Meld. St. 4 (2018–2019)

Langtidsplan for forskning og høyere utdanning 2019–2028

Til innholdsfortegnelse

6 Muliggjørende og industrielle teknologier

Også om teknikken gjelder det at den er en nyttig tjener, men en farlig herre.

Christian Lous Lange, nobelforedrag 1921

6.1 Retning

Muliggjørende teknologier er grunnleggende teknologier som brukes til utvikling av nye løsninger, produkter og prosesser på mange anvendelsesområder og kan føre til store endringer i samfunnet. Noen historiske eksempler er boktrykkerkunsten, forbrenningsmotoren og elektrisitet. Norges satsing på muliggjørende og industrielle teknologier omfatter informasjons- og kommunikasjonsteknologi (IKT), nanoteknologi, bioteknologi og avanserte produksjonsprosesser. Satsingsområdene sammenfaller i stor grad med programmet «Leading Enabling and Industrial Technologies» i EUs rammeprogram for forskning og innovasjon, Horisont 2020.

En nasjonal satsing på muliggjørende og industrielle teknologier legger til rette for kunnskapsbasert nyskaping og nødvendig omstilling i alle deler av samfunnet. Muliggjørende og industrielle teknologier har bred anvendelse innenfor mange ulike sektorer og næringer, og kan bidra til å møte store samfunnsutfordringer og til økt konkurransekraft for norsk næringsliv. Utviklingen innenfor disse teknologiene muliggjør også nye anvendelser i avanserte produksjonsprosesser, gjennom tingenes internett, robotikk og automatisering, virtuell eller forsterket virkelighet, stordata, lagvis produksjon og avansert bioraffinering og -prosessering. Dette danner grunnlag for mange nye løsninger og produkter.

Teknologiutviklingen skjer raskt og får stadig større betydning. Forskning og utvikling innenfor muliggjørende og industrielle teknologier er et sentralt virkemiddel for å nå nasjonale mål på mange områder. Regjeringens ambisjon er at Norge skal ligge i front med hensyn til forskning, utdanning og innovasjon innenfor muliggjørende og industrielle teknologier. Det gjelder særlig på områder der vi har sterke fagmiljøer, og der teknologiene kan bidra til næringsutvikling eller er viktige for å møte sentrale samfunnsutfordringer.

De muliggjørende og industrielle teknologiene bygger på kunnskap fra ulike fagdisipliner, og en tverrdisiplinær tilnærming er derfor nødvendig. Tverrfaglige perspektiver, blant annet fra humanistiske og samfunnsvitenskapelige fag, kan bidra til å sikre at utvikling og bruk av teknologiene skjer på en ansvarlig måte. Utdanningene bør også legge vekt på etisk bevissthet.

I de senere årene har også koblingen mellom ulike teknologiområder, og til andre fagdisipliner som anvendt og industriell matematikk, blitt sterkere. Dette har bidratt til fremvekst av flere konvergerende og til dels grensesprengende teknologier. En økende grad av konvergens mellom ulike teknologier og innenfor avansert produksjon gjør at satsingen på teknologi må være tilstrekkelig fleksibel til å ta høyde for den raske utviklingen i teknologiene, herunder utviklingen av disruptive teknologier.

Boks 6.1 Definisjoner

Informasjons- og kommunikasjonsteknologi (IKT) er en fellesbetegnelse for teknologier som gjør det mulig å samle, lagre, behandle, kommunisere, visualisere og bruke data og informasjon i elektronisk form. Utviklingen innenfor IKT har bidratt til en akselererende digitalisering av produkter og produksjonsprosesser innenfor mange samfunnsområder. Programvare, sensorer, robotikk, fiberoptikk, radiokommunikasjon, internett, multimedia, smarttelefoner, skytjenester, stordata, maskinlæring og kunstig intelligens er alle eksempler på informasjons- og kommunikasjonsteknologier.

Bioteknologi omfatter teknologier som bruker mikroorganismer og celler fra planter og dyr til å fremstille eller endre produkter, endre egenskapene til planter eller dyr, samt utvikle mikroorganismer til bruk i prosesser, varer og tjenester. De senere årene har området utviklet seg til å inkludere blant annet genteknologi og persontilpasset medisin.

Nanoteknologi omfatter teknologier for kontroll eller manipulering av materialer på atomnivå. Teknologien brukes for å utvikle nye avanserte materialer eller andre produkter med forbedrede eller helt nye egenskaper. Anvendelsene skjer blant annet innenfor viktige samfunnsområder som energi, klima og helse.

Avanserte produksjonsprosesser er produksjonsmetoder og prosesser som i stor grad benytter høyteknologiske komponenter og muliggjørende teknologier. Avanserte produksjonsprosesser er nødvendige for dagens kompliserte teknologiske vareproduksjon og bygger på andre nøkkelteknologier. Eksempler på avanserte produksjonsmetoder er lagvis produksjon, robotisering og bioraffinering.

I den neste fireårsperioden vil regjeringen trappe opp bevilgningene til utdanning, forskning og innovasjon innenfor teknologi med 800 mill. kroner, jf. omtale i kapittel 1.2. Muliggjørende og industrielle teknologier, spesielt grunnleggende IKT-forskning og IKT-sikkerhet, er eksempler på satsingsområder som er aktuelle for opptrappingsplanen. Regjeringens teknologisatsing bygger opp under langtidsplanens overordnede mål og øvrige langsiktige prioriteringer.

Regjeringen vil:

  • styrke de grunnleggende forutsetningene for å utvikle og ta i bruk de muliggjørende og industrielle teknologiene gjennom kapasitetsbygging, kompetanseutvikling og utbygging av forskningsinfrastruktur

  • innrette satsingen på de muliggjørende og industrielle teknologiene slik at den støtter opp om verdiskaping, omstilling og avansert produksjon i næringslivet

  • innrette satsingen på de muliggjørende og industrielle teknologiene slik at den tar utgangspunkt i konkrete samfunnsbehov, særlig med tanke på digitalisering, grønt skifte og fornyelse og bedre tjenester i offentlig sektor

  • legge til rette for økt konvergens mellom teknologiområdene og samspill med andre fagdisipliner som humanistiske og samfunnsvitenskapelige fag

6.2 Status

Siden høsten 2014 har regjeringen lagt frem flere meldinger og strategier av relevans for satsingen på muliggjørende teknologier, der styrking av kunnskapsgrunnlaget og forskning inngår som viktige tiltak.1 De inkluderer Meld. St. 27 (2015–2016) Digital agenda for Norge – IKT for en enklere hverdag og økt produktivitet, Meld. St. 27 (2016–2017) Industrien – Grønnere, smartere og mer nyskapende, Meld. St. 38 (2016–2017) IKT-sikkerhet – Et felles ansvar og regjeringens bioøkonomistrategi Kjente ressurser – uante muligheter.

Når vi ser på de samlede FoU-utgiftene over tid, har det vært realvekst i perioden 2005–2015 innenfor IKT og bioteknologi, mens FoU-utgiftene til nanoteknologi har vært relativt stabile. For IKT har veksten kommet i universitets- og høyskolesektoren og i næringslivet, for bioteknologi i instituttsektoren, mens det for nanoteknologi har vært vekst ved universiteter og høyskoler og institutter, men nedgang i næringslivet.2

Næringslivets FoU-innsats innenfor IKT doblet seg mellom 2007 og 2015. I 2015 ble det utført IKT-relatert FoU for over 14 mrd. kroner, der næringslivet sto for 86 %. I tillegg viser statistikken at IKT inngår i nærmere 50 % av næringslivets FoU-aktiviteter. Universitets- og høyskolesektoren og instituttsektoren har på sin side hatt en reduksjon fra 2013 til 2015. Offentlig sektor har foretatt og planlegger betydelige investeringer innenfor IKT. Blant annet er det etablert et nasjonalt senter for e-helseforskning i Helse Nord RHF.

Tre fjerdedeler av FoU-innsatsen innenfor bioteknologi utføres av universiteter, høyskoler, instituttene og helseforetakene. Medisinsk bioteknologi dominerer, med over 60 % av innsatsen. Helsesektorens behov er dermed den største driveren for bioteknologisk forskning og utvikling,3 men bioteknologisk FoU øker i alle sektorer i perioden 2013–2015. Landbruks- og fiskerifag og veterinærmedisin har den sterkeste veksten, både i absolutte tall (269 mill. kroner) og i prosentvis økning (62 %). Når det gjelder bioteknologisk forskning innenfor landbruk og mat, er næringslivet den største forskningsutførende sektoren med 45 % av all FoU. I absolutte tall er det også næringslivet som utfører mest FoU innenfor marine fag og havbruk (1,7 mrd. kroner).

Innenfor nanoteknologi utføres over to tredjedeler av FoU-innsatsen av universitetene, høyskolene og instituttene. Utviklingen i perioden 2013–2015 var negativ i alle sektorer, noe som har bidratt til at utviklingen i hele perioden 2007–2015 er tilnærmet flat.

Stortinget har i løpet av langtidsplanens første planperiode (2015–2018) økt bevilgningene over statsbudsjettet til muliggjørende teknologier med 430 mill. kroner. Om lag 210 mill. kroner av dette er bevilgede midler til studieplasser med relevans for teknologiene. I tillegg har særlig IKT-området opplevd en betydelig vekst i offentlig støtte som følge av økt bruk av Skattefunn-ordningen, der IKT er det største temaområdet.

Innsatsen de siste fire årene har bidratt til utvikling av de muliggjørende teknologiene for å møte samfunnsutfordringene. Prioriterte områder innenfor IKT har vært informasjonssikkerhet og helse og velferd. Bioteknologi er særlig relevant for havbruk, sjømat og forvaltning av det marine miljøet, landbruksbasert mat- og biomasseproduksjon, miljøvennlige industrielle prosesser og produkter, samt medisin og helse, helsetjenester og helserelaterte næringer. FoU-miljøene er særlig godt utviklet innenfor anvendelser inn mot medisin og det marine, men vi har også verdensledende miljøer på andre områder, for eksempel innenfor avlsarbeid og planteforedling. Innenfor nanoteknologi har fokuset særlig vært rettet mot næringsutvikling og håndtering av globale samfunnsutfordringer på områder som energi og miljø, hav, mat og helse.4 I tillegg øker innsatsen rettet mot anvendelse av nanoteknologi for medisinske formål.

Innsatsen de siste fire årene har styrket nasjonale kunnskapsmiljøer innenfor muliggjørende og industrielle teknologier. Forskningsrådets satsing IKTPLUSS omfatter blant annet kunstig intelligens, stordata, robotikk og tingenes internett. I tillegg er det etablert to Sentre for forskningsdrevet innovasjon (SFI) innenfor stordata.

Ut over en styrking av relevante programsatsinger varslet første versjon av langtidsplanen et nytt forsknings- og undervisningsbygg for livsvitenskap, kjemi og farmasi ved Universitetet i Oslo, som vil være særlig relevant for bioteknologi og nanoteknologi (se omtale i kapittel 1).

Figur 6.1 Støtte til muliggjørende teknologier i forskningsrådsprosjekter, etter prosjektenes budsjettår. Årlig gjennomsnitt i toårsperioder 2010–2017. Mill. 2017-kroner (avrundet).

Figur 6.1 Støtte til muliggjørende teknologier i forskningsrådsprosjekter, etter prosjektenes budsjettår. Årlig gjennomsnitt i toårsperioder 2010–2017. Mill. 2017-kroner (avrundet).

6.3 Forutsetninger for utvikling og bruk av teknologi

For å kunne utnytte potensialet i teknologiutviklingen må noen grunnleggende forutsetninger være på plass. Det er behov for mer grunnleggende og anvendt forskning innenfor de muliggjørende og industrielle teknologiene og flere utdannede kandidater med spesialisert og tverrfaglig kompetanse på området. Videre er det behov for utvikling av flere etter- og videreutdanningstilbud rettet mot arbeidslivets behov for oppdatert teknologisk kompetanse, god infrastruktur for prosessering, lagring og analyse av store datamengder og mer forskning på avansert og sikker infrastruktur for elektronisk kommunikasjon.

Spesielt innenfor IKT er det behov for mer grunnleggende forskning. Evalueringen av grunnleggende IKT-forskning i 2012 påpekte at Norge satser altfor lite på denne typen forskning. En analyse av Forskningsrådets bevilgninger og utviklingen i avlagte doktorgrader, antall faglig ansatte og publisering i IKT-miljøene ved universiteter og høyskoler tyder på at ressurssituasjonen for grunnleggende IKT-forskning i Norge ikke er vesentlig forbedret siden 2012.5 Det er fortsatt stor etterspørsel etter IKT-kompetanse både i forskningsmiljøene og i arbeidslivet. Også innenfor bio- og nanoteknologi er det behov for gode forskningsmiljøer som kan følge med på forskningsfronten på felter der den internasjonale kunnskapsutviklingen går svært raskt, slik at de kan utdanne kandidater med solid og oppdatert kunnskap til næringslivet og offentlig sektor. Videre vil utdannings- og forskningsbehovet innenfor kunstig intelligens, maskinlæring og robotikk fortsette å øke fremover. Disse teknologiene har bred anvendelse innenfor mange sektorer og bransjer, ikke minst i industrien.

Kunnskapsutviklingen er global, og for å henge med i utviklingen er vi avhengige av internasjonalt samarbeid. Norge har signert både en nordisk og en europeisk erklæring om kunstig intelligens som legger opp til å fremme samarbeid om teknologisk og industriell kapasitet, inkludert kompetanseutvikling og bedre tilgang til offentlige data. Norge samarbeider også tett med EU om utvikling av grensekryssende elektroniske tjenester, og har signert en europeisk erklæring om blokkjede-teknologi.6

Samtidig er det viktig at norsk språk integreres i teknologiutviklingen. Programvare, apper, roboter og kunstig intelligens utvikles i stor grad med engelsk som bruksspråk og med engelsk terminologi i bunnen. For å ta i bruk innovative løsninger og utnytte de mulighetene som digitaliseringen gir, er det i mange tilfeller viktig for brukerne at løsningene er tilgjengelige på norsk. Norsk språkteknologi vil være viktig infrastruktur i blant annet helse- og velferdstjenestene, næringslivet, kunnskapssektoren, kulturlivet og for arbeidet med universell utforming. For å lykkes med dette trenger vi innovative og tverrfaglige kunnskapsmiljøer som kan bidra i utviklingen av produkter og tjenester.

På IKT-området er det særlig to områder som krever oppmerksomhet fremover når det gjelder forskningsinfrastruktur, både i nasjonal og internasjonal sammenheng. Det første er kapasitet og kompetanse innenfor e-infrastruktur, og det andre er behovet for å få etablert bærekraftige forretningsmodeller for datainfrastrukturer.

E-infrastruktur er IKT-baserte infrastrukturer som dataarkiver for lagring av store datamengder, høykapasitets datanettverk og tilhørende tjenester som autentisering og autorisering, verktøy for effektiv arbeidsflyt og programvare for simulering og analyse av data. Sist men ikke minst omfatter det regneressurser for store beregninger, såkalt tungregning (High Performance Computing (HPC)). Tungregning er et viktig verktøy for å møte store vitenskapelige og samfunnsmessige utfordringer, blant annet innenfor marin forskning, klimaforskning og helseforskning. EU-kommisjonen ønsker å samarbeide med sentrale europeiske land, deriblant Norge, om partnerskapet EuroHPC.

Med hensyn til datainfrastrukturer har vi de siste årene sett en eksplosiv økning i behov innenfor stadig nye fagfelter. Kostnadene til slike infrastrukturer er ofte knyttet mer til drift enn utvikling. Oppgradering pågår vanligvis kontinuerlig og samtidig med ordinær drift. Utviklingen går mot internasjonale standarder og sertifisering, for eksempel i forbindelse med etableringen av European Open Science Cloud (se boks 2.5 i kapittel 2). Datainfrastrukturene må være langsiktige for at de skal være attraktive både for dem som skal lagre data og for arkivene som skal bygge opp støttetjenestene. Fremover er det viktig å sørge for at slike datainfrastrukturer har en sterk faglig forankring i relevante brukermiljøer. Det må utvikles økonomisk bærekraftige forretningsmodeller for etablering, drift og kontinuerlig oppgradering av infrastrukturene som er tilpasset tjenestene de tilbyr og brukergruppene.

Det er behov for å prioritere forskningen på avansert infrastruktur for elektronisk kommunikasjon, blant annet 5G mobilkommunikasjon og utnyttelse av tingenes internett. En grunnleggende forutsetning for utvikling og bruk av IKT-løsninger er elektroniske kommunikasjonsnett som møter morgendagens behov.

Forskning innenfor nanoteknologi og avanserte materialer krever ofte tilgang til kostbar forskningsinfrastruktur. Det er gjort betydelige nasjonale investeringer i avansert infrastruktur på teknologiområdet, blant annet renromslaboratorier, karakteriseringsutstyr og e-infrastruktur, for eksempel i Norsk senter for nøytronforskning (NcNeutron) ved Institutt for energiteknikk (IFE). Videre er Norge medlem av European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) i Frankrike og European Spallation Source (ESS) i Sverige. ESS vil bli verdens kraftigste nøytronkilde når den er ferdig i perioden 2019–2023. Denne infrastrukturen vil bli et viktig verktøy innenfor forskningsfelter som material- og nanovitenskap, biovitenskap, medisin og farmasi, samt for industrielle anvendelser. Vi har mange forskere som bruker synkrotronstråling i sin forskning, mens det per i dag er færre aktive brukere av nøytronstråling. Her er det behov for økt nasjonal kompetanse. Den nasjonale forskerskolen for mikro- og nanoteknologi bidrar til å bygge kompetanse og arbeidsdeling i sektoren. Fremtidig innsats krever utdanning, forskning og langsiktige investeringer i vitenskapelig infrastruktur (både nyinvesteringer og oppgradering av eksisterende infrastruktur).

Også innenfor bioteknologi er oppdatert forskningsinfrastruktur avgjørende. For eksempel kan ingen som driver med gensekvensering, klare seg uten bioinformatikk. Derfor deltar Norge i en europeisk infrastruktur for biologiske data, Elixir, som koordinerer dataressurser for livsvitenskapene. Gjennom Elixir får forskerne tilgang til databaser, software-verktøy, utdanningstilbud og lagrings- og analyseressurser for store datamengder.

Å finne og teste småmolekylære substanser som virker på biologiske målmolekyler for ulike egenskaper krever mange forskjellige testsystemer og utstyr. Norske kjernefasiliteter er samlet til en nasjonal plattform innenfor kjemisk biologi, NOR-OPENSCREEN. Infrastrukturen retter seg blant annet mot marin bioprospektering og inngår som en node i det europeiske ESFRI-prosjektet EU-OPENSCREEN.

Boks 6.2 5G og tingenes internett

Femte generasjons mobilnett (5G) forventes å være klart for bruk i Norge i 2020. 5G vil gi betydelig økt kommunikasjonskapasitet, raskere responstid og bedre løsninger for å garantere en nødvendig ytelse. Dette vil åpne for en rekke nye anvendelsesområder og legge til rette for sikker tilkobling av langt flere enheter og gjenstander til internett enn i dag. Tidlig utvikling av gode løsninger for 5G mobilkommunikasjon er avgjørende for å kunne utnytte det betydelige potensialet for verdiskaping, effektivisering, forenkling og forbedring som følger av nye anvendelser og tingenes internett. Dagens mobilnett (4G) har ikke kapasitet til å håndtere veksten som forutses. 5G-teknologien utvikles for å løse eksisterende oppgaver mer effektivt og nye oppgaver i fremtiden. Noen eksempler er landbruks-, havbruks- og oljenæringens sensorbruk, smart trafikkstyring, utvikling av smarte og miljøvennlige byer, smarte hjem for at eldre skal kunne bo lenger hjemme og videre utvikling av fjernkirurgi til helt nye anvendelser.

6.4 Teknologi for økt verdiskaping og for å møte samfunnsutfordringer

Utdanning, forskning og innovasjon innenfor muliggjørende og industrielle teknologier bidrar til å møte samfunnsutfordringene og legger til rette for næringsutvikling og økt verdiskaping.

IKT inngår i nærmere 50 % av næringslivets FoU-aktiviteter. En del av de nye FoU-intensive teknologibedriftene sliter imidlertid med å vokse. Mangel på IKT-faglig kompetanse kan være en viktig årsak. Tilgang på kompetanse er også en av de viktigste faktorene for at norsk IKT-næring skal vokse og for at den skal kunne møte de store digitaliseringsoppgavene i privat og offentlig sektor. I en videreført nasjonal satsing på IKT blir det viktig å fremme grunnleggende forsknings- og utviklingsarbeid, styrke utdanningen av kandidater til næringslivet og stimulere til økt samspill mellom akademia, offentlig sektor og næringsliv.

Norske FoU-miljøer i nanoteknologi er særlig konkurransedyktige på områder relatert til energianvendelse. Fagmiljøene og næringslivet har utviklet seg i takt og bygget videre på solide tradisjoner blant annet innenfor prosess- og metallurgisk industri. Over tid har FoU-problemstillingene dreid seg mot nye anvendelser som for eksempel solceller, batterier og energikonvertering. En satsing på avanserte materialer vil kunne være et konkurransefortrinn for norsk næringsliv og en sentral drivkraft i det grønne skiftet. I tillegg øker innsatsen rettet mot anvendelse av nanoteknologi innenfor helse og medisinsk teknologi. Nanomedisin har i stor grad relevans for kreftbehandling og regenerativ medisin, mens sensorer og mikro- og nanoteknologi er viktige på områder som medisinsk teknologi, miljø og IKT.

Næringslivet innenfor nanoteknologi er fortsatt relativt lite utviklet og består av både etablerte bedrifter som benytter teknologien til forbedring av produkter og prosesser, og oppstartsbedrifter som utvikler ny teknologi og produkter. Mange oppstartsbedrifter har sitt utspring fra forskningsmiljøene og utvikler teknologi som gir mer radikale anvendelser. Etablering av nytt næringsliv basert på nanoteknologi er kostbart og tar lang tid, og bygger på tett samspill mellom bedrifter og forskningsmiljøer. Fremtidig innsats på området bør derfor fortsatt rettes mot å bygge kvalitet og kapasitet på begge sider. Innsatsen bør bygge opp under områder der vi har ledende miljøer, samtidig som vi sikrer fagmiljøenes og næringslivets evne til å absorbere ny kunnskap som utvikles i utlandet.

Bioteknologi er en sentral muliggjørende teknologi for produktutvikling innenfor helsebaserte næringer. Det er flere lovende, små foretak innenfor bioteknologi og farmasi i Norge som er i posisjon til å dra nytte av en generell trend der stadig mer av helserelaterte innovasjoner kommer fra unge, mindre selskaper. Flere av disse små bioteknologiske bedriftene opplever det imidlertid som krevende å vokse videre og oppgir lange utviklingsløp og knapp tilgang på kompetent kapital som viktige barrierer. I tillegg pekes det på behov for bedre og mer forutsigbart samarbeid med spesialisthelsetjenesten om klinisk utprøving og dokumentasjon. Det finnes heller ikke en godt utbygd instituttsektor som kan imøtekomme næringslivets behov for anvendt forskning på dette området. Samarbeidet mellom næringslivet og de offentlige helse- og omsorgstjenestene om utvikling og anvendelse av bioteknologi blir tema i stortingsmeldingen om helsenæringen som legges frem våren 2019.

Bioteknologi er også en sentral innsatsfaktor i bioøkonomien og for videreutvikling av de tradisjonelle bionæringene gjennom mer effektiv, lønnsom og bærekraftig utnyttelse av fornybare biologiske ressurser fra jord, skog og hav. Bruk av avanserte bioteknologiske metoder gjør det mulig å utnytte ressursene både mer effektivt – gjennom at mer av råvarene kan utnyttes, og mer lønnsomt – gjennom å utvikle produkter som markedet er villig til å betale mer for, for eksempel medisiner, helsekost, matingredienser og fôr. Teknologien gjør det også mulig å utvikle biobaserte produkter som kan erstatte tilsvarende produkter basert på fossile ressurser, herunder drivstoff, plast, materialer, tekstiler og kjemikalier.

OECD hevder at vi står overfor en ny revolusjon innenfor produksjon.7 Det skjer i hurtig tempo. Det tas i bruk nye materialer, og prosesser endres, automatiseres og digitaliseres. Eksponentiell vekst i tilgjengelig regnekraft, mulighet for lagring av store mengder data, stadig bedre infrastruktur for utveksling av data og en rivende utvikling i tilgjengelig programvare har bidratt til digitalisering av produkter og produksjonsprosesser. Teknologiutviklingen muliggjør nye anvendelser i produksjonsprosessen, blant annet gjennom bruk av tingenes internett, robotikk og automatisering, stordata og lagvis produksjon.8

Boks 6.3 Kunstig intelligens

Kunstig intelligens (KI) er et felt innenfor datateknologien som benytter teoretiske og eksperimentelle dataverktøy til å studere intelligent atferd, og som bruker resultatene til å konstruere datasystemer som er «intelligente» i den forstand at de er i stand til å løse problemer, lære av egne erfaringer og finne nye problemstillinger. KI er en fellesbetegnelse for bruken av slike datasystemer med varierende grad av «intelligens», ofte i kombinasjon med sensorer og andre teknologier.

KI-begrepet assosieres gjerne med maskinlæring, som innebærer bruk av algoritmer som kan identifisere mønstre i store datasett og trekke konklusjoner og forbedre analysemetoden etter hvert som de samler data – derav begrepet «lærende» maskiner. Slike algoritmer brukes i alt fra Siri-funksjonen på iPhone til autonome kjøretøyer, klimaanalyser og medisinsk diagnostikk.

Fagfeltet kunstig intelligens er tverrfaglig av natur og har vokst frem med bidrag fra blant annet informatikk, matematikk, statistikk, psykologi, nevrologi og lingvistikk. Forskningen innenfor KI utvikler seg raskt og kan få store konsekvenser for samfunnet.1

Flere sentre for forskning på kunstig intelligens er under oppbygging i Norge, og næringslivet satser stort på feltet. I Oslo-regionen har for eksempel Simula Research Laboratory og OsloMet – storbyuniversitetet et samarbeid gjennom Simula Metropolitan Center for Digital Engineering. I 2018 ble Machine Intelligence Department (MIND) opprettet ved senteret, med formål om å flytte forskningsfronten innenfor maskinlæring og «data mining».

Centre for Artificial Intelligence Research (CAIR) ved Universitetet i Agder ble åpnet i mars 2017 og har utstrakt samarbeid med internasjonale partnere, Sørlandet Sykehus HF, Agder Energi og andre. Anzyz Technologies springer ut av KI-miljøet ved Universitetet i Agder. Selskapet benytter en algoritme som er selvlærende, forstår sjargong, slang, dialekt og skrivefeil og kan brukes til å analysere svært ulike typer tekster. Algoritmen er derfor brukt innenfor varierte områder som juss, sikkerhet og helse og velferd.

Norwegian Open AI-Lab er et senter for forskning om kunstig intelligens, maskinlæring og analyse av stordata. Senteret ble opprettet i 2017 ved NTNU med støtte fra Telenor. Fra 2018 inngår også DNB, DNV GL, Equinor og Kongsberg Gruppen som partnere. Senteret har professorater, ph.d.- og post.doc.-stillinger og masterstudenter, og det er investert i bygging av et innovasjonsnettverk rundt tingenes internett som blir en svært viktig kilde til data for forskningen der.

1 Se f.eks. https://futureoflife.org/background/benefits-risks-of-artificial-intelligence/

Trolig vil vi i økende grad se full datastyring av produksjonsprosesser i tradisjonelle industrier etter som maskiner i større grad samhandler uten menneskelig involvering. Avanserte informasjonssystemer med presis informasjon, i kombinasjon med sanntidsanalyse av store datamengder og skyteknologi, gir mulighet for autonome maskiner og intelligente systemer som knytter produksjonsprosessene sammen.

Lagvis produksjon, for eksempel gjennom 3D-printing, gir mulighet for å bygge svært komplekse gjenstander som det kan være vanskelig å bygge på annet vis. 3D-printing er allerede et sentralt virkemiddel i design- og produktutviklingsprosesser. Andre anvendelsesområder er i produksjon av bilkarosserier, deler til flymotorer, proteser, bygninger og en rekke ulike forbruksvarer. Lagvis produksjon kan fjerne behovet for montering i produksjonslinjer ved at en i stedet produserer ferdigmonterte deler. I kombinasjon gir produksjonsteknologiene mulighet for utvikling av produksjonslinjer der hvert produkt kan tilpasses og skreddersys uten omorganisering eller endring av produksjonslinjen.

Anvendelsen av teknologiene kan potensielt føre til vesentlige endringer i produksjon og markeder som igjen kan gi endringer i næringslivet og samfunnet for øvrig. Synergier mellom ulike nøkkelteknologier gis stor oppmerksomhet både i EU og OECD, men vi mangler kunnskap om hvordan mulige synergier kan øke produktiviteten. Det er også behov for mer kunnskap om hvordan økt konvergens og avansert produksjon påvirker faktorer som regional fordeling av arbeidskraft, fordeling av verdiskaping, krav til kompetanse og nødvendig infrastruktur.

Boks 6.4 Maskinlæring innenfor seismikk

PETROMAKS2 støtter et prosjekt i regi av Earth Science Analytics AS, «Machine Learning in Geoscience», som viser hvordan digitalisering er i ferd med å endre seismikkbransjen. I dag bruker geologer omtrent 70 % av tiden sin på seismikktolkning. Ved hjelp av kunstig intelligens kan deler av tolkningsprosessen automatiseres. Dette gjør det langt enklere og mer effektivt å hente ut relevant informasjon fra seismikkdata. Teknologien kan kombineres med verktøy for analyse av brønndata. Det vil hjelpe oljeselskapene til å ta bedre beslutninger, basert på store mengder pålitelige data. I motsetning til tradisjonelle metoder innenfor geologi og geofysikk kan denne teknologien brukes til å utnytte alle tilgjengelige rådata som har blitt samlet frem til i dag. Dette øker kvaliteten på analyser av undergrunnen og effektiviserer dagens prosedyrer innenfor leting etter olje og gass betydelig.

6.5 Konvergens mellom teknologier og mer tverrfaglighet

Det første nettstedet på internett slik vi kjenner det i dag, ble åpnet av Tim Berners-Lee i 1991. Det representerte et viktig skritt i konvergensen mellom det som frem til da ble kalt henholdsvis data- og teleteknologi: IT var i ferd med å bli til IKT. I dag tar vi denne teknologien for gitt, men den har endret livene våre på en gjennomgripende måte på mindre enn 30 år. Telefonsamtaler, datatrafikk og TV-signaler kommer rett inn på mobiltelefon eller nettbrett via høykapasitets trådløse mobilnettverk. Kjøp av varer og tjenester skjer i stadig større grad via nettet, og bare fantasien setter grenser for hvilke applikasjoner som kan utvikles.

Det er stor oppmerksomhet internasjonalt om nye teknologier som utvikles i grenseland mellom eksisterende teknologiområder. Anvendelse av en teknologi er ofte avhengig av andre teknologier for optimal utnyttelse, og det er store muligheter for synergier på tvers av etablerte teknologiområder. I de senere årene har ulike fagfelter innenfor IKT og bio- og nanoteknologi tilnærmet seg hverandre. Eksempler er bionanoteknologi, nanoelektronikk og hjerne-maskin-grensesnitt innenfor nevroteknologi.

Boks 6.5 Digital Laks: Et eksempel på konvergerende utvikling

En konvergerende utvikling av livsvitenskap med matematiske fag og ingeniørfag ligger til grunn for frontteknologier som for eksempel systembiologi og syntetisk biologi.

Prosjektet DigiSal ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet legger grunnlaget for Digital Laks: En samling matematiske beskrivelser av hvordan laksekroppen virker, der matematikk, dataanalyse, informatikk og måleteknologi kombineres med genomikk og eksperimentalbiologi. Prosjektet ser nærmere på utfordringer ved fremtidens fôr. Laksen er fra naturens side et rovdyr, men oppdrettslaks får i dag mesteparten av sitt protein og fett fra planter. Dette utfordrer laksens fordøyelse, stoffskifte og helse, samt ernæringsverdien av laksekjøtt. Prosjektet vil studere vekselvirkningene mellom genetiske faktorer og hva laksen spiser.

Det bygges en datamaskinmodell av laksens biokjemiske reaksjonsnettverk. Et første fokus vil være omega-3-stoffskiftet hos laks, siden dette er grundig studert og har praktisk anvendelse, men i liten grad er matematisert. Genredigering der omega-3-gener slås ut, har vist lovende resultater som verktøy for senere etterprøving av hypoteser fra modelleringsarbeidet. Prosjektet er en del av det nasjonale konsortiet for bioteknologi, Senter for digitalt liv Norge.

Tverrfaglighet og konvergens mellom fag er ikke et nytt fenomen, men det forekommer i økende grad basert på tilgangen til digitale løsninger i forskning og utdanning. Et eksempel er utvikling av metoder, algoritmer og verktøy for dataanalyse (maskinlæring), som nå anvendes innenfor mange ulike fagområder. Denne utviklingen krever en kombinasjon av IKT- og domenekompetanse. I Digital21-strategien påpekes det at konvergens allerede er en viktig driver for digitalisering, og at det er grunn til å tro at denne trenden blir ytterligere forsterket i årene som kommer.9

For at nye løsninger og produkter skal kunne tas i bruk og skape lønnsom næringsvirksomhet, er vi avhengige av en kunnskapsbasert utvikling av regelverket. OECD påpeker at Norge er langt fremme når det gjelder offentlig investering i forskning og innovasjon, men at det er nødvendig å styrke fokuset på rammeverk og regulatoriske barrierer som hindrer utvikling.

Skal vi lykkes med å utnytte mulighetene som ligger i nye teknologier og samtidig sørge for ansvarlig teknologiutvikling, er det behov for tverrfaglige og tverrsektorielle tilnærminger. For eksempel er det behov for kunnskap om etiske problemstillinger ved bruk av nye bioteknologiske metoder, herunder genredigering. Videre utvikling og bruk av nano- og bioteknologi fordrer god dialog med relevante samfunnsaktører, og det er viktig å arbeide i tråd med prinsippene for samfunnsansvarlig forskning og innovasjon (RRI). Teknologisatsingen må derfor i større grad ses i sammenheng med perspektiver fra blant annet humanistisk, samfunnsvitenskapelig og juridisk forskning og utdanning. At andre perspektiver integreres i problemløsningen fra starten av, vil bidra til bedre håndtering av uønskede effekter og etiske dilemmaer som følger av teknologiutviklingen. Det vil også kunne bidra til bedre teknologi. Dette utdypes nærmere i kapittel 7.4.

Boks 6.6 CCSE – Centre for Computing in Science Education

CCSE er et senter for fremragende utdanning i samarbeid mellom Universitetet i Oslo (UiO) og Universitetet i Sørøst-Norge (USN) som jobber med å integrere beregningsorienterte, realistiske problemstillinger i undervisningen innenfor naturvitenskapelige fag. Senteret utvikler forskningsbasert læringsmateriale som viser hvordan beregningsmetoder kan integreres i læreplanene.

Et av studieprogrammene som har vesentlig innslag av CSE (Computing in Science Education) er bachelorstudiet i fysikk og astronomi ved UiO. Beregninger er integrert gjennom hele programmet. Senteret har som ambisjon å integrere beregninger i alle fysikkurs slik at fysikkutdanningen og studentene kan dra full nytte av beregninger som et faglig og pedagogisk verktøy.

Fotnoter

1.

Det er tidligere utviklet nasjonale FoU-strategier for muliggjørende teknologier: Nasjonal strategi for IKT-forskning og -utvikling (2013–2022), FoU-strategi for nanoteknologi (2012–2021) og Nasjonal strategi for bioteknologi (2011–2020). Strategiene har vært sentrale for innretning av satsingen på de muliggjørende teknologiene i den første langtidsplanen.

2.

Kunnskapsdepartementet, Forskningsbarometeret 2018

3.

Porteføljeanalyse fra Norges forskningsråd på langtidsplanens områder og Kunnskapsdepartementet, Forskningsbarometeret 2018

4.

Forskningsrådets porteføljeanalyse

5.

Kunnskapsdepartementet. Tilstandsrapport for høyere utdanning 2018

6.

https://www.regjeringen.no/no/aktuelt/norge-signerte-deklarasjoner-om-blokkjede-teknologi-og-kunstig-intelligens/id2598225/

7.

OECD, The Next Production Revolution: Implications for Governments and Business. 2017

8.

Se kap. 5 i Meld. St. 27 (2016–2017) Industrien – Grønnere, smartere og mer nyskapende

9.

Digital21: Digitale grep for norsk verdiskaping. 2018

Til forsiden