Tutkimusalueet

Tietotekniikan laitoksen tutkimus on jakautunut seuraaviin ydintutkimusalueisiin.

Algoritmit, logiikka ja laskenta

Algoritmit, logiikka ja laskenta (monimutkaisten järjestelmien mallintaminen ja analysointi) ovat tietotekniikan menetelmällistä ydinaluetta. Laitoksen vahvuuksia tällä tutkimussuunnalla ovat moderni algoritmiikka, laskennallinen logiikka ja formaalit suunnittelumenetelmät, kryptologia ja tietoturva-algoritmit, tehokkaat tiedonhakutekniikat, sekä tietokoneavusteinen järjestelmäsuunnittelu ja kyberfysikaaliset järjestelmät.

Asioiden Internet

Sensoreissa ja ohjaimissa, sulautetussa ohjelmoinnissa, langattomassa ja langatussa verkossa ja pilviteknologioissa tapahtunut kehitys luo ennennäkemättömän paljon mahdollisuuksia datan keräämiseen koskien yhä suurempaa määrää tuotteita ja niihin liittyviä palveluita. Tämä murros mahdollistaa myös datan analysoinnin parempien toimintojen ja lisäarvon tuottamiseksi, ja palauttaa tulokset takaisin kehityksen lähteeseen yhä paremman alkuperäisen toiminnon aikaansaamiseksi. Termit "esineiden ja asioiden Internet" ja "kaiken Internet" kuvaavat hyvin tätä kehityskulkua.

Datatiede ja big data

Informaatiotulvaa aiheuttaa ihmisen oma toiminta, tieteellisen datan kerääminen, liiketoimet ja uusien teknologioiden käyttöönotto. Isossa datassa olevan tiedon tiivistäminen voi muuttaa tiedettä, teknologiaa, liiketoimintaa, taiteita, ja se voi mullistaa yhteiskunnan rakenteen ja toiminnan. Datatiede on uusi tieteenala, jonka tavoitteena on muodostaa siihen liittyvä teoriakehys, sekä myös riittävät työkalut selvitä datan murroksesta.

Digitaalinen terveys

Digitaalisen terveyden tutkimusalueella Aalto-yliopiston tietotekninen huippuosaaminen yhdistyy Helsingin yliopiston lääketieteen ja biologian osaamisalueisiin sekä yhteistyökumppaneiden tutkimukseen, tästä yhtenä esimerkkinä Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiiri HUS. Tämän yhdistelmän avulla olemme rakentamassa maailmanlaajuisesti johtavaa tutkimusryhmittymää.

Hajautetut järjestelmät, mobiililaskenta ja tietoturva

Tutkimme mobiiliverkkoja ja -viestintää, hajautettua laskentaa ja big dataa. Visioimme mobiili- ja pilviteknologioiden konvergenssia, sekä big datan kehitystä lähivuosina. Laajennamme nykyistä tutkimustamme erityisesti mobiililaskennan energiatehokkuudessa, hajautetussa pilvilaskennassa sekä esineiden internetissä. Tietoturva-tutkimusryhmän tavoitteena on luoda uusia teknologioita, suunnittelu- ja analyysimenetelmiä turvallisten laskenta-, tieto- ja viestintäjärjestelmien kehitykseen.

Ihmisen ja koneen välinen vuorovaikutus, pelit, tietokonegrafiikka ja virtuaaliakustiikka

Ihmisen ja teknologian vuorovaikutus on keskeisestä tällä tutkimusalueella. Tutkimuksellamme on sovelluskohteita useilla eri aloilla. Vuorovaikutustekniikoiden, pelikonseptien ja grafiikan tutkimuksemme auttaa esimerkiksi pelien kehityksessä. Virtuaalimaailmojen lisäksi vaikutamme myös fyysiseen todellisuuteen: esimerkiksi akustiikan tutkimuksemme tavoitteena on mullistaa akustista suunnittelua.

Kompleksiset järjestelmät

Kompleksiset järjestelmät on monitieteinen tutkimusala, jolla on yhtymäkohtia esimerkiksi tilastollisen fysiikan, tietojenkäsittelytieteen ja soveltavan matematiikan kanssa. Kompleksiset järjestelmät koostuvat suuresta määrästä vuorovaikuttavia osasia, joiden väliset vuorovaikutukset ovat yleensä stokastisia sekä monimutkaisesti rakentuneita. Kompleksiset järjestelmät ovat usein evolutiivisten prosessien synnyttämiä, ja niissä esiintyy dynaamisia ilmiöitä itseorganisoitumisesta faasimuunnoksiin. Kompleksisia järjestelmiä löytyy luonnon kaikilta tasoilta, monimutkaisista solunsisäisistä koneistoista ihmisaivoihin ja ihmisten sosiaalisten verkostojen eri muotoihin. Koska eroistaan huolimatta tällaiset järjestelmät ovat usein samankaltaisten voimien muovaamia, saattaa yhden järjestelmän ymmärtäminen yllättäen tuottaa oivalluksia aivan toisilla tieteenaloilla.

Koneoppiminen, tiedonlouhinta ja todennäköisyyspohjainen mallinnus

Koneoppiminen, tiedonlouhinta ja todennäköisyyspohjainen mallinnus edustavat Aalto-yliopiston vahvoja ja pitkäaikaisia tutkimusalueita. Perinteisintä tutkimusta edustavat hahmontunnistus ja neurolaskenta. Tutkimusalueella on kolme Suomen Akatemian huippuyksikköä. Tutkimusalue kattaa muun muassa data-analyysimenetelmien kehittämistä, mallintamisen teoriaa sekä terveyteen ja lääketieteeseen liittyvien sovellusten kehittämistä.

Ohjelmistojärjestelmät ja -teknologiat

Ohjelmistojärjestelmien ja -teknologioiden suuri haaste on kehittää luotettavia menetelmiä ja työkaluja, joiden avulla voidaan rakentaa ja ylläpitää tarkoituksenmukaisia ja luotettavia ohjelmistoja. Tutkimme uusia menetelmiä ja työkaluja laadukkaiden tietokoneohjelmien luomista varten, sekä erilaisten modernien ohjelmistojärjestelmien alustojen avainkomponentteja.

Ohjelmistotekniikka ja -liiketoiminta

Ohjelmistotuotannossa tutkimme ohjelmistoja tuotteina, sekä niiden luomisprosesseja. Tutkimuksemme perustuu teollisuuden käytäntöihin ja käytämme niin empiirisiä, konstruktiivisia, iteratiivisia, osallistavia, käyttäjälähtöisiä kuin monitieteisiä tutkimustapoja. Ohjelmistoliiketoiminnassa tutkimme kaupallisia toimia, joissa arvoketjut ja liiketoimintamallit pyrkivät tuottamaan, ostamaan ja myymään tuotteita ja palveluita, joissa ohjelmistot ovat olennainen osa arvonmuodostusta.

Tietoturva

Kasvava digitaalisuus ja verkottuminen tekevät tietoturvasta yhä tärkeämmän tutkimusteeman, jossa tutkitaan tietoturvan uhkia ja kehitetään uusia teknologioita tietoturvan mahdollistamiseksi. Tutkimustyö kattaa salausteknisten ratkaisujen analysoinnin ja suunnittelun, sekä turvallisten järjestelmien rakentamisen ja tietoturvan varmistamisen formaaleja menetelmiä käyttäen.

Sivusta vastaa: communications-cs [at] aalto [dot] fi (Department of Computer Science) | Viimeksi päivitetty: 16.08.2016.