Tietotekniikan pro gradu -tutkielmien aihe-ehdotuksia

Tietotekniikan pro gradu -tutkielmien aiheita on nähtävillä Korppi-järjestelmän Opinnäytteet-osiossa. Löydät vapaanaolevat aiheet opinnäytteiden hakusivun kautta valitsemalla sivulla oikean laitoksen ja mahdollisesti myös suuntautumisvaihtoehdon sekä opinnäytetyypin ja vaiheeksi Vapaa aihe. Kandidaatintutkielmien aiheista osa saattaa soveltua laajennettuina pro gradu -tutkielmiksi. Aiheet nähdäksesi sinun tulee kirjautua Korppi-järjestelmään.

Voit myös ehdottaa suuntautumisvaihtoehtosi vastuuprofessorille omaa aihettasi pro gradu -tutkielmaksesi. Korppi-järjestelmästä löytyvän aiheenkin soveltuvuus pro gradu -tutkielmaksi tulee aina varmistaa suuntautumisvaihtoehtonsa vastuuprofessorilta. Vastuuprofessorit mainitaan pro gradu -tutkielmien ohjesivulla.

Pro gradu -tutkielman tekoon löytyy laitokselta lyhyt ohje. Lisäksi tutkielman sisällön osalta löytyy hieman yksityiskohtaisempi ohjelmistotekniikan linjan ohje. Opinnäytetöiden kirjoittamiseen on saatavilla ohje HTML-muodossa ja parempilaatuisina tulostettavissa olevina PostScript- ja PDF-tiedostoina. Kirjoitusohjeessa kuvataan hyvän ja sujuvan tekstin rakennetta sekä annetaan vinkkejä yleisten kirjoitusvirheiden välttämiseksi. Word-tekstinkäsittelyohjelman käyttöön liittyviä vinkkejä löytyy mm. Petri Heinosen ohjeista Lyhyt kirjoittamisopas teknisestä näkökulmasta sekä FAQ - Tekstinkäsittely, taulukkolaskenta ja makrot . Lisäksi tietotekniikan laitoksen pro gradu -tutkielmien ohjeiden WWW-sivun lopusta löytyvien linkkien kautta on saatavilla tutkielmien Word- ja LaTeX-pohjat.

Tätä sivua ei enää päivitetä, mutta sen sisältämistä virheistä toivotaan ilmoitettavan Jukka-Pekka Santaselle. Alla olevassa listassa on lueteltu ennen kesää 2003 ehdotettuja pro gradu -tutkielmien aiheita, joten ne saattavat olla vanhentuneita. Aiheiden yhteydessä on ilmoitettu suluissa aiheen kirjanneen henkilön nimi ja ehdotuspäivä. Jos jokin kyseisistä aiheista kiinnostaa, ota yhteyttä aihetta ehdottaneeseen (mainitaan aihekuvauksen lopussa) tai sen kirjanneeseen henkilöön sekä varmista aiheen ajantasaisuus.

