Tutkimusteemat

Digitaaliset ratkaisut havainnoinnissa ja vuorovaikutuksessa

 

Biomimetiikka ja älykkäät järjestelmät

Biomimetiikan ja älykkäiden järjestelmien tutkimus hyödyntää tietotekniikan ja biologian alojen asiantuntemusten yhdistelmää. Tutkimusalueisiin kuuluvat tiedonlouhinta, koneoppiminen, robotiikka ja tietoturvallisuus. Tutkimusaiheet vaihtelevat tiedonlouhinta-algoritmin kehittämisestä ja teollisten valmistusprosessien optimoinnista aina ympäristön tarkkailuun liikkuvilla roboteilla. Tutkimus pyrkii konkreettisiin uusiin avauksiin, joiden avulla voidaan kehittää perusteita sekä uutta tietoa tieto- ja viestintätekniikan ja bioteknologian/biolääketieteen parempaa integrointia varten. Tutkimustoiminta on johtanut useisiin spin off -yrityksiin, joilla on sovelluksia eri teollisuuden aloilla.

Konenäkö ja signaalianalyysi

Konenäön ja signaalianalyysin tutkimus on tunnettu tieteellisistä läpimurroistaan konenäön alalla. Moniin sen tutkimustuloksiin, kuten paikalliseen binäärikuvioon, kasvoanalyysiin ja geometrisiin tietokonenäkömenetelmiin, viitataan usein, ja ne on otettu ratkaisuiksi erilaisissa ongelmissa ja sovelluksissa ympäri maailman. Kasvoanalyysimenetelmät on otettu käyttöön kasvoväärennösten torjunnassa biometriikassa ja mikroilmeiden tunnistuksessa piilotettujen tunteiden analyysissä. Tähän teemaan sisältyy myös vahva asiantuntemus fysiologisessa signaalianalyysissä, erityisesti hengitys- ja verenkiertoelimistön sairauksissa. Tämän teeman tutkimuksella on yliopistossa ollut tärkeä merkitys, kun on kehitetty tekoälyn ja koneoppimisen opetusta.

Jokapaikan tietotekniikka

Jokapaikan tietotekniikan tutkimuksella on Suomessa laajin ihmisen ja tietokoneen välisen vuorovaikutuksen (HCI) ja jokapaikan tietotekniikan (Ubicomp) tutkijoiden ryhmä, ja se on yksi suurimmista Euroopassa. Ryhmä osallistuu tekniikoiden kehittämiseen mallintamalla ihmiskäyttäytymistä, kasvattamalla fyysisiä tiloja ja tekemällä järjestelmäsuunnittelua jokapaikan sovellusten ja palveluiden mahdollistamiseksi. Suuri osa tutkimuksesta käsittelee suuria määriä koko ajan kerättävää ja jo kerättyjä seurantatietoja. Tutkimusryhmä on rakentanut huippualustat, jotka analysoivat Twitterin syötteitä reaaliajassa ja kaupunkiliikenteen tietopisteitä kaupunginlaajuisista Wi-Fi- ja Bluetooth-verkoista, sekä osallistunut suosittuihin älypuhelinsovelluksiin ja mallintanut laajamittaista rahaliikennettä.

Langaton viestintä

Langattoman viestinnän tutkimuksella on ollut suuri vaikutus useisiin eurooppalaisiin tutkimus- ja innovaatio-ohjelmiin 1990-luvulta lähtien. Esimerkkejä vaikuttavuudesta ovat projektit, joissa määriteltiin 3G:n, 4G:n ja 5G:n keskeisiä osia sekä koottiin asiantuntemusta 6G:tä varten. Tutkimuksiin osallistuvien tutkimusryhmien innovatiivisuus kumpuaa kyvystä luoda uusia teknologisia komponentteja ja kehittää niistä valmiita langattomia järjestelmiä, jotka ovat välttämättömiä sovellusten ja uusien alueiden, kuten tekoälyn ja big datan, kehittämisessä. Keskeisiin tutkimusalueisiin kuuluvat radioliityntäverkon teknologiat, signaalinkäsittely ja optimointi, radiotaajuusjärjestelmät ja niiden suunnittelu, virtuaaliverkot, valoviestintä, lääkeviestintä ja 5G/6G-testiverkot. Kehitettyjä teknologioita käytetään matkapuhelimissa ja tukiasemissa sekä muissa langattomissa verkoissa, mikä mahdollistaa teknologisen muutoksen tulevaisuudessa ja tuo ihmiset ja palvelut yhteen välittömien ja muunneltavien verkkojen avulla.

Virtapiirit ja järjestelmät

Virtapiirien ja järjestelmien tutkimus keskittyy elektroniikkaan ja optoelektroniikkaan. Ala on erittäin tärkeä, koska esimerkiksi nykyaikainen optisia kuituja hyödyntävä televiestintä perustuu näille tekniikoille. Yksi alan tutkimusaiheista Oulussa on ympäristönhavainnointitekniikoiden kehittäminen nopeasti laajeneviin sovelluksiin, kuten kulkuneuvojen hallintaan ja opastusjärjestelmiin, robottinäköön ja koneiden automaattiseen hallintaan. Nämä tekniikat tasoittavat tietä rakennus- ja tuotantotekniikan kehitykselle, teiden rakennukselle ja ylläpidolle, kaupunkisuunnittelulle, ympäristöanalyysille ja tarkkuusmetsätaloudelle.