Aalto University Magazine 30

30

HUHTIKUU 2022

Liikkeelle kuin leikkien

Kun kehon rajat ylitetään

Aivojen sormenjälki esiin

Kädet kannattaa työntää saveen

Maarit Hohteri Seitsemänvuotias Nelson teki huikeita hyppyjä seikkailupuiston virtuaaliavusteisella trampoliinilla ja melkein päihitti isosiskonsa.

Lue lasten liikuntaseikkailusta Mukana matkassa -artikkelista sivulta 24 alkaen.

30 12 22 24 32

Hyvä lukija, tämän lehden sisältösuunnitelma valmistui ja artikkelit kirjoitettiin alku­vuodesta 2022, ennen Ukrainan kriisin kärjistymistä. Tuolloin olimme varovaisesti tähyämässä kohti valoisampaa kevättä ja palaamassa kampukselle tietämättä, että pandemiasta hiljalleen toipuva maailma olikin kohtaava uuden tragedian.

Toivomme, että lehden teema – kehon rajat – ja sitä useasta suunnasta lähestyvät tarinat voivat tuoda uutta tietoa, lohtua ja jopa uskoa siihen, että muser­ taviinkin ongelmiin on löydettävissä ratkaisuja. Tiede, taide, tutkimus ja koulutus ovat mukana niitä rakentamassa.

Xx

Jaakko Salavuo, päätoimittaja Aalto-yliopiston viestintäjohtaja Aalto-yliopisto tuomitsee Venäjän sotatoimet ja ilmaisee tukensa Ukrainalle ja sen yliopisto­yhteisölle.

Kerromme Ukrainan sotaan liittyvistä XXx yliopiston toimenpiteistä verkkosivulla aalto.fi/fi/aalto-yliopisto/ukrainan-sota

Tekoäly tulee aivojen avuksi Jäähyväiset stetoskoopille Liikkeelle kuin leikkien Vähän lisää kosketeltavaa

5 Avauksia _ Antti Ahlava ja paluu kampukselle.

6 Nyt _ Pieniä uutisia, isoja asioita.

10 Oho! _ Jussi Impiö ja yllättävän suosittu työpaikka.

TEEMANA Kehon rajat 12 18 22 24 32

Teema _ Tutkijat selvittävät aivojen saloja.

Kuka _ Lincoln Kayiwa muotoilee kulttuurien risteyksessä.

Teema _ Vital Signs kehittää uudenlaista stetoskooppia.

Mukana matkassa _ Virtuaaliset pelit kannustavat lapset liikkumaan.

Teema _ Mitä hyötyä on käsien työntämisestä saveen?

Tieteestä _ Tiedeuutisia lyhyesti.

In-house _ Valokuvausrobotti digitoi kolmiulotteisesti.

Keskustelua _ Marjo-Riitta Diehl ja Miisa Mink tuntevat naisten verkostot.

Kumppanuus _ Bayer tuo terveysdatan avuksi lääketutkimukseen.

Tieteestä _ Teuvo Kohosen perintö näkyy monella alalla.

Tieteestä _ Tienraivaajat-näyttely osoittaa tutkimuksen pitkät polut.

Vau! _ Pikku-Finlandia on pitkäikäiseksi suunniteltu väistötila.

Väitöksiä _ Sneha Das ja puheentunnistus; Sergei Tugin ja aivotutkimus; Maarit Kalmakurki ja animaatioelokuvien pukusuunnittelu.

52 Arjen valintoja _ Ayush Bharti selvittää langattomien verkkoyhteyksien esteitä.

54 Vierailulla _ Jürgen Mlynek on uusi kunniatohtori.

36 38 40 43 44 47 48 50

3 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Maarit Hohteri

TEKEMÄSSÄ

TUOMAS KÄRKKÄINEN

MAARIT HOHTERI

Vaikka kuvittaminen on paljolti ajattelua, se on selvästi myös ruumiillista työtä. Vikuroiva oikea käsi pakottaa vasemman hakkaamaan cmd+zetaa ja ottamaan uusiksi kaaren, joka ei millään asetu niin kuin aivot käskevät.

Valitettavasti ruumiini ei ole tulostin, mutta hyvä niin.

Sillä mitä lähemmäs aivojeni määräämää kuvaa pääsen, sitä elottomampi siitä tulee. Vapaasti hosuva käsi rikkoo älyn ja tuo kuvaan tunteen, jos hyvin käy.

Olen kuvauskeikalla. Malli ja valo ovat hyvin, mutta tausta on huono. Menen kyykkyyn, ei parantunut.

Astun taaksepäin, edelleen huono. Kiipeän tikkaille, nyt tausta on hyvä, mutta kuvakulma ei, ja valokin muuttui huonommaksi. Tulen alas, siirryn metrin oikealle.

Pitäisi päästä vain hieman ylemmäs, jakkara olisi hyvä.

Kuvauspaikka, valo, kameratekniset valinnat, omat sekä mallin fyysiset ja psyykkiset ominaisuudet ja rajoitteet määrittävät lopputulosta. Kuvaustilanteessa on tietty määrä muuttujia, jotka pitää saada kohdilleen.

Valokuvaus on ongelmanratkaisua.

JULKAISIJA Aalto-yliopisto, viestintäpalvelut PÄÄTOIMITTAJA viestintäjohtaja Jaakko Salavuo TOIMITUS Paula Haikarainen, Annika Artimo, Katrina Jurva ULKOASU & KUVATOIMITUS Dog Design KANSI Maarit Hohteri

ISTÖME

R

I

4 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

R PÄ

KK

Jaakko Kahilaniemi, Aleksandr Kakinen, Kalle Kataila, Roope Kiviranta, Hanne Kokkegaard, Susanna Kokkinen, Tuomas Kärkkäinen, Lasse Lecklin, Diana Luganski, Edel O’Reilly, Tatu Pohjola, Tiiu Pohjolainen, Aleksi Poutanen, Marjukka Puolakka, Alessandro Rampazzo, Mikko Raskinen, Panu Räty, Sedeer el-Showk, Joanna Sinclair, Eeva Sivula, Elsa Snellman, Minna Tiainen, Nita Vera, Yujie Zhou KÄÄNNÖKSET Ned Kelly Coogan, Miisa Pulkkinen OSOITE PL 18 000, 00076 Aalto PUHELIN 09 470 01 VERKOSSA aalto.fi/magazine SÄHKÖPOSTI magazine@aalto.fi OSOITTEENMUUTOKSET alumni@aalto.fi PAINATUS PunaMusta, 2022 PAPERI MaxiOffset 190 g/m2 (kansi), Berga Classic Preprint 90 g/m2 (sisäsivut) PAINOS 29 500 (suomenkielinen) & 3 500 (englanninkielinen) OSOITELÄHDE Aalto-yliopiston alumni- ja kumppanuusrekisteri (CRM) AALLON TIETOSUOJAILMOITUKSET aalto.fi/fi/palvelut/tietosuojailmoitukset ISSN 1799-9324 painettu ISSN 2323-4571 verkkojulkaisu

YM

TÄMÄN NUMERON AVUSTAJAT Amanda Alvarez, James Cochrane, Riikka Haikarainen, Maarit Hohteri, Minna Hölttä, Prasad Jayathurathnage,

M

ILJ

ÖMÄRK

T

Painotuotteet Painotuotteet 1234 5678 4041-0619

AVAUKSIA

Kampus yhdistää ja innoittaa Keräsimme arkkitehtiopiskelijoilta kokemuksia etäopiskelusta kuluneiden kahden pandemiavuoden ajalta.

Vastauksissa kuplivat esille monenlaiset pulmat aina opiskelun mielekkyyden heikentymisestä keskittymisongelmiin ja oblomovilaisuuteen, äärimmäiseen saamattomuuteen, saakka.

Elämää kampuksella haikailtiin, kaivattiin keskustelua ja syvempää vuorovaikutusta toisten kanssa.

Tuntemukset lienevät tuttuja myös henkilöstölle. Vaikka ”etäilyyn” sopeuduttiin nopeasti, fyysinen etäisyys yhteisöstä ja työkavereista ei ole aina helppoa.

Suhteiden luominen ja ylläpitäminen, neuvottelut ja luova ideointi onnistuvat usein sujuvammin kampuksella kuin ruudun takaa. Todelliset tapaamiset helpottavat tutustumista, ymmärrystä, verkostoitumista ja yhteisöllisyyttä.

Antti Ahlava Aalto-yliopiston avustava vararehtori, kampuskehittäminen

Jaakko Kahilaniemi

Fyysiset tapaamiset välittävät yhteisiä normeja, kasvattavat luottamusta, synnyttävät yhteistoimintaa ja sitouttavat ihmisiä yhteen.

Kampuksen yksi perustehtävä onkin yhteisöllisyyden ylläpitäminen, yksinäisyyden vähentäminen.

Menestys opiskelussa tai työuralla on vaikeaa ilman sosiaalista pääomaa, jota syntyy kohtaamisista. Kohtaamisilla kampuksen tapahtumissa ja tiloissa on suuri merkitys etenkin ulkomaisten opiskelijoiden ja työntekijöiden inte­ groitumisessa joukkoomme.

Fyysiset tapaamiset välittävät yhteisiä normeja, kasvattavat luottamusta, synnyttävät yhteistoimintaa ja sitout­ tavat ihmisiä yhteen.

Yhteistyön fyysiset verkostot ja vastavuoroisuus muuttuvat etäilyä helpommin kollektiiviseksi toiminnaksi myös eri aloja edustavien ihmisten välillä. Tähän haluamme panostaa tarjoamalla tiloja, infrastruktuureja ja palveluita kumppaneiden ja yleisönkin käyttöön.

Oman yhteisön paluuta lähityöskentelyyn yliopisto tukee tarkastelemalla työskentelytiloja ja -tapoja tuorein silmin ja suunnitelmin. Samalla kehitämme keinoja niin sanotun hybridityön onnistumiselle, osalle yhteisön jäsenistä säännöllinen etäily sopii jatkossakin hyvin.

Sähköiset viestintäväylät, kuten Zoom, Teams, Skype ja Slack, ovat arkeamme, vaikka eivät kaikkien mieleen. Nopeita ja tehokkaita ne kuitenkin ovat. Voisimmeko tehokkaammin hyödyntää niitä koko yhteisön osallistamisessa?

Ja tiedostaa, että se, miten niitä käyttää voi olla yhtä tärkeää kuin se, mitä niiden kautta sanoo.

5 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Mikko Raskinen

NYT

Aallosta ponnistaneiden yritysten rahoitus on Euroopan huippua Aalto-yliopisto on kasvanut yhdeksi Euroopan näkyvimmistä startupekosysteemeistä, osoittaa hollantilaisen Dealroom.co:n kokoama listaus. Aallon yritysekosysteemi on kuudennella sijalla, kun tarkastellaan eurooppalaisten yliopistojen deep tech- eli syväteknologiaan keskittyvien yritysten keräämää rahoitusta. Tässä Aalto kilvoittelee Cambridgen yliopiston ja ETH Zürichin kaltaisten verrokkien kanssa.

Pääomasijoittajat ry:ltä saatujen tietojen mukaan Aallon tutkijoiden, opiskelijoiden ja alumnien perustamat yritykset ovat keränneet yli 1,1 miljardia euroa rahoitusta viime vuosikymmenen aikana.

Vuosittain yliopiston ekosysteemissä syntyy lähes 100 yritystä, mikä on puolet kaikista yliopistolähtöisistä kasvuyrityksistä Suomessa.

Yliopistosta tapahtuu vuosittain noin 30 teknologiansiirtoa, joissa Aallossa syntyneitä innovaatioita,

6 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

patentteja tai lisenssejä siirtyy kaupallistettavaksi. Vuodesta 2013 lähtien on toteutettu 275 teknologiansiirtoa.

Yksi näistä on IQM, Aalto-ylio­ piston ja VTT:n yhteistyöstä syntynyt yritys, joka rakentaa Suomen ensimmäistä kaupallista kvanttitietokonetta. Toinen viimeaikainen menestystarina on avaruustekniikka-alan yritys ICEYE, joka sai alkunsa yliopiston nanosatelliittihankkeesta.

Aalto on Euroopan aktiivisimman opiskelijavetoisen yrittäjyysyhteisön koti. Esimerkiksi Aalto Ventures -ohjelman kurssien kautta yli 9 000 opiskelijaa on perehtynyt yrittä­j­yyteen ja yrittäjähenkiseen ajattelutapaan.

Opiskelijoiden aktiivisuus on myös Slushin taustalla. Tapahtuman järjesti alun perin opiskelijoiden perustama yrittäjyysyhteisö Aaltoes, Aalto Entrepreneurship Society.

Vuoden 2021 Slushissa Aallon osastolla esiteltiin 12 tutkimuslähtöistä kasvuyritystä.

40 % Suomen pörssinoteerattujen yritysten toimitusjohtajista on Aalto-yliopiston kasvatteja

Miten kiertotalous toimii? Kuinka kestävyysmuutosta johdetaan? Miten opiskelijat ja yritykset voivat yhdessä ratkoa kestävyys­ haasteita? Ilmastoyliopistoksi (Climate University) ristitty suomalaisten korkeakoulujen verkosto koettaa vastata näihin kysymyksiin.

Tarjolla on verkkokursseja ilmastonmuutos- ja kestävyysaiheista kiinnostuneille opettajille, opiskelijoille ja jo työelämässä vaikuttaville. Opetussisällöt on suunniteltu eri korkeakoulujen asiantuntijoiden yhteistyönä.

Helsingin yliopiston koordinoimaan verkostoon kuuluu 18 korkeakoulua.

Aalto-yliopisto on ollut mukana verkoston perustamisesta, vuodesta 2018, lähtien.

Kurssien materiaalit ovat kaikille avoimia, mutta saadakseen opintopisteitä henkilön on oltava kirjoilla joko jossain kumppani­ yliopistossa tai avoimessa yliopistossa.

Verkkokurssien ja etätehtävien lisäksi vastuuopettajat tarjoavat myös reaaliaikaista opetusta ja arvioivat suoritukset.

Kurssien kieli on pääsääntöisesti englanti, mutta sisältöjä on saatavilla myös suomeksi ja ruotsiksi. climateuniversity.fi

Falklands Maritime Heritage Trust / National Geographic

Ilmastoyliopisto tarjoaa kursseja kaikille

Endurance-laivan hylky löytyi maaliskuussa 2022 Weddellinmeren pohjasta.

Jukka Tuhkuri historiallisella matkalla Aalto-yliopiston professori, jäätutkija Jukka Tuhkuri osallistui Etelämantereelle suuntautuneelle Endurance22-tutkimusmatkalle. Tuhkuri tutkii ilmastonmuutoksen aiheuttamia muutoksia merijäässä ja niiden vaikutusta laivojen kohtaamiin jääkuormiin.

Matkaa tehtiin S. A. Agulhas II -laivalla, joka on Suomessa valmistettu, Etelä-Afrikan tilaama tutkimusalus antarktiselle alueelle.

Kansainvälisen tutkimusmatkan päätavoite oli löytää Endurance-laivan hylky ja kuvata sitä. Ernest Shackletonin laiva oli uponnut vuonna 1915 ja löytyi nyt 3 008 metrin syvyydestä.

Jukka Tuhkuri oli mukana todistamassa sykähdyttävää hetkeä.

Tuhkurin matkakertomus on luettavissa Kohti Etelämannerta -blogista ourblogs.aalto.fi/kohti-etelamannerta

Roope Kiviranta

Ensimmäinen omistajuuden professori nimitetty Kauppatieteiden tohtori, professori Samuli Knüpfer nimitettiin omistajuuden professoriksi Aalto-yliopiston kauppakorkeakouluun. Hän aloitti tehtävässään maaliskuussa 2022.

Lahjoitusvaroin perustettu professuuri on ensimmäinen laatuaan maailmassa. Sen tavoitteena on liittää omistajuus kiinteäksi osaksi akateemista tutkimusta ja opetusta, vahvistaa suomalaista omistajuuden kulttuuria sekä tuottaa tutkimustietoa yhteiskunnallisen keskustelun ja päätösten tueksi.

Samuli Knüpfer siirtyi Aalto-yliopistoon BI Norwegian Business Schoolista Oslosta, jossa hän työskenteli rahoituksen professorina. Ennen sitä hän toimi London Business Schoolissa sekä vieraili tutkijana University of Californiassa, Berkeleyssä. Hän väitteli tohtoriksi Helsingin kauppakorkeakoulusta vuonna 2007.

Omistajuuden professuurin perustamista on tukenut noin sata lahjoittajaa – säätiöitä, yrityksiä ja yksityishenkilöitä.

Uusia lahjoituksia voi tehdä edelleen.

7 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

NYT

BORAM YOO VOITTI DESIGNERS’ NEST 2022 -MUOTIKILPAILUN James Cochrane / Designers’ Nest

Hiljattain muodin maisteriksi valmistunut Boram Yoo on tutkinut mallistossaan Korean pakkotyöasun historiaa.

Yksi korealaisten iäkkäiden naisten perusvaatteista ovat kukkakuvioidut housut. Alun perin housut olivat osa siirtomaa-aikana pakkotyössä käytettyjä mustia vaatteita. Sodan jälkeen iloisilla kukkakuvioilla haluttiin päästä yli hirvittävästä menneisyydestä ja kuvitella posi­ tiivinen tulevaisuus.

Boram Yoon voitokasta Absolute Ambivalence -mallistoa.

