tekniikan makasiini

KOONNeeT ilpo salonen ja saga wiklund | makasiini@tekniikanmaailma.fi

tekniikan makasiini

KOONNeeT ilpo salonen ja saga wiklund | makasiini@tekniikanmaailma.fi

Miljardien superjärjestelmä tulossa

tietotekniikka Luvassa on ­parempaa liikennesuunnittelua ja turvallisempia lääkkeitä.

suomi pohtii, mennäkö mukaan eurooppalaiseen suurhankkeeseen, jossa kehitetään entistä nopeampaa supertietokonetta. EuroHPC-aloite tähtää järjestelmään, joka tekisi sekunnissa miljardi miljardia laskutoimitusta. Tämä nostaisi tehon maailman parhaiden superkoneiden joukkoon.

Uuden järjestelmän ykkösvaihe otettaisiin käyttöön 2021. Ensimmäinen vaihe maksaa noin miljardi euroa ja sitä seuraava, 2023 ajoittuva vaihe vielä lisää. Rahoitus kerätään EU-mailta.

”Kakkosvaiheen rahoitustarve on luultavasti vielä huomattavasti suurempi kuin ykkösvaiheen”, sanoo opetusneuvos Petteri Kauppinen opetus- ja kulttuuriministeriöstä.

”Nykyisen supertietotekniikan käyttö laajeni, kun ministeriö päätti, että kaikki Suomen yliopistot, ammattikorkeakoulut ja tutkimuslaitokset saavat käyttää kansallisen tietotekniikan keskuksen CSC:n palveluja ilmaiseksi.”

Supertietokoneiden käyttökohteita ovat muun muassa liikennesuunnittelu ja autojen datamäärien käsittely, lääketutkimus ja diagnoosit, ilmastomallien laadinta, turvallisuusuhkien analysointi ja torjunta sekä ­uusien energiaratkaisujen, kuten fuusiovoiman mallinnus.

CSC:n Tutkimuksen palveluiden johtaja Pekka Lehtovuori kertoo, että koko CSC:n tuottama tutkimusympäristö uudistetaan datanhallinnan ja laskennan 35 miljoonan euron kehitysinvestoinneilla.

”Samalla kiinnitetään huomiota tekoälytutkimuksen ja arkaluontoisten tutkimusaineistojen käsittelyn vaatimuksiin. Nykyinen Sisu-supertietokone poistetaan käytöstä 2019 aikana, ja uutta ympäristöä otetaan käyttöön jo aiemmin. Eurooppalaiset infrastruktuurihankkeet täydentävät kansallista tarjontaa.”

Suomi on lisäksi mukana eurooppalaisessa suurteholaskennan PRACE- hankkeessa, jonka avulla suomalaiset tutkijat pääsevät käyttämään tehokkainta eurooppalaista laskentakapasiteettia. Tähän mennessä noin 10 suomalaista tutkimusryhmää on saanut käyttöönsä ­PRACE- koneiden laskenta-aikaa.

Onko kännykän säteily terveyshaitta?

lääketiede Matkapuhelin tuottaa radiosignaalia eli sähkömagneettista säteilyä, jonka terveysvaikutuksista on keskusteltu pitkään. Yhdysvaltain terveysvirasto on julkistanut aiheesta tutkimuksen, jossa havaittiin, että matkapuhelimen säteilylle altistuneilla urosrotilla riski sairastua sydämen ­alueen syöpään kohosi hieman. Tarkalleen ottaen urosrotilla ilmeni pahanlaatuisen perifeerisen hermotuppikasvaimen riski sydämen hermoja ympäröivissä tukikudoksissa.

Matkapuhelinsäteilylle pitkään ja runsaasti altistuneilla hiirillä ja rotilla havaittiin myös lievästi kohonnutta riskiä imusolmukesyöpään sekä kasvaimiin eturauhasissa, nahassa, keuhkoissa, maksassa ja aivoissa. Niiden yhteyttä säteilyyn ei voitu kuitenkaan selvästi osoittaa.

