Laskennallisen tekniikan ja analytiikan opintojen sisältö ja rakenne

Tosielämän ongelmiin perustuva käytännön osaaminen on LUT:n valtti.

Yhteistyö yritysten kanssa on tiivistä ja tämä näkyy opetuksessa jo heti alkuvaiheista lähtien: Harjoitustöissä panostetaan siihen, että ongelmat ovat realistisia ja monet niistä tulevat teollisuudesta ja yritysmaailmasta.

Teollisuuden edustajia on mukana myös opetuksessa vierailevina luennoitsijoina. Näin saat ensi käden tietoa ja kokemusta tulevien työtehtävien haasteista jo opintojen aikana.

Katso video: Laskennallista tekniikkaa opiskeleva Jenna haluaa tehdä tulevaisuudessa tutkimusta, joka parantaa maailmaa. Hän arvostaa yhtenäistä kampusta, jossa on helppo tutustua ihmisiin koulutusalasta riippumatta.

Mitä laskennallisessa tekniikassa opiskellaan?

Laskennallisen tekniikan kandidaatin tutkinnossa ensimmäisen vuoden opinnot ja osa myöhemmistäkin opinnoista on kaikille ohjelman opiskelijoille yhteisiä. Ne sisältävät muun muassa matematiikkaa ja fysiikkaa, ohjelmointia, kieli- ja viestintäopintoja sekä yleisopintoja, jotka antavat pohjan tulevien vuosien opinnoille.

Opit myös mm. analysoimaan mittauksia, tilastotietoa ja teknisten kokeiden tuloksia sekä vertailemaan ja tekemään päätelmiä teorian ja mittausten vastaavuudesta.

Ensimmäisen opiskeluvuoden jälkeen valitset itsellesi kandidaatin opintojen suuntautumiskohteen kolmesta tarjolla olevasta vaihtoehdosta: teknillinen matematiikka, data-analytiikka tai teknillinen fysiikka.

Teknillinen matematiikka

Suuntautuminen antaa sinulle vahvat matemaattiset perustiedot ja taidot kytkeä ne käytäntöön, kuten teknisten ja taloudellisten järjestelmien kehitystyöhön. Opinnoissa perehdytään ilmiöiden ja ongelmien kuvailemiseen matematiikan avulla, eli matemaattisten mallien rakentamiseen. Mallien analysoinnissa ja ratkaisemisessa tietoteknisten järjestelmien käytöllä on vahva rooli opinnoissa.

Data-analytiikka

Data-analytiikan opinnoissa perehdyt laajojen tietomassojen hallintaan ja analysointiin, opit ymmärtämään tietojen suhteita toisiinsa, löytämään toistuvuuksia ja soveltamaan tietoa esimerkiksi palvelujen kehittämiseen, päätöksenteon tukemiseen tai toimintojen tehostamiseen. Menetelmät pohjautuvat tyypillisesti matematiikkaan ja tietotekniikkaan. Osaat valita sopivimmat tekniikat tietojenkäsittelyyn, sekä suunnitella ja toteuttaa ratkaisuja teollisuuden ja yritysten tarpeisiin digitalisaation tarjoamat mahdollisuudet huomioiden.

Teknillinen fysiikka

Fysiikan perusilmiöiden tunteminen on välttämätöntä, kun kehitetään tekniikkaan perustuvia laitteita. Opit ymmärtämään fysiikan perusilmiöiden lisäksi riippuvuuksia ja vuorovaikutussuhteita tekniikassa sekä arkipäiväisessä elämässä. Voit painottaa opintojasi materiaalifysiikkaan, sovellettuun optiikkaan tai mikroelektroniikkaan. Työkaluina käytät supertietokoneita, pilvipalveluita ja laskentagridejä, jotka tuovat internetin laskenta-resurssit yhteiseen käyttöön. Esimerkkejä mallinnetuista ilmiöistä ovat aurinkokennot, katalyysi ja korroosio.

Laskennallisen tekniikan koulutusohjelmassa suoritat ensin alempana korkeakoulututkintona kolmivuotisen tekniikan kandidaatin tutkinnon. Tekniikan kandidaatin tutkinnon sivuaineen voi valita vapaasti LUT:n muiden koulutusohjelmien sivuaineista.

Kandidaatinopintojen jälkeen voit jatkaa opintojasi laskennallisen tekniikan maisteriohjelmassa Computational Engineering and Technical Physics. Ohjelmassa on kolme syventymiskohdetta: teknillinen matematiikka, teknillinen fysiikka sekä tietokonenäkö ja hahmontunnistus. Kanditasolla Data-analytiikan suuntautumisen valinneet voivat halutessaan siirtyä suoraan tuotantotalouden Business Analytics –diplomi-insinööriohjelmaan.

Opetus DI-ohjelmassa tapahtuu englanniksi ja pääset opiskelemaan yhdessä kansainvälisten opiskelijoiden kanssa. DI-ohjelman kesto on kaksi vuotta.

