Viikon 44 tutkijatapaaminen: Valosta etsitään apua aivolymfooman hoitoon

Oulun yliopistollisen sairaalan radiologian klinikan tutkija ja tohtorikoulutettava Vesa Korhonen tutkii väitöskirjassaan multimodaalista neurokuvantamisjärjestelmää aivojen toiminnan mittaamisessa.

TEKSTI Venla Tuohino

KUVAT Venla Tuohino

Kansainvälisenä Valon päivänä 21.10.2016 Teknologian tutkimuskeskus VTT ja Oulun yliopisto järjestivät avoimien ovien tilaisuuden, jossa kiinnostuneille tarjottiin muutakin kuin mehua ja pullaa. Tapahtuman tarkoitus oli tehdä optiikkaa, optoelektroniikkaa ja fotoniikkaa tutuksi luentojen sekä aktiviteettien avulla.

Oulun yliopistollisen sairaalan radiologian klinikan tutkija ja tohtorikoulutettava Vesa Korhonen oli saapunut tilaisuuteen esittelemään aivokuvausta valon avulla. Pääsin jututtamaan häntä lähemmin.

Pidit juuri esitelmän aivokuvauksesta. Tutkija Vesa Korhonen, mistä tässä oikein on kyse?

Esittelin tosiaan tiivistetysti ja helppotajuisesti aivojen kuvaamista valon avulla. Aihe on osa väitöstutkimustani, jota teen Oulun yliopistollisen sairaalan radiologian klinikalla OFNI-tutkimusryhmässä. Oulu Functional NeuroImaging on Vesa Kiviniemen johtama monitieteinen toiminnallisen neurokuvantamisen tutkimusryhmä.

Tutkin väitöskirjassani multimodaalista neurokuvantamisjärjestelmää aivojen toiminnan mittaamisessa, joka pitää sisällään NIRS-, EEG-, NIBP- ja fMRI-laitteiden sekä anestesiamonitorin yhtäaikaisen käytön ja niistä saatavien tulosten mittaamisen ja vertailun. Erityisesti minun vastuullani on ollut NIRS-mittauslaitteen avulla saadun tutkimusdatan analysointi ja laitteen jatkokehittely.

Mikä tämä NIRS-laite on? Miten se toimii?

NIRS tulee sanoista near infrared spectroscopy eli lähi-infrapunaspektroskopia. Lähi-infrapuna-alueeksi katsotaan sähkömagneettinen säteily, jossa valon aallonpituudet ovat väliltä 650−950 nanometriä. NIRS-mittauslaitteen avulla saadaan tietoa esimerkiksi veren happipitoisuuden vaihtelusta aivoissa.

NIRS-laite on kehitetty sairaalan tarpeita ajatellen. Piti kehittää laite, joka on yhteensopiva magneettikuvauslaitteen kanssa, eli siksi se ei saanut sisältää ferromagneettisia aineita, kuten rautaa tai rautaseoksia, ja valon lähettämisessä ja vastaanottamisessa käytetään valokuituja. Valolähteinä laitteessa käytetään eri teholedejä lähi-infrapuna alueelta. Valokuidut kiinnitetään NIRS-pantaan, jossa lähettimen ja vastaanottimen välisen etäisyyden on oltava tarpeeksi pitkä, sellaiset 2−4 cm, jotta vastaanotettava valo tulee riittävän syvältä. Valon on kuljettava ihon, luun ja aivoselkäydinnesteen läpi aivojen harmaaseen ainekseen ja takaisin vastaanottimeen. Vastaanotetut signaalit antavat meille tietoa erityisesti aivojen hapetuksesta, joka heijastelee hermoston toimintaa.

NIRS-mittauslaite on kehitetty aiempien opintojeni diplomityövaiheessa. Olen valmistunut tietotekniikan diplomi-insinööriksi optoelektroniikan ja mittaustekniikan laboratoriosta. Diplomityöhöni kuului laitteen toteutus ja kehittely. Voisi oikeastaan sanoa, että tämä mies on kulkeutunut laitteen perässä Oulun yliopistolliseen sairaalaan töihin.

Miten laite liittyy aivolymfooman hoitoon?

Oulun yliopistollisessa sairaalassa on siirrytty antamaan tehokasta BBBD-hoitoa (blood brain barrier disruption) ensisijaisena hoitomuotona primaarisen aivolymfooman hoidossa perinteisen Bonnin hoidon sijasta. Alun perin amerikkalaisten neurokirurgien kehittämästä BBBD-hoidosta on saatu Oulussa myönteisiä kokemuksia. BBBD-hoidossa tärkein juju on saada 100-kertainen määrä lääkettä veriaivoesteen takana sijaitsevaan aivolymfoomaan ilman suurta leikkausoperaatiota.

BBBD-hoidossa veriaivoeste saadaan hetkellisesti avattua ruiskuttamalla mannitolia valtimoon, minkä jälkeen on mahdollista antaa syöpäsolujen tuhoamiseen tarkoitettuja lääkkeitä, solunsalpaajia, aivojen suojamekanismina toimivan veriaivoesteen taakse. EEG- ja NIRS-signaalien avulla voidaan arvioida hoidolle tärkeän veriaivoesteen avautumisen astetta. Tämä on erityisen tärkeää, koska jos veriaivoeste ei avaudu riittävästi, niin hoito ei tehoa. Toisaalta, jos veriaivoeste aukeaa liikaa, niin potilaalla on suuri riski saada jokin komplikaatio, kuten aivoödeema. Laitteessa on suuri potentiaali BBBD-hoidon tukena, ja siksi tärkeätä tutkimustyötä ja laitteen kehittelyä on syytä jatkaa.

Venla Tuohino

Tiedeviestinnän maisteriohjelman kasvatti, graduntekijä ja skeptikko.

Lue lisää:

Viikon 44 tiedejulkaisu: Rajat ylittävä kumppanuus onnistuneen rajayhteistyön takana

Suomen ja Ruotsin välillä, Tornionlaaksossa, valtakunnan raja myötäilee 510 kilometrin mittaista Tornionjokea, joka laskee Perämereen Tornion ja Haaparannan kaupunkien kohdalla. Vielä 1800-luvulle tultaessa Tornionlaakso oli kulttuurisesti yhtenäinen alue, jonka monet kylät olivat muodostuneet molemmin puolin jokea. Historiallinen yhtenäisyys näkyy edelleen paikallisten ihmisten tavoissa ja puheissa ja sitä voidaan käyttää aluekehityksen moottorina.

TEKSTI Venla Tuohino

KUVAT Venla Tuohino

Oulun yliopiston maantieteen tutkimusyksikön aluekehityksen ja -politiikan tutkija ja tohtorikoulutettava Fredriika Jakola on kotoisin Ylitorniolta. Hän kuvailee omaa suhdettaan Tornionlaaksoon välittömäksi ja empimättä nostaa esille paikallisen murteen, kun kysyn mikä kotiseudussa on rakkainta. Tornionlaakson aluekehityksen ja rajayhteistyön tutkimuksen pariin hänet johdattivat omat havainnot alueelta eli vaikkapa se, kuinka paikalliset identifioituvat rajan taakse.

”Tornionlaaksoon on kehittynyt omanlainen kulttuurinsa, mikä ilmenee asiointina ja kanssakäymisenä molemmin puolin rajaa. Yhteistyöllä on siellä pitkät perinteet, ” Jakola muistuttaa.

Varsinainen valtakunnanraja on alueelle määritelty vasta vuonna 1809 Haminan rauhassa, jolloin Ruotsi antoi Suomen Venäjälle. Silloin luotu valtakunnanraja jakoi kahtia historiallisen Ruotsin Länsipohjan maakunnan, jossa asui myös suomenkielistä väestöä. Nykyisinkin Tornionlaakso on kielellisesti erityinen alue, sillä voidaanhan siellä asioida jokseenkin vaivatta ruotsiksi, suomeksi tai meänkielellä.

Fredriika Jakolaa on kiinnostanut paikallisten toimijoiden rooli aluekehityksessä aikaisemminkin. Pro gradu -työssään hän tutki Tornio−Haaparannan kaksoiskaupunkia ja Rajalla På Gränsen -suunnitteluhanketta. Rajat ylittävän hankkeen tarkoituksena oli yhteisen kaupunkikeskustan rakentaminen. Kaksoiskaupunki on yhteisen matkakeskuksen ja ostoskeskuksen myötä usein puheen tasolla noussutkin onnistuneen rajayhteistyön metaforaksi.

Vastikään julkaistua artikkeliaan varten Jakola syventyi maakunta-arkistossa Tornionlaakson kuntaintoimikunnan vuosikertomuksiin, luki Tornionlaakson neuvoston dokumentteja sekä kävi läpi Pellon, Ylitornion ja Tornion kuntien suunnittelustrategioita 1930-luvulta vuoteen 2013. Jakolan tutkimuksessa historiallinen näkökulma auttaa ymmärtämään raja-alueiden muutokseen vaikuttavia tekijöitä. Aluekehittäminen on Suomen puoleisessa Tornionlaaksossa myötäillyt kansallisia trendejä sekä valtiollista politiikkaa, mutta paikallisten toimijoiden aktiivisuudella on etenkin rajayhteistyön kannalta ollut merkitystä.

Tutkimusaineistosta käy ilmi raja-alueen kehittämisstrategioista esiin nouseva paikallinen diskurssi, jossa korostetaan ”yhtenäistä Tornionlaaksoa.” Yhtenäisyyttä korostava retoriikka on ollut läsnä ja kietoutunut taloudellisiin ja poliittisiin kehityskulkuihin. Tornionlaakson paikalliset toimijat ovat osanneet hyödyntää ylirajaisia suhteita.

”Yhtenäisen Tornionlaakson diskurssia on käytetty perusteluna, kun paikalliset toimijat lobbasivat valtion virkamiehiä rajaesteiden poistamiseksi sotien välisenä aikana. Käytäväpolitiikkaan on turvauduttu silloinkin, kun on rakennettu uusia Tornionjoen ylittäviä siltoja,” Jakola summaa.

Toisaalta voidaan erottaa erilaisiakin ajanjaksoja, esimerkiksi 1950- ja 60-luvuilla valtion rooli oli voimakas.

”Silloin 50- ja 60-luvuilla korostui kekkoslainen retoriikka, jossa hyvinvointivaltion kehitys oli korostetun kansallinen projekti. Yllättävän voimakkaasti tämä retoriikka kuului myös Suomen puoleisen Tornionlaakson aluekehittämisessä,” kertoilee Jakola.

Usein virallisen yhteistyön virstanpylvääksi ainakin Tornio−Haaparannan tapauksessa lasketaan yhteisen uimahallin käyttöönotto 1960-luvulla. 1970-luvulle tultaessa vahvistui ajatus kumppanuuden ja yhdessä tekemisen taloudellisista hyödyistä.

Euroopan Unioniin liittymisellä on ollut rajayhteistyön näkökulmasta enimmäkseen positiivisia vaikutuksia, etenkin se on tuonut mukanaan taloudellisia resursseja. Rajayhteistyön hyvää mainetta on osattu käyttää paikallisesti hyödyksi esimerkiksi matkailumarkkinoinnissa. Ajanjaksoa 1990-luvulta nykypäiviin saakka on leimannut enenevissä määrin markkinavetoinen ja aluelähtöinen ajattelu.

Tutkimuksen julkaisi European Planning Studies.

Venla Tuohino

Tiedeviestinnän maisteriohjelman kasvatti, graduntekijä ja skeptikko.

Lue lisää:

Olkoon onni meille aina myötäinen

Opetus- ja kulttuuriministeriö peräänkuuluttaa tällä hetkellä erittäin vahvasti poisvalintoja ja profilaatiota korkeakoulukentän selkeyttämiseksi. Ongelmana on, että kukaan ei halua tehdä päätöksiä poisvalinnoista.

Kaikille on varmasti päivänselvää, että korkeakoulukenttää myllerretään tällä hetkellä kovalla kädellä. Muutokset tuntuvat hurjilta ja suurilta. Opiskelijan näkökulmasta tuntuu absurdilta, että oma tutkinto-ohjelma on lakkautusuhan alla tai että omaan tiedekuntaan perustetaan laaja-alaisia kandeja. Viesti ei oikein kulje ja mielessä pyörii vain, miten tämä kaikki vaikuttaa minuun. Nälkäpelin tavoin voidaan kysyä, onko onni meille aina myötäinen.

Järjestömuisti on tässäkin suhteessa lyhyt, sillä nämä keskustelut eivät ole uusia tai tämän hallituksen tuulesta tempaamia. Oulun yliopiston ylioppilaskunnan (OYY) toimisto on muuttamassa, minkä vuoksi olen käynyt koulutuspoliittisen asiantuntijan kaappeja ja papereita läpi – ja sitä materiaaliahan on. Vastaan tuli mikäs muukaan kuin rakenteellinen kehittäminen ja yliopistojen profilaatio, mutta 20 vuotta takaperin.

Vuonna 1994 yliopistossamme on käyty kiivasta keskustelua rakenteellisesta kehittämisestä, minkä takia silloinen koulutuspoliittinen sihteeri on kerännyt palautetta kaikilta ainejärjestöiltä ja killoilta asiaan liittyen. Keskustelu oli silloinkin värikästä. Finanssi ry on mm. ehdottanut Oulun ja Lapin yliopistojen sulautumista yhteen. Eihän pohjoiseen mahdu kahta isoa tieteellistä yliopistoa. Kasvatustieteiden tiedekunnan ainejärjestöt taas kaivoivat urakalla faktoja pöytään. Heistä olisi ennenkuulumatonta lakkauttaa opettajankoulutus Oulusta, sillä tutkimus on tiedekunnassa Suomen huippuluokkaa.

Viiden ja puolen miljoonan ihmisen Suomessa toimii tällä hetkellä 14 valtion rahoittamaa yliopistoa ja 23 osakeyhtiömuotoista ammattikorkeakoulua. Miltä tämä sinusta kuulostaa? Entäs opiskelupaikkaa havittelevasta abiturientista?

Opetus- ja kulttuuriministeriö peräänkuuluttaa tällä hetkellä erittäin vahvasti poisvalintoja ja profilaatiota korkeakoulukentän selkeyttämiseksi. Ongelmaksi syntyy se, että kukaan ei halua tehdä päätöksiä poisvalinnoista. Ministeriö yrittää tulossopimusneuvotteluiden voimin vauhdittaa konkreettisia toimia, kuten pelinrakentaja Nälkäpelissä. Toisaalta kukaan ei ole nähnyt master plania millaiselta Suomen korkeakoulukentän tulisi näyttää viiden tai viidentoista vuoden päästä. Korkeakoulut käyvät omia ja yhteisiä keskusteluita sekä vaihtokauppoja koetetaan sopia ilman selkeää suurta päämäärää.

Profilaatio on sanana mielenkiintoinen, sillä sitäkin voi lähestyä monelta eri suunnalta. Halutaanko, että yliopistot profiloituvat tiettyyn tieteenalaan vai tutkimussuuntaan. Onko meillä tulevaisuudessa lääketiede Kuopiossa, opettajankoulutus Oulussa, kauppatieteet Vaasassa ja teknilliset tieteet Aallossa? Vai onko meillä useita monitieteisiä yliopistoja, joissa tieteenalojen painopisteet ovat erilaiset? Malleja heitellään ilmaan, mutta selkeää linjaa ei ole. Tai jos on, se ei ole viestinnällisesti saavuttanut tavallisia tallaajia.

Kaikilla tuntuu olevan asiaan mielipide ja itsekin olen näihin keskusteluihin toistuvasti osallistunut. Harvinaisen hiljaiseksi veti kuitenkin se hetki, kun koulutusrehtorimme kysyi eräässä kokouksessa, kuinka Oulun yliopiston tulisi profiloida koulutustaan. Lähdetäänkö kehittämään alueen tarpeiden, kansallisen tai kansainvälisen työvoimatarpeen vai tutkimuskärkien perusteella? Keiden kanssa teemme koulutusyhteistyötä ja pitäisikö profilaation keskittyä pieniin erikoisaloihin vai laajoihin monen yliopiston yhteiseen alaan? Niin. Näihin kun joku antaisi vastauksen.

Näihin kysymyksiin on tuskin kenelläkään yksiselitteisesti hyvää vaihtoehtoa, mutta tätä keskustelua tulee käydä nyt avoimen rakentavasti ja kriittisesti, myös opiskelijoiden toimesta. Opiskelijat ovat oman alansa asiantuntijoita ja fuksit vielä muistavat miltä suuresta massasta oman tutkinto-ohjelman valitseminen tuntui.

Koska suuri suunnitelma ei ole yliopistoissa tai Suomen korkeakoulukentällä selkeä, tuntuu meininki välillä Nälkäpeliltä. Taistelevatko tässä korkeakoulut toisiaan vastaan vai tekevät salamyhkäisesti yhteistyötä oma intressi takaraivossa? Tarkkailevatko tutkinto-ohjelmat toisiaan vertaillen avainlukuja ja puskemalla yliopstonsa kärkeen? Yhteisönä meidän tulee ymmärtää nousta epätietoisuuden aiheuttaman ahdistuksen yläpuolelle ja luoda keskustelemalla visio tulevaisuudesta. Tässäkin pelissä voi olla monta voittajaa. Olkoon onni meille aina myötäinen.

Muusa Jyrkinen

Toimi Oulun yliopiston ylioppilaskunnan koulutuspoliittisena asiantuntijana 2016. Ei pienestä pelästy.

Lue lisää:

Oulun Teekkariyhdistys käsittelee n-sanan käytön Teekkarihymnissä uudelleen

Oulun Teekkariyhdistys (OTY) käsittelee vaalikokouksessaan 11. marraskuuta n-sanan käyttöä Teekkarihymnissä. OTYn puheenjohtaja Visa Seppänen kertoo yhdistyksen pohtineen jo aiemmin sitä, tulisiko asia nostaa tänä vuonna uudelleen päätettäväksi. Viimeksi asia oli esillä vaalikokouksessa marraskuussa 2015. “Nyt on selvää, että asia pitää käsitellä”, Seppänen toteaa ja viittaa lähiaikojen keskusteluun. Sosiaalisessa mediassa tiistaina 25. lokakuuta alkoi kiivas keskustelu […]

Oulun Teekkariyhdistys (OTY) käsittelee vaalikokouksessaan 11. marraskuuta n-sanan käyttöä Teekkarihymnissä.

OTYn puheenjohtaja Visa Seppänen kertoo yhdistyksen pohtineen jo aiemmin sitä, tulisiko asia nostaa tänä vuonna uudelleen päätettäväksi. Viimeksi asia oli esillä vaalikokouksessa marraskuussa 2015.

“Nyt on selvää, että asia pitää käsitellä”, Seppänen toteaa ja viittaa lähiaikojen keskusteluun.

Sosiaalisessa mediassa tiistaina 25. lokakuuta alkoi kiivas keskustelu n-sanan käytöstä puolesta ja vastaan sen jälkeen, kun Oulun ylioppilaslehti käsitteli asiaa artikkelissaan.

Seppänen toivoo, että teekkarit, joilla on asiasta mielipide, tulisivat vaalikokoukseen sen kertomaan ja äänestämään.

Mistä on kyse?

Syyskuussa 2015 ammattiliitto Tekniikan akateemisten (TEK) teekkarivaliokunta antoi suosituksen, että Teekkarihymnissä ei käytettäisi n-sanaa. Valiokunta suositteli, että laulun ensimmäisen säkeen n-sana korvattaisiin sanalla ”teekkari”, jolloin laulun alku kuuluisi uusien suositusten mukaan ”Yö kuin sielu teekkarin on pimiä”.

Oulun Teekkariyhdistys päätti säilyttää n-sanan Teekkarihymnissä vaalikokouksessaan 16. marraskuuta 2015 äänin 48–12. Yhdistys ei kuitenkaan ole pakottanut ketään laulamaan hymniä tietyllä tavalla, vaan jokainen oululainen teekkari on saanut päättää, miten sen laulaa.

Minna Koivunen

Oulun ylioppilaslehden entinen päätoimittaja, joka pyrkii ymmärtämään maailmaa pala palalta, oppii joka päivä jotain uutta ja rakastaa uimista. Twitter: @koominna

Lue lisää:

Viikon 43 tiedejulkaisu: Tiedän mitä klikkasit viime viikolla

Taas sähköpostilaatikko pursuaa. Nettivaatetaivas, josta tilasit kengät viime kuussa muistuttaa nyt joka viikko tarjouksistaan uutiskirjeellä. Lähikuntosali haluaa kertoa uudesta kampanjastaan. Houkuttelevaa sisältöä vai suoraan roskapostiin? Tutkijat selvittivät, että sähköpostilla lähetettävissä asiakaskirjeissä yksinkertaisuus on valttia.

TEKSTI Essi Oikarinen

KUVAT Essi Oikarinen

Uutis- ja asiakaskirjeiden lähettäjien harmina ovat usein vähäinen huomio ja harvat klikkaukset. Tietotulvan keskellä kiinnostusta on yhä vaikeampi herättää. Apulaisprofessori Ashish Kumar Aalto-yliopiston Kauppakorkeakoulusta ja Oulun yliopiston Kauppakorkeakoulussa tutkimusta tehnyt professori Jari Salo selvittivät, miten sähköpostitse lähetettäviä asiakaskirjeitä oikeastaan luetaan.

Tutkimus paljasti, että asiakaskirjeen vasemmalle puolelle asetettavat hyperlinkit saavat enemmän klikkauksia kuin ne, jotka asetetaan asiakaskirjeen oikealle puolelle.

Mutta miksi vasen toimii paremmin?

”Digitaalisessa markkinoinnissa on jo aiemmin huomattu asiakkaiden prosessoivan ruudulta luettavaa informaatiota vasemmalta oikealle ja ylhäältä alas”, Salo taustoittaa. Siis aivan niin kuin luemmekin.

Salo ja Kumar rakensivat tutkimusasetelmansa muun muassa tämän tiedon pohjalle. Tutkittavat uutiskirjeet jaettiin visuaalisesti neljään kenttään. Analyysissä huomioitiin asiakaskirjeen koko, pituus, kuvien ja hyperlinkkien määrä ja sijainti sekä otsikon pituus.

”Tulokset ovat sovellettavissa erilaisiin toimitettuihin verkkosisältöihin. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että hyperlinkit tulisi asettaa vasemmalle ja yläosaan, mikäli tavoitteena on saada mahdollisimman paljon klikkauksia”, Salo tiivistää.

Klikkausprosentti ei toki sinällään kerro ostavatko asiakkaat tuotteet, joita he klikkaavat tai ilmoittautuvatko he esimerkiksi maksulliseen koulutukseen.

”Tällä hetkellä meillä on käynnissä myös pidemmälle meneviä tutkimuksia, joissa tarkastellaan asiakaskirjeiden roolia myynnin lisäämisessä. Alustavat tulokset ovat linjassa tämän tutkimuksen tulosten kanssa. Klikkaukset siis luultavasti lisäävät myös myyntiä.”

Kuva ei aina toimi

Nettimaailma visuaalistuu vauhdilla ja yhä suurempi määrä internetin sisällöistä on videota ja kuvaa. Asiakaskirjeissä kuvien määrän ei kuitenkaan huomattu vaikuttavan klikkausmäärään.

Yksinkertaisuus ylipäänsä vaikuttaa olevan valttia. Mitä pidempi asiakaskirje ja otsikko, sitä todennäköisemmin vastaanottaja ei klikkaa hyperlinkkiä tai jopa peruuttaa asiakaskirjeen tilauksen.

Tutkimuksessa ei tarkasteltu sitä, luettiinko kirjeitä pöytäkoneella vai puhelimella. Salon mukaan tulokset ovat kuitenkin samansuuntaisia erilaisilla laitteilla, mikäli näyttö vain on tarpeeksi iso. Älypuhelinaikana näin usein onkin. Kulttuurinen konteksti saattaa kuitenkin vaikuttaa asiaan.

Salo on toiminut professorina myös Etelä-Afrikassa: ”Afrikan maaseudulla tai Afrikan kaupunkien köyhillä alueilla päätelaitteet eivät ole näytön koon suhteen yhtä kehittyneitä. Tällöin yritysten tulisi tarjota helposti prosessoitavaa tietoa esimerkiksi tekstiviestimuodossa.”

Big datalla spämmistä kiinnostavaa?

Vaikka muotoseikat olisivat hallussa, täytyy sisällön silti kiinnostaa, jotta se saa klikkaamaan pidemmälle. Salo tarjoaa vastaukseksi sisällön räätälöintiä.

”Asiakaskirjeitä lähetetään asiakkaille, jotka tunnetaan jo entuudestaan hyvinkin tarkasti. Tiedetään ostoihin käytetyt summat, ostojen toistumistiheys, millä päätelaitteella ja milloin sekä minkälaisia ostoksia on aiemmin tehty, onko ostoja jäänyt kesken ja niin edelleen.”

Lieneekö sitten kutkuttavaa vai pelottavaa, että big datan avulla spämmi saattaakin pian olla yhä useammin juuri sitä, mitä kaipaat tai et edes vielä tiennyt kaipaavasi.

Tutkimuksen julkaisi Journal of Marketing Communications.  Tämä linkki on tilastollisesti täysin väärässä paikassa saadakseen mahdollisimman paljon klikkauksia.

Essi Oikarinen

Tiedeviestinnän opiskelija, joka haluaisi keksiä lisää värejä ja valon aallonpituuksia.

Lue lisää:

Viikon 43 tutkijatapaaminen: Parempi kuin sata desimaalia

Arjessa hintalapun 2,99 pyöristyy kolmeksi euroksi ja lukiomatematiikassakin piin loputtomasti jatkuvista desimaaleista näpytellään laskimeen vain 3,14. Matematiikassa luvut pyritään esittämään tarkasti, mutta mitä tekee lukuteoreetikko päättymättömästi jatkuvien lukujen kuten piin kanssa, kun satakaan numeroa pilkun jälkeen lisäämällä ei silti olla edes lähellä tarkkaa arvoa? Ottaa avuksi ketjumurtoluvut ja approksimaatiot.

TEKSTI Essi Oikarinen

KUVAT Essi Oikarinen

Tohtorikoulutettava Topi Törmä matematiikan tutkimusyksiköstä, väitöstutkimuksesi käsittelee yleistettyjä ketjumurtolukuja ja Diofantoksen approksimointia. Mitä ihmettä nämä oikein tarkoittavat?

Kuulun lukuteorian tutkimusryhmään, eli tutkimme lukujen ominaisuuksia.

Desimaaliluvut ovat vain yksi tapa esittää lukuja. Se, että ylipäänsä käytämme desimaalilukujonoja eli kirjoitamme vaikkapa 0,2135768, on oikeastaan mielivaltainen tapa esittää lukuja ja vain vakiintunut meille käyttöön, koska ihmisellä on kymmenen sormea. Esimerkiksi muinaisessa Babyloniassa kantaluku oli 60, mistä muistuttaa nykyinen tapamme laskea tunteja ja minuutteja.

Irrationaalilukujen, kuten vaikkapa piin, esittäminen desimaalilukuina on hieman kömpelöä, sillä niiden desimaaliesitykset ovat päättymättömiä ja jaksottomia. Ketjumurtoluvut ovat yksi mahdollinen tapa esittää tällaisia lukuja täsmällisesti. Ketjumurtoluvulla tarkoitetaan lukua, jossa murtoluvun nimittäjään eli murtoviivan alla olevaan lukuun lisätään murtoluku, jonka nimittäjään edelleen lisätään uusi murtoluku ja tätä jatketaan loputtomiin (ks. kuva).

Diofantoksen approksimointi taas tarkoittaa irrationaalilukujen arvioimista rationaaliluvuilla. Tavoitteena on löytää nimittäjältään pieniä rationaalilukuja eli murtolukuja, jotka ovat mahdollisimman lähellä haluttua irrationaalilukua. Karkeasti, esimerkiksi piille 22/7 (=3,14285714) on hieman parempi approksimaatio, eli arvio, kuin 314/100 (=3,14).