Tutkimus tehtiin Yhdysvalloissa käytettävillä 2g- ja 3g-tekniikoilla, ja käytetyt tehot vaihtelivat 1,5 watista per kilogramma 10 wattiin, eli nykyisestä puhelinten säteilyrajasta moninkertaiseen.

Hieman yllättäen säteilylle altistuneet urosrotat ja uroshiiret elivät pidempään ja kärsivät vähemmän ikään liittyvistä munuaisvaivoista kuin säteilylle altistumattomat urokset.

Tutkimuksen oli tilannut Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto FDA, joka tekee suosituksia muun muassa kännyköiden säteilyrajoista Yhdysvaltain telehallintovirastolle. FDA on edelleen vakuuttunut siitä, etteivät nykyiset matkapuhelinten säteilyrajat aiheuta ihmisille riskejä. Vastakkainenkin näkemys sai kuitenkin pientä vahvistusta, sillä puhelimen ja syövän väliltä löytyi jokin yhteys, tosin vain hiirillä ja rotilla.

Lähde: Yhdysvaltain terveysviraston Kansallisen toksikologisen ohjelman sivusto https://ntp.niehs.nih.gov

tekoälystä toivoa

Keskosvauvoille

lääketiede HUS:n Lastenklinikalla opetellaan ehkäisemään keskosten verenmyrkytyksiä tekoälyn avulla.

Kun keskosvauva sairastuu verenmyrkytykseen, vanhempien huoli ja hätä on suuri, sillä tilanne voi olla hengenvaarallinen.

”Vauvan verenmyrkytystä on äärimmäisen vaikea huomata etukäteen, ja yleensä sen huomaa vasta, kun vauva on tosi kipeä. Kun siihen sairastuu, kuolleisuus on yli 10 prosentin luokkaa. Ja vaikka lapsi selviäisi, niin suoleen voi tulla pysyvä vaurio”, kertoo kehittämisjohtaja, lastenlääkäri Visa Honkanen Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiiristä.

Keskosvauvojen vakavia verenmyrkytyksiä pyritään jatkossa vähentämään HUS:n Lastenklinikalla tekoälyn avulla. Kapea tekoäly pystyy siihen, mihin ihmisaivot eivät: se prosessoi ja vertailee reaaliaikaisesti valtavaa tietomassaa.

Korkean riskin potilaat pystytään jatkossa tunnistamaan tekoälyn avulla jo etukäteen. Taustaksi on tarvittu kuitenkin valtava datamassa, yli 37 000 verenpainemittausta keskosilta sekä paljon muuta monitorointidataa, jota vauvojen elintoiminnoista on kerätty.

Dataa analysoidaan IBM:n kehittämän Watson-tekoälyn avulla, joka kerää tietoa, tekee johtopäätöksiä ja oppii niistä. Nyt on edetty jo siihen pisteeseen, että algoritmiä hyödynnetään osastolle tulevien vauvojen hoidossa ja varmistetaan, että ennuste on luotettava.

”Opettelussa meni yli vuosi aikaa, mutta nyt kone kertoo 96 prosentin tarkkuudella, että vauvalle tulee 24 tunnin kuluessa verenmyrkytys”, Honkanen kertoo.

Kuolleisuus voidaan saada laskuun ja keskosten hoitokäytännöt muuttuvat tekoälyn ansiosta.

”Nyt voidaan ottaa antibiootit valmiiksi sängyn viereen, ja kun ensimmäinen verenpaineen putoaminen tapahtuu, otetaan veriviljely ja aloitetaan anti­biootit”, Honkanen kuvaa.

Keskosten hoitoon liittyvä hanke on onnistunut niin hyvin, että se käynnisti Honkasen mukaan lääkärikunnassa yleisen koneoppimiskiinnostuksen. HUS:ssa on kehitteillä noin 30 tekoälyhanketta.

Robotti testikuskina

moottoripyörät Yamaha Motor esitteli vuoden alussa CES-messuilla uusimman version Motobot ver 2 -kilpamoottoripyörästä, jonka kuljettajana on robotti. Suorituksen tarkasti rekisteröivä ja tarvittaessa samaa ajolinjaa täsmällisesti toistava robottikuljettaja tekee kilpamoottoripyörän kehitystyöstä paljon tarkempaa.

