Uurimisrühmad | Tarkvarateaduse instituut

Juhataja: professor INGRID PAPPEL, ingrid.pappel@taltech.ee

Digiriigi tehnoloogiate ja -arhitektuuri uurimisrühmas (Next Gen Digital State) lahendame küsimusi, kuidas riik saaks uute tehnoloogiatega toetada ja arendada kodanike hetke- ja tulevikuvajadusi. Keskendume valitsuse digitaalsetele ökosüsteemidele, uurides tehnoloogiaid, mis toetavad digitaalset transformatsiooni, innovatsiooni ja rakendamist.

Meie uurimisrühm teeb koostööd Eesti ja rahvusvaheliste avaliku sektori asutuste, ministeeriumide ja ettevõtetega järgmise põlvkonna riigi tehnoloogiate arendamisel. Tegeleme tipptasemel uurimisteemadega, mis keskenduvad tehisintellekti arhitektuurile, strateegiate/raamistike väljatöötamisele, andmeanalüütikale ja tehnoloogiast tulenevate sotsiaal-majanduslike mõjude mõistmisele ning nende rakendamisele.

Meie ekspertiis

• Järgmise põlvkonna digitaalse transformatsiooni inim- ja tehnoloogilised aspektid;

• Tehisintellekti, uudsete digiriigi arhitektuuride ja andmestrateegiate rakendamist;

• Olemasolevate äriprotsesside analüüs ja üleminek uutele äritegevuse meetoditele;

• Arusaadavate ja praktiliste tulemusteni jõudmine läbi akadeemiliste ja tehniliste teadmiste omandamise.

Koduleht  Koostöö  Kontaktid 

Juhataja: professor DIRK DRAHEIM, dirk.draheim@taltech.ee

Infosüsteemide töörühma uurimisvaldkond on suured ja ülisuured IT-süsteemid. Uurime IT-süsteemide arhitektuuri, disaini, teostust ja IT-süsteemide maastike haldamist, suuremahulisi andmetihedaid -, suuremahulisi töövootihedaid -, ekstraressursimahukaid - ja laialt hajutatud süsteeme. Eelkõige uurime järgmise põlvkonna digiriigi tehnoloogiaid ja - ökosüsteeme. Koos partneritega tööstusest, akadeemilistest ringkondadest ja avalikust sektorist otsime parimaid lahendusi mittestandardsetele, missioonikriitilistele probleemidele IT-süsteemides.

Koduleht Koostöö Kontaktid

Juhataja: vanemteadur TANEL ALUMÄE, tanel.alumae@taltech.ee

Keeletehnoloogia laboratooriumi üheks olulisemaks tegevuseks on ühiskonnale suunatud kõnetehnoloogia rakenduste loomine. See hõlmab nii lõppkasutajale mõeldud kõnetuvastuse rakendusi kui ka olulisi lihtsalt integreeritavaid komponente. Kuigi keskendume oma kõnetuvastuse arendustöödes eesti keelele, on enamik laboris loodud tarkvarast keelest sõltumatu. Labor on avatud lähtekoodiga vaba tarkvara pooldaja.

Keeletehnoloogia laboratoorium keskendub järgmisetele teemadele:

• kõnetuvastus;
• kõneleja, kõneldava keele ja aktsendi identifitseerimine;
• kõnekorpused;
• foneetika (eesti keele prosoodia ja vokaalsüsteem, L2 kõne);
• mitmesugused loomuliku keele töötluse alamteemad.

Koduleht Koostöö Kontaktid

Laboratooriumi juhataja: professor PAWEŁ SOBOCIŃSKI, https://www.ioc.ee/~pawel/, pawel.sobocinski@taltech.ee

Kompositsiooniliste süsteemide ja meetodite laboratooriumi eesmärk on uurida kompositsioonitehnikaid arvutusmudelite kontekstis, selle kõige laiemas tähenduses. Kompositsioonilisus tähendab, et (avatud) süsteemide süntaktilised kirjeldused on koostatud nii, et need ühilduksid (avatud) süsteemide semantikaga. Kuna uurimistööd motiveerivad näited pärinevad üsna laia spektriga teadusvaldkondadest (loogika, juhtimisteooria, formaalse keele teooria, äriprotsessid, mänguteooria, majandus, masinõpe), oleme kategooriateooriast juhindudes määratlenud avatud süsteemide mõtestamise üldised põhiprintsiibid. Nende hulka kuuluvad pigem seostel kui funktsioonidel põhinev semantiline universum ja string-skeemide diagrammatilise süntaksi kasutamine. String-skeemid võimaldavad diagrammatiliste arutluskäikude abil intuitiivset arvutamist ja ressursside täpset juhtimist, mis on oluline avatud süsteemide tõepäraseks kirjeldamiseks.

Töögrupi eesmärgid/väljakutsed on:

• välja töötada uus generatsioon järgmise põlvkonna programmeerimis-/spetsifikatsioonikeeli, mis sobituksid paremini kompositsiooniliste (ja seega ka usaldusväärsemate ja töökindlamate) süsteemide kirjeldamiseks;
• kasutada kompositsioonilisust süsteemide analüüsi parandamiseks, sealhulgas uute tehnikate ja algoritmide kavandamine;
• kavandada ja rakendada string-skeemidega töötamise vahendeid kiirendamaks üleminekuks teooriast praktikasse.

Koduleht Koostöö Kontaktid

Keskuse juht: professor RAIN OTTIS, rain.ottis@taltech.ee

Küberkriminalistika ja küberjulgeoleku keskus tõstab Eesti küberturvalisuse kompetentsi läbi hariduse, teaduse ja teadmussiirde. Keskuse eksperdid esindavad erinevaid teadusvaldkondi nagu arvutiteadus, õigusteadus ja psühholoogia. See võimaldab uurimisrühmal ette võtta tänapäeva keerulisi küberturvalisuse probleeme, mis vajavad interdistsiplinaarset lähenemist.

Keskuse peamised uurimissuunad on:

• elutähtsa infotaristu kaitse (fookusega e-valitsemise ja transpordisektoritel);
• krüptrograafia;
• võrgumonitooring;
• digitaalne ekspertiis;
• haridusteadus;
• küberjulgeoleku strateegilised küsimused.

Koduleht Koostöö Kontaktid

Töörühma juht: professor JURI BELIKOV, juri.belikov@taltech.ee

Mittelineaarsete juhtimissüsteemide töörühm on Eesti juhtiv uurimisüksus automaatjuhtimise valdkonnas, keskendudes mittelineaarsetele juhtimissüsteemidele sh mittesiledatele, hübriidsetele ja ajas hilistuvatele süsteemidele. Rühm on oluliselt panustanud konstruktiivsete algebraliste meetodite ja nendega seotud sümboltarkvarapaketi NLControl väljatöötamisse, mis toetab teadusuuringuid, õpetamist ja rakendusi.

Välja on arendatud universaalne algebraline metoodika, mis lihtsustab erinevate mittelineaarsete juhtimissüsteemidega seotud probleemide uurimist ühildatud vaatenurgast. Põhiidee on konstrueerida juhtimissüsteemiga defineeritud diferentsiaalsete 1-vormide alamruumide (või alammoodulite) jadad, mis sisaldavad informatsiooni süsteemi struktuursete omaduste kohta. Antud metoodika põhjal on välja töötatud ressursisäästlik sündmuspõhine juhtimismeetod, mis põhineb süsteemide lameduse omadusel.

Kuigi arendatakse valdavalt rakendustest sõltumatuid üldisi meetodeid, mille rakendatavus sõltub pigem matemaatiliste mudelite dünaamilistest omadustest, ollakse hiljuti keskendunud mõnele hoolikalt valitud rakendusele, millest osa on määratud Eesti teaduse tippkeskuse EXCITE (kuhu töörühm kuulub) ühisteemade poolt. Nimelt, tegeletakse autonoomsete allveerobotite ja ioonjuhitavate elektroaktiivsete polümeertäiturmehhanismide juhtimisega. Viimaste aastate jooksul on erilist tähelepanu pööratud energiasüsteemidega seotud praktilistele probleemidele, mis on modelleeritud mittelineaarsete juhtimissüsteemidena. Täpsemalt uuritakse taastuvenergiaallikate võrku integreerimise fundamentaalseid piire ning, kasutades meetodeid optimaaljuhtimisteooriast, madala inertsiga energiasüsteemides asuvate jaotatud energiasalvestusseadmete võimalikke kitsendusi.

Rühma unikaalset pädevust ning teoreetilisi tulemusi on võimalik rakendada erinevates valdkondades, sealhulgas (a) robootikas, (b) tööstusprotsesside juhtimises, (c) elektrotehnikas ja energeetikas

Koduleht Koostöö Kontaktid

Töörühma juht: tarkvara arendusjuht VAHUR KOTKAS, vahur.kotkas@taltech.ee

Rakendusliku tehismõistuse töörühm keskendub oma uurimistöös tehismõistuse meetoditele, arendades ja rakendades neid erinevates valdkondades. 2019 aastal keskenduti peamiselt masinõppe, ontoloogiapõhise arutluse, automaatse teoreemitõestamise, teadmuse loomise jt tehismõistuse meetodite juurutamisele tööstuse ja avaliku sektori rakendustes.

Grupi eelnevates uurimisteemades on muuhulgas olnud tehismõistuse osi integreerivad tarkvaraarendusmeetodid ja rakendused (nt CoCoViLa), (visuaalsed) modelleerimiskeeled, programmide loogikapõhine kompositsioon ja ontoloogiatel põhinev teadmiste esitamine.

Uurimistöö mitmete dekaadide vältel on loodud mitmeid rakendusi, mis võimaldavad tehismõistuse tehnikaid rakendada. Praegusel ajal on neist veel kasutusel või arendusjärgus järgmised:

• CoCoViLa – visuaalne mudelipõhine automaatset programmisünteesi pakkuv tarkvaraarenduskeskkond;
• WhiteDB – kiire NoSQL andmebaasiohjur;
• GKC – arutlusvahend tööks (väga) suurtel teadmusbaasidel.

Käesoleval ajal on töörühma keskseteks teemadeks tehismõistuse meetodite rakendamine ruumiandmeanalüüsil, masinõppe rakendamine e-kaubanduse ja avaliku sektori riskihalduses ning loomulikul keelel baseeruvate suhtlussüsteemide arendus. Nende teemadega on seotud järgmised projektid:

1. Kuluefektiivse ühildatava geodeetilise täpsusega 3D ruumiandmete taristu loomise rakendusuuring
2. E-kaubanduse EL käibemaksu- ja tollideklaratsioonide (alates 2021. aastast) digitaliseerimise rakendusuuring
3. Masinõppe ja AI toega teenused

Koostöö Kontaktid

Laboratooriumi juhataja: JAANUS KAUGERAND, jaanus.kaugerand@taltech.ee

Proaktiivtehnoloogiate laboratooriumi põhitegevuseks on võrgustatud küber-füüsikaliste-süsteemide teoreetiliste ja praktiliste probleemide uurimine/lahendamine ning õpetamine üliõpilastele. Näiteks arendatakse küberfüüsikaliste süsteemide magistrikursust, lepingute toetusel ehitatakse ja rakendatakse spontaanseid sensorvõrke, teoreetiliselt uuritakse uduarvutust ja selleks kasutatavat proaktiivset vahevara (ProWare) ja osaletakse riigiülese tervikliku olukorrateadlikkuse võimekuse loomisel riigikaitse rakendustele.

Koduleht Koostöö Kontaktid

Laboratooriumi juhataja: juhtivteadur TARMO UUSTALU, tarmo.uustalu@taltech.ee

Tugevalt tagatud tarkvara laboratoorium uurib tugevalt tagatud tarkvara arendamise teooriaid, meetodeid ja tööriistu, spetsialiseerudes nii tõestustele (sertifitseeritud tarkvara) kui ka testimisele.

Koduleht Koostöö Kontakt

Juhataja: dotsent GUNNAR PIHO, gunnar.piho@taltech.ee

Äriinfotehnoloogia töörühma põhitegevuseks on äriinfotehnoloogia lahenduste arendamine ja analüüsimine, usaldusväärsete, koostoimivate ja arenevate rakenduste teooriad ja praktilised lahendused, tulevikuspetsialistide hariduse tõstmine.

Äriinfotehnoloogia bakalaureuseõpe    Äriinfotehnoloogia magistriõpe

Koostöö Kontaktid