Upload
melva
View
108
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Systeemitieteet ja Teknillinen fysiikka Kokonaisuuksien hallintaa Raimo P. Hämäläinen. Systeemitieteet – Systeemi- ja operaatiotutkimus OR- The Science of Better. Opetuksen tavoite: Antaa valmiudet mallien laatimiseen ja käyttöön ilmiöiden kuvaamisessa, - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 1
Systeemitieteet jaTeknillinen fysiikka
Kokonaisuuksien hallintaa
Raimo P. Hämäläinen
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 2
Systeemitieteet –Systeemi- ja operaatiotutkimus
OR- The Science of Better
Opetuksen tavoite: Antaa valmiudet mallien laatimiseen ja käyttöön ilmiöiden kuvaamisessa,päätöksenteossa sekä laajojen järjestelmienanalyysissä, suunnittelussa ja optimoinnissa.
Tuote: Systeemi-insinööri
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 3
Opinnot
Systeemiajattelua jalaajasti matemaattisia malleja- Optimointi- Päätösteoriat- Ennustaminen- Systeemi- ja säätöteoria
Tavoite: Luoda hyvä pohja käyttää mallejatutkimuksen ja käytännön ongelmanratkaisussa.
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 4
Systeemianalyysin laboratorioSovelletun matematiikan vastuualue
Prof. Raimo P. HämäläinenLaboratorion esimies Prof. Harri Ehtamo Prof. Esa Saarinen
Prof. Ahti Salo
Professorit
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 5
TF systeeminäkökulmasta = Suomen Tekniikan Historia
Akateemikko Erkki Laurila (prof. Antti Niemi, Jouko Virkkunen)Säätötekniikka, dynaamiset systeemit Akateemikko Pekka JauhoMatemaattinen riskien mallintaminenProf. Olli Lokki (prof. Raimo P. Hämäläinen)Tilastollinen mallintaminenStokastiikka, jonoteoriaOptimointiOperaatiotutkimus
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 6
TF systeeminäkökulmasta = Suomen Tekniikan Historiaa
Prof. Jorma Routti (prof. Pekka Pirilä, Peter Lund)Energiatalousmallit, ennusteet EnergiajärjestelmätProf. Teuvo Kohonen (prof. Erkki Oja)Elektroniikka (ESKO tietokone), hermosysteemienmallitNeurolaskenta, kybernetiikka
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 7
Diplomityö 30 op
Syventävä moduuli A3 20 opSysteemi- ja operaatiotutkimus
Mat-2.4129 Systeemien identifiointi 4 op III-IV/4.vkMat-2.3132 Systeemianalyysilaboratorio I 3 op III-IV/3. vkMat-2.3133 Systeemianalyysilaboratorio II 4 op III-IV/ 4. vkYksi seminaari:Mat-2.4142 Optimointiopin seminaari 5 op III-IV/4. vkMat-2.4177 Operaatiotutkimuksen pts. 5 op III-IVMat-2.4191 Sovelletun matematiikan ts. 5 op I-IIMat-2.4198 Luovan ongelmanratkaisun s. 5 op I-IILisäksi valinnaisia Mat-2 kursseja niin, että 20 op täyttyy.
Erikoismoduuli C 20 opSysteemi-ja operaatiotutkimus
Mat-2.4108 Sovelletun matematiikan
erikoistyöt 5-8opLisäksi valinnaisia kursseja, joista vä-hintään kahden on oltava Mat-2 kursseja niin, että 20 op täyttyy
Sivuaine B2 20 op
Sivuaine muodostuuperus- ja jatkomoduulista tai jatko- ja syventävästä moduulista
Vapaasti valittavat opinnotW vähintään 20 op
Mahdollista kirjata enemmän kuin 20 opMikäli kurssi on jo alemmassatutkinnossa, sitä ei voi kirjata ylempään
Tieteen metodiikkaopinnot M 10 opValitse 5 op Mat.laitok-sen ylläpitämästäkurssiluettelosta. Valitseyksi (5 op) seuraavaista :Mat-1.2990 Mod.anal.perMat-1.3460 Funkt.anal.per
Mat-2.4144 Opt. mat. teoriaT-61.3030 Nauraalilas.per.
Diplomi-insinöörin tutkinto 120 op, Systeemi- ja operaatiotutkimus pääaineena
4.10.06akh
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 8
Kandityö ja seminaari
10 op
Systeemitieteiden perusmoduuli A1 20 op
Systeemitieteiden jatkomoduuli A2 20 op
Vapaasti valittavat opinnotV vähintään 10 op
Mahdollista kirjata enemmän kuin 10 opMikäli kurssi on jo alemmassatutkinnossa, sitä ei voi kirjata ylempään
Tekniikan kandidaatin tutkinto 180 op, systeemitieteet pääaineena
Mat-2.3111 Stokastiset prosessit 5 op I-II/3.vkMat-2.3148 Dynaaminen optimointi 5 op III-IV/3.vkToinen seuraavista:Mat-2.3139 Optimointioppi 5 op I-II/3.vkMat-2.3140 Lineaarinen ohjelmointi 5 op I-II/3vk5 op seuraavista:TU-22.1101 Tuotantotalouden perusk. 4 op I-II, III-IV/1.vkTU-22.1103 Tuotantotalouden harj. 1 op I-II, III-IV/1.vkTU-91.1001 Kansantaloustieteen per. 5 op I-II/2.vktai Mat-2 opintoja, jos TU-opinnot sisältyvät muihin moduuleihin
Mat-2.3128 Ennustaminen ja aikasarja-analyysi 4 op I-II/3.vkMat-2.3134 Päätöksenteko ja ongelmanratkaisu 4 op I-II/3.vkLisäksi vaihtoehtoisia kursseja, joista vähintään kahden on oltava Mat-2 kursseja niin, että 20 op täyttyy. Suositellaan esimerkiksi seuraavia kursseja:Mat-2.1197 Filosofia ja systeemiajattelu 3 op III-IV/1.vkMat-2.2103 Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit 4 op III-IV/2.vkMat-2.2104 Tilastollisen analyysin perusteet 4 op III-IV/2.vkMat-2.3114 Investointiteoria 5 op III-IV/3.vkMat-2.3130 Matemaattinen malliajattelu 3 op I-II/2.vkMat-2.3139 Optimointioppi 5 op I-II/3.vkMat-2.3140 Lineaarinen ohjelmointi 5 op I-II/3.vkMat-2.3152 Peliteoria 4 op I-II/3.vkMat-2.3170 Simulointi 3 op III-IV/3.vk
Sivuaine B1 20 op
vapaasti valittava
Teknillisen fysiikan perusopinnot P 80 op
Tutkinto-ohjelman yhteiset O 20 op
12.7.06/akh
web-sites and selected publications The lake regulation projects: www.paijanne.hut.fi, www.pirkanmaa.hut.fi. DSS tools: www.hipre.hut.fi, www.opinions.hut.fi, www.jointgains.hut.fi.
J. Mustajoki, R.P. Hämäläinen and M. Marttunen: We have the tools – How to attract the people? Creating a culture of Web-based participation in environmental decision making, Manuscript, 2004.
J. Mustajoki, R.P. Hämäläinen and M. Marttunen: Participatory multicriteria decision support with Web-HIPRE: A case of lake regulation policy, Env. Modeling & Software, 2004.S. Slotte and R.P. Hämäläinen: Decision structuring dialogue, SAL Research Reports, E13, 2003.
R.P. Hämäläinen and S. Alaja: The threat of weighting biases in environmental decision analysis, SAL Research Reports, E12, 2003. R. P. Hämäläinen and J. Mäntysaari: A dynamic interval goal programming approach to the regulation of a lake-river system, J. Multi-Crit. Dec. Anal., 2001.
R.P. Hämäläinen, E. Kettunen, M. Marttunen and H. Ehtamo: Evaluating a framework for multi-stakeholder decision support in water resources management, Group Decision and Negotiation, 2001.
R. P. Hämäläinen (toim.): Monitavoitteisen päätöksenteon mallit vesistön säännöstelyssä, SAL Research Reports, B21, 1997.M. Marttunen and R.P. Hämäläinen: Decision analysis interviews in environmental impact assessment, Eur. J. Oper. Res., 1995.
ISMO - spreadsheet simulator/multicriteria optimizerinterval dynamic goal programmingrolling time horizonimpacts: economic, social, environmental
E N V I R O N M E N T A L D E C I S I O N M A K I N G
LakePyhäjärvi
Lake Päijänne
Inflow
xp(t)A p(t)
9 1011
2
8
7
6
4
3
12
q(t) = Control
qL1 (t)
LakesRuotsalainen and Konnivesi
1
qp(t)
q2(t)
q21 (t)
5
Gulf of Finland
q in (t)
x(t)
A(t)
q23 (t)q22 (t)
q212 (t)q211 (t)
x(t)
A(t)
Inflow
dam
lakewater flowpower plant
qL2 (t)Inflow
lake regulation projects
modeling the dynamics and impacts
decision modeling tools for structuring, values and public participation
large lake-river systems in Finlandcontrol: outflow from the lakesinflows: highly varying, uncertain forecasts multiple interests: power production, environment,
agriculture, fishing, recreation, transportation, ...new participation methods:
decision analysis interviewsdecision structuring dialogueteledemocracy by Opinions-Onlineimage theory
Web-HIPRE and HIPRE 3+: individual and group decision support in stakeholder prioritizations in decision analysis interviews
Joint Gains: bargaining efficient compromises Opinions-Online: public participation on the internet
Updated 25.10.2004
SystemsAnalysis Laboratory
M U L T I C R I T E R I A D E C I S I O N S U P P O R T I N
W ater level
7 5
7 6
7 6
7 7
7 7
7 8
7 8
7 9
7 9
8 0
8 0
1 -Ja n -8 0 3 1 -D e c-8 0 3 1 -D e c-8 1 3 1 -D e c-8 2 3 1 -D e c-8 3
Cub
ic m
eter
s pe
r se
cond
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
7 0 0
8 0 0
9 0 0
Met
ers Inflow
Goal points
Päijänne-Kymijoki, Kallavesi-Unnukka, Pirkanmaa and Kemijoki cases
portfolio optimization approach to the selection of forest conservation
reserves
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 10
Älykkyys - Aivotutkimus - Systeemiäly
Miten ja missä ihminen käsittelee päätösongelmia= Neurotaloustiede
Aivolohkot: tunne/arvot, laskenta
Voidaan tutkia magneettisesti
Miten/missä syntyy yhteistyöhakuisuus?
Miten stimuloida/kehittää päätös/systeemiälykkyyttä?
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 11
Luonnonilmiöiden kuvailu päätösmallilla- Parinvalinta - “sihteeriongelma”- Kilpailu/evoluutio: Metsikön kasvu, soidinmenot, saalistusEvoluution mukana kehittyneet yhteisölliset heuristiikat- Yhteistyön (yhteisöjen) kehittyminen
S ysteemianalyysinlaboratorioTeknillinen korkeakoulu 12
Alaan liittyviä kotisivuja
Mitä on systeemianalyysi?http://www.sal.tkk.fi/Opinnot/
Systeemianalyysin laboratoriossa tehtävätutkimus: http://www.sal.hut.fi/Research/