Jussi Parkkinen Akateemisen rehtorin vierailu Kuopion ...cs.uef.fi/docs/laitoskok410-rehtori.pdf · Tietojenkäsittelytieteen laitos Jussi Parkkinen Akateemisen rehtorin vierailu

Tietojenkäsittelytieteen laitos

Jussi Parkkinen

Akateemisen rehtorin vierailu

Kuopion kampus 7.4.2010

laitoksen lyhyt historia

strategian lähtökohta

• korkeatasoiseen tutkimukseen pohjaava

tietojenkäsittelytieteen laitos

– korkeatasoista opetusta

– merkittävä kolmas tehtävä, sekä

ympäristö- että yritysyhteistyö

profiilialat

•kehitysteknologiat

•ohjelmistotuotanto

•älykäs medialaskenta

kehitysteknologiat

teknologioiden kehittäminen kehityksen kannalta tärkeässä kontekstissa

professorit: Erkki Sutinen, Markku Tukiainen

ohjelmistotuotanto

ihmisen ja organisaatioiden toiminta järjestelmien teossa ja toiminnan lainalaisuudet

professorit: Jarmo Ahonen, Anne Eerola, Jorma Sajaniemi

älykäs medialaskenta

kuvan, äänen ja tekstin yhdistäminen digitaalisessa mediassa ja sen uusissa sovelluksissa

professorit: Pasi Fränti, Pekka Kilpeläinen, Matti Nykänen, Jussi Parkkinen, Pekka Toivanen

tilastotiede

tutkimusta tukevaa tilastollista osaamista

väestötieteen ja otantateorian tutkimusta

professorit: Juha Alho, Osmo Kolehmainen

HIS

integroidaan laitokseen osaksi ohjelmistotuotannon ja tietojärjestelmien

tutkimusaluetta

tulokset & tavoitteet

•julkaistava nykyistä enemmän korkeatasoisilla kansainvälisillä foorumeilla

– v. 2009 yhteensä 75 kansainvälistä julkaisua (50)

•maisterituotanto vaatii ponnisteluja

– v. 2009 FM 14 suom+14 ulkom, v. 2008 FM 169+23 (90)

•tohtorituotanto nyt kunnossa

– v. 2009 FT 5 suom + 2 ulkom (8)

ominaispiirteitä

•korkeatasoiset kansainväliset konferenssit merkittävä julkaisufoorumi

•eräillä aloilla yritysyhteistyö keskeistä (ohjelmistotuotanto, tietojärjestelmät)

yliopiston strategiaan liittyvät aiheet

•uudet teknologiat ja metsätieteen sovellukset

•terveydenhuollon tietojärjestelmät

•opetusteknologia

•TKT:n opettajankoulutus

Visio 2015

Suomen johtava laitos kehitysteknologioiden ja terveydenhuollon tietojärjestelmien tutkimuksessa,

kansallista kärkeä medialaskennan ja ohjelmistotuotannon tutkimuksessa.

Profiilialoillaan kansainvälisesti tunnettu

Suomen johtava TKT:n opettajakoulutusyksikkö ja kansallista kärkeä kansainvälisessä koulutuksessa

MissioTehdä kansainvälisesti korkeatasoista tutkimusta

ja

tuottaa korkeatasoisia tutkintoja

myös

kansainvälisesti houkuttelevana ja

Itä-Suomen elinkeinoelämää tukevana.

Tarjota tilastotieteen asiantuntemusta ja koulutusta.

opetus

•Kuopiossa kandi-, maisteri- ja tohtorikoulutus

– kiinteä AMK-yhteistyö

•Joensuussa maisteri- ja tohtorikoulutus

– kiinteä AMK-yhteistyö

– kansainvälinen koulutus

– fys-mat-TKT yhteiskandi

•virtuaaliappro ja –aineopetus

kehitysteknologia

Sutinen

Tukiainen

älykäs medialaskenta

Fränti

Kilpeläinen

Nykänen

Parkkinen

Toivanen

Speech and Image Processing Unit (SIPU)

School of Computing

University of Eastern Finland

Prof. Pasi Fränti

Research overview

7.4.2010

Collaborators

Speech & Image Processing Group

Dr. Pasi Fränti (Prof)

Dr. Tomi Kinnunen (Academy postdoc)

Dr. Alexander Kolesnikov (Ass. Prof.)

Dr. Haizhou Li (Nokia visiting professor)

Prof. Mantao Xu (Shanghai Dianji)

Dr. Susanto Rahardja (I2R, Singapore)

PhD students

Mikko Malinen (clustering)

Andrei Tabarcea (location-based solutions)

Qinpei Zhao (clustering)

Dr. Ville Hautamäki (I2R, Singapore)

Minjie Chen (denoising, medical imaging)

Rahim Saeidi (speaker recognition)

Caiming Zhong (clustering)

Facts about the SIPU group

2000-2009

Members:

– 1 professor, 2 senior researchers, 6 PhD students

PhD degrees:

– 11 out of 22 (50%) PhD degrees in CS dept

Publications:

– 11 out of 13 (85%) top publications (IF > 2.0) in CS dept

International activities:

– 7 international visitors (> 10 days) during 2009.

– Nokia Visiting professor (Haizhou Li)

– Post docs working in Shanghai (1) and Singapore (3).

– Local summer school attracted >10 international participants.

Journal publications 2000--

Journal IF Years

IEEE Trans. Pattern Analysis &Machine Intelligence

5.960 06

IEEE Trans. Image Processing 3.315

Pattern Recognition 3.279

IEEE Trans. Audio, Speech, Lang. 1.848 09 08 06

Pattern Recognition Letters 1.559

Image & Vision Computing 1.496 04 00

Journal of Electronics Imaging 0.563

+ 13 journals with 1 publication 0.872 x

Department average IF roughly:

1.00 (journals with IF), 0.75 (with IF but w/o SIPU), 0.50 (all journals)

Research topics

Voice biometric

Clustering methods

Location-based application

Clustering algorithms

Clustering validity

Graph clustering

Gaussian mixture models

Speaker recognition

Voice activity detection

Applications

Mobile data collection

Route reduction and compression

Photo collections and social networks

Location-aware services & search engine

Lossless compression and data reduction

Image denoising

Ultrasonic, medical and HDR imaging

Image processing & compression

Research achievements

Voice biometric

Clustering methods

Location-based application

• State-of-the-art algorithms!

• 4 PhD degrees

• 5 Top publications

• Results used by companies in Joensuu

• State-of-the-art algorithms in niche areas

• 6 PhD degrees

• 8 Top publications

Image processing & compression

• NIST SRE submission ranked #2 in four categories in NIST SRE 2006.

• Top-1 most downloaded publication in Speech Communication

• Results used in Forensics

Forensics

application

• Methods in use by NBI

• Close collaboration with the Singapore team (currently ranked #1 by NIST)

Matkapuhelinten trendit

• Nokia: 50% sen kännyköissä on GPS 2010-12 mennessä.

• Gartner: 75% on GPS 2011 loppuun mennessä

MOPSI photo collection

Thank you

Time for one question!

Computational Intelligence (CI)Research Group

9.4.2010 29

Professor Pekka Toivanen

Founded 2007

Areas of Competence

• Machine vision

- World record in lossless compression of hyperspectral images for 6 years!!

- Stereo vision, spectral imaging and texture analysis

- Challenging industrial applications and basic research

- Patent (patent no. 118541 / Finland)

• Intelligence

- Learning autonomous robots (swarm intelligence)

- Emergent dynamics and artificial life

• Wireless communication and data security

- ZigBee, Bluetooth, Wibree, WLAN, UWB, …

- World's first practically oriented doctoral dissertation about Bluetooth security!!

• Multicore technologies

- GPU programming and parallel computing9.4.201030

Some Latest Finnish Industrial Projects

9.4.201031

Digital Production Process in Construction Industry:- Automatic drawing of models in manufacturing

Individual Surveillance of Production Animals:- 6 new innovations on wireless and machine vision based positioning of animals registered!!

Smart Technology:

- Automatic surveillance of animals- 100 % TEKES funding: 200.000 €

KaskiTec2010:

- Using advanced production concepts to become a skilfull overall system supplier- Machine vision solutions in metal industry robots

Measuring Dimensions of Concrete Bricks Using a Line Laser:

- Machine vision based solutions to dimension measurement of construction elements Wood Volume and Mass Flow Measurement:

- Patent (patent no. 118541 / Finland)

- Color machine vision based solution Papsurface:

- 800.000 € / 3 years

- On-line roughness measurement of paper- Production development for on-line and off-line measurement on-going

Medical Projects:

- Breast Cancer Diagnostics in cooperation with Kuopio University Hospital (KUH) and UEFDepartment of Physics and Mathematics

- Machine vision based diagnostics

Some EU Projects at FPP Phase

9.4.201032

EU Artemis and FP7 preparation funding from TEKES:

RICH 30.000 €, COSIMO 25.000 €, DeRob 40.000 €; total 95.000 €.

Reconfigurable Image Chains (RICH):

– Predecessor of COSIMO and DYNOPTIC

– Finnish Country Coordinator

– 32 M€: 41 participants in 10 different countries

Composable Image Chain Modelling (COSIMO):

– Finnish Country Coordinator

– Work Package Leader

– 16 M€: 19 participants in 4 different countries

Dynamic Optimising Image Chain (DYNOPTIC):

– 17 M€: 20 participants in 5 different countries

Energy Efficient District Cloud (E2D Cloud):

– 21 M€: 33 participants in 8 different countries

Embedded Intelligence for Boosting Energy Efficiency and Micro-Generation (e-BENEFIT):

– Finnish Country Coordinator

– 7 M€: 18 participants in 7 different countries

Dependability-Driven Development of Robots (DeRob):

– Sub-Project Leader

– Work Package Leaderships

– 12 M€: 19 participants in 8 different countries

Recent Journal andConference Proceedings Articles

(2007-2010)

9.4.201033

• 10 international refereed scientific journal articles• 48 international refereed conference proceedings articles• 3 Ph.D. theses• 1 Ph.Lic. Thesis• ≈ 10 Ph.D. Students• ≈ 50 M.Sc. Students

ohjelmistotuotanto

Ahonen

Eerola

Sajaniemi

Software Project Research Group

Prof. Jarmo J. Ahonen

Research group description

•Main research partners

– University of New South Wales, Australia

• Times higher education ranking: number 47. (2009) of all universities

• Research cooperation just started

– Lero – the Irish Software Engineering Research Centre, Ireland

• Lero among top 15 IS research centres in the world / 2009 (ranking by the Association for Information Systems (AIS))

• Cooperation since 2008

9.4.2010Jarmo J. Ahonen 36

Software development projects, their characteristics and management. The main interest is in the pre-

project –phase and its impact on the project.

UEF – UNSW – Lero : The Relationships of the Activities and the Main Results (2009 – 2015)

9.4.2010Jarmo J. Ahonen 37

Customer

Supplier

SLR IFramework I General Model

of Sales Process

Framework II

SLR II

SLR III

Interview I

Interview II

Interview III

Modeling I / II

Dos and Don’ts

Dos and Don’ts

Holistic guidelines/ recommendation for customers/suppliers

Survey I / II

UEF

UNSW

Lero

Description continued

• National position

– The exactly same topic is not researched anywhere else in Finland. The nearest group is at Aalto University (professor Karlos Artto, Industrial Economics)

• International cooperation

– The research topic is truly international and under growing interest. The nature of the topic makes cooperation with top institutions possible. Publications with Lero and UNSW are in the pipeline.

• Profile

– Research requires close cooperation with companies because projects cannot be researched in laboratory conditions

• Possibility to get external grants

– Possible sources: Tekes, Academy of Finland and various EC sources.

• Research topic and UEF’s strategy

– Projects are universal in modern organizations and in every field. There is no domain that does not depend on projects and their success.

9.4.2010Jarmo J. Ahonen 38

Anne Eerola

Ohjelmistotekniikka

Software EngineeringTutkimuksen kohdealueena ovat tietojärjestelmät ja ohjelmistot:

• terveys ja hyvinvointi

• energia

• tietoliikenne

Vahva yhteistyö teollisuuden kanssa (ohjelmisto- ja

asiakasyritykset): • relevantit tutkimuskysymykset,

• pilotti projektit (tutkimusongelmat ja tulosten validointi)

Alueellinen ja kansallinen tutkimusyhteistyö• kansainvälisyyttä lisättävä

Opetus perustuu tutkimukseen,

Monitieteelliset projektit tukevat innovatiivisuutta

Arkkitehtuurin

suunnittelu

Ohjelmiston

testaus

Software process improvement,

effort management

IT Palveluiden

Hallinta

suositukset ja säännötmäärityksen mukaisuus

Komponentti- ja

palvelupohjainen

sovelluskehitys

Muutoksen Hallinta

palvelutasosopimus

materiaali testattavaksi

toiminnalliset ja laadullisetvaatimuksetrajoitukset

Vaatimusten

hallinta

Kohdealueen ja liiketoiminnan

vaatimukset

7.4.2010 Anne Eerola

Healthcare information systems(HIS) R&D Unit

in UEF School of Computing

April 2010

Dr. Juha Mykkänen

HIS (Healthcare Information Systems) R&D Unit

School of Computing

University of Eastern Finland

[email protected]

42

HIS (Healthcare Information Systems) R&D Unit

• in School of Computing since the beginning of 2010

• Research and service areas

– A Health and wellbeing information systems: electronic patient records, personal wellbeing information management, integration of health information systems, collaborative development of health information systems, interoperability

– B Architectures, interoperability and standards: application integration, SOA, enterprise architectures, interoperability standards HL7 and IHE

– C Information systems development methods, activity research and development: information systems as part of work practice, participatory analysis and design

– D Information systems for development: Africa, China: using information and ICT for socio-economic and human development, information systems for health

– E Services for health IT development: hospital information systems, localization of open health IT infrastructures, standardization, architectural guidelines

• Research and services based on Information Systems and Software Engineering, multidisciplinary fields such as Health Informatics, Activity Theory and Usability, main methodology: highly collaborative action research, active international and national collaboration in several areas

43http://www.uef.fi/his

HIS in numbers• Healthcare Information Systems Research and Development Unit

– Healthcare IT research and development in University of Kuopio since 1970s

– recent major projects: SOLEA, OmaHyvinvointi, Indehela, China-Finland eHP, Tikesos

• 100% external funding, 2007-2010 between 800 000 and 1 020 000 eur annually

– note: external services funding instead of teaching budget

• Personnel: 2007-2010 between 12 and 17 person years annually; mostly analysts, researchers and project managers participating in projects

– 8 teams, steering team, many people participate in several projects

– no professorship within university (location outside faculties until 2010)

• Partners: 34 companies, 46 public and 3rd sector, 12+7 international universities and expert organizations: http://his.uku.fi/referenssit.shtml

– including all university hospital districts, health and wellbeing center of excellence program (osaamiskeskusohjelma), Terveys ja Hyvinvointi SHOK (SalWe)

• Regional and national focus in health and wellbeing: support for information systems and software development supporting health and wellbeing

44

Summary

•Health IT and IS research and development network is well established

– supporting regional and university strategies in health and wellbeing

•Multidisciplinary research is required

– new innovations emerge in interfaces of scientific disciplines

– healthcare: multi-professionalism, challenges of industrial societies, need for systemic innovations and balance between local / global levels

•Highly collaborative action research

– information systems can not be (successfully) studied in lab!

– strong national and international networks increase relevance of results

•HIS R&D Unit and its networks build on traditional strengths and constant societal dialogue

– now part of School of Computing, University of Eastern Finland

9.4.2010 45

Yhteenveto keskeisistä aiheista• i) tutkimuksen kansainvälisyys (julkaisut ja verkottuneisuus)

– 2005-2009: 5 kv.lehdet, 21 kv. konferenssit, 15 muut tieteelliset, 62 muut (2 tohtoria)

– aktiiviset kansainväliset verkostot (standardointiyhteistyö, Afrikka, Kiina, järjestöt)

• ii) kansallinen asema

– selvä ja näkyvä profiili terveydenhuollon tietojärjestelmien alueella, johtoasema erityisalueilla (yhteentoimivuus ja toiminnan kehittäminen), kilpailu kiristyy

– monet julkaisuista, selvityksistä ja määrittelyistä suoraan valtakunnalliseen kehittämiseen liittyviä (mm. eResepti, eArkisto, valtakunnalliset arkkitehtuurisuuntaviivat, sertifiointi)

• iii) profiili

– sosiaali- terveydenhuollon tietojärjestelmät ja palvelujärjestelmä: vakiintunut ja näkyvä

– lääkehoito ja henkilökohtainen hyvinvointi uusia mahdollisuuksia (myös kansainvälisesti!)

• iiii) ulkoisen rahoituksen saatavuus

– nykyvolyymi hieman alle 1M / vuosi, ulkopuolista kilpailtua rahoitusta

– ulkoisia hanke-ehdotuksia viime aikoina enemmän kuin vastaan otettavissa

• tutkimusten suhde yliopiston tutkimusstrategisiin valintoihin

– ”Terveys ja hyvinvointi” – palvelujärjestelmän haasteet, lääketieteen kehitys ja henkilökohtaisten terveysvalintojen tukeminen nyky-yhteiskunnassa edellyttävät tietotekniikkaa ja tietojärjestelmiä – innovaatioiden syntyminen tieteenalojen rajapinnoissa!

– kansainväliset alan laitokset ja oppituolit medicine, technology, social sciences tiedekunnissa

9.4.2010 46

Health information management R&D and education in the Kuopio region - history

1980 1985 1990 1995 2000 2005

Data ECG

Finstar MUSTI HIS FileMan/Kernel FixIT C-FixIT

INDEHELA Ife HELINA

PlugIT

HI continuing educ.

HI Master’s

Wellness tech.

Cesar

Elämisen alkuun

Software Engineering Computer Science

Sonetti

Health Kuopio

SerAPI

ZipIT

Export HIS

Research and development

Education

University: Medicine, health and social sciences

Polytechnic: EDP, nursing, electronics, design

• University of Kuopio was established in mid 1970s• Medical university → interest in health informatics research• Key partner in national hospital information system development

in 1980s• The only “buffet” of health informatics education in Finland• Healthcare IT is now a regional priority

SOLEA

MyWellbeing

China/

Finland

eHP

2010

LISÄMATERIAALIA

Health and wellness IT R&D cluster in KuopioInterrelated groups, departments and institutions

Tech

HealthKuopio

Wellness

science park

KWRC - Kuopio Welfare Research Center

HIS R&D Unit

Shiftec Poly Wellness Tech Centre

Hospital’s R&D

Health IT, wellness tech

Health

Wellbeing Center of Excellence

Kuopio Innovation

Savonia Polytechnic

University of Eastern

Finland

Univ. hospital region, city, …

Applied (contract) research units:

Educational programmes and departments:

Business Design

Health info mgt

SE (+IS)

Computer Science

Health policy & mgt

(+econ)

Health IS

Cont educ

• IT education and research by university and polytechnic• Healthcare IT education and research network

LISÄMATERIAALIA

SWOT / HIS in relation to UEF School of Computing

Strengths-established national and international position and identity in key research areas-service culture and service base-Kuopio region and UEF strategies on health and wellbeing-relevance of results-multidisciplinary groups interface to SE, IS, health information management and TED

Weaknesses-lack of management resources-lack of funding for supervision and ”societalrelations”: 1-2 professorships needed (IS, SE), jointly with main School-lack of resources to publish research resultsvalidated through services-more doctoral and post-doctoral positions needed

Opportunities-better opportunities for large and multidiscilinaryprojects within the new school-improved linkage between research and teaching-Kuopio Welfare Research Center, SHOK and other strategic initiatives-use of international partnerships to furtherimprove research results

Threats-need for direct link to School-level decisionmaking (no Head of Unit yet)-separation of services from research (decline in partnerships, relevance and synergies)-separation from the Health and Human Services Informatics masters programme-sudden moves withoug considering the university-level or regional strategies or existingexpertise base

49UEF

/

HIS

LISÄMATERIAALIA

tilastotiede

Alho

Kolehmainen

Tilastotiede: esimerkkejä yhteyksistä1. Metsätiede

- luontoarvojen sisällyttäminen metsänsuunnitteluun

- yhteydet seminaarien kautta

2.Väestötiede

- ikääntyminen - trendit ja ennusteet

- oma kiinnostus - tutkimuksen relevanssi

3.Terveystaloustiede

- vaikuttavuus (QUALY)

- uusi mahdollisuus

Tilastotieteen näkökulma

1.Epätyypillisten variaationlähteiden mallinnus

2.Laskennallisuus

3.Simulointi

Mahdollisuus ISY:ssa: 4 x biometria:

- sovellutukset terveystieteisiin

- sovellutukset metsätieteisiin

- biometrinen tunnistus

- bioinformatiikka