Laskennallisen tekniikan opiskelu käytännössä

Opetuksessa ovat tasapainossa teoria, käytännönläheinen kokeellinen tutkimus ja ongelmanratkaisu. Peruskurssien teoriat opiskelet suurissa ryhmissä luennoilla, mutta pääasiallinen oppiminen tapahtuu pienissä harjoitusryhmissä, joissa saat yksilöllistä ohjausta harjoitusten pitäjiltä. Laskuharjoitukset ovat olennainen osa opintojasi. Niiden tarkoituksena on perehdyttää sinut ongelmien ratkaisuissa tarvittaviin rutiineihin.

Normaalin luento- ja tuntiopetuksen lisäksi opintoihin kuuluu myös harjoitustöitä, joita tehdään pääasiassa ryhmissä. Harjoitustöissä opintojakson sisältö yhdistyy luontevasti käytännön tekemiseen: pääset hyödyntämään erilaisia laskentaan, simulointiin ja mallinnukseen tarkoitettuja välineitä ja ohjelmistoja, joiden avulla voit luoda simulointimalleja tai analysoida esimerkkidatoja.

Yhteistyö yritysten kanssa on tiivistä ja tämä näkyy opetuksessa jo heti alkuvaiheista lähtien: useat harjoitus- ja opinnäytetöiden aiheet tulevat teollisuudesta. Pääset pohtimaan ja ratkomaan teollisuuden prosesseissa ilmenneitä ongelmia tai kehittämään uusia tapoja tehostaa tuotantoa automaation avulla. Yritysten edustajat ovat myös mukana opetuksessa vierailevina luennoitsijoina, tuoden mukanaan oman alansa käytännön esimerkkejä.

Fysiikan ja laskennallisen tekniikan opintoihin kuuluu myös laboratorioharjoituksia. Konenäön ja hahmontunnistuksen laboratoriossa voit esimerkiksi perehtyä kuvantamismenetelmien käyttöön tietokonenäön osana, fysiikan laboratorioissa teet erilaisia mittauksia ja analyysejä vaikkapa eri materiaalien ominaisuuksista.

Opintojen rakenne

Laskennallisen tekniikan ja analytiikan kandidaatin tutkinto-ohjelma 2016-2017.

» Yleisopinnot (vähintään 78 op)

  • Tekniikan kandidaatin tutkinnon työharjoittelu 2 op
  • Johdatus laskennallisen tekniikan opiskeluun 1 op
  • Tilastomatematiikka I 3 op
  • Numeeriset menetelmät I 3 op
  • Johdatus tekniseen laskentaan 4 op
  • Teknisen laskennan harjoitustyö 1 op
  • Matematiikka I, 6 op
  • Matematiikka II, 6 op
  • Matematiikka III, 4 op
  • Fysiikan laboratoriotyöt 6 op
  • Mekaniikan perusteet 4 op
  • Lämpöoppi 4 op
  • Aaltoliikeoppi 3 op
  • Sähköoppi 4 op
  • Tietojenkäsittelyn perusteet 6 op
  • Tietojenkäsittelytieteen perusteet 6 op
  • Yrityksen liiketoiminnan ja johtamisen perusteet 3 op
  • Ohjelmoinnin ja data-analytiikan perusteet 6 op
  • C-ohjelmoinnin perusteet 3 op
  • Ohjelmistotestauksen periaatteet 3 op

» Kieli- ja viestintäopinnot (vähintään 9 op)

  • Työelämän viestintä (tekniikka) 3 op
  • Svenska i arbetslivet (teknik) 2 op
  • Valitse lisäksi yhtä samaa vierasta kieltä väh. 4 op

» Suuntautumisvaihtoehdon aineopinnot (40-45 op)

Valitse yksi suuntautumisvaihtoehto

Teknillinen matematiikka 40-58 op

  • Kandidaatintyö ja seminaari 10 op
  • Matriisilaskenta 4 op
  • Laskennallisen tekniikan työkurssi 4 op
  • Moderni fysiikka 6 op
  • Matemaattinen mallinnus 5 op
  • Vektorianalyysi teknillisessä laskennassa 4 op
  • Differentiaaliyhtälöt ja dynaamiset systeemit 6 op
  • Integraalimuunnokset 6 op
  • Matemaattisen analyysin syventävä kurssi 4 op
  • Tilastollisten ja numeeristen menetelmien jatkokurssi 4 op
  • Valitse min. 7 op seuraavista:
  • Säätötekniikan perusteet A, 4 op
  • Signaalien digitaalinen käsittely I, 4 op
  • Lineaarinen optimointi 6 op
  • Diskreetit mallit ja menetelmät 3 op
     

Data-analytiikka 40-70 op

  • Kandidaatintyö ja seminaari 10 op
  • Matriisilaskenta 4 op
  • Laskennallisen tekniikan työkurssi 4 op
  • Moderni fysiikka 6 op
  • Ekonometrian perusteet 6 op
  • Diskreetit mallit ja menetelmät 3 op
  • Tilastollisten ja numeeristen menetelmien jatkokurssi, 4 op
  • Tietorakenteet ja algoritmit 6 op
  • Johdatus laskennalliseen älykkyyteen ja koneoppimiseen 6 op
  • Olio-ohjelmointi 6 op
  • Valitse min. 5 op seuraavista:
  • Tietokantojen perusteet 3 op
  • Käyttöjärjestelmät ja systeemiohjelmointi 6 op
  • WWW-sovellukset 6 op
  • Distributed Systems 6 op
  • Database Systems Management 3 op
  • Project Management 6 op
  • Integraalimuutokset 6 op
     

