Väitös: Tietokonesimuloidut metsät apuna kasvillisuuden hyvinvointia seuraavan tekoälyn kouluttamisessa
4.3.2025 08:00:00 EET | Jyväskylän yliopisto | Tiedote
Kimmo Riihiaho kehitti osana väitöstutkimuksessaan simulaattorin, jonka avulla voidaan luoda tarkkoja kasvillisuussimulaatioita esimerkiksi metsistä. Simulaatiometsistä saatua dataa voidaan hyödyntää tekoälyn kouluttamisessa. Tekoälyllä voidaan analysoida spektrikameralla otetuista ilmakuvista metsän kasvillisuuden hyvinvoinnin tilaa ja esimerkiksi mahdollisia tuholaisvahinkoja.
Kimmo Riihiaho tarkasteli väitöstutkimuksessaan tietokoneella luotuja tarkkoja spektrisiä simulaatioita kasvillisuudesta ja sitä, miten simulaatioita voidaan hyödyntää yhdessä oikeasta luonnosta spektrikameralla otettujen kuvien tutkimuksessa.
Väitöstutkimuksessa kehitetty HyperBlend-simulaattori on varsin muovautuva ja pystyy luomaan tarkkoja simulaatioita esimerkiksi metsistä tai fotobioreaktoreissa kasvatettavista mikroleväkasvustoista.
Riihiaho kertoo, että oikeassa maailmassa spektrikameroita voidaan hyödyntää esimerkiksi metsien ja kasvillisuuden terveydentilan tarkkailussa. Haasteeksi kuitenkin usein tulee valtava datamäärä ja sen analysointi.
”Spektrikamera on laite, joka pystyy mittaamaan kohteesta heijastuvaa tai sen läpi kulkevaa valoa erittäin kapeilla aallonpituuskaistoilla. Sen spektrinen erottelukyky on paljon normaalia kameraa parempi ja spektrikuvista voidaan päätellä paljon erilaisia asioita kuvattavan materiaalin ominaisuuksista”, Riihiaho kertoo.
Valtavan datamäärän analysointi ihmisvoimin on kuitenkin mahdotonta ja siksi siihen käytetään erilaisia koneoppimismenetelmiä.
HyperBlendillä voidaan luoda loputtomasti aineistoa ja käyttää sitä tekoälyn kouluttamiseen
”Koneoppimismenetelmät eivät osaa automaattisesti analysoida spektrikuvista kasvin hyvinvointia, vaan ne pitää ensin kouluttaa. Etenkin neuroverkkojen kouluttaminen vaatii valtavan määrän koulutusdataa, ennen kuin ne voivat toimia luotettavasti. Tarvittavan datamäärän kerääminen luonnosta vie paljon aikaa ja siksi koulutusmateriaalia tekoälylle kannattaa luoda simulaattorien avulla”, Riihiaho kuvailee.
Droonien yleistyminen ja kohtuullinen hinta yhdessä keveämpien spektrikameroiden kanssa on kasvattanut kiinnostusta droonien hyödyntämiseen metsien kasvillisuuden biofysikaalisen ja biokemiallisen tilan tarkastelussa.
Tälläkin hetkellä simuloitua spektridataa hyödynnetään erilaisten tekoälymenetelmien kouluttamisessa, mutta olemassa olevat simulaattorit keskittyvät pääasiassa avaruus- ja lentokonepohjaisen datan simulointiin.
Riihiahon kehittämä HyperBlend sen sijaan keskittyy erityisesti matalalla lennätettyjen kuvantimien kuvadatan simulointiin.
”Simulaattorissa käyttäjä valitsee kasvien lehtien parametrit, kuten vesimäärän ja klorofyllipitoisuuden sekä määrittelee maaperän koostumuksen ja metsän geometrian, eli muun muassa puiden muodon, määrän ja sijainnin”, Riihiaho kuvailee simulaattorin toimintaa.
Samankaltaisia virtuaalisia metsiä voidaan luoda simulaattorilla automaattisesti miten paljon tahansa. Lopuksi tuotetaan varsinaiset simuloidut spektrikuvat, joita voidaan hyödyntää tekoälyn kouluttamisessa.
”Tähän mennessä HyperBlendiä on käytetty metsien ja fotobioreaktoreiden
simulointiin. Tulevaisuudessa HyperBlend ja sen kaltaiset simulaattorit ovat apuna, kun tekoälytyökaluja koulutetaan automaattisesti tarkkailemaan esimerkiksi tuotantokasvien ja peltojen hyvinvointia tai tunnistamaan automaattisesti metsissä piileviä tuholaisia”, Riihiaho summaa.
Väitöstilaisuus
FM Kimmo Riihiahon väitöskirjan “Spectral Simulation of Photosynthesizing Organisms” tarkastustilaisuus järjestetään 7.3.2025 klo 12.00 alkaen. Tilaisuutta voi seurata Jyväskylän yliopiston Agora-rakennuksessa tai etäyhteydellä.
Vastaväittäjänä toimii CEO Tuomo Kauranne (Arbonaut) ja kustoksena apulaisprofessori Ilkka Pölönen (Jyväskylän yliopisto).
Väitöstilaisuuden kieli on suomi.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Kimmo RiihiahoInformaatioteknologian tiedekunta
Puh:+358504796641kimmo.a.riihiaho@jyu.fiwww.jyu.fi/fi/henkilot/kimmo-riihiahoTeemu RahikkaViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 469 9377teemu.m.rahikka@jyu.fiKuvat
Linkit
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
Normaalikoulun yläkoulun ja lukion rakennuksen ikkunaan ammuttu kuula-aseella10.4.2026 13:13:47 EEST | Tiedote
Tilanne Normaalikoulun yläasteen ja lukion rakennuksessa on ohi.
Jyväskylän yliopisto mukana EU:n tukemassa eurooppalaisessa kvanttipilottihankkeessa10.4.2026 07:10:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopisto on mukana Euroopan unionin tukemassa SPINS‑kvanttipilottihankkeessa, joka vahvistaa Euroopan asemaa kvanttilaskennan kehittäjänä. Hanke keskittyy puolijohdepohjaisiin spin‑kubitteihin ja tähtää kvanttisirujen kehittämiseen tulevaisuuden kvanttilaskentasovelluksia varten. Hankkeen kokonaisbudjetti on yhteensä 50 miljoonaa euroa.
Suomen ensimmäinen väitöskirja burleskitaiteesta: “Riisuminen paljastaa yhteiskunnan normeja”8.4.2026 06:59:00 EEST | Tiedote
Burleskissa riisuminen voi olla yhtä aikaa sekä viihdyttävä osa esitystä että harkittu teko haastaa länsimaisia kauneus- ja kehoihanteita. Tätä FM Salli-Sofia Ritola tarkastelee tuoreessa väitöskirjassaan, joka on ensimmäinen suomalaisesta burleskitaiteesta tehty väitöstutkimus. Tutkimus osoittaa, että suomalainen burleski sekä hyödyntää että haastaa länsimaisia kauneus- ja kehoihanteita tehden siitä myös poliittisen teon.
Väitös: Puupohjaisten innovaatioiden mahdollisuudet nähdään merkittävinä, mutta potentiaalin toteutuminen vaatii tukea7.4.2026 09:00:00 EEST | Tiedote
KTM Venla Wallius tarkastelee Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulun yritysten ympäristöjohtamisen väitöstutkimuksessaan erilaisten toimijoiden näkemyksiä puupohjaisista innovaatioista ja niiden mahdollisuuksista osana kestävyyssiirtymää. Tutkimuksen mukaan useat sidosryhmät näkevät puupohjaisilla innovaatioilla olevan monia mahdollisuuksia kestävyyssiirtymän edistämisessä, mutta potentiaalin toteutuminen edellyttää lisää investointeja, tutkimusta, läpileikkaavaa yhteistyötä toimijoiden välillä, viestintää sekä poliittista tukea.
Lasten ulkoilu ja useamman lajin harrastaminen vähentyvät jo ensimmäisten kouluvuosien jälkeen7.4.2026 08:34:32 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston tuore väitöstutkimus osoittaa, että lasten ulkoilun määrä ja monilajinen liikuntaharrastaminen ovat korkeimmillaan alakoulun alkuvuosina. Tämän jälkeen liikunnan määrä vähenee ja harrastaminen keskittyy yhä enemmän yhteen lajiin. Kuitenkin juuri omatoiminen ulkoilu yhdistettynä monilajiseen harrastamiseen tukee parhaiten lasten fyysistä aktiivisuutta, fyysistä kuntoa ja motorisia taitoja.
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