Teknis-luonnontieteellinen tohtoriohjelma

Tutkimusala keskittyy tutkimuksessaan laskennallisiin tieteisiin ja sen sovelluksiin teollisuusprosessien mallinnuksessa ja simuloinnissa, sekä fysiikan, sovelletun matematiikan ja tietojenkäsittelyn perustutkimukseen.

LUT on mukana Suomen Akatemian Inversiomallinnuksen ja kuvantamisen huippuyksikössä. Tutkimuksen erityisenä kohteena on simulointimallien luotettavuus: missä määrin mittaustulokset riittävät vähentämään mallien ennusteiden epävarmuuksia. Keskeisiä sovelluskohteitamme ovat ilmakehän ja sään ilmiöt (yhteistyökumppanina Ilmatieteen laitos). Aihe on kuitenkin geneerinen ja tarjoaa yhteistyötä sekä Teknis-luonnontieteellisen tohtoriohjelman sisällä että yliopiston muiden yksiköiden ja yritysten kanssa, esimerkkeinä kaukokartoitus, tuulivoima (sisämaan tuulipuisto) tai teollinen tomografia.

Tutkimuksen ydinmetodologiaan kuuluvat myös laskennallinen virtaustekniikka, muodon optimointi ja monitavoitteinen päätöksenteko. Lisäksi "pehmeä" laskenta ja tietojen analysointi ovat kasvava tutkimusala.

Materiaalien laskennallisen mallintamisen tutkimus keskittyy ns. ab initio -mallinnukseen ja moniskaalamallinnukseen. Näiden menetelmien ansiosta on mahdollista analysoida monimutkaisia pintarakenteita. Toinen merkittävä sovellusalue on ab initio -laskenta pintojen kemiallisten reaktioiden tutkimuksessa.

Konenäön ja hahmontunnistuksen tutkimusryhmän alueeseen kuuluvat kuvantava mittaus, kuvankäsittely ja kuva-analyysi, laskennallisesti älykkäät mallinnus- ja hahmontunnistusmenetelmät sekä ratkaisujen kehittäminen konenäkösovelluksiin. Ryhmä on keskittynyt teollisuuden sovelluksiin sekä lääketieteelliseen kuvankäsittelyyn ja tekee laajasti yhteistyötä yritysten kanssa.

Lisätietoja

Professori Lasse Lensu

Yhteistyössä

• Ilmatieteen laitos
• The European Centre for Medium range Weather Forecast (Reading, UK)
• University of Montana (USA)
• University of Surrey (UK)
• University of Dar es Salaam (Tanzania)
• University of Milan (Italy)
• Maharaja Sayajirao University Baroda (India)
• Penn State University (USA)
• University of Central Florida (USA)
• CERN, Institute for Atomic and Molecular Physics (Amsterdam, Holland)

Teknillisen fysiikan tutkimusala edustaa fysiikan yksikössä toteutettavia keskeisiä tutkimustoimia, mukaan lukien kondensoituneen aineen fysiikka, elementaarinen hiukkasfysiikka ja laskennallinen fysiikka. Tohtorin tutkinto edellyttää väitöskirjan loppuunsaattamista, joka perustuu opiskelijan tekemään alkuperäiseen tutkimukseen ja väitöskirjan puolustukseen väitöskirjan valmistumisen jälkeen.

Lisätietoja

Professori Erkki Lähderanta

Globaalien yhteiskunnallisten muutosten myötä kestävän kehityksen periaatteet korostuvat entistä enemmän. Kestävä kehitys pitää sisällään useita teemoja kattaen muun muassa ympäristöystävällisemmän metallintuotannon, luonnonvarojen kestävän hyödyntämisen, edistyksellisten vedenkäsittelymenetelmien hyödyntämisen, uusiutuvien raaka-aineiden käytön energiantuotannossa sekä lisäarvon tuottamisen jätteistä.

Vihreän kemiantekniikan tutkimusalalla koulutetaan asiantuntijoita, innovaattoreita ja johtajia alati muuntuvaan toimintaympäristöön. Valmistuneet tohtorit sijoittuvat erotustekniikoiden, analytiikan ja vedenkäsittelyn asiantuntijoina kaivannais-, metalli- ja kemianteollisuuteen sekä biotalouden osa-alueille.

Tohtorikoulutus vihreän kemiantekniikan tutkimusalalla sisältää kurssimuotoisen ja räätälöidyn koulutuksen lisäksi väitöskirjan valmistelun osana vihreän kemiantekniikan tutkimusryhmiä. Tutkimusryhmissä työskentelyllä varmistetaan pitkäjänteisten strategisten tutkimuslinjausten ja yksittäisten väitöstöiden integraatio.

Opetusohjelma on joustava. Yhteistyö eri tohtorinkoulutusverkostojen kanssa mahdollistaa opintojen suorittamisen muissa yliopistoissa. Lisäksi opetusta voidaan suunnitella yksittäiselle jatko-opiskelijalle sopivaksi kirjallisuustöiden ja kirjallisuustenttien muodossa. Osa opinnoista suoritetaan poikkitieteellisinä yhdessä LUTin muiden tohtoriohjelmien opiskelijoiden kanssa.

Vihreän kemiantekniikan tutkimusalalta valmistuneet tohtorit ovat osoittaneet

• erityisalansa systemaattista ymmärrystä, ko. alan menetelmien hallintaa sekä kykyä merkittävien tutkimusprojektien toteuttamiseen;
• kykyä merkittävän uuden tiedon tuottamiseen, joka johtaa kansallisiin/kansainvälisiin julkaisuihin ja patentteihin;
• kykyä arvioida kriittisesti sekä myös kehittää uusia ideoita ja argumentoida valintojensa puolesta ottaen huomioon sekä teknologiset, yhteiskunnalliset että taloudelliset näkökulmat;
• kykyä kehittää projektisuunnitelmia kansainvälisessä ympäristössä sekä kommunikoida vertaistensa kanssa niin kansainvälisessä tiedeyhteisössä kuin yhteiskunnassakin, sekä
• kykyä edistää akateemisessa ja ammatillisessa kontekstissa teknologian, yhteiskunnan ja kulttuurin kehittymistä nykyisessä tietoyhteiskunnassa.

Lisätietoja

Professori (tenured) Eveliina Repo

Ohjelmistotuotannon tutkimusalan aihepiirejä ovat ohjelmistotuotannon johtaminen, teknologiat, toimintatavat sekä organisatoriset ja liiketoiminnalliset kysymykset.

Teknologioista voidaan mainita laitealustat ja infrastuktuurit, sovellusarkkitehtuurit ja ekosysteemit, pilvilaskenta, avoin tieto ja big data. Ohjelmisto- ja järjestelmäkehitykseen liittyviä keskeisiä toimintatapoja tai prosesseja ovat esimerkiksi suunnittelutyö, vaatimusmäärittely ja testaus. Organisatorisiin ja liiketoiminnallisiin kysymyksiin kuuluvat ohjelmistojen elinkaareen liittyvät aspektit, ohjelmistoinnovaatiot, palvelukehitys ja ohjelmistoliiketoiminta. Myös käyttäjälähtöinen ohjelmistotuotanto, sisältäen tarpeiden ja vaatimusten kartoituksen sekä käyttäjäkeskeiset prosessit ovat tutkimuskohteita.

Tohtorikoulutus ohjelmistotuotannon tutkimusalalla valmentaa jäsentämään monimutkaisia ongelmallisia tilanteita siten, että niihin voidaan hakea perusteltuja ratkaisuja, sekä opettaa tieteellisten menetelmien käyttöön tiedonhankinnassa, analysoinnissa ja raportoinnissa. Tavoitteisiin kuuluu myös tieteenalan viimeisimmän tutkimustiedon tunteminen, kyky organisoida ja johtaa tutkimusprojekteja, sekä raportoida tutkimustuloksia yleistajuisesti.

Tutkimuksen keskeisin toiminto on tutkimustulosten julkaisu arvostetuilla tieteellisillä foorumeilla, joihin kuuluvat luokitellut konferenssit ja tieteelliset aikakausijulkaisut. Julkaisuja kirjoitetaan yhteistyössä muiden tutkijoiden kanssa. Tyypillisesti julkaisujen tuottamiseen osallistuvat yhteistyössä professori, post-doc-tutkijat ja tohtoriopiskelijat. On myös tavanomaista, että julkaisuja tehdään yhteistyössä muiden yliopistojen tutkijoiden ja yritysten edustajien kanssa. Yhteistyökumppanit voivat olla mistä tahansa maasta tarjoten mahdollisuuden aidosti kansainväliseen yhteistyöhön.

Merkittävä osa tutkimuksesta tehdään yritysten kanssa yhteistyössä. Tyypillisesti tutkimusprojekti sisältää kenttätutkimusta, jossa tutkittavaa ilmiötä, esimerkiksi ohjelmistotestausta, seurataan aidossa tilanteessa yrityksessä. Tyypillisiä tiedonhankintatapoja ovat haastattelut ja havainnointi. Hankittu tieto analysoidaan käyttäen sekä laadullisia että tilastollisia menetelmiä. Tavoitteena on saada aikaan sekä tieteellisiä tuloksia että tarjota yrityksille ja yhteisöille tietoa toimintatapojen kehittämiseen ja toimintaan liittyvien ongelmien ymmärtämiseen.

Tohtoriopintoihin olennaisena osana kuuluva kansainvälinen aspekti voidaan toteuttaa esimerkiksi tutkijavaihtoina, tutkimusvierailuina tai osallistumisena kansainvälisiin tutkimuskonferensseihin.

Lisätietoja

Professori (tenured) Maria Paasivaara

Yhteistyössä

INFORTE

University of Eastern Finland

Tuotantotalous on organisaatioiden ohjausta ja kilpailukyvyn parantamista tutkiva soveltava tieteenala, jonka tavoitteena on ymmärtää organisaatioiden ja toimintaprosessien teknisiä, taloudellisia ja inhimillisiä toimintaedellytyksiä sekä tuottaa välineitä toiminnan kehittämiseksi.

Tutkimuksen keskeiset painoalueet LUTissa ovat:

• innovaatio- ja teknologiajohtaminen
• toimitusketjujen johtaminen
• yrittäjyys
• kustannusjohtaminen
• tiedonhallinta päätöksenteossa

Väitöskirjojen aiheet liittyvät kiinteästi tutkimusryhmien fokusoimiin osaamisalueisiin ja käynnissä oleviin tutkimushankkeisiin ja -ohjelmiin, joita rahoittavat esimerkiksi TEKES, Suomen Akatemia, EU, aluekehitysrahastot sekä säätiöt. Hankkeissa tehdään poikkitieteellistä yhteistyötä suomalaisten ja kansainvälisten yliopistojen kanssa, ja niissä on aina mukana vahva yritysten edustus, mikä takaa tutkimuksen suuren käytännöllisen merkityksen. Väitöskirjatutkimusta voi tehdä myös työn ohessa. Tällöinkin väitöskirjan tekijä pyritään kytkemään mahdollisimman hyvin olemassa olevien tutkimusryhmien toimintaan.

Keskeinen osa tutkimuksen kansainvälisyyttä on tutkimustulosten esitteleminen tieteellisissä konferensseissa ja julkaiseminen tiedelehdissä, joissa tutkimuksen uutuusarvo ja laatu arvioidaan kansainvälisten kriteerien mukaisesti. Lisäksi monet väitöskirjan tekijät käyvät tekemässä tutkimustaan vaihtelevan pituisia ajanjaksoja ulkomaisissa yhteistyöyliopistoissa. Tohtoriopiskelijat voivat osallistua myös kansainvälisten tutkimuskoulutusta tarjoavien instituuttien kursseille ja työpajoihin. Esimerkiksi EIASM (European Institute of Advanced Studies on Management), joka tarjoaa kursseja monipuolisesti eri tuotantotalouden osa-alueilta.

Tuotantotalouden tutkimusalan tohtorikoulutuksen tavoitteena on antaa valmistuville tohtoreille syvällinen teoreettinen ymmärrys omasta tieteenalastaan ja tutkimusalueestaan, sekä kyky tuottaa uutta tieteellistä tietoa ja ymmärtää sen soveltamismahdollisuudet käytäntöön organisaatioiden toiminnan kehittämistyössä.

Tuotantotalouden tohtorit työllistyvät akateemisten tehtävien lisäksi yrityssektorille erityisen hyvin esimerkiksi liiketoimintaprosessien analysointi- ja kehittämistehtäviin, teknologia- ja innovaatiotoiminnan arviointi- ja johtamistehtäviin, liikkeenjohdon konsultointitehtäviin sekä vaativiin kansainvälisiin projekteihin liittyviin tehtäviin. Kaikissa näissä tehtävissä vaaditaan sekä syvällisiä analyyttisiä kykyjä että organisatoristen kokonaisuuksien ymmärtämistä, joihin tuotantotalouden tohtorikoulutus antaa hyvät valmiudet.

Lisätietoja

Professori Janne Huiskonen

Yhteiskuntamme muuttuvat. Esimerkiksi digitalisaation, ilmastonmuutoksen, globaalien pandemioiden ja sotien vuoksi olemme uusilla tavoilla vuorovaikutuksessa toistemme kanssa. Näiden mullistusten ymmärtäminen on välttämätöntä, kun yritämme hahmottaa, kuinka voimme luoda kestävyyttä ja hyvinvointia kaikille, kuinka kansalaiset voivat parhaiten vuorovaikuttaa hallitukseensa, kuinka yritykset voivat edistää työhyvinvointia ja työn tuottavuutta ja kuinka jokainen meistä voi parhaiten toimia kriisitilanteissa. Yhteiskuntatieteiden tohtorikoulutus auttaa meitä ymmärtämään paremmin näitä ja vastaavia aiheita.

Yhteiskuntatieteet pyrkii tukemaan tutkijoita tutkimustaitojensa edistämisessä ja antamaan heille työkalut yhteiskunnalliseen kehitystyöhön. Keskeisenä tavoitteena on tukea korkealaatuista, yhteiskunnallisesti merkityksellistä ja vaikuttavaa tutkimusta. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi teemme yhteistyötä esimerkiksi hallitusten, yhdistysten ja yritysten kanssa ympäri maailmaa.

Tutkimusalallamme on kolme erikoisalaa. Ensimmäinen erikoisala on kestävä kansalaisuus. Haluamme ymmärtää ihmisten ja yhteisöjen mahdollisuuksia osallistua kestävyyttä ja hyvinvointia edistävien järjestelyjen suunnitteluun ja päätöksentekoon yhteiskuntamme eri foorumeilla. Toinen on uudistumisen mahdollistava yhteiskunta. Haluamme edistää ekologista, taloudellista ja sosiaalista kestävyyttä sekä ymmärtää, mitkä tekijät mahdollistavat yhteiskunnan kestävän uudistumisen uusien teknologioiden ja liiketoimintamallien avulla. Kolmas on ihmisen ja teknologian yhteys. Haluamme ymmärtää ihmisten ja yhteisöjen rooleja sekä käyttäytymistä uuden teknologian ja toimintatapojen edessä samalla kun pyrimme ratkaisemaan planetaarisia kriisejä teknologisin ja taloudellisin keinoin.

Yhteiskuntatieteiden tutkimusalalla opinnot ja erityisesti väitöskirjatutkimus integroidaan meneillään oleviin tutkimusprojekteihimme, mikä helpottaa tutkimustulosten julkaisemista tieteellisissä julkaisuissa. Väitöskirjassa on mahdollista käyttää laadullisia tai kvantitatiivisia menetelmiä tai se voi perustua kirjallisuuteen. Erityistä huomiota kiinnitetään tutkimusmenetelmien osaamiseen, yhteiskuntatieteellisen tutkimuksen etiikkaan ja avoimen tieteen kysymyksiin. Yhteiskuntatieteiden tutkimusalalla kehitetään taitoja osallistua julkiseen keskusteluun ja kytkeä tutkimushankkeita ajankohtaisiin yhteiskunnallisiin ja poliittisiin tapahtumiin. Kansainväliseen yhteistyöhön, esimerkiksi konferensseihin, tutkimusvierailuihin ja muuhun yhteistyöhön osallistumista kannustetaan ja tuetaan.

Lisätietoja 

Professori Kathrin Komp-Leukkunen