Laskennallisen tekniikan opiskelu käytännössä

Kolmannen vuoden laskennallisen tekniikan opiskelija Teemu Härkönen avaa omaa kurssivalikoimaansa. Teemu lukee pääaineenaan teknillistä fysiikkaa ja sivuaine koostuu teknillisestä matematiikasta.

Inverse problems and normed spaces (teknillinen matematiikka)

”Tämä kurssi kuuluu maisterivaiheen kurssivalikoimiin. Mahdollisimman havainnollisesti selitettynä inversio-ongelmissa meillä on normaalisti syy, josta lasketaan seuraus. Nyt meillä on seuraus ja siitä ”lasketaan” syy. Esimerkiksi on röntgenlaitteesta saatuja mittaustuloksia läpipäässeestä säteilystä ja siitä lasketaan ihmisen koostumus. Kurssilla käydään aika syvällistä matriisilaskentaa MATLAB nimisellä tietokoneohjelmistolla ja opiskellaan teoriaa.

Normitetut avaruudet -osiossa tutkittiin erilaisia tapoja etäisyyksien mittaamiseen funktioiden virittämässä avaruudessa. Tämä oli hyvin teoreettista ja abstraktia, mutta sille oli sovellutuksia inversio-ongelmien ratkaisemisessa. Laskettiin ja muodostettiin malleja röntgendatasta, jonka koin todella mielenkiintoiseksi.

Kurssi muodostui yhdestä harjoituksesta viikkoon, kuudesta tehtävästä ja kolmesta luentotunnista per viikko. Harjoituksissa ja luennoilla käynti oli tällä kurssilla vapaaehtoista. Tentti muodostui perinteisestä paperitentistä ja lisäksi oli tietokonetentti.

Applied optics (teknillinen fysiikka)

Tällä kurssilla opiskelimme lisää laserin ominaisuuksia ja erilaisten laserien sovelluksia. Esimerkiksi hyvin lyhyitä pulsseja lähettävä laser mahdollistaa elävän kudoksen/herkkien materiaalien tutkimista ilman, että ne vaurioituvat. Tällaisessa pulssissa on hyvin vähän energiaa, ja normaali laser polttaisi tutkittavan pinnan. Opiskelimme myös erilaisia spektrin mittaustapoja.

Matemaattisesti kurssi oli haastava, mutta löysimme selkeitä ja mielenkiintoisia sovelluskohteita. Lasereilla voidaan esimerkiksi hallita kemiallisia reaktioita – niillä pystyy määrittämään aineiden kemiallisia koostumuksia ilman kontaktia ja tuhoamatta näytettä. Kurssi muodostui luennoista, harjoituksista ja tentistä, tai mahdollisesti korvaavasta harjoitustyöstä.

koodauskuva

Signaalien digitaalinen käsittely (sähkötekniikka)

Kurssi on sähkötekniikan kurssivalikoimasta ja kuuluu sivuaineen opintoihini. Kurssilla opeteltiin muokkaamaan signaaleja (esimerkiksi ääni- tai kuvasignaaleja) niin, että voidaan esimerkiksi vahvistaa signaalia tai poistaa siitä kohinaa. Sovellutuksia tästä on esimerkiksi musiikkivahvistimet ja muun muassa viive-efekti musiikissa. Harjoitustyönä tehtiin suodatin, jossa voitiin säätää, minkälaisia taajuuksia päästetään äänestä läpi. Kurssilla pääsi näkemään miten aiemmilla kursseilla opitut matemaattiset menetelmät ja kaavat käytännössä toimii eli nivoi aiemmin opitun teorian käytäntöön kivasti.

Sovelletun tekniikan erikoistyö (sähkötekniikka)

Kurssilla toteutetaan itsenäisesti laaja elektroniikkaprojekti. Kurssi oli mielenkiintoinen, koska sai itse suunnitella ja toteuttaa toimivan laitteen. Tähän sisältyi tarvittava tiedon hankinta, piirilevyn suunnittelu ja simulointi. Itse tein ns. LED-kuution, jolla voi esittää yksivärisiä kolmiulotteisia animaatioita. Animaatiota pystyi suunnittelemaan ja tekemään itse tietokoneella. Tämä oli ensin vain harrasteprojekti, jonka pystyikin hyödyntämään opinnoissa esittelemällä ja kirjoittamalla raportin. Tämäkin kurssi kuuluu sähkötekniikan kurssivalikoimiin ja on meillä valinnainen.

Vektorianalyysi teknillisessä laskennassa (teknillinen matematiikka)

Kurssilla perehdyttiin vektorikenttiin, joilla voidaan esittää esimerkiksi sähkö- tai magneettikenttiä, tai ilman ja nesteen virtauksia. Kurssilla tutustuttiin myös moniulotteisiin integraaleihin, joilla voidaan laskea kappaleiden massoja ja tilavuuksia. Vektorianalyysia voidaan soveltaa vesivirtauksien putkistoissa aiheuttamien painerasitusten laskemiseen. Kurssin arviointi perustui kokonaan harjoitustehtäviin, joita tehtiin viikoittain 5-6 kappaletta. Kurssilla yhdisteltiin teoriaa, käsin ratkaisemista ja käytännöllisempää laskentaa tietokoneella.”

Jätä meille kommentti