Kilparadalla humanoidirobotti tekee jatkossa itsenäisesti ratkaisuja parhaista ajolinjoista ja oppii virheistään.

Kalifornian Thunderhill Raceway Parkin radalla viime syyskuussa robottikuski ei kuitenkaan lyönyt Valentino Rossin kierrosaikaa. Rossi oli parempi yli 30 sekunnin erolla: Rossi 85,740 s ja Motobot 117,504 s.

liikennekuolemat vähenivät

liikenne Tammi–joulukuussa tapahtui kaikkiaan 4 420 henkilövahinkoon johtanutta tieliikenneonnettomuutta. Onnettomuuksissa kuoli 212 ja loukkaantui 5 570 ihmistä. Tieliikenteen turvallisuus on Tilastokeskuksen mittareilla parantunut, sillä kuolleita oli 28 vähemmän ja loukkaantuneita 311 vähemmän kuin edellisvuoden vastaavana aikana. Surmansa saaneista 58 % oli liikkeellä henkilöautolla, 6 % moottoripyörällä, 6 % polkupyörällä ja 13 % oli jalankulkijoita. Loput olivat liikkeellä esimerkiksi mopoautolla, pakettiautolla tai kuorma-autolla.

Taloyhtiöille latausvastuuta

Latausinfra EU:ssa on sovittu rakennusten energiatehokkuutta koskevan direktiivin uudistamisesta. Yksi uudistuksista on latauspisteiden rakentamiseen liittyvät minimivaatimukset taloyhtiöissä.

Alustavan direktiivitekstin mukaan kaikkiin yli kymmenellä parkkipaikalla varustettuihin asuinrakennuksiin pitää rakennusvaiheessa tai suurten remonttien yhteydessä tehdä valmius sähköautojen latauspaikoille. Tosin alkuperäisestä komission esityksestä poiketen nyt edellytetään vain putkituksia, jotka mahdollistavat myöhemmät kaapelivedot parkkipaikoille.

Vapautuksia saa myös, jos remontti ei kohdistu parkkipaikkaan tai jos putkitusten kustannus nousee yli seitsemään prosenttiin remontin kokonaiskustannuksista.

Uusi syöpähoito käyttöön Helsingissä

lääketiede HYKS Syöpäkeskus ryhtyy antamaan vuoden kuluessa syöpähoitoja BNCT-laitteella, joka tuhoaa syöpäsoluja neutronisuihkun ja boorilääkkeen yhteisvaikutuksella. Hoito sopii etenkin pään ja kaulan alueen syöpien hoitoon. Etuna on se, että hoitoon tarvittava sädeannos voidaan antaa jopa vain yhdellä kerralla, ja hoito saadaan myös kohdennettua pääosin syöpäkasvaimeen terveitä kudoksia säästäen. Syöpäkeskus käytti ennen menetelmää, jossa neutroneja tuotettiin VTT:n ydinreaktorilla. Uusi laite perustuu hiukkaskiihdyttimeen.

Selkärankani venyi avaruussa neljä senttiä. Minulla oli myös nivel- ja lihaskipuja, ja näköni huonontui.”

astronautti Scott Kelly

10

Suomessa kului viime vuonna kymmenen prosenttia vähemmän kivihiiltä kuin edellisvuonna.

Lähde: tilastokeskus

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen tupakointi­tilaston mukaan iäkkäiden miesten sauhuttelu näyttää yllättäen olevan nousussa, nuorempien laskussa.

Nanosatelliitit ohjaavat maailman­markkinoita

Tähän asti tilastokeskusten ja ennustelaitosten tuottama tieto on toiminut pohjana osake- ja raaka-ainemarkkinoiden kehitykselle.

Tulevaisuudessa yhä useampi sijoituspäätös tehdään avaruuteen laukaistujen nanosatelliittien tuottaman datan perusteella.

Satelliittiteknologia on halventunut niin paljon, että nyt maailmaa voidaan kuvantaa ja kartoittaa jopa 15 minuutin välein. Tämä mahdollistaa esimerkiksi vuosittaisen satotilanteen arvioinnin avaruudesta. Markkinoilla voi olla jopa tarkempi tieto tulevasta sadosta kuin viljelijöillä itsellään.

