Väitös: Tehokkaita laskennallisia menetelmiä moniulotteisille ekologian aineistoille (Korhonen)
Jyväskylän yliopiston tilastotieteen alan väitöskirjassa on kehitetty tilastollisia mallinnuksia lajiyhteisöjen tarkempaan tutkimiseen. Uudet mallinnukset tuottavat arvokasta tietoa esimerkiksi ekologisesta monimuotoisuudesta tai lajien välisistä riippuvuussuhteista. Ekologian lisäksi menetelmät ovat käyttökelpoisia useilla muillakin tieteenaloilla kuten terveystieteissä, sosiaalitieteissä, psykologiassa ja bioinformatiikassa.
Yhteisöekologiassa on kyse useista eri lajeista koostuvien eliöyhteisöjen tutkimisesta. Kiinnostuksen kohteena voi hyvin olla esimerkiksi lajiston monimuotoisuuden tai ekologisten lokeroiden määrittäminen, tai eri lajien väliset suhteet, kuten mitkä lajit esiintyvät useimmiten yhdessä, ja mitkä taas ovat keskenään kilpailussa. Lajiyhteisön rakennetta tutkimalla voidaan saada tärkeää tietoa koko ekosysteemin tilasta. Tutkimuskysymyksiin pyritään vastaamaan keräämällä aineistoja esimerkiksi lajiyksilöiden määristä, läsnäoloista tai biomassoista. Kehittyneet tilastolliset mallit ovat alati kasvavassa osassa kyseisen kaltaisten aineistojen analysoinnissa.
Lajiyhteisöjen tilastollinen mallintaminen
Väitöskirjatutkija Pekka Korhonen on tutkinut uudenlaisia tapoja vastata lajiyhteisöjen mallinnuksessa ilmeneviin laskennallisiin haasteisiin. Työn keskiössä on uusi yleistettyjen lineaaristen latenttimuuttujamallien sovittamiseen tarkoitettu menetelmä. Kyseiset mallit ovat huomattavassa roolissa nykyisessä lajien yhteismallintamiseen perustuvassa lähestymistavassa. Esitetty sovitusmenetelmä pohjautuu pitkälti aiemmin kehitettyyn variationaaliseen menetelmään, sekä Laplace-approksimointiin, mutta yhdistää näiden kahden tavan vahvuuksia.
- Tuloksena on kehitetty menetelmä, mikä mahdollistaa laskennallisesti tehokkaan mallintamisen entistä laajemmalle joukolle ekologisia aineistotyyppejä, iloitsee Pekka Korhonen Jyväskylän yliopistolta.
Lukumääriin tai läsnäoloihin verrattuna lajien peittävyysprosentteihin perustuvan datan yhteismallintaminen on vielä toistaiseksi jäänyt varsin pienelle huomiolle. Peittävyysaineistojen keruu on kuitenkin yleistä etenkin kasviyhteisöjä tutkittaessa, ja kasvipeitteellä tiedetään olevan vahva yhteys ekosysteemin kykyyn sitoa hiilidioksidia.
- Väitöskirjassani on uuden laskentamenetelmän mahdollistamana tutkittu peittävyysaineistojen mallinnusta latenttimuuttujamalleilla, jotka huomioivat myös kyseisille aineistoille hyvin tyypillisen harvuuden, mikä tässä tapauksessa tarkoittaa sitä, että kullakin mittauspaikalla havaitaan vain pieni osa kaikista tutkimuksessa mukana olevista lajeista, sanoo Korhonen.
Avoimesti saatavilla olevat tilastolliset ohjelmistot
Väitöskirja keskittyy myös latenttimuuttujamalleihin keskittyviin tilastollisiin ohjelmistoihin. Väitöskirjatyön laskentamenetelmä, sekä mallit peittävyysdatalle, ovat sisällytetty osaksi tunnettua gllvm R-pakettia. Korhonen vertailee väitöstyössään saatavilla olevia ohjelmistopaketteja — gllvm mukaan lukien — syventyen erityisesti näiden taustalla toimiviin sovitusmenetelmiin.
- Neljäs ja viimeinen, toistaiseksi julkaisematon artikkeli antaa päivitetyn oppaan gllvm-paketin käytöstä ja siihen kuuluvista ominaisuuksista; joita on vuosien saatossa laajennettu niin tämän väitöskirjatyön, kuin lukuisten muidenkin tieteellisten julkaisujen toimesta, selventää Korhonen.
Työ sisältää yksityiskohtaisia esimerkkejä muun muassa uusista ordinaatiomenetelmistä, hierarkkisesta yhteisömallintamisesta ja fylogeneettisesti korreloituneista satunnaisefekteistä.
FM Pekka Korhosen väitöskirjan “New computational approaches for fitting generalized linear latent variable models to common ecological data types” tarkastustilaisuus pidetään 8.2.2024 klo 12:00 Mattilanniemessä Agora-rakennuksen Lea Pulkkisen salissa. Vastaväittäjänä toimii professori Øystein Sørensen (University of Oslo) ja kustoksena yliopistonlehtori Sara Taskinen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Väitöskirja “New computational approaches for fitting generalized linear latent variable models to common ecological data types” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/99804
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Väitöskirjatutkija Pekka Korhonen, pekka.o.korhonen@jyu.fi
Kuvat
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Jyväskylän yliopiston ja amerikkalaisen yrityksen yhteistyöstä syntyi maailman tarkin sydänkäyriä tunnistava ohjelmisto ja tytäryhtiö Keski-Suomeen14.7.2025 13:45:27 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopisto ja yhdysvaltalainen hitech-yritys USAMedX loivat yhteistyössä täysin automaattisesti toimivaan sydäniskuriin sykekäyrien tunnistuksen. Ohjelmistoa tullaan käyttämään kotikäyttöön tarkoitetussa sydäniskurissa, joka pystyy analysoimaan potilaan sydänkäyrän ja antamaan sydäniskun tarvittaessa automaattisesti. Yhteistyö johti lopulta myös USAMedX:n tytäryhtiön perustamiseen Jyväskylään.
Tutkijat selvittivät maapallon äänien erot urbaanissa ja luonnollisessa ympäristössä9.7.2025 12:05:00 EEST | Tiedote
Kansainvälinen tutkijaryhmä on kerännyt yli sata vuotta ääntä ympäri maailman ja selvittänyt, miten maapallon äänimaisema eroaa kaupungeissa ja luonnollisen ympäristön välillä. Samalla selvitettiin äänimaiseman vaihtelua vuorokauden ja vuodenaikojen mukaan. Arvostetussa Nature Ecology & Evolution –julkaisusarjassa julkaistu tutkimus paljastaa, etteivät kaupungeissa asuvien ihmisten äänimaisemien rytmit ole yhtä ennustettavia kuin luonnossa elävien eläinten
Tutkijoiden yö saapuu jälleen - tapahtuma laajenee Jamkiin syksyllä 20259.7.2025 09:47:06 EEST | Tiedote
Tutkijoiden yö palaa Jyväskylään jo kymmenettä kertaa, ja tänä vuonna mukana on ensimmäistä kertaa myös Jyväskylän ammattikorkeakoulu (Jamk). Tapahtuma järjestetään perjantaina 26. syyskuuta 2025, ja se tarjoaa koko perheelle elämyksellisen matkan tieteen maailmaan.
Sivistys elää ja etsii muotoaan – Jyväskylän Kesän 2025 puheohjelma avasi keskustelun tulevaisuuden sivistyksestä8.7.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
70-vuotta täyttäneen Jyväskylän Kesän vuoden 2025 puheohjelma toi sivistyksen teeman monipuolisesti esiin viidessä eri tilaisuudessa, joissa pureuduttiin muun muassa ajattelun taitoon, koulutuksen saavutettavuuteen ja kulutuskulttuurin kriittiseen tarkasteluun. Puheohjelmien tallenteet ovat katsottavissa Jyväskylän Kesän verkkosivuilla ja Yle Areenassa.
Jyväskylän yliopiston Konneveden tutkimusaseman ja LIFE Revives -hankkeen Luontoilta keräsi ennätysyleisön4.7.2025 14:34:18 EEST | Tiedote
Järjestyksessään 17. ”Piolookisen Luontoilta” Konneveden tutkimusasemalla keskiviikkona 2.7.2025 veti paikalle ennätysyleisön, yli 200 osallistujaa. Luontoilta on osa Konnevesi-viikkoa ja ilta vietettiin lämpimissä tunnelmissa myös sään osalta.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme