Jaargang 11, juni 2015 Magazine van de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica
Intelligent agents for behavioural change Blik op de toekomst van onze elektriciteitsvoorziening Rekenen aan de Eems Henk Schuttelaars onderzoekt het vertroebelen van de rivier
Intelligent agents for behavioural change Identifying and modelling adaptive mechanisms
4
Blik op de toekomst van onze elektriciteitsvoorziening
7
Laura Ramírez-Elizondo
Rekenen aan de Eems Henk Schuttelaars onderzoekt het vertroebelen van de rivier
10 Qulture: “In a rigid educational environment it’s difficult to stay motivated”
14 Engineers who can connect Kees van der Klauw on the engineers of the future during the Education Day
18
8 Wiskundeonderwijs voor eerstejaars gaat op de schop
12 Technologie ontwikkelen in de praktijk
16 Robot Fan-cy blaast de kaarsjes uit Verslag ‘Model in 1-dag”
Rob Fastenau
lies te Selle Photo Anne
The next level: highest education In the evening session at an Open Education Resources conference the documentary movie Ivory Tower was shown, which quite impressively shows the seriousness of issues with higher education in the USA. Just the accumulated debt by student loans, above 1000 billion US$, is mindboggling. When higher education becomes a significant financial challenge for a nation or its people, future prosperity is at stake. In Europe this issue of funding does not come with the American fanfare, but recent events at the University of Amsterdam, discussions about rendementsdenken, university real estate challenges, institute transfers, top sector policy and the research agenda process lead by Alexander Rinnooy Kan and Beatrice de Graaf are all indicators of a similar financial and/or legitimation challenge. Where is the solution to be found? I believe higher education is challenged to take it to the next level: highest education, the prime engine of future talent generation by educational excellence, blending new digital technologies and teacher intimacy, data savvy instead of data-driven, connected to inspiring research primarily on subjects of high relevance to our society. So take ‘it’ to the next level with our stakeholders instead of going back to university government concepts of the seventies.
Twenty-five eyes
We have the talented staff to do this. In the previous Quadraad I mentioned the winners of prestigious awards, such as higher education teacher of the year of the Netherlands: Alexandru Iosup. The highest you can get! Last months Lina Sarro and Arnold Heemink received a Royal Decoration for their contribution to our society and Leo de Vreede won the TUD entrepreneurial scientist award.
In January 2016, Jochem Baselmans will be starting his MOSAIC research project, for which he was recently awarded an ERC Consolidator Grant. Baselmans is a researcher at SRON and a member of the Tera-Hertz Sensing Group, at TU Delft’s EEMCS faculty. Baselmans: “This photo was taken in the Sonnenborgh observatory in Utrecht, where in the 1930s Professor Minnaert built a spectrometer to be able to look at the frequencies of sunlight with extreme accuracy. That’s what the coloured band around me on the photo represents. I’m also going to build a spectrometer, but for the submilimeter wavelengths from distant galaxies. Many distant and young galaxies cannot be seen at opticallyobservable wavelengths. You can identify them from the submillimetre wave radiation that they emit. I intend to develop an instrument to enable these so-called submillimetre galaxies to be researched more effectively. To do it, I will be using 25 chips, which you could compare to 25 eyes. Each chip will cover a substantial bandwidth and target a different galaxy and the direction it points to can be controlled by an electric signal. When the instrument is ready, it will make its first observations using the Japanese ASTE telescope in Chile.” n
Excellence in education, research and entrepreneurship, we have ‘it’; let’s build on that. n
Jochem Baselmans Juliette Fhij
Inhoud Content
Qua decaan
En verder: 2 Quadecaan | 6 Komen | 13 Pitch | 17 Gaan 19 Qiekjes | 20 Thinner, Smaller and Smarter
2 | Quadraad
Photo Annelies te Selle
juni 2015 | 3
Intelligent agents for behavioural change Katja Wijnands
Identifying and modelling adaptive mechanisms We all know about the benefits of a healthy and relaxed lifestyle, but achieving this in practice often remains a challenge. According to Dr Willem-Paul Brinkman of the Interactive Intelligence research group, intelligent systems can provide a solution. These so-called Behaviour Change Support Systems come in all shapes and sizes, such as mobile apps that offer people coaching to overcome their sleeping disorders, or virtual reality systems that allow sufferers of social phobias to practice with virtual characters, for example to help them get over their fear of giving presentations. These systems can also be used to teach skills such as negotiating or making decisions under pressure. During the past fifteen years, the Interactive Intelligence research group has focussed their research on mental health. Most people will be familiar with the research into virtual reality therapy systems. In a virtual environment, patients are exposed to situations that are frightening for them, and their fear decreases by virtue of habituation. In the early years the research focussed on the treatment of fear of heights or flying, but in recent years it has been expanded to include the treatment of social phobias and post-traumatic stress disorder (PTSD) among war veterans or people who were sexually abused in their youth. Another means of stimulating behavioural change involves using intelligent virtual health agents. These virtual coaches can provide information on a patient’s health and motivate them in the change process, but they can also help them to reflect on their goals and understand the progress they have made. These agents are often given human characteristics in order to trigger reactions similar to those produced by human coaches.
Stimuli
A key part of the research on systems like these involves identifying and modelling adaptive mechanisms that can be translated into a computer system. These systems must be able to observe the behaviour of the person; their perception, cognitions and emotions. This can be done indirectly with sensors, or directly by conducting a dialogue with the user. In addition, the system must be able to reason based on knowledge, and user and progress models.
4 | Quadraad
Finally, the system must also be able to respond, in order to steer the situation towards the intended objective. Often, the way to help the patient is through finding the right incentives or stimuli to change their behaviour. Since everybody is a little different, it is important to personalise such stimuli. ”You need to have a clear understanding of these people’s goals,” explains Willem-Paul Brinkman. “A system that understands what kind of individual it is dealing with can adapt its response to what it observes.”
Willem-Paul Brinkman (on the right): “Our system attempts to measure how afraid the patient is, for example by measuring their heart rate or by asking them questions using speech recognition software.”
Room thermostat
Brinkman gives the negative feedback loop as an example of such a mechanism. He compares this mechanism with a room thermostat, which is activated when it gets cold and deactivated once the desired temperature has been reached. “The treatment of a social phobia requires creating a certain fear level: if you are not afraid you will not benefit from
“Sometimes it is easier to talk to a machine than to a flesh-and-blood person” the experience of fear and if you are too afraid then the treatment will not work. Our system attempts to measure how afraid the patient is, for example by measuring their heart rate or by asking them questions using speech recognition software. If the system detects that the patient is not afraid enough, it will make the virtual experience dialogues more unnerving by asking more challenging questions or responding more negative to the patient’s answers. The system will continue to increase the pressure until it detects that the patient has reached the desired level of fear.”
Effect and acceptance
Testing the effectiveness and acceptance of the systems is an important part of the research. In order to ascertain whether the system has the desired effect, the TU Delft researchers collaborate with clinical partners. Together with
the University of Amsterdam they conduct a study into computer-aided treatment of social phobias and with Erasmus University Rotterdam they examine such computer support in the treatment of PTSD. “Acceptance is crucial here: how do the patients experience it? What factors play a role?” Understanding this experience factor, involving aspects such as convenience, confidence and safety, tells the designers where they need to focus their efforts. Experiments are also being conducted in the faculty. These experiments serve as a preliminary trial to test whether the mechanism actually works. “For example, we are currently studying holiday memories. Can a virtual agent, with an ontology of events and a certain method of questioning, take the subject’s memories to a deeper level? If we can demonstrate that this is possible, then we will be ready for the next step: using a virtual agent to question PTSD patients about traumatic memories as part of their treatment.”
Advantages
According to Brinkman, a virtual health agent has clear advantages. “Sometimes it is easier to talk to a machine than to a flesh-and-blood person. Consider as an example PTSD
patients with a sexual abuse trauma.” In addition, an agent always has time. And if the patient does not understand the agent it can repeat the routine as often as required. “Healthcare workers would like to be able to do the same, but it is simply not always practically feasible. This is an important social challenge for the future.” People today grow older than they used to and often suffer several chronic illnesses. The changing demography – reduction of the working population and ageing - means that there will be less people to provide this care in the future while more people will need it. “It would be ideal if certain cases could be dealt with by a computer, so that healthcare workers would have more time for those cases that require human interaction.” n
The Interactive Intelligence research group is organising the Fifteenth International Conference on Intelligent Virtual Agents (IVA 2015) in Delft from 26 to 28 August together with the University of Twente. iva2015.tudelft.nl
Volgens dr.ir. Willem-Paul Brinkman (sectie Interactive Intelligence) kunnen intelligente systemen mensen helpen met gezond en ontspannen leven. Een kernvraag bij het onderzoek is het identificeren en modeleren van adaptieve mechanismen die vertaald kunnen worden in een computersysteem. Het is belangrijk dat het systeem het gedrag van de mens, zijn beleving, cognities en emoties kan waarnemen. Dit kan indirect met sensors, of direct door in dialoog te gaan met de gebruiker. Daarnaast moet het systeem kunnen redeneren op basis van kennis, en gebruikers- en voortgangsmodellen. n
juni 2015 | 5
Blik op de toekomst van onze elektriciteitsvoorziening 1905 - 2015 In het academische jaar 2015-2016 bestaat Electrical Engineering aan de TU Delft 110 jaar. Het lustrumjaar grijpt de faculteit EWI aan om te laten zien wat ze in huis heeft. Het lustrumjaar start op 16 september met de opening van de nieuwe hal voor alle practicavoorzieningen van de opleiding Electrical Engineering. Meer informatie op www.ewi.tudelft.nl/lustrum
Irene Haslinger
Peter Palensky has already seen a lot of the world during the course of his career. Originally from Austria, since completing his studies he has lived and worked in various countries, including the United States, South Africa and Korea. He arrived in Delft in November 2014, at the department of Electrical Sustainable Energy. The professor is conducting research into intelligent energy systems. In the coming years the electricity system will undergo major changes. “The existing infrastructure was not designed for the challenges of today. The traditional large power stations stabilized the system, unlike small, distributed generation. The system needs the get flexible and more intelligent.” Peter was attracted to Delft by the
Irene Haslinger is sinds december 2014 faculteitssecretaris bij EWI. Ze houdt zich bezig met de dagelijkse gang van zaken op de faculteit, het renovatieproject EWI 2.0, de meerjarenstrategie, en de onderzoeksvisitaties. Een interessante combinatie van beleidswerk en managementtaken, vindt ze. Hoe ziet haar ideale faculteit eruit? “Er zit een enorm potentieel binnen EWI, zowel qua onderzoek als onderwijs. De faculteit bestrijkt het hele kennisspectrum dat nodig is om de digitale samenleving verder te helpen. Het zou mooi zijn als het ons lukt dat potentieel nog beter te benutten en zichtbaarder te maken dan nu het geval is. Niet alleen door te investeren in samenwerking binnen de faculteit EWI, maar ook met andere
IS Professor for intelligent electrical power grids
‘The combination of electrical engineering, ICT and mathematics is just what I need’ combination of electrical engineering, ICT and mathematics all in a single building. “It is unusual to find all this combined in one package, but it is just what I need.” Despite having lived in Delft for several months, he hasn’t seen much beyond the department where he works and the ‘shoe box’ on the campus where he sleeps during the week. “My wife and three children still live in Austria, so I fly home every weekend. They will be moving to Delft once their school year has finished, so I hope to get out and about a bit more then. It’s more fun with them.” n
Prof.dr. Peter Palensky werkt sinds november 2014 bij de afdeling ESE/Intelligent Electrical Power Grids. De hoogleraar doet onderzoek naar intelligente energiesystemen. Het aantrekkelijke van Delft is voor hem de combinatie van elektrotechniek, informatica en wiskunde in één gebouw. n
IS Faculteitssecretaris EWI
‘Er zit een enorm potentieel binnen EWI’ TU-faculteiten, kennisinstellingen buiten de TU en de industrie.” Een groot deel van haar werk bestaat uit overleggen, maar ze houdt er wel graag de vaart in. Ze is een SCRUM-pilot gestart met collega’s van de ondersteunde dienst op de 16de verdieping. SCRUM is een manier van werken afkomstig uit de ICT-wereld waarbij je in een klein team klussen in een paar weken wegwerkt. “Door vaker en korter te overleggen kun je tijdig bijsturen, tussentijds afstemmen en, waar nodig, de koers verleggen.” n
Since December 2014 Irene Haslinger is faculty secretary at EEMCS . She is involved in the daily running of the faculty, the renovation project EEMCS 2.0, the longterm strategy and research reviews.
Photo Annelies te Selle
Juliette Fhij
Peter Palensky
Irene Haslinger Foto Annelies te Selle
Peter Palensky Photo Annelies te Selle
Katja Wijnands
Laura Ramírez-Elizondo bij het energieneutrale huis Prêt-à-Loger op de campus van de TU Delft
Ons elektriciteitsnetwerk verandert de komende decennia ingrijpend. Met Laura RamírezElizondo, universitair docent van de afdeling Electrical Sustainable Energy, blikt Quadraad vooruit: “Decentrale opwekking van energie neemt in rap tempo toe. Dit zal leiden tot een bi-directionele energiestroom: particulieren en bedrijven wekken niet alleen hun eigen stroom op, ze verkopen ook hun overschot aan de netbeheerder”. We staan aan de vooravond van belangrijke vernieuwingen van onze elektriciteitsvoorziening. Laura Ramírez-Elizondo, universitair docent van de afdeling Electrical Sustainable Energy, geeft aan: “Voorheen ging het elektrisch vermogen één kant op. Van centrale opwekking, via transmissie- en distributienetten naar de gebruikers. Voor de toekomst verwacht ik een ander systeem. Nu zien we al dat veel tuinders een warmtekrachtkoppelingsinstallatie (WKK) gebruiken om hun kassen te verwarmen en om tegelijkertijd elektriciteit te produceren. Elektriciteit die niet gebruikt wordt, leveren ze terug aan het elektriciteitsnet. Van deze mogelijkheid, zullen in de toekomst meer bedrijven en ook particulieren gebruik maken.”
Real time fluctuerende energieprijzen Binnen de TU Delft wordt onderzoek gedaan naar hoe netbeheerders met zo’n bi-directionele energiestroom het beste kunnen omgaan*. Ramírez-Elizondo: “Het is de taak van de netbeheerders om ons elektriciteitsnetwerk stabiel te houden. Het netwerk kan overbelast raken met zelfs blackouts tot gevolg.” Binnen de samenwerking, richt het onderzoek van Ramírez-Elizondo zich onder andere op het effect van het real time aanpassen van de energieprijzen. Ramírez-Elizondo: “Ik onderzoek welk effect het heeft als de energieprijzen op basis van vraag en aanbod continu variëren en aanbieders, op grond van de prijzen, beslissen stroom te verkopen, zelf te gebruiken of op te slaan.”
Een andere belangrijke ontwikkeling op het gebied van onze elektriciteitsvoorziening heeft te maken met wisselstroom. Voor de distributie van elektriciteit naar huishoudens, bedrijven en instellingen wordt gebruik gemaakt van wisselstroom. Door hierbij een hoge spanning te gebruiken, treedt zo min mogelijk energieverlies op. Voordat de wisselstroom naar de eindgebruiker gaat, wordt deze eerst eenvoudig via een transformator weer omgezet naar een lagere spanning. Sinds de opkomst van de vermogenselektronica is het ook bij gelijkstroom mogelijk om hoge spanning om te zetten naar lage spanning. Hiermee is gelijkstroom een aantrekkelijk alternatief geworden voor transport over meerdere honderden kilometers. Ramírez-Elizondo doet, samen met het bedrijfsleven (Direct Current, Stedin en Alliander), onderzoek naar de gevolgen van gelijkstroom voor de distributienetten. Ramírez-Elizondo: “We zijn nu bezig met het ontwerp van een gelijkstroom distributienet waarbij we niet alleen kijken naar beveiligingsconcepten en omvormers, maar ook naar de combinatie met smart grid toepassingen. Duurzame energieopwekkers, zoals zonnepanelen, brandstofcellen en batterijen, produceren gelijkstroom en de meeste nieuwe elektrische apparaten werken op deze stroom. Door gebruik te maken van gelijkspanning, zullen duurzame bronnen veel efficiënter en rendabeler worden.” * Bij dit onderzoek zijn betrokken: sectie DC Systems, Energy Conversion & Storage (Laura Ramírez-Elizondo en Pavol Bauer), sectie Algorithmics (Mathijs de Weerdt en Matthijs Spaan), sectie Energy & Industry (Laurens de Vries), Alliander, Stedin, GPX, E-bridge, Bellamy BV en Croon Elektrotechniek.
Our electrical grid is set to change dramatically during the coming decades. Interview with Laura Ramírez-Elizondo, assistant professor in the department of Electrical Sustainable Energy on major developments. In the future, Ramirez-Elizondo anticipates a bi-directional energy flow in which private parties and businesses not only generate their own electricity, but also sell their surplus to the grid manager. Another development concerning our electricity supply has to do with alternating current. Ramirez-Elizondo expects that in the future, power will be distributed using direct current rather than alternating current. Using direct current will make sustainable power sources far more efficient and commercially viable. n n
6 | Quadraad
juni 2015 | 7
Rekenen aan de Eems Henk Schuttelaars onderzoekt het vertroebelen van de rivier
‘Zowel verdiepen als verlengen van de Eems heeft geen zin’
het alleen de meest essentiële fysische processen meeneemt en dat model wordt wiskundig geanalyseerd. Bij de geometrie van de rivier hebben we bijvoorbeeld niet precies alle bochten bekeken en waar de rivier breder en smaller wordt. Dat is allemaal wel belangrijk, maar niet het meest essentiële voor de verschillen in troebelheid denken we.” Ook de waterbeweging stelden ze eenvoudiger voor. Ze keken bijvoorbeeld naar de breedte-gemiddelde snelheden. Zo’n eenvoudig model heeft als groot voordeel dat het veel sneller werkt dan een complex model. “Want daarbij neem je ontzettend veel informatie mee en zijn er heel lange rekentijden”, geeft Schuttelaars aan.
Opmerkelijke resultaten De resultaten van het heel erg versimpelde model van Schuttelaars zijn fascinerend. In de Eems zit een dam bij Hebrun. Wanneer die dam twintig kilometer verderop, van de monding af, wordt geplaatst, wordt het water minder troebel. “Maar zowel verdiepen als verlengen heeft geen zin. Want dan kan er toch weer meer sediment naar binnen komen”, zegt Schuttelaars.
Robert Visscher
Schuttelaars: “Bedrijven, zoals scheepswerven, willen graag een verdieping van de rivier. Bijvoorbeeld omdat ze dan beter bereikbaar zijn of grotere cruiseschepen kunnen bouwen.”
Om na te gaan waarom de rivier de Eems steeds troebeler wordt, ontwikkelt wiskundige Henk Schuttelaars modellen. Daarmee wil hij ook beter begrijpen welke gevolgen een verdere verdieping van de rivier heeft. Hypertroebel
Desastreuze gevolgen
Wie naar de Eems kijkt, valt direct op hoe troebel het water is. De afgelopen decennia werd de rivier in het noordoosten van Nederland en noordwesten van Duitsland steeds troebeler. Waarom dat gebeurde is nog een raadsel. Wetenschappers zoeken dit daarom uit. Op het eerste gezicht geen werk voor wiskundigen zou je denken. Maar zij spelen juist een belangrijke rol hierin. “Wij proberen via modellen na te gaan hoe het systeem van relatief gezond naar hypertroebel is gegaan. En hoe je weer terug naar de oorspronkelijke staat kan gaan”, zegt wiskundige Schuttelaars van de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica.
De rivier speelt in het noorden van Nederland en Duitsland een belangrijke rol. De Meyer Werft is er bijvoorbeeld aan gelegen. Deze scheepswerf van de Duitse stad Papenburg bouwt onder meer cruiseschepen. Om de Eems bevaarbaar te maken voor grote schepen werd hij vanaf de jaren zestig meerdere keren verdiept. Door de jaren heen werd de rivier ook steeds troebeler, met name in het Duitse deel. Met desastreuze gevolgen voor de dieren in het water, die er bijna niet meer zijn. Onduidelijk is of de verdieping leidde tot de vertroebeling. “We hebben geen model dat begint bij 1960”, weet Schuttelaars. “Fysici, biologen en
8 | Quadraad
Foto: Hollandse Hoogte
wiskundigen weten niet precies wat er gebeurd is in de rivier. Het is vreselijk ingewikkeld. We zoeken nu welke factoren een grote rol spelen. Zoals de watersnelheden, de waterstanden, het aandeel van zout water en het sedimenttransport. Maar daarvan zijn de meetgegevens door de jaren heen niet verzameld. Want dat zijn dure metingen.” Terwijl juist die metingen uiteraard van groot belang zijn. Ook voor de modellen die wiskundigen maken. Helemaal nu er stemmen op gaan om de rivier opnieuw te verdiepen, willen politici, natuurbeschermers en omwonenden graag weten welke gevolgen dit heeft. Een lastige klus dus voor modellenmakers.
Eenvoudig model Schuttelaars en collega’s maakten een model dat ze zoveel mogelijk versimpelden. “We hebben het zo uitgekleed, dat
model van het Bundesanstalt für Wasserbau. Dat is een toonaangevend Duits onderzoeksinstituut. “Hun ingewikkelde model heeft ons versimpelde model nagerekend en vond dezelfde tendens. De modellen vullen elkaar aan.”
Besluitvorming Schuttelaars blijft benadrukken dat we nog steeds veel niet weten. Er is nu eenmaal een bepaalde mate van onzekerheid. “De modellen laten steeds beter zien welke parameters voor de resultaten gevoelig zijn. Bovendien testen we met de modellen meerdere oplossingen. We willen bijvoorbeeld nog gericht kijken naar het effect van getijdenbekkens. Waar moeten we die aanleggen?” De modellen helpen bij de besluitvorming. Het ene model heeft een bepaald onderdeel heel goed in de vingers, een ander geeft meer overzicht. Door ze te combineren is
er meer houvast. “Maar ik moet ook zo eerlijk zijn om te benadrukken dat we nog lang niet alles weten. Daar moeten we ons bewust van zijn. En ondertussen is er strijd tussen verschillende partijen, zoals waddenverenigingen, politici, bedrijven en omwonenden. Zij willen allemaal graag met zekerheid weten welke gevolgen beslissingen, zoals verdere verdieping, hebben.” Schuttelaars wil zijn model uitbreiden. Momenteel onderzoekt hij met collega’s onder meer of hij kan toevoegen hoe het sediment mixt in waterkolommen. “Waar valt het langzaam en snel, voor welke dichtheid zorgt dit? Dit is weer van invloed op de waterbeweging. Dat maakt het zo interessant om modellen van deze rivier te maken. Alles beïnvloedt elkaar. Dat proberen we te vangen en dat lukt steeds beter.” n
Foto Henk Schuttelaars, M. Kumar
Politiek Een interessante uitkomst, die politiek gevoelig ligt zonder dat de wiskundige dit wil. Hij is uiteraard neutraal. Maar dit soort modellen spelen wel een rol in de besluitvorming. Bedrijven, zoals scheepswerven, willen graag een verdieping van de rivier. Bijvoorbeeld omdat ze dan beter bereikbaar zijn of grotere cruiseschepen kunnen bouwen. Schuttelaars laat een filmpje zien waarin een gigantisch schip over de Eems vaart. Het past maar net. Het schip is zo groot dat de begeleidende bootjes piepklein lijken. Ook de dam twintig kilometer verplaatsen ligt erg gevoelig. Dat is namelijk een kostbare operatie. “Ik geef geen oordeel wat wel of niet gedaan moet worden. Maar ik vind het natuurlijk wel interessant wat er gebeurt binnen een systeem.” En daar krijgen de modellen steeds beter vat op. “Met name wanneer we ze samen gebruiken om tot een oordeel te komen”, zegt hij. Schuttelaars wijst op een heel complex
Henk Schuttelaars: “Het model neemt alleen de meest essentiële fysische processen mee, en dat model wordt wiskundig geanalyseerd.”
In recent decades, the river Eems in the north-east of the Netherlands has been becoming increasingly cloudy. Why this has happened remains a mystery. Mathematician Henk Schuttelaars: “We are using models in an attempt to investigate how the system has gone from being relatively healthy to hyper-cloudy and how we can bring it back to its original condition.” n
juni 2015 | 9
Uit deze gesprekken kwamen concrete wensen naar voren om met contextvoorbeelden te werken. Studenten willen graag snappen waarom wiskunde belangrijk is in hun vak en hoe ze het gaan gebruiken. “Een mooi aspect van de wiskunde is bijvoorbeeld dat eenzelfde differentiaalvergelijking relevant is binnen zowel de civiele techniek als de werktuigbouw: als model voor een trillende brug maar ook voor de werking van een schokdemper. De wiskundige vergelijking is belangrijk in beide opleidingen, maar de
Geurt Jongbloed (uiterst links) en Ingrid Vos (derde van rechts) tijdens een workshop in de TU Library voor het projectteam Innovatie Wiskundeonderwijs.
Katja Wijnands
Wiskundeonderwijs voor eerstejaars gaat op de schop Het wiskundeonderwijs voor eerstejaars studenten van de bacheloropleidingen van de TU Delft wordt compleet vernieuwd. Gebruik van nieuwe onderwijsmethoden als blended learning en contextvoorbeelden die bij de opleidingen passen, moeten de tentamenresultaten en de efficiency verbeteren. In september start een pilot bij Civiele Techniek. Een nieuwe studie, nieuwe vrienden en een nieuw huis. Voor eerstejaars studenten staat het vak wiskunde niet altijd bovenaan hun prioriteitenlijstje. “Dat zie je ook aan de slagingspercentages”, zegt Ingrid Vos, projectleider van het project Innovatie Wiskundeonderwijs. “Die zijn bij sommige opleidingen bedroevend laag. Studenten beginnen vaak te laat met studeren. We willen studenten daarom al vanaf dag één activeren.” Wiskunde wordt op de TU gegeven door wiskundigen, iets waarin Delft zich positief onderscheidt van veel andere universiteiten. In het visiedocument van Platform Wiskunde Nederland staat als aanbeveling dat deze praktijk landelijk navolging moet krijgen. “We geven nu les aan zo’n 3250 eerstejaars en we verwachten de komende vijf jaar een
10 | Quadraad
verdere stijging. Een enorme groep mensen, die allemaal de verplichte basisvakken wiskunde krijgen en waarvan we uiteraard ook de tentamens moeten nakijken”, vertelt hoogleraar wiskunde Geurt Jongbloed, lid van de projectgroep.
“We willen studenten al vanaf dag één activeren.” motivatie erachter kan specifiek voor de opleiding worden gekozen”, zegt Jongbloed. De planning is dat de basisvakken Analyse, Lineaire Algebra, en Kansrekening & Statistiek in collegejaar 2016/17 opnieuw ontworpen zijn en worden ingevoerd. Om ervaring op te doen met de nieuwe opzet, start volgend collegejaar een aantal pilots.
Blended learning
Volop kansen zien Vos en Jongbloed in nieuwe onderwijsmethoden, die meer aansluiten bij de student van nu. Zoals blended learning. “Blended learning is een mix van onderwijsvormen, die we willen inzetten om studenten actief aan het vak te laten deelnemen”, aldus Jongbloed. “Je wilt recht doen aan de inhoud van de vakken, maar je wilt ook gebruikmaken van lesvormen die een goed effect kunnen hebben op de begripsvorming en de motivatie.” Als voorbeeld noemt hij een filmpje dat studenten voorafgaand aan de contacttijd kunnen bekijken, zodat er tijdens de contacturen tijd is om de theorie in de praktijk te oefenen. Als voorbereiding op de vernieuwing zijn alle bachelorcoördinatoren van de Delftse opleidingen geïnterviewd. Vos: “Het blijkt dat iedereen worstelt met hoe je studenten activeert, en dat er veel experimenten gaande zijn met nieuwe onderwijsmethoden.”
Geurt Jongbloed: “Je wilt recht doen aan de inhoud van de vakken, maar je wilt ook gebruikmaken van lesvormen die een goed effect kunnen hebben op de begripsvorming en de motivatie.”
Het projectteam bestaande uit wiskundedocenten heeft samen met docenten en studenten van Civiele Techniek in een aantal workshops de contouren van het nieuwe vak opgezet. De nadruk ligt op het stimuleren van een goede voorbereiding van de contacttijd door de student. Hierbij zal gebruik gemaakt worden van pre-lecture filmpjes met uitleg, online oefenstof en applets, om begripsvorming te stimuleren. Tijdens de contacttijd wordt ingezet op verdere begripsvorming en het actief werken met nieuwe concepten. Studenten krijgen zo veel regelmatiger feedback over hun voortgang binnen het vak. Je kunt daarbij denken aan de feedback op hun huiswerk, maar ook quizzen tijdens de contacttijd om te testen of of ze iets goed begrepen hebben.
Ontdekkingsreis
“De eerstejaars wiskundevakken worden door meerdere docenten gegeven. Het is belangrijk om alle betrokken docenten te begeleiden als ze die vakken in deze nieuwe vorm gaan geven”, vertelt Vos. Jongbloed: “We bespreken de voortgang van het project regelmatig binnen de wiskundeafdeling. Het is een ontdekkingsreis, waarbij we met elkaar veel zullen leren van de pilots.” n
Pilot bij Civiele Techniek
De eerste pilot is het vak Analyse voor alle eerstejaars Civiele Techniek. “Binnen de opleiding Civiele Techniek is duidelijk gekozen voor meer blended learning”, verklaart Vos de keuze voor deze opleiding. Ook de groepsgrootte van 400 eerstejaars is ideaal: groot genoeg, maar ook weer niet te groot. “De bachelorcoördinator is heel enthousiast en was bereid om mede te investeren in het ontwikkeltraject.”
The teaching of Mathematics for first-year Bachelor’s degree students at TU Delft is set to undergo a complete overhaul. The aim is to improve efficiency and examination results through the introduction of new teaching methods, such as blended learning and contextual examples that are appropriate for the degree programmes. A pilot will be launched in Civil Engineering in September. n
juni 2015 | 11
Foto’s Annelies te Selle
MOOC Pre-University Calculus Momenteel wordt gewerkt aan de nieuwe MOOC Pre-University Calculus. Deze Massive Open Online Course past binnen het initiatief van EdX om scholieren beter voor te bereiden op de universiteit. Nederlandse scholieren kunnen hiermee hun vwo Wiskunde B kennis weer even opfrissen voor ze aan hun technische studie beginnen. De MOOC gaat op 14 juli van start. Het materiaal van de MOOC zal ook als pre lecturemateriaal bij de eerste colleges worden gebruikt.
Qulture Juliette
Fhij
Interview with Alexandru Iosup on his Romanian roots and gamification
“In a rigid educational environment it’s difficult to stay motivated” Alexandru Iosup, assistant professor for the chair in Parallel and Distributed Systems, recently discovered the newspaper article in which he was interviewed as a 14-year old. At the time, he won the competition organised by the NRC-like Romanian newspaper Adevarul, ‘How would you spend a billion to improve education in Romania?’ Iosup: “It came largely down to the fact that I’d spend the money on the use of more ICT in education. I’d never have guessed at the time that I’d actually be involved in this some twenty years later.” Iosup (1980) grew up in Bucharest, Romania. Isosup: “Failure is not an option in Romania. Failure has a direct effect on your social status and that of your family. The pressure to perform is very high. To be admitted to a leading university, you need to best a tough entrance examination. Pupils sometimes prepare for this examination between four and six years in advance. And only a select few are admitted.”
Battery management system for Nuna 8 Photo Annelies te Selle
Strict education system The education system in Romania is very different from that in the Netherlands. Iosup: “The education system in Romania used to be very strict. Everything was predetermined, with little attention paid to personal development and growth. The system was too rigid for me and in my final year at university I saw that many students were confronted by the same problems as me. It was difficult to stay motivated in such an environment.”
Gamification Fuelled by his love of computer games, Iosup has become interested in gamification – the application of gaming techniques in other situations – since his student days. In 2011, TU Delft gave him the opportunity to put his ideas into practice. Alexandru Iosup applies a variety of gaming techniques in his lectures to challenge and stimulate students of different levels and personalities, for his courses. He invariably calls his students players and distinguishes four types: achievers, explorers, socialisers and winners.Iosup: “Through my courses, I’d like to appeal to all these different types of players. They can choose their own path of advancement through the course. By choosing, they express themselves.” The lectures have proven to be successful. In 2014, Iosup was named best teacher of the year in the Netherlands.
12 | Quadraad
Photo Annelies te Selle
Winner The fact that Iosup enjoys playing games is also seen outside the lecture halls. In his free time, he likes to play and to referee basketball. He can often be found with his colleagues on the basketball court of TU Delft. And then Iosup shows what type of player he is: a winner. n
Universitair docent dr. Alexandru Iosup groeide op in Boekarest, Roemenië. In 2011 geeft TU Delft hem de kans om zijn ideeën over gamification in de praktijk te brengen. Zijn colleges blijken een succes en in 2014 wordt hij uitgeroepen tot Nederlands beste docent. Hij noemt zijn studenten steevast players en onderscheidt vier types: achievers, explorers, socialisers en winners. In zijn vrije tijd is Iosup regelmatig met zijn collega’s op het basketbalveld te vinden. En dan laat hij zien welk type player hij is: een winner. n
Last year, EEMCS students Pim Veldhuisen, Henko Aantjes, Vincent Grijze, Lucas Middelburg, Erwin Mostert and Douwe van Willigen designed a battery management system for the Nuna 8. This was their final project for their Bachelor’s degree programme. On 30 March, they won a UfD-Damen Bachelor Award worth €2500 and were also named the overall winner out of five winning projects. “The Nuon Solar Team is building a solar racing car, but sunshine is never guaranteed,” explains computer engineering student Pim Veldhuisen. “So the car needs a battery to store the energy generated by the solar cells. This battery consists of many small batteries laid out in a kind of grid. The safety, battery life and
storage capacity of this battery pack have to be monitored.” The previous Nunas contained a standard system, but this system no longer met the needs of the Nuon Solar Team. “In a short time, we managed to design a system that is better than the commercially available system,” says Veldhuisen. An important part of this design is the active balancing system. “Batteries are never precisely identical, and this forms a problem. If one of the batteries is empty then you have to stop the car.” But the other batteries still have energy left, and when you charge them you have to stop as soon as the first is fully charged, even though the rest are not completely charged yet. “To be able to
fully charge the whole battery pack, most batteries are passively balanced, which means that they convert any excess energy into heat that is discarded. We have created a system that transfers energy from the full to the empty batteries.” The students also reduced electricity consumption during the race from 1200 milliWatt (mW) to 700 mW. Standby consumption also taxed the battery when the car was not in use. The students managed to reduce this consumption from 75 mW to less than 1 mW. Finally, the old system measured the battery voltage with an accuracy of 5 mV. This has been improved to 1.2 mV. The battery management system is currently being installed in Nuna 8. n
Zes EWI-studenten ontwierpen voor hun bachelor eindproject een battery management system voor de Nuna 8. Ze wonnen er op 30 maart een UfD-Damen Bachelor Award ter waarde van 2500 euro mee. Het systeem wordt momenteel ingebouwd in de Nuna 8, die in oktober meedoet aan de World Solar Challenge 2015 in Australië. n All the components of the battery management system fit on a circuit board of 10 by 16 centimetres.
juni 2015 | 13
Katja Wijnands
Will TU Delft’s solar car, the Nuna 8, win the Nuon Solar Race in Australia again on 8 October? If it does, it may well be thanks to a new battery management system, designed by six EEMCS students.
Technologie ontwikkelen in de praktijk
Frisse kijk
Dr. Leo de Vreede: “Samenwerken met de industrie is een kwestie van vertrouwen opbouwen en je open stellen voor hun input. Echter, ze komen niet naar je toe om je te vertellen wat je moet doen. Ze zijn geïnteresseerd in de dialoog en een frisse kijk op hun problemen en doelstellingen. Deze wisselwerking maakt werken met de industrie zo leuk, er valt immers aan beide kanten nog heel wat te leren en te onderzoeken!” n
2
InForMed: van wetenschap naar industriële toepassing Ronald Dekker, parttime hoogleraar bij de afdeling Microelektronica en onderzoeker bij Philips, leidt het project InForMed dat vanuit Philips wordt gecoördineerd. Dekker: “Het doel van dit project is het ontwikkelen van een geïntegreerde pilot line voor de fabricage van medische micro-devices. De gehele keten van innovatie wordt bij dit project betrokken: van wetenschappelijk onderzoek tot en met industriële productie. Hiermee wil InForMed de aansluiting tussen wetenschappelijk onderzoek en de industrie bevorderen.”
Photo Annelies te Selle
Juliette Fhij
Bedrijven en kennisinstellingen weten elkaar steeds beter te vinden. Ook bij de faculteit EWI. Een drietal voorbeelden van valorisatie bij deze faculteit.
1
Anteverta-mw: Leo de Vreede meest ondernemende wetenschapper TU Delft Tijdens het Network Event van Yes!Delft op 18 mei werd dr. Leo de Vreede uitgeroepen tot de meest ondernemende wetenschapper van de TU Delft. De Vreede, universitair hoofddocent bij de afdeling Micro-elektronica, werd geprezen voor zijn betrokkenheid bij veel spin-off bedrijven en patentverzoeken. Zo richtte hij in 2010, samen met zijn promovendus Mauro Marchetti, het bedrijf Anteverta-mw op. Eerder dit jaar nam het Amerikaanse bedrijf Maury Microwave Corporation de Delftse spin-off over.
Over Anteverta-mw Anteverta-mw ontwikkelt geavanceerde meetapparatuur waarmee transistors en zenders voor telecommunicatie toepassingen zeer snel nauwkeurig kunnen worden gekarakteriseerd en hun optimale bedrijfscondities kunnen worden bepaald. Hierdoor kan men in mobiele netwerken signaalvervorming tot een minimum beperken, wat een betere data overdracht mogelijk maakt, terwijl het energieverbruik sterk verminderd wordt.
14 | Quadraad
Economisch en sociaal relevant
Naast de succesvolle spin-off Anteverta-mw is De Vreede betrokken bij veel andere spin-off bedrijven, patentverzoeken en werkt hij veel samen met de industrie voor uiteenlopende projecten. De Vreede: “Sommige samenwerkingen zijn vrijblijvend van aard, maar velen leiden ook tot de inzet van een promovendus en medefinanciering vanuit Europa of STW. Door samen te werken met het bedrijfsleven, maken we ons wetenschappelijk onderzoek ook in economisch en sociaal opzicht relevant.”
Voor dit Europese project werken veertig industriële, institutionele en academische partners met elkaar samen om in totaal zes medische devices te ontwikkelen. Het gaat hierbij om: • Een slimme katheter voor een betere behandeling van hartritmestoornissen; • Nieuwe technologie voor de ontwikkeling van betere en veiligere medicijnen; • Dunne foto detectors en nieuwe montage technologieën voor CT-scanners voor het ontwikkelen van röntgenfoto’s in kleur; • Een revolutionair en stuurbaar implantaat voor ‘deep brain stimulation’ waarmee de ziekte van Parkinson gerichter behandeld kan worden met minder bijwerkingen; • Een snelle methode voor het uitvoeren van een laboratori umtest waarmee longontstekingen van de streptokok bacterie vroegtijdig opgespoord kan worden, voor een betere behandeling van dit soort ontstekingen. • Slimme ‘body patches’ voor bijvoorbeeld betere wond genezing en hartmonitoring.
Nieuwe concepten en innovaties De faculteit EWI is een belangrijke partner in het InForMed project. Ronald Dekker: “Binnen de geïntegreerde pilot line is het Else Kooi Lab (voorheen Dimes Technology Centre) gepositioneerd als een faciliteit waar nieuwe concepten en innovaties worden ontwikkeld. Deze worden vervolgens aan de pilot line in Eindhoven (Philips) overgedragen. Uit het project worden drie promovendi en een post doc bij de TU Delft gefinancierd. Zij zullen nauw met Eindhoven samenwerken om een efficiënte en vlotte overdracht van de nieuwe technologieën zeker te stellen.” n
3
KNMI: naar een betere voorspelling van extreem weer Juan-Juan Cai en Geurt Jongbloed, beide van de afdeling Toegepaste Wiskunde, gaan met het KNMI een project doen op het gebied van extreem weer. Jongbloed: “Het voorspellen van extreem weer is lastig. Het is zeldzaam, waardoor weinig data beschikbaar zijn voor analyse, en daarnaast treedt extreem weer meestal lokaal op. Hierdoor is het moeilijk te voorspellen welke plaatsen precies ongemak zullen ondervinden. Tegelijkertijd leidt het afgeven van een vals weeralarm tot ergernis in de samenleving. Om tot een betere voorspelling te kunnen komen, onderzoeken we met welke variabelen je rekening moet houden voor het voorspellen van extreem weer.“
Extreme regenval
Het project komt voort uit een eerdere samenwerking met het KNMI. Geurt Jongbloed: “In een eerder project richtten we ons op klimaatscenario’s. Het KNMI stelt klimaatscenario’s op: aannemelijke en samenhangende voorstellingen van het toekomstige klimaat in Nederland. We hebben voor deze scenario’s onderzocht of lokale extreme regenval in de loop van de tijd vaker voorkomt. Hevige regen is meestal een lokaal verschijnsel met een probabilistisch gedrag dat meer regionaal is. Daarom analyseerden we regionale gegevens om lokale trends waar te nemen. Hieruit kwam naar voren dat onder verschillende scenario’s extreme regenval inderdaad vaker optreedt .” n
Slim kiezen
Het is belangrijk om de focus van je onderzoek scherp te hebben. De Vreede: “Je kunt niet ingaan op elke wens van de industrie. Je moet slim kiezen. Bij alle samenwerkingen moet het belang van de student of de promovendus voorop staan. Het onderwerp moet geschikt zijn om in de beschikbare tijd, een goed wetenschappelijk resultaat te behalen. Vaak is het ook mogelijk om je eigen ideeën voor te stellen aan de industrie. Met een paar kleine aanpassingen kun je dan je onderzoek in een project voor de industrie gieten. “
Three examples of valorisation in the EEMCS faculty. Dr Leo de Vreede of the Department of Microelectronics was named the most entrepreneurial scientist at TU Delft. De Vreede was praised for his involvement with many spin-off companies and patent requests. Together with his PhD student Mauro Marchetti he founded the company Anteverta-mw, a spin-out from Delft University of Technology. The company was taken over earlier this year by the American company Maury Microwave Corporation. The InForMed project is being coordinated from Philips and led by Ronald Dekker, part-time professor in the
Micro Electronics department who also works as a researcher at Philips. Dekker: “The project aims to develop an integrated pilot line for the manufacture of medical micro-devices. InForMed intends to promote the link between scientific research and industry.” Juan-Juan Cai and Geurt Jongbloed, both from the Applied Mathematics department, will be working with the Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) on a project on extreme weather. Jongbloed: “In order to improve forecasting, we are investigating which variables need to be taken into account to predict extreme weather.” n
juni 2015 | 15
Photo Annelies te Selle
Engineers who can connect
Katja Wijnands
The annual Education Day on 13 April 2015 was devoted to the Teacher of the Future. Incorporated in this theme was also the Engineer of the Future. Kees van der Klauw, Senior Vice President of Research at Philips Lighting, gave an inspirational presentation. Companies no longer operate independently of each other but have close ties and collaborate with each other as well as with end-users. You cannot innovate on your own. And this also has implications for the engineer of the future. Van der Klauw: “You need people who still remember the basics of engineering.” Kees van der Klauw studied Electrical Engineering at TU Delft. This was followed by a PhD at the department of Microelectronics, also at TU Delft. Van der Klauw: “We were still making our own chips on the fourth floor of the EEMCS building. I’ve even still got my Rubylith masks at home. It’s something you couldn’t imagine today. Nowadays, there are about five or six hierarchical expert layers required between the idea and realisation of such a chip.”
Connected Companies are increasingly interconnected and collaborate with each other. Van der Klauw: “Products and systems have undergone significant development in electronics. They’re no longer independent, but rather their various properties and applications are interconnected, creating entirely new products and systems. Take light, for example. In the past, you’d just buy a lamp. An independent device that you can turn on and off with a switch. Nowadays, we sell wireless lights that can be operated by your smartphone. Decades ago, companies worked independently of each other. But those days are over. For innovation, you need others: partners and end users.”
The basics Increasing specialisation and integration of products has resulted in a complex production chain which consists of multiple levels. Van der Klauw: “Each level requires a different specialism of engineers. The increasing complexity also implies that it has become impossible to
16 | Quadraad
have a good overview of the entire value chain. It’s therefore important for companies to employ next to specialists in the relevant field, also engineers who can make the connections and who are able to communicate between the organisation and the levels ‘above and below’ them in the value chain. These are the engineers who know how technology works in a wide scope and know a lot of the basics of engineering. The chain has become so complex that people might not be aware any more of the company or the technology they’re actually dependent on such as mobile networks, computing platforms and software or simply electrical power. This can be risky. You only realise it when something stops working.”
Killer apps Innovation takes place at all levels in the value chain. But the investments required in general are less in digital and SW applications than in the enabling technology. Innovations in IC technology, display technology but also in communication networks and computing platforms and their operating systems require high ever increasing investments and therefore ever
larger scale applications to cover those investments. It’s therefore logical that the attention and economic relevance for Europe is shifting to the side of the applications, with entrepreneurial engineers who develop ‘killer apps’ that provide good leverage for technology investments. We see deep technology investments in e.g. LCD and OLED displays as well as in the next generation of 14nm, 450mm IC technology shifting to a few, predominantly Asian players. But the application of these technologies provides good opportunities for many western companies and start-ups. More than ever, companies build and depend on each other.
People Van der Klauw closes his presentation by emphasising that good social skills are indispensable to an engineer. Van der Klauw: “It’s no longer sufficient to be a top technician. Engineers need to think in an abstract way, but be able to relate to stakeholders through stories. In the boardroom, for example, you need to be able to bring your message across with a compelling, unambiguous story that is well understood by non-engineers. And it’s important that you can work with a variety of people and are able to motivate them. My own team, for example, has not only scientists and engineers, but also psychologists, marketeers and business analysts. You have to do it together. In the end, it’s all about the people.” n
De jaarlijkse onderwijsdag van faculteit EWI op 13 april 2015, stond in het teken van de Docent van de Toekomst. Vanuit dit thema kwam ook het onderwerp de Ingenieur van de Toekomst aan bod. Kees van der Klauw, senior vice-president research van Philips Lighting, gaf een inspirerende presentatie. Bedrijven opereren niet meer onafhankelijk van elkaar, ze zijn nauw met elkaar verbonden en werken met elkaar samen. Innoveren kun je niet alleen. Dit heeft ook consequenties voor de ingenieur van de toekomst. Van der Klauw: “Je hebt mensen nodig die nog weten wat er onder de motorkap zit.” n
Dori Steeneken
Laurens van der Maaten
WAS Secretaresse bij DIAM
WAS assistant professor in the Pattern Recognition and Bioinformatics group
Dori Steeneken vertrekt bij DIAM; een afsluiting van een lange werkperiode in haar leven. Een dubbel gevoel, vindt ze. “De diversiteit aan werkzaamheden en de verschillende nationaliteiten maken het werk hier voor mij boeiend. Ik heb fijne collega’s, en daar krijg je energie van. Maar ik ben ook nieuwsgierig wat er verder op mijn pad komt.” Al sinds 1987 heeft Dori verschillende perioden voor het secretariaat van Wiskunde gewerkt, de laatste zeventien jaar in vast dienstverband. Naast het ‘gewone’ secretariaatswerk vindt ze het organiseren van conferenties, de Nederlandse Wiskunde Olympiade en het jaarlijkse afdelingsuitje fijne activiteiten. Een andere taak was het samenstellen van het
At the beginning of March Laurens started working as a research scientist for Facebook Research in New York. “My work at Facebook involves the same research questions as during my time in Delft: how can we use machine learning to build intelligent systems?” The field of machine learning focuses on the question how computers can automatically extract rules from data that can then be used for recognition or to make predictions. For example, automatic face recognition in photographs, recognising words in spoken text, or predicting whether a user will like a certain book. The 30-year-old computer scientist lived in America
‘Ik ben nieuwsgierig wat er op mijn pad komt’ correctierooster voor de wiskundetentamens. “Ik vind het belangrijk dat de correctielast zo eerlijk mogelijk onder de wiskundedocenten verdeeld wordt en dat is een hele uitdaging.” En nu. Meer tijd om te reizen en te fotograferen. Ze heeft al vele lange reizen gemaakt naar Azië en India. In haar eentje, met een rugzak: ze is gesteld op haar vrijheid. Daarnaast staat vrijwilligerswerk op haar verlanglijstje, al is een volle agenda niet de bedoeling. “Ook dit wordt een uitdaging, want ik vind zo veel dingen leuk om te doen.” n
Dori Steeneken leaves at DIAM; an end to a long period of work in her life. Mixed feelings, she says. “The diversity of activities and different nationalities work here make it interesting for me. I have great colleagues, but I’m also curious what else comes my way.” n
‘You only get new insights if you’re prepared to think out of the box’ earlier in his career: in San Diego during his time spent doing post-doc research at the University of California. “It’s great to be back. What I love about Americans is their unbridled positivism. Their attitude is: you have to be willing to take risks if you want to progress. I think that’s also true in science: you only get new insights if you’re prepared to think out of the box. So I expect to have some great years here, during which I hope to contribute to progress in my field.” n
Laurens van der Maaten werkt sinds begin maart bij Facebook Research in New York als research scientist. “Ik ga me bij Facebook bezighouden met dezelfde onderzoeksvragen als waar ik in Delft aan werkte: hoe kunnen we machine learning gebruiken om intelligente systemen te bouwen?” n
juni 2015 | 17
Laurens van der Maaten
Kees van der Klauw: “For innovation, you need others: partners and end users.”
Dori Steeneken Foto Annelies te Selle
Juliette Fhij
Kees van der Klauw on the engineers of the future during the Education Day
Qiekjes: Programme Choice Check day This spring, both Electrical Engineering and Applied Mathematics organised Programme Choice Check days to help prospective students. On April 15 the last Programme Check Day of Electrical Engineering took place.
Katja Wijnands
Robot Fan-cy blaast de kaarsjes uit Programmeer een rijdende robot die in een recordtijd kaarsjes kan uitblazen op een cake. Met die opdracht gingen meisjes uit 5VWO vrijdag 24 april aan de slag bij EWI tijdens de zesde editie van het evenement Model in 1 dag. Ingespannen proberen Rosalie Hoogenboom en Josien Vos een warmtesensor aan de roze robot te monteren. “We hebben wel wat programmeerervaring, maar dit hebben we nog niet eerder gedaan”, vertelt Hoogenboom. “We hebben er net een uur over gedaan om de ventilator erop te krijgen.”
