Suomen Akatemialta lähes 9 miljoonan euron rahoitus Jyväskylän yliopiston tutkijoille luonnontieteiden tutkimukseen

Kaikkiaan Suomen Akatemian LT-toimikunta valitsi 53 uutta akatemiatutkijaa. Lisäksi rahoitus myönnettiin 74 akatemiahankkeelle, joissa on kaikkiaan yhteensä 104 osahanketta. Toimikunta osoittaa akatemiatutkijoille yhteensä noin 35 miljoonan ja akatemiahankkeille noin 50 miljoonan euron rahoituksen. 

Uudet akatemiatutkijat

Akatemiatutkijan rahoitus on tarkoitettu lupaavalle, urallaan nopeasti edenneelle ja kansainvälisesti verkostoituneelle nuoren tutkijasukupolven tutkijalle, joka tekee tieteellisesti korkeatasoista, vaikuttavaa ja tiedettä uudistavaa tutkimusta. Akatemiatutkijan tehtävän rahoituskausi on nelivuotinen. 

Matthew Hyde, Kvantitatiivinen differentioituuus ja suoristuvuus metrisissä avaruuksissa, 552 126 € 
Projektissa kehitetään työkaluja ja tekniikoita, joilla havaitaan yksinkertaisten geometristen rakenteiden olemassaolo. Erityinen painopiste projektissa on sellaisten geometrioiden tutkiminen, joissa arkipäiväinen intuitiomme ei päde, kuten metriset avaruudet. Tämänkaltaiset struktuurit nousevat luonnollisella tavalla esiin sovelluksissa, esimerkiksi data-analysissä. 

Minttu Maria Kauppinen, LUSHcat: Ligniinin jalostus selektiivisellä katalyyttisellä vetykäsittelyllä, 524 455 € 
Projektissa tutkitaan ligniinin katalyyttistä vetykäsittelyä laskennallisin menetelmin. Kraftligniini on paperiteollisuuden sivuvirta, joka pääasiassa poltetaan energiaksi. Kraftligniinin käsittely vedyllä sopivan katalyytin avulla mahdollistaa biomassan kemiallisen muuntamisen arvokkaiksi kemikaaleiksi. Prosessi ei kuitenkaan ole vielä käytännöllinen, ja sen kehittäminen vaatii kokeellista ja laskennallista ymmärrystä.  

Kai Loo, Neutriinojen massahierarkiasta nestetuikemenetelmän kehittämiseen uusiin sovelluksiin, 746 943 € 
Kokeellisen hiukkasfysiikan tutkimushanke pureutuu nestetuiketeknologian käyttämiseen ja kehittämiseen neutriinofysiikan näkökulmasta. Hankkeessa määritetään mittausta häiritsevän sisäisen radioaktiivisuuden taso JUNO-kokeelle varta vasten tähän rakennettua ilmaisinta käyttäen. JUNO selvittää neutriinojen käyttäytymiseen liittyviä parametreja ja mittaustarkkuus riippuu osittain tämän hankkeen tuottamista tuloksista.  

Danka Lucic, Massan optimointi metrisissä mitta-avaruuksissa, 793 137 € 
Yksi matematiikan ja tekniikan keskeisistä ongelmista on elastisten rakenteiden käyttäytymisen tutkiminen. Erityisen tärkeää on löytää optimaalinen tapa jakaa annettu määrä elastista materiaalia siten, että vastus kohdistetulle voimalle on maksimaalinen. Yllä olevan ongelman erilaisia matemaattisia kuvauksia kutsutaan massaoptimointiongelmiksi (MOP). MOP:n tutkiminen matemaattisesta näkökulmasta on tämän puhtaan matematiikan projektin pääaihe.  

Enrico Pasqualetto, Rajoitetusti heilahtelevat funktiot metrisissä mittarakenteissa, 795 237 € 
Teoreettisen matematiikan projekti tutkii rajoitetusti heilahtelevia funktioita (BV-funktioita) metrisissä mitta-avaruuksissa. Ensimmäiset ovat funktioita, jotka voidaan derivoida yleisessä mielessä: kontrolloidut epäjatkuvuuskohdat ovat sallittuja. Jälkimmäiset ovat matemaattisia rakenteita, mahdollisesti ei-sileitä ja ääretönulotteisia, joissa annetaan vain käsitteet pisteiden välisestä etäisyydestä ja tilavuudesta. BV-funktioiden tutkiminen ei-sileässä ympäristössä tuo uutta valoa myös klassisiin kysymyksiin, kuten isoperimetrisiin ongelmiin.  