HELSINGIN KESKUSTAN StockmannAlessandro Rampazzo

tavaratalossa oli helmi-maaliskuussa esillä Aalto-yliopiston opiskelijoiden suunnittelemia tilataideteoksia. Teokset oli pääosin tehty tavaratalon omista kierrätysmate­ riaaleista ja käytetyistä tuotteista.

Taidekierros-näyttely oli osa Stockmann 160 -juhlavuoden ohjelmistoa.

Amadeo Martines, Vertti Virasjoki, Emil Lyytikkä: Stonehange.

8 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Aalto ARTS Books

AALTO ARTS BOOKS on Aalto-yliopiston

Näyttely on kurkistus kustantamon maailmaan ja 500 kirjaan.

Verkkonäyttelyssä pääsee tutustumaan muun muassa Yujie Zhoun kuvasarjaan Four Women, 2019.

taiteiden ja suunnittelun korkeakoulun kustantamo, joka julkaisee taiteen, muotoilun ja arkkitehtuurin alan kirjallisuutta.

Teokset ovat tunnettuja laadukkaasta graafisesta suunnittelustaan ja keränneet tunnustuksia alan kilpailuissa. Tänä keväänä ilmestyi kustantamon 500. kirja, mitä juhlistetaan näyttelyllä.

500 kirjaa visuaalisessa maailmassa on esillä 20.–27. toukokuuta 2022 Otaniemessä, V1-galleriassa, Otaniementie 14, Espoo.

Kaikki kustantamon saatavilla olevat kirjat verkkokaupassa: shop.aalto.fi­

WONDER(FUL)-VERKKONÄYTTELY

esittelee kuuden valokuvataiteen maisteri­ opiskelijan teoksia, jotka kytkeytyvät ihmettelyn teemaan. Teoksissa pureudutaan olemassaolon kysymyksiin, tarkastellaan oman perheen historiaa tai keskitytään tutkimaan omaa sisintä. virtualexhibitions.aalto.fi/fi/ exhibitions/wonderful

9 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

OHO!

Olipas haluttu pesti!

Jussi Impiö aloitti kesällä 2021 Aalto-yliopiston kestävän kehityksen toimintojen johdossa.

Mutta vuonna 2009 hän setvi työmarkkinoita Afrikassa.

”Työskentelin Nokian tutkimuskeskuksen palve­ luksessa Nairobissa ja järjestin suurta innovaatio­ kokousta. Tapahtumaan oli tulossa ministereitä 50:stä Afrikan maasta. Järjestelyjä oli tehty huolel­ lisesti puoli vuotta, mutta muutama päivä ennen h-hetkeä huomasimme tarvitsevamme vielä viisi autonkuljettajaa lisää.

Laitoin ilmoituksen Daily Nation -lehteen, paikalliseen hesariin. Keniassa ei ollut sähköisiä työnhakukanavia eikä ihmisillä sähköpostiosoitteita, saati laitteita asiointiin.

No, kanava oli tehokas: saimme kahdessa päivässä kirjeitse 5 687 työhakemusta, ja niitä tupsahteli vielä toinen mokoma jälkikäteen.

Totesimme, että on turhaa avata kuoria – tuollaisesta määrästä hakemuksia on mahdotonta tehdä reilua valintaa.

Olin työskennellyt Afrikassa yli kymmenen vuotta ja minun olisi pitänyt tietää paremmin. Kukaan kenialainen ei olisi tehnyt moista virhettä. He olisivat vain soittaneet kavereilleen. Niin sitten itsekin kysyin tutulta autonkuljettajalta, pystyisikö hän järjestämään viisi kuljettajaa lisää. Se oli viisi puhelua ja homma hoidossa.

Mutta tilanne jäi mietityttämään. Tämäkö on oikea tapa, kun työpaikkoja on niukasti ja markkinoilla valtava määrä vähäisesti koulutettua väkeä.

Kävi esimerkiksi ilmi, että Nigeriassa, jossa valtionvirat ovat hyvin haluttuja, yhteen avoimeen paikkaan voi tulla jopa kaksi miljoonaa hakemusta.

Siitä saattoi tehdä vain johtopäätöksen, että järjestelmä ei toimi. Se johtaa myös epäterveisiin käytäntöihin kuten nepotismiin ja korruptioon.

Kun Nokian tutkimuskeskus aikanaan lakkautettiin, perustin kollegani Jussi Hinkkasen kanssa yrityksen ratkomaan tätä massiivista työmarkki­ noiden kohtaanto-ongelmaa.

Fuzu on ilmainen, tekoälypohjainen mobiilipalvelu, joka opettaa käyttäjilleen työnhaussa tarvittavia taitoja ja auttaa testien avulla ymmärtämään omat vahvuudet. Samalla se ’mätsää’ heitä yritysten tarpeeseen: työnantajalle seuloutuu suuresta massasta potentiaalisia tekijöitä ilman hakuprosessia.

Palvelu myös muuttaa hakijat anonyymeiksi esimerkiksi iän, sukupuolen tai etnisen taustan osalta.

Aloitimme vuonna 2013, ja nyt Fuzu on nopeimmin kasvava työllistymisen ja työvoiman hankinnan palvelu Afrikassa. Jäin itse päivittäisestä toiminnasta pois muutettuani perheen kanssa takaisin Suomeen.

Afrikkalaiset ovat supertehokkaita ja luovia mobiilipalveluiden käyttäjiä. Siellä on hypätty yli monta teknisen kehityksen välivaihetta ja tunnistettu työmarkkinoiden tehostuvan, kun ihmisten taustatekijät eivät enää ole se tärkein rekrytointiperuste.”

Teksti Paula Haikarainen Henkilökuva Nita Vera Kuvitus Tuomas Kärkkäinen

TEEMA 12 Teema _ Tutkijat selvittävät aivojen saloja tekoälyn avulla.

22 Teema _ Vital Signs kehittää uudenlaista stetoskooppia.

Kehon rajat

32 Teema _ Mitä hyötyä on käsien työntämisestä saveen?

18 Kuka _ Lincoln Kayiwa muotoilee kulttuurien risteyksessä.

Eeva Sivula

Elämämme on ympäröity teknologialla ja mukavuuksilla, mutta olemme silti hauraan ruumiimme vankeja.

Mitä syntyy, kun kehon rajat ylitetään?

24 Mukana matkassa _ Virtuaaliset pelit kannustavat lapset liikkumaan.

11 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TEEMA Kehon rajat Neurotiede ja -teknologia saavat uuden liittolaisen tekoälystä.

Se arvioi dementiariskiä aivokäyristä ja tehostaa kroonisesta kivusta tai masennuksesta kärsivien magneettistimulaatiohoitoja.

Teksti Minna Hölttä Kuvitus Eeva Sivula

Tekoäly tulee aivojen avuksi

I

hmisaivoissa on noin 86 miljardia hermosolua eli neuronia, jotka käsittelevät ja välittävät tietoa sähköisten hermoimpulssien avulla.

Siksi paras tapa tutkia aivoja on usein mitata niiden sähköistä toimintaa, kertoo Hanna Renvall. Hän on Aalto-yliopiston ja HUSin trans­la­ tionaalisen aivokuvantamisen apulaisprofessori ja HUSin BioMag-laboratorion johtaja.

Aivosähkökäyrä eli EEG onkin maailman yleisin aivokuvantamismenetelmä. Renvallin suosikki on kuitenkin magnetoenkefalografia eli MEG, joka mittaa aivojen sähköisen toiminnan synnyttämiä magneettikenttiä.

Koska kallo ja muut kudokset eivät juuri vääristä magneettikenttiä, MEG-signaalien tulkinta on yksinkertaisempaa kuin EEG-signaalien. Juuri se tekee menetelmästä niin mainion, Renvall sanoo. ”Aktiivinen kohta pystytään MEG:llä paikantamaan paljon tarkemmin, jopa millimetrien tarkkuudella.”

MEG-laite näyttää kampaamon kupukuivaajalta.

Mittauksia tekevät SQUID-anturit ovat piilossa kuvun sisällä tehokkaasti eristettyinä, sillä ne toimivat vain hyytävässä kylmyydessä, lähellä absoluuttista nollapistettä.

12 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

13 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TEEMA Kehon rajat

”Kone oppi erottamaan yksilön täydellisesti pelkkien käyrien perusteella riippumatta siitä, oliko kuvantaminen tehty koehenkilön ollessa silmät kiinni vai auki.”

MEG-teknologian juuret ovat vahvasti Teknillisen korkeakoulun kylmälaboratoriossa, samoin johtavan laitevalmistajan. Suomi onkin alan tutkimuksen kärkimaita.

MEG on isossa roolissa myös Euroopan unionin uudessa AI Mind -hankkeessa, johon Suomesta osallistuvat Aalto ja HUS. Yhteensä 14 miljoonan euron hankkeen tavoitteena on oppia löytämään ajoissa ne potilaat, joiden dementian puhkeamista voidaan viivyttää tai jopa ehkäistä.

Siihen neurotiede ja -teknologia tarvitsevat tekoälyosaajien apua.

Aivojen sormenjälki Dementia tarkoittaa laaja-alaista aivotoimintojen häiriötä, joka haittaa merkittävästi arjesta selviytymistä. Siitä kärsii Euroopassa noin 10 miljoonaa ihmistä, ja määrä kasvaa väestön ikääntyessä. Yleisin dementiaa aiheuttava sairaus on Alzheimerin tauti, joka todetaan 70–80 prosentilla dementiapotilaista.

Tutkijat uskovat, että jo paljon ennen dementian ensimmäisiä kliinisiä oireita neuronien välinen viestintä hermoverkoissa alkaa heiketä. Tämä voi näkyä myös MEG-käyrissä – jos tietää, mitä katsoa.

MEG on vahvimmillaan mittauksissa, joissa tutkitaan aivojen reagointia puheen ja kosketuksen kaltaisiin, tietyllä hetkellä tapahtuviin ja toistuviin ärsykkeisiin.

Lepomittausten tulkinta on paljon monimutkaisempaa.

Siksi AI Mind -hankkeessa tarvitaan aivojen sormenjäljeksi nimettyä työkalua. Se syntyi, kun Renvall ja professori Riitta Salmelin kollegoineen alkoivat selvittää, näkyykö ihmisen perimä MEGmittauksissa. Tutkimukseen osallistui yli 100 sisarusparia. Koehenkilöt istuivat MEG-laitteessa pari minuuttia silmät kiinni ja pari minuuttia silmät auki.

Lisäksi heiltä otettiin verikokeet, joista tehtiin yksinkertainen geenianalyysi.

Kun tutkijat vertailivat käyriä ja geenimarkkereita, he huomasivat, että vaikka yksilöiden välillä oli suurta

vaihtelua, sisarusten käyrät muistuttivat toisiaan.

Seuraavaksi Aalto-yliopiston tekoälyprofessori Samuel Kaski testasi ryhmänsä kanssa, oppisiko tietokone löytämään käyristä ne kohdat, jotka olivat mahdollisimman samanlaisia sisarusten välillä ja mahdollisimman erilaisia muihin koe­ henkilöihin verrattuna.

Kone teki sen – ja yllättäen muutakin. ”Se oppi erottamaan yksilön täydellisesti pelkkien käyrien perusteella riippumatta siitä, oliko kuvan­ taminen tehty koehenkilön ollessa silmät kiinni vai auki”, Hanna Renvall kertoo. ”Meille ihmisille silmät kiinni tai auki otetut käppyrät ovat valtavan erilaiset, mutta kone näki niissä yksilölliset piirteet. Olemme tästä aivojen sormenjäljestä valtavan innoissamme ja mietimme nyt, miten koneen voisi opettaa tunnistamaan samalla lailla hermoverkkojen hajoamista.”

Riskiarvio viikossa Suuri osa dementiapotilaista saa diagnoosin vasta, kun muistisairaus on edennyt jo pitkälle. Siksi hoidotkin keskittyvät myöhäisen vaiheen oireiden hallintaan.

Aiemmat tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että monella diagnoosin saaneella on jo vuosien ajan ollut kognitiivinen heikentymä eli ajattelun ja muistin häiriöitä.

AI Mind -hankkeen tavoite on oppia löytämään lievästä kognitiivisesta heikentymisestä kärsivien joukosta ne ihmiset, joilla on merkittävästi kohonnut riski saada muistisairaus seuraavien vuosien aikana.

Tutkijat aikovat kuvantaa ympäri Eurooppaa 1 000 ihmistä, joilla on epäily kehittyvästä muistisairaudesta ja selvittää, miten heidän aivosignaalinsa eroavat ihmisistä, joilla kognitiivista heikentymää ei ole.

Tekoäly yhdistää aivokuvantamisella saadun datan esimerkiksi kognitiivisten testien tuloksiin ja geneettisiin biomarkkereihin.

Tutkijat uskovat, että näin arvio kohonneesta dementiariskistä voidaan saada jopa viikossa. ”Jos ihminen saa tietää ajoissa sairastumisriskistään, sillä voisi olla dramaattinen vaikutus motivoinnin kannalta”, vuosia potilastyötä neurologina tehnyt Renvall sanoo.

Muistisairauden etenemistä voidaan jarruttaa merkittävästi elintapamuutoksilla, kuten terveellisellä ruokavaliolla, liikunnalla, sydän- ja verisuonitautien hyvällä hoidolla ja kognitiivisella kuntoutuksella. ”Riskitekijöiden superhyvä hallinta toisi monia hyviä vuosia, millä on iso merkitys sekä yksilölle, lähipiirille että koko yhteiskunnalle”, Renvall sanoo.

Sairastumisriskin tunnistaminen on tärkeää myös, kun ensimmäiset tautia hidastavat lääkkeet saadaan markkinoille, ehkä jo lähivuosina. Renvallin mukaan hetki on mullistava, sillä 20 vuoteen muistisairauksien lääkehoidossa ei ole tapahtunut merkittävää edistystä.

Kaikille uudet lääkkeet eivät kuitenkaan sovi. ”Lääkkeet ovat aika rajuja, samoin niiden sivuvaikutukset. Siksi meidän pitää löytää ihmiset, joille lääkkeistä on eniten hyötyä”, Renvall korostaa.

15 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TEEMA Kehon rajat

Sähköä aivoihin Aivojen toiminnasta syntyy siis sähkövirtoja, jotka synnyttävät magneettikenttiä, joita voidaan mitata kallon ulkopuolelta.

Prosessi toimii myös toiseen suuntaan.

Juuri tähän perustuu kallon läpi annettava magneettistimulaatio TMS. Siinä pään päälle asetettava kela tuottaa kallon pinnalle voimakkaan magneettikentän, joka ulottuu vaimentumatta ihon ja kallon läpi aivoihin. Aivoissa magneettikenttäpulssi synnyttää lyhytkestoisen heikon sähkökentän, joka vaikuttaa neuronien toimintaan.

Kuulostaa hurjalta, mutta on täysin turvallista, vakuuttaa TMS:ää vuosikymmeniä käyttänyt ja kehittänyt teknillisen fysiikan professori Risto Ilmoniemi. ”Soluihin vaikuttavien sähkökenttien voimakkuus on samaa suuruusluokkaa kuin aivojen omatkin sähkökentät. Potilas tuntee pulsseina annettavan stimulaation kevyinä napautuksina ihollaan.”

Magneettistimulaatiolla hoidetaan etenkin vaikeaa masennusta ja neuropaattista kipua eli hermovaurio­ kipua. Vaikeaa masennusta sairastaa maailmassa ainakin 200 miljoonaa ihmistä. Neuropaattista kipua esiintyy yleisesti esimerkiksi selkäydinvammapotilailla, diabeetikoilla ja MS-tautia sairastavilla. Vain puolet masennuspotilaista saa riittävän avun lääkehoidosta; neuropaattisesta kivusta kärsivistä ainoastaan 30 prosenttia.

Pulssien toistotaajuus valitaan hoidettavan sairauden mukaan. Depression hoidossa neuronien välistä viestintää aktivoidaan tiheillä pulssisarjoilla, kun taas kipupotilaan neuroneita rauhoitetaan harvakseltaan annetuilla pulsseilla.

Stimulaatiokohta perustuu lääketieteen käsitykseen siitä, missä kyseiseen sairauteen vaikuttavat neuronit sijaitsevat.

Noin puolet potilaista saa magneettistimulaatiosta merkittävää apua. Risto Ilmoniemi uskoo, että osuus voisi olla paljon suurempi.

Siihen tarvitaan enemmän keloja ja algoritmien apua.

Pimputuksesta konserttiin Vuonna 2018 Ilmoniemen vetämä ConnectToBraintutkimushanke sai EU:lta 10 miljoonan euron Synergy-rahoituksen. Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun rahoitus myönnettiin suomalaisyliopiston johtamalle hankkeelle. Mukana on alan huippuja myös Saksasta ja Italiasta.

Hankkeen tavoite on parantaa magneettistimulaatiota radikaalisti kahdella tavalla: rakentamalla jopa 50 kelan magneettistimulaatiolaite ja kehittämällä algoritmeja, jotka ohjaavat stimulaatiota automaat­ tisesti reaaliajassa EEG:n antaman palautteen perusteella.

Ilmoniemi löytää vertauksen musiikkimaailmasta. ”Uuden ja vanhan teknologian eroa voi verrata siihen, että konserttipianisti soittaa kaksikätisesti hienosäätäen koko ajan sointiaan kuulemansa mukaan sen sijaan, että pimputtaisi vain samaa kosketinta kuulosuojaimet korvilla.”

Tutkijat ovat jo osoittaneet kaksikelaisella laitteella, että algoritmi löytää oikean stimulaatiosuunnan kymmenen kertaa nopeammin kuin kokeneinkin asiantuntija. Tämä on vasta alkua.

Viime vuonna valmistunut 5-kelainen laite kattaa 10 neliösenttimetrin kokoisen alueen kerrallaan.

50-kelainen kattaisi molemmat aivopuoliskot.

Rakentamisessa on monia teknisiä haasteita. Miten kelat mahdutetaan pään ympärille? Miten pulssien vaatima energiamäärä tuotetaan turvallisesti?

Kun ne on ratkaistu, edessä on vaikein kysymys: miten aivoja hoidetaan parhaalla mahdollisella tavalla? ”Mitä tietoja algoritmi tarvitsee? Millä datalla sitä opetetaan? Se on valtava haaste meille ja yhteistyökumppaneillemme”, Ilmoniemi pohtii.

Hankkeessa on tarkoitus rakentaa yksi magneetti­ stimulaatiolaite Aaltoon, toinen Saksan Tübingenin yliopistoon ja kolmas Italian Chieti-Pescaran yliopistoon. Tutkijat ja rahoittajat toivovat, että jatkossa niitä on satoja tai tuhansia ympäri maailmaa. ”Mitä enemmän potilasdataa kertyy, sitä paremmin algoritmit oppivat ja sitä paremmiksi hoidot tulevat.”

Kvanttioptiikka-anturit voivat mullistaa aivosignaalien lukemisen Professori Lauri Parkkosen työryhmä kehittää uudenlaista, päähän mukau­ tuvaa MEG-laitetta, jossa käytetään kvanttioptiikkaan perustuvia antureita.

Toisin kuin nykyisin käytössä olevat SQUID-anturit, ne eivät vaadi ympärilleen paksua eristystä. Siksi mittaukset voidaan tehdä lähempänä kallon pintaa, mikä helpottaa tarkkojen mittausten tekemistä erityisesti vauvoilla ja lapsilla.

Työ on edennyt ripeästi ja lupaavin tuloksin: optisilla antureilla tehdyt mittaukset lähenevät jo tarkkuudeltaan kallon sisäpuolelta tehtäviä mittauksia.

Parkkonen uskoo, että optisiin antureihin perustuva MEG voi olla myös perinteistä laitetta hieman edullisempi ja helpommin sijoitettava, koska se ei vaadi ympärilleen yhtä suurikokoista magneettikentiltä suojattua tilaa. ”Niin se olisi useampien tutkijoiden ja sairaaloiden ulottuvissa.”

16 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

17 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

KUKA Kehon rajat

Järkähtämätön kestävyysajattelija Kulttuurien risteyskohdat ovat Lincoln Kayiwalle tuttuja.

Hänen suunnittelussaan näkyy rikas elämänkokemus ja tinkimätön kestävyyden tavoittelu.

Teksti Sedeer el-Showk Kuvat Aleksi Poutanen Vaikka Lincoln Kayiwa ei lapsena tiennyt, mitä muotoilu käsitteenä tarkoittaa, hän teki jo varhain eräänlaista kokeellista suunnittelua. ”Muistan, kuinka alakoulussa näpräsin nauhaa, papua, pullonkorkkia ja risua. Se oli päätöntä puuhaa, mutta halusin yhdistää ne joksikin, joka toimii.

Tavoittelin jotain suurempaa enkä edes tiennyt, että on olemassa sana sille, mitä tunsin”, hän kertoo.

Muotoilijan ura ei ollut Kayiwalle ilmeinen valinta.

Monet vanhemman sukupolven ugandalaiset toivovat lapsilleen uraa arvostetulla alalla, ja näin ajattelivat myös Lincoln Kayiwan vanhemmat. Arkkitehtiisä halusi lapsestaan insinööriä, vaikka Lincoln oli osoittanut olevansa lahjakas kuvataiteissa ja etenkin piirtämisessä.

Kayiwa oli yläkouluikäinen, kun hänen isänsä kuoli. ”Isä olisi saattanut ymmärtää uravalintani, mutta valitettavasti hän ei saanut siihen mahdollisuutta”, Kayiwa sanoo. Äiti hyväksyi lapsen ehdotuksen koulun vaihtamisesta. Poika halusi esittäviin taiteisiin erikoistuneeseen kouluun sen sijaan, että olisi jatkanut perinteisessä lähetystyöntekijöiden perustamassa koulussa, joka keskittyi luonnontieteeseen.

Uudessa ympäristössä Kayiwa heräsi täyteen kukoistukseen. ”Koulu oli hyvin avantgardistinen”, hän muistelee.

Se oli yksi Ugandan ensimmäisistä kouluista, jossa oppilaiden käyttöön annettiin tietokoneet. Kaikki koululaiset opetettiin uimaan, ja harrastustoimintaan kuuluivat seuratanssit sekä šakki.

Kohtalona Suomi Myöhemmin, kun Kayiwa opiskeli taidetta Ugandan pääkaupungin Kampalan Makerere-yliopistossa, luennoitsijana vieraili MIT:n professori David Stairs Yhdysvalloista. ”Suurin osa luennon esimerkeistä käsitteli suomalaista designia. Olin ällistynyt”, Kayiwa kertoo.

Suomi oli nuorelle miehelle jo entuudestaan tuttu.

Hän tiesi, että aikansa parhaat kännykät, Nokian matkapuhelimet, oli suunniteltu Suomessa. Lisäksi isä oli ollut suuri rallin ystävä. ”Kun Suomi tuli vastaan niin monissa yhteyksissä, aloin ihmetellä, mikä tämä maa oikein on. Se alkoi tuntua kohtaloltani.”

Tutuiksi tulivat myös naispresidentti ja 188 000 järveä. ”Se vaikutti satumaalta, joka oli pakko päästä kokemaan itse.”

Pohdinnat osuivat sopivasti ajankohtaan, jolloin Kayiwan piti valita työharjoittelun tai vaihto-opintojen välillä. Hän haki vaihto-oppilaaksi Taideteol­ liseen korkeakouluun, TaiKiin (nykyiseen Aaltoyliopistoon). Kokemus teki vaikutuksen, ja hän päätti suorittaa taiteen maisterin opintonsa Suomessa.

Valmistumisen jälkeen Kayiwa jäi maahan ja perusti nimeään kantavan suunnittelustudion vuonna 2007. Samaan aikaan hänestä tuli Suomen kansalainen.

Lapsuus ja nuoruus Ugandassa sekä aikuisuus Suomessa määrittävät hänen suunnittelutyötään.

Hän on nyt asunut molemmissa maissa yhtä pitkään.

19 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

KUKA Kehon rajat

Suunnittelijoiden pitäisi luoda perintökalleuksia sen sijaan, että he tekevät kiireellä uudet tuotteet joka sesongiksi.

”Tiedän, kuinka suomalainen muotoilukenttä ja yhteiskunta toimivat, mutta samalla tarkastelen niitä ulkopuolelta. Näkymäni on kolmiulotteinen”, Kayiwa sanoo. ”En ole koskaan pitänyt lokeroimisesta tai jyrkistä määritelmistä. Haluan jättää tilaa tulkinnoille, arvostuksille ja kritiikille. Samoin lähestyn muotoilua.”

Loputtomia mahdollisuuksia Opiskeluaikana Suomessa Kayiwa kertoo viettäneensä enemmän aikaa kampuksella kuin opiskelijaasunnossaan. Koulutuksen maksuttomuus oli suuri muutos aiempaan. ”Vanhempieni oli siihen saakka pitänyt maksaa kaikesta. Yhtäkkiä eteeni avautui huikeita mahdollisuuksia, kuten täysin varustettu studio tai mahdollisuus lainata kameraa tai tietokonetta. Tuntui kuin olisin astunut karkkimaahan!”

Suomessa Kayiwa pääsi ensi kertaa valitsemaan kursseja vapaammin, minkä hän hyödynsi täysimääräisesti. ”Opiskelin valokuvausta ja suoritin graafisen suunnittelun kursseja. Minulla oli kova oppimisen jano, vastaavaa vapautta ei kotimaassani ollut.”

Eri tekniikoiden ja materiaalien tuntemus näkyy. ”Se määrittelee työskentelyäni, joka ei ole pelkkää muotoilua, vaan taiteen ja muotoilun fuusio”, hän selittää.

Kayiwan mukaan opintoaikainen vapaus tutkiskella on vaikuttanut siihen, että hän suunnittelee kalusteiden lisäksi myös sisustus- ja käyttöesineitä, kuten kynttilänjalkoja, syömäpuikkoja ja lasiesineitä.

Hän työskentelee niin keramiikan, puun, lasin kuin graniitin parissa.

20 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Tulevaisuuden perintökalleudet Uusin materiaalikokeilu hyödyntää vanhaa. Kayiwa kehittää yhdessä kenialaisten käsityöläisten kanssa tapoja käyttää jätteitä raaka-aineena. Esimerkiksi muovijätteestä, lasista, kumista ja metallista syntyy uusia kalusteita tai muita käyttöesineitä. ”Minä suunnittelen konseptit, ja he kehittävät niitä edelleen oman osaamisensa pohjalta”, hän sanoo. ”Tärkein tavoite on osoittaa käsityöläisille itselleen, että he voivat hyödyntää osaamistaan ja tuntemiaan tekniikoita käytännöllisiin tarkoituksiin sen sijaan, että valmistavat pelkkiä koristeita turistien ostettavaksi.”

Yhteistyöprojekti kuvastaa sitoutumista kestävään muotoiluun. Kayiwan mielestä muotoilijoiden ja valmistajien pitää omaksua ajattelutapa, joka rakentuu uudenlaiselle arvolle: tuotetaan vain tarvitsemamme asiat, jotka suunnitellaan mahdollisimman kauniisti ja valmistetaan kestämään aikaa. Suunnittelijoiden pitäisi luoda perintökalleuksia sen sijaan, että he tekevät kiireellä uudet tuotteet joka sesongiksi. ”Haluan, että suunnittelemani tuotteet ilahduttavat käyttäjiään. Samalla haluan, että ne vastaavat täydellisesti pyrkimyksiäni. En hyväksy kompromisseja”, Kayiwa sanoo.

Dino-naulakon syntyhistoria on hyvä esimerkki hänen suunnittelufilosofiastaan. Naulakko sisältää vaateripustimia, jotka ovat dinosauruksen luiden muotoisia.

Kun naulakon suunnitelma valmistui, 3D-tulostimilla ei vielä voinut valmistaa riittävän suuria osia.

Vaihtoehtona olisi ollut puristaa muovi muotteihin, mutta samalla kappaleisiin olisi tullut näkyviä saumoja. Se olisi rikkonut illuusion luista, joihin kalusteen idea perustuu.

Kayiwa päätti odottaa. Lopulta 3D-tulostimien tulostuspedit olivat kasvaneet riittävän suuriksi, jotta vaateripustimet sai tulostettua yhtenä kappaleena. ”Olen tyytyväinen, etten kyseenalaistanut omaa ajatteluani.”

Naulakon valmistusprosessi kuvaa myös toista Kayiwan työn lähtökohtaa: hän välttää jätettä ja valmistaa vain tarpeeseen. Vähemmillä resursseilla voi elää kestävämmin, hän sanoo. Kulutusta täytyy karsia ja valita huolellisemmin ne tavarat, joilla ympäröimme itsemme.

Kayiwa kutsuukin designiaan mieluummin keräilyesineiksi kuin tuotteiksi. Ne on tarkoitettu käyttäjille, ei kuluttajille. Kaikki studion esineet tehdään tilauksesta. ”Ne valmistetaan juuri niin kuin ne pitää valmistaa, parhaista materiaaleista”, suunnittelija sanoo. ”Ne ovat varmasti tarpeellisia, ja lopulta ne annetaan eteenpäin.”

Lincoln Kayiwa

On myös

Valmistui vuonna 2007 taiteen maisteriksi Taideteollisesta korkea­ koulusta, nykyisestä Aalto-yliopistosta.

Henkilö, joka nauttii yhtä paljon yksinolosta kuin seurasta. ”Nautin kahtalaisuudesta, jota Suomi tarjoaa.

Minusta tuntuu, että olin suomalainen jo ennen kuin tiesin olevani suomalainen.”

Sai Tekesin (nyk. Business Finland) TULI-ohjelmasta tukea lopputyöprojek­ tinsa kaupallistamiseen.

On KAYIWAn perustaja ja toimitusjoh­ taja. Yritys myy muunneltavia kalusteita ja kodinesineitä yhdysvaltalaisille sekä kansainvälisille asiakkaille.

Suomalaisen nykytaiteen keräilijä: ”Rakastan taidetta ja olen käynyt useammissa taidenäyttelyissä kuin designtapahtumissa. Inspiraatiota kannattaa hakea toiselta alalta.”

Tiedostava suunnittelija: ”Haluan luopua neitseellisistä raaka-aineista. Kaikkeen pitäisi käyttää 90–100-prosenttisesti kierrätettyjä materiaaleja.”

21 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TEEMA Kehon rajat

Jäähyväiset stetoskoopille Uuden ajan apuväline voisi mullistaa lääkärin tekemät rutiinitutkimukset.

Teksti Elsa Snellman Kuvat Nita Vera

M

itä tulee ensimmäisenä mieleen lääkärin ammatista? Luultavasti valkoinen takki ja luotettavin työkalu, stetoskooppi.

Yli 200-vuotias tutkimusväline on edelleen yksi lääkärin tärkeimmistä apuvälineistä, vaikka itse laite ei ole juuri kehittynyt sitten 1960-luvun.

Aalto-yliopistossa on nyt kehitetty laite, joka voi tuoda tähän muutoksen. Laite analysoi tekoälyn avulla lukuisia kehon toimintoja ja tarjoaa lääkärille todennäköistä diagnoosia sekä ehdotuksia sopivimmiksi jatkotutkimuksiksi.

Tutkijat uskovat, että laite voisi korvata stetoskoopin ja mahdollistaa entistä nopeammat ja tarkemmat diagnoosit. Laitetta kehittää Vital Signs -tutkimusryhmä.

Sairaalan arkea ulkopuolisen silmin Laitteen kehitys sai alkunsa Aalto-yliopiston Biodesign-projektista, jonka konsepti on alun perin kehitetty Stanfordin yliopistossa. Ideana on, että monitieteinen tiimi asettuu sairaalaympäristöön tutkimaan siellä olevia tarpeita ja kehittämään niihin ratkaisuiksi teknologisia innovaatioita.

Vital Signsin taustalla oleva tutkijaryhmä osallistui projektiin vuonna 2019 ja vietti neljä viikkoa HUSin Sydänasemalla. ”Tiimissämme oli lääkäri, insinööri ja kauppatieteilijä. Tehtävänä oli tarkastella asioiden tilaa sairaalassa ulkopuolisen silmin ja miettiä, millä tavalla juuri meidän osaamisemme voisi auttaa ratkaisemaan ongelmia,” Alexis Kouros sanoo. Hän on Vital Signs -tutkimusryhmää johtava lääkäri.

Yksi asia tuli sairaalan arjessa heti selväksi.

Aika, jonka lääkäri ehtii viettää yksittäisen potilaan kanssa, on lyhyt. Siinä on usein tehtävä lukuisia tutkimuksia ja mittauksia, esimerkiksi sydämen ja keuhkojen kuuntelua stetoskoopilla. ”Stetoskooppi on ’tyhmä’, analoginen ja oikeastaan vanhanaikainen laite. Tiimimme tavoitteena oli tehdä siitä älykäs ja verkottunut. Tämä haluttiin tehdä sekä stetoskooppia tehostamalla että automati22 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

soimalla muuta rutiininomaista tutkimusta”, Kouros kertoo.

Vital Signsin kehittämä laite vastaa useisiin lääkärin tutkimustarpeisiin yhtä aikaa. Kouros vertaa stetoskooppia ja uutta laitetta lankapuhelimen ja älypuhelimen väliseen eroon. ”Keksintömme konseptin kauneus on kuitenkin se, että lääkärin tai potilaan näkökulmasta tutkimus­ tilanne tuntuu edelleen tutulta, siinä ei tapahdu suurta muutosta”, Kouros sanoo.

Konsultaatiota vaikka maailman toiselta puolen Vital Signsin kehittämällä laitteella keuhkojen ja sydämen äänet tallentuvat äänitiedostona, jonka tekoäly analysoi. Lisäksi laite mittaa ruumiinlämpöä, hengitystiheyttä, happisaturaatiota, verenpainetta ja EKG:tä eli sydänsähkökäyrää. Kaikki tämä tallentuu suoraan digitaalisiin asiakirjoihin. Lääkärin ei tarvitse sanella mitään.

Järjestelmä ehdottaa diagnooseja käyttäen tukenaan edellä mainittujen lisäksi esimerkiksi potilastietoja laboratoriotutkimuksista ja lääkityksestä. Lääkäri kuuntelee, vertailee ja voi myös konsultoida kollegoitaan lähettämällä tallenteen eteenpäin – vaikka maailman toisella puolella olevalle huippuasiantuntijalle. ”Lääkäriltä laitteen käyttö ei edellytä uusia kirjaamis- tai muita työvaiheita. Tämä on niin edistyksellinen muutos lääkärin perinteiseen työhön, että parannellusta stetoskoopista puhuminen ei tee laitteelle oikeutta”, Kouros sanoo.

Uusi laite on nyt kliinisessä tutkimuksessa, ja sitä on testattu jo sadalla ihmisellä. Tarkoituksena on lanseerata tuote tärkeimmille Euroopan markkinoille vuoden 2023 loppuun mennessä. ”Meillä on toimiva prototyyppi, ja kehitysreitti on selvä. Toivomme, että laite olisi yleisessä käytössä 5–10 vuodessa. Se tarkoittaisi uuden aikakauden alkamista kliinisessä potilastutkimuksessa.

Kun diagnoosin tarkkuus paranee, lisätutkimusten tarve vähenee ja aikaa vapautuu muuhun.”

”Tämä on niin edistyksellinen muutos lääkärin perinteiseen työhön, että parannellusta stetoskoopista puhuminen ei tee laitteelle oikeutta.”

Uutta laitetta testattiin onnistuneesti sadan potilaan kliinisessä pilottitutkimuksessa, jossa verrattiin mittauksia huipputason potilasmonitoriin. Alexis Kouros esittelee laitteen käyttöä, ”potilaana” Vital Signs -projektin tekoälykehittäjä Eetu Vilkki ja tuloksia tarkastelemassa insinööri Aki Laakso.

Sairaalaympäristöstä Slushin lavalle Keksinnön myötä on perusteilla yritys, ja tiimi on verkostoitunut sekä sijoittajien että lääketieteellisten laitteiden sopimusvalmistajien kanssa teknologiatapahtumissa.

Vuoden 2021 Slush-tapahtumassa Vital Signs pääsi pitchauskilpailussa kahdenkymmenen parhaan joukkoon. ”Slush oli meille hyvää harjoitusta. Se patisti meidät valmistelemaan myyntipuheita ja markkinointimateriaaleja. Saimme paljon myönteistä palautetta ja kallisarvoisia kontakteja.”

Tiimin tähtäimessä on kehittää laitetta niin, että siitä on apua myös telelääketieteessä. Käytössä on jo mobiiliapplikaatio, joka lähettää potilaan laitteen tekemät mittaukset eteenpäin lääkärille. Näin lääkäri saa arvokasta informaatiota ja suoria mittaustuloksia potilaan haastattelun lisäksi.

Tulevaisuuden suunnitelmissa on myös aurinkovoimalla toimiva laite avuksi maihin, joissa terveydenhoitojärjestelmä on heikko. Laitteesta olisi

^hyötyä esimerkiksi kehittyvissä maissa, joissa keuhkokuume on suurin alle viisivuotiaiden lasten kuolinsyy. Laite voisi algoritminsa avulla diagnosoida keuhkokuumeen jo varhaisessa vaiheessa.

Kourosin toiveena on saattaa laite lääkärien käyttöön niin edullisesti kuin mahdollista. ”Haluamme laitteen laajasti käyttöön maailmassa. Näin pystyisimme keräämään dataa, jonka avulla voimme sitten kehittää tietoja analysoivaa tekoälyä eteenpäin.”

Pelkän laitekehittämisen sijasta yrityksestä tulisi pitkällä tähtäimellä big data- ja analyysiyritys. ”Teknisiä laitteita on helppo kopioida, mutta datan kerääminen vaatii aikaa. Kun data sitten yhdistetään muihin saatavilla oleviin lähteisiin, kuten potilaskertomuksiin, tutkimustuloksiin, aiempiin diagnooseihin ja lääkeresepteihin, saadaan äärimmäisen arvokasta ja hyödyllistä tietoa. Ja sen myötä ehkä kykyä ennustaa tulevia oireita tai sairauksia.”

23 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

MUKANA MATKASSA Kehon rajat

X

X

24 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Liikkeelle kuin leikkien Teksti Sedeer el-Showk Kuvat Maarit Hohteri

Trampoliinit ja kiipeilyseinät voivat koukuttaa käyttäjänsä uudella tavalla, kun niihin yhdistetään digitaalisia kikkoja.

25 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

MUKANA MATKASSA Kehon rajat

R

ipaus digitaalista taikaa. Se on salainen ainesosa, joka kasvattaa Norah ja Nelson Thottungalille supervoimat.

Helsinkiläiset sisarukset ovat seikkailupuistossa kokeilemassa Valo Motionin kehittämiä pelejä, joissa pelaajan liikkeet toistuvat suurella näytöllä.

Valo Motion on Aalto-yliopiston tutkimushankkeesta kasvanut yritys, joka kaupallistaa yhdistettyyn todellisuuteen perustuvia liikuntapelejä. Mixed reality, MR, eli yhdistetty todellisuus voi ensikuulemalta vaikuttaa monimutkaiselta, mutta Norahille ja Nelsonille se on yhtä luontevaa kuin leikki.

He keksivät heti, miten pomppia, jotta näytöltä saa valittua haluamansa pelin.

Norahin mielestä peli tuntuu erilaiselta, koska siinä ei tarvita ohjainta. Norah itse on ohjain. ”Päätän itse, mitä haluan tehdä ja käytän siihen mun käsiä, jalkoja ja koko vartaloa”, hän sanoo.

Ei mikään tavallinen trampoliini Yhdeksänvuotias Norah ja seitsemänvuotias Nelson pomppivat trampoliinilla, joka on integroitu ihmiskehon liikkeitä seuraavaan konenäköjärjestelmään.

Se nappaa käyttäjän liikkeet peliin, ja liikuttaa näytöllä seikkailevaa avatarta, digitaalista hahmoa, joka on pelaaja digimaailmassa. Teknologia ja liikuntavälineet muodostavat videopelin käyttöliittymän.

26 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Nelson innostuu nähdessään, miten korkealle hän pystyy trampoliinilla hyppäämään ja tekemään erilaisia temppuja.

Kun liikkeitään voi seurata näytöltä, lapset voivat kilpailla turvallisesti hyppimättä vahingossa toisen päälle.

Lasten hypyt eivät välity näytölle sellaisinaan, vaan ohjelmisto liioittelee pelaajan liikkeitä.

Se selittää osaltaan, miksi trampoliini tuntuu lapsista erityiseltä. ”Tällä pääsee ylemmäs kuin muilla trampoliineilla, joita olen kokeillut”, Norah sanoo.

Nelson on samaa mieltä: ”Oli kiva nähdä, kuinka korkealle pystyy hyppäämään.”

Liikkeiden liioitteleminen on tärkeä osa pelikokemusta. Se vahvistaa trampoliinin tuottamaa vauhdin hurmaa.

Pelin ominaisuudet pohjautuvat tutkimukseen, jota on johtanut peliprofessori Perttu Hämäläinen, itsekin aktiivinen liikunnan harrastaja. Hän kertoo, että nämä trampoliinit joustavat tavanomaista vähemmän. Niiden verkko on tiheää kuten piha­ trampoliineissa, kun taas liikuntapaikoissa on yleensä joustavampia trampoliineja. ”Olen huomannut, että osa käyttäjistä alkaa uskoa liioiteltuun versioon, kun he näkevät itsensä ruudulta”, Hämäläinen sanoo.

”Liikkumisen suurin este on motivaation puute.

Se on iso yhteiskunnallinen ongelma, jonka ratkaisemiseen haluan keskittyä”, Perttu Hämäläinen sanoo.

27 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

MUKANA MATKASSA Kehon rajat

Peli käyntiin Perttu Hämäläinen tutkii, kuinka liikkumista voidaan edistää yhdistämällä fyysistä tekemistä ja digitaalisia kokemuksia. ”Liikkumisen suurin este on motivaation puute.

Se on iso yhteiskunnallinen ongelma, jonka ratkaisemiseen haluan keskittyä”, hän sanoo.

Tunne omasta kyvykkyydestä on Hämäläisen mukaan yksi tärkeimmistä ennustavista tekijöistä sille, jatkaako ihminen liikuntaharrastustaan pitkäjänteisesti.

Digitaalisten liikuntapelien parhaita puolia on, että ominaisuuksia voi säätää pelaajan kykyjen mukaan. Esimerkiksi boulderointi ja seinäkiipeily vaativat vahvoja sormia. Jos sormivoimat puuttuvat, monet lopettavat lajin ensikokeiluun. ”Voimme digitaalisen laajentamisen avulla luoda lajiin eritasoisia haasteita ja enemmän valinnan­ varaa”, Hämäläinen sanoo.

Jos sormien voima ei tahdo riittää, voi valita ajoitukseen tai koordinaatioon perustuvan pelin.

28 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Kun niissä onnistuu, saa itseluottamusta, ja peli­hahmon kehittyessä tai päästessä seuraavalle tasolle, syntyy uusia reittejä pelissä etenemiseen. ”Pelissä voi kehittyä virtuaalisesti, vaikka voimat todellisuudessa kasvaisivat hitaasti.”

Erilaiset vaihtoehdot kasvattavat paitsi tunnetta omista kyvyistä, myös kokemusta siitä, että pystyy vaikuttamaan omaan tekemiseensä.

Hämäläinen on kehittänyt pelejä kauan – opiskelu­ ajoista 1990-luvun lopulta lähtien – ja hänen tämänhetkinen työnsä pohjaa itseohjautuvuusteo­riaan.

Sen mukaan motivaation taustalla on kolme perus­ tarvetta: kyvykkyys, omaehtoisuus ja yhteisöllisyys.

Jo Hämäläisen varhaisemmissa peleissä, kuten KickAss Kung-Fussa, oli mukana voimaannuttavia piirteitä.

Pelaaminen on se juttu Mäiskis! Ping! Lapset kapuavat kiipeilyseinää, tiputtelevat yhdessä ympärillään kiertäviä lepakoita tai yrittävät pompauttaa pallon toistensa ohi.

Pelissä voi kehittyä virtuaalisesti, vaikka voimat todellisuudessa kasvaisivat hitaasti.

Nelsonin ja Norahin mielestä seinäkiipeily kaverin kanssa tekee liikkumisesta tavallista hauskempaa.

Pelit lisäävät lasten kilpailunhalua. Pallo on saatava paiskattua toisen ohi.

Värit ja heijastukset saavat kiipeilyseinän näyttämään jättimäiseltä videopeliltä. Digitaaliset elementit ohjaavat Norahin leikkiä ja imaisevat hänet osaksi peliä. Norah kertoo, että tavallista kiipeilyseinää pitkin hän liikkuisi ilman erityistä tavoitetta, mutta tässä pelissä hän tähtää maaliin.

Hämäläinen luo lapsille yksinkertaisen kiipeily­ reitin seinälle ja selittää samalla, että pelaajien osallistamisella on tärkeä merkitys. Se tukee pelaajan omaehtoisuutta, mutta myös yhteisöllisyyttä, sillä kaverit suunnittelevat usein yhdessä reittejä toisilleen.

Osallistaminen on peliharrastajille tuttua modauksesta, käyttäjien tekemästä alkuperäisten ohjelmistojen tai laitteistojen muuntamisesta. Se vahvistaa yhteisöllisyyden tunnetta ja voi myös pidentää pelin uutuusarvoa, mikä lisää motivaatiota.

Seinäkiipeily on sosiaalista toiminta jo itsessään, ja yhdistetty todellisuus tuo pelaajien välille lisää vuorovaikutusta. Trampoliineilla ei normaalisti ole turvallista hyppiä yhdessä, mutta digitaalisuus

29 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

MUKANA MATKASSA Kehon rajat

Trampoliinin näyttötaulu esittää liikkeet ja hypyt liioiteltuina, mikä saa Norahin tuntemaan itsensä erityisen vahvaksi.

mahdollistaa kaksinpelin. Kumpikin pelaaja pomppii omalla trampoliinillaan, ja hänen avatarinsa näkyy myös kaverin näytöllä.

Norahin ja Nelsonin äiti Pia Nikander uskoo, että yhdessä tekeminen on lapsille tärkeä motivaatiotekijä: ”Pelaaminen herätti heissä halun päihittää toisensa.”

Aitoa vuorovaikutusta Perttu Hämäläinen jatkaa tutkimustaan digitaalisten liikuntakokemusten parissa. Hän haluaa ratkaista ongelman, joka rajoittaa liikunnan ja digitaalisen kokemuksen yhdistämistä: Kuinka virtuaalitodellisuudessa voi tehdä luonnollisen laajuisia liikkeitä, kun pelaajilla on todellisuudessa hyvin rajallisesti tilaa?

Tällä hetkellä liikkumiseen hyödynnetään joko teleportaatiota, joka rikkoo immersion eli uppoutumisen virtuaalitodellisuuteen, tai pelaaja liikkuu ohjaimen avulla. Se voi aiheuttaa pahoinvointia, kun näkökokemus ja kehon tuntemukset eivät vastaa toisiaan. ”Haluan kehittää virtuaalisesti ohjatusta liikkumisesta aidompaa. Silloin pelaajat voisivat juosta ympäriinsä ja tehdä erilaisia liikkeitä, kuten keinua

30 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

köysissä, ilman että heille tulee liikepahoinvointia”, Hämäläinen sanoo.

Haastetta ratkotaan tutkimushankkeessa, jossa Hämäläinen ja apulaisprofessori Elisa Mekler tarkastelevat virtuaalitodellisuudessa tanssimista.

Meklerin tutkimusalaa ovat sekä pelit että ihmisen ja tietokoneen vuorovaikutus. ”Virtuaalisista harrastuksista ja etäläsnäolosta on tullut pandemian aikana tärkeä tapa olla yhdessä”, sanoo Hämäläinen. ”Kaikki eivät kuitenkaan kehtaa tanssia muiden nähden.”

Teknologia voi auttaa, sillä virtuaalitodellisuudessa tanssija voi itse valita, miltä näyttää, ja omia liikkeitään voi parannella digitaalisesti. Se raivaa osallistumisen ja kehittymisen esteitä samalla tavoin kuin yhdistetyssä todellisuudessa tapahtuva seinäkiipeily. ”Kokeilemme myös uudenlaista tapaa opettaa tanssia virtuaalitodellisuudessa. Se voisi helpottaa oppimista”, Hämäläinen sanoo.

Norah ja Nelson tykästyivät liikunta­kokeiluun.

He tulevat mieluusti toistekin seikkailupuistoon.

Kun heiltä kysyy kehitysideoita, Norahin vastaus on selkeä: ”Pelejä voisi olla enemmän.”

Valo Motion Yritys perustettiin vuonna 2016. Tavoite oli kaupallistaa yhdistettyä todellisuutta hyödyntävä kiipeilyseinä, joka oli kehitetty Aallossa Perttu Hämäläisen johtamassa hankkeessa. Teknologian kehittivät Raine Kajastila (nykyään Valo Motionin toimitusjohtaja), Hämäläinen, Joni Vähämäki, Leo Holsti, Janne Karsisto, Sami Pekkola, Jani Lindblad ja Riku Erkkilä. Ryhmä halusi edistää liikuntaa ja terveitä elintapoja sekä tehdä kuntoilusta nautinnollisempaa.

Yrityksen ValoVisioniksi nimetty kone­ näköjärjestelmä korvaa puettavan teknologian tai ohjaimet. Sen avulla kiipeilyseinä muuttuu jättimäiseksi kosketusnäytöksi ja kiipeilijät pelaajiksi. Teknologiaa voi soveltaa myös muihin välineisiin, kuten trampolii­ neihin, mikä avaa uusia tapoja yhdistää fyysinen ja digitaalinen vuorovaikutus.

Yhdistetyn todellisuuden kiipeilyseinät ja trampoliinit ovat osoittautuneet suosituiksi.

Niitä on huvipuistoissa yli 60 maassa.

Yritys on myös perustanut yhdistetyn todellisuuden e-urheilusarjan, jossa pelaajat ympäri maailmaa voivat kilpailla seinä­ kiipeilyssä ja trampoliinilla.

Yritys kehittää uusia yhdistetyn todelli­ suuden pelejä. Tekeillä on muun muassa versio trampoliinipelistä ilmatäytteiselle temppuilualustalle eli ilmavolttiradalle sekä kuudelle henkilölle suunniteltu ValoArena -peli, joka julkistetaan syyskuussa 2022.

Tällä hetkellä liikkumiseen hyödynnetään joko teleportaatiota, joka rikkoo immersion eli uppoutumisen virtuaalitodellisuuteen, tai pelaaja liikkuu ohjaimen avulla. Se voi aiheuttaa pahoinvointia, kun näkökokemus ja kehon tuntemukset eivät vastaa toisiaan.

Jotta suunnittelija pystyy sujuvasti yhdistämään fyysisiä ja digitaalisia elementtejä liikunnalliseen peliin, hänen täytyy tuntea kehon kieli, sanoo professori Perttu Hämäläinen. Valo Motion -yrityksen pelit saivat alkunsa tutkimusryhmässä tehdystä työstä.

31 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TEEMA Kehon rajat

Kosketuksen päässä Digitalisoituneessa maailmassa miltei kaiken voi tehdä koneen avulla.

Miksi materiaalia on kuitenkin syytä koskettaa? Mitä hyötyä on käsien työntämisestä saveen?

Teksti Tiiu Pohjolainen Kuvitus Tuomas Kärkkäinen

E

nnen kuin haastattelu pääsee edes alkamaan, muotoilun laitoksen tutkijatohtori ja opettaja, muotoilija Bilge Merve Aktaș nostaa esiin valtavan määrän lampaanvillaa.

Pöydälle levittäytyy niin karstattua villaa, huovutettua villaa kuin yksittäisiä tukkoja. Muutama irtonainen karva liikkuu ilmavirran voimasta hiljalleen tason pinnalla.

Aktaș ojentaa minulle kasan käsitte­ lemätöntä villaa ja kertoo sen olevan suomalaisesta lampaasta. Villa on likaista, vielä pesemätöntä. ”Tunnustele sitä. Miltä se tuntuu?”

Ensimmäisenä kiinnitän huomion villasta huokuvaan rasvaisuuteen.

Siinä on jotain tuttua. Käsiin jää rasvainen pinta. Mutta saman tien huomaan

32 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

jo nuuhkivani karvatukkoa; tuoksu vie ajatukset välittömästi maaseudulle, kesäiseen päivään, heinien keskelle.

En ole reaktioitteni kanssa suinkaan ainutlaatuinen. Kun opiskelijat Aktașin ja tämän kollegan Camilla Grothin Human material interaction -kurssilla reflektoivat kohtaamisiaan materiaalien kanssa, lähes jokainen kommentoi tuoksua. Luonnonmateriaalin tuoksu ei ole ohitettavissa. Ajattele vaikka raakapuuta.

Lisäksi lähes jokainen opiskelija rinnasti materiaalin tuottamat aistimukset omaan elämäänsä liittyvään arkiseen asiaan. Jollekin työskentely saven kanssa toi mieleen päivät rannalla, toiselle villa palautti mieleen isovanhemmat.

Materiaali nostattaa jokaisessa muistoja aiemmin eletystä, aiemmin opitusta.

Kosketusta kaikille opiskelijoille Aktașin ja Grothin vetämän kurssin aikana on keskitytty työskentelemään saven ja lampaanvillan parissa. Kun kurssi on ollut suunnattu koko Aaltoyliopiston opiskelijakunnalle, on siellä ohjattu niin liiketalouden, kemian kuin tietotekniikan opiskelijoita tarttumaan materiaaleihin paljain käsin, vapaasti kokeillen.

Suurimmalla osalla osallistujista on ollut koulutustaustasta johtuen positivistinen ote tutkimukseen – lopputulokseen tulee päästä tiukkaa tieteellistä menetelmää hyödyntämällä. ”Opiskelijat haluavat yleensä tietää, mitä tehdään, miksi ja mikä on lopputulos. Mikä tulee olemaan kurssin kouriintuntuva hyöty”, Aktaș sanoo.

33 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TEEMA Kehon rajat

Opettajana hän pyrkii ravistelemaan ennakkokäsityksiä. Kurssilla kemisti ei tarkastellut savea mikroskoopilla. ”Sanon usein: Älä mieti lopputulosta.

Keskity siihen, mitä materiaali sinulle kertoo. Tunnustele ja seuraa sitä.”

Siksipä liettualaisen vaihto-opiskelijan kurssityö tarkoitti pienen villatupon pyörittelyä kämmenten välissä.

Hänet materiaali johdatti pysähtymään liki meditatiiviseen hetkeen. Siksi eräs kurssilainen ei suostunut huovuttamaan villaa. Hänelle karstaamaton villa oli niin villi elementti, että hän kieltäytyi huovuttamisesta, se tuntui materiaalin alistamiselta.

Oli myös median laitoksen opiskelija, joka olisi vain halunnut halailla villaa – hän valmisti lopulta valtavan, peitto34 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

maisen, koko vartalon peittävän asun. ”Monesti, kun ihminen lähestyy tiettyä materiaalia, hänellä on mielessään jo paljon ennakkokäsityksiä ja tietoa.

Villan kohdalla saattaa pohtia lanoliinipitoisuutta tai lammasta tuotantoeläimenä. Silloin käy herkästi niin, ettei havaitse kaikkea sitä taktiilista, kosketuksen kautta saatavaa informaatiota, jota materiaali tarjoaa.”

Materiaalit vaikuttavat kaikkialla Mutta minkä ihmeen tähden kädet pitää konkreettisesti työntää saveen?

Miksi on tärkeää koskettaa materiaalia?

Bilge Aktaș miettii tovin ja vastaa sitten. ”Materiaalit, erityisesti kokemukset,

joita saamme kosketuksen välityksellä, ovat kaikille jaettavissa. Siinä on paljon samaistumisen mahdollisuuksia. Sinäkin olet parhaillaan kosketuksessa esimerkiksi ylläsi oleviin vaatteisiin”, hän nyökkää pöydän toiselta puolen.

Aktașin mukaan koskettamalla saatavat kokemukset ovat loistava väylä myös keskustelun avaukselle. ”Vaikka en itse osaisi keskustella tietotekniikasta, tietotekniikan osaaja pystyy samaistumaan ja keskustelemaan siitä, miltä villan kosketus tuntuu. Käsillä tekeminen, koskettamalla saatava tieto avaa uudenlaisen dialogin mahdollisuudet niin oman itsen, materiaalin, toisten ihmisten kuin koko maailman kanssa.”

Esimerkkinä Bilge Aktaș kertoo

opiskelijasta, jolla oli vahva mate­ riaalitutkimuksen tausta. Vaikka tämä oli perusopinnoissaan työskennellyt laboratoriossa materiaaleja tutkien ja tarkasti mitaten, hänellä ei juuri ollut kokemusta materiaalien työstämisestä käsin. Opiskelija työskenteli kurssilla saven parissa ja havaitsi savitöiden vaativan aina myös vettä.

Mutta entä, kun maailmaa uhkaa pula puhtaasta vedestä?

Opiskelija alkoi kehitellä hybridi­ nestettä, joka mahdollistaisi saven käsittelyn myös sitten, kun puhdasta vettä ei ole. ”Tämä on erinomainen esimerkki siitä, miten opiskelijan aiempi tieto alkoi käydä dialogia käsissä olevan materiaalin kanssa.”

Väitöstyössään Entangled Fibres: an examination of human-material interaction (2020) Aktaș tutki, miten materiaalit ovat erottamaton osa ihmisen jokapäiväisiä kokemuksia. Lampaanvillan ja huovuttamisen kautta aihetta tutkinut Aktaș koki väitöskirjaa valmistellessaan vaikeaksi laatia dia­ grammeja ja kaavioita, jotka kuvaisivat riittävällä tavalla tutkimusprosessia.

Hän ratkaisi tilanteen huovuttamalla. ”Toteutin visuaalisen aineiston itselleni villasta. Vasta sen jälkeen piirsin niistä uudet kaaviot. Kun aloin selventää asiaa itselleni huovuttamalla, se avasi minullekin uuden näkökulman tutkimukseeni.”

Aktașin mukaan työskentely villan kanssa pakottaa ajattelemaan eri tavoin kuin vaikkapa kynällä työskennellessä. Huovuttamalla ei voi piirtää suoria viivoja. ”Erilaiset materiaalit ja niiden työstäminen käsin voivat antaa tekijälle kuin uuden kielen. Saamme ilmaistuksi asioita, joihin sanat eivät kykene.”

Meditatiivinen, moniaistillinen kokemus Bilge Aktaș on tutkinut myös teollista muotoilua. ”Väitän, että muotoilijat, jotka työskentelevät läheisessä kosketuksessa

materiaalin kanssa, käsittävät ja havainnoivat sen hyvin toisella tavoin kuin suunnittelijat, jotka tekevät kaiken työn tietokoneella. Materiaalin koskettamisesta omin käsin saa valtavasti tietoa.”

Mitä tietoa me sitten saamme, kun pyörittelemme käsien välissä villaa pöydällä? ”On tutkijoita, jotka puhuvat lihasmuistista, mutta minusta materiaalin koskettaminen on jotain paljon enemmän. Se on moniaistil­­linen ja moniulotteinen kokemus täynnä informaatiota.”

Kun koskettaa villaa, saattaa muistaa aiemmat kerrat, kun teki niin. Mukana on tuoksu, mukana on ääni – hangattaessa villa tuottaa ääntä. Mieli saattaa vaeltaa paikkoihin, jossa on ollut tekemisissä villan kanssa. Tai muistat lapsuuden villapaidan, joka kutitti inhalla tavalla. ”Entäpä, kun alat pohtia juuri sitä lammasta, josta villa on keritty. Näidenkin pöydällä olevien villojen seassa näkyy heinänkorsia”, Aktaș sanoo. ”Villa on osa lampaan historiaa, muisto niitystä, jolla eläin on joskus kulkenut.”

Suomen kielessä puhutaan käsien laittamisesta saveen. Tässä tapauksessa kädet uppoutuvat vaaleanharmaaseen lampaanvillaan, jota tutkiessa huomaa, että jokainen karva on omanlaisensa. ”Jokainen lammas kasvaa omanlaistaan karvaa. Jonkun karva on paksua, toisen ohutta.”

Materiaalin työstäminen käsin on hidasta. Ja työstäminen vaatii toistoa.

Toisto rauhoittaa prosessia entisestään. ”Materiaali vaatii huomiota, pakottaa hidastamaan ja keskittymään hetkeen.”

Bilge Aktaș kertoo vielä esimerkin omasta elämästään. Eräässä stressaavassa tutkimusprojektissa hän työskenteli kangaspuilla. ”Kun toistin samaa liikettä uudelleen ja uudelleen, se rauhoitti mieltä.

Aloin ajatella muita asioita kutomisen tahdissa, aiempaa rauhallisemmin.”

Bilge Merve Aktaș

”Älä mieti lopputulosta.

Keskity siihen, mitä materiaali sinulle kertoo.

Tunnustele ja seuraa sitä.”

Bilge Merve Aktaş Taiteen tohtori Bilge Merve Aktaş työskentelee tutkijatohtorina ja opettajana Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulussa. Hän kuuluu muotoilun laitoksen monitieteiseen Empirica-tutkimusryhmään, jonka aiheita ovat muun muassa taiteen luovat käytännöt, design, materiaalien kanssa työskente­ leminen ja käsityön merkitys.

35 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TIETEESTÄ LYHYESTI

Toimittanut Annika Artimo

Uutta tekniikkaa langattomaan lataukseen

Prasad Jayathurathnage / Aalto-yliopisto

Yksinkertainen langaton virransiirtotekniikka toimii tätä nykyä vain laitteisiin, jotka sijaitsevat lähellä latauspistettä.

Aalto-yliopiston tutkijoiden kehittämä uusi sähkönsiirtotekniikka toimii lähettimen ja vastaan­ ottimen sijainnista riippumatta. Sen avulla varastorobotit, keittiölaitteet ja jopa puhelimet voivat saada virtaa missä tahansa latausalueella. Koska virransiirto toimii myös laitteen ollessa liikkeessä, tekniikan avulla voidaan tulevaisuudessa ladata sähköajoneuvoja niiden liikkuessa.

Ratkaisu järjestää nykyisestä tekniikasta poiketen lähettimet ristikkoon siten, että viereisten lähettimien virta kulkee vastakkaiseen suuntaan – yksi lähetin kiertää myötäpäivään ja viereiset vastapäivään, tai päinvastoin. Näistä muodostuu ruudukko.

Ruudukossa on positiivisia ja negatiivisia lähetys­ keloja, joiden välissä on magneettivuo. Sen yläpuolella oleva vastaanotin kaappaa magneettivuon ja muodostaa sähkövirran latausta varten.

Tekniikka on ollut testikäytössä varastorobo­teissa yhteistyössä suomalaisen Solteq Robotics -yrityksen kanssa.

Virtuaalipeli avuksi ADHD-oireiden arviointiin ADHD:ta eli aktiivisuuden ja tarkkaavaisuuden häiriötä esiintyy noin kuudella prosentilla maailman lapsista. Oirekuvaa selvitetään tavallisesti keskustelemalla lapsen ja tämän vanhempien sekä opettajien kanssa. Lisäksi apuna käytetään CPTtestiä, jossa tutkittavan pitää reagoida painalluksella ruudulle ilmestyviin kirjaimiin X-kirjainta lukuun ottamatta Tuoreessa tutkimuksessa selvitettiin virtuaalisen EPELI-pelin toimivuutta ADHD:n oireiden arvioimisessa.

Tutkimukseen osallistuneiden lasten

36 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

piti virtuaalilaseja ja liikeohjainta käyttäen suorittaa arkipäivän tilanteita simuloivia tehtäviä annettujen ohjeiden mukaan. Tehtävät vaativat suunnittelua ja kykyä olla reagoimatta eteen tuleviin häiriöihin.

Tutkimus osoitti, että ADHD-diagnoosin saaneet lapset tekivät tehtävissä selvästi enemmän virheitä ja ylimääräisiä toimintoja kuin verrokkiryhmän lapset. Pelin tulokset korreloivat myös kyselyillä tehtyihin selvityksiin. Peli on jo nyt tarkkuudeltaan vertailukelpoinen CPT-menetelmän kanssa, vaikka sen kehitys on vasta alussa.

EPELIn avulla voidaan mahdollisesti tarkentaa lapsen oirekuvaa ja arkielämän toimintakykyä jo ennen lääkärin vastaan­ otolle tuloa. EPELI voi tulevaisuudessa auttaa myös ADHD:n hoidossa.

Peili Vision Oy

Robotin langaton lataus testipaikalla.

EPELIn avulla pystytään kuvaamaan erilaisia arjen haasteita. Pelaajat suorittavat virtuaalilaseja ja liikeohjainta käyttäen tehtäviä kotia esittävässä virtuaaliympäristössä.

Vaatemallisto vauhdittamaan tekstiilien keräystä

Diana Luganski

Suomessa kulutetaan tekstiilejä noin 70 000 tonnia vuodessa. Vuodesta 2023 alkaen tekstiilijäte pitää erilliskerätä ja kierrättää Euroopan unionin Green Deal -ohjauksen mukaisesti.

Tavoitteeseen pääseminen vaatii muutoksia tekstiili- ja vaateteollisuudessa. Siihen tarvitaan muun muassa elinkaariarviointia ja uutta liiketoiminta-ajattelua. Tarvitaan myös esimerkkejä uudenlaisesta tekstiilien suun­nittelusta, valmistuksesta ja käytöstä ja kierrätyksestä.

Kestävään tekstiili- ja vaateteollisuuteen tähtäävä FINIX-hanke on hahmotellut tulevaisuuden vaatteita. Malliston avulla halutaan kannustaa alan toimijoita muutokseen. Prototyypeillä halutaan osoittaa esimer­ kiksi, miten kierrättämällä tekstiilijätettä uusiksi kuiduiksi voidaan pidentää materiaalien käyttöikää.

Tutkimushankkeessa kehitetään myös sovellusta, joka tuo tietoa tekstiilien elinkaaresta.

Sen avulla saataisiin tarkkaa tietoa esimerkiksi kemikaalien käytöstä tai energiankulutuksesta, mikä voisi ohjata tuotantoa kestävämmäksi.

Malliston suunnittelivat maisteriopiskelija Elina Onkinen ja alumni Kasia Gorniak.

Lisää tehoa kvanttitietokoneisiin Kvanttifyysikot kehittivät kvanttikoneita varten entistä tehokkaamman ja tarkemman mikro­aalto­lähteen, joka toimii erittäin matalissa, jopa –237 asteen, lämpö­tiloissa. Sen teho on sata kertaa aiempaa suurempi ja siksi riittävä kubittien eli kvanttikoneen bittien hallintaan. Lisäksi mikroaaltolähteestä aiheutuvat virheet kvantti­laskentaan ovat vähäisiä.

Nyt rakenteilla olevissa kvanttitieto­koneissa on vain rajallisesti kubitteja. Kun kubittien määrä tulevaisuudessa kasvaa yli kymmeniin tuhansiin, loppuu tila jättimäisissäkin kryo­staateissa, superpakastimissa, mikäli jokaista kubittia varten tarvitaan oma kaapelinsa. Tutkijoiden kehittämä ratkaisu auttaa kasvattamaan kvantti­tietokoneiden laskennassa käytettävää kubittien määrää. Samalla se mahdol­ listaa siirtymisen pienempiin kryostaatteihin.

Aleksandr Kakinen

Malliston prototyypit valmistettiin Ioncell-neuleesta ja tekstiili­ palveluyritys Lindströmin vanhoista käsipyyhkeistä ja työ­ vaatteista. Käsipyyhkeet kierrätettiin Ioncell-teknologialla uudeksi kuiduksi ja langaksi.

Taiteellinen näkemys mikroaaltolähteestä, joka ohjaa kubitteja.

37 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

IN–HOUSE

Arkiston kolmas ulottuvuus Teksti Paula Haikarainen Kuva Kalle Kataila Miten siirtää keraaminen esine kolmiulotteisesti tietokoneen näytölle?

Kuvaamalla se yltympäriinsä 360 asteen kulmassa ja digitoimalla muodot talteen.

Työ onnistuu valokuvausrobotilla, joka raksuttaa Aalto-yliopiston uudessa Space 21 -tilassa.

Digitoinnin kohteena on ollut laaja kokoelma opiskelijoiden harjoitustöitä.

Legendaarinen keraamikko ja professori Kyllikki Salmenhaara alkoi kartuttaa oppilastöiden kokoelmaa 1960-luvulla, ja siihen kuuluu noin 6 000 esinettä.

Nyt niistä on digitoitu tuhat, ja runsaat 300 on jo tarkasteltavissa kolmiulotteisina arkistokappaleina.

Tämä tarjoaa uuden ulottuvuuden tutkijoille ja muille arkiston aarteita arvostaville. Hauraita keraamisia esineitä olisi hankalaa tarjota käsin koeteltaviksi, eikä pelkkä valokuva aina anna oikeaa käsitystä esineestä.

Arkistoprojektin myötä syntyi myös sujuva itsepalveluprosessi esineiden digitoimiseen ja valokuvausrobotin laajempaan hyödyntämiseen.

Laite on nyt opiskelijoiden ja henkilöstön käytettävissä.

Jason Selvarajan vastaa valokuvausrobotin käytöstä ja varauksista Space 21 -työskentely­ tilassa Otaniemen kampuksella.

38 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

XXXXXX

39 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

KESKUSTELUA

MARJO-RIITTA DIEHL Muun muassa Sveitsissä, Isossa-Britan­ niassa ja Saksassa tutkijana työskennellyt Diehl (KTT) nimitettiin Aalto-yliopiston johtamisen laitoksen apulaisprofessoriksi elokuussa 2021. Diehl keskittyy tutkimuksissaan organisaatiokäyttäytymiseen, esimerkiksi oikeudenmukaisuuteen ja reiluuteen organisaatioissa.

