Systeemitieteet - Systeemi- ja operaatiotutkimus Kokonaisuuksien hallintaa Raimo P. Hämäläinen

1. Systeemitieteet -Systeemi- ja operaatiotutkimusKokonaisuuksien hallintaaRaimo P. Hämäläinen

2. Systeemianalyysin laboratorioMatematiikan ja systeemianalyysin laitos Professorit Prof. Raimo P. Hämäläinen Laboratorion esimies Prof. Harri Ehtamo Prof. Ahti Salo

3. Opetuksen tavoite: Antaa valmiudet mallien laatimiseen ja käyttöön ilmiöiden kuvaamisessa, päätöksenteossa sekä laajojen järjestelmien analyysissä, suunnittelussa ja optimoinnissa. Tuote: Systeemi-insinööri

4. Elämme mallintamisen ja systeemien aikakautta

5. Operations Research OR The Science of BetterParemmaksi tekemisen tiede • Mallien käyttöä ilmiöiden ja järjestelmien kuvaamisessa. • -optimaalinen suunnittelu • resurssienkäytön ja toiminnan tehostaminen • -päätöksenteko monen tavoitteen vallitessa • -epävarmuuden hallinta ja ennakointi

6. Tekniikka on aina hyödyntänyt malleja • Huipputekniikka = mallipohjaista tekniikkaa Mallit olennainen osa menestyvää tuotetta ja liiketoimintaa

7. Opinnot • Systeemiajattelua ja • laajasti matemaattisia malleja • - Optimointi • Päätösteoriat • Tilastolliset mallit • - Ennustaminen • Säätö • Tavoite: Luoda hyvä pohja käyttää malleja • tutkimuksen ja käytännön ongelmanratkaisussa.

8. Path layer Line system layer Optimointimallit • Optimointi • Resurssien käyttö • Tuotekehitys ja prosessit • Monitavoiteoptimointi • Kokonaistehokkuus • Peliteoria • Markkinamekanismit, huutokaupat • Sähkö, Tietoliikenne

9. Cost per Sample Cost of Trial Select Sample Size Release New Product Detected Performance Improvement Change in Profit New Product Revenues Actual Existing Product Performance Actual New Product Performance 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Riskimallit Laatu-luotettavuus Turvallisuus • Palvelun mitoitus • Markkinaennusteet Projektien riskienhallinta Sopimusten hinnoittelu Rahoitusteoria => rahoitusteknologia

10. Päätöksenteon mallit • Päätösanalyysi: Monitavoitearviointi ja riskit • Neuvotteluteoria: Monta päätöksentekijää • Päätöspuut/ Vaikutuskaaviot : Monivaiheisuus • Uskomusverkot : Epävarmuus • Heuristiikat :Evoluutiostrategiat • Soveltaminen Päätöksenteon tukeminen : Jäsentely, oppiminen, kommunikointi, dialogi Automatisoitu – tekoäly : kaupankäyntiagentit

11. Systeemiajattelu Ongelma ratkaistu!

12. Systeemipioneereja TFM:llä Akateemikko Erkki Laurila Säätötekniikka Akateemikko Pekka Jauho Matemaattinen riskien mallintaminen Akateemikko Teuvo Kohonen Prosessinsäätötietokone Reflac Neurolaskenta

13. Systeemipioneereja TFM:llä Professori Olli Lokki Tilastollinen mallintaminen Operaatiotutkimus Stokastiikka, jonoteoria Optimointi Matematiikkainsinöörilinjan perustaja Professori Jorma Routti Energiatalousmallit ja -ennusteet

