Väittelijä tutki tiedonhakua DNA-muisteissa ja paikantamista rakennusten valvontajärjestelmissä (Väitös: FM Tuomo Lehtilä, 25.9.2020, matematiikka)
FM Tuomo Lehtilä tutki väitöskirjassaan matemaattista mallia, jolla voidaan korjata tiedonhaun virheitä DNA-muisteista. Hän selvitti myös, millä tunnistinverkon sensorien sijaintivalinnoilla on parhaat paikannusominaisuudet.
Koodausteoria on matematiikan osa-alue, joka tutkii, miten viestin voi välittää tai koostaa niin, että vastaanottaja ymmärtää lähetetyn viestin, vaikka viestin välittämisessä tapahtuisi virheitä. Viime aikoina on tutkittu DNA-muisteja, joissa ideana on tallentaa informaatiota DNA-molekyyliin.
– Vaikka tieto säilyykin DNA-muisteissa hyvin muuttumattomana, tiedon lukemisessa nykytekniikoilla ilmaantuu runsaasti virheitä. Tämä on puolestaan edellä mainitulle koodausteorialle soveltuva pulma. Meillä on viesti DNA-muistissa, ja siihen ilmestyy runsaasti virheitä lukuprosessin yhteydessä. Miten tieto tulee siis tallentaa DNA-muisteihin, jotta se voidaan myöhemmin lukea ymmärrettävästi? pohtii Lehtilä.
Lehtilä tutki väitöskirjassaan koodausteoreettista DNA-muistien erityisominaisuuteen pohjautuvaa mallia, jonka perusteella luettavasta tiedosta voidaan saada lukuisia virheellisiä arvioita. Hän esittää täsmällisesti, paljonko näitä virheellisiä arvioita tarvitaan, jotta alkuperäisen viestin voi tietää mahdollisimman tarkasti.
DNA-muistien lisäksi Lehtilä tutki paikantamista matemaattisista rakenteista nimeltään verkot. Verkot koostuvat pisteistä ja niiden välisistä viivoista, ja esimerkiksi rakennusta voidaan ajatella verkkona. Tällöin huoneet tulkitaan pisteinä, joiden välille piirretään viiva, jos huoneiden välillä on ovi.
– Kuvitellaan ongelman hahmottamiseksi, että joihinkin näistä huoneista on asennettu liiketunnistin, joka hälyttää, mikäli samassa tai naapurihuoneessa on tunkeutuja. Jos jokin liiketunnistin alkaa hälyttää, tunkeuduttiin mihin tahansa huoneeseen, liiketunnistimien sijainnit vastaavat niin sanottua peittävää koodia verkossa. Mikäli tämän lisäksi ainoastaan hälyttävien tunnistimien perusteella tiedämme, missä huoneessa tunkeutuja on, tunnistimien sijainnit vastaavat niin sanottua identifioivaa koodia.
Lehtilä lisää, että ymmärrettävästi tunnistimien määrä puolestaan halutaan pitää pienenä, eikä jokaiseen huoneeseen haluta sijoittaa tunnistinta. Tällöin perusongelmaksi muodostuu, kuinka pienellä tunnistinjoukolla voidaan selvitä annetussa verkossa.
Identifioivien koodien lisäksi Lehtilä pohti väitöskirjassaan tilannetta, jossa liiketunnistin pystyy erottamaan, onko tunkeutuja samassa huoneessa kuin itse tunnistin vai sen naapurihuoneessa.
Väitöskirjassa tarkastellaan myös tilannetta, jossa pyritään havaitsemaan, onko rakennuksessa yhden tunkeutujan sijasta useampi. Tällaisia ominaisuuksia omaaville koodeille esitetään väitöskirjassa useita parhaita mahdollisia konstruktioita erilaisissa verkoissa sekä linkitetään niiden ominaisuuksia useisiin tunnettuihin verkkojen parametreihin.
***
FM Tuomo Lehtilä esittää väitöskirjansa ”On Location, Domination and Information Retrieval” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 25.9.2020 klo 12.00 (Turun yliopisto, Arcanum, Arc 1, Arcanuminkuja 4, Turku)
Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Ismael Yero (University of Cádiz, Espanja) ja kustoksena professori Tero Laihonen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on matematiikka.
Koronavirustilanteen vuoksi väitöstilaisuuden yleisömäärä paikan päällä on korkeintaan 50 henkilöä.
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
Väittelijän yhteystiedot: p. 0504648510, tualeh@utu.fi
