Arvutiteaduse instituut, J. Liivi 2, 50409, Tartu, Eesti Telefon: (+372) 737 5445, e-post: ics [ät] ut.ee, veeb: www.cs.ut.ee
Juhendajad: Fredrik Milani and Marlon Dumas
Kaasaegsed organisatsioonid tuginevad tõhusalt toimivatele äriprotsessidele. Ettevõtte eesmärkide saavutamisel on selliste protsesside pidev täiustamine möödapääsmatu, olgu siis eesmärgiks ettevõtte tegevuse tõhustamine, kvaliteedi parandamine või nõuetele vastavuse tagamine. Sellest tulenevalt on protsessianalüütikute igapäevaseks ülesandeks leida ja hinnata äriprotsesside täiustamise võimalusi. Praegu otsitakse äriprotsesside täiustamise võimalusi ekspertide algatusel ehk äriprotsesside tõhustamise võimaluste otsimisega tegelevad ettevõtluseksperdid, kes lähtuvad neile kehtestatud põhimõtetest ja suunistest. Kõnealuse uurimistöö tulemusena luuakse meetodid, mis leiavad äriprotsesside tõhustamise võimalusi analüüsides organisatsioonis kasutatavate tarkvarde kasutuslogisid. Doktoriprojekt algab äriprotsesside parendamise ja protsesside kaevandamise meetodite kirjanduse ülevaatega. Seda kirjanduse ülevaadet võetakse aluseks esialgse meetodi väljatöötamiseks, et tuvastada parendusvõimalused äriprotsesside täitmise andmetest. Esialgne meetod valideeritakse ja täpsustatakse juhtumiuuringute ja intervjuude kaudu ekspertidega läbiviidud. Doktoriprojektiga luuakse ka meetod äriprotsesside parendamise võimaluste visualiseerimiseks.
Juhendajad: Eno Tõnisson, Marina Lepp
Programmeerimise õppimisel on väga oluline roll ülesannete lahendamisel. Õpetajad reeglina ei näe, kuidas õppijad tulemuseni jõuavad. Lahenduste logide kasutamine võib anda õpetajale väärtuslikku informatsiooni programmeerimisülesannete lahendamise protsessi kohta. Seni on õppijate käitumismustreid lahendamisel küllaltki vähe uuritud ning nende põhjal pole ka välja pakutud soovitusi õppijatele ja õpetajatele. Doktoritöö eesmärk on välja töötada soovitused nii programmeerimise õppijatele kui ka õpetajatele, võttes aluseks õppijate erinevad käitumismustrid programmeerimisülesannete lahendamisel. Soovituste väljatöötamine põhineb Thonny logide analüüsimisel. Pythoni programmeerimiskeskkond Thonny, mis on mõeldud õppimiseks ja õpetamiseks, salvestab lahendamisprotsessi kohta logifaili, mis võimaldab hiljem vaadata programmi loomise ja muutmise protsessi. Doktoriprojektis analüüsitakse lahendamisprotsessi käigus toimuvaid koodimuutusi ja kuidas on need seotud käitumismustritega ning kuivõrd õppijate käitumismustrid programmeerimisülesande lahendamisel sõltuvad ülesande tüübist. Samuti on eesmärk leida logidest mustreid, mis kirjeldavad erinevaid ülesannete lahendamise viise. Plaanis on ka analüüsida, millised käitumismustrite erinevused sõltuvad õppijate taustast ja varasemast programmeerimiskogemusest. Kavas on töötada välja viise, kuidas võrrelda õppijate lahenduskäike muuhulgas selleks, et tuvastada plagiaate. Oluline on analüüsida, kuidas õppijad lahendavad erinevaid ülesandeid ja kuivõrd ratsionaalselt seda tehakse ning samuti leida, milliseid lahendajatüüpe võib eristada ülesannete lahendamise käitumismustrite alusel. Kavas on töötada välja soovitused õpetajatele ning leida viise, kuidas tõhustada õppemetoodikat ja täiustada õppematerjale.
Juhendaja: Raivo Kolde
Elektrooniliste tervise andmete standardiseerimine lubab lahendada palju praktilisi probleeme, mis takistavad nende taaskasutamist erinevate rahvatervise eesmärkide edendamisel. Standardimise praktiline rakendamine võib siiski olla kulukas ja pole selge, kas kasu ületab kulud. Selle projekti eesmärk on uurida ühe kindla formaadi - OMOP - kasulikkust Eesti elektrooniliste terviseandmete andmete uurimisel. See saavutatakse läbi reaalse ravimikasutus uuringu läbi viimise, kus uuritakse selliseid küsimusi nagu ravi levimus, sagedased ravimustrid, ravimisoostumus ja ravisuuniste järgimine. Sellise uuringu läbiviimisel koos rahvusvaheliste partneritega on võimalik kinnitada OMOP-i andmemudeli potentsiaalseid eeliseid: kasutada ühiseid analüüsi koodi mitmele andmeallikale ja viia läbi analüüs födereeritult, nii et töötlemata andmeid ei jagata uurijatega. Uuring ise annab võimaluse meetodite ja tarkvara arendamiseks ning sisendvormingu standardimine tagab tarkvara kasutatavuse tulevastes uurimisprojektides. Lisaks tehnilistele eesmärkidele on taolise esindusliku rahvusvahelise uuringu tulemused huvitavad iseeneses.
Juhendaja: Piret Luik
Doktoritöö projekti eesmärgiks on selgitada, kuidas õpitakse programmeerimist MOOCidel ja millised faktorid mõjutavad väljalangevust programmeerimise MOOCidelt Eestis. Faktoritena käsitletakse osalejate tausta tunnuseid, motivatsiooni, arusaama IT-st, õppimistegevusi, aktiivsust õpikeskkonnas, toetussüsteemide (murelahendajad, abiliin, foorumid) kasutamist, õpianalüütika andmeid. Neljal erineval MOOCil osalejate õpipäevikute ning instruktorite ja osalejate intervjuude kvalitatiivne analüüs võimaldab sügavamalt analüüsida lõpetajate ja väljalangejate õppimismustrite erinevusi. Doktoritöö oodatavateks tulemusteks on teaduspõhine ülevaade erinevatest faktoritest, mis mõjutavad väljalangevust Eesti programmeerimise MOOCidelt ja arusaam, kuidas MOOCid uusi õpetamis- ja õppimisvorme kaasa toovad. Samuti leitakse, mis perioodidel on väljalangevus kõige suurem Projekt annab vastused küsimustele, millistel perioodidel vajavad õppijad enam toetust või motivatsiooni; kuidas saab parendada olemasolevaid MOOCe, et nende lõpetamisprotsent oleks suurem ka abiliinita. Projekti tulemusi saab rakendada lisaks MOOCidele ka programmeerimise kursuste arendamisel ja kvaliteedi parandamisel.
Juhendaja: Dietmar Pfahl
Süsteemi tasemel testimine on tarkvaratööstuses muutunud kõrgelt automatiseerituks. Tarkvara projektide üha kasvav suurus ja konfigureeritavus ja samas vajadus testida üha lühemate tsüklite kaupa on tekitanud kõrge nõudluse testkogumite optimeerimise võimaluse järele testitavuse ja efektiivsuse alusel. Käesolevas projektis arendatakse kolme masinõpet kasutavat lähenemist koos prototüübi loomisega testkogumi optimeerimiseks. Planeeritavad masinõpet kasutavad lähenemised on: i) masinõppe mudeli loomine mutatsioonitestide kontekstis, mille abil saab ennustada, millised mutatsioonid ei ebaõnnestu, andes seega infot testkogumist puuduvate testide kohta, (ii) poolautomaatse testimise oraakli genereerimine, täiendades seeläbi automaatselt genereeritud testandmeid ja (iii) kasutajaprofiilide erinevuste tuvastamine testimise logide ja lõppkasutaja tegevuse logide vahel, andes seeläbi infot puudujääkidest testkogumis. Kõiki kolme lähenemist arendatakse ja hinnatakse läbi juhtumianalüüside koostöös tarkvaratööstusega.
Juhendaja: Huber Flores
Mobiilsete ja kantavate süsteemide enerigaefektiivus on endiselt üks kriitilisi disainprobleeme, eriti erinevate pidevtuvastusega süsteemide puhul. Selliste süsteemide energeetilist jalajälge mõõdetakse tavaliselt riistvara võimusmonitoridega nagu Monsoon, mis tagab kõige täpsema ja terviklikuma ülevaate seadme võimsustarbest. Kahjuks on selliste võimsusmonitoride kasutamisvõimalused piiratud, sest uuematel seadmetel ei kasutata eemaldatavadi akusid. Käesolevas projektis pakume välja uue ja innovaatilise lähenemise mobiilsete ja kantavate süsteemide energeetilise jalajälje hindamiseks kasutades soojuskaamera pilte. Oma lähenemises kasutame müügilolevat soojuskaamerat, et monitoorida seadmest eralduvat soojuskiirkust, kui seadmes käib rakendus. Seeläbi soovime jõuda meetodini seadmes käiva rakenduse energeetilise jalajälje hindamiseks ilma süsteemi lisaseadmetega ühendamata või seadet lahti võtmata.
Juhendaja: Dirk Oliver Theis
Umbes 1000 loogilise vibratsiooniga kvantarvutid tõrketaluvuseks kvantarvutiteks võiksid olla saadaval 4 aasta jooksul. Kuigi kvantarvutid on väikesed, võivad nad krüptimist ohustada ja pakuvad arvutusvõimalusi. Viimase 5-10 aasta jooksul on kvantalgoritmide uurimine märkimisväärselt kiirenenud. Avastatud on uued algoritmilised tehnikad ja kiiresti kasvab probleemide loetelu, mille puhul kvantarvutid edestavad asümptootiliselt klassikalisi arvuteid tööaja osas. Siiski on suhteliselt vähe vaeva nähtud, et vastata küsimusele, milliseid probleeme saab lahendada väikeses kvantarvutis, mille suurus on umbes 1000 loogilist kbitti. Kavandatud doktoriprojekt pühendatakse sellele küsimusele.
Juhendaja: Rajesh Sharma
Antud doktoriprojekti eesmärgiks on suuremahuliste sotsiaalmeedia andmete automaatne eraldamine, eeltöötlemine ja analüüs, leidmaks struktuurseid ning käitumuslikke mustreid, mis võiksid vastata küsimustele sotsiaalmajandusliku heaolu kohta. Lisaks plaanime uurida kõneandmete kirjeid, et paremini mõista mõningaid Eesti ühiskonna jaoks olulisi teemasid. Olemasolevad uuringud on püüdnud leida vastuseid niisugustele küsimustele kasutades kas ainult teoreetilist või empiirilist lähenemist, kuid mitte mõlemat korraga. Erinevalt sellest, käesolev projekt kombineerib sotsiaalmajandusliku heaolu uurimiseks mänguteoreetilised lähenemised empiiriliste tulemustega, mis põhinevad sotsiaalvõrgustike analüüsil, loomuliku keele töötlemisel ja masinõppe meetoditel. Piiritlemaks projekti ulatust, analüüsime vähemalt viit eriomast sotsiaalmajandusliku heaolu küsimust, mida on varem uuritud kasutades vaid teoreetilist või empiirilist lähenemist eraldi, ent mitte mõlemat korraga, ning rakendame nende küsimuste taasuurimiseks teoreetilise ja empiirilise meetodi hübriidlahendust. Saadud kogemuste põhjal tuletame üldistatava meetodi sotsiaalmajandusliku heaolu analüüsimiseks, mis ühendab range mänguteoreetilise lähenemise ranguse masinõppe meetodite ja sotsiaalvõrgustike analüüsi laia rakendatavusega.
Juhendaja: Vesal Vojdani
Korrektne staatiline analüüs tõestab automaatselt arvutiprogrammide omadusi. Erinevalt testimisest ja heuristilistest veatuvastusvahenditest tagavad korrektsed analüsaatorid turvanõrkuste puudumise. Teoorias see küll kehtib, kuid praktikas teeb pärismaailma tarkvarasüsteemide juhtimisvoogu analüüsiv korrektne analüsaator samamoodi vigu kui mistahes teine tarkvarasüsteem. Väide, et analüüsitav programm on turvanõrkustest vaba, kehtib ainult siis, kui analüsaator suudab oma otsuse korrektsuse tõendamiseks “tunnistajaid” toota. Mõistlike tunnistajate ehk tõestusobjektide loomise probleem on selle doktoritöö keskseks teemaks. Tõestusobjekt sisaldab eelduseid ja vihjeid, mis võimaldavad teistel verifitseerimistööriistadel kontrollida, kas analüüsitulemus on õige. Selle doktoritöö käigus uuritakse tõestusobjektide loomist mitmes erinevas rakenduses. Me alustame tõestusobjektide loomisega mitmelõimelistele programmidele ja rakendame seda interaktiivsele turvaanalüüsile Androidi jaoks. Sealt edasi liigume tõestusobjektide loomisega arenevas rakendusalas, neurovõrkude staatilises analüüsis.
Juhendaja: Dr Kuldar Taveter
Iga uue tarkvaratoote edu määravad lõppkokkuvõttes ära emotsionaalsed faktorid, mida nõuete analüüs on siiani suuresti ignoreerinud. Emotsionaalseid aspekte võimaldab analüüsida motivatsioonilise modelleerimise uudne lähememisviis. Mainitud meetod võimaldab nõuete analüütikutel sotsiotehnilise süsteemi jaoks välja selgitada ja esitada emotsionaalseid nõudeid, mis on seotud süsteemi poolt saavutatavate eesmärkidega. Motivatsiooniline mudel luuakse kahes etapis. Esimeses etapis viiakse läbi nn do/be/feel nõuete väljaselgitamise sessioon, kus projekti olulised huvigrupid loovad funktsionaalsete-, kvaliteedi- ja emotsionaalsete eesmärkide ning nende saavutamiseks vajalike rollide nimekirjad. Meetodi teises etapis teisendatakse loodud neli nimekirja üheleheküljeliseks diagammiks, mis esitab funktsionaalsete eesmärkide hierarhia koos nende juurde kuuluvate rollidega ning kvaliteedi- ja emotsionaalsete eesmärkidega. Paneme ette lisada motivatsioonilise modelleerimise kahe etapi vahele uus etapp, kus sotsiotehnilise süsteemi poolt saavutatavad funktsionaalsed eesmärgid viiakse vastavusse valdkonna olemasolevate rakenduste funktsionaalsustega. Selleks, et aru saada, miks kasutajatele meeldisid või ei meeldinud need funktsionaalsused, “kaevandatakse” projekti käigus loodava rakenduse abil rakenduste poodides ja sotsiaalsete võrgustike teenuste foorumites kasutajate emotsionaalseid reaktsioone ühele või teisele funktsionaalsusele, võttes aluseks do/be/feel sessiooni tulemusena leitud emotsionaalsed eesmärgid. Kasutajate emotsionaalsete reaktsioonide “kaevandamist” toetatakse masinõppe meetoditega. Tulemused aitavad aru saada, mis on olemasolevates rakendustes puudu või valesti ning lõppkokkuvõttes genereerivad uue kavandatava rakenduse nõuded.
Füüsika instituut, W. Ostwaldi tn 1, 50411, Tartu, Eesti. Veeb: www.fi.ut.ee
Juhendajad: Taivo Jõgiaas, Aile Tamm, Kaupo Kukli
Antud doktoritöös uuritakse aatomkihtsadestatud üksik- ja komposiitsete struktuuride mehaanilisi omadusi. Mõõdetavad omadused on eeskätt kõvadus ja Young’i moodul, elastsus. Erinevatest materjalidest koosnevate struktuuride korral püütakse määrata erinevate kihtide koostisest ja/või temperatuuri mõjudest tingitud mehaanilisi sisepingeid. Viimane nähtus on tähtis näiteks elektroonikaseadmetes, aga ka mikroelektromehhanilistel detailidel, mis peavad suutma töötada pidevalt muutuvatel temperatuuridel. Muutlikud keskkonnatingimused võivad tekitada mehaanilisi sisepingeid lisaks juba aatomkihtsadestamisel algselt tekkida võivatele. Pingete kuhjumise tagajärg võib olla töötava elektroonilise struktuuri lagunemine ning kasutuskõlbmatuks muutumine. Töö eesmärgiks on erineva keemilise koostisega ning struktuurse korrastatuse astmega materjalidest sadestatud nanokihtide süstemaatiline kombineerimine ja korrusstruktuuride ehitamine materjalide struktuurse ja mehhaanilise vastupidavuse kasulikuks modifitseerimiseks.
Matemaatika ja statistika instituut, J. Liivi 2 - 513, 50409, Tartu, Eesti, Telefon: 737 5863, 737 5453, e-post: ltms [ät] ut.ee, veeb: math.ut.ee
Juhendajad: Ago-Erik Riet
Doktorant uurib välkmälude veaparanduskoodide matemaatilisi ja arvutuslikke aspekte. Ta uurib võimalikke veatüüpe, mis võivad juhtuda välkmälus ja disainib koode nende vigade parandamiseks. Ta uurib küsimusi andmete kodeerimisest ja dekodeerimisest välkmälusse salvestamiseks ja sealt lugemiseks. Muuhulgas uurib ta permutatsioonikoode, mis on üks meetod laengu lekkimisest ja ülelaadimisest tekkivate vigade parandamiseks NAND-tüüpi välkmälus. Ta uurib ka koode mälupesadevahelise interferentsi jaoks. Ta konstrueerib koode ja uurib nende omadusi teoreeriliselt ja arvutuslikult. Ta kasutab Tartu Ülikooli arvutuslikke ressursse, näiteks arvutusklastrit, ja spetsialiseeritud matemaatilist, algebralist ja optimiseerimistarkvara. Edukal kandidaadil on head teadmised ja huvi kodeerimisteooria, algebra ja kombinatoorika vastu ning ta oskab programmeerida.
Juhendajad: R. Haller, M. Põldvere
Meetriliste ruumide vahel tegutsevad Lipschitzi funktsioonid on kõige loomulikum mitte-lineaarne analoog normeeritud ruumide vahel tegutsevatele pidevatele lineaarsetele operaatoritele. Iga Lipschitzi funktsioon meetriliste ruumide vahel on jätkatav pidevaks lineaarseks operaatoriks vastavate Lipschitzi-vabade ruumide vahel Lipschitzi konstandi säilides. Seeläbi saab Lipschitzi funktsiooni asendada eeldatavalt lihtsama pideva lineaarse kujutusega, mis küll tegutseb keerukamate ruumide vahel. Lipschitzi-vabade Banachi ruumide omaduste selgitamisega tegeleb matemaatikute lai ringkond väga aktiivselt. Käesoleva doktoritöö raames on kavas uurida Lipschitzi ruumide ja nende eelruumide ehk Lipschitzi-vabade ruumide suurte viilude omaduste terminites. Muuhulgas selgitada, millised meetrilise ruumi omadused garanteerivad omadused CWO, CWO-S, and CWO-B vastava Lipschitzi ruumi või Lipschitzi-vaba ruumi jaoks, kas need omadused kanduvad projektiivsele tensorkorrutisele teguritelt, ning millised on neile omadustele vastavad duaalsed oktaeedrilisus-omadused.
Supervisor(s): J. Langemets (Tartu Ülikool), A. Lissitsin (Tartu Ülikool)
Banachi ruumide geomeetrias mängib olulist rolli tema ühikkera struktuur. Mis tahes ühikkera alamhulga diameeter on ülimalt kaks. Ilmselt on üheks enim uuritud geomeetriliseks omaduseks Banachi ruumi Radon–Nikodými omadus, mis tagab kui tahes väikese diameetriga viilude leidumise. Samas omavad aga paljud klassikalised Banachi ruumid täiesti vastandlikku omadust – iga viil on suurima võimaliku diameetriga ehk diameetriga kaks. Doktoritöö eesmärgiks on oluliselt edasi arendada teadmisi selle ekstreemse omaduse esinemise kohta järgnevas kolmes suunas: 1. Uurida peaaegu ruudu omadusega Banachi ruume 2. Selgitada ühikkera katete vahekorda oktaeedriliste normide ja diameter-2 omaduste vahel 3. Kirjeldada diameter-2 omadusi ja oktaeedrilisi norme operaatorite kaudu
Tartu Observatoorium, Observatooriumi 1, Tõravere, tel (+372) 737 4510, info [ät] to.ee
Juhendajad: Anna Aret (TÜ Tartu observatoorium)
Tähed on Universumi põhilised ehituskivid ja elu allikad. Nende ehituse ja evolutsiooni mõistmine on teadusliku maailmapildi üheks tähtsaimatest alustaladest. Hiidtähtede panus nende emagalaktikate arengusse on määrava tähtsusega, paraku on täheevolutsiooni teooria just nende puhul kõige puudulikum. Suurimad probleemid tekivad massiivsete tähtede hiliste evolutsioonietappide modelleerimisel, enne nende surma võimsas supernoova plahvatuses. Sinised ülihiiud on ühed sellistest tähtedest, mille puhul puudulikud teadmised nende siseehitusest ning massikadu käivitavatest protsessidest pärsivad teooria arengut. Käesoleva projekti eesmärgiks on vaatluslike piirangute seadmine täheevolutsiooni teooriatele uurides siniste ülihiidude pulsatsioone ja nende seoseid aine väljavooluga. Selleks tuleb analüüsida ulatuslikku mitmekesist vaatlusandmete kogumit, mis tuleb koostada nii Tartu observatooriumis kui ka koostööpartnerite poolt tehtud vaatlustest, täiendades neid avalikest arhiividest hangitud maapealsete ja kosmosevaatluste andmetega. Vaatlusandmete täiendamiseks tuleb doktorantuuri jooksul vaadelda ülihiide nii spektroskoopiliselt kui ka fotomeetriliselt.
Ökoloogia ja maateaduste instituut, Vanemuise 46, 51014, Tartu, Eesti. Telefon: (+372) 737 5835, e-post: om [ät] ut.ee, faks: 737 5822, veeb: www.omi.ut.ee
Juhendajad: Toomas Tammaru, Mohamed Ghamizi
Putukate, eriti liblikaliste seire on muutumas levinud meetodiks looduskaitselise suunitlusega uurimistöödes. Taotletava projekti eesmärgiks on luua vajalikud eeldused laiaulatuslikuks ööliblikate seireks Põhja-Aafrika mäestikupiirkondades. Kasutades liblikate söödapüüniseid Maroko mägialadel, on kavas uurida 1) ööliblikate mitmekesisust erinevates taimekooslustes looduskaitselises kontekstis, 2) inimtegevuse mõju liblikakooslustele ja 3) valgussaaste mõju liblikatele ning 4) välja selgitada kõrgmäestikutingimustele spetsialiseerunud liigid, mis on sellistena eriti ohustatud kliimamuutuste poolt. Lisaks uuritakse potentsiaalselt ohustatud liblikaliikide röövikute toidutaimekasutust.
Juhendajad: Tuul Sepp, Mathieu Giraudeau, Jerome Fort, Orsolya Vincze
Kokkupuude reostusega lühendab eluiga nii inimestel kui laboriloomadel, kuid reostuse mõju vabalt elavatele loomadele on vähe uuritud. Eriti vähe on teada reostuse mõjust vananemise kiirusele ja elukäigutunnustele vabalt elavates populatsioonides. Loomad, kes puutuvad kokku merereostusega, on eriti haavatavad, kuna reostus bioakumuleerub mere toiduahelates. Vananemist on uuritud peamiselt lühiealistel laboriloomadel, kuid pikaealised loomad erinevad lühiealistest oluliselt vananemismustri poolest. Vananemise mõju loomade elukäigule saab usaldusväärselt hinnata vaid looduslikes tingimustes. Käesolev project uurib reostuse mõju vananemisele ja elukäigule, kasutades kahte lähenemist. Esiteks, me kasutame andmeid, mis on kogutud looduslikust pikaealiste merelindude populatsioonist, hinnates reostuse ja kliimamuutuste mõju elukäigutunnuste muutustele ja telomeeride pikkusele. Teiseks kasutame võrdlevat meetodit, lähtudes suurimast olemasolevast andmebaasist telomeeride lühenemiskiiruse ja vähi esinemissageduse kohta lindudel ja imetajatel, et testida, kas vananemise kiirus ennustab ette vähi teket. Projekt võetakse ette koostöös Eesti ja Prantsuse teadlaste vahel, kes juhendavad Tartu Ülikooli värvatud doktoranti laborianalüüside, välitööde ja võrdlevate analüüside läbiviimisel.
Parema kasutuskogemuse tagamiseks kasutame küpsiseid. TÜ välisveeb ei töötle ega kogu isikuandmeid. Välisveeb kasutab FB Pixeli ja Google Analyticsi teenust. Loe lähemalt andmekaitsetingimustest.