40 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Nostetta uralle naisverkostoista

Vertaistukea, ideoita ja intoa työhön – niitä naiset haluavat ja myös saavat työelämän verkostoistaan.

Eikä uraputkikaan ole pahitteeksi.

Teksti Joanna Sinclair Kuva Jaakko Kahilaniemi Mothers in Business, Suomen Yrittäjänaiset, Aalto Women in Business – työelämässä onnistumiseen keskittyviä naisjärjestöjä piisaa. Professori Marjo-Riitta Diehl Aalto-yliopiston johtamisen laitokselta ja Driven Woman -verkoston perustaja, yrittäjä Miisa Mink soisivat verkostoitumisen olevan vielä yleisempää. ”Suomessa naisilla on voimakas pärjäämisen kulttuuri. Täällä pohjoisessa tulee olla reipas ja sinnitellä itsenäisesti eteenpäin – vaikka umpihangessa silkan sisun voimin”, Mink sanoo. ”Toki sisua tarvitaan, mutta naiset tarvitsevat myös tilaa luomiselle ja vertaistukea. Verkostoja, joissa on vahva feminiininen energia”, Mink alleviivaa.

Naisjärjestöillä on Suomessa pitkä historia. Jo vuonna 1911 perustettuun Naisjärjestöjen Keskusliittoon kuuluu tänä päivänä 71 sukupuolten tasaarvoa ajavaa jäsenjärjestöä, joissa on yhteensä noin 400 000 jäsentä.

Mukana on perinteikkäitä järjestöjä

kuten Marttaliitto, mutta myös paljon työelämään keskittyviä naisjärjestöjä. ”Naisille suunnattuja työelämään liittyviä verkostoja syntyy koko ajan.

Naiset ovat ottaneet erityisesti onlineverkostot hyvin haltuun. Koronan myötä tämä trendi on vain voimis­ tunut”, Diehl sanoo.

Verkostot tarjoavat tukea ja neuvoja Työelämän verkostoitumista nimenomaan naisten näkökulmasta on tutkittu paljon 2000-luvun alusta lähtien. Useat tutkimukset korostavat, että naiset eivät saa verkostoitumisesta samanlaista hyötyä kuin miehet.

→

MIISA MINK Kansainvälisen uran designin ja brändäyksen parissa tehnyt Mink (KTM) tunnetaan maailmalla erityisesti naisverkosto Driven Womanin perustajana.

Lontoossa asuva Mink vaikuttaa edelleen voimakkaasti myös Suomessa.

Hänen perustamassaan Saimaa ilman kaivoksia -kansanliikkeessä on mukana yli 29 000 ihmistä.

41 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

KESKUSTELUA ”Tutkitusti naiset hyötyvät verkos­ toista miehiä vähemmän, jos hyötyä mitataan uralla etenemisenä, palkankorotuksina ja kutsuina tärkeisiin tapahtumiin. On pohdittu, voisiko naisten ja miesten erilainen verkostoituminen olla syynä naisten vähyyteen johtotehtävissä”, Diehl sanoo. ”Sitä voi toki kritisoida, miten hyöty määritellään. Naiset kertovat saavansa verkostoista ennen kaikkea emotionaalista tukea ja neuvoja. Monet naiset sanovat, että sitä he hakevatkin”, Diehl lisää.

Driven Woman -verkoston vuonna 2013 perustanut Mink tähdentää, että naiset katsovat usein elämää kokonaisuutena, ei erillisinä siiloina. Uraputki on tärkeä, mutta vain yksi osa elämää. ”Naisverkostoissa kuulee muiden kamppailuista ja onnistumisista. Kun kuulet itseäsi muistuttavan ihmisen kertovan onnistumisestaan, se synnyttää usein dominoefektin: nyt minäkin pyydän töissä uusia haasteita, ja palkankorotusta”, Mink kuvailee.

Diehl ja Mink painottavat, että työelämässä tarvitaan monenlaisia verkostoja: kaikille avoimia verkostoja, naisverkostoja, miesverkostoja, seksuaalivähemmistöjen verkostoja, ikäsyrjintää kitkeviä verkostoja, maahanmuuttajien verkostoja.

Kaikille on tilaa ja tarvetta. ”Naisverkostojen tukeminen on yksi tärkeä tapa, jolla voimme edistää sukupuolten tasa-arvoista kohtelua työelämässä. Verkostot tarjoavat tilan, jossa naiset voivat jakaa kokemuksiaan ilman keskeytyksiä – ja ilman, että heitä haastetaan asettamaan jonkin muun ryhmän tarpeet etusijalle”, Mink korostaa.

Selkeä teema kiinnostaa Monet naisverkostot tai niiden tapaamiset keskittyvät selkeisiin teemoihin, kuten teknisiin taitoihin, sijoittamiseen, esiintymistaitoihin, konfliktien käsittelyyn, tai johonkin ajankohtaiseen aiheeseen. ”Teeman ympärille muodostettuihin naisverkostoihin sitoudutaan tutkitusti paremmin. Naiset kokevat pelkän verkostoitumisen vuoksi järjestetyt tapahtumat usein epämukaviksi. Osallistuminen on mielekkäämpää, kun käsitellään selkeää teemaa ja verkostoituminen on sivutuote”, Diehl sanoo.

Diehl kertoo monien naisten arvostavan verkostoitumismahdollisuuksia, jotka on järjestetty työpäivän aikana.

42 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

”Talentti menee hukkaan, jos naiset eivät etene työurillaan.

Joko he jämähtävät töihin, joihin ovat ylipäteviä, tai äänestävät jaloillaan ja lähtevät organisaatiosta.”

”Olin hiljattain puhumassa saksalaisnaisten verkostolle. He kertoivat sopivansa tapaamiset aina lounasaikaan, jotta perheasiat eivät menisi osallistumisen edelle”, Diehl sanoo. ”Tismalleen samaa yritysasiakkaamme pyytävät meiltä”, Mink komppaa. ”Monet naiset tahtovat tapaamisia, jotka on leivottu kunnolla työpäivän sisään. Päivän päätteeksi järjestetty naisverkoston tapaaminen ei toimi.” ”Lisäksi monet naiset haluavat vain naisille suunnattuja verkostoja, joissa ei ole maskuliinienergiaa läsnä arvostelemassa”, Mink lisää.

Urakehitystä tukevista verkostoista hyötyisivät eniten uransa keskivaiheilla olevat naiset. ”Vasta työelämään tulleet naiset eivät ole vielä törmänneet lasikattoon, eivätkä tutkitusti koe työelämää kovin epätasa-arvoisena. Esimerkiksi useissa suurissa konsultointiyrityksissä enemmistö uusista työntekijöistä on naisia.

Mutta tietyn urakehityksen jälkeen naiset katoavat monista organisaatiokaavioista: he eivät enää valikoidu johtotehtäviin”, Diehl sanoo. ”Juuri näin. Eräskin yhdysvaltalaistutkimus osoitti, että kunnianhimo ja itseluottamus romahtivat vain kahden vuoden työssäolon jälkeen noin puolilla niistä naisista, jotka työuransa alussa kertoivat tähtäävänsä johto­ tehtäviin”, Mink vahvistaa.

Yritysten sisäisiä naisverkostoja tarvitaan enemmän Monissa yrityksissä on jo pitkään fasilitoitu sisäisiä naisverkostoja.

Niille tarjottavat resurssit ja painoarvo eivät kuitenkaan ole Diehlin ja Minkin mukaan useinkaan riittäviä.

Naisten kannustaminen tulisi nähdä investointina. ”Talentti menee hukkaan, jos naiset

eivät etene työurillaan. Joko he jämähtävät töihin, joihin ovat ylipäteviä, tai äänestävät jaloillaan ja lähtevät organisaatiosta. Korona on lisännyt lähtemis­ intoa. Työskentelen Isossa-Britanniassa, missä yli 60 prosenttia työssä­ käyvistä naisista harkitsee alanvaihtoa.

Se on hurja luku”, Mink sanoo. ”Yrityksillä ei ole tänä päivänä rahaongelmia, vaan talenttiongelmia.

Yritysten kannattaa viimeistään nyt herätä tukemaan kaikkien osaajiensa urakehitystä”, Diehl kiteyttää.

Tekemistä riittää. EVA:n lasikattomittarin mukaan vuonna 2020 naisten osuus kaikista Suomen johtajista oli 37,5 prosenttia. ”Ylimmässä johdossa osuus laskee.

Vuonna 2020 suomalaisten suuryritysten hallituspaikoista 29 prosenttia oli naisilla. Tilanne on parantunut merkittävästi vuodesta 2012, jolloin prosenttiosuus oli 12, mutta nykytilaa ei voi vielä luonnehtia tasa-arvoiseksi.

Myös sukupuolten palkkaerot ovat edelleen selkeitä meillä Suomessa”, Diehl toteaa. ”Globaalisti palkkatasa-arvo on vielä kaukainen haave. Maailman talous­ foorumin mukaan vie 257 vuotta ennen kuin sukupuolten palkkatasa-arvo toteutuu maailmanlaajuisesti, jos kehitys jatkuu nykyistä tahtia”, Diehl sanoo.

Mink muistuttaa, että epäkohdat korjataan vasta kun niistä keskus­ tellaan avoimesti ja usein: ”Me too -liike nosti seksuaalisen häirinnän tapetille. Lisäresurssien antaminen yritysten sisäisille naisverkostoille on yksi lääke epätasa-arvon kitkemiseen. Asiat muuttuvat, kun naisilla on tilaa jakaa kokemuksiaan ja mahdollisuus luoda oman näköisiään urapolkuja. Onneksi yritykset ovat heränneet huomaamaan, että naisten kykyjen haaskaaminen on huonoa liiketoimintaa. Arvomurros on selvästi jo käynnissä.”

KUMPPANUUS

Terveysdata avuksi lääketutkimukseen Teksti Marjukka Puolakka Kuvitus Tuomas Kärkkäinen

Lääkekehitys on työlästä, kallista ja aikaa vievää.

Tekoälystä voi olla apua työn vauhdittamisessa.

Uuden lääkkeen kehittäminen vie keskimäärin kymmenen vuotta, joista kliinisten tutkimusten osuus on jopa seitsemän vuotta. Rahaa reseptilääkkeen kehittämiseen kuluu keskimäärin kaksi miljardia euroa.

Kliinisiin lääketutkimuksiin voi liittyä myös eettisiä ongelmia, kun tutkimuksiin kutsuttavista potilaista toinen ryhmä saa uutta lääkettä ja toinen lumelääkettä.

Tutkimusten turvallisuuden ja tehokkuuden parantamiseen etsitään nyt apua tekoälystä, joka voi analysoida ja hyödyntää terveystietokantoja. ”Ratkaisuna voi olla virtuaalinen verrokkiryhmä, joka koostetaan tekoälyn avulla lääketieteellisistä tietokannoista.

Näin verrokkiryhmään ei tarvitse värvätä potilaita”, sanoo professori Harri Lähdesmäki Aalto-yliopistosta ja Suomen tekoälykeskuksesta (FCAI).

Tekoälymenetelmät voivat parantaa myös lääketutkimusdatan laatua ja luotettavuutta. ”Tavoitteena on, että tekoälyyn perustuvilla algoritmeilla voidaan tunnistaa entistä herkemmin lääkkeiden haittavaikutuksiin liittyviä harvinaisiakin signaaleja. Etsimme myös mahdollisuuksia tutkimuksessa tarvittavien potilasmäärien vähentämiseen niin, että tutkimuksen turvallisuus ja luotettavuus säilyvät”, Bayerin Principal Clinical Data Scientist Jussi Leinonen sanoo.

Suomi ykkönen terveystietokannoissa Kansainvälinen Future Clinical Trials -hanke hyödyntää tekoälyä kliinisessä lääketutkimuksessa. Hanketta johtaa Bayer ja projektikonsortiossa ovat mukana muiden muassa FCAI sekä Helsingin yliopistollinen keskussairaala (HUS).

Business Finland tukee kolmivuotista hanketta.

Pohjoismaissa on perinteisesti tehty suhteellisen vähän kliinistä lääketutkimusta, Jussi Leinonen kertoo. ”Varsinkin Suomessa haasteena on ollut pieni väestömäärä. Terveysdatan nykyistä suurempi hyödyntäminen algoritmien ja tekoälyratkaisujen avulla kompensoisi tätä ja olisi tutkimukselle iso voitto. Suomessa on erittäin laadukasta terveysdataa ja johtavat käytännöt sen jakamiseen.”

Aalto-yliopisto osana FCAI:ta kehittää Future Clinical

Trials -hankkeessa tilastollisia koneoppimismalleja, joilla voidaan mallintaa potilaista eri aikajaksoilla kerättyä terveysdataa. Ongelmana lääkekokeisiin osallistuvan potilasryhmän ja terveysdatasta muodostetun verrokkiryhmän analysoinnissa on mittausaineistojen vertailukelpoisuus.

Aineistot voivat olla vain osittain päällekkäisiä ja mittaussuureet erilaisia. ”Kahden eri tietoaineiston tilastolliseen harmonisointiin tarvitaan uudenlaista laskennallista päättelykoneistoa, joka mahdollistaa uuden lääkkeen tehokkuuden luotettavan vertailun eri aineistojen välillä”, Harri Lähdesmäki sanoo.

Monet tekoälyä soveltavat tekniikat tiedetään toimiviksi, kun niiden taustalla on massiivinen määrä mittausaineistoa.

Useimmiten terveyteen ja lääketieteeseen liittyvät mittausaineistot ovat kuitenkin rajallisia. ”Tekoälymenetelmiä on kehitettävä niin, että ne tarjoavat luotettavia johtopäätöksiä myös rajallisesta potilasmäärästä tehdyistä analyyseistä. Toisaalta laskentamenetelmien tulisi osata kertoa, jos ne eivät enää ole luotettavia”, Lähdesmäki sanoo.

Keskiössä avoin julkaisutoiminta Kliinisen lääketutkimuksen lähtökohtana on avoimuus.

Kaikkien prosessien tulee olla auditoitavissa ja toden­ nettavissa. ”Aallon huippuosaaminen kiteytyy korkeatasoisissa tieteellisissä julkaisuissa. Avoin julkaisutoiminta ja algoritmien ohjelmistototeutusten avoimuus takaavat tutkimuksen luotettavuuden myös potilaiden ja kansalaisten näkökulmasta.

Tutkimusyhteistyön ensimmäiset tekoälymenetelmiin liittyvät julkaisut ovat jo maailmalla”, Jussi Leinonen sanoo.

Bayerin, Aallon ja HUSin yhteisprojektissa uusia tekoälymenetelmiä ja algoritmeja sovelletaan HUSin potilasdataan. ”Tosielämän terveystiedon ja kliinisen tutkimustiedon yhteensovittaminen on työlästä. Tekoälyn avulla siitä voidaan saada nopeampaa, tehokkaampaa ja luotettavampaa.

Lääkeyrityksen, yliopiston ja sairaalan välinen tutkimusyhteistyö on maailmallakin ainutlaatuista”, Leinonen toteaa.

43 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TIETEESTÄ

Tekoälyn suomalainen pioneeri Teuvo Kohonen pohti 1980-luvun alussa ihmisaivojen tiedonkäsittelyä – ja loi samalla tekoälytutkimuksen tärkeän merkkipaalun: itseorganisoituvan kartan.

Teksti Panu Räty

T

ekoälysovellukset ovat muuttuneet osaksi jokapäiväistä elämäämme myös Suomessa. Tekoälyratkaisuja käytetään niin asiakaspalvelussa, markkinoinnissa, lääketieteellisessä tutkimuksessa kuin teollisuuden prosesseissa.

Jokainen tekoälyn edistysaskel vaatii taakseen laajan tutkimuskentän.

Suomella on etunaan parempien tekoälyjen rakentamisessa vahvan nykytutkimuksen lisäksi myös poikkeuksellinen historia.

Yksi maailman tärkeistä tekoälyn pioneereista oli nimittäin Teknillisessä korkeakoulussa työskennellyt professori Teuvo Kohonen (1934–2021).

Kaksiulotteiseksi kartaksi Tieteellinen Biological Cybernetics -lehti mullisti suomalaisen tiedehistorian tammikuussa 1982.

Itseohjautuvien järjestelmien tutkimukseen keskittyneen lehden sivuille oli painettu suomalaisprofessori Kohosen teksti Self-Organized Formation of Topologically Correct Feature Maps.

Kohonen kuvaili kirjoituksessaan uudenlaista menetelmää, jolla voidaan järjestää monimutkaista aineistoa kaksiulotteiseksi kartaksi siten, että samanlaisia piirteitä sisältävät aineistot järjestäytyvät toistensa lähelle. Aineiston sisältämät yhtäläisyydet ja erot näkyvät etäisyyksinä kartan pisteiden välillä.

44 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Kohonen kutsui algoritmiaan itseorganisoituvaksi kartaksi (self-organising map, SOM).

Kohosen 11-sivuisesta tekstistä kasvoi yksi aikakautensa merkittävimmistä ja lainatuimmista suomalaistutkimuksista.

Kohosen oppilas ja hänen tutkimusryhmässään työskennellyt tietojenkäsittelytekniikan emeritusprofessori Erkki Oja määrittelee Kohosen kartan suureksi keksinnöksi, joka avasi yhden keskeisen alueen neurolaskennan monista tutkimussuunnista. ”Se on nykyisin tyypillinen esimerkki ohjaamattoman oppimisen tutkimuksesta”, Oja sanoo.

