Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös signaalinkäsittelyn ja data-analyysin alalta, DI Xinjue Wang
Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, informaatio- ja tietoliikennetekniikan laitokselta
Väitöskirjan nimi: Advances in Robust Signal Processing and Applications
äٳٱä: Xinjue Wang
ղٲäٳää:&Բ;Prof. Bhavani Shankar Mysore, University of Luxembourg ja Prof. Paolo Di Lorenzo, Sapienza University of Rome, Italia
Kustos: Prof. Esa Ollila, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu
Nykyaikaiset teknologiat, kuten esineiden internet (IoT), muuttuvat yhä monimutkaisemmiksi ja tärkeämmiksi jokapäiväisessä elämässämme. Nämä järjestelmät toimivat kuitenkin usein haastavissa ja epävarmoissa ympäristöissä, joissa data voi olla kohinaista tai epätäydellistä. Xinjue Wangin väitöskirja käsittelee alan kriittistä haastetta: kuinka varmistaa, että signaalinkäsittely- ja koneoppimisjärjestelmät pysyvät luotettavina ja tehokkaina myös odottamattomien häiriöiden edessä. Tutkimus on erittäin ajankohtainen, sillä se tarjoaa matemaattisen perustan vakaan ja kestävän seuraavan sukupolven digitaalisen infrastruktuurin rakentamiselle.
Tutkimus ratkoo kolmea erityistä ongelmaa, jotka usein heikentävät järjestelmien suorituskykyä. Ensinnäkin työssä tutkitaan graafikonvoluutioneuroverkkoja (GCNN) – tehokasta tekoälytyyppiä – ja esitetään uusia teoreettisia todisteita, jotka takaavat niiden vakauden myös tietorakenteiden muuttuessa. Toiseksi tutkimuksessa kehitetään uusia algoritmeja laitesignaalien havaitsemiseen tietoliikennejärjestelmissä. Nämä uudet menetelmät käyttävät vankkoja matemaattisia funktioita monimutkaisen, niin kutsutun ”paksuhäntäisen” (heavy-tailed) kohinan suodattamiseen, ja ne suoriutuvat tehtävästä merkittävästi perinteisiä menetelmiä paremmin. Kolmanneksi työssä esitellään uusi viitekehys korkeaulotteisen datan (tensorien) mallintamiseen, mikä tekee monimutkaisen datan tulkinnasta ja analysoinnista helpompaa.
Väitöskirjan tulokset tarjoavat uusia työkaluja, jotka parantavat signaalinkäsittelyjärjestelmien vakautta ja häiriönsietokykyä. Tuloksia voidaan soveltaa luotettavampien tietoliikenneverkkojen, vankkojen anturijärjestelmien ja tehokkaiden data-analyysimallien suunnitteluun. Yhteenvetona voidaan todeta, että työ edistää robustin signaalinkäsittelyn teoriaa ja varmistaa, että teknologiset järjestelmämme toimivat luotettavasti myös todellisen maailman epävarmuuksien ja häiriöiden keskellä.
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä):
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas