Kõik uurimisrühmad

Uurimisrühmad: A

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.6. Meditsiinitehnika; 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

Uurimisrühma juht: professor MAIE BACHMANN, maie.bachmann@taltech.ee

Liikmed: Hiie Hinrikus, Jaanus Lass

Doktorandid: Laura Päeske, Tuuli Uudeberg, Toomas Põld

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: signaalitöötlus, elektroentsefalograafia, aju häired

Ülevaade

Uurimisgrupp omab kompetentsi interdistsiplinaarsel infotehnoloogia ja aju füsioloogia puutealal. Uuringud on suunatud aju elektroentsefalograafilises (EEG) signaalis mentaalsete häirete, tööstressi või keskkonna (mikrolainekiirgus) poolt tingitud muutuste avastamisele ja tõlgendamisele. Uurimisgrupi poolt väljatöötatud EEG spektraalse asümmeetria indeks (SASI) on tõestanud end kui perspektiivne meetod erinevates rakendustes.

Tähtsamad tulemused:

objektiivseid EEG signaalil põhinevaid mõõdikuid näitavad depressiooni varaseid sümptomeid;
vähenenud väikse maailma organiseeritus kompenseeritakse ajus suurenenud alfa ühenduste tugevusega;
pikaajaline SASI muutlikkus ühel inimesel on palju väiksem kui inimestevaheline muutlikkus, mis võimaldab rakendada SASI personaalseks depressiooni sümptomite hindamiseks.

Valik 2020 teaduspublikatsioone:

Päeske, L.; Hinrikus, H.; Lass, J.; Raik, J.; Bachmann, M. (2020). Negative Correlation Between Functional Connectivity and Small-Worldness in the Alpha Frequency Band of a Healthy Brain. Frontiers in Physiology, 11 (910). DOI: 10.3389/fphys.2020.00910.
Uudeberg, T.; Päeske, L.; Põld, T.; Lass, J.; Hinrikus, H.; Bachmann, M. (2020). Long-Term Stability of EEG Spectral Asymmetry Index – Preliminary Study. In: XV Mediterranean Conference on Medical and Biological Engineering and Computing – MEDICON 2019 (276−281). Springer. (IFMBE Proceedings; 76). DOI: 10.1007/978-3-030-31635-8_33.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.5 Maateadused ja nendega seotud
keskkonnateadused

Uurimisrühma juht: professor OLLE HINTS, olle.hints@taltech.ee

Liikmed: Peep Männik, Ursula Toom, Merlin Liiv, Jaak Nõlvak, Aivo Lepland, Linda Hints

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad:
Paleosoikumi geoloogia, paleontoloogia, paleokeskkond, geokeemia, stratigraafia

Ülevaade
Aluspõhja geoloogia, sh stratigraafia ja paleontoloogia, on olnud geoloogia instituudi üheks keskseks uurimisvaldkonnaks alates instituudi loomisest.

Aluspõhja osakonna põhikompetentside hulka kuulub Eesti geoloogilise ehituse, kivimite, kivististe ja arenguloo põhjalik tundmine. Sellised teadmised on vajalikud praktilises geoloogias, kuid põhiliselt leiavad kasutust siiski alusuuringutes, enamasti tihedas rahvusvahelises koostöös.

Osakonna peamiste uurimissuundade hulka kuuluvad:

mikropaleontoloogia ja kõrglahutusega biostratigraafia;
paleoelurikkuse dünaamika modelleerimine ja selle seosed kliima ja keskkonnamuutustega;
erinevate organismirühmade evolutsioon ja paleobiogeograafilise leviku analüüs;
paleokliima modelleerimine kasutades sedimentoloogilisi ja geokeemilisi indikaatoreid;
süsiniku aineringe muutused Paleosoikumis ning isotoopgeoloogiliste meetodite kasutusvõimalused selle selgitamiseks.

Oluline osa aluspõhja osakonna teadustööst baseerub instituudi geoloogilistel ja paleontoloogilistel
kollektsioonidel, mida haldab teaduskogude osakond.

Valitud publikatsioonid 2020:

Ausich, W. I., Wilson, M. A., Toom, U., 2020. Early Silurian recovery of Baltica crinoids following the end-Ordovician extinctions (Llandovery, Estonia). Journal of Paleontology 94, 521–530. https://doi.org/10.1017/jpa.2019.89
Liang, Y., Hints, O., Tang, P., Cai, C., Goldman, D., Nõlvak, J., Tihelka, E., Pang, K., Bernardo, J., Wang, W., 2020. Fossilized reproductive modes reveal a protistan affinity of Chitinozoa. Geology 48, 1200–1204. https://doi.org/10.1130/G47865.1
Sorci, A., Cirilli, S., Clayton, G., Corrado, S., Hints, O., Goodhue, R., Schito, A., Spina, A., 2020. Palynomorph optical analyses for thermal maturity assessment of Upper Ordovician (KatianHirnantian) rocks from Southern Estonia. Marine and Petroleum Geology 120, 104574. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2020.104574

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4. Keemiateadused; 2.4. Keemiatehnika

Uurimisrühma juht: vanemteadur MERIKE VAHER, merike.vaher@taltech.ee

Liikmed: Maria Kuhtinskaja, Maria Kulp, Mihkel Koel, Jekaterina Mazina, Piret Saar-Reismaa, Mihkel
Kaljurand, Kristiina Leiman

Järeldoktor: Martin Ruzicka

Doktorandid: Tiina Aid (Kontson), Piia Jõul (kaitses kraadi 03.04.2020), Dawit Firemichael Bebizuh (vahetusdoktorant Addis-Ababa Ülikoolist, Etioopia)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: lahutusmeetodid, kapillaarelektroforees, miniaturiseerimine, narkootilikumid, fütokemikaalid, antioksüdatiivsus, biomass, ioonsed vedelikud, eutektilised segud