Inspiraatiota ihmisaivoista Kun Kohonen kirjoitti Biological Cybernetics -lehden tekstinsä, tutkijoiden näkemykset ajatteluprosessien mallintamisesta tietokoneella olivat jakautuneet kahteen keskenään kiistelevään leiriin.

Niin sanotun klassisen, symbolisen tekoälyn edustajat uskoivat, että mielen toimintaa voitaisiin mallintaa parhaiten käyttämällä järjestelmälle luotuja loogisia sääntöjä ja suhteita.

Kohosen edustamassa neurolaskennassa puolestaan katsottiin, että ongelmaa kannattaisi lähestyä neuroneiksi kutsuttujen laskentayksiköiden yhteistoiminnalla.

Ihmisaivojen tiedonkäsittelystä inspiroitunut

BEL

AUT CHE DEU FRA

SWE

NLD

ITA

YUG

BGR CSK

JPN

ESP

DNK GBR NOR

FIN

CHN TUR

ROM

COL PER MUS TTO

NZL

CHL

HKG SGP

ARE

IRN PRY SYR

PAN

CRI VEN

LBY

MNG SAU

ALB

KWT

JAM MYS

HTI

DZA IRQ

TUN

LBN

KHM

IND

EGY

ZAF

ISR

AUS

MAR

ECU MEX

ARG

KOR

CAN USA

GAB LBR

THA

URY

BGD NPL

MDG

HUN POL PRT

GRC

IRL

BUR IDN

ZWE

HND

VNM

DOM LKA PHL

PAK

CAF

SEN

TCD

ETH

AGO

BEN CIV

HVO

COG SOM

JOR NIC BOL BRA SLV

MWI TZA UGA

NGA

OMN

KEN

AFG GIN MLI NER SLE

MOZ MRT SDN YEM

LAO PNG ZAR

GHA

BWA

BTN

BDI RWA

TGO

GTM

CMR LSO NAM ZMB

Oheisessa historiallisessa kuvaesimerkissä itseorganisoituva kartta on ryhmitellyt valtiot Maailmanpankin 1992 tietojen pohjalta. Samanlaisia hyvinvointiin ja köyhyyteen vaikuttavia indikaattoreita jakavat valtiot sijoittuvat kartalla lähelle toisiaan. Alku­peräisen kuvan laativat Samuel Kaski ja Teuvo Kohonen vuonna 1996. Kuvitusta on muokattu.

45 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

TIETEESTÄ

Kohonen pohti Ojan mukaan ensin ihmisen muistia muistuttavan assosiaatiomuistin teoriaa, jolla viitataan kykyyn tunnistaa haettu tietojoukko osiensa avulla.

Pian Kohonen löysi kuitenkin toimivamman suunnan hahmontunnistukseksi kutsutusta luokittelusta. ”Kohonen huomasi, ettei muisti toimi samalla tavalla kuin tietokone. Ajatus on mahdoton jo tietokoneen tekniikan takia”, Oja sanoo.

Aidoilla aineistoilla Itseorganisoituvan kartan lähtökohtana on järjestelmälle numeerisessa muodossa syötetty datajoukko.

Keinotekoiset neuronit oppivat algoritmin toistamisen myötä luokittelemaan syötteen sisältämiä ominaisuuksia itsenäisesti ilman, että oikeaa vastausta tunnettaisiin ennalta.

Oja muistaa Kohosen korostaneen sitä, että algoritmeja kannatti testata mahdollisimman realistisesti, aidoilla aineistoilla. Ensimmäiset itseorganisoituvan kartan käytännön sovellukset koskivat puheentunnistusta. Syötteinä käytettiin puheesta tallennettuja, noin kymmenen millisekunnin pituisia äänispektrejä.

Kohosen johtamassa TKK:n Neuroverkkojen tutkimusyksikössä kehitettiin myös itseorganisoituvaa kartan ajatusta hyödyntänyt, digitaalisen tekstitiedon järjestelyyn ja tiedonhakuun tarkoitettu WebSom-menetelmä. Se loi tekstiaineistosta visuaalisen esityksen, jossa sisällöllisesti toisiaan muistuttavat tekstit hakeutuivat toistensa lähelle. ”WebSom vaikutti paljon Kohosen tunnetuksi tulemiseen. Se oli yksi ensimmäisistä todella suurista neuroverkkosovelluksista.”

Vakavaa työtä Itseorganisoituvaan karttaan kertyi ajan myötä tuhansia tutkimusviitteitä ja suuri valikoima myös käytännön käyttökohteita. Kohosen keksintöä sovellettiin laajojen datamassojen analysointiin kemiasta kommunikaatiotekniikkaan ja lääketieteestä aina prosessiteollisuuteen asti.

Kohonen oivalsi Ojan mukaan jo varhain, että datan määrä maailmassa tulisi kasvamaan räjähdysmäisen nopeasti. Vielä 1980-luvun alussa se oli tietojenkäsittelyssä uusi ajatus. ”Neuroverkot ovat suosittuja juuri siksi, että niiden avulla voidaan käsitellä valtavia datajoukkoja.”

Oja muistaa Kohosen paitsi loisteliaana tutkijana myös erittäin vaativana henkilönä, joka suhtautui 46 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

tieteelliseen työhön äärimmäisen vakavasti. Lähtökohtana oli se, että tutkimusongelman on pysyttävä aina mielessä. ”Jos teet tieteellistä työtä, Kohonen korosti, niin tee sitä tosissasi. Mieti sitä aamusta iltaan ja nukkuessasikin”, Oja sanoo.

Kohonen toteutti periaatteitaan myös itse. Viimeisimmän oppikirjansa Kohonen julkaisi vuonna 2014, jolloin hän täytti 80 vuotta. Tieteellisen ja teknisen laskennan tehtäviin suunnitellulla matlab-kielellä kirjoitettuja esimerkkejä vilissyt kirja käsitteli itseorganisoituvan kartan käyttöä Matlab-laskentaohjelmassa.

Jälki tuntuu yhä Syväoppivat neuroverkot ja muut tekoälymenetelmät ohittivat Kohosen kartan tutkimuskohteena vuosituhannen vaihteen jälkeen. Itseorganisoituvaa karttaa näkee silti satunnaisesti vieläkin eri alojen tutkimuksissa datan organisoinnin ja visualisoinnin työkaluna.

Kohosen jättämä jälki tuntuu edelleen myös kotimaisessa tiedemaailmassa, sanoo itseorganisoituvaa karttaa väitöskirjassaan tutkinut professori ja Suomen tekoälykeskuksen FCAI:n johtajana työskentelevä Samuel Kaski.

Kaski luonnehtii Kohosta ennen kaikkea omaan näkemykseensä vankasti luottaneeksi tieteen uudistajaksi. Samalla Kohonen antoi esimerkin siitä, että Suomesta voi kasvaa uraauurtavaa tutkimusta myös tekoälyn saralla. ”Juuri tämä oli itselleni houkuttelevaa. Halusin sellaisen ihmisen oppilaaksi, joka tekee pioneerityötä”, Kaski sanoo.

Jälkeenpäin arvioituna Kohosen onnistuminen vaikutti osaltaan myös tekoälyn vankkaan rooliin suomalaisten korkeakoulujen tutkimuskohteena. ”Suomessa on nyt erittäin merkittävää tekoälytutkimusta myös maailman mittakaavassa.”

Akateemikko Teuvo Kohosen työ on esillä myös Tienraivaajat-näyttelyssä.

Lasse Lecklin

Vielä 1980-luvun alussa ajatus datan määrän räjähdysmäisestä kasvusta oli uusi.

Akateemikko Teuvo Kohonen Tieteen akateemikko, tekniikan tohtori Teuvo Kohonen (1934–2021) teki uraauurtavaa työtä tietotekniikan tutkimuksen ja koulutuksen parissa. Kohonen kuuluu kansainvälisesti tunnetuimpiin neuroverkkojen tutkijoihin.

Akateemikon arvonimen hän sai vuonna 2000.

Kuvat: Aalto-yliopiston arkisto

Tienraivaajatnäyttely: 8 tutkimuspolkua parempaan maailmaan Tekniikan ylioppilas Risto Ilmoniemi (nykyinen teknillisen fysiikan professori) testaa vuonna 1980 aivokuvantamislaitteen varhaista prototyyppiä tekniikan tohtori Auvo Penttisen pään yllä.

Näyttely johdattaa Aalto-yliopistossa tehtävän pitkäjänteisen tutkimustyön kiehtoville ja mutkikkaille poluille. Se esittelee kahdeksan tutkimusalan käännekohtia ja nykyhetkeä.

Maailman parhaat risteilijät, tulevaisuuden ekotekstiilit, ihmistä auttava tekoäly ja paljon muuta – polku on vienyt meidät jo pitkälle.

Tienraivaaminen ei onnistu ilman oikeita työkaluja. Myös niihin pääsemme tutustumaan: superpakastimista aivokuvantamislaitteisiin ja kaiuttomista huoneista jääaltaisiin.

Näyttely on esillä Dipolin galleriassa (Otakaari 24, Espoo) 20. kesäkuuta 2022 saakka sekä verkossa: virtualexhibitions.aalto.fi

Kylmälaboratoriossa on erikoistuttu ultramatalien lämpötilojen fysiikkaan ja tehty kylmyysennätyksiä. Kaksi nano­kelviniä saavutettiin kuvan keskellä olevassa parin metrin mittaisessa metallisessa ”termospullossa”. Kuvassa vasemmalta: tekniikan tohtorit Shi Yin ja Pertti Hakonen (nykyinen nanofysiikan ja matalien lämpötilojen professori) sekä Kylmälaboratorion perustaja, professori Olli Lounasmaa.

47 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

VAU!

Puun takaa Töölönlahdelle noussut Finlandia-talon väistötila on kuin metsä keskellä Helsinkiä.

Teksti Annika Artimo Valokuva Mikko Raskinen Piirroskuvat Jaakko Torvinen

Moduuleista koostuva puinen rakennus mäntypilareineen on näyttävä: pinta-alaa on 2 700 neliömetriä. Rakennus ulottuu Töölönlahden puistosta aina merenlahdelle asti emonsa Finlandia-talon edessä.

Suunnittelu käynnistyi vuonna 2019 opiskelijaprojektina puurakentamisen ja rakennussuunnittelun yhteisellä maisteriopintojen kurssilla. Tilaaja oli Helsingin kaupunki. Kansainvälisellä 18 opiskelijan kurssilla jokainen suunnitteli oman ehdotuksen, joista neljä valittiin jatkotyöstettäväksi ryhmissä.

Yksi näistä oli Jaakko Torvisen ehdotus Finlandia Forest. Lopulta toteutettavaksi valittiin Jaakko Torvisen, Elli Wendelinin ja Havu Järvelän jatkokehittämä työ. Kurssia ohjasivat professorit Pirjo Sanaksenaho ja Pekka Heikkinen.

Opiskelijaryhmä jatkoi rakennuksen arkkitehteina toteutukseen asti yhteistyössä Pekka Heikkisen ja Arkkitehdit NTR Oy:n kanssa.

Rakentaminen Töölönlahdelle alkoi huhtikuussa 2021, ja rakennus otettiin käyttöön helmikuussa 2022. Se tulee olemaan paikalla Finlandia-talon peruskorjauksen ajan, vuoteen 2025 asti.

Loviisan metsistä mäntypilareiksi Töölöön Yksi näyttävimmistä Pikku-Finlandian pääelementeistä on arkkitehtien itsensä valitsemat 95 mänty­ pilaria, jotka tukevat rakenteita sekä ulko- että sisätiloissa. Valikointi oli tarkkaa. ”Mäntyjen kanssa menimme ulkonäkö edellä,” Jaakko Torvinen sanoo.

Myös rakennustekniset seikat vaikuttivat: 120 ehdokkaan joukosta valittiin lopulta käyttötarkoitukseen sopivimmat.

Puut haettiin Loviisasta, jossa ne työstettiin valmiiksi paikallisen Timberpoint Oy:n tehtaalla.

Yleensä puurakentamisessa vältellään oksia, PikkuFinlandiassa ne ovat yksi tärkeistä yksityiskohdista.

Kun Torvinen oli metsureiden avustuksella valinnut sopivat puut, kaarna poistettiin puun pintaa varoen.

48 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

”Kaarnat ja nila pestiin pois painepesurilla.

Jäljelle jäi puun sileä pinta.”

Kuljetusta varten puut suojattiin ilmavalla harsolla, jotta kosteus ei kondensoidu materiaalien väliin ja pilaa puun pintaa. Osa männyistä tuotiin paikalle valmiiksi isokokoisiin moduuleihin kiinnitettyinä ja loput kymmenellä rekkakyydillä.

Luonnonmateriaaleja ja teollisia elementtejä Mäntypilarien vahvat oksat levittäytyvät rakennuksessa paikoittain puuviidakon lailla tekniikkaa sisältävien kattopaneelien ylitse.

Torvisen mielestä tässä tiivistyy orgaanisen materiaalin ja teollisesti tuotettujen komponenttien sopusointuinen käyttö parhaimmillaan. Vaikka puuta ei voitu millintarkasti mitata, se istuu ympäristöönsä muotonsa mukaan. ”Huolellisten suunnitelmien ansiosta pilareiden sijoittaminen sujui yllättävän kivuttomasti”, Torvinen kertoo.

Rakennuksessa on käytetty laajasti eri puumate­ riaaleja. Seinät ovat CLT:tä eli ristiinlaminoitua puuta, väliseinät ovat kuusipaneloituja ja lattia korkkimattoa.

Pikku-Finlandia on suunniteltu muuntuvaksi.

Puumoduuleista koostuva rakennus voidaan purkaa ja siirtää seuraavaa käyttötarkoitusta varten, joka todennäköisesti on koulu tai päiväkoti. Käyttöikä lienee 20–30 vuotta.

Pikku-Finlandian tulevaisuus on selvillä, mutta vastavalmistuneen arkkitehdin omat suunnitelmat ovat vielä avoinna. ”Haaveissa on jatkaa puurakentamisen kanssa.

Usein ensi vaiheen suunnittelua rajaavat pohdinnat siitä, onko jokin mahdollista toteuttaa vai ei. Haluan kääntää ajatuksen toisinpäin. Lähdetään liikkeelle rajattomista suunnitelmista, sitten mietitään, miten ne voidaan käytännössä toteuttaa.”

Kuten Pikku-Finlandian kanssa – ensin oli ajatus männyistä.

Pikku-Finlandiassa on 95 mäntypilaria, jotka tukevat rakenteita sekä ulko- että sisätiloissa.

Rakennus voidaan purkaa ja siirtää seuraavaa käyttötarkoitusta varten, joka todennäköisesti on koulu tai päiväkoti.

Jaakko Torvinen helmikuussa esittelemässä paikkaa, jossa kesällä sijaitsee Helsingin suurin terassi.

49 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

VÄITÖKSIÄ

Tekstit Marjukka Puolakka

Puheesta tulossa luonnollinen tapa viestiä teknologian kanssa Jatkossa on yhä yleisempää, että ohjaamme ympärillämme olevia laitteita äänen avulla. Uudenlaiset puheen ja äänen koodausmenetelmät ovat tarpeen, kun puhekäyttöliittymällä varustetut laitteet muodostavat jaettuja verkkoja.

Monissa arkipäivän laitteissa, kuten älykelloissa, kahvinkeittimissä ja älytelevisioissa on puhekäyttöliittymä, joka perustuu laitteissa oleviin mikrofoneihin.

Tavanomaiset puhekäyttöliittymät ja ääniohjaukset edellyttävät käyttäjän oloa laitteen läheisyydessä. Tästä voi tulla hankalaa, kun ympärillämme olevien ääniohjattavien laitteiden määrä kasvaa. ”Jos olen makuuhuoneessani ja haluan virtuaaliavustajani Amazon Alexan sammuttavan kauempana olevan keittiön valot, ei ääneni ulotu keittiöön. Mutta jos laitteiden välille luotaisiin tietoverkko, voisin antaa ääniohjauksen puhelimelleni, joka välittäisi tiedon Alexalle keittiöön”, sanoo Sneha Das, jonka väitöstutkimus keskittyi usean mikrofonin muodostamiin verkkoihin.

Sähkötekniikan alan väitöstyössään Das kehitti menetelmiä puheen koodaukseen ja parantamiseen usean mikro­ fonin hajautetuissa tietoverkoissa.

Kun kehitetyt jälkisuodattimet sijoi­ tetaan vastaanottimeen, vältytään ylimääräisen tiedon ja mikrofonien välisen viestinnän siirrolta.

Tutkimustulokset ovat askel kohti ihmiskeskeisiä käytäntöjä ihmisen ja tietokoneen välisessä vuorovaikutuksessa, jossa laitteet sopeutuvat käyttäjän tarpeisiin.

Yksityisyyden suoja huomioitava ”Puhekäyttöliittymistä on tulossa arkipäivää. Muutaman vuoden kuluttua on helpompi hankkia tv, jossa on puheohjaus kuin jossa sitä ei ole.”

Yksityisyyden suoja nousee isoon rooliin, kun arjessamme on yhä enemmän meitä jatkuvasti kuuntelevia laitteita. ”Jotta ymmärtäisimme, mitä yksi-

50 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

tyisyyden suoja merkitsee ihmisen ja tietokoneen välisessä viestinnässä, aloimme tutkia yksityisyyden suojan merkitystä ihmisten välisessä viestinnässä. Kokeissa ihmiset kävivät keskusteluja erilaisissa akustisissa ympäristöissä.”

