SA:n luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunnalta rahoitusta viidelle Jyväskylän yliopiston tutkimukselle

Suomen Akatemian luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunta on myöntänyt rahoituksen viidelle Jyväskylän yliopiston tutkimushankkeelle. Kolme hankkeista sijoittuu matemaattis-luonnontieteelliseen tiedekuntaan, yksi informaatioteknologian tiedekuntaan ja yksi liikuntatieteelliseen tiedekuntaan. Rahoitukset ovat pääsääntöisesti nelivuotisia alkaen 1.9.2022.

Matematiikan ja tilastotieteen laitoksen akatemiatutkija Vesa Julin tutkii geometrisia yhtälöitä, joilla voidaan tarkastella esimerkiksi vesipisaraa painovoimattomassa tilassa. Jos pisaraan ei kohdistu ulkoisia voimia, se on pallon muotoinen, mutta jos sitä häiritään ulkoisella voimalla, se alkaa värähdellä epäsäännöllisesti ja voi hajota pienemmiksi pisaroiksi. Pisaran liikkeen matemaattinen mallinnus on vaikeaa, koska pisaran liiketilaa kuvaavat yhtälöt muodostavat singulariteetteja. Projektissa tutkitaan, ovatko tällaiset geometriset evoluutioyhtälöt hyvin määriteltyjä ja miten singulariteetit muodostuvat. Projekti sai rahoitusta 570 763 euroa.

Kemian laitoksen professori Kari Rissasen projektissa valmistetaan ja tutkitaan uusia reaktiivisia ja supramolekulaarisia komplekseja, joissa jodiatomi on muodollisella hapetusasteella +1. Kompleksit voivat olla joko kationisia, joissa on kolmikeskinen neljän elektronin [N-I-N]+-sidos, tai niissä on neutraali O-I-N-sidosjärjestelmä. Molemmat kompleksityypit ovat samaan aikaan sekä pysyviä että reaktiivisia, joten niitä voidaan käyttää samanaikaisesti sekä rakenneyksiköinä supramolekyyleissä että orgaanisina reagensseina kemiallisissa reaktioissa. O-I-N-komplekseja ei aikaisemmin ole pystytty valmistamaan pysyvinä kiinteinä yhdisteinä. Projekti tuottaa suurten määrän uusia jodi(I)-komplekseja ja tutkii niiden rakenne-reaktiivisuus-yhteyksiä valikoiduissa orgaanisissa reaktioissa. Projektille myönnettiin 599 488 euron rahoitus.

Fysiikan laitoksen yliopistotutkija Arttu Miettinen on partnerina Teknologian tutkimuskeskus VTT:n johtamassa WaterInWood-projektissa, jonka päätavoite on kehittää monifaasimalli kosteuden siirtymiselle puussa ja käsitellyssä puussa. Projektissa yhdistetään kuviin perustuvia mittauksia numeeriseen mallinnukseen kuitujen saturaatiopisteen ala- ja yläpuolella olevissa kosteustasoissa. Tutkimuksen tuloksien perusteella voidaan kehittää kestävämpiä puurakenteita sekä teknologioita suojaamaan niitä esimerkiksi ilmastonmuutoksen aiheuttamilta muutoksilta ympäristöolosuhteissa. Konsortion saamasta kolmivuotisesta rahoituksesta Jyväskylän yliopiston osuus on 212 338 euroa.

Informaatioteknologian tiedekunnan professori Tommi Mikkosen hanke, jossa tutkitaan kehittäjäkokemusta iteratiivisessa kvanttiohjelmistotuotannossa, sai 488 814 euron rahoituksen. Kvantti- ja suurteholaskenta vaatii suuren määrän aikaa ja energiaa, jonka jälkeen saadut tulokset voidaan todeta joko kelvoiksi tai epäkelvoiksi. Epäkelpo tulos tarkoittaa, ettei laskennan tuloksia voida hyödyntää. Tavoiteltavaa olisi, että ohjelmistot toimisivat mahdollisimman virheettömästi. Hankkeen tavoitteena on rakentaa viitekehys, jonka avulla eteneminen iteraatioin kohti toimivaa kvantti- tai suurteholaskentakelpoista algoritmia olisi tehty ohjelmistokehittäjälle mahdollisimman helpoksi.

Liikuntatieteellisen tiedekunnan akatemiatutkija Timo Rantalainen on partnerina Lappeenrannan-Lahden teknillisen yliopiston johtamassa konsortiossa. Työvoiman ikääntyminen on ainutlaatuinen haaste. Projekti pyrkii vastaamaan tähän haasteeseen kehittämällä reaaliaikaisia laskentamenetelmiä tuki- ja liikuntaelimistön kuntoutuksen automatisoimiseksi ja optimoimiseksi. Kehitettävät menetelmät edistävät myös puettavia tekniikoita, jotka auttavat estämään tuki- ja liikuntaelinten sairauksia. Projektissa kehitetyssä menetelmässä anturisignaaleja käytetään suoraan dynaamisten biomekaanisten tietokonemallien toteuttamiseen. Tietokonemallit synkronoidaan dynaamisiin ihmisen liikkeen mittauksiin käyttämällä kehittyneitä tilan ja voiman estimaattoreita. Näin voidaan tehdä johtopäätöksiä biomekaanisista parametreista ja suorituskyvystä. Saatuja tietoja käytetään "virtuaalisena etäfysioterapeuttina" reaaliaikaisen palautteen antamiseksi kuntoutusprosessien aikana. Konsortion saamasta rahoituksesta Jyväskylän yliopiston osuus on 320 958 euroa.