Ülevaade

Uurimisrühma kompetentsi kuulub erinevate analüütiliste meetodite ning protseduuride väljatöötamine ning kasutamine mitmesuguste ühendite ja segude analüüsiks keerulistes maatriksites. Rühmas on spetsialistid lahutusmeetodite - eelkõige kapillaarelektroforeesi alal juhtivus- ja optilise detekteerimisega, aga ka vedelik ja gaasi kromatograafia alal, kusjuures kasutatakse väga erinevaid detektoreid: UV-Vis, fluorestsents, massi spektromeetria. Rühmas on ka kompetents ning vahendid ülekriitilise ekstraktsiooni läbiviimiseks. Rühmas on välja arendatud erinevaid poorseid materjale – aerogeele, mida kasutatakse põhiliselt adsorbentidena ning katalüsaatoritena elektrokeemias ja veepuhastuses. Pikaajaliselt on olnud grupi üks olulisemaid uurimissuundi ravim- ja toidutaimedes leiduvate bioaktiivsete komponentide ekstraktsioon, fraktsioneerimine ja analüüs. 2020. aastal jätkati erinevate analüütiliste meetodite (eelkõige kapillaarelektroforeesil (KE) põhinevate) väljatöötamist ja kasutamist mitmesuguste ühendite ja segude (keemiarelvad, narkootikumid, bioaktiivsed ained, fütokemikaalid, biomassi laguproduktid) analüüsiks keerulistes maatriksites nagu keskkonnaproovid, kehavedelikud ja taimeekstraktid. Siia lisandus analüütilistes protseduurides vajalike vastavate materjalide väljatöötamine. Uurimisrühma edulooks on portatiivse automatiseeritud kapillaarelektroforeesi seadme (Narkotestri prototüüp II, DrugHunter), kuhu on integreeritud fluorestsentsdetektor ergastuslainepikkuste vahemikus 225-255 nm, disainimine ja ehitus koos metoodikate valideerimisega rea natiivset fluorestsentsi omavate narkootiliste ainete (kokaiin, kokaetüleen, amfetamiinid, fentanüül, LSD, terahüdrokannabinool ja kannabidiool) analüüsiks inimese süljes in situ.

Valik publikatsioone 2020:

P. Saar-Reismaa, K. Kotkas, V. Rosenberg, M. Kulp, M. Kuhtinskaja, M. Vaher. Variation of total phenolics, anthocyanins, carbohydrates and microelement content in colored potato Solanum tuberosum L. Foods, 2020, 9, 1862; doi10.3390/foods9121862
M. Koel, M. Kuhtinskaja, M. Vaher. Extraction of bioactive compounds from Catharanthus roseus and Vinca minor, Separation and Purification Technology, 2020, 252, 117438.
P. Jõul, M. Vaher, M. Kuhtinskaja. Carbon aerogel-based solid-phase microextraction coating for the analysis of organophosphorus pesticides. Analytical Methods, 2020, DOI: 10.1039/D0AY02002H.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

Uurimisrühma juht: professor SADOK BEN YAHIA, sadok.ben@taltech.ee

Liikmed: Jaak Henno, Deniss Kumlander, Innar Liiv, Ahti Lohk, Ants Torim, Grete Lind, Leo Võhandu

Järeldoktor: Imen Ben Sassi

Doktorandid: Martin Rebane, Chahinez Ounoughi, Ashiq Ahmed, Markko Liutkevicius, Siim Salin, Fabiano Spiga, Nzamba Bignoumba, Kyrylo Medianovskyi, Anton Vedešin

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: Andmeteadus, kombinatoorne optimeerimine, targad linnad

Ülevaade
Andmeteaduse uurimisrühm tegeleb uurimistööga, mille eesmärk on andmete väärindamine, olles
mitmete prioriteetsete valdkondade ristteel, nagu

Küberkaitse: sissemurdmise / anomaaliate tuvastus
Ühiskonna digitaalne transformatsioon; tervishoiu infosüsteemid (ebatavaliste sündmuste tuvastamine, patsientide ravitrajektooride kaevandamine)
Targad keskkonnad: asjade internet, intelligentne transpordisüsteem, tark linn, tark kodu

Valitud publikatsioonid:

Abidi, Balkis; Ben Yahia, Sadok; Perera, Charith (2020). Hybrid microaggregation for privacy preserving data mining. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, 11 (1), 23−38.10.1007/s12652-018-1122-7.
Vedeshin, Anton; Dogru, John Mehmet Ulgar; Liiv, Innar; Ben Yahia, Sadok; Draheim, Dirk (2020). A secure data infrastructure for personal manufacturing based on a novel key-less, byte-less encryption method. IEEE Access, 8, 40039−40056. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2946730.
Allani, Sabri; Yeferny, Taoufik; Chbeir, Richard; Ben Yahia, Sadok (2020). Towards a smarter directional data aggregation in VANETs. World Wide Web, 23 (4), 2303−2322. DOI: 10.1007/s11280-019-00749-y.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.4 Keemiatehnika; 2.7. Keskkonnatehnika

Labori juhataja: professor ANDRES TRIKKEL, andres.trikkel@taltech.ee

Liikmed: Tiit Kaljuvee, Rein Kuusik, Kaia Tõnsuaadu, Mai Uibu, Siim Link, Can Rüstü Yörük, Marve Einard

Järeldoktor: Kadriann Tamm (kuni veebr. 2020)

Doktorandid: Hakan Berber (kaitses kraadi apr. 2020), Ana Jurkeviciute, Mustafa Cem Usta, Gizem Hacialioglu

Labori tegevust iseloomustavad võtmesõnad: põlevkivituhk; sadestatud kaltsiumkarbonaat, kasvuhoonegaaside emissioon, fosforiit, graptoliitargilliit, termiline analüüs

Ülevaade

Laboratooriumi teadustöö on suunatud põlevkiviga seotud jäätmete käitlusele – põlevkivituha uuskasutamisele ja kasvuhoonegaaside emissiooni piiramisele eesmärgiga selgitada keemilis-tehnoloogilised alusteadmised sellega seotud protsessidest. Uurimissuunad on seotud mineraalse karboniseerimisega, sadestatud kaltsiumkarbonaadi jt. karbonaatsete materjalide saamisega, apatiitide keemiaga, Eesti fosforiidi ja kaasneva graptoliit-argilliidi uute töötlemistehnoloogiate väljatöötamisega, põlevkivi hapnikus-põletamisega jt. termiliste protsessidega, mis võimaldaksid jõuda teostatavate, keskkonnasõbralike, optimeeritud rakendusteni nii eksperimentaalsel teel kui matemaatilise modelleerimise abil.

Uurimisrühma mitmed projektid on suunatud jäätmete käitlusele põlevkiviga seotud tööstuses – põlevkivituha kasutamisele ja kasvuhoonegaaside emissiooni piiramisele, samuti kliimamuutuste leevendamisele läbi CCS ja CCU tehnoloogiate. Nende projektide tulemused on rakendatavad nii Eesti Energia kui VKG süsteemis.

Valitud publikatsioonid 2020:

Berber, H.; Tamm, K.; Leinus, M-L.; Kuusik, R.; Tõnsuaadu, K.; Paaver, P.; Uibu, M. (2020). Accelerated carbonation technology granulation of industrial waste: Effects of mixture composition on product properties. Waste, Management & Research: The Journal for a Sustainable Circular Economy, 38 (2), 142−155. DOI: 10.1177/0734242X19886646.
Yörük, C. R.; Uibu, M.; Usta, M. C.; T.; Trikkel, A. (2020). CO2 mineralization by burnt oil shale and cement bypass dust: effect of operating temperature and pre treatment. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. DOI: 10.1007/s10973-020-09349-9.
Usta, Mustafa Cem; Yörük, Can Rüstü; Hain, Tiina; Paaver, Peeter; Snellings, Ruben; Rozov, Eduard; Gregor, Andre; Kuusik, Rein; Trikkel, Andres; Uibu, Mai (2020). Evaluation of New Applications of Oil Shale Ashes in Building Materials. Minerals, 10 (9), 765. DOI: 10.3390/min10090765

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1. Ehitusteadused

Uurimisrühma juht: professor KIMMO SAKARI LYLYKANGAS, kimmo.lylykangas@taltech.ee

Liikmed: Jenni Vilhelmiina Partanen, Jaan Kuusemets, Luca Mora, Anu Juurak, Raoul Kurvits, Epi Tohvri, Sergei Letunovitš, Ignar Fjuk, Üllar Ambos, Kristi Grišakov, Harri Annuka, Ioannis Lykouras, Aurika Nõmm, Irina Raud, Tiina Tuulik, Emil Urbel, Külli Meister

Järeldoktorid: Veronika Valk-Siska, Francesco de Luca

Doktorandid: Martin Allik, Abel Sepulveda Luque, Hanna Vikberg, Nasim Eslamirad, Mahdi Rasoulinezhad

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad:
arhitektuuriajalugu, linnaplaneerimine, urbanism, planeerimine, päevavalgus, jätkusuutlikkus, Tark Linn, Tuleviku Linn, maastikuarhitektuur

Ülevaade
Uurimisrühmal on tippteadmised järgmistes valdkondades:

Ehitatud keskkonna jätkusuutlikkus, näiteks päevavalgustus ja energiatõhusus;
Arhitektuuriajalugu;
Disaini-uuringud;
Planeerimise ja maastikuarhitektuuri uued meetodid ja tavad;
Ehitusfüüsika, hoone toimivus, ökotõhus fassaadisüsteemi disain, topeltfassaadiga fassaadisüsteemid (DSF), hoone LCA (Life Cycle Assessment), LCC (Life Cycle Cost), LCEA (Life Cycle Energy Assessment), targa hoone disain, targa linna- ja linnade ja säästva arhitektuuriga seotud energiaressursside ja keskkonna säästmine, masinõpe;
Simulatsioonipõhine disain;
Tark Linn

Valitud publikatsioonid 2020:

Alkadri, M. F.; De Luca, F.; Turrin, M.; Sariyildiz, S. (2020). Subtractive Solar envelopes based on Attribute Information of Point Cloud Data. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 123, 109742−19. DOI: 10.1016/j.rser.2020.109742.
Partanen, J. (2020). Guiding Urban Self-Organization: Combining Rule-Based and Case-Based Planning. Environment and Planning B: Urban Analytics and City Science , 47 (2), 304−320.10.1177%2F2399808319893687.
Alkadri, M. F.; De Luca, F.; Turrin, M.; Sariyildiz, S. (2020). Understanding Computational Method of Solar Envelopes Based on Design Parameters, Tools, and Case Studies: A Review. Energies, 2020 (13), 3302−24. DOI: 10.3390/en13133302

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskknnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Keskuse tegevust iseloomustavad võtmesõnad:

Keskuse juht: dotsent EDUARD PETLENKOV, eduard.petlenkov@taltech.ee

Liikmed: Kristina Vassiljeva, Aleksei Tepljakov, Kadri Umbleja, Ahmet Köse, Vitali Vansovitš Doktorandid: Andrei Maalberg, Maksimilian Tarasevich, Saleh Ragheb Saleh Alsaleh, Abiodun Emmanuel Onile, Olutosin Ajibola Ademola, Hossein Alimohammadi, Vjatšeslav Škiparev juhtimissüsteemid, dünaamiliste süsteemide modelleerimine, tehisintellekti meetodid, masinõpe, adaptiivsed ja iseõppivad süsteemid, liitreaalsus, digitaalsed kaksikud

Ülevaade
Keskus koosneb kahest teaduslaborist:Automaatjuhtimise teaduslaboratooriumningVirtuaalse ja täiendatud reaalsuse laboratoorium. Arukate süsteemide keskuse põhikompetentsideks on:

Keeruliste dünaamiliste süsteemide modelleerimine ja juhtimine;
Murrulistel tuletistel põhinevad mudelid ja juhtimisalgoritmid;
Teadustarkvara arendus;
Iseõppimise ja adapteerimise meetodid juhtimissüsteemides;
Tehisintellekti meetodid - tehisnärvivõrgud, hägus loogika, geneetilised algoritmid;
Hajusjuhtimissüsteemid;
Andmeanalüüs;
Virtuaal- ja liitreaalsuse rakendused;
Digitaalsed kaksikud.

