FM Mika Rantasen tietojenkäsittelyopin alaan kuuluva väitöskirja

Improving Probabilistic Roadmap Methods for Fast Motion Planning (Reitinsuunnittelun nopeuttaminen reittikarttamenetelmiä parantamalla)

tarkastetaan 28.8.2014 klo 12 Tampereen yliopiston Pinni B-rakennuksen luentosalissa 1096, Kanslerinrinne 1, Tampere.

Vastaväittäjänä on professori Juha Röning (Oulun yliopisto). Kustoksena toimii professori Martti Juhola.

Reitinsuunnittelun nopeuttaminen reittikarttamenetelmiä parantamalla

Tutkimuksessa tarkastellaan reitinsuunnittelua, joka on erityisesti robotiikassa keskeinen ongelma. Reitinsuunnittelussa tarkoituksena on löytää robotille sellainen reitti kahden annetun päätepisteen välille, että robotti voi liikkua reitillä törmäämättä ympäristössä oleviin esteisiin. Robotiikan lisäksi reitinsuunnittelulla on myös muita tärkeitä sovelluskohteita. Sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi animoinnissa tai tietokonepeleissä pelihahmojen ohjauksessa.

Reitinsuunnittelu on vaikea tehtävä. Tarkat menetelmät sen ratkaisemiseksi ovat yleensä liian hitaita, jotta niitä olisi mielekästä käyttää. Ongelman ratkaisemiseksi on kuitenkin esitetty myös likimääräisiä menetelmiä, joiden avulla tehtävän ratkaiseminen onnistuu nopeammin. Tällaisia ovat esimerkiksi probabilistiset reittikarttamenetelmät, joihin tässä väitöskirjassa keskitytään. Reittikarttamenetelmien toiminta perustuu reittikarttaan, jota hyödyntämällä robotti voi turvallisesti kulkea törmäämättä esteisiin. Valmiin reittikartan käyttö on helppoa, mutta sellaisen rakentaminen voi kuitenkin usein olla hidasta ja hankalaa.

Tämä väitöstutkimus koostuu viidestä artikkelista, joista jokainen käsittelee reittikarttojen rakentamista. Artikkeleissa esitetään uusia keinoja, joiden avulla rakentamista voi tehostaa eri tavoin. Kolmessa artikkelissa keskitytään pääasiassa keinoihin, joiden avulla reittikarttojen rakentamista voi nopeuttaa. Yhdessä artikkelissa esitetään menetelmä, jolla reittikartan koko on mahdollista pitää pienenä. Lisäksi yhdessä artikkelissa tarkastellaan menetelmää, jolla reittikartta voidaan rakentaa sellaiseksi, että se toimii hyvin myös muuttuvissa ympäristöissä. Kaikkia esiteltyjä keinoja testattiin simuloidussa ympäristössä ja niitä verrattiin muihin yleisesti käytössä oleviin menetelmiin. Tulokset osoittavat, että reittikarttojen rakentamista on mahdollista parantaa merkittävästi väitöskirjassa esiteltyjen menetelmien avulla.

                                               ******

Mika Rantanen on syntynyt Raumalla ja hän on suorittanut filosofian maisterin tutkinnon Tampereen yliopistossa.

Rantasen väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 1958, Tampere University Press, Tampere 2014. ISBN 978-951-44-9528-1, ISSN 1455-1616. Väitöskirja ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 1443, Tampere University Press 2014. ISBN 978-951-44-9529-8, ISSN 1456-954X.
http://tampub.uta.fi.

Väitöskirjan tilausosoite:
Verkkokirjakauppa Granum, http://granum.uta.fi, tai e-mail: kirjamyynti@juvenes.fi.

Lisätietoja: Mika Rantanen, Puh. 040 763 6975, mika.rantanen@iki.fi