Teknillinen fysiikka 42-45 op

  • Kandidaatintyö ja seminaari 10 op
  • Matriisilaskenta 4 op
  • Laskennallisen tekniikan työkurssi 4 op
  • Moderni fysiikka 6 op
  • Materiaalifysiikka A 3 op
  • Materiaalifysiikka B 3 op
  • Teollisuusoptiikka 6 op
  • Kvanttimekaniikka 4 op
  • Sähkömagnetismi 6 op
  • Elektroniikan perusteet A 5 op
  •  Valitse min. 9 op seuraavista:
  • Yleinen kemia 3 op
  • Teknillinen termodynamiikka 6 op
  • Signaalien digitaalinen käsittely I, 4 op
  • Johdanto sulautettuihin järjestelmiin 6 op
  • Integraalimuunnokset 6 op
  • Tietokantojen perusteet 3 op
  • Project Management 6 op

» Sivuopinnot (vähintään 20 op)

Sivuopinnoiksi valitaan mikä tahansa LUT:n tarjoama sivuopintokokonaisuus. Sivuopinnot voi tehdä myös muussa yliopistossa tai opiskelijavaihdossa.

» Vapaasti valittavat opinnot

Valinnaisia opintoja on suoritettava niin, että tekniikan kandidaatin tutkinnon kokonaismäärä 180 op täyttyy. Valinnaisiin opintoihin voi vapaasti valita LUT:n opintojaksoja, myös toisen sivuainekokonaisuuden. Valinnaisiin opintoihin voi myös sisällyttää muiden kotimaisten tai ulkomaisten yliopistojen opintoja.

Tarkemmat laskennallisen tekniikan ja analytiikan kandidaatin tutkinnon opintosisällöt löydät opinto-oppaasta.

Maisteri-/DI-ohjelma

Computational Engineering and Technical Physics

Ohjelmassa voit syventyä teknilliseen matematiikkaan (technomathematics), tietokonenäköön ja hahmontunnistukseen (computer vision and pattern recognision) tai teknilliseen fysiikkaan (technical physics). Opetus maisteriohjelmissa tapahtuu englannin kielellä, mutta joidenkin sivuaineiden ja yksittäisten opintosuoritusten suorittaminen suomen kielellä on myös mahdollista.

Teknillinen matematiikka syventyy matemaattisiin malleihin sekä laskennalliseen ongelmanratkaisuun. Teknillistä matematiikkaa voit soveltaa teollisuuden prosessien tai ympäristön ilmiöiden mallinnuksessa, analysoinnissa, optimoinnissa ja ohjauksessa.

Tietokonenäön ja hahmontunnistuksen opinnoissa saat valmiudet mallintaa ja tuottaa automaatiokehitystä tukevia teollisia sovelluksia. Opinnoissa keskityt älykkään ja oppivan tietojenkäsittelyn menetelmiin. Data-aineiston analyysi, keskeisten ja olennaisten piirteiden löytäminen runsaasta datasta ja näiden piirteiden luokittelu ovat käytännön sovellusten taustalla.

Teknillisen fysiikan opinnoissa keskityt nanofysiikkaan, materiaalifysiikkaan, sovellettuun optiikkaan ja mikroelektroniikkaan. Teknillisen fysiikan tiedoilla pystyt kehittämään materiaalien ominaisuuksia ja tehostamaan teollisuuden mittausteknisiä järjestelmiä kehittämällä sensoreita ja niiden tiedonsiirron liittyvää elektroniikkaa.

Lue lisää Computational Engineering and Technical Physics -maisteriohjelman nettisivuilta

Suoritettuasi kandidaatin opinnot data-analytiikan suuntautumisvaihtoehdossa sinulla on myös mahdollisuus jatkaa opintoja myös tuotantotalouden Business Analytics -diplomi-insinööriohjelmaan. Lue lisää tuotantotalouden Business Analytics -ohjelmasta

Laskennallinen tekniikka ja analytiikka

Tutkinnot
Tekniikan kandidaatti ja diplomi-insinööri

Laajuus
180 (tekniikan kandidaatti) + 120 (DI) opintopistettä (ECTS)

Kesto
3 + 2 vuotta, kokopäiväistä opiskelua

Opetuskieli
Suomi ja englanti

Akateeminen yksikkö
LUT School of Engineering Science

Hakuaika
20.3.−3.4.2019
Lisätietoja

Lisätietoja
Jokainen opiskelija suorittaa ensin tekniikan kandidaatin tutkinnon (TkK) ja saa automaattisesti suoritusoikeuden myös diplomi-insinöörin tutkintoon (DI).

Tutkintojen yhteenlaskettu opintopistemäärä on 300 op ja suoritusaika 5 vuotta kokopäiväistä opiskelua.