– Aiemmat tutkimustulokset tulospalkkioiden vaikutuksesta työsuoritukseen ovat olleet ristiriitaisia, eikä ole tiedetty, milloin palkkiot vaikuttavat. Vaikutukset syntyvät tutkimukseni perusteella palkkioihin liitettyjen merkitysten kautta, Hakonen tiivistää työnsä tuloksen.

Palkkioilla on merkitystä silloin, kun ne kuvastavat työssä onnistumista, työntekijän asemaa organisaation hierarkiassa sekä johdolta saatua arvostusta. Palkkioiden kuvastamaa arvostusta ei ole aiemmin juuri huomioitu. Siihen Hakonen yhdistää palkkiojärjestelmän toimivuuden ylipäätään.

– Arvostus liittyy tapaan käyttää palkkiojärjestelmää: organisaation johdon toiminnan oikeudenmukaisuuteen, läpinäkyvyyteen ja johdonmukaisuuteen, Hakonen toteaa.

– Todella suuret palkkiot motivoivat toki vain rahankin vuoksi, mutta voimakkain motivaatio työhön syntyy symbolisista merkityksistä. Ihmisiä ei kannata motivoida vain rahalla.

Palkkioilla voi olla myös kielteisiä symbolisia merkityksiä. Esimerkiksi palkkioiden määrän pienentäminen voidaan tulkita arvostuksen puutteeksi. Palkkiojärjestelmä saatetaan kokea myös kontrollin ja hiostamisen välineeksi.

Tulospalkkiojärjestelmä strategiseksi työkaluksi

Motivoivan ja toimivan tulospalkkiojärjestelmän juuret ovat Hakosen mukaan aina organisaation strategiassa asti.

– Palkkiojärjestelmä on keino viestiä henkilöstölle organisaation tavoitteista. Strategiaan sidotut tavoitteet koetaan fiksuiksi ja oma työ suhteessa niihin mielekkääksi. Palkkioita saatetaan puolestaan pitää merkityksettöminä, jos niillä kannustetaan epäolennaisten tavoitteiden suuntaan.

Kun työntekijät ovat perillä palkkioiden perusteista ja niiden yhteydestä omaan työpanokseen, syntyy positiivisia merkityksiä: tehty työ ja siitä saatu palkkio ovat tasapainossa, ja palkkiot antavat palautetta onnistumisesta.

Ylimalkaisesti tai suppeasti henkilöstölle viestitty palkkiojärjestelmä lietsoo epätietoisuutta ja välinpitämättömyyttä palkkioita kohtaan. Eri ryhmiä organisaation sisällä tulisi myös kohdella johdonmukaisesti ja läpinäkyvin perustein. Epäilykset epäsuhdasta oman ja muiden palkkioiden välillä tekevät helposti rahasta yhdentekevää, syövät motivaatioita ja kääntävät palkkioiden merkitykset kielteisiksi.

– Tulospalkkioiden vaikuttavuutta ja merkityksiä voi lisätä myös esimiesten aktiivisuudella. Tavoitteista kannattaa muistuttaa säännöllisesti ja edistymisestä antaa palautetta, Hakonen teroittaa.

Motivoivat palkkiojärjestelmät suunnitellaan usein yhteistyössä henkilöstön, esimiesten ja johdon kesken. Hakonen korostaa johdon avoimen ja johdonmukaisen toiminnan sekä esimiesten aktiivisen viestinnän ja palautteen arvoa.

– Jos palkkiojärjestelmän käyttämiseen ei panosteta, on palkkioilla vaikea motivoida. Ehkä niihin varatut rahat kannattaa silloin käyttää työntekijöiden ilahduttamiseen jollain muulla tavalla, Hakonen ehdottaa.

Lisätietoja:

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu

Tuotantotalouden laitos

Anu Hakonen

anu.hakonen@aalto.fi

p. +35 850 376 1083

Tule tapaamaan Aaltoon viimeisen vuoden aikana tulleita uusia professoreita sekä jo aiempia kollegojasi. Isännöintivuoro on SCI-koululla ja tilaisuus järjestetään klo 16-18 Sahalla, Konemiehentie 2, Otaniemi.

Tervetuloa!

Kimmo Kaski, dekaani

Ilmoittautumiset pirjo.peippo-lavikka@aalto.fi / 050 512 2496

Aalto-yliopistossa liikennettä sähköistetään Pääkaupunkiseudun sähköinen liikenne -hankkeelle rinnakkaisessa, Tekesin ja kumppaniyritysten rahoittamassa eSINi-projektissa. Kattohanke tuo pääkaupunkiseudun kaduille 500 sähköauton koelaivueen, jonka keräämää informaatiota eSINissä hyödynnetään.

Tuotantotalouden laitoksen BIT-tutkimuskeskuksen koordinoimassa eSINissä luodaan nimenomaan tulevaisuuden kaupunkiliikenteen infrastruktuuria, ei niinkään ajoneuvoteknologiaa.

– Koordinoinnin lisäksi BIT tutkii sähköiseen liikenteen liiketoimintamalleja, palveluita, arvoverkostoa ja yleisesti koko laajaa sosioteknistä muutosta, jonka sähköautoilu tuo tullessaan, eSINin projektipäällikkö Veikka Pirhonen kertoo.

Vaikka eSINin tutkimus on laaja-alaista ja poikkitieteellistä sekä Pääkaupunkiseudun sähköinen liikenne -kattohankkeessa on lukuisia julkisia ja yksityisiä kumppaneita, Pirhonen uskoo yhteistyön tuottavan tulosta.

– Suomen etu on juuri tiivis yhteistyöverkosto yritysten, kaupunkien ja muiden organisaatioiden sekä tutkimuslaitosten välillä. Asiat edistyvät, kun toimimme rakentavassa yhteistyössä ja monella rintamalla yhtä aikaa, Pirhonen vakuuttaa.

Pakkasta kestävistä akuista älykkääseen latausverkkoon

Kestävä akku on sähköauton kallis sydän. Akkutyyppien yhteensopivuus palveluntarjoajien järjestelmien ja energiayhtiöiden kanssa ei silti ole varmaa. Aalto-yliopiston kemian laitoksella tutkitaan akkutyyppien välisiä eroja ja niiden käytön turvallisuutta.

– Esimerkiksi litium-ioniakkujen ylilatautumisen kaltaiset virhetilanteet estävä järjestelmä ei välttämättä ole yhteensopiva kaikkien ulkopuolisten tahojen kanssa. Silti akun turvallisuus tulee pystyä takaamaan ladattaessa ja purettaessa, kemian laitoksen tutkijatohtori Tanja Kallio muistuttaa.

Myös Suomen pitkä talvi ja kylmä ilmasto tulee huomioida akkuja suunnitellessa. Esimerkiksi Etelä-Euroopan lämmössä tuotetun sähköauton litium-ioniakku ei välttämättä kestä pakkasta.

Sähkötekniikan laitoksella suunnitellaan sujuvan sähköautoilun edellyttämää älykästä latausjärjestelmää. Pysäköintipaikkojen lämmitystolpat ovat hyvä perusta hitaan lataamisen verkoston rakentamiselle. Nykyisten automallien toimintasäde on kuitenkin noin 100 kilometriä, joten tarvitaan myös paljon nopean latauksen asemia.

Koko maan latauspaikkoja kootaan osana eSINi-projektia yhteiseen tietokantaan, josta autoilija saa verkko- tai mobiilipalvelun avulla tiedon asemien sijainnista. Siten myös pitkien matkojen suunnittelu onnistuu.

– Tiedon luotettavuus on erittäin tärkeää, Veikka Pirhonen korostaa. Maailmalla on valitettavasti esimerkkejä huonosta tiedon ylläpidosta. Kuluttajat pettyvät, kun lataustolppaa ei löydy luvatusta paikasta.

Oman parkkipaikan lämmitystolppaan on taas lisättävä älyä, jotta se osaa veloittaa ladatusta sähköstä. Professori Matti Lehtonen sähkötekniikan laitoksella visioi myös, että sähköautot voisivat toimia aurinko- ja tuulivoiman varastoina. Auton omistaja voisi myydä lataamaansa energiaa takaisin verkkoon, kun ei tuule tai aurinko ei paista.

Juuri tällaista sähkömarkkinoiden lainsäädännön uudistamista eSini-projektissa selvitetään.

