Za vrednotenje modela so v Pipistrelu izbrali nekoliko nenavaden, vendar pa zelo izviren, pristop. Model so v obravnavo dobili študentje 4. letnika smeri »Avtomatika« na Fakulteti za elektrotehniko pri laboratorijskih vajah predmeta »Računalniško podprto inženirstvo«, in sicer s ciljem izpeljati uspešno simulacijo strategije leta na omenjenem tekmovanju. To je bilo seveda možno zaradi večletnega sodelovanja Laboratorija za avtonomne mobilne sisteme in Laboratorija za modeliranje, simulacijo in vodenje na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani s podjetjem Pipistrel. Na plodno sodelovanje kaže tudi dejstvo, da je v okviru laboratorijev diplomiral vodja projekta Tine Tomažič in postal mladi raziskovalec iz industrije, ki končuje doktorat iz problematike ultralahkih letal.

Omenjeno vrednotenje se je namreč idealno vklopilo v ustaljeno strategijo pedagoškega procesa Laboratorija za avtonomne mobilne sisteme in Laboratorija za modeliranje, simulacijo in vodenje v zadnjih letnikih univerzitetnega študija. Pri laboratorijskih vajah za več predmetov se je zelo dobro izkazal način opravljanja izpitov z izdelavo ustreznih projektov s področij modeliranja, simulacije in vodenja sistemov, ki so ga tudi študentje zelo dobro sprejeli. Pristop namreč zajema naslednje vidike:

• spodbuja kreativnost, samostojnost in samozavest študentov;
• ima motivacijsko vlogo;
• navaja študente na timsko delo, saj se projekt izvaja v skupinah dveh ali treh študentov;
• pisno poročilo pomeni koristno pripravo na poročanje o opravljenem delu, ki je tudi pomemben del pri pripravi diplomskega dela;
• ustna predstavitev opravljenega del v prisotnosti kolegov iz letnika in učnega osebja vnaša element tekmovalnosti in pomeni tudi pripravo na zagovor diplomskega dela;
• zahteva tesno sodelovanje študentov in učnega osebja;
• omogoča, da se študent izogne klasičnemu pisnemu in ustnemu izpitu, ki za marsikoga pomeni določen stres in večkrat zahteva nepotrebno podaljšanje trajanja študija.

Omenjeni projektni način je bil pozneje nadgrajen z uvedbo tekmovanja med študenti pri izvedbi enotnega projekta. Ocena uspešnosti na podlagi rezultatov projekta je namreč omogočala razvrstitev skupin, kar seveda vpliva na oceno izpita in, kar je najvažnejše, še poveča motivacijo in tekmovalnost študentov, saj se predstavitve in razglasitve rezultatov udeležita celoten letnik in učno osebje. Tudi tako nadgradnjo so študentje pohvalili in se je zato obdržala več let in bo tudi v prihodnje uporabljana in dodatno nadgrajevana.

Kot primer zelo uspešnega tovrstnega pristopa lahko navedemo študentsko tekmovanje v robotskem nogometu in tekme v načrtovanju vodenja multivariabilnih sistemov, kar je bilo nadgrajeno še z možnostjo uporabe laboratorijske modelne naprave na daljavo z uporabo omrežnih tehnologij. Opisani načini izvedbe laboratorijskih vaj so za smer Avtomatika, ki pokriva področje tehnologije vodenja sistemov, izredno pomembni. Gre namreč za infrastrukturno in konvergentno tehnologijo z močnim vplivom na gospodarstvo, ki ob paradigmi povratne zanke in sistemskega pristopa k reševanju problemov zahteva izredno raznolika znanja iz področij sistemske teorije, teorije regulacij, modeliranja in simulacije, robotike, računalništva, slikovnih tehnologij, komunikacij itd. Tako vzgojeni strokovnjaki so sposobni sodelovati in tudi voditi projekte na najrazličnejših tehniških in netehniških področjih, zaradi česar so tovrstni kadri izredno iskani in lahko zaposljivi. Čim zgodnejši stik študentov z realnimi problemi po eni strani pomeni nujnost pri uspešnem izobraževanju inženirjev avtomatike, po drugi strani pa lahko prispeva pomemben del v projektu visoke tehnologije kot v opisanem primeru. Vsekakor pa se je tudi v tem primeru izkazalo, da so ob dobrem sodelovanju akademske sfere in naprednih podjetij ter industrije mladi inženirji sposobni pomembno prispevati v projektih, uspešnih tudi v svetovnem merilu.

