TalTechi uus magistrikava avab lõpetajatele uksed looma uut nutikat maailma tarkadest majadest rohepöördeni

Kogu kaasaegne nutikas maailm põhineb elektroonikal, olgu selleks siis erinevad tehisintellekti lahendused, targad linnad ja majad, rohepöörde lahendused või isesõitvad autod. Uue nutikama maailma loomine aga on paljuski kõrgelt kvalifitseeritud inseneride kätes, kelle järele on praegu Eestis väga suur nõudlus. Tänavu sügisel avab Tallinna Tehnikaülikool uue, Eestis unikaalse riistvara arenduse ja programmeerimise magistrikava, mille lõpetajad saavad oskused uute tehnoloogiate loomiseks ja rakendamiseks väga erinevates valdkondades.

Arukate süsteemide keskuse juhi ja õppejõu Eduard Petlenkovi sõnul ühendab uus õppekava nii riistvara kui ka tarkvara. „Me ei õpeta ainult programmeerimist, vaid läheneme valdkonnale kompleksselt. Õppekavas on koos elektroonika, arvutitehnika ja automaatikasüsteemid, mis moodustavad loogilise sümbioosi. Õpetame, kuidas riistvaralisi süsteeme programmeerida ja koos tööle panna,“ selgitab Petlenkov. „Selleks on vaja juhtimisalgoritme, mis tänapäeval põhinevad tehisintellektil ja andmetöötlusel. Informaatika on vajalik väga paljudes eri valdkondades.“

Magistrikava on välja kasvanud varasematest arvutisüsteemide ning elektroonika ja kommunikatsioonitehnoloogiate kavadest, millele on lisandunud uus ja arenev hooneautomaatika temaatika. Petlenkovi sõnul on targad linnad, targad majad ja energeetika süsteemid üks näide, mille efektiivsust tulevikutehnoloogiad aitavad senisest märksa enam tõhustada.

Energeetika ootab tarka tootmist ja tarka tarbimist

„Energeetikas on seoses rohepöördega palju olulisi muutusi. Järjest tuleb kasutusele rohkem taastuvaid energiaallikaid - päikesepaneele ja tuuleparke -, mis sõltuvad ilmast. See tähendab, et tootmist on raske prognoosida, Järjest keerulisem on prognoosida aga ka tarbimist. Kuna Euroopa Liit soosib elektriautode kasutuselevõttu, tuleb võrku järjest rohkem laadijaid, mis on suured tarbijad,“ selgitab Petlekov. Kogu süsteemis peavad tootmine ja tarbimine olema kooskõlas. Nende vahel peab olema kiht, mis seda juhib. „Mida täpsem prognoos tehakse järgmiseks päevaks, seda elektrienegia hindu arvestades, seda täpsemalt saab energiat toota. Meil on olemas väga palju andmeid, suur roll ongi siin tehisintellektil süsteemi kokkupanemisel, et aidata kaasa rohepöördele CO2 emissiooni vähendamise mõttes.“

Targad hooned on tuleviku uus reaalsus

Petlenkovi sõnul tarbivad hooned Eestis umbes 50% energiast. Seetõttu on hooneautomaatika arendamine oluline valdkond energia säästmiseks. Kui varem on hooneautomaatikat häälestanud inimene, siis tulevikus aitab tehisintellekt teha seda märksa efektiivsemalt. „Ühes keskmises ärihoones võib olla umbes 50 000 mõõtepunkti ning 3000 sõlme, mida on võimalik juhtida. Nendest mõõtepunktidest tuleb andmeid neli korda tunnis - ehk andmete hulk on tohutu. Pole võimalik, et üks inimene suudab neid analüüsida. Tehisintellekt võimaldab siia juurde lisada veel ilmaprognoosid ja elektrihinna börsiandmed ning juhtida tehnosüsteemi kõige energiatõhusamalt, tehes proaktiivselt otsuseid, millal maja kütma või jahutama hakata ehk kuidas kasutada energiat kõige rohkem siis, kui see on börsil odav,“ selgitab Petlenkov. Tarkade majade süsteemid võimaldavad seejuures majadel ka üksteise andmeid kasutades „õppida“.

Ained vastavalt õppija huvidele

Need, kes Tallinna Tehnikaülikoolis seda eriala õpivad, saavad oma kitsamatest huvidest lähtudes koostada valikainete abil endale paindliku õpiraja. See hõlmab muuhulgas sardelektroonikat, sardsüsteeme, tarkvara loomist, tarku süsteeme, hooneautomaatikat ja süsteemide usaldusväärsusega seotud küsimusi.

Interdistsiplinaarsetes projektiainetes koos teiste õppekavadega nii IT teaduskonnas kui ka Tehnikaülikoolis laiemalt tehakse tihedat koostööd ettevõtetega, et lahendada tegelikke probleeme.