– Tutkimme lainsäädännön nykytilaa ja mahdollista tarvetta sopeutua. Sähköautojen tuloon on jo nyt valmistauduttu varsin hyvin. Toisaalta valtiovalta voisi tehdä paljonkin halutessaan edistää polttomoottorien korvautumista sähköisillä, eSINin projektipäällikkö Pirhonen arvioi.

Sähköautojen liikenneteknisestä puolesta huolehtii ympäristö- ja yhdyskuntatekniikan laitos. Testiautojen keräämän informaation pohjalta kartoitetaan autoilijoiden päivittäisten ajoreittien kuvioita ja verrataan sähköautojen ja polttomoottoriautojen käyttötapoja. Tietoa saadaan myös autoilun kustannuksista, säästöistä, ajankäytöstä ja talviolojen vaikutuksesta auton käyttöön. Lisäksi simuloidaan sähköautojen vaikutusta liikennevirtoihin.

Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulun muotoilun laitoksella tutkitaan professori Eero Miettisen johdolla latausinfrastruktuurin vaatimaa designia – latausasemien ilmettä ja istuvuutta autoilijoiden käyttöön sekä vaikutuksia kaupunkiympäristöön. Suunnittelun aikajänne ulottuu pilottivaiheesta aina vuoteen 2050 asti.

Lue lisää aiheesta:

eSINI-projektin verkkosivut: http://www.esini.fi

Pääkaupungin sähköinen liikenne -hankkeen verkkosivut: http://sahkoinenliikenne.fi/

Sähköä pääkaupunkiseudun liikenteeseen

Sähköä pellin alle

Suomen sähköautovillitys alkaa akuista

Sähköautojen vallankumous: edellytyksenä älykäs latausjärjestelmä

Lisätietoja:

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu

Tuotantotalouden laitos, BIT-tutkimuskeskus

Veikka Pirhonen

veikka.pirhonen@aalto.fi

p. +35 850 384 1504

– Kirja sai alkunsa minun ja Rolfin pohdinnoista siitä, miten ihmisten ajattelun ja mahdollisuuksien horisontit ovat muuttumassa ja siitä miten muutosta olisi mahdollista kuvata, Mika Aaltonen kertoo työn inspiraatiosta kirjan julkistamistilaisuudessa Aalto-yliopiston Otaniemen kampuksella.

Kuva: Mikko Raskinen

Kolmen vuoden kirjoitustyön tuloksena syntynyt Mr & Mrs Future käsittelee muun muassa niin maailmantalouden, oppimisen ja koulutuksen, uusien tietojärjestelmien kuin globaalin arvomaailmankin kehitystä. Yleistajuiseksi tarkoitetulla ja dramatisoidulla teoksella Aaltonen ja Jensen tavoittelevat kaikkia, jotka haluavat haastaa itsensä kohtaamaan tulevaisuuden monimuotoisuuden.

– Halusimme kirjoittaa kirjan, jota myydään ja luetaan paljon, Mika Aaltonen myöntää innolla. 

Monimutkainen maailma vaatii monimuotoista ajattelua

– Liiketalouden alan kirjoilla on taipumus nähdä maailma yhden suuren linssin lävitse: puhua informaatioyhteiskunnista tai kykytaloudesta. Emme usko, että yksi näkökulma riittää, vaan jokainen ristiriitainenkin näkökulma vie maailmaa omaan suuntaansa, Aaltonen arvioi.

Tulevaisuuskävelyllä karttaa Mr and Mrs Futurelle lukee kolme Aaltosen ja Jensenin kehittämää opasta: tilastoihin ja viileän rationaaliseen ajatteluun luottava ”Vain Faktat”, syihin ja pitkän aikavälin kehityskulkuihin pureutuva ”Viisas Lady” sekä valtavirrasta piittaamattomia mielipiteitä esittävä kyseenalaistaja ”Kapinallinen”. Heidän kauttaan Aaltonen ja Jensen havainnollistavat keskenään ristiriitaisia, arkkityyppisiä tapoja nähdä, mikä nykymaailmassa on merkityksellistä ja miten siinä tulisi toimia.

– Haluamme auttaa ihmisiä näkemään useita ratkaisuja. Kutsumme ajattelutapaa ontologiseksi heterogeenisyydeksi: jokaisessa tilanteessa ja trendissä on oma siemenensä kehitykselle, Aaltonen uskoo.

Renessanssi litteään yhteiskuntaan?

– Länsimaita vaivaa lyhytnäköisyys ja lyhyt pinna. Poliitikoiden kannatusta mitataan viikoittain, uutiset vaihtuvat päivittäin, pörssikurssit heilahtelevat alituisesti. Vasta kun nykyhetki nähdään 15 vuoden mittaisena, aletaan kiinnostua tulevaisuudesta ja siihen liittyvistä unelmista, Rolf Jensen tiivistää läntisen maailman keskeisen taudinkuvan.

Länsi on nyt unelmien välissä. Materiaalinen hyvinvointi on saavutettu, ja ihmisten tavoitteet ja haaveet kohdistuvat vapaa-aikaan, elämään ja henkisyyteen. Aasian nousevat taloudet taas ovat nopeasti saavuttamassa omaa materiaalista unelmaansa. Kirjoittajat esittävät, että maan bruttokansantuotteen lähestyessä 30 000 dollaria ihmiset alkavat unelmoida muustakin kuin materiaalisen vaurauden kasvattamisesta.

Lännen tulevaisuuden kohtalontrendeiksi Aaltonen ja Jensen erottavat arvojen pehmenemisen ja tunteellistumisen, voimistuvaa yksilöllistymistä seuraavan tuotannon ja palvelujen hajautumisen sekä aina vain haasteellisemmaksi muuttuvan innovoinnin. Liike-elämässä korostuu ihmissuhteiden merkitys, yksilöllisyys tiimeissä. Hierarkiat murenevat, julkinen hallinto yksinkertaistuu, yhteiskunta alkaa itseohjautua – ja muuttua litteäksi.

Itä taas seuraa – vielä toistaiseksi – vauhdilla perässä saavuttaakseen lännen nykytilan.

– 30 vuoden kuluttua Eurooppa, Yhdysvallat, Kiina ja Intia ovat vaurauden suhteen tasoissa. Globaalin kilpailun kannalta tilanne muuttuu erittäin mielenkiintoiseksi, Jensen enteilee.

Mika Aaltonen on kansainvälisesti tunnettu ja arvostettu päätöksenteon, kompleksisuuden ja epävarmuuden sekä globaalin liike-elämän tutkija Aalto-yliopiston tuotantotalouden laitoksella ja vanhempi tutkija London School Economicsissa.

Rolf Jensen on Kööpenhaminan yliopiston tulevaisuudentutkimuksen instituutin entinen johtaja ja Dream Company -konsultointitoimiston perustaja.

Mr & Mrs Future -teoksella on jo nyt kustannussopimukset Yhdysvalloissa, Etelä-Koreassa ja Tanskassa.

Pian Physical Review E:ssä julkaistava tutkimuspaperi selittää polymeerien translokaatioksi kutsutun ilmiön perusfysiikan. Ilmiön selvittäminen voi auttaa rakentamaan kolmannen sukupolven geenianalysaattoreita. Niiden avulla potilaan geeniperimän selvittämisestä voi tulevaisuudessa tulla terveydenhuollon rutiinitoimenpide.

Ihmisen perimän selvittäminen on yksi ihmiskunnan suurista saavutuksista. Menetelmä DNA-molekyyliketjun miljooniin emäksiin tallennetun perimän selvittämiseksi keksittiin jo 1970-luvulla, mutta ihmisen koko perimä onnistuttiin selvittämään vasta vuonna 2001. Ensimmäinen ihmisen geenikartoitus maksoi lähes 3 miljardia dollaria. Analyysi on yhä erittäin työläs: yhden ihmisen geeniperimän selvittäminen maksaa yli 10 000 dollaria.

Kuva: Periaatekuva ajetun polymeeritranslokaation teoreettisesta mallista.
Polymeeri kulkeutuu seinämän vasemmalta puolelta oikealle nanohuokosessa (kuvassa aukko pystysuorassa seinämässä) vaikuttavan voiman ajamana. Mallissa tätä epätasapainoprosessia kuvataan kahden muuttujan avulla. Näistä ensimmäinen (s) kuvaa huokosen läpi kulkeutuneen ketjun pituutta, ja toinen (R) liikettä vastustavan ketjun osan kokoa. Mallissa näiden muuttujien aikariippuvuus ratkaistaan fysiikan perusperiaatteista johdetusta yhtälöryhmästä.

Ikosen tutkima translokaatio mahdollistaa paljon yksinkertaisemman menetelmän geenien emäsjärjestyksen selvittämiseksi. Jo 1990-luvulla havaittiin, että kun dna-ketju pakotetaan sähkövirran avulla pienen nanohuokosen läpi, voidaan erityyppiset emäkset tunnistaa sähkövirran muutoksista. Kokeelliset fyysikot kiirehtivät tutkimaan, voisiko ilmiötä soveltaa perimän emäsjärjestyksen kartoitukseen. Kourallinen teoreetikoita taas ryhtyi selvittämään miten itse translokaatiossa tapahtuu. Ensimmäisen teorian translokaatiosta esitteli vuonna 1996 professori Sungin ryhmä, nykyinen Ikosen tutkimuskumppani.

Ensimmäinen DNA:n translokaatioon perustuva DNA-sekvensseri on pian tulossa markkinoille, mutta itse teoria on ollut kiistanalanainen. Kokeissa on havaittu, että kun DNA-ketjua ajetaan sähkövirran avulla vain muutaman nanometrin paksuisesta huokosen läpi, menevät ketjun ensimmäiset monomeerit huokosen läpi hyvin nopeasti. Sitten prosessi hidastuu, kunnes translokaationopeus jossain vaiheessa jälleen nopeutuu.

"Tämä on ollut se miljoonan dollarin kysymys, miksi näin tapahtuu", tutkija Timo Ikonen kertoo.

Artikkelissaan Ikonen esittelee matemaattisen mallin, joka selittää translokaatioprosessin kulun. Tutkija vertaa DNA-ketjua maassa sykkyrällä makaavaan puutarhaletkuun.

"Kun laskokset pikku hiljaa aukenevat ja vedettävän pätkän pituus kasvaa, muuttuu vetäminen raskaammaksi", Ikonen selvittää.

Lopulta koko letku on liikkeessä, ja kiskominen raskaimmillaan. Kun yli puolet DNA-rihmasta on läpäissyt nanohuokosen, alkaa emäsketjun loppupää lyhetä, ja translokaatio nopeutuu nopeutumistaan.

Ikosen oivallus siitä, miten DNA-rihman translokaation kitka riippuu ajasta, syntyi tammikuussa 2011 tutkimusvierailulla Etelä-Koreassa. Professori Sungin jatko-opiskelija esitteli japanilaisprofessori Takahiro Sakauen tutkimuspaperia, jossa translokaation eteneminen oli selitetty vastaavalla tavalla. Ikonen korjasi Sakauen puutteellisia lähtö-oletuksia, ja pian uusi malli tuotti tuloksia, jotka pitivät lähes täydellisesti yhtä molekyylitason simulaatioiden kanssa.

"Se oli ihan uskomatonta", muistelee Ikonen ensimmäisiä tuloksia.

Jo ensimmäinen esitelmä aiheesta American Physical Society APS:n konferenssissa herätti ansaittua huomiota.

Pian julkaistavassa "Unifying model of driven polymer translocation" -artikkelissa Ikonen selittää myös sen, miten molekyyliketjun pituus vaikuttaa translokaatioaikaan. Ikosen malli paljastaa, miksi tietokonesimulaatiot ja aiemmat matemaattiset mallit ovat tuottaneet ristiriitaisia tuloksia.

"Aikaisemmin on verrattu omenoita ja appelsiineja. Simulaatioissa on käytetty pisimmillään tuhannen monomeerin mittaisia ketjuja, matemaattiset mallit on taas tehty äärettömän pitkille ketjuille."

Ikonen havaitsi, että DNA-ketjun kokonaispituus lakkaa vaikuttamasta translokaation etenemiseen vasta, kun se on noin 100 000 emäksen mittainen. Uusi teoria ja simulaatiot tuottavat samoja tuloksia kaiken mittaisilla ketjuilla.

"Se todistaa, että ajatuksemme voiman etenemisestä on se, mitä translokaatiossa todella tapahtuu. "

Ikosen malli on perustutkimusta, jota voidaan soveltaa monille eri aloille. Ymmärrys translokaation perusfysiikasta on arvokasta uudenlaisten geenisekvensserien kehittäjille. Kolmannen sukupolven laitteilla ihmisen geenikartoituksen hinta saattaa pudota alle 100 dollariin.

Translokaatioita tapahtuu myös monissa muissa biologisissa prosesseissa, esimerkiksi virusten injektoidessa perimäänsä soluseinämän läpi. Uusi malli antaa tutkijoille eväät ymmärtää pitkien polymeeriketjujen kulkeutumista nanometrien kokoisista aukoista. Luonnossa näiden nanomittakaavan ilmiöiden havainnointi on erittäin vaikeaa. Nyt tutkijan työkaluksi riittää simuloinneissa käytettyjen supertietokoneiden sijasta tavallinen pöytä-PC.

"Unifying model of driven polymer translocation" -tutkimuspaperi on ennakkojulkaistu arXiv -palvelussa http://arxiv.org/abs/1111.4782

Aalto-yliopiston tutkimusryhmä The Multiscale Statistical Physics Group http://physics.aalto.fi/groups/comp/msp/

Lisätiedot:

Tutkija Timo Ikonen

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu

Puh. +358-9-470 25808

timo.ikonen@aalto.fi

Teksti: Petja Partanen/Tarinatakomo

Työ sai alkunsa MTV3:n internet-vaalikoneissa käytetyistä visualisoinneista, jotka sijoittivat samalla tavalla ajattelevat ehdokkaat graafisella kartalla lähelle toisiaan.

– Hyvät visualisoinnit voivat auttaa tekemään hyviä päätöksiä, esimerkiksi valitsemaan hyvän ehdokkaan vaaleissa, tutkija Mikko Berg kertoo.

Bergin mediatekniikan alan väitöstyö yhdistelee kognitiotiedettä, psykologiaa ja näkötutkimusta. Tutkimus selvittää, miten aivot hyödyntävät visualisointia perehtyessään monimutkaiseen informaatioon. Visualisointien käyttöä ymmärryksen apuna tutkittiin havainnoimalla, miten ihmiset käyttivät vuoden 2004 EU- ja kuntavaalien vaalikonetta.

Informaatiota on jo luolamaalauksista lähtien välitetty kuvina. Klassinen esimerkki hyvästä numerotiedon visualisoinnista on sairaanhoitaja Florence Nightingalen piirtämä havainnollistus vuoden 1855 Krimin sodassa kuolleista. Hygienian tärkeyttä alleviivannut graafi kertoo katsojalle, että sotilaat kuolivat seitsemän kertaa todennäköisemmin sairaaloissa leviäviin tauteihin kuin ampumahaavoihin.

– Visualisointi antaa yleiskuvan ja auttaa monimutkaisen aineiston ymmärtämistä, Berg kertoo. Ympäristöä katsoessa tulee tunne, että näkee kaiken. Todellisuudessa mieleen jää vain karkea yleiskuva, sillä tarkan näön alue on hyvin kapea. Katse kiinnittyy nopeasti uusiin yksityiskohtiin.

– Silmä liikkuu nopeasti, kolme kertaa sekunnissa uuteen kohteeseen. Näköaisti toimii kuten internet – tulee tunne, että kaikki tieto käsillä, mutta oikeastaan se haetaan palvelimelta vasta kun sitä tarvitaan, Mikko Berg havainnollistaa.

Taulukkomuotoinen numerodata on ihmisen tiedonkäsittelyjärjestelmälle kova pala purtavaksi. Jokaista numeroarvoa täytyy katsoa yksitellen, eikä yleiskuvaa ole helppo muodostaa. – Ihmisen työmuistiin mahtuu vain muutama luku tai sana kerrallaan, Berg sanoo.

Samasta aineistosta tehty graafi auttaa yleiskuvan muodostamisesta. Samalla ääreisnäkömme saa kallisarvoisia vihjeitä siitä, mihin katse kannattaa kiinnittää.

Hyvä visualisointi vähentää työmuistimme kuormitusta

Tietotekniikka on avannut visualisoijille aivan uusia mahdollisuuksia. Esimerkiksi MTV3:n vaalikoneen 25 kysymystä muodostavat 25-ulotteisen vastausavaruuden. Satojen ehdokkaiden vastauksista on vaikea saada yleiskuvaa.