Põhifookuseks on uute efektiivsete kontrollitehnoloogiate väljatöötamine ja realiseerimine uue põlvkonna tööstuse (Tööstus 4.0) rakendustes. Uurimistöö baseerub klassikaliste tööstuskontrollerite integreerimisel teadmispõhiste meetoditega.

Uurimisrühma leheküljele

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4. Keemiateadused

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad:

Uurimisrühma juht: professor TOOMAS TAMM, toomas.tamm@taltech.ee

Liikmed: Andre Lomaka, Kaie Laane

Doktorandid: Aleksandra Zahharova, Hanna-Eliisa Luts, Arian Lopušanski, Işılay Öztürk

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: arvutuskeemia, tihendusfunktsionaalide teooria, jõuväljad, masinõpe, kukurbituriilid

Ülevaade

Arvutuskeemia kasutab kvantmehaanikal ja molekulaarmehaanikal põhinevaid meetodeid modelleerimaks keemiliselt huvi pakkuvaid süsteeme ja protsesse. Meie uurimisgrupis on kasutusel peamiselt tihedusfunktsionaalide teoorial põhinevad meetodid, millega uurime reaktsioonimehhanisme ja molekulide struktuuri. Meie kompetents hõlmab ka anorgaaniliste koordinatiivsete ühendite ning nõrgalt seotud komplekside modelleerimist. Viimasel ajal oleme lisanud oma arsenali molekulaarmehaanika, masinõppe ja arvutusliku vedelikudünaamika. Kasutame mitmesuguseid arvutuskeemia tarkvarapakette, nagu Gaussian, Orca, Turbomole, CP2K, Amber, Gromacs, jt. Lisaks kohapealsetele arvutusressurssidele on meil ligipääs üle-Eestilisele ETAIS taristule, millest osa paikneb ka meie ülikooli linnakus.

Oleme arendanud molekulaarsete süsteemide kirjeldamise masinõppe mudeleid, mis oleksid invariantsed molekuli ruumiliste asendite kui ka aatomite ümbernummerdamise suhtes. Meil edasi arendatud lineariseeritud moment-tensor potentsiaalide mudel on näidanud üles kõrget täpsust, olles võrreldav kõige täpsemate sidestatud klastri kvantkeemiliste mudelitega, kuid ületades viimaste arvutuskiirust mitmeid suurusjärke.

Koostöös supramolekulaarse keemia uurimisgrupiga on üheks meie uurimisobjektiks hemikukurbituriilide aineklass, spetsiifiliselt selle tsükloheksano-variandid. Viimastel aastatel arvutuslikult uuritud nähtuste hulka kuuluvad neutraalsete ja iooniliste külalismolekulide seondumise viisid, võõrustaja-molekuli moodustumine mall-iooni ümber ning vastavate sünteesireaktsioonide mehhanismid.

Masinõppe, kvantmehaanika ja molekulaarmehaanika meetodite kombinatsioon on paljutõotav ka suurte anorgaaniliste katalüsaatori-komplekside potentsiaalse energia pindade täpsel kaardistamisel. Nimetatud süsteemid on liiga suured ja samas paindlikud, et neid saaks uurida standardsete tihedusfunktsionaalide meetoditega. Siinsed arendused võimaldavad uusi lähenemisi katalüütiliste reaktsioonide mehhanismide uurimisele.

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratlenud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4. Keemiateadused

Uurimisrühma juht: professor MARGUS LOPP, margus.lopp@taltech.ee

Liikmed: Anne Paju, Marek Kõllo, Aleksander-Mati Müürisepp

Doktorandid: Anni Kooli, Eleana Lopušanskaja

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: asümmeetriline keemiline süntees ja katalüüs, bioaktiivsete ja looduslike ühendite süntees

Ülevaade

Enantiomeerselt puhaste ainete vajadus farmaatsias, agrokeemias ja kosmeetikas kasvab pidevalt. Puhaste enantiomeeride saamiseks on põhimõtteliselt kolm võimalust: eraldamine looduslikust materjalist; eraldamine sünteesil saadud ratseemilisest segust ja asümmeetrilise sünteesi spetsiifilisi meetodite kasutamine.

Käeliste bioloogilist toimet omavate ühendite (näiteks ravimid) järeletegemine keemiku kolbides on tõsine väljakutse. Vajaliku enantiomeeri süntees lihtsatest mittekäelistest lähteühenditest nõuab spetsiifiliste asümmeetrilise sünteesi metoodikate ja võtete valdamist. Produkti soovitud konfiguratsioon tuleneb kiraalsest mõjurist, milleks on kas kiraalne reagent, kiraalne substraat, kiraalne katalüsaator või kiraalne abiühend.

Viimaste aastate rühma uurimised on suunatud tsüklopropanooli võimalikku kasutamist bioaktiivsete tsükliliste aminohapete sünteesil, mitmete klamüdotsiini analoogide sünteesi võimalused – uurimuste tulemuste alusel väljatöötatud meetod sobib üldiselt bioaktiivsete molekulaarraamatukogude loomiseks; fenoolide ja naftoolide dearomatiseerumisele erinevatel tingimustel jt.

Uurimused on tihedalt seotud Molekulaarse Rakutehnoloogia Tippkeskuse temaatikaga (Center of Excellence in Molecular Cell Engineering, CEMCE). Koos professorite A. Meritsa, M. Karelsoni ja T. Tensoniga uuritakse erinevate ühendite bioaktiivsust ja nende võimalikke rakendusi.

