Uudella laskennallisella menetelmällä voi ennustaa tarkasti luonnon satunnaisia ilmiöitä

2.5.2019 13:38:15 EEST | Jyväskylän yliopisto | Tutkimus

Jaa

Tietokoneajan tilastollinen päättely luo uusia rajoja sille, mitä Big Data -aikakaudella on mahdollista arvioida tai ennustaa. Tärkeitä termejä ovat esimerkiksi koneoppiminen ja bayesilainen tilastotiede. Jyväskylän yliopistossa tarkastettavassa väitöskirjassaan FM Jordan Franks on työskennellyt laskennallisesti tehokkaiden menetelmien parissa, joiden avulla voidaan ymmärtää tunnetun datan takaa löytyvien tuntemattomien muuttujien välisiä yhteyksiä.

Jordan Franks, kuva: Jyväskylän yliopisto

Tutkimuksen kannalta hyvä esimerkki on järvessä uivan kalan liikkeiden tutkiminen. Järvessä uivan kalan satunnaista ja epälineaarista liikehdintää voidaan tarkastella pinnan yläpuolelta. Havaintojen voidaan olettaa olevan hieman vääristyneitä sekä sisältävän kohinaa.

Missä kohtaa, ja kuinka syvällä järvessä kala viettää suurimman osan ajastaan vuoden aikana? Franksin väitöskirjassaan kehittämän menetelmän avulla tämäntyyppisten, diskreettiaikaisia havaintoja hyödyntävien jatkuva-aikaisten ongelmien tapauksessa vastaus voidaan laskea tietokoneen avulla mielivaltaisen tarkasti. Menetelmä perustuu satunnaislukujen generoimiseen, liikkeiden approksimointiin sekä todennäköisyysteoreettisiin korjausmenetelmiin ja on esimerkki niin kutsutusta Markov chain Monte Carlo -tärkeysotantamenetelmästä.

Aiemmin uusimpia menetelmiä on voitu soveltaa ainoastaan tiettyihin yksiuloitteisiin ongelmiin. Väitöskirjassa esitelty lähestymistapa mahdollistaa ratkaisun eksaktin laskemisen dimensioiden lukumäärästä riippumatta.

Jordan Franks valmistui matematiikan alan maisteriksi Bonnin yliopistosta vuonna 2016. Hän aloitti jatko-opintonsa Jyväskylän yliopiston matematiikan ja tilastotieteen laitoksella huhtikuussa 2016. Hän on työskennellyt yhdessä ohjaajansa, akatemiatutkija ja apulaisprofessori Matti Viholan kanssa Suomen Akatemian tutkimusprojektissa ”Exact approximate Monte Carlo methods for complex Bayesian inference”.

Väitöskirja on julkaistu Jyväskylän yliopiston väitöstutkimusten JYU Dissertations -sarjassa N:o. 79. ISBN: 978-951-39-7738-2

Linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7738-2

FM Jordan Franksin laskennallisen tilastotieteen väitöskirjan "Markov chain Monte Carlo importance samplers for Bayesian models with intractable likelihoods" tarkastustilaisuus on lauantaina 4.5.2019 Jyväskylän yliopistossa Seminaarinmäellä (H320) kello 12-15. Vastaväittäjänä on professori Nicolas Chopin (ENSAE, Ranska) ja kustoksena dosentti Matti Vihola (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Lisätietoja

Tohtorikoulutettava Jordan Franks, jordan.j.franks@jyu.fi

http://users.jyu.fi/~jojofran/

Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, puh. +358 50 581 8351

Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

https://www.jyu.fi/science/fi

Avainsanat

laskennallinen tilastotiede matematiikka tilastotiede

Kuvat

Tietoja julkaisijasta

Jyväskylän yliopisto
PL 35
40014 Jyväskylä

http://www.jyu.fi

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

Tarve alanvaihtoon lähtee harvoin pelkästään työstä – taustalla usein halu sovittaa työ paremmin muuhun elämään21.10.2026 12:00:00 EEST | Tiedote

Kasvatustieteiden maisteri Leena Ikonen tutkii väitöskirjassaan alanvaihtamista ja siihen johtavia syitä. Tutkimus osoittaa, että alanvaihto liittyy usein laajempiin muutoksiin elämässä, kuten hyvinvointiin, arvoihin tai elämäntilanteeseen. Samalla muuttuvat myös käsitykset työstä, omista tavoitteista ja hyvästä elämästä.

Raakut ja metsätalous kohtaavat kansallisessa raakkuseminaarissa Oulussa21.10.2026 07:10:00 EEST | Tiedote

Miten metsätalous ja uhanalaisen jokihelmisimpukan eli raakun suojelu voidaan sovittaa yhteen? Kansallinen raakkuseminaari kokoaa 29.10.2026 Ouluun tutkijoita, viranomaisia, metsätalouden toimijoita ja muita asiantuntijoita keskustelemaan ratkaisuista raakkukantojen turvaamiseksi. Mahdollista on osallistua myös etänä.

Uusi menetelmä ohjaa molekyylit tarkasti haluttuun muotoon19.10.2026 07:10:00 EEST | Tiedote

Jyväskylän yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, jonka avulla synteettisiä molekyylejä voidaan ohjelmoida järjestäytymään itsestään tarkasti määritellyiksi kolmiulotteisiksi rakenteiksi. Tutkimus vie keinotekoisten molekyylien suunnittelua lähemmäksi luonnossa esiintyvää molekyylien hienopiirteistä järjestäytymistä ja voi tulevaisuudessa avata uusia mahdollisuuksia toiminnallisten materiaalien kehittämiseen.

Identiteetti kehittyy pitkälle aikuisuuteen ja linkittyy parempaan mielen hyvinvointiin13.10.2026 07:00:00 EEST | Tiedote

Identiteetin kehitys ei rajoitu ainoastaan nuoruuteen, osoittaa Jyväskylän yliopiston tuore tutkimus. Lapsesta aikuiseksi -pitkittäistutkimuksessa tarkasteltiin identiteetin kehitystä aikuisuudessa ja havaittiin, että identiteetti kehittyy myönteisesti 27-vuotiaasta 61-vuotiaaksi. Myönteisemmin kehittynyt identiteetti oli yhteydessä korkeampaan mielen hyvinvointiin.Tuore tutkimus osoitti, että identiteetin kehitys ei rajoitu vain nuoruuteen, vaan voi muovautua läpi aikuisuuden.

Jyväskylän yliopisto mukana ensimmäisessä superraskaan alkuaineen kemiallisen sidoksen mittauksessa9.10.2026 07:05:00 EEST | Tiedote

Kansainvälinen tutkimusryhmä on onnistunut ensimmäistä kertaa mittaamaan kemiallisen sidoksen vahvuuden superraskaan alkuaineen yhdisteessä. Jyväskylän yliopisto oli mukana tutkimuksessa, jossa selvitettiin seaborgiumin kemiallisia ominaisuuksia. Tulokset osoittavat, kuinka suhteellisuusteorian ennustamat relativistiset ilmiöt vaikuttavat kaikkein raskaimpien alkuaineiden kemiaan. Tutkimus on julkaistu Nature-lehdessä.

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