Aalto-yliopistossa kehitettyjen itseorganisoituvien karttojen (SOM, Self-organizing map) avulla ehdokkaat voidaan sijoittaa kaksiulotteiselle pinnalle siten, että mielipiteiltään toisiaan muistuttavat ehdokkaat sijaitsevat kartalla lähellä toisiaan.

Bergin tutkimuslöydösten perusteella visualisoinnin suunnittelijan kannattaa hyödyntää myös internetin mahdollisuutta vuorovaikutukseen. Vuorovaikutteisessa visualisoinnissa käyttäjä voi valita itse eri muuttujia ja testata mitä tapahtuu, jos vastaankin vaalikoneessa toisin.

– Monet asiat ymmärretään tekemällä, Berg muistuttaa.

Tutkimuksen mukaan hyvä visualisointi vähentää työmuistimme kuormitusta.

– Työmuistia voi ulkoistaa visualisointityökalulle. Jos aivot jäsentävät, mistä silmä löytää yksittäisen tiedon nopeasti, ei tarvitse painaa epäolennaista tietoa mieleen. Et halua välttämättä painaa mieleen yksittäisen ehdokkaan vastausta tiettyyn vaalikoneen kysymykseen, Berg sanoo.

Hyvän visualisoinnin tekeminen on vaikeaa, sillä esitettävät asiat ovat monimutkaisia.

– On esimerkiksi vaikea päättää ketä kannattaisi äänestää. Se on selvitystyö, johon hyvä visualisointi voi tarjota työkalut, Berg toteaa.

DI Mikko Bergin mediatekniikan alan väitöskirja Human abilities to perceive, understand, and manage multidimensional information with visualizations tarkastettiin Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa 27.4. Vastaväittäjänä toimi professori Erica de Vries, Université Pierre-Mendès-France.

Väitöstyö verkossa

Lisätietoja:
Psykologiamanuenssi Mikko Berg
HYKS, Neuropsykiatrian poliklinikka
mikko.j.berg@helsinki.fi
puh. 041 545 6545

Tuomiston, 33, tausta on materiaalien fysiikassa ja materiaalien atomitason rakenteen tutkimuksessa. Professorina hänen tutkimuksensa keskittyy muun muassa voimalaitosten rakennemateriaalien säteilynkestävyyden tutkimiseen ja ennustamiseen.

̶ Tarkoitus on edesauttaa uusien ja paremmin säteilyä kestävien materiaalien kehittämistä. Mitään materiaalia ei kuitenkaan voida tehdä ikuisesti kestäväksi. On ennustettava ja mallinnettava entistä paremmin, kuinka kauan materiaalit kestävät säteilyä. Silloin tiedetään, miten usein voimalaitosten eri osia pitää vaihtaa, Tuomisto summaa.

Materiaalifyysikosta ydintekniikan professoriksi

Tuomisto kertoo valinneensa opiskeluaikanaan teknillisen fysiikan laitoksella suuntautumisvaihtoehdokseen ydinenergiatekniikan.

̶ Energia-asiat ovat aina kiinnostaneet. Parinkymmenen vuoden päästä energiantarve on huomattavasti suurempi kuin nyt. Kaikkia energiantuotannon muotoja tullaan tarvitsemaan.

Työskenneltyään kesäapulaisena tutkimuslaboratorioissa, Tuomisto innostui vaihtamaan pääaineensa sovellettuun fysiikkaan.  Samalla tulevaisuus tiedemaailmassa alkoi houkutella. Tuomiston diplomityö sekä alle kolmessa vuodessa tehty väitöskirja liittyivät materiaalifysiikkaan, mutta kiinnostus energiaan säilyi. 

̶ Materiaalien atomirakenteesta ja materiaalien kestävyydestä tarvitaan paljon tietoa voimalaitoksissa, joissa rakennemateriaalit saavat säteilyä ja ovat kovan mekaanisen kuormituksen alaisina.

Ydinturvallisuuden koulutukseen vastuullisuutta

Tuomiston mukaan koulutuksessa on ensisijaisen tärkeää panostaa vastuullisuuteen ydintekniikan käytössä.

̶ Aalto-yliopistossa opetamme ymmärtämään radioaktiivisuutta ja säteilyä sekä sitä, miten niiden parissa työskennellessä tulee toimia. Kaikki säteily ei ole samanlaista, joten myös vaikutukset ympäristössä oleviin materiaaleihin ovat erilaisia.

Filip Tuomisto nimitettiin Tenure Track -järjestelmän Associate Professoriksi ajalle 1.5.2012 – 30.4.2017. Hän on myös positronifysiikan tutkimusryhmän johtaja.

Kevään haussa koulun suosituin Master-ohjelma oli NordSecMob – Master’s Degree Programme in Security and Mobile Computing. Se sai yhteensä 182 hakemusta, mikä oli 26 enemmän kuin viime keväänä. NordSecMob keskittyy tulevaisuuden internetiin, langattomiin mobiiliteknologioihin ja tietoturvaan.

Myös muissa tietotekniikan alan Master-ohjelmissa hakijamäärät keskimäärin nousivat. Lisäksi ohjelmien, jotka osallistuvat lukukausimaksukokeiluun, hakijamäärät nousivat takaisin kevään 2010 tasolle. Kun maksukokeilu käynnistyi syksyllä 2010, tapahtui hakijamäärissä notkahdus. ”Tämä on yleinen kansainvälinen trendi, silloin kun siirrytään lukukausimaksuihin”, sanoo Karoliina Kekko koulun opinto- ja opiskelijapalveluista.

Neljä uutta ohjelmaa

Syksyllä 2012 Perustieteiden korkeakoulussa aloittaa neljä uutta Master-ohjelmaa, joissa opiskellaan aivojen toimintaa, uusimpia matematiikan sovelluksia, uudenlaisten materiaalien fysiikkaa sekä ICT innovaatioyrittäjyyttä. Lisätietoja uusista ohjelmista löytyy ohjelmien kotisivuilta:

• Master’s Degree Programme in Brain and Mind
• Master’s Programme in Physics of Advanced Materials
• Master’s Programme in Applied and Engineering Mathematics - N5Team
• Master’s Programme in ICT Innovations (EIT ICT Labs Master School)

Tarjolla runsaasti apurahoja

Perustieteiden korkeakoulussa 10 Master-ohjelmaa tarjoaa apurahoja tai taloudellista tukea parhaille opiskelijoilleen. Tänä vuonna apurahaa on tarjottu yhteensä 53 opiskelijalle, mikä on 26 % kaikista kouluun valituista. Erasmus Mundus -ohjelmissa opiskelijat saavat stipendin, joka kattaa sekä lukukausimaksut että asumisen. Lisäksi lukukausimaksukokeiluohjelmat ja EIT ICT Labs Master School myöntävät apurahoja parhaille (ei EU:sta tuleville) opiskelijoilleen. Tietojenkäsittelytieteen laitoksen Honours–programme on lisäksi esimerkkinä laitostasolla tapahtuvasta opiskelijoiden taloudellisesta tukemisesta.

Sosiaalisen median tiedotusta ja kommunikaatiota uusien tulokkaiden kanssa voi seurata Perustieteiden korkeakoulun Master – ohjelmien Facebook-ryhmässä.

Lisätietoja: Karoliina Kekko

Kiireestä ja koetusta hoitajapulasta huolimatta kotihoidon palvelujen tuottavuus on heikkoa; palvelujen piirissä olevat asiakkaat eivät saa riittävä hoitoa. Entä jos ongelma ei olisikaan resurssipula vaan tapa, jolla kotihoidon palveluja suunnitellaan ja toteutetaan?

Johan Groop osoittaa väitöstutkimuksessaan Aalto-yliopiston tuotantotalouden laitokselle, että kotihoitopalvelujen huono tuottavuus ja jatkuva puute hoitajista johtuu alalle vakiintuneista harhaluuloista tehokkaista toimintatavoista. Groop löysi tutkimuksessaan kolme toisiinsa liittyvää ydinongelmaa, joihin puuttumalla kotihoidon tuottavuutta voidaan parantaa huomattavasti.

Ruuhkautuva aamu sotkee koko kotihoitopalvelun

Ensinnäkin kotihoitajien työ on nykyisin suunniteltu siten, että yhden hoitajan asiakkaat asuvat mahdollisimman lähellä toisiaan. Kun matka-ajoissa ja -kustannuksissa säästetään, toiminnan uskotaan olevan tehokasta. Groopin tutkimus taas todistaa, että tämä johtaa kohtuuttomaan työvoiman tarpeeseen aamulla ja sen ylitarjontaan myöhemmin päivällä.

– Aamut ruuhkautuvat, sillä hoitajat tekevät sekaisin sekä tiettyihin kellonaikoihin sidottuja hoitokäyntejä että töitä, joiden ajankohdalla ei ole merkitystä, Groop tiivistää syyn suurimpaan ongelmaan.

Toiseksi hoitajien vakanssit on sidottu tiettyihin toimialueisiin, mikä estää hoitajia liikkumasta eri alueiden välillä työvoiman tarpeen mukaan.

– Hoitajan työaikaa ei haluta tuhlata matkoihin, mutta tärkeämpää olisi huolehtia siitä, että työ jakautuu tasaisesti koko päivälle ja alueille, joilla kysyntää on eniten. Nyt yhden kunnan sisällä joudutaan joillain alueilla ostamaan vuokratyötä yksityisiltä palveluntarjoajilta, vaikka läheisillä toimialueilla olisi vapaita hoitajia, Groop toteaa.

Kolmannen ongelman aiheuttaa jokaisen toimialueen jokaisen hoitajan hyödyntäminen riippumatta siitä, tarvitaanko heitä vai ei. Vaikka jonkin toimialueen töihin tarvittaisiin vain osa hoitajista, tehtävät jaetaan silti kaikkien kesken. Näin aamuun on mahdollista siirtää entistä enemmän hoitokäyntejä, joiden ajankohdalla ei olisi merkitystä, ja ruuhkapiikki pahenee.

– Usein pienten yksityiskohtien tehostaminen siellä täällä vain pahentaa varsinaista ongelmaa. Päädytään tekemään tehokkaasti asioita, joita ei kannattaisi tehdä lainkaan, Groop kiteyttää.

Väitöstutkimus keskittyi Espoon kaupungin kotihoitoon, mutta Groopin mukaan ongelmat ovat samat ympäri maan.

Hoitajat asiakkaiden eikä alueiden tarpeisiin

– Nykyinen toimintamalli ei palvele kenenkään etua – ei hoitajien, terveydenhuollon eikä kotihoitoa tarvitsevien ihmisten.

Groopin esittämät ratkaisut ovat yksinkertaisia. Hoitajien työreittien sijaan tulee keskittyä oikeiden palveluiden tarjoamiseen oikeille asiakkaille näiden sijainnista riippumatta. Kellonajan suhteen kriittiset tehtävät keskitetään aamuun ja kiireettömät iltapäivään. Lisäksi muodostetaan ”hoitajapuskuri” eli kaikkia hoitajia ei lähetetä kentälle, vaan heidät varataan paikkaamaan työvoiman tarvetta kiireisimmillä alueilla.

– Tarkoitus ei missään nimessä ole karsia hoitohenkilökuntaa vaan pystyä tekemään enemmän nykyisillä resursseilla ja helpottaa hoitajien työtä, Groop korostaa.

– Kun hoitajilla ei ole jatkuva kiire ja aikataulut suunnitellaan asiakkaiden tarpeiden eikä ajoreittien mukaan, hoitajat voivat todella keskittyä elämänlaadun parantamiseen.

Lisätietoja:

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu

Tuotantotalouden laitos

Johan Groop

johan.groop@aalto.fi

p. +35 850 301 6146

Prof. Jussi Kangasharju, HIIT, 050 415 1708, Jussi.Kangasharju@hiit.fi
Yksikön johtaja Eero Silvennoinen, Tekes, 050 55 77 813, eero.silvennoinen@tekes.fi

Mallien toimivuutta tulkitsemaan ja arvioimaan tarvitaan silti kriittinen ihminen.

Tilastolliset mallit perustuvat monimutkaisimmillaan jopa tuhansiin selittäviin muuttujiin. Tärkeintä on siis löytää aineistosta piirteet, jotka kuvaavat tutkittavaa kohdetta mahdollisimman tarkasti. Piirrevalinnaksi kutsuttu tehtävä kuulostaa ilmeiseltä, mutta tätä hahmontunnistuksen perusongelmaa on yritetty ratkaista jo puoli vuosisataa.

Juha Reunanen osoittaa väitöstutkimuksessaan ”Ylisovittuminen piirrevalinnassa: sudenkuoppia ja ratkaisuja” Aalto-yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitokselle, että piirrevalintamenetelmiä vertaillaan ja arvioidaan usein väärin perustein.

Hahmontunnistuksessa tehdään yleisesti kaksi virheellistä johtopäätöstä: laskennallisesti raskaiden ja hitaiden hakualgoritmien sekä hienosyisen piirrevalinnan uskotaan tuottavan tarkimmat tulokset.

– Kaikki haluavat esittää uuden ja parhaan piirrevalintamenetelmän. Niiden vertailu ja valinta ei silti ole niin helppoa kuin tutkimuksessa usein luullaan, Reunanen tiivistää alansa keskeisen pulman.

Liian hyviä tuloksia ja suuria pieniä virheitä

Ongelma ei Reunasen mukaan ole niinkään yksioikoiset algoritmit tai karsimatta jätetyt muuttujat vaan se, että koneoppimismenetelmin tilastoaineistoa luokittelevien mallien ylisovittuminen jää huomiotta.

Tilastollinen malli on ylisovittunut, kun se kykenee vain toistamaan sille syötettyä informaatiota mutta ei kuvaamaan ja luokittelemaan uusia aineistoja. Malli oppii jokaisesta lammessa uivasta hauesta, että kyseiset kala ovat haukia, mutta ei sitä, miksi ne ovat haukia.

– Tämä perusylisovittuminen tiedostetaan ja tunnistetaan toki jo tilastollisen mallintamisen alkeista lähtien, mutta ”toisen tason” ylisovittumista ei aina osata huomioida, Reunanen huomauttaa.

Kun tietyssä lammessa tietyt kalalajit tietyllä muuttujajoukolla 95 prosentin tarkkuudella tunnistavan mallin uskotaan suoriutuvan yhtä hyvin eri kalakannoissa järvissä, joissa ja merissä, törmätään Reunasen löytämään tulkintavirheeseen. Erhettä ei välttämättä huomata, sillä ylisovittuneiden mallien tulokset ovat usein valheellisen hyviä.

– Johtopäätösten tekeminen on vaikeaa. Tilastollisten mallien ja hahmontunnistusmenetelmien hyvistä tuloksista on liiankin helppoa innostua. Tutkijalta tarvittaisiin itsekritiikkiä – pakkia silloin, kun lupaava selitys ilmenee.

Optimaalista joukkoa muuttujia ei siis välttämättä ole löydetty tai luotu nerokasta algoritmia, vaan kyse on tilastoharhasta.

– Monimuuttujamallien tarkkuus ja ennustuskyky ovat erityisen tärkeitä aloilla, joilla 85 ja 95 prosentin todennäköisyyden erolla on väliä. Esimerkiksi jos lääkärin työkaluksi tarkoitettu malli osaa diagnosoida harvinaisen sairauden 95 prosentin varmuudella, sitä kannattaa käyttää.

Työkalun ei silti soisi koostuvan muuttujista, jotka vaativat potilaille vaarallisia ja kivuliaita koepaloja ja uuvuttavaa tulosten odottamista.

– Kärjistäen, oikein menetelmin valitun mallin ei tarvitse sisältää kallonporausta edellyttäviä muuttujia.

Kuva: Numcore Oy

Lisätietoja:

Juha Reunanen

juha.reunanen@iki.fi

puh. 050 375 4475

Tutkimusryhmää vetivät Aalto-yliopiston lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitoksen tutkijat Vasyl Palchykov ja FiDiPro-professori Janos Kertész sekä perustieteiden korkeakoulun dekaani Kimmo Kaski. Tutkimusryhmässä olivat mukana maailmankuulu verkostoteoreetikko ja fyysikko Albert-László Barabási Northeastern Universitysta Yhdysvalloista sekä professori Robin Dunbar Oxfordin yliopistosta Englannista.

Yli kolmen miljoonan ihmisen soittamaa liki kahta miljardia puhelua ja puolta miljoonaa lähetettyä tekstiviestiä analysoimalla ryhmä erotti jokaiselta käyttäjältä ”parhaan ystävän”, ihmisen, johon kukin käyttäjä piti eniten yhteyttä. Käyttäjien kolmeen parhaaseen ystävään keskittymällä tutkijat löysivät selviä eroja eri ikäisten naisten ja miesten taipumuksista ylläpitää läheisimpiä ihmissuhteitaan.

