http://www.imeko2000.at/
Tampereen teknillisen korkeakoulun ryhmä sai matkaa varten apurahoja Automaatiosäätiöltä, mistä esitän parhaat kiitokset.
olli.aumala@mit.tut.fi