Informaatioteknologian tiedekunta

Suomen Akatemian rahoittamat hankkeet

Viimeisin muutos maanantai 05. kesäkuuta 2017, 10.06

Mittaamisen ja mallintamisen käytännöt liiketalouden tutkimuksessa - ongelmia ja ratkaisuja

Hankkeessa käsitellään kriittisesti erityisesti kyselyaineistojen analysoimiseen käytettäviä tilastollisia menetelmiä. Projektissa tarkasteltavat kaksi menetelmää, määrittävän mittaaminen ja osittaisneliösummamenetelmä, ovat viime vuosina kasvattaneet suosiotaan tietojärjestelmätieteen, liiketaloustieteen, ja yleisemmin yhteiskuntatieteen tutkimuksessa. Molemmat menetelmät ovat kuitenkin kohdannut huomattavaa vastustusta menetelmäosaajilta. Projekti käsittelee näiden analyysimenetelmien haasteita ja pyrkii kehittämään ratkaisuja ja vaihtoehtoisia analyysimalleja niiden käyttäjille.

Tehokkaita numeerisia menetelmiä akustisten aaltojen etenemiseen

Akustisten aaltojen etenemistä annetulla taajuudella mallintaa Helmholtzin yhtälö. Nämä tehtävät diskretisoidaan äärellisten elementtien menetelmällä homogeenisessä, kerrosteisessa, ja liikkuvassa väliaineessa. Sovelluksia ovat mm. melun eteneminen tuulisessa ilmakehässä ja aaltojen eteneminen maaperää jäljittelevässä kerrosteisessa väliaineessa. Tehtävistä saadaan erittäin isoja lineaarisia yhtälöryhmiä joita ei usein voida ratkaista perinteisillä suorilla tai iteratiivisilla menetelmillä. Tutkimus kehittää erittäin tehokkaita menetelmiä näille ns. täydellisille malleille, joka vähentävät laskennallista vaativuutta kertaluokilla. Tutkimuksen osa rakentaa tarkkoja pikkuruisia redusoituja malleja samoille tehtäville annetuissa rajoissa malliparametreille, joita ovat mm. taajuus, äänilähteen sijainti tai äänen nopeus. Nämä mallit ovat erityisen soveliaita tehtäville joiden ratkaisu tai sen osa tarvitaan nopeasti annetuille parametreille.

 

Päätöksenteon tuki laskennallisesti vaativille optimointitehtäville

Hankkeessa kehitetään uusia interaktiivisia menetelmiä laskennallisesti vaativille tehtäville (esim. funktioiden arvojen laskeminen vie aikaa tai dimensiot ovat suuret). Hybridimenetelmissä yhdistetään asiantuntemusta ja eri alojen vahvuuksia. Lisäksi kehitetään uusi interaktiivisen monitavoiteoptimoinnin ohjelmistokehikko, johon voidaan avoimin rajapinnoin kytkeä eri moduleja. Hankkeen avulla interaktiivinen monitavoiteoptimointi tuodaan lähemmäs käyttäjiä ja tietoisuus sen mahdollisuuksista kasvaa.

 

SA profilointi Cyber Security

 

Uusia neurotieteellisesti tulkittavia dekoodausmenetelmiä monikanavaisen elektromyografia- ja magnetoenkafalografia -signaalien analyysiin

Monikanavaisen magnetoenkefalografian (MEG:n) ja pintaelektromyografian (EMG:n) avulla saadaan ihmiskehosta hankittua ajallisesti tarkkaa sähköfysiologista informaatiota: MEG mahdollistaa aivotoiminnan ja EMG hermolihasjärjestelmän toiminnan mittaamisen. Tässä projektissa kehitetään uusia laskennallisia menetelmiä EMG ja MEG signaalien analyysiin jotka on kerätty monimutkaisissa, mm. vapaisiin kädenliikkeisiin ja sosiaaliseen vuorovaikutukseen pohjautuvissa koeasetelmissa. Projektissa kehitetyt menetelmät tarjotaan ohjelmistopakettina vapaasti tutkimusyhteisön saataville. Uusien menetelmien oletetaan parantavan myoelektronisten käsiproteesien ohjausta sekä lisäävän tietoa aivojen ja lihasten toiminnasta. Työ toteutetaan Helsinki Institute for Information Technology:n alaisessa neuroinformatiikkaryhmässä tietojenkäsittelytieteen laitoksella Helsingin yliopistolla yhteistyössä Aalto Yliopiston ja Berliinin teknillisen yliopiston tutkijoiden kanssa.

 

Platform Value Now: Value capturing in the fast emerging platform ecosystems

The Platform Value Now project will focus on understanding the fast emerging platform ecosystems, their value creation dynamics and requirements of the supportive institutional environment. We will analyze ecosystems with systems tools and develop new methods for platform-centric ecosystems management. Data collection is based on active scanning of global technology and platform ecosystems and fast solution oriented case experiments with Finnish corporations and policy planners. The aim of the project is to operationalize the collected understanding into a Platform Profile framework that will enable more efficient method and tool development for ecosystem management.

 

Ohjelmistollisesti määriteltävä hypersolukkoarkkitehtuuri vihreille ja älykkäille viidennen sukupolven matkaviestinverkoille

5G verkkojen oletetaan olevan heterogeenisiä, tiheitä ja erittäin energiatehokkaita. Tässä projektissa kehitetään näistä lahtökohdista uusia seuraavan sukupolven solukkoverkkoarkkitehtuureja kahdella päätutkimusalueella: 1) hypersolukkoarkkitehtuurin kehittäminen siten että verkon ohjaus ja tiedonsiirto ovat eriytettyjä ja 2) paikalliseen tiedon jakamiseen (caching) perustuvien energiatehokkaiden verkkoratkaisujen kehittäminen.

 

Tiedonkaivuu sosiaalisesta mediasta (MineSocMed)

MineSocMed projekti on ensisijaisesti ohjelmistotekniikan alan projekti, jossa kehitetään sosiaalisen median sivustojen monitorointi- ja analysointiohjelmistoa. Yleisesti sen on tarkoitus testata tällaisen ohjelmiston rajoja ja mahdollisuuksia. Tätä varten kokoamme eri sivustoilta todellista dataa analyysiä varten ja pyrimme kehittämään automaattisia tai ainakin puoliautomaattisia datan analyysimenetelmiä.

Metodisesti sovellamme suunnittelutieteellistä lähestymistapaa, jossa uusia ohjelmistoversioita kehitetään analyysitehtävien vaatimusten ja aiempien versioiden heikkouksien perusteella. Kullakin kierroksella ohjelmistoa kehitetään ohjelmistotekniikan metodein ja välinein. Projekti kestää 4 vuotta ja työ tehdään Jyväskylän yliopistolla SOMEA-tutkimusryhmässä . Datan analysointia tehdään myös USAssa ja Venäjällä (NRU ITMO) matematiikan ja politiikan tutkimuksen näkökulmasta. Yksityisyydensuoja on tärkeä tutkimuskysymys.

 

Matemaattisia optimointimenetelmiä moniantenniteknologiaan

Projektissa Matemaattisia optimointimenetelmiä moniantenniteknologiaan (MOMMAT) kehitetään nopeita integraaliyhtälömenetelmiä ja matemaattisia gradienttioptimointimenetelmiä antennisynteesiin ja antennien muodon optimointiin. Tutkimuksen tuloksen saadaan uudenlaisia työkaluja jotka tehostavat antennisuunnittelua ja mahdollistavat uusien antenniratkaisujen löytämisen. Projektinosapuolet ovat Aalto-yliopiston radiotieteen ja -tekniikan laitos, sekä Jyväskylän yliopiston tietotekniikan laitos.

 

Sähkömagneettisten aaltojen sironta kompleksisissa satunnaisvälineissä

Sähkömagneettisten aaltojen sironta (valonsirontaa) tutkitaan monimutkaisten sirottajaväliaineiden tapauksessa tehokkaiden eksaktien numeeristen ratkaisumenetelmien avulla. Tällaisia ovat Cartan-laskenta, T-matriisimenetelmä, ja diskreetti-dipoli approksimaatio. Koherentin takaisinsironnan säteilynkuljetusmenetelmä, ainutlaatuinen approksimatiivinen numeerinen ratkaisija, joka on kehitetty yhteisössämme, validoidaan eksaktien menetelmien avulla. Perustotuus menetelmista saadaan maailmanluokan kokeellisista mittauksista näkyvän valon ja lähi-infrapunan alueella. Mittauksissa otetaan polarisaatio huomioon kokonaisuudessaan ja valaisu- ja havaintogeometriat voivat olla mielivaltaisia. Numeerisia ja kokeellisia menetelmiä sovelletaan tiettyjen Aurinkokunnan kohteiden, mm. Neptunuksen takaisten kohteiden, komeettojen ytimien, asteroidien, lähiavaruuden kohteiden, Kuun ja Merkuriuksen havaintojen tulkinnassa. Menetelmillä tulkitaan ajankohtaisiin Maan kaukokartoituksen havaintoja.

 

Situation Awareness in Information and Cyber Security (SAICS)

Situation Awareness in Information and Cyber Security project focuses on the information security analysis, testing, metrics, management, and situation awareness of the critical computer networks and infrastructure. The purpose is to develop beyond state-of-the-art situation awareness mechanisms to enable informed security decision making. These novel mechanisms enable one to select effective and efficient countermeasures, to protect the system from varying threats and attacks in an increased way. The study takes into account the national strategic cyber-policy, resulting legislation and its suitability to improve situational awareness and security, while still maintaining civil rights such as privacy at proper level. The scientific challenge of the project is to develop a novel proactive risk-based cyber security model, enabling effective and efficient utilization of situation awareness information to support the business continuity and operations of the whole society.