Sähkötekniikan korkeakoululle kolmetoista uutta Akatemiahanketta 

Suomen Akatemian luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunta (LT) myönsi rahoituksen kolmelletoista Sähkötekniikan korkeakoulun hankkeelle. Rahoitettuja hankkeita on kaikilla neljällä laitoksella, ja niiden saama rahoitus on yhteensä yli kuusi miljoonaa euroa. Rahoituspäätöksissä korostettiin erityisesti tutkimusten laatua, toteutettavuutta, uutuusarvoa ja mahdollisuuksia läpimurtoihin. Yhteensä toimikunta myönsi 78 akatemiahankkeelle rahoitusta 45,7 miljoonalla eurolla, ja hyväksymisprosentti oli 15.

Rahoitusta saaneet hankkeet: 

Professori Paavo Alku, signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos: Puhesignaaliin perustuva sydämen vajaatoiminnan havaitseminen  

Professori Paavo Alku tutkii sydämen vajaatoiminnan havaitsemista puhesignaalin avulla. Sydämen vajaatoiminta on merkittävä maailmanlaajuinen kansanterveysongelma, josta kärsii 25 miljoonaa ihmistä. Ihmisen terveydentilan muutokset vaikuttavat puhesignaalin akustisiin ominaisuuksiin, ja tutkimuksessa kehitetään menetelmiä, joilla voidaan tunnistaa sydämen vajaatoiminta jopa normaalista puhelinpuheesta. Tutkimus tehdään yhteistyössä HUSin ja kolmen ulkomaisen yliopiston kesken. 

Professori Martin Andraud, elektroniikan ja nanotekniikan laitos: When integrated systems gain life experience: towards self-learning circuits with resource-efficient embedded artificial intelligence 

Voisivatko älypuhelimet ja -kellot oppia kokemuksestaan ja mukauttaa käytöstään? Apulaisprofessori Martin Andraud aikoo selvittää, voisiko ihmisille tyypillisen oppimisen siirtää myös sähköisille integroiduille järjestelmille. Itseoppiminen mukauttaisi erilaisia älypuhelimia, -kelloja ja terveyttä seuraavia laitteita käyttäjän tarpeisiin sopiviksi ja laskisi virrankulutusta. 

Professori Anouar Belahcen, sähkötekniikan ja automaation laitos: Älykkäät sähkömekaanisten energiajärjestelmien kunnonvalvonta menetelmät 

Professori Anouar Belahcen on mukana Aalto-yliopiston, VTT:n ja Tampereen yliopiston konsortiossa, joka kehittää nykyaikaisia tekoälypohjaisia kunnonvalvontamenetelmiä sähkömekaanisiin energiamuuntojärjestelmiin eli voimansiirtojärjestelmiin. Tekoälyn optimaalinen hyödyntäminen auttaa esimerkiksi tunnistamaan järjestelmän alkavan vian ja takaamaan siten voimansiirtojärjestelmien turvallisen sekä tehokkaan käytön.  

Susobhan Das, elektroniikan ja nanotekniikan laitos, ja Aalto Timo (VTT): Mooren lain jatkaminen fotoniikan integroinnissa uusien optisten isolaattoreiden avulla 

Postdoc-tutkija Susobhan Das työskentelee VTT:n koordinoimassa tutkimushankkeessa, jossa selvitetään Mooren lain jatkamista fotoniikan integroinnissa hyödyntämällä uusia optisia isolaattoreita.  

Professori Kari Halonen, elektroniikan ja nanotekniikan laitos: Radiolinkki, jonka käyttövoima muodostetaan energiakeräimellä 

Paristot ovat ympäristölle haitallisia ja tulevaisuudessa ne voisi mahdollisesti korvata myrkyttömillä energiakeräimillä, jotka hyödyntävät ympäristön energianlähteitä, kuten valoa, lämpötilaeroja ja sähkömagneettista säteilyä. Energiakeräimiä ei ole kuitenkaan voitu hyödyntää mobiililaitteiden radiopiirien ominaisuuksien takia. Professori Kari Halosen tutkimushankkeessa pyritään löytämään ratkaisuja, joilla radiopiirien aiheuttamat ongelmat voidaan kiertää ja tulevaisuuden älylaitteet olisivat erittäin matalatehoisia, energiaomavaraisia sekä langattomia.  

Postdoc Jussi Jokinen, tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitos: Ihmistä ymmärtävät koneet 

Postdoc-tutkija Jussi Jokisen projektissa kehitetään malleja, joilla voidaan ymmärtää paremmin interaktiivisia teknologioita käyttävien ihmisten yksilöllisiä ominaisuuksia. Kun käyttäjien ominaisuuksia ymmärretään paremmin, käyttöliittymiä voidaan myös optimoida tehokkaammin.  

Professori Riku Jäntti, tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitos: Takaisinsirontaan perustuva avustetun asumisen ympäristöä säästävä seurantainfrastruktuuri 

Professori Riku Jäntin hankkeessa tutkitaan langattomia viestintä- ja signaalinkäsittelymenetelmiä, joita voitaisiin hyödyntää esimerkiksi ikääntyneille ihmisille tarkoitetussa avustetussa asumisessa. Tutkijat uskovat takaisinsironneisiin signaaleihin perustuvan radiotaajuinen inferenssin  sopivan erityisen hyvin tähän tehtävään. Menetelmä mahdollistaisi esimerkiksi valvotun henkilön sijainnin, hengitysrytmin sekä henkilöllisyystiedon seuraamisen. 