Tulosten perusteella naiset keskittyvät 20-vuotiaasta noin 45 vuoden ikään kumppanin etsintään, eli pitävät tiiveintä yhteyttä miehiin. Saman ikäisillä miehillä yhtä selkeää taipumusta ei havaittu: lähimmät ystävät ovat tasaisesti sekä miehiä että naisia, ja vaikka lähin ystävä on usein puoliso, yhteydenpito ei ole yhtä intensiivistä kuin naisilla.

Naisten ”paras ystävä” vaihtuu keski-iässä merkittävän usein naiseksi, yleensä omaksi tyttäreksi, ja heidän huomionsa kiinnittyy miehiä selvemmin lapsenlapsiin kuin puolisoon. Keski-ikäisten miesten läheisimmissä ystävissä ei taas sukupuolivinoumaa ole, vaan miehet ovat puolisonsa jälkeen tasapuolisesti yhteydessä tyttäriinsä ja poikiinsa. Yli 60-vuotiaina naiset ovat todennäköisemmin lähimmässä yhteydessä tyttäriinsä kuin puolisoonsa tai poikiinsa.

Huomattavien erojen pohjalta tutkijat uskovat saaneensa ensi kertaa kiinni lisääntymisen aiheuttamien käyttäytymismallien eroista ja muutoksista elämän aikana naisten ja miesten välillä. Naisten läheisimmissä suhteissa havaitut sukupuolivinoumat osoittavat tutkijoiden mukaan, että sosiaalisten verkostojen kahdenkeskisten suhteiden rakenne on selvästi enemmän naisten toiminnan ja keskinäisten suhteiden tulosta kuin miesten.

Laajojen sosiaalisten verkostojen tutkimus on tottunut pitämään ihmisten välisiä suhteita staattisina. Tutkimus osoittaa, että läheisimmät kahdenkeskiset suhteet ovat dynaamisia  ja elämän aikana muuttuvia. Vastaavia tuloksia on osattu ounastella jo pitkään, mutta oletuksia on ollut hankalaa tai mahdotonta testata.

Tutkimusryhmä uskoo löytämilleen käyttäytymismalleille löytyvän aivan uusia sovellusalueita. Valtavilta komplekseilta verkostoaineistoilta täytyy osata vain kysyä oikeita kysymyksiä.

Artikkeli Scientific Reports -lehden numerossa 2/2012 (370).

Vasyl Palchykov, Kimmo Kaski, Janos Kertész, Albert-László Barabási & Robin I. M. Dunbar: “Sex differences in intimate relationships”.

Linkki artikkeliin: http://www.nature.com/srep/2012/120419/srep00370/full/srep00370.html

Lisätietoja:

Kimmo Kaski
Dekaani
kimmo.kaski@aalto.fi
Puh. 050 560 4825
Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu

Vasyl Palchykov
Post doc -tutkija
vasyl.palchykov@aalto.fi
Puh. 050 344 6263
Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu
Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos

palkinnon. Palkinto jaetaan vuosittain tunnustuksena ansioituneesta työstä kansainvälisten kongressien kutsumisessa ja järjestämisessä.

Hänen keskeisiä tutkimuskohteitaan ovat digitaalinen signaalinkäsittely, neuroverkot ja niiden hyödyntäminen louhinnassa ja visualisoinnissa sekä oppivat menetelmät sovelluksineen.

Tietokonepelien tutkimusala yhdistää luontevasti laitosten erikoisaloja ohjelmoinnista tiedon visualisointiin ja käyttöliittymäsuunnittelusta animointiin. Viisivuotisen apulaisprofessuurinsa aikana Hämäläinen aikoo tuoda korkeakoulujen vahvuudet yhteen ja tähdätä tutkimukseen, jonka tuloksia pelejä suunnittelevat yritykset voisivat hyödyntää.

– Teknologiaa ja designia yhdistämällä voi olla ensimmäisten joukossa löytämässä täysin uusia kokemuksia, sovelluksia ja elämyksiä, Hämäläinen tiivistää visionsa.

Kehollisista peleistä entistä todenkaltaisempia – koodaajat nykytanssitunneille!

Niin tutkimuksessaan kuin työssään Virtual Air Guitar Company -pelistudiossa Hämäläinen on erikoistunut ihmisen ja tietokoneen välisiin kehollisiin käyttöliittymiin. Niissä pelaaja hallitsee hahmoaan virtuaalimaailmassa oman ruumiinsa liikkeillä ilman minkäänlaisia ohjaimia. Pelaajan liikkeet siirtyvät pelimaailmaan kameran välityksellä. Tätä konenäköä Hämäläinen on viime vuodet kehittänyt kamppailu- ja toimintapeleissä.

– Nykyään konenäössä on enää kyse tehon maksimoinnista. Kehollisissa peleissä oman tutkimukseni kannalta kiinnostavinta nyt on vuorovaikutteisuuden kehittäminen, Hämäläinen kertoo.

Uskottava vuorovaikutus ei perustu ainoastaan pelaajan liikkeiden realistiseen mallintamiseen tai pelimaailman hahmottumiseen todentuntuisten audiovisuaalisten vihjeiden varaan. Tekoäly ja koneoppiminen mullistavat Hämäläisen mukaan pelialan pian.

– Tekoälyä tarvitaan, jotta vuorovaikutus olisi mahdollisimman aitoa. Pelihahmojen tulisi osata improvisoida, toimia tavoilla, joita suunnittelijat eivät ole voineet ennakoida.

Pelisuunnittelijoiden ja ohjelmoijien tulisi Hämäläisen mielestä myös tuntea koodiksi muuttamansa liikkeet kehoissaan asti. Samalla löydetään myös normaalin ihmisen rajat, jotka virtuaalimaailmassa voidaan ylittää.

– Samaan tapaan kuin näyttelijät tarvitset näyttämöliikunnan kursseja, kehollisten pelien ohjelmoijat pitäisi laittaa harjoittelemaan nykytanssia, breikkausta, joogaa, pilatesta, mitä tahansa kehoaistimuksia syventäviä lajeja, Hämäläinen patistaa.

Hämäläinen on itse harrastanut vuosien ajan monia kamppailulajeja ja tanssia uskoo kokemuksen myös näkyvän ja tuntuvan suunnittelemissaan käyttöliittymissä.

Animoiva ohjelmoija?

Pelien tuotekehityksessä on Hämäläisen mukaan selkeä pullonkaula: testattavien versioiden luominen vie paljon aikaa ja rahaa. Esimerkiksi hahmoanimaatio on työlästä ja prototyyppejä tehdessä tarvitaan uusia animaatioita heti eikä päivien viiveellä. Hämäläinen haluaa kehittää sisällöntuotantotyökaluja, joilla jo studioiden ohjelmoijat voisivat luoda riittävän laadukkaita 3D-animaatioita pelien testiversioihin.

– Esimerkiksi Median laitoksella 3D-mallinnusta opiskeltaessa ja tutkittaessa varmasti tuskaillaan, eikö sitä voisi tehdä helpommin. Mallinnusohjelmistojen virheiden tunnistamisen ja kiertämisen ei tarvitsisi kuulua animaattorin tai mallintajan ammattitaitoon, Hämäläinen toteaa.

Pelityökaluja innovoimalla turhan työn määrä vähenisi huomattavasti. Aalto-yliopiston pelikoulutus pyrkiikin ratkaisemaan ongelmaa istuttamalla ohjelmoijat, suunnittelijat ja taiteilijat saman pöydän ääreen, opiskelemaan ja kokeilemaan toistensa töitä.

Yritykset eivät silti välttämättä kiinnostu pitkäjänteisestä perustutkimuksesta; valmiit tuotteet ja markkinointi taas ovat harvoin tutkimuksen tavoitteita. Hämäläisen mukaan intressit ovat sovitettavissa.

– Olen vuosien mittaan tullut kriittisemmäksi yritysyhteistyön suhteen. Tutkijoiden tulee ymmärtää yritysmaailman toimintatapoja, jotta yhteistyö toimii. Jos tieteellinen tieto saadaan sisälle yrityksiin esimerkiksi tutkijoiden innovaatioita toteuttavina ohjelmistoina, synnytetään kilpailukykyä, johon pelifirmat eivät ole vielä yltäneet, Hämäläinen uskoo.

Yrityksillä ei aina ole tieteellistä osaamista tai aikaa keskittyä yksittäisten, esimerkiksi vaativaa laskentaa vaativien ominaisuuksien kehittämiseen.

– Uusien lajityyppien kehittäminen on nimenomaan yliopiston tehtävä. Toisaalta uusia pelejä täytyy tehdä, jotta nousee uusia tutkimuskysymyksiä.

Lisätietoja:

Perttu Hämäläinen

perttu.hamalainen@aalto.fi

Teksti: Tapio Reinekoski

Haku ohjelmaan on parhaillaan käynnissä AlumniNETissä (https://alumninet.aalto.fi/Palvelut/Mentorointi.aspx).

Opiskelija-alumni-mentorointi korostaa opiskelijoiden työelämävalmiuksien edistämistä, opiskelijoiden sekä mentorina toimivien alumnien verkostoitumista sekä tiedon ja taitojen vuorovaikutusta. Opiskelijan ja alumnin kahdenkeskisten tapaamisten ohella tärkeässä roolissa ovat osallistujille yhteiset seminaarit, temaattiset pienryhmätapaamiset ja yritysvierailut.

Mentoriksi voivat hakea kaikki Aalto-yliopiston edeltäjäkorkeakouluissa opiskelleet alumnit, joilla on vähintään viiden vuoden työkokemus. Mentoroitavaksi voivat hakea maisterivaiheen opiskelijat.

Hakuaika ohjelmaan jatkuu 15. toukokuuta asti. Ohjelma kestää lukuvuoden 2012–2013.

Mentorointiohjelmalla on pitkät juuret Aalto-yliopistossa. Opiskelija-alumni-mentorointia on järjestetty Kauppakorkeakoulussa vuodesta 1999 ja Tekniikan korkeakouluissa vuodesta 2000 lähtien. Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu on syksyllä ensimmäistä kertaa ohjelmassa mukana.

*****

”Sain mentoroinnista todella hyvin tukea ja itseluottamukseni tulevaisuudesta vahveni. Nyt tiedän, mitä haluan tehdä opintojen jälkeen.” (mentoroitava 2011)

”Sain mentoroinnista hyviä vinkkejä työelämän haasteita varten ja etenkin omaa työssäjaksamista ajatellen.” (mentoroitava 2011)

”Opin katsomaan työelämää laajemmalla näkökulmalla ja huolestuneisuuteni tulevaisuutta kohtaan väheni.” (mentoroitava 2011)

”Sain mentoroinnista paljon uusia kontakteja ja ymmärrystä opiskelijoiden nykytilanteesta ja pinnalla olevista asioista.” (mentori 2011)

”Olen saanut uusia näkökulmia mentoroitavan puolelta ja olen myös joutunut/saanut tarkastelemaan omia mielipiteitäni ja asenteitani kriiittisesti.” (mentori 2011)

”Tapaamalla nuoria pystyy itsekin kasvamaan.” (mentori 2011)

Lue lisää aiheestaTechnology Academy Finlandin sivuilta >>

Neutronisironnan avulla kaksiulotteisesta fermionisesta yhden atomikerroksen paksuisesta nesteestä on löydetty uudenlainen tiheysaalto. Havaittu tiheyden vaihtelu saattaa osoittautua selitykseksi suprajohtavuudelle – eli sähkövirran häviöttömälle liikkeelle – korkeissa lämpötiloissa. Tutkimusryhmä odottaa elektronisten rakenteiden tutkijoiden kiinnostuvan tuloksista. Löydökset julkaistaan Nature-lehdessä.

Ranskalais-itävaltalaiseen CNRS Grenoblen johtamaan tutkimusryhmään kuului myös Aalto-yliopiston O.V. Lounasmaa -laboratorion tutkija Matthias Meschke. Lounasmaa laboratoriossa tutkitaan juuri matalien lämpötilojen kvantti-ilmiöitä, usein ns. nanoelektroniikan alaan kuuluvissa sovelluksissa. Se on osa Euroopan unionin rahoittamaa Microkelvin-laboratorioverkostoa, jonka puitteissa Nature-lehdessä julkaistava uusi tulos saavutettiin. Nämä mittaukset tehtiin neutronitutkimuksen yhteiseurooppalaisessa tutkimuslaitoksessa Institut Laue Langevinissa.

Alkeishiukkaset jaetaan kvanttimekaniikassa fermioneihin ja bosoneihin. Fermioneja ovat atomien ytimien protonit ja neutronit, elektronit sekä kvarkit. Fermi-neste on voimakkaasti vuorovaikuttavista fermihiukkasista koostuva kvanttineste. Tärkeitä esimerkkejä tiiviin aineen fysiikan puolelta ovat helium-3 atomeista muodostuva neste hyvin matalissa lämpötiloissa sekä metallien johtavuuselektronien muodostama elektronikaasu. Näitä ferminesteitä käytetään hiukkasten välisten vuorovaikutusten tutkimuksessa.

Ryhmän tutkijat jäähdyttivät yhden atomin paksuisen helium-3-isotooppikerroksen lähelle absoluuttista nollapistettä. Nestettä mitattiin neutronisäteilyllä, jolloin siinä havaittiin ns. nollannen äänen aaltoliike, joka on vain ferminesteelle ominainen tiheysaalto kaikkein matalimmissa lämpötiloissa.  

Vastaavien oskillaatioiden esiintyminen myös muissa kuin helium-3:sta koostuvissa kvanttinesteissä voisi selittää erään mekanismin suprajohtavuuden taustalla. Ryhmä aikookin seuraavaksi laajentaa tutkimustaan johtavuuselektroneista rakentuvien kvanttinesteiden vastaavien ominaisuuksien selvittämiseen.

Linkki 28.3.2012 julkaistuun Nature-artikkeliin: http://www.nature.com/nature/journal/v483/n7391/full/nature10919.html
doi:10.1038/nature10919

Lisätietoja:

Aalto-yliopisto
Perustieteiden korkeakoulu
O.V. Lounasmaa -laboratorio
Matthias Meschke
p. 358 50 4698654
matthias.meschke@aalto.fi                    

Uusien älypuhelinten ja tietokoneiden moniydinprosessorit osaavat ajaa useita ohjelmaprosesseja samanaikaisesti. Moniydintekniikasta on todellista hyötyä vasta kun myös ohjelmistot osaavat hyödyntää rinnakkaislaskentaa. Supertietokoneista tutun tekniikan tuominen arkiseen tietotekniikkaan on suuri haaste ohjelmistosuunnittelijoille. 

– Jos ohjelmassa on monta rinnakkaista suoritussäiettä, on paljon vaikeampaa kirjoittaa koodia, jossa ei synny yllättäviä virheitä, tutkija Jan Lönnberg kertoo.

Jan Lönnberg rakensi väitöstyössään Atropos -visualisointityökalun, jolla rinnakkaisohjelmoinnin opiskelijat voivat paremmin ymmärtää kirjoittamansa koodin toimintaa. Atropos näyttää ohjelman tapahtumien väliset syy-seuraussuhteet ja auttaa tutkimaan virhetilanteiden syntymistä. 

Perinteinen ohjelmistovirheiden etsintä, debuggaus, etenee ohjelman suoritusjärjestyksessä askel kerrallaan eteenpäin, yrittäen toistaa havaitun virheen. Lönnbergin ohjelma toimii toisin.

– Atropos aloittaa havaitusta virheestä, ja etsii syitä ohjelman virheelliseen käyttäytymiseen, ohjelman lopusta alkuun päin, Lönnberg kertoo.

Atropos selvittää rinnakkaisohjelmille tyypilliset yllättävät virheet paljon nykyisiä debuggaus-välineitä tehokkaammin. 

– Yllättäviä virheitä syntyy, kun rinnakkaisten, mutta toisiinsa vaikuttavien ohjelmaprosessien suoritus etenee omaan tahtiinsa. Jokin pieni muutos suoritusjärjestyksessä saa aikaan virheen, Lönnberg selvittää.

Lönnbergin väitöstutkimus käynnistyi hänen toimiessaan rinnakkaisohjelmointikurssin assistenttina.

– Opiskelijat kaipasivat tukea ymmärtääkseen, miten rinnakkaisohjelmat oikein toimivat. 

Lönnberg analysoi satoja opiskelijoiden harjoitustyönään tekemiä Java-ohjelmia. Niiden viat liittyivät yleensä rinnakkaisten säikeiden virheelliseen yhteistoimintaan.  Lönnberg kirjoitti kokemusten pohjalta havainnollistustyökalu Atropoksen, jonka avulla opiskelijat voisivat ymmärtää omia ohjelmointivirheitään ja korjata niitä. 

