Teadustöö valdkonnad

TÜ arvutiteaduse instituudis viiakse läbi teadustööd mitmes erinevas uurimisvaldkonnas, enamus valdkondadepõhisest teadustööst on koondunud uurimisrühmadesse. Mõnes valdkonnas tehakse koostööd teiste teaduskondade või instituutidega (näiteks robootika puhul). Bakalaureuse- ja magistritööd sooritatakse reeglina mõne uurimisrühma juures ning arvutiteaduse instituudi töötaja juhendamisel.
 

Uurimisrühmade täpsem kirjeldus
 

Bioinformaatika (biit.cs.ut.ee)

Bioinformaatika uurimisrühm (BIIT) tegeleb algoritmide, andmekaeve, masinõppe ja nagu ka nimigi ütleb, bioinformaatikaga. Paljude ülesannete lahendusi pole kas võimalik formaalselt kirja panna või võtab see liiga palju aega – ometi on tarvis ka selliseid ülesandeid lahendada. Nii näiteks on reeglite abil väga raske kirjeldada, millised e-kirjad on rämpspost ja millised mitte, samas saab arvutit õpetada seda tegema näidete abil. Bioinformaatika töörühm tegelebki selliste andmekaeve- ja masinõppemeetodite väljatöötamise ja rakendamisega.Töörühm aitab näiteks bioloogidel uurida tüvirakkude arengut ja otsib viise, kuidas varakult tuvastada vähi taastekke ohtu. Lisaks bioinformaatika projektidele on neil tihe koostöö suuremate Eesti infotehnoloogia firmadega nagu Regio, Skype, Swedbank ning Delfi – masinõpe on hädavajalik ka nii mõnegi nendel ettetuleva probleemi lahendamiseks. Vaata videotutvustust:

Andmekaeve bakalaureuse- ja magistritööde teemade tutvustavad videod leiate siit. Kui tunnete nende või sarnaste teemade vastu huvi, siis võtke ettekandjatega ühendust.

Hajussüsteemid (ds.cs.ut.ee)

Mida teha juhul, kui lahendatav arvutuslik ülesanne on nii suur, arvutusmahu- kas ja aeganõudev, et ühest arvutist selle lahendamiseks ei piisa? Isegi kõik tänapäevased protsessorid on mitme tuumaga, mis töötavad paralleelselt. Hajussüsteemide töörühmas uuritakse, kuidas efektiivselt paralleliseerida algoritme ja programme; kuidas rakendada arvutustes näiteks Sony PlayStation 3 rakuprotsessoreid, arvutifarme ja -gride, pilvarvutussüsteeme ning kasvõi sõprade arvuteid ja mobiile ühendades need suvalise kiirteavitusprogrammi (IM, Pidgin, Skype jt) toel. Vaata videotutvustust:

Keeletehnoloogia (cs.ut.ee/~koit/KT)

Masintõlge eesti keelest inglise keelde ja inglise keelest eesti keelde, pikast eestikeelsest dokumendist lühikese sisukokkuvõtte koostamine, eestikeelse teksti automaatne grammatikakontroll, mitmetähenduslike sõnade automaatne ühestamine - need on mõned probleemid, mille uurimise ja lahendamisega tegeleb keeletehnoloogia töörühm. Keeletarkvara loomisel kasutab töörühm nii keeleteaduse kui ka arvutiteaduse meetodeid, samuti keeleandmeid, mis on koondatud teksti- ja kõnekorpustesse. Vt Keeletehnoloogia ja arvutilingvistika uurimisrühm, riiklik programm Eesti keele keeletehnoloogiline tugi (2006-2010) Vaata videotutvustust:

Krüptoloogia (crypto.cs.ut.ee)

Interneti järjest laiem levik on kahtlemata väga positiivne nähtus, kuid sellel on ka oma varjukülg. Internetis on nimelt alati oht, et keegi sind pealt kuulab või midagi muud kurja sepitseb. Selle vastu saab kaitsta vaid järjest kavalamate privaatsuse säilitamise ning andmete turvamise meetodite välja töötamisega, millega aga Krüptoloogia nimeline teadusharu just tegelebki. Tartu Ülikooli teadlased on olnud seotud nii ID-kaardi, e-valimiste kui X-tee valmimisega, mis kõik on aidanud panna Eesti maailmakaardile kui innovaatilise IT-riigi. Krüptoloogia võimalused ei ole piiratud aga vaid enesekaitsevahenditega. Üheks praeguseks peamiseks uurimisteemaks on hoopis privaatsed ühisarvutused, mis võimaldaks oluliselt soodustada konkureerivate firmade koostööd näiteks klientide käitumise uurimisel. Vaata ka krüptoloogia seminari kodulehekülge. Vaata videotutvustust:

Tarkvaratehnika (sep.cs.ut.ee)

Tarkvaratehnika töögrupp uurib, kuidas luua ja säilitada väga suuremahulisi tarkvarasüsteeme, mis vastavad ettevõtete ärivajadustele. Koostöös mitmete Euroopa ja Austraalia ülikoolidega arendatakse erinevaid meetodeid ja vahendeid ettevõtete töö efektiivsuse tõstmiseks. Üheks tähtsaimaks uurimisvaldkonnaks on tarkvarasüsteemide kasumlikkuse analüüs, kus üritatakse kindlaks teha, kas ettevõte uue süsteemi loomisest ta reaalselt majanduslikku kasu saaks. Lisaks uuritakse võimalusi, kuidas automaatselt leida vastuolulisi ja üleliigseid andmeid infosüsteemides, nii et kasutaja ei peaks kunagi samu andmeid kaks korda sisestama. Mitte vähem olulisena tegeletakse ka tarkvarasüsteemide integreerimisega, mis võimaldaks ettevõtetel oma äriprotsesse efektiivsemaks muuta. Vaata videotutvustust:

Programmeerimiskeelte semantika (lambda.cs.ut.ee)

Kui Su arvutis mõni programm kokku jookseb, siis tähendab see seda, et programmi loomisel on tehtud mingi viga, ilma et programmeerijad või programmi testijad oleks seda märganud. Programmeerimiskeelte töörühm üritab siin programmeerijaid aidata, mõeldes välja erinevaid viise, mille abil saaks programmide kvaliteeti tõsta. Näiteks uuritakse võimalusi programmist vigade leidmiseks, ilma et peaks programmi käivitama ja erinevaid kasutusviise läbi proovima. Sellega seotud teema on programmi omaduste (nt teatud liiki vigade puudumine) matemaatiline tõestamine, mis võib olla vajalik kriitilise tähtsusega süsteemide juures. Teise suunana uuritakse erinevaid programmeerimisvõtteid ja probleemide ning lahenduste kirjeldamise viise, mis võiksid saada aluseks uutele ja parematele programmeerimiskeeltele. Vaata videotutvustust:

ÕPITARKVARA

Õpitarkvara töörühm tegeleb intelligentsete õpikeskkondade loomisega matemaatikaülesannete sammukaupa lahendamiseks arvutil. Juba ligi kakskümmend aastat on meie teaduskonnas matemaatilise loogika kursuse ülesandeid lahendatud arvutil. Viimaste aastate suuremaks tööks on olnud põhikooli algebra ülesannete lahendamise keskkond T-algebra (vt math.ut.ee/T-algebra). Töörühm tegeleb ka mujal loodud õpitarkvara valiku ja kohandamisega kasutamiseks Eestis. Vaata videotutvustust: Teave mõnede uurimisrühmade kohta TÜ veebilehel