VREDNOTENJE MODELA

Cilj vrednotenja modela je bil odkriti nelogičnosti v matematičnem modelu, ki se v dosedanjih testiranjih niso pokazale. Najboljši pristop pri tovrstnem preizkušanju je simulacija čim več različnih situacij in analiza rezultatov, za kar pa ni bilo ravno veliko časa. Uporaba modela v študentskem tekmovanju pa je pomenila vzporedno simulacijo modela v razmeroma velikem številu raznolikih situacij. Ker je vsak študent reševal problem na svoj način, je bilo testiranje modela temeljitejše, kot bi ga lahko preizkusil posameznik. Optimizacija sistema vodenja letala in strategije tekmovanja pa je ustrezen način preizkušanja modela tudi zato, ker se jasno pokažejo napake v modelu, ki privedejo do nepričakovano dobrih ali slabih rezultatov. Optimizacija namreč velikokrat privede simulacijo modela v ekstremne razmere, ki se jim pri načrtovanju simulacijskih situacij nenačrtno izognemo. Analiza simulacijskih rezultatov po optimizaciji sistema vodenja in strategije tekmovanja je torej takoj pokazala na neustrezne zakonitosti modela, še zlasti ker študentje večinoma niso imeli pilotskih izkušenj in so zato včasih uporabljali nenavadne rešitve problema vodenja letala.

NE DALEČ OD RESNIČNIH REZULTATOV

Točkovanje na simulacijski tekmi je bilo enako točkovanju na resnični tekmi. Zanimivo je bilo pogledati rezultate, ki so jih dosegli študentje v primerjavi z rezultatom, ki ga je dejansko dosegel Taurus G4 na tekmi, kar je bilo razvidno iz tabel rezultatov. Izkazalo se je, da so bili študentje celo nekoliko boljši od doseženega rezultata Taurusa G4. To je bilo pričakovano, saj je v simulaciji možno izvajati lete bolj ponovljivo kot v realnem svetu, pa tudi razmere v okolju so simulirane kot stabilne. Majhna razlika v rezultatih kaže na dejstvo, da je bil na omenjeni način vrednoten in modificiran model presenetljivo dober. Po prvih letih letala so morali spremeniti samo nekaj številskih vrednosti parametrov v modelu, sicer pa je model zelo dobro ponazarjal dinamiko letala.

Opisani pristop je sicer nekoliko nenavaden postopek razvoja izdelka, vendar prikazuje zelo učinkovito uporabo pristopa k reševanju problemov z matematičnim modeliranjem in simulacijo, ki že davno ni več samo pomemben del razvoja izdelkov visoke tehnologije, temveč njegova vloga v projektih na tehniških, pa tudi netehniških področjih skokovito narašča. Tako se lahko bistveno skrajša razvoj in doseže bolj optimalne izdelke kot trenutno še vedno pogostejši pristop s poskušanjem in napakami na realnih pomanjšanih modelih sistemov.

Drago Matko: profesor z inovativnimi prijemi
Dr. Drago Matko je redni profesor na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani. Predava več predmetov na dodiplomskem in podiplomskem univerzitetnem študiju v višjih letnikih smeri Avtomatika. Med drugim je začetnik študija in izvedbe tekem robotskega nogometa v Sloveniji, ki po eni strani omogoča preizkušanje delovanja večagentnih sistemov, po drugi pa je velika promocija za študij avtomatike. Prvi je vpeljal tekmovanje v uspešnosti študentskih projektov, kar pomeni močno motivacijo pri laboratorijskih vajah in skrajšuje čas do opravljenega izpita ustreznega predmeta.

Tine Tomažič: »Programi pri smeri Avtomatika so moderni in študentom omogočajo izjemno kakovosten študij, ki je v koraku s časom. Člani laboratorijev LMSV in LAIP aktivno sodelujejo z gospodarstvom in industrijo, zato so študentom široko odprte možnosti za aplikativno delo tako na dodiplomskem kot na podiplomskem študiju. Brez samoiniciativnosti in marljivosti žal ne gre, je pa študij Avtomatike najboljša odskočna deska za prihodnost!«