14. Tekniikan kandidaatin tutkinto 180 op, systeemitieteet pääaineena Kandityö ja seminaari 10 op Systeemitieteiden jatkomoduuli A2 20 op Mat-2.3128 Ennustaminen ja aikasarja-analyysi 5 op I-II/3.vk Mat-2.3132 Systeemianalyysilaboratorio I 5 op III-IV/3.vk Mat-2.3134 Päätöksenteko ja ongelmanratkaisu 5 op I/3.vk Lisäksi vaihtoehtoisia Mat-2 kursseja niin, että 20 op täyttyy. Suositellaan esimerkiksi seuraavia kursseja: Mat-2.1197 Filosofia ja systeemiajattelu 3 op III-IV/1.vk Mat-2.2103 Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit 5 op III-IV/2.vk Mat-2.2104 Tilastollisen analyysin perusteet 5 op III-IV/2.vk Mat-2.3114 Investointiteoria 5 op III-IV/3.vk Mat-2.3130 Matemaattinen malliajattelu 3 op I-II/2.vk Mat-2.3139 Nonlinear Programming 5 op I-II/3.vk Mat-2.3140 Lineaarinen ohjelmointi 5 op I-II/3.vk Mat-2.3152 Peliteoria 5 op I-II/3.vk Mat-2.3170 Simulointi 5 op III-IV/3.vk Vapaasti valittavat opinnot V vähintään 10 op Mahdollista kirjata enemmän kuin 10 op. Mikäli kurssi on jo alemmassa tutkinnossa, sitä ei voi kirjata ylempään. Systeemitieteiden perusmoduuli A1 20 op Sivuaine B1 20 op Mat-2.3111 Stokastiset prosessit 5 op I-II/3.vk Mat-2.3148 Dynaaminen optimointi 5 op III-IV/3.vk Toinen seuraavista: Mat-2.3139 Nonlinear programming 5 op I-II/3.vk Mat-2.3140 Lineaarinen ohjelmointi 5 op I-II/3vk 5 op seuraavista: TU-22.1101 Tuotantotalouden perusk. 4 op I-II, III-IV/1.vk TU-22.1103 Tuotantotalouden harj. 1 op I-II, III-IV/1.vk TU-91.1001 Kansantaloustieteen per. 5 op I-II/2.vk tai Mat-2 opintoja, jos TU-opinnot sisältyvät muihin moduuleihin vapaasti valittava Tutkinto-ohjelman yhteiset O 20 op Teknillisen fysiikan ja matematiikan perusopinnot P 80 op 12.7.06/ akh

15. Diplomi-insinöörin tutkinto 120 op, Systeemi- ja operaatiotutkimus pääaineena Sivuaine B2 20 op Sivuaine muodostuu perus- ja jatkomoduulista tai jatko- ja syventävästä moduulista Diplomityö 30 op Tieteen metodiikka opinnot M 10 op Valitse 10 op Mat-2-kursseista tai kursseista Mat-1.2990 - Mat-1.3460. Lisäksi voi valita muita metodiikka- tai vastaavia opintoja, joista sovitaan kirjallisesti vastuuopettajan kanssa. Vapaasti valittavat opinnot W vähintään 20 op Mahdollista kirjata enemmän kuin 20 op. Mikäli kurssi on jo alemmassa tutkinnossa, sitä ei voi kirjata ylempään. Syventävä moduuli A3 20 op Systeemi- ja operaatiotutkimus Mat-2.4129 Systeemien identifiointi 5 op I-III/4.vk Mat-2.3133 Systeemianalyysilaboratorio II 5 op I-II/4.vk Yksi seminaari: Mat-2.4142 Optimointiopin seminaari 5 op III-IV/4.vk Mat-2.4177 Operaatiotutkimuksen pts. 5 op III-IV Mat-2.4191 Sovelletun matematiikan ts. 5 op Mat-2.4198 Luovan ongelmanratkaisun s. 5-8 op I-II Lisäksi valinnaisia Mat-2 -kursseja tai muita sopivia, vastuuopettajan kanssa sovittavia kursseja niin, että 20 op täyttyy. Erikoismoduuli C 20 op Systeemi-ja operaatiotutkimus Mat-2.4108 Sovelletun matematiikan erikoistyöt5-8 op Lisäksi valinnaisia kursseja, joista vähintään kahden on oltava Mat-2 kursseja niin, että 20 op täyttyy 4.10.06akh

16. SAL kotisivuilla Mitä on systeemianalyysi? http://sal.aalto.fi/fi/opinnot/ Systeemianalyysin laboratoriossa tehtävä tutkimus: http://sal.aalto.fi/fi/tutkimus/ Kaikki opinnäytetyöt: http://sal.aalto.fi/Publications/t-index.html