Bayesiläisestä tilastotieteestä apua paikannusjärjestelmien laaduntarkasteluun
Diplomi-insinööri Henri Pesosen kehittämät matemaattiset menetelmät mahdollistavat tarkemman henkilökohtaisen paikannuksen kaupunkiympäristössä.Henkilökohtainen paikannus on osa jokapäiväistä arkea, sillä autonavigaattori ja älypuhelin löytyvät lähes joka taloudesta. Paikkaestimoinnin lisäksi paikannusjärjestelmissä on tärkeää tarkkailla paikannuksen laatua, jotta tiedetään kuinka luotettava paikkaestimaatti on. Tämä on erityisen tärkeää esimerkiksi hätäpuhelujen paikannuksessa, jotta pelastusajoneuvot saapuvat oikeaan kohteeseensa mahdollisimman nopeasti.
Perinteiset paikannuksessa käytettävät laaduntarkkailumenetelmät perustuvat klassiseen tilastolliseen testaukseen, jotka on kehitetty lähinnä ilmailun käyttötarpeisiin. Siksi ne eivät sovellu sellaisenaan esimerkiksi henkilökohtaiseen GPS-paikannukseen. Kaupunkiympäristössä korkeat rakennukset voivat peittää näkyvyyden satelliitteihin tai vääristää signaaleja peilaamalla. Henri Pesonen kehitti väitöstyössään ratkaisuja tähän ongelmaan.
Pesonen kehitti bayesiläiseen tilastotieteeseen perustuvia paikannusalgoritmeja ja paikannusjärjestelmän laaduntarkkailumenetelmiä, joiden avulla pystytään lisäksi tarkempaan henkilökohtaiseen paikannukseen. Menetelmien avulla paikannuksessa voidaan ottaa huomioon yllättäen havaintoihin ilmaantuvat ympäristöstä aiheutuvat virheet kuten monitieheijastukset satelliittipaikannuksessa.
Monitieheijastuksissa satelliitin signaali kulkee vastaanottimeen heijastusten kautta tai esteiden läpi, joka aiheuttaa ylimääräisen virhekomponentin havaintoihin. Bayesiläisiä menetelmiä käyttäen voidaan laskea yhteistodennäköisyysjakauma kaikkia saatuja havaintoja hyväksikäyttäen erilaisille virhekomponenteille sekä vastaanottimen paikkakoordinaateille. Tämän todennäköisyysjakauman avulla voidaan sekä lieventää virhekomponenttien vaikutusta paikkaestimaattiin, että laskea todennäköisyyksiä erisuuruisille paikkaestimaattien virheille.
–Voimme esimerkiksi vastata suoraan kysymykseen: kuinka todennäköistä on, että vastaanottimen todellinen paikka on 25 metrin sisällä laitteen ilmoittamista koordinaateista, ottaen huomioon mahdolliset virhekomponentit, Pesonen kertoo.
Väitöstilaisuus perjantaina 8.2.
Diplomi-insinööri Henri Pesosen matematiikan alaan kuuluva väitöskirja Bayesian Estimation and Quality Monitoring for Personal Positioning Systems ("Bayesilainen estimointi ja laaduntarkkailu henkilökohtaisissa paikannusjärjestelmissä") tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 8.2.2013 kello 12 alkaen Sähkötalon salissa S4 (Korkeakoulunkatu 8, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Fredrik Gustafsson (Linköpings universitet, Ruotsi). Tilaisuutta valvoo professori Robert Piché TTY:n systeemitekniikan laitokselta.
Henri Pesonen (31) on kotoisin Ulvilasta ja työskentelee Turun yliopiston matematiikan ja tilastotieteen laitoksella yliopisto-opettajana.
Lisätietoja: Henri Pesonen, puh. 040 570 5756, henri.pesonen@utu.fi