Aihe-ehdotuksia tietotekniikan pro gradu -tutkielmiksi ennen kesää 2003

• Olioiden teoria ja sigmakalkyyli (Antti-Juhani Kaijanaho, 13.2.2003).
• Ohjelmoinnin perusopetukseen soveltuvan ohjelmointikielen vaatimusmäärittely (Antti-Juhani Kaijanaho, 13.2.2003).
• Siirrettävät välikielet (JVM, P-code, CIL; Antti-Juhani Kaijanaho, 13.2.2003).
• Habitual domains - kohti parempia päätöksiä laajentamalla ajattelumalleja. Aihe liittyy päätöksenteon tukemiseen (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Epälineaarisen komponenttianalyysin ja muiden data-analyysin menetelmien hyödyntäminen useampiulotteisten monitavoiteoptimoinnin vaihtoehtojen havainnollistamisessa (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Polytooppihaun ja lokaalin/globaalin optimoinnin menetelmien yhdistäminen globaaliin optimointiin sopivaksi (esim. GA + Powell). Edellytyksenä optimointi-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Geneettiset algoritmit monitavoiteoptimoinnissa Pareto-optimaalisen joukon generoinnissa (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Lagrange-tyyppiset rajoitteidenkäsittelymenetelmät geneettisissä algoritmeissa. Edellytyksenä optimointi-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Pareto-optimaalisen joukon generointimenetelmät monitavoiteoptimoinnissa (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Verbal decision analysis - sanallinen muotoilu monitavoiteoptimoinnissa. Edellytyksenä optimointi-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Erilaisten optimaalisuuskäsitteiden yhteyksistä monitavoiteoptimoinnissa (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Peliteorian ja monitavoiteoptimoinnin välisestä yhteydestä (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Perehtyminen rough set -teoriaan tiedon analysoinnissa ja optimoinnin tukena (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Duaalisuus epälineaarisessa optimoinnissa. Edellytyksinä kurssit Optimointimenetelmät ja Optimointi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Sekalukumallit. Edellytyksenä Optimointimenetelmät-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Stokastinen optimointi (mitä se on, käsitteitä, menetelmiä, sovelluskohteita ja -aloja). Edellytyksenä kurssit Todennäköisyyslaskenta, Optimointimenetelmät ja Optimointi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Sumea optimointi (mitä se on, käsitteitä, menetelmiä, sovelluskohteita ja -aloja). Edellytyksinä kurssit Optimointimenetelmät ja Optimointi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Sisäpistemenetelmät epälineaarisessa ja monitavoiteoptimoinnissa (interior point methods, artikkelien tutkimista). Edellytyksenä Optimointi-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Diskreetti monitavoiteoptimointi -- menetelmä- ja teoriakatsaus (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Tangentti- ja normaalikartiot yleistetyn vaihtosuhteen käsitteen havainnollistamisessa. Edellytyksenä matematiikan cum laude approbatur ja Topologia-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Erilaisten varsinaisen Pareto-optimaalisuuden määritelmien karakterisointi tangentti- ja normaalikartioiden avulla. Edellytyksenä matematiikan cum laude approbatur ja Topologia-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Vaihtoehtojen graafinen havainnollistaminen WWW-NIMBUS -järjestelmässä (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Kimppumenetelmien variaatiot epäsileässä optimoinnissa (mm. toisen asteen kimppumenetelmät, tutustuminen erilaisiin variaatioihin ja niiden vertailu). Edellytyksenä Optimointi-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Muistia säästävät epälineaarisen optimoinnin menetelmät. Edellytyksenä Optimointi-kurssi (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• Yritysten monitavoiteoptimointisovellusten ratkominen WWW-NIMBUksella (Kaisa Miettinen ja Marko Mäkelä, 14.9.2001).
• XML puurakenteena (Jukka-Pekka Santanen, 23.11.2000).
• Ongelman ratkaisemisemista opettava ohjelma (Vesa Lappalainen, 30.5.2000)
  • Ohjelmoinnissa tai matematiikassa ammattilainen hahmottaa ongelman nopeasti äärilliseksi määräksi vaihtoehtoja, joita pitkin lähdetään etenemään. Oppilas luulee aluksi olevansa äärettömän joukon edessä.
  • Ongelma ratkaistaan etenemällä puun tai verkon kautta kohti lopullista ohjelmaa.
  • Käyttäjän annetaan mennä myös vääristä valinnoista seuraavan alipuun haaraa hieman pidemmälle. Ohjelma kertoisi umpikujaan saavuttaessa, miksi valinta oli väärä. Käyttäjä voisi palata polkua takaisin tekemään johonkin kohtaan uuden valinnan.
  • Esitetyllä tekniikalla oppilas voisi ehkä oppia aikanaan itse muodostamaan kussakin vaiheessa äärellisen määrän järkeviä vaihtoehtoja ja sitten pääsisi etenemään todellisessakin tilanteessa.
  • Apumateriaalina puuta tehdessä voisi esimerkiksi käyttää jonkin kurssin tenttivastauksia. Niiden perusteella voisi löytää mahdollisia ajattelumalleja, joita oppilaalle voi tulla kyseistä ongelmaa ratkaistaessa.
  • Esitetyllä metodilla voisi yrittää jäljitellä oikeaa todistusta tai ohjelmantekotilannetta siten, että sen oikeellisuuskin voidaan tarkistaa. Muutenhan esim. ohjelmasta voidaan tarkistaa koneellisesti vain syntaksi, mutta ei kovinkaan helposti esim. ylläpidettävyyttä ja uudelleenkäytettävyyttä.
• Ohjelmien automaattisesta differentioinnista (AD; Raino Mäkinen, 1.11.1999):
  • Esimerkiksi ADIFOR ja operator overloading.
• Sucshell-nimisen imutelan mitoitusohjelman jatkokehittäminen (Jukka-Pekka Santanen, 6.10.1999).
  • Ohjelma sisältää n. 30000 riviä (29 merkkiä/rivi) Fortran 77 -koodia ja tehtiin alunperin AIX-järjestelmään.
  • Siirretty UNIXille, jolloin ongelmaksi muodostuivat ylivuodot. Työhön kuuluu ylivuotokohtien jäljittäminen ja korjaaminen.
  • Ohjelmaan toteutettava uusi runko, joka käyttää olemassaolevien rajapintojen kautta vanhan koodin toimivia moduleita.
  • Työhön sisältyy uuden käyttöliittymän toteuttaminen esimerkiksi Tcl/Tk:lla.
  • Työn tekijältä työ edellyttää melko hyvää Fortran-tuntemusta.
  • Lisätietoa aiheesta Eerikki Makiseltä (puh. 020-4826236) Valmet Oyj:stä (Rautpohja).
• Suurten pelipuuhakujen visualisointi (Tuomas Lukka, 29.9.1999).
  • Tavoitteena on selkeä, vuorovaikutteinen esitys, josta ohjelman virheet voidaan havaita.
• Modulaarisen parserin kehitys C:lle (Tuomas Lukka, 29.9.1999).
  • Parseri, johon voidaan lisätä syntaksilaajennuksia toisistaan riippumatta.
• Perl-alikieli ja sen konvertointi C-koodiksi (Tuomas Lukka, 29.9.1999).
  • Määritellään Perliä muistuttava kieli, jolle tehdään kääntäjä (konvertteri) C-koodiksi.
• Transmeta-tyylisen optimoinnin toteuttaminen ohjelmallisesti (Tuomas Lukka, 29.9.1999).
  • JIT-kääntäjä, joka tekee oletuksia ja kääntää koodiblokin uudestaan, jos odotukset eivät toteutuneetkaan.
• Tietokannat Linux-järjestelmässä (Vesa Lappalainen ja Tommi Lahtonen, 1.4.1999)
  • Nykyisin monista Windows-ympäristön kaupallisista tietokannoista on saatavilla ilmainen versio Linux-ympäristöön.
  • Työhön kuuluisi ainakin muutaman tietokannan vertailu Linux-järjestelmässä.
• Aivojen magneettiresonanssikuvantamisen kuva-aineistojen käsittely ja visualisointi (Jukka-Pekka Santanen, 1.2.1999):
  • Kyseistä lääketieteellistä kuvaustekniikkaa sovelletaan aivojen kielellisten toimintojen neuropsykologisessa tutkimusprojektissa. Magneettikuvista voidaan jäljittää aivoverenkierron muutoksia, jotka ilmentävät hermoverkkojen aktiivisuuden vaihteluja.
  • Työ tarjoaa mahdollisuuden opetella suurten kuva-aineistojen numeerista käsittelyä ja visualisointia.
  • Ohjelmointityökaluina ainakin Matlab ja C-kieli Linux-käyttöympäristössä. Työn rungon muodostaa SPM-ohjelmistopaketin sovittaminen ja täydentäminen apuohjelmilla psykologian laitoksen tarpeisiin.
  • Graafisen käyttöliittymän kehittäminen on osa työtä.
  • Lisätietoa aiheesta Heikki Lyytiseltä (hlyytinen@psyka.jyu.fi) ja Ilkka Taskiselta (ilveta@louhi.stat.jyu.fi).
• Internet-teknologiat (Jukka-Pekka Santanen, 28.1.1999):
  • Lisätietoa aiheesta Timo Kyntäjältä (timo.kyntaja@vtt.fi) VTT Tietotekniikalta Espoosta.
• Oliopohjainen protokollakehitys (Jukka-Pekka Santanen, 28.1.1999):
  • Lisätietoa aiheesta Timo Kyntäjältä (timo.kyntaja@vtt.fi) VTT Tietotekniikalta Espoosta.
• Agentti- ja hajautusteknologiat (Jukka-Pekka Santanen, 28.1.1999):
  • Lisätietoa aiheesta Timo Kyntäjältä (timo.kyntaja@vtt.fi) VTT Tietotekniikalta Espoosta.
• Selvitystyö Linuxin käyttö sulautetussa reaaliaikaisessa ympäristössä (Jukka-Pekka Santanen, 7.1.1999):
  • Selvitettäviä asioita:
    • Tarvittavan prosessoritehon määritys. Tavoitteena on taso 386, 25 MHz.
    • Minimimuistimäärän RAM ja ROM (~ Flash-levy DiskOnChip) määritys.
    • Levytuki.
    • Sarjakanava- ja rinnaikkaisporttituki.
    • Merkkipohjainen käyttöliittymä.
    • Verkkotuki (TCP/IP, PPP, FTP).
    • Boottaus flashlevyltä.
    • Kellon käsittely.
    • Reaaliaikaominaisuuksien selvitys.
  • Enermet Oy:n erityisvaatimuksia:
    • Echelon MIP driver Linux-ympäristössä.
    • Watchdogin käsittely.
    • Toiminta ilman näytönohjainta ja näyttöä.