Tietotekniikan kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Luento #2,

Transkriptio

1 Tietotekniikan kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Luento #2, Juho Rousu (vastuuopettaja), Eero Lassila (koordinaattori) Aalto-yliopisto Perustieteiden korkeakoulu Tietotekniikan koulutusohjelma / Teknistieteellinen kandidaattiohjelma

2 Sisältö I Kurssin järjestelyt: Mycourses: I Tieteellinen kirjoittaminen ja etiikka I Opiskelu ja Laatu 2/28

3 Tieteellinen kirjoittaminen 3/28

4 Tiede ja tieteellinen tieto I Tiede Ilmiöiden ja niiden välisten suhteiden järjestelmällinen ja kriittinen tutkiminen; sen avulla saatu tietojen jäsentynyt kokonaisuus (MOT Kielitoimiston sanakirja 2.0) I Puhumme tutkimuksesta ja tiedosta monella eri tasolla I arkitietoa, selvitystietoa, tieteellistä tietoa I käytännön merkitys riippuu tilanteesta 4/28

5 Tieto, informaatio, data I Tiedon yksi klassinen määritelmä: perusteltu tosi uskomus I Data : symbolijono, jolla ei ole tulkintaa (Wikipedia) I Informaatio: Data + tulkinta? I Tieto termeissä "tietojenkäsittely"ja "tietotekniikka"poikkeaa I sekä tieteenfilosofiassa käytetystä merkityksestä, että I jokapäiväisestä kielenkäytöstä I Merkitys lähempänä termiä Data tai Informaatio" I Termiä Merkki on esitetty tilalle (prof. Ilkka Niiniluoto) I Tietokoneohjelmat on redusoitavissa (bitti)merkkijonojen manipulointiin 5/28

6 Tieteenfilosofia Tieteenfilosofia tutkii I tieteellisen tiedon luonnetta, yleisiä perusteita ja tieteellistä toimintaa. I tieteen käsitteitä, teorioita, menetelmiä ja ongelmia sekä tieteellistä päättelyä ja selittämistä. 6/28

7 Tieteenfilosofian suuntauksia I Empirisimi: Tiede perustuu havaintoihin ja kokemuksiin. Teorioita korjataan havaintojen perusteella. I Koherentismi: Teoria on tosi, jos se ei ole ristiriidassa aiemman tiedon kanssa. Uudet ristiriidattomat havainnot lisäävät teorian koherenssia ja sitä kautta uskottavuutta. I Falsifikationismi: Teoriaa ei voi todistaa oikeaksi havainnoilla. Teoria on kelvollinen, jos sen voi periaatteessa osoittaa vääräksi I Pragmatismi: Totuus määritellään käyttökelpoisuudeksi. Jos teoria näyttää toimivan käytännössä, se on hyväksyttävä 7/28

8 Tieteenfilosofian suuntauksia Esimerkkejä tietotekniikan piiristä: I Empirisimi: Sosiaalisia verkostoja kuvaamaan kehitettiin uusi teoria (Small world/scale free), koska verkkojen ominaisuudet eivät vastanneet vanhoja malleja I Koherentismi: Ilmastomallien ennusteiden oikeellisuus tiedeyhteisön näkemys? I Falsifikationismi: Ohjelmistojen testaus? I Pragmatismi: Moniin ongelmiin on useita erilaisia menetelmiä joita käytetään rinnakkain, vaikka jokin menetelmistä voisi teoriassa olla muita parempi 8/28

9 Tieteenfilosofia tietotekniikassa I Mitä on tietotekniikka? Miten tuotetaan uutta tieteellistä tietoa tietotekniikassa? I Tiede (Wikipedia): Tiede tarkoittaa todellisuuden ilmiöiden ja niiden välisten suhteiden järjestelmällistä ja arvostelevaa tutkimista sekä sen avulla saatua tietojen jäsentynyttä kokonaisuutta. I Tekniikka (Wikipedia): Tekniikka tarkoittaa menetelmiä, joilla ihminen vaikuttaa ympäristöönsä ja käyttää sitä hyväkseen. I Onko tietotekniikka pääasiassa tiedettä (science), pääasiassa tekniikkaa (engineering) vai tasapainoisesti molempia? 9/28

10 Tieteenfilosofia tietotekniikassa I Tietotekniikan syvintä olemusta voidaan tutkia ainakin seuraavista näkökulmista 1 I Laskennalliset esineet : Matemaattinen (abstrakti) ja fyysinen (konkreettinen) esiintymismuoto I Tietokoneohjelmien ja ohjelmoinnin olemus: Onko ohjelmointi matemaattisten teorioiden rakentamista vai (laskennallisten) esineiden suunnittelua? I Oikeaksi todistaminen: algoritmeista ja yksinkertaisista spesifikaatioista voidaan todistaa ominaisuuksia teoreettisesti, laajoista ohjelmistoista käytännössä ei I Laskettavuus ja laskennan vaativuus: kaikkiin kysymyksiin ei voida vastata laskennallisesti 1 Stanford Encyclopedia of Philosophy: The Philosophy of Computer Science 10/28

11 Hartmanis: Demo or die I Vuoden 1994 Turing-palkinnon voittaja Juris Hartmanis 2 esittää ajatuksen, että Tietojenkäsittelytiede on sekä tiedettä että insinööritaitoa I Teorialla ja kokeilla on erilainen rooli kuin fysiikassa (tai muissa luonnontieteissä): kiinnostuksen kohde Miten, ei Mitä. I Avainroolissa demo : näyttää että jokin, jota aiemmin on pidetty mahdottomana on mahdollista tai käytännnössä toteutettavaa 2 Juris Hartmanis: Some Observations About the Nature of Computer Science. Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science. Lecture Notes in Computer Science Volume 761, 1993, pp /28

12 Demo :n osat Demo :n mukaisen tutkimuksen voi koostaa esimerkiksi seuraavista (kaikki eivät aina ole mukana, mutta hyvissä julkaisuissa useimmat ovat): 1. Ongelman kuvaus: määritellään ongelma ja sen vaatimat käsitteet täsmällisesti (matemaattisesti, formaalisti) 2. Teoria: todistetaan menetelmistä (tai: algoritmeista, ohjelmista, spesifikaatioista) ominaisuuksia (esim. tehokkuus, oikeellisuus) 3. Implementaatio: toteutetaan spesifikaatiota vastaava ohjelma 4. Empiirinen evaluaatio: tutkitaan algoritmin (ohjelman/järjestelmän) toimintaa kokeellisesti 12/28

13 Tieteellisen kehityksen piirteitä I Tiede kehittyy pienin askelin I Uudet tutkimustulokset alistetaan yleiseen kritiikkiin I Tunnustusta saanut ja ristiriidaton uskomus hyväksytään uudeksi tiedoksi (teoriaksi) I Tieteeseen kuuluvat ajoittain suuret paradigman muutokset I Normaalitila =) Mullistava tulos =) Tieteellinen kriisi =) Uusi paradigma Mitä paradigman muutoksia tietotekniikassa on tapahtunut viime vuosikymmenten aikana? 13/28

14 Paradigman muutoksia tietotekniikassa Löydätko esimerkkejä paradigman muutoksista tietotekniikassa? luku: luku: luku: luku: 14/28

15 Tiedon välittäminen tiedeyhteisössä I Tutkimus: teoriaa, havaintoja, argumentointia I Tutkimustulosten julkaiseminen I tieteelliset aikakauslehdet ( journals ) I kansainväliset tapaamiset (konferenssit) I saatavilla elektronisessa muodossa Nelli Google Scholar I Vertaisarviointi ja kritiikki I Tieteellinen väittely I Tiedon lisääntyminen ja jalostuminen 16/28

16 Tieteellisen tekstin piirteitä I Asiaa ei selitellä vaan esitetään asia tiivistetysti, mutta mahdollisimman selkeästi ja yksikäsitteisesti I Rakenne abstrakti, johdanto, aiempi tietämys, menetelmät, tulokset, johtopäätökset I Perustellaan omat väittämät (argumentointi): I Joko viittaamalla aiempiin tieteellisiin tutkimuksiin I Tai osoittamalla omilla tutkimustuloksilla I Perustelemattomien väitteiden eli mielipiteiden esittäminen sopii korkeintaan yhteenvetoluvun loppuun! I Huomioidaan omien menetelmien ja aiempien tulosten kritiikki 17/28

17 Tutkimusraportin laatukriteereitä Yleisiä laatukriteereitä tutkimusraportille: 1. Tutkimus on metodiikaltaan luotettava ja saadut tulokset ovat uusia ja arvokkaita 2. Tutkimusraportin rakenne on selkeä ja johdonmukainen 3. Tutkimusraportin kieli on täsmällistä, yksikäsitteistä ja helposti luettavaa 4. Oikeakielisyyteen liittyvät yksityiskohdat ovat tutkimusraportissa oikein (Lähde: Kauranen et al.: Tutkimusraportin kirjoittamisen opas) 18/28

18 Kuinka tieteellinen ajattelu näkyy kandidaattiseminaarissa I Etsi tutkimuskysymykseesi vastaus kirjallisuustutkimuksella ja/tai pienimuotoisilla kokeilla I Aina löytyy kysymys ole utelias, etsi erilaisia näkökulmia yms. I Kandidaatintyössä ei tarvitse olla uutuus- tai hyötyarvoa I Ohjaajanne tekee tiedettä hän tarjoaa ohjausta tieteellisen metodin käytössä I Vapaus: Aihe ja sen käsittely on sinänsä vapaata rajausta joutuu miettimään I Ota huomioon mahdolliset eettiset kysymykset 19/28

19 Tutkimussuunnitelma I Tutkimussuunnitelma toimii ohjaajan ja opiskelijan keskustelun pohjana. Se ohjaa kirjoittajan työskentelyä suunnitelmallisesti. I Suunnitelmassa katsotaan jo tulevaisuuteen: mitä uskotaan löytyvän kysymyksiin (mitä ovat tutkimuskysymykset?) I Tyypillisiä piirteitä suppeasta tutkimussuunnitelmasta: I tutkimuksen tarkoitus I alustava katsaus aihepiirin aiempaan tutkimukseen I tutkimuskysymys, apukysymykset I suunnitelman aineiston keräämisestä I aikataulutus I Oma tutkimussuunnitelma (1 2 sivua), määräaika Mycourses 20/28

20 Hyvä tieteellinen käytäntö 21/28

21 Hyvä tieteellinen käytäntö ja loukkaukset Yliopistoyhteisö I Yliopistoyhteisö koostuu tutkijoista, opiskelijoista ja muista työntekijöistä I Yliopistoyhteisön on tärkeää ylläpitää itse tieteen puhtautta ja tarvittaessa korjata itse itseään I Oikeudelliset säännöt ja lait: tekijänoikeuslaki, patentit I Yliopiston säännöt: tutkintosääntö, eettiset säännöt I Eettiset normit: toimitaan moraalisesti oikein I Tutkimuseettinen lautakunta: Hyvä tieteellinen käytäntö ja sen loukkausten käsitteleminen (2002) 22/28

22 Hyvä tieteellinen käytäntö ja loukkaukset Hyvän käytännön piirteitä I Tutkija I noudattaa tiedeyhteisön toimintapoja: rehellisyyttä, huolellisuutta ja tarkkuutta I soveltaa hyväksyttyjä tieteen menetelmiä ja toteuttaa avoimuutta I kunnioittaa muiden tutkijoiden työtä I Lisäksi I tutkimus on suunniteltu, toteutettu ja raportoitu asiallisesti I tutkimusryhmän jäsenten roolit on määritelty I rahoituslähteet ilmoitetaan I noudatetaan hyvää hallintokäytäntöä I Vastuu koskettaa koko tiedeyhteisöä, niin tutkijoita kuin opiskelijoita 23/28

23 Hyvä tieteellinen käytäntö ja loukkaukset Loukkaukset I Piittaamattomuus I laiminlyöntejä ja holtittomuutta I puutteelliset viittaukset ja muiden töiden vähättely I omien tulosten uudelleenjulkaisu I Vilppi merkitsee tiedeyhteisön ja päätöksentekijöiden harhauttamista I sepittämistä, havaintojen vääristelyä, luvatonta lainaamista ja anastamista I Aidot tieteelliset tulkinta- ja arviointierimielisyydet kuuluvat tieteeseen 24/28

24 Tiedemaailman harmaa alue I Positiivisuusharha: Julkaistu tutkimuskirjallisuus painottuu positiivisiin tuloksiin; negatiivisia tai edellisten tulosten kanssa yhtä hyviä tuloksia on vaikea saada julkaistua =) Houkutus ylikorostaa tuloksia, tilastollisen käsittelyn lepsuus: oliko sattumalla osuutta I Originaliteetti: jonkin tuloksen tuottamista ensimmäisenä korostetaan =) Huokutus jättää viittaamatta muihin samaa asiaa tutkineisiin ryhmiin (yleinen korjausvaatimus vertaisarvioinnissa on lisätä viitteitä) I Itseviittaukset: omaa työtään voi vastaavasti ylikorostaa viittaamalla itseenä; toisaalta itseviittauksien kieltäminen loisi oman harhansa 25/28

25 Tietotekniikan alan eettiset käytännöt I Tietotekniikan liiton Tietotekniikan ammattilaisen Eettiset Säännöt TEK I Hirvosen (Eettiset ohjeistot tietotekniikka-alalla, Hirvonen, D-työ, 2000) suositus ohjeiston pääkohdiksi: I I I I I I Henkilökohtaiset ominaisuudet (minä) Ammatilliset velvollisuudet (ammattikunta) Organisaation johdon velvollisuudet (johto) Velvollisuudet asiakkaita/käyttäjiä kohtaan Asiakkaiden velvollisuudet (asiakas) Suhtautuminen väärinkäytöksiin I Yritysten oma toimintakulttuuri, code of conduct 26/28

26 Aalto-yliopiston eettiset ohjeet I Aalto-yliopistolla on opiskelua koskevat eettiset ohjeet ja menettelytavat rikkomustapauksissa I Sisältää myös kandidaatintyössä ja seminaarissa relevantteja ohjeita I Ohjeet ovat saatavilla Intossa: 27/28

27 How to improve learning and teaching?

28 Quality Audit What is it? Audit is an independent and systematic external evaluation Audit focuses on the procedures that Aalto uses to maintain and develop the quality of its operations Main purpose of the audit is to help the university identify its strengths, good practices and areas that need improvement Site visit by international audit group named by the Finnish Education Evaluation Centre (FINEEC) Quality audit is like a vehicle inspection. But you don t maintain your car to pass the inspection, you maintain it to drive safe. Similarly, quality assurance and development work is not done to pass the audit, but to make Aalto a better place to study and work at. More information: -Jouko Lampinen, Head of CS department, Aalto SCI

29 Quality comes from Planning your studies (HOPS) and studying actively Giving and receiving feedback on courses Supporting your fellow students Tutoring and academic advicing Student services from admission to graduation Functioning IT systems (MyCourses, Oodi, Into etc.) Participating in university development as student representatives (halloped)

30 Student s learning cycle PLAN activities according to your goals: HOPS plan your personal study path Aalto Strategy Schools Strategic Plans, Roadmaps Performance Agreements DO what you have planned Study and learn Exercises, labs etc. Be innovative DEVELOP activities Improve performance Renew and update the HOPS CHECK and EVALUATE (how you succeeded). GIVE and RECEIVE feedback Results (grades, feedback) Course feedback, other surveys

31 Student s Annual Clock Period II Applying for Aalto internal mobility Preparations for curriculum design: considering student feedback Evaluation week Giving course feedback Period III Application period for Master programmes in another School Course feedback of last semester analysed on course / programme level Applying for Aalto internal mobility Applyingfor exchangestudies Evaluation week Giving course feedback Period I Orientation week Applying for Aalto internal mobility Programme reviews: feedback (e.g. graduate surveys, course feedback) analysed on programme level Applying for JOO studies Applyingfor exchange studies Evaluation week Giving course feedback period I Summer period Course feedback of last semester analysed on course / programme level Study guides published Course timetables and examination timetables published on Into (except ARTS) Registration for the next academic year Teaching events and course descriptions in WebOodion August 1 st Giving course feedback Period IV Results for Master s admission published Evaluation week Giving course feedback Period V Applying for JOO studies Courses and minors offered through internal mobility in the next academic year published Applying for Aalto internal mobility Curricula approved on School level for next academic year Evaluation week Giving course feedback

32 Jatkossa I Aiheen ja ohjaajan etsintä ja kontaktointi I Ensimmäinen tapaaminen ohjaajan kanssa mennessä I Aiheen vahvistaminen mennessä 28/28