Laskennallisen tieteen pääaine

Pääaineinfo 16.10.2008

Kai Puolamäki <kai.puolamaki@tkk.fi>

Pääainekahvit kello 15:10-16 huoneessa A328 (T-talo, 3 krs., T2:n puoleinen A-käytävä “keskisillan” kohdalla - sama

paikka kuin informaatiotekniikalla)

Laskennallisen tieteen pääaine

• Antaa laaja-alaiset valmiudet erilaisten kompleksisten fysikaalisten, biologisten, teknisten, taloudellisten ja kognitiivisten prosessien mallinnukseen ja analysointiin

Kenelle soveltuu

• Yleisyytensä vuoksi soveltuu laskennallisista menetelmistä kiinnostuneille, ja myös jatko-opintojen pohjaksi tai sivuaineeksi

Miksi isona

• Menetelmäalojen tutkija joko teollisuudessa tai akateemisessa maailmassa

• Asiantuntijatehtävät

• Johtaja/esimies (normaali DI:n urapolku)

• Oma yritys

• Jokin muu (ala muuttuu koko ajan!)

P & O & V & K & B1 (140 op)P & O & V & K & B1 (140 op)

TietojenkäsittelyteoriTietojenkäsittelyteoria A2a A2

(20 op)(20 op)

Informaatiotekniikka Informaatiotekniikka A2A2

(20 op)(20 op)

Informaatiotekniikka Informaatiotekniikka A1A1

(20 op)(20 op)

Tietotekniikka A1Tietotekniikka A1(20 op)(20 op)

TietojenkäsittelyteoTietojenkäsittelyteorianrian

pääainepääaine

Laskennallisen tieteenLaskennallisen tieteenpääainepääaine

A3 & C (40 op)A3 & C (40 op)

InformaatiotekniikaInformaatiotekniikann

pääainepääaineYlempi korkeakoulututkinto

Alempi korkeakoulututkinto

Laskennallisen tieteen Laskennallisen tieteen pääainepääaineA3 & C (40 op)A3 & C (40 op)

• Laskennallisen tieteen syventävä moduuli A3

- Laskennallinen biologia ja lääketiede

- Kompleksiset systeemit ja verkostot

- Mallit ja menetelmät

• Laskennallisen tieteen erikoismoduuli C

• Hyviä ja vaativia kursseja kiinnostuksen ja tulevaisuudensuunnitelmien mukaan

Professorit

• Kimmo Kaski (BECS)

• Samuel Kaski (ICS)

• Jouko Lampinen (BECS)

• Heikki Mannila (ICS)

• Erkki Oja (ICS)

• Jukka Tulkki (BECS)

Pääaineen tarjoavat laitokset

• Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos (www.BECS.tkk.fi)

• Tietojenkäsittelytieteen laitos (www.ICS.tkk.fi)

Yhteisö

• Tietotekniikan tutkimuslaitos HIIT

- TKK:n ja Helsingin yliopiston yhteinen tutkimuslaitos

• 3 Akatemian huippuyksikköä:

- Adaptiivisen informatiikan tutkimuksen huippuyksikkö (ICS)

- Algoritmisen data-analyysin huippuyksikkö (ICS)

- Laskennallinen kompleksisten systeemien tutkimuksen huippuyksikkö (BECS)

Sovellusalue-esimerkkejä

• Datalähteiden yhdistäminen

• Biologiset verkot

• Aivotutkimus

• Spatiaaliepidemiologia ja tautiriskit

Datalähteiden yhdistäminen

• Biologista dataa on paljon ja eri lähteistä

• Miten parhaiten hyödynnetään eri lähteistä saatu tieto, kun halutaan tehdä johtopäätöksiä uudesta datasta?

Syöpään liittyviä Syöpään liittyviä efektejäefektejä

Sovellusalue-esimerkkejä

• Datalähteiden yhdistäminen

• Biologiset verkot

• Aivotutkimus

Biologiset verkot

• Biologiset prosessit muodostavat monimutkaisia geenien ja proteiinien vuorovaikutusverkkoja

• Mitkä verkon osat muodostavat funktionaalisesti koherentteja yksikköjä?

• Missä tilanteissa kukin aliverkko aktivoituu?

Sovellusalue-esimerkkejä

• Datalähteiden yhdistäminen

• Biologiset verkot

• Aivotutkimus

Aivotutkimus

• Aivoalueet ovat erikoistuneet eri tehtäviin

Sovellusalue-esimerkkejä

• Datalähteiden yhdistäminen

• Biologiset verkot

• Aivotutkimus

• Spatiaaliepidemiologia ja tautiriskit

Spatiaaliepidemiologia ja tautiriskien ennusteet

• Bayes-menetelmiä tautien alueellisen esiintyvyyden ja potilaskohtaisten hoitoennusteiden mallintamiseen

Hoitoennusteet lonkkamurtumapotilailla

Aivoverisuonitautienalueellinen vaihtelu

Potilasrymienanalyysi

BiopolymeeritutkimusTehokkaita karkeistettuja laskennallisia menetelmiäkäyttäen saadaan tietoa sekä biopolymeerien ominaisuuksista että tärkeistä prosesseista joissa ne ovat osallisina. Rakenteet ja dynamiikka kompleksisia.

Menetelmät soveltuvat erilaisiin laskennallisiin ongelmiin.

• Pääainekahvit kello 15:10-16 huoneessa A328 (T-talo, 3 krs., T2:n puoleinen A-käytävä “keskisillan” kohdalla - sama paikka kuin informaatiotekniikalla)