Babooshka Shavazipour, Epäfragiili päätöksenteko: ajattele robustisuus ja kimmoisuus pidemmälle (HYDRA), 654 491 €  
HYDRA pyrkii tarjoamaan tukea parempien ja haurautta ehkäisevien päätösten tekemiseen. Painopiste on syvän epävarmuuden käsittelyssä ja paremmassa valmistautumisessa tulevaisuuteen. Kehitettävä arkkitehtuuri uudistaa epävarmuuden vallitessa tapahtuvan päätöksenteon näkökulman, jotta voidaan ajatella muutakin kuin kestävyyttä ja sietokykyä ja etsiä mahdollisuuksia hyötyä epävakaisuuksista.  

Uudet akatemiahankkeet  

Akatemiahankerahoituksen tarkoituksena on edistää suomalaisen tieteen uudistumista ja monimuotoisuutta ja parantaa tutkimuksen laatua sekä tieteellistä ja muuta vaikuttavuutta. Tavoitteena on kansainvälisesti korkeatasoinen tieteellinen tutkimus, mahdolliset tieteelliset läpimurrot ja tutkimusyhteistyö parhaiden kansainvälisten ryhmien kanssa.    

Jussi Topparin johtama hanke Sähkömagneettisen tyhjiökentän hyödyntäminen uusissa aurinkoenergiateknologioissa 325 835 €, hankkeen partnerit Gerrit Groenhof 269 659 € ja Tatu Kumpulainen 369 577 € 
Optiset kaviteetit ja muut nanofotoniikan rakenteet, kuten plasmoniset nanopartikkelit, vahvistavat tiettyjä valon moodeja ja näin muokkaavat ja vahvistavat samalla valon ja materian välistä vuorovaikutusta. Tarpeeksi vahva vuorovaikutus voi johtaa polaritonien, eli valo-materia hybritilojen, muodostumiseen. Nämä materiaalin virityksen ja kaviteetti-moodin väliset koherentit superpositiotilat jakavat virityksen energian kaikkien kaviteetissa olevien molekyylien kesken, ja samalla myös muuttavat niiden potentiaalienergiapintoja. Projektin tarkoitus on kehittää keinoja, kuinka näitä kahta hämmästyttävää ominaisuutta voitaisiin systemaattisesti hyödyntää aurinkoenergian keräyksessä ja talteenotossa. 

Ilkka Helenius, Kovat ja diffraktiiviset sirontaprosessit suurienergiaisissa raskasioni-törmayksissä Pythia-ohjelmistolla, 474 550 € 
Tutkimusprojektin tavoitteena on parantaa suurienergiaisten ydintörmäyksin simulaatioita sirontaprosesseille jotka voivat muodostaa parin suuren energian hiukkassuihkuja, jettejä. Erityisesti keskitymme diffraktiivisiin prosesseihin joissa törmäävät hiukkaset pysyvät ehjinä. Näiden huomioiminen simulaatiossa voi selittää odottamattoman suuren todennäköisyyden jettien muodostumiselle äärimmäisen epäkeskeisissä törmäyksissä.  

Joonas Ilmavirta, Inversio-ongelmia epäisotrooppisessa elastisuudessa, 596 990 € 
Geomatemaattisten inversio-ongelmien tavoite on tuottaa menetelmiä Maapallon sisärakenteen epäsuoraan tutkimiseen ja takeita näiden menetelmien luotettavuudesta. Useimmat nykyisin käytössä olevat mallit olettavat seismisten aaltojen nopeuksien olevan joka suuntaan samat, mutta tämä ei kuitenkaan pidä paikkaansa. Tämä projekti rakentaa viimeaikaisten geometristen ja analyyttisten tulosten päälle ja todistaa ensimmäistä kertaa, että planeettamme sisään voi nähdä luotettavasti epäisotropiasta huolimatta. 

Jussi Jokinen, Mallipohjainen käyttöliittymäoptimointi, 568 403 € 
Projekti tutkii ihmisen ja koneen älykkyyden kohtaamisongelmaa ja pyrkii toteuttamaan informaatioteknologialle keinon ymmärtää käyttäjäänsä. Tämä tapahtuu luomalla laskennallisia psykologisia malleja siitä, miten ihminen mukautuu informaatioteknologiaan, ja käyttämällä koneoppimista yksilöimään näitä malleja käyttäjiin. Tällaisen yksilöidyn mallin avulla kone kykenee tutkimaan, millaiset interaktiiviset suunnitteluratkaisut sopisivat juuri tälle käyttäjälle. 

Klaus Nordhausen, Signaalien erottelu kohinaa sisältävien spatiaalisten datojen tapauksessa, 583 258 € 
Maailma ilmiöineen on empiirisissä tieteissä toistuva mittausten kohde. Kun mittauksiin liittyy tieto mittauspaikasta, puhutaan spatiaalisesta aineistosta. Tyypillisesti vain osa näin syntyneestä moniulotteisesta signaaliaineistosta on kuitenkin informatiivista tutkimuksen kannalta, ja muu osa on merkityksetöntä kohinaa. Tutkimuksen tavoite on kehittää näiden informatiivisten signaalien, eli lähdesignaalien, löytämiseksi erottelumenetelmiä, jotka nojaavat vain havaittuihin sekoitettuihin signaaleihin hyödyntämättä ulkopuolista tietoa. Menetelmiä sanotaan sokeaksi lähteiden erotteluksi.  

Mikko Parviainen, Geometrinen analyysi, stokastiikka ja osittaisdifferentiaaliyhtälöt, vuorovaikutuksia ja sovellutuksia, 487 877 € 
Monet koneoppimismenetelmät esiintyvät monimutkaisissa geometrisissä ympäristöissä. On luonnollista, että ympäristö ja käytetty algoritmi vaihtelevat sovelluksen mukaan. Yksi projektin tavoitteista on kehittää teoreettisia menetelmiä, jotka ovat tarpeeksi yleisiä kattamaan joukon erilaisia koneoppimistilanteita. Kehitetyt menetelmät pohjautuvat stokastiselle peliteorialle, osittaisdifferentiaaliyhtälöille ja geometriselle analyysille. Lisäksi tutkitut ongelmat ovat tärkeitä teoreettisia kysymyksiä alallaan. Kyseessä on Jyväskylän yliopiston ja Aalto-yliopiston yhteinen konsortio, jossa Jyväskylän osuus on 487 877 euroa. 

Perttu Permi, Soluseinähydrolaasit monilääkeresistenttien bakteerien hävittämiseksi, 600 000 € 
Tutkimme uusia vaihtoehtoisia keinoja monilääkeresistenttien bakteerien hävittämiseksi. Kehitämme entsyymeitä, jotka kykenevät hajottamaan bakteerin soluseinää läpi koko bakteerin elinkaaren. Entsyymit ovat erittäin spesifisiä, ne tuhoavat vain kohteena olevat bakteerilajit, hävittämättä esimerkiksi suoliston hyödyllisiä bakteereita. Entsyymien toimivuutta kehitetään ja testataan kontrolloiduissa laboratoriokokeissa kuin myös elävillä multiresistenteillä bakteerisoluilla. 

Kai Rajala, Kvasikonforminen analyysi ja uniformisaatio, 599 331 € 
Projektin tarkoituksena on soveltaa moderneja matemaattisen analyysin menetelmiä epäsileiden ja fraktaalisten avaruuksien muotojen tutkimiseen. Abstraktit tutkimuskohteemme liittyvät läheisesti ajankohtaisiin ja konkreettisiin ongelmiin kuten kasvojentunnistukseen. Etsimme konformisia ja kvasikonformisia koordinaatteja, eli karttoja, jotka vääristävät pienten kappaleiden muotoja mahdollisimman vähän. Tutkimuskohteinamme ovat niin klassiset, yli sata vuonna avoinna olleet kuvausongelmat, kuin myös karttakuvausteorian modernit sovellukset kuten abstraktien algebrallisten rakenteiden ja dynaamisten systeemien luokittelu. 

Lisätietoja:  

• Suomen Akatemian tiedote 14.6.2024: https://www.aka.fi/suomen-akatemian-toiminta/ajankohtaista/tiedotteet-ja-uutiset/2024/luonnontieteiden-ja-tekniikan-tutkimuksen-akatemiatutkijat-ja-akatemiahankkeet-on-valittu/
• Rahoituspäätökset: akatemiatutkijan tehtävä: https://tiedejatutkimus.fi/fi/results/funding-call/13408 
• Rahoituspäätökset: akatemiahankkeet: https://tiedejatutkimus.fi/fi/results/funding-call/13410 
• Hakemusten ja rahoituspäätösten tilastoja: https://www.aka.fi/tutkimusrahoitus/arviointi-ja-rahoituspaatokset/rahoituspaatokset/hakemusten-ja-rahoituspaatosten-tilastoja/
• Luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunnan rahoituspäätösten kriteerit ja linjaukset: https://www.aka.fi/suomen-akatemian-toiminta/toimielimet/toimikunnat/Luonnontieteiden-ja-tekniikan-tutkimuksen-toimikunta/
• Paneelien palaute ja arvioitsijat: https://www.aka.fi/tutkimusrahoitus/arviointi-ja-rahoituspaatokset/nain-hakemukset-arvioidaan/paneelit/