Interactive Multiobjective Optimization in Model-based Decision Making with Applications (Interaktiivinen monitavoiteoptimointi mallipohjaisessa päätöksenteossa ja sen sovelluksia), Kyo:n julkaisuja C 269

FM Henri Ruotsalainen, väitös 16.1.2010 klo 12, Snellmanian auditorio L21, Kuopio \n\nLuonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta/Fysiikka\n\nInteractive Multiobjective Optimization in Model-based Decision Making with Applications (Interaktiivinen monitavoiteoptimointi mallipohjaisessa päätöksenteossa ja sen sovelluksia)\n\nVastaväittäjä: professori Matthias Ehrgott, University of Auckland\n\nKustos: professori Jari Hämäläinen, Itä-Suomen yliopisto \n\nTietokone avuksi päätöksentekoon \n\nRuotsalaisen väitöskirjatutkimuksessa on kehitetty uusia menetelmiä ratkoa entistä johdonmukaisemmin ja tehokkaammin erilaisia matemaattisia pulmatilanteita tietokoneiden, mallinnuksen ja optimoinnin avulla. Menetelmät soveltuvat sellaisten ongelmien ratkomiseen, jotka ovat matemaattisesti mallinnettuja ja sisältävät ristiriitaisia tavoitteita. Usein tämäntyyppisistä menetelmistä, jotka on toteutettu tietokoneohjelman muotoon, käytetään yleisnimitystä päätöksenteon tukijärjestelmä.\n \nTavoitteet joita ei voi saavuttaa \n\nJopa arkipäiväinen päätöksenteko edellyttää usein ristiriitaisten tavoitteiden huomioimista samanaikaisesti. Ei ole olemassa niin sanotusti hyvää ja halpaa, vaan jostakin joudutaan usein tinkimään. Useilla aloilla, esimerkiksi teollisuudessa ja lääketieteessä, joudutaan tekemään suuria päätöksiä joskus tilanteeseen nähden liian heikoilla lähtötiedoilla. Tästä seuraa, että ratkaisun tekeminen on hidasta ja saatetaan tehdä virheellisiä valintoja. Joskus tilanne saattaa olla myös sellainen, ettei päätöstä tehdessä tiedetä mikä on realistista saavuttaa, mikä taas on utopistista. Näin ollen virheet esimerkiksi kliinisessä syöpäkasvaimen sädehoidon annossuunnittelussa saattavat olla kalliita ja heikentää oleellisesti hoidon lopputulosta. \n\nVäitöstutkimuksen mukaan päätöksenteon tukemiseen tarvitaan työkaluja, kun tehtävänä on tarkastella mutkikkaita systeemejä ja tavoitteiden välillä hankalia riippuvuussuhteita tai kun kyse on suurista vastuista. Väitöskirjassa on esitetty uusia menetelmiä, joilla päätöksenteon tehokkuutta ja varmuutta voidaan kasvattaa. Näitä menetelmiä ovat mallinnuksen käytön tehostaminen optimoinnin, erityisesti interaktiivisen monitavoiteoptimoinnin avulla, tietokonelaskennassa syntyvän oheistiedon tehokas hyötykäyttö sekä tulosten uudenlainen visualisoiminen ja havainnollistaminen kolmiulotteisen virtuaalitekniikan avulla. Tutkimustyössä on käytetty monitavoiteoptimointia, koska siten useita ristiriitaisia tavoitteita voidaan huomioida samanaikaisesti. Vastaavia menetelmiä ei ole aiemmin tutkittu näin laajasti tai niiden käyttö on rajattu hyvin pienelle erityisalueelle.\n \n\nTutkimuksesta apua lääketieteelle ja teollisuudelle \n\nVäitöstutkimuksessa sovellettiin kehitettyjä menetelmiä kahteen eri sovellukseen. Syöpäkasvaimen sädehoidossa on tarkoituksena tappaa kasvain vahingoittamatta ympäröiviä terveitä kudoksia. Tavoite on kuitenkin ristiriitainen, sillä useimmissa tapauksissa syöpäkudosta joudutaan säteilyttämään kehon ulkopuolelta, jolloin säteily kulkee myös terveen kudoksen läpi. Suurella sädeannoksella syöpäkudos kuolee, mutta samalla kasvaa myös terveen kudoksen saama haitallinen annos ja annosrajoitteet ylittyvät helposti. Näin ollen joudutaan hakemaan parasta mahdollista kompromissia, joka on yleensä haastavaa. Siksi tässä väitöstutkimuksessa esitellyt menetelmät ovat tarpeellisia tukemaan ja helpottamaan tällaista päätöksentekoprosessia. \n\nSamanlaiset ristiriitaiset tavoitteet ovat myös teollisuudessa. Esimerkiksi paperiteollisuudessa paperinvalmistajat pyrkivät valmistamaan mahdollisimman kustannustehokkaasti mahdollisimman paljon ja laadukasta paperia. Tavoitteet ovat ristiriitaiset, sillä valmistusnopeuden kasvattaminen nostaa kustannuksia; kalliimmat raaka-aineet mahdollistavat lujemman paperin ja suuremman valmistusnopeuden. Tämä saattaa olla kuitenkin taloudellisesti kannattamatonta. \n\nVäitöskirja on julkaistu sarjassa Kuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet, ISBN 978-951-27-1407-0. Sitä voi tilata yliopiston kirjaston julkaisumyynnistä, sähköposti: yrjo.valtanen@uef.fi\n\nLisätietoja: FM Henri Ruotsalainen, p. 040 757 8538, henri.ruotsalainen@uef.fi\n\n * © Itä-Suomen yliopisto\n * Palaute\n\n

ISBN-10:
978-951-27-1407-0
Kieli:
eng
Sivumäärä:
127 s.
Tekijät:
Ruotsalainen Henri (diss)
Tuotekoodi 020594
25,00 €