Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.

Jens Glad Balchen var en pulserende motor for å innføre kybernetikk i Norge og la grunnlaget for å utvikle en ny høyteknologisk industri.
Jens Glad Balchen var en pulserende motor for å innføre kybernetikk i Norge og la grunnlaget for å utvikle en ny høyteknologisk industri.

Den ildfulle ingeniøren og professoren som revolusjonerte norsk teknologiutvikling

Robotisering av arbeidslivet er slett ikke nytt i Norge. Allerede på 50-tallet brakte Jens Glad Balchen fagfeltet kybernetikk til Norge. Han har hatt enorm betydning for det høyteknologiske industrielle Norge.

Publisert

Jens Glad Balchen var en frittalende mann. Han betegnet seg både som rabiat og som en mafiaboss. Han mente at folk burde jobbe mye hardere og hisset på seg skottene som trodde han hadde tenkt å styre fiskebestander fra skotske farvann over til norske. Det kommer vi tilbake til.

Biografien Alltid rabiat forteller historien om Jens G. Balchen (1926–2009), en visjonær og engasjert vitenskapsmann, professor, lærer, idémaker, fagorganisator og entreprenør.

Biografien kaster nytt lys over hvordan både industrien og det norske samfunnet ble mer fremtidsrettet og automatisert i etterkrigstiden. Gjennom sitt fagmiljø ved NTH og Sintef i Trondheim bidro Balchen sterkt til et mer høyteknologisk Norge.

Mye av dagens robotiseringsteknologi fra NTNU og Sintef har utspring fra den engasjerte akademikeren og entreprenøren.

– Jens Glad Balchen skapte ny teknologi og fikk industrien til å bruke den. Og han utdannet folk som videreutviklet teknologien. Balchen var en person som tenkte stort, og hele tiden hadde han samme tilnærming: den kybernetiske tenkemåten, sier Gard Paulsen.

Paulsen er teknologi- og vitenskapshistoriker ved NTNU og har skrevet biografien om Balchen som nå gis ut på Fagbokforlaget.

Teknologiens styrmenn

Kybernetikk kommer fra det greske ordet kybernetes som betyr styrmann.

– Kybernetikere er teknologiens styrmenn. Kybernetikk handler om hvordan kompliserte dynamiske systemer kan modelleres, styres og overvåkes ved å kombinere matematikk, naturvitenskap og datateknikk, forklarer instituttleder Morten Breivik ved Institutt for teknisk kybernetikk ved NTNU.

Instituttleder Morten Breivik under lanseringen av biografien Alltid rabiat. 400 var samlet til debatt og presentasjon.
Instituttleder Morten Breivik under lanseringen av biografien Alltid rabiat. 400 var samlet til debatt og presentasjon.

– Kybernetikere kan også kalles teknologiens poteter fordi de kan brukes til så mye og i mange forskjellige sammenhenger, sier Breivik.

Det femårige studiet i kybernetikk og robotikk er nå det tredje mest populære sivilingeniørstudiet ved NTNU. Samtidig har andelen jenter steget til 40 prosent.

– NTNU utdanner over 90 prosent av landets kybernetikere, så vi har et nasjonalt ansvar her, sier Morten Breivik.

Og det hele startet altså med Jens G. Balchen for 70 år siden.

Boka som blir avgjørende for veivalget

Vi skrur tiden tilbake, til slutten av 40-tallet. Norge ligger nede for telling etter krigen og nasjonen har falt av den teknologiske utviklingen.

Ett av grepene som blir tatt for å bygge opp norsk industri, er at professorer ved Norges tekniske høgskole (NTH) går sammen med Trondheim kommune og lokal industri og oppretter Sintef.

Balchen med mastergrad fra Yale.
Balchen med mastergrad fra Yale.

Både NTH og Sintef blir viktige for det pulserende fagmiljøet som Balchen etter hvert skal bygge opp.

Foreløpig er Balchen bare en engasjert sivilingeniørstudent ved NTH. En student som i 1949 kommer over den amerikanske læreboka Principles of Servomechanisms av Brown & Campell fra MIT. Denne boka blir avgjørende for hans videre veivalg – og for norsk industriutvikling.

Forenklet sagt handler boka om hvordan de ulike elementene i et komplekst system gjensidig påvirker hverandre og hvordan man kan regulere deres systemer og prosesser slik at de utfører det de skal uten feil og negative effekter.

Dette skjer gjennom å måle hvilken informasjon og hvilke resultater som kommer ut av systemene – og foreta justeringer på bakgrunn av disse målingene.

Dette kalles for tilbakekobling, et sentralt prinsipp i den reguleringstekniske delen av kybernetikken.

Balchen skjønner at dette fagfeltet kan bli viktig for utviklingen av norsk industri, og han vil lære mer. For å skaffe seg den nødvendige kunnskapen må han til USA, kybernetikkens arnested. Han studerer ett år ved Yale og lærer mye som han tar med hjem til Norge.

Bygger opp et pulserende fagmiljø

Tilbake i Norge oppdager Balchen at fagfeltet begynner å få en posisjon også her. Det er nytt, visjonært og har åpenbart viktige anvendelser.

På starten av 50-tallet er Balchen stipendiat ved NTH og utnevnes som dosent i reguleringsteknikk i 1954. I disse årene bygger han gradvis opp faget.

Institutt for reguleringsteknikk opprettes i 1963 og blir en spydspiss for den grunnleggende forskningen innen automatiseringsfaget i Norge.

Balchen utvikler også et omfattende miljø for oppdragsforskning og teknologiutvikling ved Sintef, gjennom avdelingen for reguleringsteknikk som han leder fra 1955.

– Fagområdet kybernetikk får mye oppmerksomhet når det blir etablert kort tid etter andre verdenskrig. En tid er faget virkelig på toppen av vitenskapens hitlister, og det tiltrekker seg folk fra en lang rekke disipliner. Ingeniører, samfunnsvitere, medisinere, psykologer, fysikere og matematikere – alle er for en tid kybernetikkens folk, sier forfatter og historiker Gard Paulsen.

Dosent Jens G. Balchen med sine studenter i 1962.
Dosent Jens G. Balchen med sine studenter i 1962.

Minimalt med byråkrati

Jens G. Balchen, som blir professor i 1962, er et fyrverkeri av ideer og skaperkraft som setter fart i utviklingen både innen forskningen og i industrien.

Han styrer både NTH-instituttet og Sintef-avdelingen etter det han kaller «mildt kaos-prinsippet». Prosjektene er mange, og kreative mennesker får lov til å utfolde seg. «Vi bedrev on-line ledelse og hadde minimalt med byråkrati», ifølge Balchen.

Det skriver Åse Dragland og Gunnar Sand i Professoren som ble industribygger.

I 1966 gjør Aftenposten et intervju med mannen som skal komme til å revolusjonere deler av norsk næringsliv.

«Ingen mennesker er tjent med å gjøre slavearbeid. Det arbeidet som vi ikke kan si er menneskeverdig, det bør automatiseres vekk. Vi må få vår industri til å satse på høyere foredlede produkter», sier Balchen i Aftenposten-intervjuet.

Glad i spissformuleringer

I et tv-intervju med NRK i 1993 kommer Balchen med en anekdote fra tiden som dosent.

– Jeg var en veldig kort periode formann i Dosentforeningen. Der var mitt program som formann at vi dosenter skulle gå ned i lønn. Jeg ble ikke gjenvalgt, ler han.

Men han mener nok det han sier. Han er opptatt av at det kreves mye innsats, og hardt og smart arbeid for å bygge opp igjen industrien i Norge. Og han mener at landet absolutt bør gå for en høyteknologisk industri.

– Vi må være avanserte, og vi må jobbe hardere for å kunne konkurrere med folk i andre land som har en annen kultur og som jobber mye hardere, sier Balchen i intervjuet.

– Mitt ønske er at vi oppfordrer hverandre til å jobbe. 48 timer i uka er passelig, sier han. Selv har han alltid hatt 60-timers uke og synes det er fint.

Spissformuleringer som kunne skape debatt, ligger ham lett på tunga.

Skottene trodde Balchens cyberfish skulle stjele fisken deres

– Balchen var genuint opptatt av hvordan forskningen kunne brukes i industrien for å skape verdier og hvordan teorien kunne omsettes i praksis, sier instituttleder Morten Breivik.

Styringssystemer innenfor et bredt spekter bruksområder var motoren i Balchens virke. Mens han jobbet med å teste ut dette på fisk, fikk han skottene på nakken.

Illustrasjon til Gemini-artikkelen fra 2001: «Seien er best som robotfisk fordi den er lettest å dressere. Torsken er sta og lunefull, og laksen er dum.»
Illustrasjon til Gemini-artikkelen fra 2001: «Seien er best som robotfisk fordi den er lettest å dressere. Torsken er sta og lunefull, og laksen er dum.»

Han hadde en teori om at stimene med fisk i havet hadde en leder, en styringsfisk som geleidet dem omkring til ulike beite- og gyteområder. Hans idé var at ved hjelp av sensorer plassert i styringsfisken, kunne denne ledes.

Dermed kunne hele stimen ledes til for eksempel gode beiteforhold ved at de fulgte etter styringsfisken.