Oulun ylioppilaslehti 2016
Ketjumurtoluvulla tarkoitetaan lukua, jossa murtoluvun nimittäjään lisätään murtoluku, jonka nimittäjään edelleen lisätään uusi murtoluku ja tätä jatketaan loputtomiin. Tohtorikoulutettava Topi Törmä havainnollistaa, kuinka ykkösenkin voi esittää toisin ketjumurtolukuna.

 

Mihin tällaisia tarkkoja lukuja tarvitaan?

Ongelma kuuluu matematiikan perustutkimukseen. Ketjumurtoluvut ja Diofantoksen approksimaatiot ovat hyviä työkaluja irrationaalilukujen ominaisuuksien tutkimiseen ja luokitteluun. Lisäksi irrationaalilukuja hyvin arvioivia rationaalilukuja voidaan hyödyntää esimerkiksi laskimissa ja tietokoneissa.

Miten päädyit lukuteoreetikoksi?

Luvut ja niistä löytyvä rakenne viehättävät. Lukuteorian kautta on kiinnostavaa saada otetta klassisiin luonnonvakioihin, kuten piihin ja useiden tuntemaan Neperin lukuun e. Diofantoksen approksimaatiot ovat keskeinen tutkimuskohde Oulun lukuteorian ryhmässä, joten se oli luonteva valinta kun halusin perusopintojen jälkeen jatkaa pidemmälle.

Stereotyyppisissä kuvitelmissa matemaatikko rustaa kaavoja liitutaululle yömyöhään kammiossaan. Miten nykymatemaatikko oikeasti työskentelee?

Kynä ja paperi riittävät työvälineiksi, edes taulua ei tarvita. Tutkimus on enimmäkseen ajatustyötä ja ratkaisut syntyvät yrityksen ja erehdyksen kautta. Usein kaavoja, todistuksia ja hahmotelmia kertyy kymmenien sivujen pino. Tietokonetta tarvitaan vasta näiden puhtaaksikirjoittamiseen. Laskennallisempia menetelmiä käyttävät matemaatikot toki työskentelevät enemmän koneella.

Matemaatikko myös lukee paljon artikkeleja ja kirjoja sekä tutkii muiden tekemiä ratkaisuja. Ratkaisuja ongelmiin pohditaan usein yhdessä kollegoiden kanssa eli työtä ei tehdä koko ajan yksin. Pää toimii silloinkin kun paperia ei ole edessä, esimerkiksi lenkillä tai nukkumaan mennessä. Silloin tällöin näistä väläyksistä jopa syntyy ratkaisu. Tällainen passiivinen työskentely onkin tärkeä työvaihe.

Matematiikkafanin ja matemaatikon ero on se, että fania kiinnostaa esimerkiksi opetella ulkoa tuhatmäärin piin desimaaleja. Matemaatikko ei muista numeroita, vaan hänelle pii on pii. Se on paljon tarkempi ilmaus.

Oikeusbiologia ja DNA-tutkimus ratkaisevat CSI-mysteerejä, kemistit keittävät huumeita Breaking Badissa. Millaisia matemaatikkoja nyky-yhteiskunnan sankareiksi tai antisankareiksi voisi hahmotella?

Matematiikkaa ja lukuteoriaa tarvitaan konkreettisesti kaikenlaisiin salausjuttuihin. Numbers-sarjassa matemaatikot ovat ratkoneet rikoksia. Matematiikasta on toki hyötyä kaikenlaisissa loogista päättelyä vaativissa arvoituksissa, kuten vaikkapa da Vinci -koodissa.

Viime kesänä ensi-iltansa saanut Man Who Knew Infinity kertoo intialaisesta matemaatikko Ramanujanista, joka teki kovia tuloksia myös lukuteorian saralla. Se pitäisikin nähdä seuraavaksi.

Essi Oikarinen

Tiedeviestinnän opiskelija, joka haluaisi keksiä lisää värejä ja valon aallonpituuksia.

Lue lisää: