tietotekniikka

Kajaaniin tulee kiihdyttämö

La, 08/18/2018 - 11:20 Toimitus

Tieteen tietotekniikan keskus CSC ja Kajaanin ammattikorkeakoulu aloittavat hankkeen, joka vauhdittaa data-analytiikan hyödyntämistä Kainuun alueen yrityksissä. Data-analytiikan kiihdyttämö -hankkeessa Kainuun alueella toimivat yritykset ja yhteisöt voivat nopeasti kokeilla mitä data-analytiikka voisi heille tarjota ja ottaa käyttöön analytiikkaan perustuvia ratkaisuja.

Datalähtöinen talous on jo nyt tuntuvaa bisnestä ja data-analytiikka, big data sekä tekoäly ovat keskeisiä keinoja kilpailukyvyn parantamiseen. Yrityksille kertyy paljon dataa esimerkiksi teknisistä prosesseista, antureista, tietojärjestelmistä ja asiakasrajapinnasta, ja tämän kaiken tiedon analysointi auttaa ymmärtämään ja ennakoimaan taustalla olevia ilmiöitä sekä riippuvuuksia.

Uudessa CSC:n ja Kajaanin ammattikorkeakoulun Data-analytiikan kiihdyttämö -hankkeessa innostetaan kainuulaisia yrityksiä ja yhteisöjä ottamaan käyttöön data-analytiikkaa.

CSC:n osaaminen perustuu pitkäaikaiseen kansalliseen toimintaan data-analytiikan parissa sekä laajaan kansainväliseen yhteistyöhön. Kajaanin ammattikorkeakoulu on puolestaan laajasti verkostoitunut paikallisten toimijoiden kanssa. KAMK auttaa CSC:tä löytämään oikeat paikalliset toimijat ja CSC auttaa KAMK:ia löytämään oikeat data-analytiikan ratkaisut.

Hankkeessa toteutetaan data-analytiikan pilottiprojekteja kolmen yrityksen kanssa sekä työpajoja 10 – 15 yrityksen kanssa. Lisäksi hankkeen viestintä tuottaa tietoa data-analytiikan mahdollisuuksista laajemmalle joukolle yrityksiä. Hankkeessa käynnistettävä data-analytiikan kiihdyttämö antaa tarvittavan alkusysäyksen uusien menetelmien käyttöönotolle, joka muuten vaatisi yrityksiltä merkittävää alkupanostusta ja osaamista.

Hanke saa rahoitusta Euroopan aluekehitysrahastolta. Hankkeen rahoitukseen osallistuvat myös alueen kunnat sekä hankkeeseen osallistuvat yritykset Loiste Oy, Kaisanet Oy ja Herman IT Oy.

Kajaani ei ole CSC:lle uusi tuttavuus, sillä muun muassa Suomen ärein tietokone, Cray XC -supertietokonejärjestelmään perustuva Sisu sijaitsee CSC:n Kajaanin datakeskuksessa, joka aloitti toimintansa vuonna 2013. Viimeisen vuoden ajan CSC on tuonut Kajaaniin myös data-analytiikan ympärille keskittyvää toimintaa.

"Pitkäaikaisena data-analytiikan kehittäjänä CSC:lle on syntynyt hyvä ja maanläheinen ymmärrys siitä, miten datasta jalostetaan tietämystä ja miten se tuodaan organisaation hyödyksi", toteaa kehityspäällikkö Aleksi Kallio CSC:n tiedotteessa.

"Nopeasti kehittyvällä alueella nousee koko ajan hyvin erilaisia ratkaisuja ja lupauksia, joten näemme, että meidän tehtävämme suomalaisessa yhteiskunnassa on tarjota laajempaa ja pidempää perspektiiviä data-analytiikan mahdollisuuksiin."

"KAMK on rakentanut strategiaansa älykkäiden ratkaisujen tukemiseen sekä niiden osaajien koulutukseen", kertoo puolestaan Kajaanin ammattikorkeakoulun rehtori Matti Sarén samaisessa tiedotteessa.

Data-analytiikan kiihdyttämö on merkittävä toiminto, jonka kautta yritysten on entistä helpompi hankkia osaamista dataintensiivisen liiketoiminnan kehittämiseen. KAMK on tuomassa koulutusohjelmiinsa data-analytiikan sekä insinööriosaamisen datan käyttämiseen liiketoiminnan perustana. Yhteistyö yritysten ja toimijoiden kanssa rakentaa vetovoimasta ja merkityksellistä koulutusta alalle sekä Kainuun että Suomen tarpeisiin.

*

Juttu on CSC:n tiedote hieman muokattuna. Otsikkokuvassa on Sisu-tietokone taannoisen päivityksen jälkeen, kuva: Susanna Salminen, CSC.

Brasilian jalkapallo saa apua tutkijoilta: tietokone etsii huippupelaajat

Ke, 12/02/2015 - 11:39 Jari Mäkinen
Jalkapalloa pelataan. Kuva: Phelipe Janning / Agência FAPESP

Ronaldinho, Robinho, Neymar, Kaká ja niin edelleen; jokainen jalkapalloilua vähänkin seuraava tietää, että laji on pyhä asia Brasiliassa.

Nuoria seulotaan siellä junioritasolta alkaen ja siellä, kuten muuallakin, on perinteisesti paras tapa tehdä seulontaa ollut hyvä valmentaja. Hän näkee kenestä on pelaajaksi ja mihin kenenkin tapauksessa valmennus kannattaa keskittää.

Nyt asiastaan innostuneet São Paulon yliopiston Matematiikan ja tietojenkäsittelytieteen instituutin tutkijat ovat kehittäneet tätä tehtävää avustamaan tietokonesovelluksen nimeltä iSports. Sen prototyyppi on katsottavissa osoitteessa www.mwstat.com/isports.

Kyseessä on tilasto-ohjelmisto, joka seuloo pelaajia heille tehtyjen testien tulosten perusteella. Liikuntatutkijoiden kehittämillä testeillä mitataan muun muassa suorituskykyä, kestävyyttä, nopeutta, anaerobista kuntoa ja aerobista voimaa.

Näiden perustietojen lisäksi otetaan huomioon jalkapallon pelaamisessa olennaisia kykyjä. Pelaajat joutuvat mm. potkaisemaan pallon mahdollisimman tarkasti kohteeseen neljä kertaa, pujottelemaan pallon kanssa kentälle asetettujen keilojen välissä ja syöttämään pallon eteenpäin mahdollisimman tarkasti saatuaan sen toiselta pelaajalta.

Testien tulokset muutetaan numeraaliseen muotoon ja syötetään ohjelmaan. 

Tietokone käsittelee sitten tietoja sinällään sekä vertailuaineiston pohjalta ja laskee kullekin pelaajalle sarjan indikaattoreita. Ne voidaan näyttää raakadatana tai graafisessa muodossa tietokoneella, tai vaikkapa tabletilla tai älypuhelimella kentän laidalla. Pelaajia on myös helppo verrata keskenään ohjelmistolla.

Tämä antaa valmentajalle yhden tavan lisää arvioida pelaajiaan ja poimia joukkueesta lahjakkaimmat henkilöt tehovalmennukseen – ja edelleen aina maajoukkueeseen asti koulittavaksi.

“Nykyisin lupaava pelaaja saattaa potkia joukkueessaan vuosikaupalla, ennen kuin hänet huomataan”, kertoo projektin vetäjä Francisco Lozada.

“Kehitimme tämän systeemin yksinkertaisesti siksi, että parhaat pelaajat voitaisiin löytää nopeammin”, jatkaa Lozada brasialaisista tiedetapahtumista kertovan Agência FAPESPin jutussa.

“Systeemiä voidaan käyttää jalkapallon lisäksi muissakin huippu-urheilulajeissa. Se toimii myös yksilöille ja ryhmille, sillä fyysisten ja taidollisten mittausten tietokannasta voidaan tehdä monenlaisia koosteita.”

Brasilialaisilla on tähtäimessä vuoden 2016 olympialaiset Riossa, ja he käyttävät nyt ohjelmistoa useissa eri lajeissa parhaiden kykyjen löytämiseen. Systeemin kehittäminen onkin saanut runsaan rahoituksen kansallisilta tutkimusrahoitustahoilta.

Kenties Suomen jalkapallomaajoukkueen kannattaisi ottaa puhelu Brasiliaan?

Kuva: Phelipe Janning / Agência FAPESP

Magneettinauha elää ja yllättää

La, 04/11/2015 - 14:33 Toimitus

IBM ja japanilainen Fujifilm ovat tehneet magneettinauhatallennustiheyden uuden ennätyksen. Neliötuumalle erikoisvalmisteista magneettinauhaa mahtuu nyt pakkaamatonta dataa jopa 123 miljardia bittiä. Fujifilmin ja IBM:n tutkijoiden yhteistyössä kehittämä nauhan prototyyppi on kapasiteetiltaan suuri, mutta kustannuksiltaan edullinen. 

Saavutettu ennätys osoittaa, että jo vuonna 1952 kehitetty tallennusmenetelmä on edelleen ihanteellinen teknologia hyödynnettäväksi myös Big Datan ja pilviympäristöjen kaltaisilla uusilla käyttöalueilla. Tutkimusyhtiö Coughlin Associatesin mukaan tälläkin hetkellä yli 500 eksatavua dataa on tallennettuna nauhatallennusjärjestelmille. 

Uudella erikoisvalmisteisella magneettinauhalla varustetulle kämmenen kokoiselle kasetille mahtuu dataa 220 teratavua. Se vastaa 1,37 biljoonaa tekstiviestiä tai 220 miljoonaa kirjaa. Tallennuskapasiteetti on 88 kertainen verrattuna esim. IBM:n LTO6-kasettiin ja 22 kertainen verrattuna yhtiön uusimpaan yritystason magneettinauhaan. 

Tallennustiheysennätyksen rikkomisen mahdollistivat useat uudet teknologiat, kuten esimerkiksi: 

  • servojen hallintateknologia, joka mahdollisti mm. nauhan nopeuden optimoinnin ja lukupäiden tarkan asemoinnin yli 6 nanometrin tarkkuudella. Tarkka asemointi mahdollisti jopa 181 300 raidan kirjoittamisen tuumalle. 
  • parannettu ”write field head” -teknologia, jonka ansiosta voitiin käyttää paljon hienojakoisempia bariumferriittipartikkeleita (BaFe). 
  • datakanavan signaalin prosessointiin tarkoitettuja algoritmeja, jonka avulla voitiin parantaa luotettavuutta. 

Lisäksi tiedemiehet ovat kehittäneet uusia tunnistusmenetelmiä parantaakseen lukutarkkuutta. Menetelmien avulla päästään jopa yli 76% parempaan lineaariseen tallennustiheyteen verrattuna LTO6-kasetiin. 

Tiedote on IBM:n tiedote lähes suoraan kopioituna.

Tulevaisuuden tietotekniikkaa: Järjestetyt kvanttipisteet nanorakenteiden perustana

Ma, 01/20/2014 - 21:32 Markus Hotakainen

Mikroprosessoreiden laskentateho kaksinkertaistuu Mooren lain mukaan 18 kuukaudessa. Piipohjaisten prosessorien kehityskaaressa tehon kasvu on saavutettu transistorien nopeutta kasvattamalla sekä varsinkin niiden kokoa pienentämällä. Fysiikan lakien asettamat rajat ovat kuitenkin tulossa vastaan: prosessorien hukkalämpö ja kvanttimekaaniset vuotovirrat ohuiden eristekerrosten läpi estävät piitransistorien koon pienentämisen. Niinpä tutkijat ovat suunnanneet mielenkiintonsa uudenlaisiin ratkaisuihin turvatakseen kasvavien tietomäärien käsittelyyn vaadittavan laskentatehon myös tulevaisuudessa.

Mahdollisia piiprosessorien korvaajia ovat puolijohdekvanttipisteisiin perustuvat kvanttitietokoneet ja täysin optiset mikropiirit. Kvanttipisteiden hyödyntäminen näissä sovelluksissa vaatii kuitenkin, että ne voidaan sijoittaa tarkalleen oikeaan paikkaan muuhun piiriarkkitehtuuriin nähden. Teemu Hakkarainen on tutkinut väitöstyössään järjestettyjen puolijohdekvanttipisteiden kasvattamista kvanttioptiikan ja täysin optisen tietotekniikan sovelluksiin.

Tampereen teknillisen yliopiston optoelektroniikan tutkimuskeskuksessa puolijohdekvanttipisteitä kasvatetaan nanorakenteiselle pinnalle. Näin kvanttipisteet pakotetaan tarkalleen haluttuihin paikkoihin, vaikka ne luontaisesti muodostuvat täysin satunnaisiin kohtiin. Tästä tutkimuksesta syntyi diplomi-insinööri Teemu Hakkaraisen väitöskirja.

Hakkarainen tutki väitöstyössään myös järjestettyjen kvanttipisteiden fysikaalisia perusominaisuuksia. Sopivalla pintarakenteella voidaan esimerkiksi vaikuttaa kvanttipisteiden muotoon, kemialliseen koostumukseen sekä hilajännitykseen, jotka määräävät kvanttitilojen energiat sekä niiden säteilemän valon ominaisuudet.

"Nanorakenteissa pienetkin ilmiöt saavat aikaan suuria muutoksia. Kvanttipisteen tiloja hallitaan yhdellä elektroni-aukko-parilla ja se säteilee valoa yhden fotonin. Tarvitaan siis erittäin herkkiä mittausmenetelmiä", Hakkarainen kertoo.

Väitöskirjassaan hän osoittaa, että TTY:n optoelektroniikan tutkimuskeskuksessa kehitetyllä menetelmällä voidaan hallita kvanttipisteiden kasvuprosessia heikentämättä niiden optista laatua. Nanokuvioiden hyödyntäminen kasvatuksessa antaa myös uuden keinon kvanttipisteiden ominaisuuksien räätälöimiseen. Hakkaraisen mukaan esimerkiksi niiden säteilemän valon polarisaatiota voidaan hienosäätää nanokuvion suuntaa muuttamalla.

Hakkaraisen väitöskirja koostuu seitsemästä artikkelista, jotka on julkaistu kansainvälisesti arvostetuissa tiedelehdissä. Uusien nanomateriaalien tutkimuksessa se täyttää aukkoa teknologian ja perustutkimuksen välillä.

*****

Diplomi-insinööri Teemu Hakkaraisen fysiikan alaan kuuluva väitöskirja Site-Controlled Epitaxy and Fundamental Properties of InAs Quantum Dot Chains ("InAs kvanttipistejonojen järjestetty valmistaminen ja perusominaisuudet") tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 25.1.2014. Väitöskirjaan voi tutustua täällä. Teksti perustuu TTY:n tiedotteeseen.

Kuva: Lasse Orsila