Uhkakuvan kehitykselle luo vain se, että maapallon kiertorata on jo nyt ruuhkautumassa avaruusromusta, mikä luo oman haasteensa satelliittipohjaisille tietojen­keruuratkaisuille. Lähde: Vuoden 2018 teknologiatrendit (DNA).

lumen mustat pisteet ovatkin hyppyhäntäisiä

Hyppyhäntäiset liikkuvat etenkin suojasäällä, sillä hangen pinnalla on silloin lämpimämpää kuin hangen alla. Ne ovat alkeellisia siivettömiä hyönteisiä, joiden pituus on vain 0,3–6 milliä. Niillä on pieni hyppyhanko takaruumissaan, ja paetessaan nämä hyppymestarit singahtavat jopa 15 sentin päähän. Lajeja on tunnistettu yli 200.

Ne syövät muun muas- sa mikrobeja ja sienirihmastoa, ja itse ne ovat lintujen ruokaa. Tulvavesien tai tuulen mukana massoittain hyppyhäntäisiä ajautuu jäälle, ja niistä voi muodostua noenvärisiä kalvoja – pilkkijä voi epäillä tehtaan pölläyttäneen nokea. Lähde: Helena Rönkä, Viikon luontokysymys (Gummerus).

Avaruus lamauttaa kehon puolustuksen

astrobiologia Kansainvälisellä avaruusasemalla työskennelleiden 18 kosmonautin verinäytteet osoittavat, että kehon puolustusjärjestelmä heikkenee avaruudessa. Kosmonautit olivat puolen vuoden avaruusjakson jälkeen hyvin alttiita taudinaiheuttajille.

Tulevaisuuteen suunniteltujen Mars-lentojen voi käydä huonosti, jos ihmiskehon immuniteettiin liittyviä ongelmia ei saada ratkottua. Tutkimuksen toteutti Moskovan Fysiikan ja teknologian instituutti.

Lähde: Nature Scientific Reports.

Vieraan älyn etsintä täyttää vuosia

avaruus Tänä vuonna tulee kuluneeksi 30 vuotta siitä, kun Yhdysvaltain avaruushallinto NASA ryhtyi rahoittamaan maapallon ulkopuolisen älyn etsintää. SETI-hankkeen ensimmäiset havainnot tehtiin 1992. Kongressin päätöksellä rahoitus kuitenkin lopetettiin.

Sittemmin SETI-nimellä on aloitettu useita tutkimushankkeita eri puolilla maailmaa. Laitteistot seuraavat avaruuden radiosignaaleja siinä toivossa, että jokin niistä osoittautuisi vieraan sivilisaation lähettämäksi. Toistaiseksi sellaisia ei ole löytynyt.

Lue: Löytyykö muualta elämää?

Puusta tehtiin luodinkestävää

materiaalitekniikka Puusta on onnistuttu valmistamaan luodinkestäviä levyjä. Marylandin yliopiston tutkijaryhmän menetelmässä puuta keitetään ensin liuoksessa, jossa on lipeää sekä natriumsulfiittia. Toisessa vaiheessa käsiteltyä puuta puristetaan, ja sen jälkeen puristetta pidetään miedosti lämpimänä. Lämpö ja paine vahvistavat kemikaalisidosten muodostumista, mikä vahvistaa materiaalia huomattavasti.

Erikoislujalle puumateriaalille on ideoitu jo monia käyttökohteita muun muassa rakennuksissa, ajoneuvoissa ja luotisuojina.

Lähde: Scientific American.

Tiesitkö?

jättiplaneetta saturnus koostuu lähinnä vedystä ja heliumista. saturnuksen tiheys on pienempi kuin veden, eli se kelluisi vedessä. lähde: ursa.fi

Asumisen energian­­kulutus energialähteittäin vuonna 2016

Sähkö 34 %

Kaukolämpö 29 %

Puu 22 %

Lämpöpumppuenergia 8 %

Kevyt polttoöljy 6 %

Muu 1 %

lähde: TIlastokeskus

Ladattavien autojen kasvu 57 %

Ladattavat autot Vuonna 2017 maailmassa myytiin noin 1,2 miljoonaa sähköautoa ja lataushybridiä eli 57 prosenttia vuotta 2016 enemmän. Myynnistä kaksi kolmasosaa kohdistui sähköautoihin, ja puolet kaikista ladattavista myytiin Kiinassa.