Petlenkov toob eduloona välja näiteks tudengite idee juhtida tehisintellektiga hooneautomaatikat, mis tunnustati parimaks ka energia-teemaliste projektide kategoorias Euroopa tehnikaülikoolide võistlusel EuroTeQaThon. Projekt viidi läbi koostöös Eesti ettevõttega R8 Technologies, mis arendab tehisintellektil põhinevaid lahendusi ärihoonete energiaefektiivseks kaugjuhtimiseks..“Ettevõte andis ette ülesande uurida, kuidas määrata ruumis inimeste arvu ning selle alusel juhtida ventilatsiooni. Täpsus annab olulise kokkuhoiu - näiteks kui vähendada ventilatsiooni võimsust, väheneb energia tarbimine oluliselt. Tudengid töötasid välja süsteemi, mis kasutab süsihappegaasi taseme ja temperatuuri andmeid ventilatsioonisüsteemi täpseks juhtimiseks,“ räägib Petlenkov.

Valmisolek kasutada uusi lahendusi

Kuna tehnoloogiad ja ootused uutele lahendustele muutuvad väga kiiresti, tasub olla valmis elukestvaks õppeks. „Need inimesed, kes õppekava lõpetavad, lähevad tööle 21. sajandil, kus on kasutusel tehisintellekt ja arukad süsteemid. See tähendab, et tuleb uut moodi õpetada ja ka õppida. Me peame olema võimelised püstitama ülesandeid ja kasutama kaasaegsed vahendeid nende lahendamiseks,“ räägib Petlenkov.

Tegelikus tööelus on vaja kogu aeg rinda pista uute väljakutsetega. Selleks peab olema oskus leida õiget informatsiooni ja olla valmis kasutama uusi lahendusi. „Ka ülikoolis on palju probleemipõhiseid ja projektipõhiseid aineid, kus me ei taha anda tudengitele ülesandeid, millele õppejõud juba teab vastuseid. Üliõpilased peavad olema valmis mõtlema ja õppejõud aitavad juhendada lahenduseni. Selleks ei piisa vaid ühe programmeerimiskeele õpetamisest ja selle kasutamist konkreetsele probleemi lahenduse leidmiseks,“ selgitab Petlenkov ja lisab, et elukestev õpe annab ka eelduse erinevates valdkondades töötamiseks.

Eesti insenerid disainivad tooteid üle maailma

Tööstus vajab lähiaastatel hinnanguliselt 30 000 inseneri. Edukad elektroonikafirmad soovivad leida magistritasemel elektroonikainsenere, et laiendada nii arendus- kui ka tootmismeeskondi. Seda kinnitab ka autotööstusele elektroonikaseadmeid arendava ja tootva Stoneridge Electronicsi peainsener Milko Milatškov. „Meil on puudus inseneridest, eriti just elektroonikainseneridest, protsessiinseneridest, testi- ja elektroonikadisaineritest, kes tegelevad riistvara disainiga,“ räägib Milatškov.

Milatškovi sõnul kasvab automatiseerimine ja robotiseerimine tootmises pidevalt, kuna Eestis ei saa me endale enam lubada suure tööjõu osakaaluga toodangut. Ka ei soovi inimesed teha töid, mis hõlmavad endas lihtsat, samade korduvate liigutustega käsitööd. Siinne tööstussektor aga võimaldab tegeleda maailmatasemel toodete ja tehnoloogiatega.

Autotööstus areneb pidevalt, muutudes kasutajale mugavamaks ja ohutumaks. Stoneridge Electronics arendab näiteks sõidukitesse erinevaid elektroonikaseadmeid alates näidikute paneelidest kuni erinevate kaamerasüsteemideni. Üks näide on küljepeeglid, kus on paremat nähtavust võimaldavad kaameraga monitorisüsteemid. Nendes kõikides on tarkvara sees. „Kindlasti on paljud näinud ka viraalseks muutunud Volvo reklaami, kus märulistaar Jean-Claude Van Damme kahe liikuva veoki vahel spagaati teeb. Ka nendes masinates oli seadmeid, millega 20 Eesti inseneri tegelesid,“ toob Milatškov tehtud töödest näiteid.

„Autotööstuses on ühe toote turule viimise tsükkel kiire. Toode saadakse tavapäraselt nullist turule keskmiselt 1,5-2 aastaga. Väga tugev on ka kvaliteedinõue - miljonist tootest võib olla kolm mingisuguse defektiga ehk protsessid peavad olema väga hästi juhitud,“ selgitab Milatškov autotööstuse eripära, millega peavad seal töötavad insenerid arvestama. „Tootedisainis ja tootmises on keerukus ja sellega seotud kvaliteedinõuded nii kõrged, et selleks, et toodet arendada ja tootmisprotsesse luua, on vaja vähemalt magistritasemel inimest. Seetõttu toetab Stoneridge ka töö kõrvalt õppimist. Eesti- suurusel riigil ei ole võimalik konkurentsis püsida kõrge käsitöö osakaaluga tootmisega, selle asemel peame olema efektiivsemad ning kasutama aina nutikamaid lahendusi.“

Uuele õppekavale on oodatud õppima bakalaureuseõppe lõpetanud nii infotehnoloogia kui ka lähedastelt inseneeria erialadelt. Tutvu õppekavaga lähemalt TalTechi kodulehel aadressil taltech.ee. Sisseastumine on avatud ning kestab kuni 4. juulini.