Tulokset osoittavat, että yksilöillä on puheviestinnässä intuitiivinen käsitys yksityisyyden suojasta ja tämä riippuu muun muassa akustisesta ympäristöstä.

Yksi usean mikrofonin hajautettujen verkkojen tulevaisuuden tavoitteista on, että jokaisella laitteella on ehdoton käsitys siitä, milloin sen tulee pitää saamansa tieto itsellään sekä milloin ja mille osapuolille sillä on lupa jakaa tietoa. ”Yksityisyyden suoja tulisi huomioida jo alkumetreillä järjestelmiä suunniteltaessa, eikä vasta jälkikäteen.”

Puheteknologia kliinisen psykologian apuna Väitöstutkimuksen jälkeen Das on siirtynyt tutkijatohtoriksi Tanskan teknilliseen yliopistoon. Hän jatkaa työtä puheenkäsittelyn parissa, mutta nyt kliinisen psykologian näkökulmasta. ”Teemme esimerkiksi töitä lasten kanssa, joilla on diagnosoitu pakkooireinen häiriö. Koska puhe on tehokas tunteiden ilmaisukeino, tutkimme puhesignaalien käyttöä lapsen tunnetilan ymmärtämisessä sekä lapsen, vanhemman ja terapeutin välisen vuorovaikutuksen laadun selvittämisessä.

Tieto voi auttaa pakko-oireisen häiriön hoidossa.”

Sneha Das 26.11.2021: Robust and efficient methods for distributed speech processing – Perspectives on coding, enhancement and privacy

Pukusuunnittelu osana animaatioiden tarinankerrontaa

Aalto-yliopistosta valmistuu vuosittain yhteensä yli 250 tekniikan, kauppatieteiden, taiteen ja filosofian tohtoria. Eniten tohtorinväitöksiä syntyy tekniikan aloilta, etenkin teknillisestä fysiikasta, tietotekniikasta ja konetekniikasta.

Aalto-yliopiston tohtoriohjelmat on suunniteltu suoritettavaksi neljässä vuodessa päätoimisesti opiskellen tai kahdeksassa vuodessa sivutoimisesti opiskellen.

TaM Maarit Kalmakurjen väitöstutkimus nostaa esiin pukusuunnittelun merkityksen tietokoneanimaatioelokuvien hahmojen suunnittelussa. Perinteisesti animaattori on ollut hahmojen keskeinen suunnittelija ja vastannut myös pukusuunnittelusta.

Kalmakurki esittää työssään kuuden animaatioelokuvan pukusuunnitteluprosessia. Hän keräsi aineistoa pääosin Los Angelesissa, jossa hän haastatteli elokuvien pukusuunnittelijoiden lisäksi myös muita elokuvien tekijöitä kuten art directoreita ja käsikirjoittajia. Animaatioelokuvien tekoon hän tutustui DreamWorksin elokuvastudiolla.

Käsikirjoitusvaiheessa pukusuunnittelija tuo hahmon liikkeeseen tai dialogiin liittyviä ideoita, mikä parantaa tarinankerrontaa. Pukusuunnittelija myös edistää hahmojen visuaalisuutta värien, tekstuurien ja puvun muotojen kautta. Vaikka puvut valmistetaan animaatio-ohjelmistoilla, on aidoista kankaista ja vaatteista hyötyä, kun etsitään oikeanlaista tekstuuria, kankaan painoa tai vaatteen mallia hahmolle.

Jälkituotannossa pukusuunnittelijasta on suurta hyötyä, kun mietitään puvun yksityiskohtia, kuten kuluneisuutta tai likaa. Nämä yksityiskohdat tuovat syvyyttä puvulle, hahmolle ja koko tarinalle.

Animaatioalalla ainutlaatuinen tutkimus osoitti konkreettisesti, että hahmoille tehdään myös pukusuunnittelua. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää kansallisissa ja kansainvälisissä animaatioelokuvatuotannoissa sekä alan opetuksessa.

Taiteen tohtoriopinnoissa väitöskirjaan voi sisältyä myös taiteellinen osio, kuten näyttely, elokuva tai performanssi.

Aallossa on noin 3 000 tohtoriopiskelijaa, joista reilu puolet opiskelee päätoimisesti.

Tohtoriopiskelijat edustavat 95 eri kansallisuutta.

Aalto-yliopiston väitöskirjat verkossa: aaltodoc.aalto.fi ja shop.aalto.fi

Uusia menetelmiä aivodynamiikan tutkimiseen

Sergei Tugin 4.2.2022: TMS and EEG in the study of human brain dynamics

Maarit Kalmakurki 10.12.2021: Digital character costume design in computer-animated feature films

DreamWorks Animation

Aivojen solutason prosessit määrittävät liki kaikkia ihmisen toimintoja, kuten tunteita, muistia ja liikkumista. Vaikka tutkimusta on tehty vuosisatoja ja siinä on hyödynnetty edistyneimpiä teknologioita, niin perustavanlaatuisia aivotoimintaprosesseja ymmärretään yhä hyvin puutteellisesti.

Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan alan väitöstyössään M.Sc. Sergei Tugin hyödynsi aivojen aktivoimiseen ja syntyneiden aivovasteiden mittaamiseen edistyneimpiä ei-invasiivisia menetelmiä, kuten uudenlaista aivojen monipaikka-magneetti­ stimulaatioteknologiaa (mTMS) yhdessä aivosähkökäyrämittausten (EEG) kanssa.

Työn ensisijaisena tavoitteena oli tutkia aivojen toimintaa niiden prosessoidessa harvinaisia visuaa­ lisia signaaleja sekä selvittää eri neuronipopulaa­ tioiden herkkyyttä niitä stimuloivan sähkökentän suunnalle.

Väitöstutkimus tuo esille aivojen jatkuvan väräh­ telyn merkityksen niiden prosessoidessa harvinaisia ja odottamattomia näköärsykkeitä. Tugin osoitti myös, kuinka yksittäisten ja parillisten TMS-pulssien aikainen sähkökentän suunta vaikuttaa aivojen eri neuronipopulaatioiden aktivoimiseen.

Tutkimus osoittaa, että siinä käytetyt uudenlaiset menetelmät ja mittalaitteistot voivat havainnollistaa uusia näkökulmia ihmisen aivotoiminnasta.

Työn tuloksilla on tieteellistä merkitystä, minkä lisäksi niitä voidaan soveltaa myös kliinisessä työssä.

Väitöskirjan kuvitusta: Shrek-elokuvan hahmojen asuja, kuvakaappus elokuvan kohtauksesta.

51 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

52 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

ARJEN VALINTOJA

Ayush Bharti, voiko tekoäly korjata verkkokatkoksen?

Tutkijatohtori mallintaa langatonta tiedonsiirtoa, mikä voi auttaa tehostamaan tulevaisuuden verkkoyhteyksiä.

Teksti Amanda Alvarez Kuva Nita Vera Miten kuvailet työtäsi: onko se tietotekniikan alaa vai pikemminkin data- tai tilastotiedettä?

Olen taustaltani insinööri ja tein väitöskirjan langattomasta tekniikasta Aalborgin yliopistossa Tanskassa.

Tuolloin tohtorintutkintoa tehdessä suuntauduin tutkimuksessani kone­ oppimiseen. Minua kiinnostavat menetelmien matemaattiset ja tilastolliset taustat, eivät niinkään itse sovellukset.

Nyt työskentelen Suomen tekoälykeskuksessa (FCAI) ja syvennyn tekoälyyn sekä koneoppimiseen.

Toimin siis sekä signaalinkäsittelyn että tietotekniikan aloilla.

Tutkimuksesi käsittelee simulaat­toripohjaista päättelyä.

Mitä se tarkoittaa?

Käytetään esimerkkinä toimiston tai kodin wifi-reititintä, joka lähettää signaaleja puhelimelle tai tietokoneelle.

Paikka, jossa langaton tiedonsiirto tapahtuu, vaikkapa pieni huone tai suuri sali, vaikuttaa signaalin kulkuun.

Tiedämme, että tiedonsiirto ei toimi yhtä tarkasti rakennusten välillä kuin miten se toimii avarammissa paikoissa.

Jos vastaanottava laite, esimerkiksi puhelin, ei huomioi ympäristöä, puhelu katkeaa tai signaali on heikko. Verkkoinsinöörit kehittävät simulaatioita eli malleja siitä, miten ympäristö vaikuttaa langattomiin viesteihin.

Työtä voisi verrata siihen, miten vanhanaikaisissa radioissa äänenvoimakkuutta säädettiin nupeilla. Nyt säädämme tutkimuksemme malleja jäljittelemään todellisia olosuhteita mahdollisimman tarkasti – malleissamme on vain paljon enemmän nuppeja eli parametreja. Eikä niiden virittely onnistu perinteisin matemaattisin menetelmin, koska simulaatiot ovat monimutkaisia. Työni keskittyy näiden parametrien säätelymenetelmien kehitykseen.

Tavoitteena on keksiä yleispätevä tapa nuppien säätelyyn, jotta signaalin voimakkuus säilyy hyvänä ympäristöstä tai laitteesta riippumatta. Tekoälystä on apua tässä säätämisprosessissa.

Wifi-yhteydet siis paranevat, kun huoneen tai käyttöympäristön voi simuloida tarkasti?

Vastaus on kyllä ja ei. Joissakin käyttämissämme malleissa tulee tietää jokaisen pöydän ja tuolin sijainti, eikä näitä malleja voi soveltaa nopeasti eri ympäristöihin. Langattoman viestinnän tulee kuitenkin toimia, oli kyseessä työpöydän langaton hiiri tai mönkijä Marsin pinnalla, joten jokaisesta ympäristöstä ei tarvitse olla tarkkaa kuvaa. Tällöin sovelletaan satunnaisia oletusarvoja, ja juuri satunnaisuuteen perustuvia malleja minäkin käytän.

Käyttämäni metodit ovat tuttuja muilta tieteenaloilta kuten väestöge-

netiikasta ja evoluutiotutkimuksesta, joissa esimerkiksi ennustetaan, miten eläinkannat tai populaatiot kasvavat tai pienenevät.

Mallinnusta tehdään kaikilla tieteenaloilla, koska kaikista mahdollisista olosuhteista ei voi kerätä dataa. Kun on kyse langattomasta viestinnästä, tietokoneessa ja kännykässä on tekniikkaa, jonka avulla niiden lähettämä tieto saadaan kerättyä yhteysongelmista huolimatta. Häiriöitä signaalissa voi kuitenkin ilmetä muistakin kuin käyttöympäristöön liittyvistä syistä.

On jo kevät, kun tämä haastattelu ilmestyy, mutta haastattelupäivänä oli kosolti lunta. Pidätkö enemmän pohjoisesta vai kotimaasi Intian ilmastosta?

En ainakaan Intian hiostavasta säästä!

Olen tottunut talveen asuttuani Tanskassa kuusi ja puoli vuotta ja Suomessakin jo vuoden verran. Loska ja jää ärsyttävät, mutta Intiassa on kesä yhdeksän kuukautta vuodesta ja ulos astuessa suorastaan läkähtyy hikeen.

Intiassa on jatkuvasti lämmintä, joten emme ole kesästä erityisen innostuneita. Euroopassa taas kaikki tuntuvat panostavan kesäsuunnitelmiin. Kun aurinko näyttäytyy vain muutaman kuukauden ajan, siinä on jotain erityistä. Vaikka olen itsekin iloinen, kun aurinko ilmestyy esiin, en osaa innostua siitä samalla tavalla.

53 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

VIERAILULLA

Jürgen Mlynek Aalto-yliopiston kunniatohtoriksi Saksalaisfyysikko Jürgen Mlynek johtaa EU:n Quantum Flagship -nimistä tutkimus- ja innovaatiohanketta. Hänet tunnetaan myös uraauurtavasta tutkimuksesta atomi- ja kvanttioptiikassa sekä molekyylifysiikassa.

Teksti Panu Räty Kuva Falling Walls Foundation

Olet antanut poikkeuksellisen panoksen kvanttifysiikan tutkimukseen, ja nyt sinulle myönnetään Aalto-yliopiston kunniatohtorin arvonimi.

Mitä pidät urasi arvokkaimpana saavutuksena?

Suurin saavutukseni tieteessä lienee työni atomioptiikassa ja ensimmäisen atomi-interferometrin rakentaminen. Laitteella voidaan mitata gravitaatiota ja seurata merenpinnan muutoksia. Sitä voidaan käyttää myös maanpinnan tutkimukseen tai vaikkapa kaasu- ja öljyvarojen etsimiseen.

Mielestäni tämä on hieno esimerkki perustutkimuksen ja käytännön sovellusten yhdistymisestä koko yhteiskunnan hyödyksi.

Toinen osa tieteellistä työtäni on nuorten koulutus. Yli kolmekymmentä entistä opiskelijaani toimii professoreina ympäri maailmaa, tiedehallinnon johtotehtävissä ja teollisuudessa. On hienoa nähdä, että nuoret, joita olen auttanut löytämään oman polkunsa, ovat kehittyneet minua paremmiksi.

Kvanttitekniikka ei ole enää tieteiskirjallisuutta.

Miten kuvaisit kvanttilaitteiden ja -sovellusten mahdollisia vaikutuksia jokapäiväiseen elämäämme?

Myönnän yllättyneeni kvanttiteknologian vauhdista viimeisten 5–10 vuoden aikana. Kun ajatellaan vaikkapa ensimmäisiä kokeita kvanttilomittumisesta, ei ollut mitenkään selvää, että se johtaisi todelliseen teknologiaan. Ja nyt meillä on yrityksiä, jotka rakentavat kvanttisalausjärjestelmiä ja laitteita kvanttiavaimien jakamiseen.

Olemme siirtyneet laboratorioista startup-yrityksiin ja herättäneet jopa jättiyritysten kuten Googlen, Microsoftin, Intelin ja IBM:n mielenkiinnon.

Kvanttiteknologian tuottama todellinen muutos tulee mielestäni kvanttilaskennasta ja kvanttiviestinnästä. Kvanttilaskenta merkitsee paradigman muutosta, ja siksi yritykset ja valtiot panostavat siihen niin reippaasti.

54 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 30

Miten pitkään vie, että nämä tekniikat leviävät laajempaan käyttöön?

Sanoisin, että viidestä kymmeneen vuotta. Nyt haasteena on luoda toimivia laitteita ja järjestelmiä, joilla voidaan ratkaista esimerkiksi materiaalitutkimuksen, kemian ja lääkekehityksen pulmia. Kaikilla näillä aloilla toimii jo vankasti riskipääomalla tuettuja startup-yrityksiä – ja se on mahtavaa.

Kvanttiteknologia ja siihen liittyvät tekniikat ovat edenneet kiihtyvällä vauhdilla niin tutkimuksessa kuin tuotekehityksessä.

Mikä voisi olla seuraava suuri läpimurto alalla?

Uskon, että seuraavan vuosikymmenen aikana kvanttilaskentaa sovelletaan yhdessä suurteholaskennan ja neuromorfisen laskennan kanssa. Tällä tarkoitetaan aivojen ja hermoston toimintaa jäljittelevää järjestelmää.

Toinen ulottuvuus on ihmiset. Jos ajattelemme miljardeja euroja, joita kvanttiteknologiaan nyt satsataan, suuri osa rahoista menee tutkijoiden palkkaamiseen. Se tarkoittaa, että meidän on kehitettävä uusia kvanttitekniikan opetussuunnitelmia ja koulutettava toimialan kehitystä tukevia ihmisiä.

Mikä voisi olla Suomen kilpailuetu kvanttiteknologian kehittämisessä?

Suomen vahvuus on se, että tiedettä tehdään hyvin pragmaattisesti ja käytännönläheisesti. Startuptoiminnasta ja tieteellisistä julkaisuista päätellen Suomi pärjää erittäin hyvin.

Aalto-yliopistossa järjestetään kaksi juhlallista promootiota vuonna 2022. Kauppakorkeakoulun promootiossa 12.–14. toukokuuta promovoidaan kymmenen uutta kunniatohtoria.

Tekniikan alan tohtoripromootio järjestetään 17. kesäkuuta ja tapahtumassa promovoidaan niin ikään kymmenen uutta kunniatohtoria, yksi heistä on Jürgen Mlynek.

Lue lisää promootioista.

Vielä ehdit mukaan vastinrahakampanjaan!

Lahjoitus Aalto-yliopistolle on sijoitus kestävään ja kilpailukykyiseen Suomeen. Yhdessä voimme ratkaista yhteiskunnan suurimpia haasteita.

Lahjoittajana olet mukana tukemassa korkealaatuista tutkimusta ja tulevaisuuden muutoksentekijöiden koulutusta.

Valtion vastinrahakampanja lisää lahjoituksesi vaikuttavuutta 30.6.2022 saakka.

Kampanjan aikana valtio pääomittaa Aalto-yliopistoa vastinrahalla, joka maksetaan suhteessa kerättyihin lahjoituksiin.

Lue lisää ja lahjoita: www.aalto.fi/fi/lahjoita-tulevaisuus/valtion-vastinrahakampanja-2020-2022

Jos sinulla on kysyttävää, olethan yhteydessä Aalto-yliopiston lahjoittajasuhteisiin: donor-engagement@aalto.fi tai Sinikka Heikkala, puhelin: 0400 908 899.

TÄMÄ LEHTI KERTOO • miten tekoäly auttaa aivotutkimuksessa • uudenlaisesta stetoskoopista • materiaalin koskettamisen merkityksestä

aalto.fi