Valitud publikatsioonid 2021:

Lopušanskaja, E.; Kooli, A.; Paju, A.; Järving, I.; Lopp, M. (2021). Towards ortho-selective electrophilic substitution/addition to phenolates in anhydrous solvents. Tetrahedron, 131935. DOI: 10.1016/j.tet.2021.131935.
Kõllo, M.; Kasari, M.; Kasari, V.; Pehk, T.; Järving, I.; Lopp, M.; Jõers, A.; Kanger, T. (2021). Designed whole-cell catalysis-assisted synthesis of 9,11-secosterols. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 17, 581−588. DOI: 10.3762/bjoc.17.52.
Kananovich, D.; Elek, G. Z.; Lopp, M.; Borovkov, V. (2021). Aerobic Oxidations in Asymmetric Synthesis: Catalytic Strategies and Recent Developments. Frontiers in Chemistry, 9. DOI: 10.3389/fchem.2021.614944.
Ivanova, L.; Rausalu, K.; Ošeka, M.; Kananovich, D. G.; Žusinaite, E.; Tammiku-Taul, J.; Lopp, M.; Merits, A.; Karelson, M. (2021). Novel Analogues of the Chikungunya Virus Protease Inhibitor: Molecular Design, Synthesis, and Biological Evaluation. ACS Omega. DOI: 10.1021/acsomega.1c00625.
Zubrytski, D. M.; Elek, G. Z.; Lopp, M.; Kananovich, D. G. (2020). Generation of Mixed Anhydrides via Oxidative Fragmentation of Tertiary Cyclopropanols with Phenyliodine(III) Dicarboxylates. Molecules, 26 (1), #140. DOI: 10.3390/molecules26010140.
Elek, G. Z.; Koppel, K.; Zubrytski, D. M.; Konrad, N.; Järving, I.; Lopp, M.; Kananovich, D. G. (2019). Divergent Access to Histone Deacetylase Inhibitory Cyclopeptides via a Late-Stage Cyclopropane Ring Cleavage Strategy. Short Synthesis of Chlamydocin. Organic Letters, 21 (20), 8473−8478. DOI: 10.1021/acs.orglett.9b03305.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2 Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: dotsent KRISTO KARJUST, kristo.karjust@taltech.ee

Liikmed: Jüri Riives, Priit Põdra, Martinš Šarkans, Kashif Mahmood, Aigar Hermaste, Margus Müür, Tõnis Raamets, Allan Aari, Riho Uusjärv

Doktorandid: Pavel Tšukrejev, Kaarel Kruuser, Heiko Pikner

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: tootmise korraldussüsteem (MES), tootmise monitooring, tootmise optimeerimine, reaalajas informatsioon, juhtmevaba andurvõrk, ennetav hooldus, tehisintellekt tootmises

Ülevaade
Tootmise monitooringu ja prognoosimise süsteemi eesmärgiks on tööpinkide ja seadmete hõivatuse ja koormatavuse jälgimine reaalajas. Süsteem toob välja tööpingi tööajad, seisakud ja tootlikkuse valitud ajaperioodil ning aitab leida tootmisliini kitsaskohti ja pudelikaelu. Süsteem võimaldab ka prognoosida seadmete, komponentide ja kasutatavate tööriistade tööiga läbi ennetava hoolduse soovituste. Lisaks tootmise reaalajas jälgimisele arendatakse ka ennetava hoolduse süsteemi, mis kergendab hooldustöötajate tööd läbi detailse seadmete ja komponentide ülevaate ja analüüsi erinevate tööpinkide varuosadest ja komponentidest ning nende reaalsest ja prognoositavast elueast, mis võimaldab ettevõtetel hoida kokku hoolduskuludelt ja suurendada tootmisseadmete tootlikkust.

Valitud projektid:

VIR19004 "Innovatsiooni raamistik väljakutsetele orienteeritud intelligentsele tootmisele (INforM) (2019−2021)".
KIK19019 "Tekstiilijäätmete purustamistehnoloogia ja uudsete materjalide arendamine tekstiilijäätmete väärindamiseks ning ringmajanduse toetamiseks (2019−2021)"
F15027 "Tarkade tootmis- ja materjalitehnoloogiate arenduskeskus (2015−2019)".

Valitud publikatsioonid 2020:

Tsukrejev, P.; Kruuser, K.; Gorbachev, G.; Karjust, K.; Majak, J. (2020). Real-Time Monitoring of Solar Modules Manufacturing. International Journal of Engineering Research in Africa, 51, 9−13. DOI: 10.4028/www.scientific.net/JERA.51.9.
Majak, J.; Shvartsman, B.; Ratas, M.; Bassir, D.; Pohlak, M.; Karjust, K.; Eerme, M. (2020). Higher-order Haar wavelet method for vibration analysis of nanobeams. Materials Today Communications, 25, #101290. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2020.101290.
Kangru, T.; Riives, J.; Otto, T.; Kuts, V.; Moor, M. (2020). Optimisation of decision-making process in industrial robot selection. Journal of Machine Engineering, 20 (1), 70−81. DOI: 10.36897/jme/117788.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2 Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika; 2.3. Mehaanika

Uurimisrühma juht: vanemteadur RAIVO SELL, raivo.sell@taltech.ee

Liikmed: Andres Petritšenko, Martinš Šarkans, Margus Müür, Vladimir Kuts, Kaimo Sonk, Andres Udal Doktorandid: Ehsan Malayjerdi, Heiko Pikner, Mohsen Malayjerdi, Krister Kalda, Junyi Gu, Andrew James Roberts, Andrus Pedai

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: robootika, isejuhtivad sõidukid, tehisintellekt, autonoomsed süsteemid, tark linn

Ülevaade
Uurimisrühm tegeleb isejuhtivate sõidukite ja autonoomsete süsteemide arenduse ja rakendamisega. Fookuses on autonoomsete süsteemide kompleksse täislahenduse arendus ja uurimistöö, sh lokalisatsioon ja navigatsioon, missiooni planeerimine, sensoorika, tehisintellekt, elektromehaanika, juhtimine, simulatsioonid ja masinnägemine.
Nimetatud temaatika rakendatakse täismõõdus isejuhtivate sõidukite, mobiilsete robotite ja droonide arenduses ja väljatöötluses

Uurimistöö tulemusena on valminud järgmised rakendused:

Eesti esimene isejuhtiv sõiduk – ISEAUTO (http://iseauto.taltech.ee)
Logistikarobot Eesti tööstusettevõttele: (https://www.tallinnatv.eu/klipp/16369/27112019-taltechi-robot-muudab-tootmislogistika-tulevikus- efektiivsemaks)
VFP19031EM H2020 FinEst Twins grant nr 856602
AR20013EM FinEst Twins pilot Future transport ecosystem management solution
LEP19064 Future Automated Bus Urban Level Operation System
VFP20052 City-level Cyber-Secure Multimodal Transport Ecosystem

Valitud projektid:

VFP19031EM H2020 FinEst Twins grant nr 856602
AR20013EM FinEst Twins pilot Future transport ecosystem management solution
LEP19064 Future Automated Bus Urban Level Operation System
VFP20052 City-level Cyber-Secure Multimodal Transport Ecosystem

Uurimisrühma leheküljele

Valitud teadusartiklid 2020:

Sell, Raivo; Leier, Mairo; Rassõlkin, Anton; Ernits, Juhan-Peep (2020). Autonomous Last Mile Shuttle ISEAUTO for Education and Research. International Journal of Artificial Intelligence and Machine Learning, 10 (1), 18−30. DOI: 10.4018/IJAIML.2020010102.
Wang, R.; Sell, R.; Rassõlkin, A.; Otto, T.; Malayjerdi, E. (2020). Intelligent Functions Development on Autonomous Electric Vehicle Platform. Journal of Machine Engineering, 20 (2), 114−125. DOI: 10.36897/jme/117787.
Razdan, R.; Sell, R.; Tino, C.; Schmidt, B.; Akbas, M.; Cherian, J.; Boer, N. (2020). Unsettled Topics Concerning Autonomous Public Transportation Systems. SAE Technical Paper Series.

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.9 Muud sotsiaalteadused

Uurimisrühma juht: vanemteadur VEIKO LEMBERG, veiko.lember@taltech.ee

Liikmed: Piret Tõnurist, Ralf-Martin Soe, Riin Savi

Doktorandid: Laidi Surva, Johanna Vallistu,, Steven Nõmmik, Palwasha Ahmadzai, Kerli Onno, Luiza Schuch de Azambuja

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: digitaalne transformatsioon, avaliku sektori innovatsioon, avaliku-erasektori koostöö, tark linn

Ülevaade

Rühma uurimisfookuses on avaliku sektori digitaalse transformatsiooni ning avaliku sektori innovatsiooni mudelite ning praktiliste lahenduste edasiarendamine ja nende mõjude kriitiline analüüs. Selle kiiresti kasvava valdkonna üldine rahvusvaheline uurimisfookus on keskendunud sellele kuidas avaliku sektori juhtimispraktikad, organisatsiooniline ülesehitus ning sektoriülesed koostöövormid seonduvad avaliku sektori innovatsiooni, digitaalsete muutuste ja nende ühiskondlike tagajärgedega. Grupi rahvusvaheliselt unikaalne kompetents keskendub aga sellele kuidas erinevad tehnoloogilised lahendused (eriti IKT) mõjutavad avaliku sektori innovatsiooniprotsesse, riigi ja kodanike suhteid ning avaliku haldust tervikuna, ja kuidas arendada avaliku sektori organisatsioonide tehnoloogilisi võimekusi. Muuhulgas on uurimisgrupi tegevuste keskmes küsimus, kuidas luua vastukaaluks prevaleerivatele lähenemistele inimesekeskset tarka linna.

Uurimisrühm tegeleb lisaks nimetatud RITA projektidele ka mitme muu rakendusliku TA tegevusega. Sohjoa Baltic ja TalTechCity projektide käigus piloteeritakse erinevaid innovatsioonitegevusi Tallinna linnas (sh isebuss, eluslaborite kontseptsioon jne). Lisaks osales uurimisrühma tuumik 2019 Riigikantselei tellitud asekantslerite ning tulevaste avaliku sektori tippjuhtide koolitusprogrammide väljatöötamises ning elluviimises, fookusega avaliku sektori digitransformatsioonil.

Olulisemad teadusprojektid:

H2020 projekt CENTRINNO (New CENTRalities in INdustrial areas as engines for inNOvation and urban transformation)
ETAG RITA projekt „Mobiilne eluviis, avalike teenuste tarbimine ja elukohaandmed riiklikes registrites“ (2019-2021)
"Masinõppe ja AI toega teenused (1.09.2019−31.12.2021)", RITA1/02-96-12; LEP19078MN TalTechCity targa linna arendusprojekt Tallinna linnaga

Uurimisrühmad: B

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4Keemiateadused; 2.11. Teised tehnika- ja tehnoloogiateadused

Labori juhataja: vanemteadur VITALI SÕRITSKI, vitali.soritski@taltech.ee

Liikmed: Andres Öpik, Jekaterina Reut, Roman Boroznjak, Akinrinade George Ayankojo, Mariia Antipchik, Anna Kidakova

Doktorandid: Abdul Raziq

Labori tegevust iseloomustavad võtmesõnad:
molekulaarselt jäljendatud polümeerid, sünteetilised retseptorid, sensorid, meditsiiniline diagnostika, PoCT, keskkonnaseire, covid-19 kiirtest

Ülevaade

Uurimisrühm tegeleb nutikate funktsionaalsete materjalide väljatöötamisega tehnoloogiliste lahenduste tarbeks inimese elu olulistes valdkondades, nagu näiteks keskkonnakaitses, meditsiinilises diagnostikas ja ravis. Teadustöö on suunatud molekulaarse jäljendamise tehnoloogia abil biotundlike funktsionaalsete materjalide väljatöötamisele, mis on võimelised selektiivselt kinni püüdma ja määrama nii väikeseid (erinevad ravimijäägid jt.) kui ka biomakromolekule (eeskätt valgumolekule kui antikehi ja neurotroofseid tegureid). Antud tehnoloogia aluseks on molekulaarse jäljendamise meetod, mille kohaselt sünteesitakse etteantud omadustega polümeermaterjale erinevate haiguste suhtes relevantsete proteiinide või keskkonna saasteinete määramiseks, mis võimaldavad integreerituna mitmekanaliliste sensoritega kvantitatiivselt hinnata uuritavate sihtmolekulide sidumise efektiivsust märgisevabalt, usaldusväärselt, odavalt, reaalajas ja piisava tundlikkusega. Tehnoloogia koos kaasaegse nutilahendusega avab täiesti uued võimalused odavamate, töökindlamate portatiivsete sensorite valmistamiseks meditsiiniliste või keskkonna ekspress analüüside teostamiseks vahetult sündmuskohal (point-of-care testing, PoCT). Tehnoloogia üheks eeldatavaks väljundiks on kõrgselektiivsed ja töökindlad MJP-mikrokiibid, mis võimaldavad tulevikus muuta tunduvalt efektiivsemaks praeguse meditsiinilise diagnostika, paljud laborianalüüsid saab selle abil muuta mugavamaks ja kiiremaks ka kodustes tingimustes. Väljund personaalmeditsiini diagnostikasse on lähitulevikus nii Eestis kui maailma mastaabis väga oluline. MJP-d osutuvad perspektiivseks materjalideks ka keskkonnaanalüütikas keemiliste sensoritena, mis võimaldavad madalatel kontsentratsioonidel ohtlike saasteainete reaalajas tuvastamist olles alternatiiviks kallitele ja töömahukatele kromatograafilistele meetoditele. Praegu arendab uurimisgrupp uue koronaviiruse (SAR-CoV-2) kiirtesti prototüübi, mis võimaldab antigeenide otsest tuvastamist patsiendi proovist haiguse akuutses faasis.

Valitud publikatsioonid 2020:

Kidakova, A.; Boroznjak, R.; Reut, J.; Öpik, A.; Saarma, M.; Syritski, V. (2020). Molecularly imprinted polymer-based SAW sensor for label-free detection of cerebral dopamine neurotrophic factor protein. Sensors and Actuators B Chemical, 308, 127708. DOI: 10.1016/j.snb.2020.127708.
Ayankojo, A. G.; Reut, J.; Opik, A.; Syritski, V. (2020). Sulfamethizole-imprinted polymer on screen-printed electrodes: Towards the design of a portable environmental sensor. Sensors and Actuators B Chemical, 320, #128600. DOI: 10.1016/j.snb.2020.128600
Ayankojo, A. G.; Reut, J.; Ciocan, V.; Öpik, A.; Syritski, V. (2020). Molecularly imprinted polymer-based sensor for electrochemical detection of erythromycin. Talanta. DOI: 10.1016/j.talanta.2019.120502.

TalTech prioriteetne teadussuund: TalTechDigital

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6 Bioteadused, 2.11 Teised tehnika- ja tehnoloogiateadused

Uurimisrühma juht: professor SMOLANDER OLLI-PEKKA, olli-pekka.smolander@taltech.ee

Järeldoktor: Maria Bouvy-Liivrand

Doktorandid: Immanuel Sanka, Airi Rump

Rühmaga seotud ka Reproduktiivbioloogia rühma PI Agne Velthut-Meikas. Rühmadel on mitu koostööprojekti.

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad:
bioinformaatika, arvutusbioloogia, genoomika, transkriptoomika, andmete integreerimine

Ülevaade

Bioinformaatika on oma loomult interdistsiplinaarne teadusvaldkond, mis ühendab bioloogia, arvutiteaduse, infotehnika, matemaatika ja statistika selleks, et analüüsida ja tõlgendada bioloogilisi andmeid ja nähtuseid.

TalTechi Bioinformaatika peamised uurimisvaldkonnad asuvad genoomikas ning mitmetasandilises andmestiku integratsioonis. Meie grupp omab laialdast oskustepagasit nii kogenud kui alles tärkavate ekspertide näol pildianalüüsis, masinõppes, de novo genoomikas, transkriptoomikas, arvutuslikus modelleerimises, molekulaarbioloogias, taimebioloogias ja -viroloogias ning vähigenoomikas.

Hetkel oleme seotud mitmete kohalike ja rahvusvaheliste uurimisprojektidega, mis hõlmavad teemasid nagu toidu mikrobioloogia, antimikroobne resistentsus, puude-, marjade-, ja vähigenoomika.

Meie uurimisgrupp on veel küllalt noor. Maailmas, kus teaduse arusaam bioloogilistest organismidest ja nende vastasmõjudest süsteemi tasemel on aina põhjalikum, ning kus arenev tehnoloogia muudab detailse andmehõive aina kiiremaks ja taskukohasemaks, on oluline tuua teaduritele ja tudengitele uusimad teadmised ja võimekused efektiivsete analüüsimeetodite kasutamiseks. Arendades oskusi, mis on olulised nii täna kui tulevikus, on meie sihiks anda oma panus TalTechi tõusvale teadus- ja õppetasemele.

Uurimisrühma leheküljele

Valitud publikatsioonid 2021:

Cellular, Extracellular and Extracellular Vesicular miRNA Profiles of Pre-Ovulatory Follicles Indicate Signaling Disturbances in Polycystic Ovaries || INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES (2020) https://www.mdpi.com/1422-0067/21/24/9550
ELIMÄKI Locus Is Required for Vertical Proprioceptive Response in Birch Trees || CURRENT BIOLOGY (2020) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982219316112
Molecular profile of the rat peri-infarct region four days after stroke: study with MANF || EXPERIMENTAL NEUROLOGY (2020) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014488620301199
Droplet-based digital antibiotic susceptibility screen reveals single-cell clonal heteroresistance in an isogenic bacterial population || SCIENTIFIC REPORTS (2020) https://www.nature.com/articles/s41598-020-60381-z
Evolutionary Origin of the P2X7 C-ter Region: Capture of an Ancient Ballast Domain by a P2X4-Like Gene in Ancient Jawed Vertebrates || FRONTIERS IN IMMUNOLOGY (2020) https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2020.00113/full?report=reader
Notum produced by Paneth cells attenuates regeneration of aged intestinal epithelium || NATURE (2019) https://www.nature.com/articles/s41586-019-1383-0