Denne robotiserte fisken fikk betegnelsen cyberfish. For Balchen var den menneskets hemmelige agent blant fiskene.

– Skottene ble fly forbanna. De trodde vi skulle stjele fisken deres, humrer Morten Breivik.

En journalist i Aberdeen Press and Journal hadde lest om cyberfish i det populærvitenskapelige magasinet Gemini.

Journalisten intervjuet Balchen om hans visjoner omkring cyberfish, og da medlemmene i Scottish Fisherman’s Association Ltd. leste artikkelen, ble det rabalder.

Formannen i den skotske fiskeriorganisasjonen ville ta saken helt til EU. Balchen tok oppstyret med knusende ro og parerte med at formannen var i sin fulle rett «to make a fool of himself».

Jens G. Balchen hadde stor tro på å skape en cyberfish. Bildet er tatt i legendariske Fiskhallen i Ravnkloa i Trondheim.
Jens G. Balchen hadde stor tro på å skape en cyberfish. Bildet er tatt i legendariske Fiskhallen i Ravnkloa i Trondheim.

Alltid rabiat

Man skal ikke se bort fra at rabalderet dette skapte på andre siden av Nordsjøen, moret Balchen. Han sa om seg selv: «Jeg har alltid vært rabiat».

– Men han var bare grenseløst engasjert og entusiastisk, sier Gard Paulsen, forfatteren av biografien.

– Sett med våre briller fremstår noen av prosjektene som helt ville og det var både blindspor og omveier i stien fra den automatiserte industrien til håpet om å kunne fjernstyre fiskestimer. Summen av dette, var det Balchen selv karakteriserte som «rabiat», sier Paulsen.

I intervjuet med NRK i 1993 omtaler han seg selv nærmest som en mafiaboss:

– Jeg har jo kanskje en tendens til å mene at man burde høre etter og gjøre som jeg sier, hevdet han og la til:

– Men det gjør man jo ikke. Våre politikere er snille, velmenende mennesker, ingen direkte kriminelle typer blant dem. Men de er så uegnet mange av dem!

Gard Paulsen er teknologi- og vitenskapshistoriker ved NTNU og har skrevet biografien om Balchen som nå gis ut på Fagbokforlaget.
Gard Paulsen er teknologi- og vitenskapshistoriker ved NTNU og har skrevet biografien om Balchen som nå gis ut på Fagbokforlaget.

Paradigmeskifte i oppdrettsnæringen

Balchen fortsatte å teste ut sine cyberfish-ideer i fiskeadferdslaboratoriet som han etablerte på NTH Gløshaugen. Han mente blant annet at oppdrettsnæringen burde kunne skifte ut fysiske merder med innhegninger laget av lyd og lys som skulle holde oppdrettsfisken samlet.

Ingen av hans ideer om styring av fisk vant imidlertid gehør hos finansielle aktører. Ingen ville betale for innovasjon og forskning innen akkurat dette feltet.

Men, Balchen var nok bare forut for sin tid.

I dag er fiskeri- og havbrukskybernetikk en studieretning i vekst ved NTNU, og fagmiljøet har mye samarbeid med oppdrettsnæringen. I 2017 etablerte NTNU i samarbeid med oppdrettsgiganten SalMar et nytt professorat innen nettopp havbrukskybernetikk.

I informasjonen som gikk ut rundt dette, står det at oppdrettsnæringen opplever et paradigmeskifte som vil føre til store endringer i måten marin akvakultur drives på i dag, fra en erfaringsbasert til en kunnskapsbasert næring.

– Dette vil være det største teknologiske spranget for oss siden dynamisk posisjonering ble utviklet for 40 år siden, sier instituttleder Morten Breivik.

– Teknologi for dynamisk posisjonering av skip og plattformer har vært en forutsetning for olje- og gasseventyret på norsk sokkel, og nå står vi på terskelen til utviklingen av banebrytende ny teknologi for havbruksnæringen. Sammen skal vi bidra til å bygge landet, fastslår Breivik.

Balchens ånd ligger åpenbart i veggene ved Institutt for teknisk kybernetikk på NTNU.

Professor emeritus Jens Glad Balchen. Foto fra brosjyren «Teknologi for samfunnet» fra 1998.
Professor emeritus Jens Glad Balchen. Foto fra brosjyren «Teknologi for samfunnet» fra 1998.

Århundrets største ingeniørbragd

Dynamisk posisjonering (DP) slik vi kjenner det i dag, er det Jens G. Balchen som kan ta mye av æren for.

Det handler om hvordan man kan få et skip til å ligge i ro på samme sted, til tross for at det påvirkes av bølger, strøm og vind.

Denne problemstillingen ble særlig aktualisert da den gryende oljenæringen trengte forsyningsbåter som kunne ligge helt i ro mens utstyr ble lesset over på oljeplattformene langt ute i Nordsjøen, eller når dykkere skulle gjøre risikable operasjoner på havbunnen.

Her var Balchen en engasjert pådriver og innovatør, og det norske DP-systemet Albatross ble utviklet i et samarbeid mellom NTH, Sintef, Kongsberg Våpenfabrikk, Simrad og CMI fra 1975.

To år etter ble det lansert internasjonalt og gikk sin seiersgang verden over. Det konkurrerte ut andre DP-systemer i en slik grad at alle de nye DP-systemene som ble levert i 1980, kom fra lille Norge.

– Der Balchen lyktes ekstra godt, var i utviklingen av ny teknikk som gjorde det mulig for skip å ligge stille i opprørt hav, såkalt dynamisk posisjonering. Dette gav Balchen mye heder og ære og var i ettertid noe han var spesielt stolt over. Denne teknologien har vært helt avgjørende for oljevirksomheten i Nordsjøen, sier forfatter Gard Paulsen.

I 2015 kom DP-systemet Albatross på førsteplass i kåringen «Århundrets ingeniørbragd» i Teknisk Ukeblad.

Havet og robotikken

– Balchen prøvde også å instrumentere opp Barentshavet. Han ville senke ned måleinstrumenter på utvalgte steder og konstruere en digital tvilling i form av et såkalt kalman-filter for å kunne si noe mer konkret og detaljert om hva som foregikk der til enhver tid, sier Morten Breivik.

Balchens visjonære bruk av kybernetikk for norsk industri er trolig en viktig grunn til at NTNU og Norge er lagt fremme på undervannsrobotikk – som blant annet brukes til utforskning av havet, spesielt i nordområdene.

Forskerne utvikler avanserte selvgående undervannsroboter som kan svømme rundt og undersøke hva som foregår under havoverflata. Her har det skjedd svært mye forskning og teknologiutvikling de siste 10 – 15 årene, og Norge er i front internasjonalt.

Professor Kristin Ytterstad Pettersen ved NTNU er en av dem som viderefører Balchens visjoner. Hun er sentral i utviklingen Eelumes slangeroboter. Bildet er fra 2004.
Professor Kristin Ytterstad Pettersen ved NTNU er en av dem som viderefører Balchens visjoner. Hun er sentral i utviklingen Eelumes slangeroboter. Bildet er fra 2004.

Det er ikke bare under vann det skjer mye. Det foregår også mye norsk teknologiutvikling for luftrommet med en stor NTNU-satsing på droneteknologi.

Slike droner kan brukes til mye, blant annet overvåking og inspeksjon av installasjoner både til vanns og til lands, for å se etter skader og sjekke om noe bør repareres.

Slangerobot fra Eelume.
Slangerobot fra Eelume.

Dette bidrar til større sikkerhet og lavere kostnader enn hvis det gjøres manuelt av mennesker.

En av innovasjonene som springer ut fra kybernetikkmiljøet på Sintef og NTNU, er slangeroboten Eelume. Det er store forventninger til slangeroboter som skal overvåke og vedlikeholde installasjoner under vann og dermed bidra til å hindre oljelekkasjer og ulykker.

Kybernetikerne er viktige styrmenn for utvikling av styringssystemer for ny og nyttig teknologi.

Datamaskinen DIANA

Under Balchens ledelse begynte arbeidet med å utvikle en analog datamaskin ved NTH allerede i 1952, inspirert av Balchens opphold ved Yale i USA.

Datamaskinen fikk navnet DIANA, et akronym for DIfferensial ANAlysator.

I 1954 var DIANA klar til å kjøre sine første oppgaver, omtrent samtidig med at datamaskinen NUSSE sto ferdig i Oslo.

Dette var de to første norskutviklede datamaskinene. DIANA var i drift til rundt 1970.

Kilde: Wikipedia

Ekstramateriale på nett

Forfatteren av biografien Alltid rabiat forteller at kildematerialet om Jens G. Balchens meritter, var så rikholdig at han har valgt å legge ut en del av dette som en digital ressurs knyttet til biografien:

Bonusmateriale: Jens Glad Balchen og den kybernetiske tenkemåten

– Her ligger det bonusmateriale og lenker til digitalisert kildemateriale fra NTNU Universitetsbiblioteket. Mer enn 400 sider og 1257 fotnoter til tross, så er det faktisk en hel del jeg ikke har funnet plass til i boken. Deler av dette ligger ute på alltidrabiat.no, forteller forfatter Gard Paulsen.

Referanse:

Gard Paulsen: Alltid rabiat. Bok på Fagbokforlaget, 2019. (Sammendrag)