Systeemitieteet ja Teknillinen fysiikka Kokonaisuuksien hallintaa Raimo P

Systeemitieteet ja Teknillinen fysiikka Kokonaisuuksien hallintaa Raimo P. Hämäläinen S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 1

Systeemitieteet – Systeemi- ja operaatiotutkimus OR- The Science of Better Opetuksen tavoite: Antaa valmiudet mallien laatimiseen ja käyttöön ilmiöiden kuvaamisessa, päätöksenteossa sekä laajojen järjestelmien analyysissä, suunnittelussa ja optimoinnissa. Tuote: Systeemi-insinööri S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 2

Opinnot Systeemiajattelua ja laajasti matemaattisia malleja - Optimointi - Päätösteoriat - Ennustaminen - Systeemi- ja säätöteoria Tavoite: Luoda hyvä pohja käyttää malleja tutkimuksen ja käytännön ongelmanratkaisussa. S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 3

Systeemianalyysin laboratorio Sovelletun matematiikan vastuualue Professorit Prof. Raimo P. Hämäläinen Laboratorion esimies Prof. Harri Ehtamo Prof. Esa Saarinen Prof. Ahti Salo S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 4

TF systeeminäkökulmasta = Suomen Tekniikan Historia Akateemikko Erkki Laurila (prof. Antti Niemi, Jouko Virkkunen) Säätötekniikka, dynaamiset systeemit Akateemikko Pekka Jauho Matemaattinen riskien mallintaminen Prof. Olli Lokki (prof. Raimo P. Hämäläinen) Tilastollinen mallintaminen Stokastiikka, jonoteoria Optimointi Operaatiotutkimus S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 5

TF systeeminäkökulmasta = Suomen Tekniikan Historiaa Prof. Jorma Routti (prof. Pekka Pirilä, Peter Lund) Energiatalousmallit, ennusteet Energiajärjestelmät Prof. Teuvo Kohonen (prof. Erkki Oja) Elektroniikka (ESKO tietokone), hermosysteemien mallit Neurolaskenta, kybernetiikka S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 6

Diplomi-insinöörin tutkinto 120 op, Systeemi- ja operaatiotutkimus pääaineena Sivuaine B 2 20 op Sivuaine muodostuu perus- ja jatkomoduulista tai jatko- ja syventävästä moduulista Diplomityö 30 op Vapaasti valittavat opinnot W vähintään 20 op Mahdollista kirjata enemmän kuin 20 op Mikäli kurssi on jo alemmassa tutkinnossa, sitä ei voi kirjata ylempään Tieteen metodiikka opinnot M 10 op Valitse 5 op Mat. laitoksen ylläpitämästä kurssiluettelosta. Valitse yksi (5 op) seuraavaista : Mat-1. 2990 Mod. anal. per Mat-1. 3460 Funkt. anal. per Mat-2. 4144 Opt. mat. teoria T-61. 3030 Nauraalilas. per. Syventävä moduuli A 3 20 op Systeemi- ja operaatiotutkimus Erikoismoduuli C 20 op Mat-2. 4129 Systeemien identifiointi 4 op III-IV/4. vk Mat-2. 3132 Systeemianalyysilaboratorio I 3 op III-IV/3. vk Mat-2. 3133 Systeemianalyysilaboratorio II 4 op III-IV/ 4. vk Yksi seminaari: Mat-2. 4142 Optimointiopin seminaari 5 op III-IV/4. vk Mat-2. 4177 Operaatiotutkimuksen pts. 5 op III-IV Mat-2. 4191 Sovelletun matematiikan ts. 5 op I-II Mat-2. 4198 Luovan ongelmanratkaisun s. 5 op I-II ysteemianalyysin Lisäksi valinnaisia Mat-2 kursseja niin, että 20 op täyttyy. laboratorio Mat-2. 4108 Sovelletun matematiikan erikoistyöt 5 -8 op Lisäksi valinnaisia kursseja, joista vähintään kahden on oltava Mat-2 kursseja niin, että 20 op täyttyy Systeemi-ja operaatiotutkimus S Teknillinen korkeakoulu 74. 10. 06 akh