Professori Zachary Taylor, elektroniikan ja nanotekniikan laitos: Alimillimetriaaltoalueen kuvantamisteknologia kudoskielekkeen diagnosointiin 

Professori Zachary Taylor on mukana Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan yhteistyöprojektissa, jonka tavoitteena on kehittää uutta alimillimetriaaltoalueen kuvantamisteknologiaa ihmisen kudossiirtojen onnistumisen arviointiin leikkauksien jälkeen. Tutkimusprojektissa yhdistetään millimetriaaltoalueen kaukokartoituksessa käytettyä teknologiaa, metamateriaaleja ja koneoppimista. Uuden teknologian soveltuvuutta tutkitaan esikliinisin testein.  

Professori Olav Tirkkonen, tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitos: Kvantti-klassillinen koodaus ja kommunikaatio 

Professori Olav Tirkkosen hankkeessa tutkitaan kvanttiteknologiaa käsitteellisessä vuorovaikutuksessa klassisen tietoliikenneteknologian kanssa. Kvanttitiedonsiirtoon liittyen tutkitaan todistettavasti tietoturvallisen tiedonsiirron mahdollistavaa kvanttiavaimenvaihtoa. Kvanttilaskentaan liittyvässä perustutkimuksessa selvitetään puitteet, joiden parissa mielivaltainen kvanttipiiri voidaan toteuttaa äärellisellä määrällä komponentteja jotka tulevat pienestä peruskomponenttien joukosta. Tämä työ luo pohjan paitsi kvanttilaskennan toteutusten ymmärtämiselle, myös tavanomaiselle klassiselle tiedonsiirrolle tulevaisuuden radioverkoissa. Kvanttilaskennan algebrallisista rakenteista on mahdollista kehittää langattomia tiedonsiirtomenetelmiä, jotka voidaan dekoodata erittäin tehokkaasti. Vastavuoroisesti langatonta tiedonsiirtoa varten kehitetyt dekooderit voidaan yleistää tehokkaiksi approksimaatiomenetelmiksi kvanttilaskennan puolella. 

Professori Sergei Tretiakov, sähkötekniikan ja automaation laitos: Materiaalien sähkömagneettisen vasteen räätälöinti ajan suhteen moduloitujen komponenttien avulla 

Professori Sergei Tretiakovin projektissa tutkimaan uusia mahdollisuuksia, joita materiaalien mikrorakenteen elementtien ajasta riippuvalla muokkaamisella voi saada aikaiseksi. Työ luo pohjaa sille, että voimme hyödyntää kaikki mahdollisuudet optimoida materiaalien ominaisuuksia radiotekniikan, optiikan ja akustiikan aloilla. 

Professori Ivan Vujaklija, sähkötekniikan ja automaation laitos:  Erittäin tarkka kaksisuuntainen neuroimpulssirajapinta - alusta ihmisen yläraajojen sensorisen ja motorisen toiminnan tutkimiseen ja palauttamiseen 

Professori Ivan Vujaklijan hankkeessa tutkimus liittyy ihmisen hermoston ja liikkeen välisiin yhteyksiin ja niiden hyödyntämiseen proteesien keinotekoisten eli bionisten raajojen ohjaamiseen esimerkiksi amputoitujen raajojen tilalla. Menetelmä mahdollistaa sekä luonnollisen liikkeen tunteen bionisia raajoja ohjattaessa että keinon tutkia hermostollisten sairauksien, kuten aivohalvauksen tai tärinän, fysiologisia mekanismeja. 

Ville Vähänissi, elektroniikan ja nanotekniikan laitos: Erittäin herkät γ/X- ja NIR-säteilydetektorit defektivapaiden nanorakenteiden avulla: Kuvantamisen seuraava murros? 

Tutkija Ville Vähänissin projektin tavoitteena on kehittää erittäin herkkiä ilmaisimia γ/X ja NIR-säteilyn havaitsemiseen. Tavoite pyritään saavuttamaan kahden eri lähestymistavan avulla: i) suora konversio nanokuvioitua germaniumia käyttäen, ja ii) epäsuora konversio nanokuvioitua piitä ja skintillaattorimateriaalia käyttäen. Kehitettävien sensorien odotetaan mullistavan mm. lääketieteellistä kuvantamista, pimeänäköä sekä ydinturvallisuutta. 

Professori Zhou Quan, sähkötekniikan ja automaation laitos: Robotic Magnetic Needle Characterization of Single Nanoparticle Uptake in Cells 

Professori Zhou Quanin johtamassa hankkeessa tutkitaan täysin uudella, magneettisiin nanopartikkeleihin perustuvalla menetelmällä sitä, miten solut ottavat nanopartikkeleita sisäänsä. Tutkimus lisää ymmärrystä nanopartikkeleiden ja solujen vuorovaikutuksesta, mitä tarvitaan erilaisten  sairauksen diagnosoinnin ja hoitomuotojen kehittämisessä.