Studiepoeng: 3,75

Faglig ansvarlig: Universitetslektor II Jon Bernhard Høstmark

Cyber-Human System er rettet mot studenter og industri med ønske om å kunne løse komplekse multidisiplinære problemstillinger. Ønsker du å jobbe med systemer der mennesker bruker høyteknologiske løsninger? Ja, da er dette faget for deg!

Hvordan løse «wicked problems» eller «real life problems»?

Fag i akademia ser noen ganger på isolerte problemstillinger som eksemplifiserer teorien som undervises, dette er sjelden nok alene. Designing Cyber-Human-Systems setter deg i stand til å løse kompleksiteten når ulike fag og behov møtes.

Faget danner dermed et godt fundament for å forstå «wiked» og «real life problems». Det finnes ikke perfekte løsninger, kun «bedre» og «dårligere», med verktøykassen fra Designing Cyner-Human Systems har man gode forutsetninger for å kunne løse dagen og fremtidens utfordringer.

En god designprosess kjennetegnes ved at konteksten og behovet som skal løses(målet) beskrives uavhengig av løsning. For komplekse systemer på tvers av fagdisipliner er System Engineering et uunnværlig verktøy. Studenten introduseres struktur og rammeverk for System Engineering med søkelys på Verifikasjon og Validering. Dette sees i sammenheng med Design Thinking og menneskelige faktorer.

Første del av faget tar for seg prosessen fra phase0 «the fuzzy front end» til strukturert problemstilling med krav og validering, grunnlaget for effektiv utvikling. Særlig fokus legges på evne til å forstå hva som gir verdi til kunden. Dette må identifiseres før løsning bestemmes. (De som er interessert i videre fordypning i utvikling og strukturering anbefales å ta faget TTK1 Innovasjon v/Geir Hasnes)

Faget gir en essensiell innføring i styrker og svakheter ved ulike forretningsmodeller for produkter og tjenester. Dette sees i sammenheng med det produktet som skal utvikles. Det sees spesielt på skalerbare modeller og hvordan ulike organisasjoner og organisasjonsmodeller passer inn.

Kostnaden knyttet til utvikling av komplekse systemer har en sentral rolle som må sees opp mot markedspotensialet. Faget gir innføring i kostnadsutvikling fra prototyp til industrialisert produkt.

Andre del av faget retter seg mot grensesnittet menneske-maskin. Sentralt står begrepene Tillit til og Sikkerhet i menneske maskin systemer, gjennom visualisering og autonomi-transparens.

Samfunnet vi mennesker lever i bygger i økende grad på komplekse automatiserte systemer. Stadig flere systemer knyttets sammen gjennom skyen og Iot. Etter hvert som kompleksiteten av systemer av systemer øker, øker også risiko for feil og ulykker. Sikkerheten i fremtidens systemer for skip, fly, atomkraft etc. vil kreve økt forståelse av rollene til mennesket og maskin som et team i Cyber-Human Systems. Klassisk ingeniørvitenskap fokuserer hvordan maskinen fungerer, på lik linje fokuserer «menneskelige faktorer» på hvordan mennesket fungerer. Design av sikkerhetskritiske systemer krever grunnleggende forståelse av hvordan maskin og mennesket fungerer sammen. Det legges særlig vekt menneskelige faktorer som:

• Oppmerksomhet (Attention)
• Tillit: Effektene av for lite eller for mye tillit til autonimi
• Mentale modeller og situasjonsforståelse (perception-comprehension-projection-decition-action)
• Stress og Arbeidsbelastning (Mental workload, NASA TLX)
• Utmattelse (Fatigue)

Gjennom faget bygges det forståelse for HABA-MABA (humans are best at, machines are best at) og evne til å designe robuste menneske maskin systemer. Hvordan godt design er bevist styrker og svakheter mellom henholdsvis menneske og maskin. Dette danner grunnlag for allokering av funksjon til menneske og maskin i gjeldende kontekst og «use case».

Effektive teknikker for visualisering av informasjon eksemplifiseres gjennom teori og gruppearbeid. Faget introduserer prinsipper for Safety med mennesket som ressurs for å unngå feil og ulykker. Videre analyseres utvalgte ulykker med refleksjon til design av barrierer i sikkerhetskritiske systemer.

Etter gjennomføring av faget skal studentene:

• Ha forståelse for Design og skille mellom løsning og behov
• Ha forståelse av System Engineering prosessen og tilhørende rammeverk for dokumentasjon
• Ha grunnleggende forståelse for Krav, Validering og Verifisering.
• Kunne redegjøre for gode eller mindre gode visualiseringer og grensesnitt mellom menneske og maskin
• Ha grunnleggende forståelse av menneskelige faktorer
• Kunne allokere funksjon til menneske eller maskin basert på forståelse av styrker og svakheter til henholdsvis menneske og maskin i Cyber-Human Systems
• Forstå forskjellen mellom Safety og Compliance.

Ledet selvstudium basert på utvalg av relevante litteratur. Studentene danner kollokvier og veiledning avtales etter behov.

Fysiske og digital forelesninger med typisk 2-3 timers varighet hver 2. eller 3. uke. Første forelesning vil bli avholdt første i september og vil bestå av 2 forelesningstimer.

Forelesningsnotater, samt supplerende litteratur.

Lærebok: Collin Ware (2008) Visual Thinking for Design: ISBN978-0-12-370896-0

Supplerende litteratur:

• Don Norman (2013) The Design of Everyday Things
• Edward R. Tufte (2018) The Visual Display of Quotative Information
• John Lie (2017) Designing for People
• Nancy G. Leveson (2017) Engieering a Safer World Systems Thinking Applied to Safety
• Mica R.Endsley Designing for Situational Awareness

Det er ikke regneøvinger i denne modulen, men studentene jobber med spørsmål/tema knyttet til valgte use case og bruker dette til å forberede en presentasjon der deler brukes under muntlig eksamen.

Muntlig. Utgangspunkt for utspørring er spørsmålene studentene har jobbet med.