Siirry pääsisältöön

Kandiseminaarin aiheet syksy 2007

Automaatiotekniikka

Panu Harmo

Kandidaattityöaiheita:

Web Services tekniikat automaatiossa

Web Services tekniikoiden käyttö rakennus- ja tuotantoautomaaation ylemmän tason tiedonsiirrossa. Tutustuminen Automaatiolaboratoriossa rakennettuun oBIX-standardiin perustuvaan automaatioserveriin ja sen oBIX-rajapintaan.

Koti- ja rakennusautomaation verkot (Varaus Erik Wahlstedt)

Koti- ja rakennusautomaatiossa käytettävien automaatio- ja tietoverkkojen ominaisuuksien selvittäminen ja kaupallisesti saatavien verkkojen vertailu. Tutustuminen Automaatiolaboratoriossa rakennettuun Linet-verkkoon perustuvaan rakennuksen automaatioverkkoon.

Sisäpaikannus

Anturitekniikat ja laskentamenetelmät ihmisten ja tavaroiden paikantamiseen ja seurantaan sisäympäristössä. Tutustuminen Automaatiolaboratoriossa rakennettuun IR-antureihin perustuvaan henkilöiden liikkumisen ja toimintojen seurantajärjestelmään.

Jari Saarinen

1. Henkilökohtainen Navigointi – Laitteistot ja menetelmät (Varaus Juho Frits)

Henkilökohtaisella navigoinilla tarkoitetaan ihmiselle tarkoitettu navigointi ja paikannusjärjestelmää. Nykyään henkilökohtainen navigointi on jo monessa mielessä arkipäivää, kun paikannuslaitteistoja löytyy puhelimista ja urheiluvälineistä.
Työssä on tarkoitus selvittää mitä eri laitteistoja löytyy ihmisen paikantamiseen.Tämä kattaa sekä sisä- että ulkotiloihin tarkoitetut laitteet, niin kaupalliset kuin tutkimustuloksetkin.
Laitteista pyritään kuvaamaan niiden käyttämät anturit, sekä paikannusmenetelmät – niin tarkasti kuin tietoa on saatavilla.
Mahdollisuuksien mukaan pyritään myös kuvaamaan uusia anturityyppejä, jotka soveltuvat henkilökohtaiseen navigointijärjestelmään, mutta ei välttämättä ole vielä sovellettu.
Selvityksen pohjaksi saa muutama vuosi sitten tehdyn selvityksen, jota saa käyttää pohjana.

2. Ihmisen havaitseminen (autonomisessa) työkoneympäristössä – Turvallisuus ja Menetelmät (Varaus Ilkka Penttilä)

Autonomiset työkoneympäristöt alkavat yleistyä. Järjestelmät kuten Sandvikin automaattinen kaivos ja Kalmarin automaattinen satama ovat hyviä esimerkkejä. Näissä järjestelmissä käytännössä ihminen suljetaan aina työkone ympäristön ulkopuolelle, joka ei ole kovin tehokasta.
Tässä työssä on tarkoituksena selvittää miten ihminen voidaan havaita tehokkasti tällaisessa ympäristössä. Tavoitteena on löytää ratkaisumalleja, joilla turvallisuustasoa pystyttäisiin nostamaan niin, että tulevaisuudessa autonomiset työkoneet ja ihmiset pystyisivät työskentelemään samassa ympäristössä.
Työssä on enemmän analyyttinen osa, jossa pohditaan näitä ratkaisumalleja, sekä kirjallisuusosa, jossa malleille etsitään toteuksia. Osa analyyttisestä osiosta tehdään yhteistyössä ohjaajan kanssa. Kirjallisuusselvityksenä pyritään löytämään ratkaisuja joilla analyyttisessä osassa saadut vaatimukset olisi toteutettavissa. Myös lyhyt katsaus nykyisiin turvastandardeihin tehdään.

Jussi Suomela

1. Dieselhybriditekniikat ja niiden soveltaminen bussikäytöissä

2. Robotti-/työkoneryhmän ohjausarkkitehtuurit

3. Voimavahvistus ja sen sovellukset

4. Ihmisen tunnistaminen RF-tutkalla

Mika Vainio

1. Microsoft ja kaverit robotiikan ihmeellisessä maailmassa

Työssä tehdään kattava kirjallisuusselvitys viime vuosina alkaneesta kehityksestä jossa tieto- ja tietoliikennetekniikkayritykset Microsoft etunenässä ovat panostamassa suuria summia tulevaisuuden palvelurobotiikkaan. Selvityksessä tulee analysoida yritysten valitsemat strategiat ja esittää kerätyn tiedon pohjalta ennuste lähivuosien tapahtumista.

2. Parviäly robotiikassa

Työssä tehdään kattava kirjallisuusselvitys luonnosta peräisin olevan parviälyn (engl. swarm intelligence) soveltamisesta nykypäivän robotiikassa. Tavoitteena on kartoittaa olemassa olevat järjestelmät ja analysoida niiden heikkoudet ja vahvuudet.

3. Robotit sotilaina

Työssä tehdään kattava selvitys robotiikan sovelluksista sotilasrobotiikassa (maa-, meri-, ja ilmavoimissa) ja esittää kriittinen arvio niiden soveltuvuudesta Suomen puolustusvoimien käyttöön.

Automaation tietotekniikka

Pekka Aarnio

1. Langaton automaatio ~V langattomat kenttäväylät

2. Älykkäät kenttälaitteet, kunnonvalvonta ja prognoosit

3. Business Intelligence (BI) järjestelmät ja tiedon integrointi (varaus Juha Backman)

Kaikki joko prosessiteollisuudessa tai teollisuudessa

Systeemitekniikka

Kalevi Tervo

1. Teollisten prosessien suorituskyvyn seuranta: Taloudellinen näkökulma

Teollisista prosesseista ja laitteista kerätään nykyisellään monenlaista mittaustietoa. Tässä työssä tutkitaan millaisia taloudellisia suorituskyvyn mittareita prosesseissa yleisesti käytetään ja kuinka ne käyttävät hyväksi saatavilla olevaa mittaustietoa. Taloudellisen suorituskyvyn mittareilla tarkoitetaan tässä yhteydessä suureita, jotka kuvaavat ajan, raaka-aineiden, energian tai muiden resurssien kulutusta, käyttöastetta jne. Työ on kirjallisuusselvitys prosessien suorituskyvyn seurannan menetelmistä. Työssä painotetaan taloudellista näkökulmaa.

2. Teollisten prosessien suorituskyvyn seuranta: Tekninen näkökulma

Teollisista prosesseista ja laitteista kerätään nykyisellään monenlaista mittaustietoa. Tämän työn tavoitteena on perehtyä siihen, kuinka erilaisten prosessien teknistä suorituskykyä voidaan seurata. Työ on kirjallisuusselvitys prosessien suorituskyvyn seurannan menetelmistä. Työssä painotetaan teknistä näkökulmaa.

3. Vikadiagnostiikka-menetelmät teollisuudessa (Varaus Ossi Kaltiokallio)

Työn tavoitteena on perehtyä teollisuudessa yleisesti käytettyihin vikadiagnostiikkamenetelmiin. Opiskelijan kiinnostuksen ja taitojen mukaan työn painopistettä voidaan säätää. Ensisijaisena tavoitteena on tehdä kirjallisuusselvitys aiheesta. Opiskelijan taidoista riippuen aihetta voidaan laajentaa kattamaan joku pieni käytännön esimerkki.

4. Metsäkoneen kuljettajien profilointi: Miksi toiset kuljettajat ovat parempia?

Metsäkoneen kuljettajien henkilökohtainen taitotaso vaikuttaa erittäin paljon koneen kokonaistuottavuuteen ja polttoainetalouteen. Laboratorion projekteissa kehitettyjen työkalujen avulla kuljettajien taitoa voidaan mitata epäsuorasti. Työssä perehdytään erilaisiin ryhmittelymenetelmiin ja tutkitaan niiden soveltuvuutta metsäkoneiden kuljettajien taitotasojen erojen havainnollistamiseen. Ryhmittelyalgoritmit voivat olla aluksi vaikuttaa hieman hankalilta. Tässä työssä opiskelijalla olisikin hyvä olla jonkinlainen peruskäsitys ryhmittelymenetelmistä. Suositellaan käydyksi hahmontunnistuksen, tiedon louhinnan, tms. peruskurssia, joka sisältää johdatuksen klusterointi- ja luokittelumenetelmiin.

5. Langattoman säätöjärjestelmän toteuttaminen (Varaus Tuomas Perälä)

Langattomia anturiverkkoja käytetään tavallisesti mittausten keräämiseen, mutta kiinnostus verkkojen soveltamiseen takaisinkytketyssä säädössä kasvaa. Työn tavoitteena on toteuttaa langaton säätöjärjestelmä, jossa anturit, säädin ja toimilaite kommunikoivat langattoman verkon avulla. Työ koostuu kirjallisuusselvityksestä ja anturinoodeilla tehtävistä käytännön kokeista. Työssä C-ohjelmointikielen tuntemus on eduksi, muttei välttämätöntä.

Jani Kaartinen

1. Konenäkömenetelmät kaivosteollisuudessa

Erilaiset konenäkösovellukset ovat yleistyneet kiihtyvällä vauhdilla kameroiden ja tietokoneiden kehityksen myötä. Nykyisin järjestelmien tekniset ominaisuudet mahdollistavat yhä useammin reaaliaikaisen konenäkösovelluksen kehittämisen järkevällä hinnalla. Tässä työssä perehdytään olemassa oleviin konenäkösovelluksiin kaivosteollisuuden piirissä ja pyritään arvioimaan niiden merkitystä kokonaisuuden kannalta.

2. Tietokoneohjelmien toiminnan automaattinen valvonta

Tuotantokäytössä olevan informaatiojärjestelmän tulee toimia häiriöttä ja häiriöihin on puututtava mahdollisimman nopeasti. Työssä selvitetään kirjallisuudesta erilaisia tapoja toisten ohjelmistojen toimintaa valvovien ohjelmistojen toteuttamiseksi. Kokeellisessa osuudessa toteutetaan Java-kielellä ohjelma, joka valvoo informaatiojärjestelmään kuuluvien ohjelmistojen toimintaa ja ilmoittaa käyttäjälle virhetilanteista.

3. Solujen laskennan automatisointi (Varaus Teemu Pekkanen)

Solujen ominaisuuksia tutkitaan lääketieteessä värjäysmenetelmillä, jotka perustuvat siihen, että tutkittavan piirteen suhteen erilaiset solut värjäytyvät eri tavoin. Tavallisesti värjäytyneiden solujen määrä lasketaan mikroskooppikuvista käsin. Tämä on kuitenkin erittäin aikaavievää, ja lisäksi aiheuttaa tuloksiin systemaattisia (eri laskijat) ja satunnaisia laskijan vireystila) virheitä. Työssä selvitetään kirjallisuudesta solujen laskennan automatisointiin soveltuvia menetelmiä. Työhön voidaan opiskelijan halukkuuden niin vaatiessa sisällyttää kokeellinen osuus, jossa toteutetaan Matlab-ohjelmistolla jokin laskenta-algoritmi. Systeemitekniikka, Informaatiotekniikka, konenäkö

Useita ohjaajia/ohjaajaa ei vielä valittu

1. Verkottuneen automaation säätimien viritystyökalu

Verkottunut ja langaton automaatio yleistyvät vauhdilla. Työn tavoitteena on toteuttaa erityisesti verkottuneeseen ja langattomaan automaatioon soveltuvien säädinten viritysmenetelmiä Matlab-pohjaiseen työkaluun. Työ koostuu viritysmenetelmien kirjallisuusselvityksestä. Mikäli ohjelmointitaitoa ja innostusta riittää, voidaan aiheeseen sisällyttää yhden esimerkinomaisen menetelmän toteuttamisen käytännössä laboratoriossa olevalla laitteistolla.

Vesa Hölttä

1. Trendien havaitseminen mittaussignaaleista

Mitattavan suureen arvon tuntemisen lisäksi usein on syytä tietää miten suure muuttuu. Työssä tutkitaan signaalien kvalitatiivisten muutosten (kasvava, laskeva, vakio...) havaitsemista todellisista mittaussignaaleista. Keskeisiä tutkimuksen kohteita ovat erityyppisten signaalien (lineaarinen, eksponentiaalinen, värähtelevä) tunnistaminen ja adaptiivisuus mittauskohinan suhteen. Työ koostuu kirjallisuusselvityksestä ja Matlab-ohjelmistolla tehtävästä kokeellisesta osuudesta.

Viestintätekniikka

Janne Kalliola

1. Ongelmat ja tehtävät tiedonhaussa

Tiedonhaussa tavoitteena on jonkin ongelman ratkaisu ja tehtävän suorittaminen. Mitä tarkoitetaan käsitteellä tehtävä (task) tiedonhaussa? Minkälaisia dimensioita ja vaiheita tehtävissä voidaan kirjallisuuden mukaan erottaa? Tutustu erityyppisiin tehtäväluokitteluihin ja laadi kirjallisuuskatsaus tieteellisten artikkelien pohjalta.