Sähköautotilastoja kokoavan EV-volumes.comin mukaan Eurooppa on seuraavaksi suurin ladattavien autojen markkina reilun 300 000 auton myynnillä, ja USA:ssa myytiin noin 200 000 autoa.

Kiinassa kasvu on kahta muuta suurta markkina-aluetta vahvempaa, mutta suurimmat kasvuprosentit tuotti Japani (147 %), jossa myyntiä siivittivät Toyotan lataushybridi Prius PHEV ja toisen sukupolven Nissan Leaf -sähköauto.

EV-volumes.com ennustaa tälle vuodelle maailmanlaajuisesti noin 1,9 miljoonan ladattavan auton myyntiä.

Uusi syöpähoito käyttöön Helsingissä

lääketiede HYKS Syöpäkeskus ryhtyy antamaan vuoden kuluessa syöpähoitoja BNCT-laitteella, joka tuhoaa syöpäsoluja neutronisuihkun ja boorilääkkeen yhteisvaikutuksella. Hoito sopii etenkin pään ja kaulan alueen syöpien hoitoon. Etuna on se, että hoitoon tarvittava sädeannos voidaan antaa jopa vain yhdellä kerralla, ja hoito saadaan myös kohdennettua pääosin syöpäkasvaimeen terveitä kudoksia säästäen. Syöpäkeskus käytti ennen menetelmää, jossa neutroneja tuotettiin VTT:n ydinreaktorilla. Uusi laite perustuu hiukkaskiihdyttimeen.

Selkärankani venyi avaruussa neljä senttiä. Minulla oli myös nivel- ja lihaskipuja, ja näköni huonontui.”

astronautti Scott Kelly

10

Suomessa kului viime vuonna kymmenen prosenttia vähemmän kivihiiltä kuin edellisvuonna.

Lähde: tilastokeskus

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen tupakointi­tilaston mukaan iäkkäiden miesten sauhuttelu näyttää yllättäen olevan nousussa, nuorempien laskussa.

Nanosatelliitit ohjaavat maailman­markkinoita

Tähän asti tilastokeskusten ja ennustelaitosten tuottama tieto on toiminut pohjana osake- ja raaka-ainemarkkinoiden kehitykselle.

Tulevaisuudessa yhä useampi sijoituspäätös tehdään avaruuteen laukaistujen nanosatelliittien tuottaman datan perusteella.

Satelliittiteknologia on halventunut niin paljon, että nyt maailmaa voidaan kuvantaa ja kartoittaa jopa 15 minuutin välein. Tämä mahdollistaa esimerkiksi vuosittaisen satotilanteen arvioinnin avaruudesta. Markkinoilla voi olla jopa tarkempi tieto tulevasta sadosta kuin viljelijöillä itsellään.

Uhkakuvan kehitykselle luo vain se, että maapallon kiertorata on jo nyt ruuhkautumassa avaruusromusta, mikä luo oman haasteensa satelliittipohjaisille tietojen­keruuratkaisuille. Lähde: Vuoden 2018 teknologiatrendit (DNA).

lumen mustat pisteet ovatkin hyppyhäntäisiä

Hyppyhäntäiset liikkuvat etenkin suojasäällä, sillä hangen pinnalla on silloin lämpimämpää kuin hangen alla. Ne ovat alkeellisia siivettömiä hyönteisiä, joiden pituus on vain 0,3–6 milliä. Niillä on pieni hyppyhanko takaruumissaan, ja paetessaan nämä hyppymestarit singahtavat jopa 15 sentin päähän. Lajeja on tunnistettu yli 200.

Ne syövät muun muas- sa mikrobeja ja sienirihmastoa, ja itse ne ovat lintujen ruokaa. Tulvavesien tai tuulen mukana massoittain hyppyhäntäisiä ajautuu jäälle, ja niistä voi muodostua noenvärisiä kalvoja – pilkkijä voi epäillä tehtaan pölläyttäneen nokea. Lähde: Helena Rönkä, Viikon luontokysymys (Gummerus).

Avaruus lamauttaa kehon puolustuksen

astrobiologia Kansainvälisellä avaruusasemalla työskennelleiden 18 kosmonautin verinäytteet osoittavat, että kehon puolustusjärjestelmä heikkenee avaruudessa. Kosmonautit olivat puolen vuoden avaruusjakson jälkeen hyvin alttiita taudinaiheuttajille.

Tulevaisuuteen suunniteltujen Mars-lentojen voi käydä huonosti, jos ihmiskehon immuniteettiin liittyviä ongelmia ei saada ratkottua. Tutkimuksen toteutti Moskovan Fysiikan ja teknologian instituutti.

Lähde: Nature Scientific Reports.

Vieraan älyn etsintä täyttää vuosia

avaruus Tänä vuonna tulee kuluneeksi 30 vuotta siitä, kun Yhdysvaltain avaruushallinto NASA ryhtyi rahoittamaan maapallon ulkopuolisen älyn etsintää. SETI-hankkeen ensimmäiset havainnot tehtiin 1992. Kongressin päätöksellä rahoitus kuitenkin lopetettiin.

Sittemmin SETI-nimellä on aloitettu useita tutkimushankkeita eri puolilla maailmaa. Laitteistot seuraavat avaruuden radiosignaaleja siinä toivossa, että jokin niistä osoittautuisi vieraan sivilisaation lähettämäksi. Toistaiseksi sellaisia ei ole löytynyt.

Lue: Löytyykö muualta elämää?

Puusta tehtiin luodinkestävää

materiaalitekniikka Puusta on onnistuttu valmistamaan luodinkestäviä levyjä. Marylandin yliopiston tutkijaryhmän menetelmässä puuta keitetään ensin liuoksessa, jossa on lipeää sekä natriumsulfiittia. Toisessa vaiheessa käsiteltyä puuta puristetaan, ja sen jälkeen puristetta pidetään miedosti lämpimänä. Lämpö ja paine vahvistavat kemikaalisidosten muodostumista, mikä vahvistaa materiaalia huomattavasti.

Erikoislujalle puumateriaalille on ideoitu jo monia käyttökohteita muun muassa rakennuksissa, ajoneuvoissa ja luotisuojina.

Lähde: Scientific American.

Tiesitkö?

jättiplaneetta saturnus koostuu lähinnä vedystä ja heliumista. saturnuksen tiheys on pienempi kuin veden, eli se kelluisi vedessä. lähde: ursa.fi

Asumisen energian­­kulutus energialähteittäin vuonna 2016

Sähkö 34 %

Kaukolämpö 29 %

Puu 22 %

Lämpöpumppuenergia 8 %

Kevyt polttoöljy 6 %

Muu 1 %

lähde: TIlastokeskus

Ladattavien autojen kasvu 57 %

Ladattavat autot Vuonna 2017 maailmassa myytiin noin 1,2 miljoonaa sähköautoa ja lataushybridiä eli 57 prosenttia vuotta 2016 enemmän. Myynnistä kaksi kolmasosaa kohdistui sähköautoihin, ja puolet kaikista ladattavista myytiin Kiinassa.

Sähköautotilastoja kokoavan EV-volumes.comin mukaan Eurooppa on seuraavaksi suurin ladattavien autojen markkina reilun 300 000 auton myynnillä, ja USA:ssa myytiin noin 200 000 autoa.

Kiinassa kasvu on kahta muuta suurta markkina-aluetta vahvempaa, mutta suurimmat kasvuprosentit tuotti Japani (147 %), jossa myyntiä siivittivät Toyotan lataushybridi Prius PHEV ja toisen sukupolven Nissan Leaf -sähköauto.

EV-volumes.com ennustaa tälle vuodelle maailmanlaajuisesti noin 1,9 miljoonan ladattavan auton myyntiä.