Nyt prototyyppivaiheessa olevaa ohjelmistoaan on testattu rinnakkaislaskennan opintojaksolla. Kokemukset ovat olleet lupaavia. 

– Suurin haaste oli motivoida opiskelijat käyttämään välinettä. Löysimme myös paljon kehityskohteita. 

Ohjelman kehitys jatkuu. Lönnberg arvioi, että pienellä jatkokehityksellä Atropos auttaa kurssin opiskelijoita oppimaan itsenäisesti. Myös assistenttien työkuorma helpottuu: harjoitustöiden ohjelmavirheiden aiheuttajat löytyvät nopeasti. Uudessa tutkimussuunnitelmassa ovat mukana myös teolliset sovellukset. Atropoksella voitaisiin jäljittää esimerkiksi rinnakkaislaskentaa hyödyntävien palvelinohjelmistojen selittämättömiä jumiutumisia. 

– Tällaiset havainnollistustyökalut ovat hyödyllisiä ohjelmistoteollisuudessa, kun rinnakkaisohjelmointia hyödynnetään entistä enemmän. Ne auttavat pureutumaan juuri vaikeasti löydettäviin ongelmiin. 

Kehitystyön suurin haaste on tehokas tallennus. Monimutkaisen ohjelman ajon tallentaminen vie gigatavuittain levytilaa. Muisti loppuu. 

Tekniikan lisensiaatti Jan Lönnbergin väitöstyö "Understanding and Debugging Concurrent Programs through Visualisation" tarkastettiin perjantaina 16.3.2012 Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa, Vastaväittäjänä toimi dosentti Arnold Pears Uppsalan yliopistosta.

Aalto-yliopiston tietotekniikan laitos http://cse.aalto.fi/fi/

Lisätiedot:

Tutkija Jan Lönnberg

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu

Tietotekniikan laitos

p. 050 562 8074

jlonnber@cs.hut.fi

Aalto-yliopiston työpsykologian ja johtamisen tutkimusryhmä tuotantotalouden laitokselta on selvittänyt, millaisin käytännöin asiantuntijoiden tieto ja osaaminen voidaan pitää tallessa organisaatiossa. Tutkimuksessa haastateltiin eläkkeelle jääviä asiantuntijoita, heidän esimiehiään ja seuraajiaan sekä henkilöstöhallintoa yhteensä 18 organisaatiossa.

Eläkkeelle siirtyminen asiantuntijatyössä: kokemuksen ja osaamisen säilyttämisen käytännöt (ELSA) -projektin tuloksia esiteltiin torstaina 22.3. Dipolissa Otaniemessä.

Tieto ja osaaminen säilyvät rinnakkain työskentelemällä

Olennaisinta on kyetä tunnistamaan asiantuntijoiden kriittinen tieto ja osaaminen. Keskeisimmiksi menetelmiksi tähän tutkimuksessa nousivat kehityskeskustelut esimiehen ja asiantuntijan välillä sekä osaamisen johdonmukainen kartoittaminen organisaatiossa. Tutkimuksessa ehdotetaan myös asiantuntijoiden ottamista mukaan esimiesten rinnalle organisaatioiden avainosaajamalleihin ja niiden seurantaan.

– Vikaan mennään, jos esimies ei tajua asiantuntijan osaamisen menettämisen riskejä, eikä ala suunnitella toimenpiteitä ja varata resursseja sen ehkäisemiseksi, projektipäällikkö Eerikki Mäki kiteyttää.

Mäen mukaan tiedon ja osaamisen menettämisen vaara on kaksisuuntainen: se kohdistuu sekä organisaation sisäiseen toimintaan että organisaation ulkoisiin suhteisiin.

– Tietoa niin organisaation tuotteista, palveluista ja toiminnasta kuin historiastakin saattaa kadota. Luottamukselliset kontaktit yhteistyökumppaneihin ja asiakkaisiin voivat kärsiä sekä epämuodolliset sosiaaliset verkostot muuttua tai katkeilla, Mäki erittelee.

Yksi keino tiedon ja osaamisen säilyttämiseen nousi tutkimuksessa ylitse muiden: eläkkeelle jäävän asiantuntijan ja seuraajan työskentely rinnakkain. Se myös tunnustettiin tutkituissa organisaatioissa tehokkaimmaksi. Tiedon ja osaamisen jakamisen lisäksi mentorointi mahdollistaa myös asiantuntijan asiakassuhteiden ja kontaktien siirtämisen seuraajalle.

Henkilöstöpolitiikalla osaamisen säilyttämistä voi tukea ennen kaikkea organisaation sisäisen liikkuvuuden ja työtehtävien kierrättämisen avulla.

Hyödyllisintä olisikin upottaa tiedon ja osaamisen jakaminen organisaation arkisiin käytäntöihin eikä suhtautua siihen tilapäisenä projektina. Näin asiantuntijoiden osaaminen voisi vakiintua organisatoriseksi osaamiseksi.

ELSA-projektin kotisivut: http://www.hcl.hut.fi/projects/elsa/tietoa.html

Lisätietoja:

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu

Tuotantotalouden laitos

Eerikki Mäki

Projektipäällikkö

puh. 050 301 6842

eerikki.maki@aalto.fi

Tanja Kuronen-Mattila

Tutkija

puh. 050 381 9783

tanja.mattila@aalto.fi

Aalto-yliopistosta ryhmässä työskenteli teknillisen fysiikan laitoksen kansainvälisesti korkeatasoisen nanotutkimusryhmän tuore tutkijatohtori Anton Kuzyk. Tutkimusta johtivat Technische Universität München sekä Ludwig-Maximilians-Universität.

Muutama vuosi sitten nanotutkijat kiinnostuivat DNA-origamiksi kutsutusta tekniikasta. Nanokokoisista partikkeleista onnistuttiin tuolloin rakentamaan halutun kokoisia ja muotoisia kappaleita. Nyt Naturessa julkaistavassa tutkimuksessa osoitetaan, että optisesti aktiivisilla nano-DNA-rakennuspalikoilla voi muunnella valon ominaisuuksia erittäin tarkasti.

Yhdistämällä nanorakenteita ja valoa voitaisiin tutkimusryhmän mukaan valmistaa huomattavasti pienempiä ja herkempiä optisia sensoreita esimerkiksi lääketieteen käyttöön tai ympäristöteknologian kehittämiseen. Tähänastiset menetelmät eivät ole kuitenkaan riittäneet tarpeeksi tarkkojen ja puhtaiden kolmiulotteisten nanorakenteiden valmistamiseen.

– DNA-origamin avulla olemme nyt löytäneet menetelmän, jolla voi etukäteen nanometrin tarkkuudella määritellä rakennettavan kappaleen muodon, Friedrich Simmel Technische Universität Münchenistä kertoo. 

Ryhmä rakensi 57 nanometriä korkeita ja halkaisijaltaan 34 nanometrisiä kierreportaikkoja – eli DNA-rakenteen muotoisia kappaleita – joihin liitettiin 10 nanometrin levyisiä kultapartikkeleita tasavälein. Kultaisten osien pinnalla elektronit reagoivat valon sähkömagneettisen kentän kanssa. Kun kaikki DNA-kierteen kultaiset osat reagoivat valon kanssa samaan aikaan, niiden vuorovaikutus moninkertaistuu.

Teoreettisin laskelmin ja käytännön kokein tutkimusryhmä kykenee tuottamaan nano-optisia materiaaleja, joiden ominaisuudet ovat tarkasti suunniteltavissa.

– Seuraavaksi aiomme selvittää, voimmeko vaikuttaa valmistamiemme materiaalien taitekertoimiin. Materiaaleja, joiden taitekerroin on negatiivinen, voi olla mahdollista käyttää niin sanottujen superlinssien valmistukseen, Ludwig-Maximilians-Universitätin professori Tim Liedl kertoo jatkotutkimuksen tavoitteista.

Artikkelin englanninkielinen otsikko ja tekijät:

DNA-based Self-Assembly of Chiral Plasmonic Nanostructures with Tailored Optical Response.

Anton Kuzyk, Robert Schreiber, Zhiyuan Fan, Günther Pardatscher, Eva-Maria Roller, Alexander Högele, Friedrich C. Simmel, Alexander O. Govorov ja Tim Liedl.

Lisätietoja:

Dr. Anton Kuzyk

anton.kuzyk@aalto.fi

Puhelin: 040-8728398

Aalto-yliopisto

Perustieteiden korkeakoulu

Teknillisen fysiikan laitos