2. Historiallisen tiedon esittäminen ontologioiden avulla (Varaus Heini Kuittinen)

3. Kansanmusiikki- ja runoarkiston sisällönkuvailu semanttisessa webissä (Alustava varaus Kimmo Puputti)

4. Semanttinen Wikipedia (Varattu Hannu-Pekka Hakamäki)

5. Tekstiaineiston automaattinen sisällönkuvailu

6. Semanttisen webin kyselykielet

7. Sääntöjärjestelmät ja semanttinen web

8. AJAX-teknologian toimintaperiaatteet, rajoitteet ja haasteet (Varaus Ville Rantala)

AJAX-teknologia-alustat ja sovellukset mahdollistavat työpöytämäisten sovellusten laadinnan verkkoon. Selvitä kirjallisuuden perusteella AJAX-teknologian toimintaperiaatteet, rajoitteet ja haasteet.

9. Activity Theory in Information Systems Research.

Review literature of activity theory and its relation to information systems research. Categorize theoretical and empirical studies according to perspective, used methodology, etc. Isolate and describe two main trends in research in more detail. What underlying problems do they solve and what are the possible practical outcomes of it.

10. Quality Criteria of Interaction

Review studies that research the interaction of humans with information systems (HCI) AND other humans (Interpersonal Communication). Provide an overview of models of interaction. What possible quality criteria of interaction itself (not quality criteria of interfaces!) exist? How do they differ between the different disciplines?

11. Digitaalikameran käyttö kolorimetrinä

Perinteisesti fysikaaliset väriarvot mitataan spektrofotometrillä tai kolorimetrillä. Tällöin mittaukset ovat kuitenkin aina luonteeltaan pistemittauksia. Tarkastele kirjallisuuden perusteella eri menetelmiä muuntaa digitaalikamera kolorimetriksi.

12. Automaattinen kuvan annotointi

Tarkastele kirjallisuudessa esitettyjä lähestymistapoja ja menetelmiä, joilla kuva-aineistoja voidaan arkistoida ilman manuaalista asiasanoitusta. Mahdollisuuksien mukaan luo kriteeristö ja toteuta sen mukaan saatavilla olevien ohjelmien testausta.

13. Kuvien kytkeminen sisällön ja metatiedon perusteella

Microsoft on toteuttanut ohjelmiston (Photosynth-ohjelmisto ja Seadragon-teknologia), jolla voidaan luoda moniulotteisia avaruuksia verkosta löydettävistä kuvista niitä yhdistelemällä, käytettävissä olevaan metatietoon pohjautuen. Katso video osoitteessa http://www.ted.com/index.php/talks/view/id/129. Tarkastele kirjallisuuden perusteella tapoja kytkeä kuvia yhteen sekä kuvien sisällön että kuviin liittyvän metatiedon perusteella.

14. Yhteisöllisyyden syntyminen web-palvelussa (Varattu Noora Korppi-Tommola)

Yhteisöllisyys on eräs tärkeimmistä Web 2.0:n kantavista ajatuksista. Selvitä mitä asioita pidetään kirjallisuudessa välttämättöminä tai hyvin tärkeinä yhteisöllisyyden syntymiseen web-palvelussa.

15. Wikipedian toiminta, historia ja kehitys (Varaus Paula Talvensaari)

Wikipedia on eräs maailman suosituimmista web-palveluista ja rakentuu pitkälti yhteisölliseen read-write web ?ajatteluun, jonka kehitti Ward Cunningham vuonna 1994. Selvitä kirjallisuuden perusteella, kuinka wiki-yhteisö toimii käytännössä ja mitkä ovat välttämättömät / olennaiset säännöt yhteisön jäsenille toiminnan jatkuvuuden takaamiseksi.

16. Syötteet ja syndikointi

Web-sivustojen muutoksista ja päivityksestä tuotetaan syötteitä, joiden avulla voidaan seurata muutoksia ja syndikoida päivityksiä. Tutustu kirjallisuuden perusteella eri syötetyyppeihin ja niiden käyttökohteisiin. Selvitä samalla mitä tekniikoita on tuottaa syndikoitua sisältöä syötteiden perusteella.