Honderd punten Bijna honderd 5VWO-meiden, verdeeld over twintig teams, zijn vrijdagmiddag aan de Drebbelweg hard aan het werk aan vier opdrachten, waarvoor ze in totaal honderd punten kunnen halen. In de ene zaal zwoegen de meisjes aan de wiskunde-opdracht en bedenken anderen een pitch hoe de robot ingezet kan worden voor een maatschappelijk probleem. In de andere ruimte programmeren en meten ze de robot voor de cakewedstrijd. Eerder die ochtend volgden de meiden een college wiskunde, electrical engineering en informatica. Hoogenboom en Vos, afkomstig van het Groene Hart Lyceum in Alphen aan den Rijn, zijn zich al aan het oriënteren op een vervolgstudie. Hoogenboom weet het nog niet, Vos wil graag naar de HKU in Utrecht.
Assistant professor Emiel van Elderen gave a maths lecture. The prospective students were taught something new: linear differential equations, a subject they had never learned about at school. Participants were given homework to prepare for this lecture. “The results varied”, said Gerard Janssen, coordinator for the day. “Some of them had no trouble doing the assignment, while others really had problems to do the calculations.
Foto Trudy Middendorp
(die zonnepanelen op het dak laat meebewegen met de zon), een bladblazer, een robot voor het afkoelen van oververhitte apparaten en een nachtmerrie-wekker. Studenten van alle EWI-opleidingen assisteren bij het evenement. Eerstejaars student wiskunde Emmy Thans heeft het midden op de dag, in tegenstelling tot de meisjes, even rustig. “Het is niet de bedoeling dat we ze te veel helpen, ze moeten het alleen doen”, vertelt ze, terwijl ze blikjes fris uitdeelt.
Goed geschoolde technici Een voorlichtingsevenement gericht op meisjes is volgens decaan en jurylid Rob Fastenau hard nodig. De behoefte aan goed geschoolde technici neemt de komende jaren toe en er is vooral bij meisjes nog een grote winst te halen, omdat zij relatief nog maar weinig voor een technische opleiding kiezen. Het team van het Groene Hart Lyceum, behalve Rosalie en Josien bestaande uit Aïcha van der Schot, Linde van den Hoek en Emmelien Hazekamp pitcht Fan-cy, een robot die ’s nachts de kaartjes uitblaast. Het team haalt uiteindelijk de meeste punten en gaat naar huis met de hoofdprijs: een smartwatch. n
The lecture was followed by a tutorial, where students were put to work with lecturers to help them out.
During the afternoon session in the lab, the students built and measured the circuit, which had been the subject of their homework and the lectures earlier that day. This allowed them to check whether practice matched theory.
Personal dryer voor senioren Carmen Wientjes uit Almelo weet het al wel: het wordt Bouwkunde in Delft. Haar tekening voor de pitch ziet er gelikt uit. Ze bedacht een personal dryer voor senioren in een rolstoel, geïnspireerd op de handdrogers waar je je handen tussen kunt steken. Andere pitches zijn: het blussen van bosbranden, een solar railway
The participants included only three girls, which is in keeping with the percentage of women taking the programme. “The girls that do come are usually extremely smart and serious”, explains Gerard Janssen.
Photo Annelies te Selle
Photo Annelies te Selle
Het winnende team aan het werk
‘Program a mobile robot that can blow out candles on a cake in record time.’ This was the task undertaken by almost 100 secondary-school girls in pre-university education (VWO) on Friday 24 April during the sixth edition of the ‘Model in 1 day’ event at EEMCS. According to dean and jury member Rob Fastenau, an information event aimed at girls is badly needed. The need for well qualified engineers will increase during the coming years, and among girls in particular there is huge potential, as at present relatively few girls enrol in engineering degree programmes. n
18 | Quadraad
Photos Annelies te Selle
Director of Studies Nick van der Meijs told some 35 participants what they might expect on this day. High marks for mathematics and physics are useful, but commitment and motivation are also required.
The participants finished the day with a ten-minute matching interview with one of the lecturers. They all received a nuanced recommendation shortly after the Programme Choice Check day.
Qolofon
Quadraad is een Nederlands-Engelse uitgave van de Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica/TU Delft voor EWI-medewerkers. Quadraad is a Dutch-English magazine for EEMCS personnel. n Redactie: Emiel van Elderen, Juliette Fhij, Irene Haslinger, Elly Pauw, Eveline Vreede, Katja Wijnands n Aan dit nummer werkten mee: Rob Fastenau, Robert Visscher, UvA talen n Eindredactie: Juliette Fhij, Katja Wijnands n Fotografie: Annelies te Selle, Delft (www.anneliesteselle.nl)
n Ontwerp en layout: Reclamebureau Scheepens, Tilburg n Druk: Printadvise bv, Ulvenhout n Redactieadres: Postbus 5031, 2600 GA Delft,
[email protected]. Niet door ons achterhaalde rechthebbenden van foto’s kunnen zichzelf bekend maken via dit e-mailadres. Volg EWI op Twitter (@EEMCS_TUD) en Facebook (TUDelft.EE, TUDelft.TW, TUDelft.TI)
juni 2015 | 19
Juliette Fhij
Thinner, Smaller and Smarter This tiny chip contains the first of its kind a “Flexi-Stiff” microelectrode array device as an demonstrator for the future cochlear implants. PhD candidate Nishant S. Lawand and prof. Paddy French developed this device at Else Kooi Lab in cooperation with other groups of EEMCS, Bioelectronics and Parallel and Distributed Systems, and with Leiden University Medical Centre. Lawand: “People who suffer from severe to profound hearing loss often use a cochlear implant. This is a miniature medical implantable device which bypasses the non-functional inner ear (cochlea) and directly stimulates the hearing nerves inside the cochlea with electric currents. This enables deaf people to hear again. The goal of SMAC-it (Smart Cochlear Implants) was to develop an improved cochlear implant with more, smarter and smaller electrode stimulation sites. These improvements gives us the possibility to aim for an completely implantable device which can be operated or programmed wirelessly using special software. It also leads to much deeper insertion inside the cochlea in order to hear and experience those low frequency sounds, like the rain drops, chirping of birds and lower music tones.”
Photo Annelies te Selle
Deze kleine chip bevat als eerste van zijn soort een ‘flexi-Stiff’ micro-elektrode-array en dient als demonstratiechip voor toekomstige cochleaire implantaten. Promovendus Nishant S. Lawand en prof. Paddy French ontwikkelden dit apparaatje in het Else Kooi Lab (voorheen Dimes Technology Centre), samen met andere EWIsecties, Bioelectronics and Parallel and Distributed Systems, en het Leids Universitair Medisch Centrum. Lawand: “Mensen met ernstig gehoorverlies, doven en slechthorenden, gebruiken vaak een cochleair implantaat. Dit is een minuscuul implanteerbaar medisch hulpmiddel dat het niet-werkende deel van het binnenoor overslaat en de gehoorzenuwen in het slakkenhuis, de cochlea, direct stimuleert met elektrische pulsjes. Hierdoor kunnen doven en slechthorenden weer horen. Het doel van SMAC-it (Smart Cochlear Implants) was het ontwikkelen van een verbeterd cochleair implantaat met meer, slimmere en kleinere stimulatiepunten op de elektrode. Met deze verbeteringen streven we naar een geheel implanteerbaar hulpmiddel, dat draadloos kan worden bediend of geprogrammeerd met behulp van speciale software. Ook kunnen we hiermee dieper in het slakkenhuis doordringen, zodat ook geluiden met een lage frequentie kunnen worden waargenomen, zoals de klank van regendruppels, vogelgekwetter en lage muzieknoten.”
