Säädöstä huutokauppaan ja systeemiälyyn – Systeemifyysikon maailmaa Raimo P. Hämäläinen Esitys Fyysikkokillan 60 v. juhlaseminaarissa keväällä 2007.

Esitys aiheesta: "Säädöstä huutokauppaan ja systeemiälyyn – Systeemifyysikon maailmaa Raimo P. Hämäläinen Esitys Fyysikkokillan 60 v. juhlaseminaarissa keväällä 2007."— Esityksen transkriptio:

1 Säädöstä huutokauppaan ja systeemiälyyn – Systeemifyysikon maailmaa Raimo P. Hämäläinen Esitys Fyysikkokillan 60 v. juhlaseminaarissa keväällä 2007

2 Elämme mallintamisen ja systeemien aikakautta

3 Operations Research OR The Science of Better Paremmaksi tekemisen tiede
Mallien käyttöä ilmiöiden ja järjestelmien kuvaamisessa. Tavoitteena mm: -optimaalinen suunnittelu resurssienkäytön ja toiminnan tehostaminen -päätöksenteko monen tavoitteen vallitessa -epävarmuuden hallinta ja ennakointi

4 Tekniikka on aina hyödyntänyt malleja
Huipputekniikka = mallipohjaista tekniikkaa Mallit olennainen osa menestyvää tuotetta ja liiketoimintaa

5 Todellisuuden jäljittely:
Mallin merkityksiä Todellisuuden jäljittely: Teoria Fysiikan lait Simulointi Tilasto Kartta

6 Esikuvan toteuttaminen:
Mallin merkityksiä Esikuvan toteuttaminen: Kaava/malli Optimointi Säätö Oppiminen

7 Systeemipioneereja TFM:llä
Akateemikko Erkki Laurila Säätötekniikka Akateemikko Pekka Jauho Matemaattinen riskien mallintaminen Akateemikko Teuvo Kohonen Prosessinsäätötietokone Reflac Neurolaskenta

8 Systeemipioneereja TFM:llä
Professori Olli Lokki Tilastollinen mallintaminen Operaatiotutkimus Stokastiikka, jonoteoria Optimointi Matematiikkainsinöörilinjan perustaja Professori Jorma Routti Energiatalousmallit ja -ennusteet

9 Opetus: Systeemi- ja operaatiotutkimus
Systeemiajattelua ja laajasti matemaattisia malleja - Optimointi - Päätöksenteko ja peliteoria - Stokastiikka ja ennustaminen - Systeemit , säätö ja simulointi Tavoite: Luoda perusta käyttää malleja kriittisesti tutkimuksen ja käytännön ongelmanratkaisussa.

10 Monitavoiteoptimointi
Optimointimallit Path layer Line system layer Optimointi Resurssien käyttö Tuotekehitys ja prosessit Monitavoiteoptimointi Kokonaistehokkuus Peliteoria Markkinamekanismit, huutokaupat Sähkö, Tietoliikenne

11 Riskimallit Laatu-luotettavuus Turvallisuus Palvelun mitoitus
Cost per Sample of Trial Select Size Detected Performance Improvement Release New Product Change in Profit Revenues Actual New Product Existing Product Palvelun mitoitus Markkinaennusteet Projektien riskienhallinta Sopimusten hinnoittelu Rahoitusteoria => rahoitusteknologia

12 Päätöksenteon mallit Soveltaminen
Päätösanalyysi: Monitavoitearviointi ja riskit Neuvotteluteoria: Monta päätöksentekijää Päätöspuut/ Vaikutuskaaviot : Monivaiheisuus Uskomusverkot : Epävarmuus Heuristiikat : Evoluutiostrategiat Soveltaminen Päätöksenteon tukeminen : Jäsentely, oppiminen, kommunikointi, dialogi Automatisoitu – tekoäly : kaupankäyntiagentit

13 Päätösanalyysi energia- ja ympäristöpolitiikassa Osallistuva päätöksenteko kun ei-yhteismitalliset kriteerit Ongelman jäsentely Vaikutusmittaukset Kriteerien painot Kokonaisarvio

14 Elinkaarimallimallit Tekniikka - Ympäristö - Talous
Teknologian ennakointi Tuotteen elinkaari Ympäristövaikutukset Markkinat Kokonaisuuden hallinta ja optimointi

15 Peliteoria - Usean päättäjän mallit
Pelaaja yksi Peli Nashin tasapaino Yhteistyön peliteoria Äänestys Huutokauppa Sopimusteoria luota lopeta Yksi: 45 Kaksi: 45 Pelaaja kaksi Järkevää 1:lle ole vastavuoroinen ota kaikki Yksi: 180 Kaksi: 225 Yksi: 0 Kaksi: 405 Molemmille edullinen yhteistyö Järkevää 2:lle “Yhteistyön (vangin) dilemma” rahanjakopelissä

16 Luonnonilmiöiden selittäminen peli- ja päätösmalleilla
-Evoluutio: Metsikön kasvu Soidinmenot Lisääntymisstrategiat -Inhimilliset heuristiikat Parinvalinta “sihteeriongelma” - Yhteistyön ja yhteisöjen kehittyminen

17 Systeemiajattelu Tarkastellaan ilmiöitä
eri mittakaavoissa ja eri näkökulmista Kokonaisuuksien ja riippuvuuksien kuvausta tavoitteena ongelman ratkaisu Ei etsitä yhtä oikeata kuvausta vaan ongelman ratkaisun kannalta tehokkaita kuvauksia

18 Systeemiajattelu Ongelma ratkaistu!

19 Tuttuja osia – tuntematon vaste
Kompleksisuus Tuttuja osia – tuntematon vaste ohjaus/interventio ulostulo/havainto Ei tunneta osasysteemien vuorovaikutuksia Systeemin olennaisin osa voi olla jokin, jota kukaan ei ole koskaan systeemiin rakentanut Systeemisyyden voima: Pieni interventio voi synnyttää tuloksellisia kehitysuria

20 Systeemiäly Organisaatioissa olemme aina osa systeemiä:
Oma ja muiden kuva systeemistä Dynamiikka ja vuorovaikutukset Kommunikaatiosysteemi Uskomussysteemi Uskomukset uskomuksista Rakenne voi synnyttää käyttäytymistä Systeemiälykäs - Näkee itsensä systeemin osana - Toimii systeemissä tarkoituksenmukaisesti - älykkäästi - Olennaista ajattelun ajattelu Systeemiälyajattelu: Johtajuuden peruskivi

21 Aivotutkimus - Neurotaloustiede
Kuvantamismenetelmät Missä käsitellään tunteita, arvoja , laskentaa? Miten käsitellään päätösongelmia? Miten/missä syntyy yhteistyöhakuisuus? Miten stimuloida yhteustyötä ja systeemiälykkyyttä? Kvanttifysiikan Kvantti Zeno Efekti ,KZE, myös aivoissa?: Tarkkailun ja huomion kohdentaminen vahvistaa ja synnyttää kohteen ajatukseen liittyviä piirejä?

22 Systeemianalyysin laboratorio Sovelletun matematiikan vastuualue
Raimo P. Hämäläinen Professori Laboratorion esimies Harri Ehtamo Professori Esa Saarinen Professori Ahti Salo Professori