Väitös: Tehokkaita laskennallisia menetelmiä moniulotteisille ekologian aineistoille (Korhonen)
Jyväskylän yliopiston tilastotieteen alan väitöskirjassa on kehitetty tilastollisia mallinnuksia lajiyhteisöjen tarkempaan tutkimiseen. Uudet mallinnukset tuottavat arvokasta tietoa esimerkiksi ekologisesta monimuotoisuudesta tai lajien välisistä riippuvuussuhteista. Ekologian lisäksi menetelmät ovat käyttökelpoisia useilla muillakin tieteenaloilla kuten terveystieteissä, sosiaalitieteissä, psykologiassa ja bioinformatiikassa.
Yhteisöekologiassa on kyse useista eri lajeista koostuvien eliöyhteisöjen tutkimisesta. Kiinnostuksen kohteena voi hyvin olla esimerkiksi lajiston monimuotoisuuden tai ekologisten lokeroiden määrittäminen, tai eri lajien väliset suhteet, kuten mitkä lajit esiintyvät useimmiten yhdessä, ja mitkä taas ovat keskenään kilpailussa. Lajiyhteisön rakennetta tutkimalla voidaan saada tärkeää tietoa koko ekosysteemin tilasta. Tutkimuskysymyksiin pyritään vastaamaan keräämällä aineistoja esimerkiksi lajiyksilöiden määristä, läsnäoloista tai biomassoista. Kehittyneet tilastolliset mallit ovat alati kasvavassa osassa kyseisen kaltaisten aineistojen analysoinnissa.
Lajiyhteisöjen tilastollinen mallintaminen
Väitöskirjatutkija Pekka Korhonen on tutkinut uudenlaisia tapoja vastata lajiyhteisöjen mallinnuksessa ilmeneviin laskennallisiin haasteisiin. Työn keskiössä on uusi yleistettyjen lineaaristen latenttimuuttujamallien sovittamiseen tarkoitettu menetelmä. Kyseiset mallit ovat huomattavassa roolissa nykyisessä lajien yhteismallintamiseen perustuvassa lähestymistavassa. Esitetty sovitusmenetelmä pohjautuu pitkälti aiemmin kehitettyyn variationaaliseen menetelmään, sekä Laplace-approksimointiin, mutta yhdistää näiden kahden tavan vahvuuksia.
- Tuloksena on kehitetty menetelmä, mikä mahdollistaa laskennallisesti tehokkaan mallintamisen entistä laajemmalle joukolle ekologisia aineistotyyppejä, iloitsee Pekka Korhonen Jyväskylän yliopistolta.
Lukumääriin tai läsnäoloihin verrattuna lajien peittävyysprosentteihin perustuvan datan yhteismallintaminen on vielä toistaiseksi jäänyt varsin pienelle huomiolle. Peittävyysaineistojen keruu on kuitenkin yleistä etenkin kasviyhteisöjä tutkittaessa, ja kasvipeitteellä tiedetään olevan vahva yhteys ekosysteemin kykyyn sitoa hiilidioksidia.
- Väitöskirjassani on uuden laskentamenetelmän mahdollistamana tutkittu peittävyysaineistojen mallinnusta latenttimuuttujamalleilla, jotka huomioivat myös kyseisille aineistoille hyvin tyypillisen harvuuden, mikä tässä tapauksessa tarkoittaa sitä, että kullakin mittauspaikalla havaitaan vain pieni osa kaikista tutkimuksessa mukana olevista lajeista, sanoo Korhonen.
Avoimesti saatavilla olevat tilastolliset ohjelmistot
Väitöskirja keskittyy myös latenttimuuttujamalleihin keskittyviin tilastollisiin ohjelmistoihin. Väitöskirjatyön laskentamenetelmä, sekä mallit peittävyysdatalle, ovat sisällytetty osaksi tunnettua gllvm R-pakettia. Korhonen vertailee väitöstyössään saatavilla olevia ohjelmistopaketteja — gllvm mukaan lukien — syventyen erityisesti näiden taustalla toimiviin sovitusmenetelmiin.
- Neljäs ja viimeinen, toistaiseksi julkaisematon artikkeli antaa päivitetyn oppaan gllvm-paketin käytöstä ja siihen kuuluvista ominaisuuksista; joita on vuosien saatossa laajennettu niin tämän väitöskirjatyön, kuin lukuisten muidenkin tieteellisten julkaisujen toimesta, selventää Korhonen.
Työ sisältää yksityiskohtaisia esimerkkejä muun muassa uusista ordinaatiomenetelmistä, hierarkkisesta yhteisömallintamisesta ja fylogeneettisesti korreloituneista satunnaisefekteistä.
FM Pekka Korhosen väitöskirjan “New computational approaches for fitting generalized linear latent variable models to common ecological data types” tarkastustilaisuus pidetään 8.2.2024 klo 12:00 Mattilanniemessä Agora-rakennuksen Lea Pulkkisen salissa. Vastaväittäjänä toimii professori Øystein Sørensen (University of Oslo) ja kustoksena yliopistonlehtori Sara Taskinen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Väitöskirja “New computational approaches for fitting generalized linear latent variable models to common ecological data types” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/99804
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Väitöskirjatutkija Pekka Korhonen, pekka.o.korhonen@jyu.fi
Kuvat
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Metsäyhtiöiden luontoa koskeva vastuullisuusraportointi monipuolistuu4.2.2025 07:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston kestävyystutkijat ovat selvittäneet suomalaisten metsäyhtiöiden luonnon monimuotoisuutta koskevaa vastuullisuusraportointia viimeisen kahden vuosikymmenen osalta. Tulosten mukaan raportointi on jatkuvasti lisääntynyt ja monipuolistunut. Kolme raporteissa eniten näkynyttä teemaa olivat luonnon monimuotoisuutta koskevat faktat, toimenpiteet ja arvot. Kuitenkaan raporttien korostama arvopuhe ei välttämättä johda tekoihin.
Raportti: Venäjä pyrkii vaikuttamaan yksilöihin ja syventämään ristiriitoja länsimaissa – tekoälyä hyödynnetään aiempaa enemmän3.2.2025 08:15:00 EET | Tiedote
Venäjällä kehitetty mentaalisen sodankäynnin käsite pyrkii vaikuttamaan yksilöiden ja yhteisöjen ajatteluun ja päätöksentekoon länsimaissa. Toimet kohdistuvat erityisesti yksilöihin ja niiden tavoitteena on ristiriitaisuuksien korostaminen, yhteiskunnan jakolinjojen syventäminen ja luottamuksen heikentäminen viranomaisiin. Raportin mukaan toimiin voidaan vastata muun muassa tietoisuuden levittämisellä, koulutuksella ja kansainvälisellä yhteistyöllä.
Uusi tutkimus tekee merikalastuksesta kestävämpää3.2.2025 07:05:00 EET | Tiedote
NordForsk on myöntänyt hankekonsortiolle merkittävän rahoituksen, jossa etsitään konkreettisia keinoja kestävämpään merikalastukseen. Hanketta koordinoi Jyväskylän yliopiston professori Anna Kuparisen johtama tutkimusryhmä, joka tutkii kalastuksen vaikutuksia Pohjanmeren, Kattegatin ja Skagerrakin meriekosysteemeihin. Lisäksi selvitetään erilaisia kalastusvaihtoehtoja ympäristön paremman tilan saavuttamiseksi.
Naisten pelaaman jalkapallon kilpailullisuus kovenee. Huippupelaajaksi kehittyminen vaatii nousujohteista nopeus- ja voimaharjoittelua3.2.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Naisten pelaaman jalkapallon suosio, kilpailullisuus ja fyysiset vaatimukset lisääntyvät. Eero Savolainen tutki väitöskirjassaan Suomen naisjalkapalloilijoiden fyysistä suorituskykyä. Tutkimus osoitti, että pelaaja tarvitsee korkean tason fyysistä suorituskykyä, erityisesti nopeusominaisuuksia, pärjätäkseen kovenevassa kansainvälisessä kilpailussa. Savolainen on valittu Suomen naisten A-maajoukkueen, Helmareiden, uudeksi fysiikkavalmentajaksi.
Koulu-uupumusoireilu on otettava vakavasti – tukea on saatava peruskoulusta lähtien31.1.2025 08:30:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopistossa tarkastettava väitöstutkimus seurasi opiskelijoiden psyykkistä oireilua alakoulusta aikuisuuden kynnykselle. Väitöskirjatutkimuksen perusteella on selvää, että opiskelijoiden psyykkisen pahoinvoinnin kierteen katkaisemiseksi huomio on syytä suunnata peruskouluvaiheeseen.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme