Tiedotusvälineille 30.10.2008
VÄITÖS: Väitöstutkimus antaa mittareita tiedonkäsittelyssä tapahtuvalle samankaltaisuuksien vertailulle
Väittelijä: Filosofian maisteri (FM) Kalle Saastamoinen
Yhteystiedot:Kalle Saastamoinen, puh. 040 760 6489, sähköp. etunimi.sukunimi@lut.fi
Lappeenrannan teknillinen yliopisto, teknillinen tiedekunta, matematiikan ja fysiikan laitos
Väitöstilaisuuden aika ja paikka: Perjantai 7.11.2008 klo 12, ylioppilastalon auditorio (Laserkatu 10) Lappeenrannan teknillinen yliopisto
Väitöskirjan aihe: Many Valued Algebraic Structures as Measures of Comparison (Moniarvologiikan rakenteet vertailumittoina)
Vertailu on varsin keskeinen toimenpide tiedonkäsittelyprosesseissa. Väitöskirjassa tarjotaan lukuisia sumeaan logiikkaan perustuvia vertailumittoja, joiden toimivuus on näytetty lukuisin käytännön esimerkein. Lisäksi näytetään, kuinka vastaavia vertailumittoja voidaan luoda ja esitetään myös niiden teoreettista taustaa. Väitöskirjassa esitetään kaksi sovellusta kehitetyille vertailumitoille. Ensimmäinen on urheilijan aerobisen (lihakset saavat riittävästi happea) ja anaerobisen (lihakset eivät saa riittävästi happea) kynnyksen määrittely ja toinen on tiedon luokittelu. Tulokset ovat erittäin hyviä ja omalta osaltaan näyttävät käytettyjen mittojen toimivuuden. Väitöskirja on tehty hyvin käytännönläheisesti ja se voi toimia oppaana loogisten vertailumittojen käytössä, sekä inspiraation lähteenä teoreettisessa tutkimuksessa.
Väitöskirjan ala on tiedonkäsittely. Väitöskirja on tehty teknillisen tiedekunnan matematiikan ja fysiikan laitokselle ja se on julkaistu yliopiston Acta Universitatis Lappeenrantaensis –tutkimussarjassa, numero 322.
Vastaväittäjä: Professori Péter Majlender (Svenska handelshögskolan)
Väitöstilaisuuden valvoja: Professori Jorma K. Mattila (Lappeenrannan teknillinen yliopisto)
Ohessa on väittelijän antama tiivistelmä väitöskirjatutkimuksesta sekä häntä koskevat muut tiedot.
Väitöskirjan ” Many Valued Algebraic Structures as Measures of Comparison” tiivistelmä
Nykyisin lukuisat alat, kuten ongelmanratkaisu, luokittelu, tiedonlouhinta, tiedonhaku, induktiivinen päättely ja yleensä tiedonkäsittelyprosessit edellyttävät, että ymmärretään kuinka mitata samankaltaisuutta. Usein mitat, joita käytetään samankaltaisuuden arviointiin valitaan joko käyttäen kriteerinä laskennallista tehokkuutta tai oletetaan samankaltaisuuden mittaamista etäisyytenä. Väitöskirjassa tarjotaan erilaisia mittoja samankaltaisuuden arviointiin. Luodut mitat perustuvat moniarvologiikan rakenteisiin, joille on annettu painotuksella ja yleistetyllä keskiarvolla joustavuutta. Saatuja mittoja kutsutaan vertailumitoiksi. Käytetyt moniarvologiikan rakenteet ovat yleistettyjä ekvivalensseja, leikkauksia, yhdisteitä ja negaatioita. Moniarvologiikassa asiantiloilla voi olla muitakin totuusarvoja, kuin tosi tai epätosi, mikä käsitys vastaa yleensä käytettyä kaksi-arvoista logiikkaa paremmin maailmaa, jossa elämme. Sumean logiikan on tässä väitöskirjassa tulkittu olevan moniarvologiikkaa, jossa asiantilat voivat saada arvoja suljetulla välillä nollasta yhteen ja kaikki käytetyt rakenteet (liitäntäoperaattorit ja niiden yhdisteet) tulevat moniarvologiikasta.
Väitöskirjassa luodaan ja esitetään lukuisia uusia vertailumittoja, ja kuinka esitetyt vertailumitat antavat hyviä tuloksia. Vertailumittojen luontiin käytetyt menetelmät on hyvin esitetty. Lisäksi esitetään, että vertailumitalla tulisi olla seuraavat ominaisuudet: 1) sillä on selkeä looginen rakenne 2) se on kasvava tai vähenevä 3) se on yhteenliitettävä 4) se on jatkuva. Näytetään myös, että luodut vertailumitat täyttävät hyvin kriteerit, joita on kirjallisuudessa asetettu vertailumitoille.
Väitöskirjassa esitetään kaksi sovellusta kehitetyille vertailumitoille. Ensimmäinen on urheilijan aerobisen (lihakset saavat riittävästi happea) ja anaerobisen (lihakset eivät saa riittävästi happea) kynnyksen määrittely ja toinen on tiedon luokittelu.
Kynnysmäärittimen luontiin on käytetty 154 mittausta, jotka on saatu Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksesta. Kynnysmääritin antaa vastaavia tuloksia kuin asiantuntijan arviot ovat, eikä niissä ole tilastollista eroavuutta. Kynnysten määrittämiseen urheilijalta mitataan maitohapon, hapen, hiilidioksidin, hengityksen ja sykkeen määriä/suhteita. Koska urheilulääkäreiden antamat kriteerit kynnysten määrittämiseen olivat epämääräisiä, esim. ”pulssi on suunnilleen 15 lyöntiä alle maksimisykkeen”, oli sumean logiikan käyttö luontevaa.
Luokittelussa on käytetty yksinkertaista esimerkkeihin perustuvaa luokittelua, jossa data jaetaan esimerkkeihin, eli ideaaleihin ja luokiteltavaan dataan. Luokkiin jako tapahtuu yksinkertaisesti vertaamalla luokiteltavaa dataa ja ideaalidataa toisiinsa ja valitsemalla luokka, johon luokiteltavalla datalla on suurin vastaavuus. Tällainen luokittelu on hyvin riippuvainen käytetystä vertailumitasta. Käytetyt datajoukot tulevat lukuisista eri lähteistä. Datajoukot kuvasivat mm. rintasyöpää, diabetesta, maksan toimintahäiriöita, kilpirauhasen vajaatoimintaa, kukkia, ilmakehää, sairaan potilaan kuljetusta ja viinejä. Luokittelutulokset ovat erittäin hyviä verrattuna samoilla datajoukoilla, mutta muilla menetelmillä saavutettuihin tuloksiin. Lisäksi saadusta painovektorista voidaan suoraan lukea, minkälainen merkitys mitatuilla asioilla on luokkaan kuulumiselle. Esimerkiksi syöpädatasta voidaan sanoa, kuinka suuri vaikutus eri tekijöillä on syövän syntyyn.
Väitöskirja on tehty hyvin käytännönläheisesti ja se voi toimia oppaana loogisten vertailumittojen käytössä, sekä inspiraation lähteenä teoreettisessa tutkimuksessa.
Väittelijän henkilö-, koulutus- ja uratiedot
• Syntynyt 19.4.1969
• Kotikunta: Lappeenranta
Koulutus
• Ylioppilas 1988, Järvenpään lukio
• Filosofian maisteri 1999, Helsingin yliopisto
Työsuhteet
• Tuntiopettaja 1999 lukien, Etelä-Karjalan ammattikorkeakoulu
• Assistentti, tutkija, ja tuntiopettaja 1999 – 31.8.2008
Apurahat
• Itä-Suomen tietotekniikan tutkijakoulu
• Lahja ja Lauri Hotisen säätiö
• Lappeenrannan teknillisen yliopiston tukisäätiö
• Itä-Suomen virtuaaliyliopisto
• Väisälä säätiö
Väitöskirjojen myynti:
Lappeenrannan teknillinen yliopisto
Aalef-kirjakauppa
Puh. (05) 621 2030
kirjakauppa@aalef.fi
Verkkomyynti
Granum-verkkokauppa
http://granum.uta.fi