Tekniikan kandidaatin tutkinto 180 op, systeemitieteet pääaineena Systeemitieteiden jatkomoduuli A 2 20 op Mat-2. 3128 Ennustaminen ja aikasarja-analyysi 4 op I-II/3. vk Mat-2. 3134 Päätöksenteko ja ongelmanratkaisu 4 op I-II/3. vk Lisäksi vaihtoehtoisia kursseja, joista vähintään kahden on oltava Mat-2 kursseja niin, että 20 op täyttyy. Suositellaan esimerkiksi seuraavia kursseja: Mat-2. 1197 Filosofia ja systeemiajattelu 3 op III-IV/1. vk Mat-2. 2103 Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit 4 op III-IV/2. vk Mat-2. 2104 Tilastollisen analyysin perusteet 4 op III-IV/2. vk Mat-2. 3114 Investointiteoria 5 op III-IV/3. vk Mat-2. 3130 Matemaattinen malliajattelu 3 op I-II/2. vk Mat-2. 3139 Optimointioppi 5 op I-II/3. vk Mat-2. 3140 Lineaarinen ohjelmointi 5 op I-II/3. vk Mat-2. 3152 Peliteoria 4 op I-II/3. vk Mat-2. 3170 Simulointi 3 op III-IV/3. vk Systeemitieteiden perusmoduuli A 1 20 op Mat-2. 3111 Stokastiset prosessit 5 op Mat-2. 3148 Dynaaminen optimointi 5 op Toinen seuraavista: Mat-2. 3139 Optimointioppi 5 op Mat-2. 3140 Lineaarinen ohjelmointi 5 op seuraavista: TU-22. 1101 Tuotantotalouden perusk. 4 op TU-22. 1103 Tuotantotalouden harj. 1 op ysteemianalyysin laboratorio TU-91. 1001 Kansantaloustieteen per. 5 op S I-II/3. vk III-IV/3. vk I-II/3 vk I-II, III-IV/1. vk I-II/2. vk Teknillinen korkeakoulu tai Mat-2 opintoja, jos TU-opinnot sisältyvät muihin moduuleihin Kandityö ja seminaari 10 op Vapaasti valittavat opinnot V vähintään 10 op Mahdollista kirjata enemmän kuin 10 op Mikäli kurssi on jo alemmassa tutkinnossa, sitä ei voi kirjata ylempään Sivuaine B 1 20 op vapaasti valittava Tutkinto-ohjelman yhteiset O 20 op Teknillisen fysiikan perusopinnot P 80 op 8 12. 7. 06/ akh

MULTICRITERIA DECISION SUPPORT IN ENVIRONMENTAL DECISION MAKING lake regulation Päijänne-Kymijoki, Kallavesi-Unnukka, projects Pirkanmaa and Kemijoki cases large lake-river systems in Finland control: outflow from the lakes inflows: highly varying, uncertain forecasts multiple interests: power production, environment, agriculture, fishing, recreation, transportation, . . . new participation methods: decision analysis interviews decision structuring dialogue teledemocracy by Opinions-Online image theory decision modeling tools for structuring, values and public participation Web-HIPRE and HIPRE 3+: individual and group decision support in stakeholder prioritizations in decision analysis interviews Joint Gains: bargaining efficient compromises Opinions-Online: public participation on the internet modeling the dynamics and impacts ISMO - spreadsheet simulator/multicriteria optimizer interval dynamic goal programming rolling time horizon impacts: economic, social, environmental portfolio optimization approach to the selection of forest conservation reserves web-sites and selected publications The lake regulation projects: www. paijanne. hut. fi, www. pirkanmaa. hut. fi. DSS tools: www. hipre. hut. fi, www. opinions. hut. fi, www. jointgains. hut. fi. Systems Analysis Laboratory Updated 25. 10. 2004 J. Mustajoki, R. P. Hämäläinen and M. Marttunen: We have the tools – How to attract the people? Creating a culture of Web-based participation in environmental decision making , Manuscript, 2004. J. Mustajoki, R. P. Hämäläinen and M. Marttunen: Participatory multicriteria decision support with Web-HIPRE: A case of lake regulation policy , Env. Modeling & Software, 2004. S. Slotte and R. P. Hämäläinen: Decision structuring dialogue , SAL Research Reports, E 13, 2003. R. P. Hämäläinen and S. Alaja: The threat of weighting biases in environmental decision analysis , SAL Research Reports, E 12, 2003. R. P. Hämäläinen and J. Mäntysaari: A dynamic interval goal programming approach to the regulation of a lake-river system , J. Multi-Crit. Dec. Anal. , 2001. R. P. Hämäläinen, E. Kettunen, M. Marttunen and H. Ehtamo: Evaluating a framework for multistakeholder decision support in water resources management , Group Decision and Negotiation, 2001. R. P. Hämäläinen (toim. ): Monitavoitteisen päätöksenteon mallit vesistön säännöstelyssä, SAL Research Reports, B 21, 1997. M. Marttunen and R. P. Hämäläinen: Decision analysis interviews in environmental impact assessment , Eur. J. Oper. Res. , 1995.

Älykkyys - Aivotutkimus Systeemiäly Miten ja missä ihminen käsittelee päätösongelmia = Neurotaloustiede Aivolohkot: tunne/arvot, laskenta Voidaan tutkia magneettisesti Miten/missä syntyy yhteistyöhakuisuus? Miten stimuloida/kehittää päätös/systeemiälykkyyttä? S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 10

Luonnonilmiöiden kuvailu päätösmallilla - Parinvalinta - “sihteeriongelma” - Kilpailu/evoluutio: Metsikön kasvu, soidinmenot, saalistus Evoluution mukana kehittyneet yhteisölliset heuristiikat - Yhteistyön (yhteisöjen) kehittyminen S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 11

Alaan liittyviä kotisivuja Mitä on systeemianalyysi? http: //www. sal. tkk. fi/Opinnot/ Systeemianalyysin laboratoriossa tehtävä tutkimus: http: //www. sal. hut. fi/Research/ S ysteemianalyysin laboratorio Teknillinen korkeakoulu 12