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 3.1 Biomeditsiin; 1.6 Bioteadused

Uurimisrühma juht: teadur PIRJO SPUUL, pirjo.spuul@taltech.ee

Doktorandid: Olga Smirnova, Kaisa Roots, Sadia Khalid

Magistrandid: Anastasiia Galitskihh, Johanna Kristina Tamm

Bakalaureusetudeng: Liisa Truu

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: Helicobacter pylori, invadosoomid, maksakahjustused, aktiini tsütoskelett

Ülevaade

Biomeditsiini labori uurimisobjektiks on Helicobacter pylori (HP) ja tema roll erinevate maksahaiguste kujunemisel. HP on Gram-negatiivne bakter, kes on kohastunud eluks inimese mao happelises keskkonnas. Eestis on bakteriga nakatunud umbes 70% täiskasvanud elanikkonnast. HP põhjustab maos põletikku ja haavandeid, kuid raskematel juhtudel võib patsientidel kujuneda välja ka maovähk. Lisaks maole suudab HP mõjutada ka teisi organeid, nende seas maksa.

Meie teadustöö põhisuunad on järgmised:

Helicobacter pylori poolt indutseeritud invadosoomide roll maksakahjustustes. Oleme varasemalt näidatud, et HP kutsub nakatatud maksarakkudes esile invadosoomide tekke. Hetkel uurime, millised molekulaarsed mehhanismid on selle fenomeni taga, kasutades nii in vitro meetodeid kui transkriptoomi sekveneerimist
Helicobacter pylori indutseeritud maksakahjustuste kliinilised aspektid. Kasutame oma töös HP-ga nakatatud katsehiirte maksasid ja uurime, millist mõju avaldab bakter maksale erineva ajaperioodi jooksul. Lisaks analüüsime selliste markerite ekspressioonitaseme muutust nagu YAP1 ja CD44.
Helicobacter pylori mõjutatud soolestiku mikrobioota roll maksahaiguste arengus. Kaasame uuringusse Eesti patsiendid, et kirjeldada siin ringlevaid HP tüvesid, nende mõju suu/mao/soole mikrobiootale ja maksale.

Valik publikatsioone 2021:

Varon, C. et al., (2021). Seminars in Cancer Biology, S1044-579X(21)00219-4. DOI: 1 0.1016/j.semcancer.2021.08.007
Durán, C. et al., (2021). Nature Communications, 12 (1), #1926. DOI: 10.1038/s41467-021-22135-x
Le Roux-Goglin, E. et al., (2012). European Journal of Cell Biology, 91 (3), 161−170. DOI: 10.1016/j.ejcb.2011.11.003

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika; 1.5.

Keskuse juht: professor MAARJA KRUUSMAA, maarja.kruusmaa@taltech.ee

Liikmed: Juri Gavšin, Margit Egerer, Asko Ristolainen, Gert Toming, Jeffrey Andrew Tuhtan, Laura Piho, Rahel Priisalu, Jaan Rebane, Andres Ernits, Kilian Ochs

Doktorandid: Christian Meurer, Roza Gkliva, Mohamed Walid Remmas, Cecilia Monoli, Simon Pierre Godon, Lizaveta Miasayedava, Ali Hassan Khan, Michail Panteris, Konstantin Bilozor, Jürgen Soom

Keskuse tegevust iseloomustavad võtmesõnad: allveerobootika, allveeandurid, keskkonna monitoorimine

Ülevaade

Biorobootika keskus arendab välja allveetehnoloogiaid, sealhulgas bioloogiast inspireeritud allveeroboteid, robotite täiturmehhanisme, allveeandureid ja andmeanalüüsimeetodeid.

Keskuse peamised kompetentsid on:

allveerobootika
robotite liikumine mitme-faasilistes keskkondades
allvee andurid
eksperimentaalne vedeliku dünaamika
andurvõrgud keskkonna monitoorimiseks

Olulisemad teadusprojektid:

H2020 LakHsMI (Sensors for Large Scale Hyrdodynamic Imaging) www.lakhsmi.eu
Eesti IT teaduse tippkeskus excite.it.ee
H2020 FitHydro (Fish Friendly Hydropower Technologies) www.fithydro.eu
FLAG-ERA RoboCom++ (Rethinking Robot Companions of the Future) www.robocomplusplus.eu

Osaletakse enam kui kümnes rahvusvahelises projektis (H2020, FLAG-ERA jm).

Uurimisrühma leheküljele

Valik 2020 teaduspublikatsioone:

Meurer, Christian; Fuentes-Perez, Juan Francisco; Schwarzwalder, Kordula; Ludvigsen, Martin; Sorensen, Asgeir Johan; Kruusmaa, Maarja (2020). 2D Estimation of Velocity Relative to Water and Tidal Currents Based on Differential Pressure for Autonomous Underwater Vehicles. IEEE Robotics and Automation Letters, 5 (2), 3444−3451.
Simha, Ashutosh; Gkliva, Roza; Kotta, Ülle; Kruusmaa, Maarja (2020). A flapped paddle-fin for improving underwater propulsive efficiency of oscillatory actuation. IEEE Robotics and Automation Letters, 5 (2), 3176−3181.
Monea, M. C.; Loehr, D. K.; Meyer, C.; Preyl, V.; Xiao, J.; Steinmetz, H.; Schoenberger, H.; Drenkova- Tuhtan, A. (2020). Comparing the leaching behavior of phosphorus, aluminum and iron from post- precipitated tertiary sludge and anaerobically digested sewage sludge aiming at phosphorus recovery. Journal of Cleaner Production, 247, #119129.

Uurimisrühmad: D

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika; 5.2. Majandusteadus ja ärindus

Uurimisrühma juht: professor INGRID PAPPEL, ingrid.pappel@taltech.ee

Liikmed: Regina Sirendi, Alexander Norta

Doktorandid: Richard Dreyling, Eric Jackson, Teona Gelashvili

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: avaliku sektori digitaalne transfomatsioon, avalike teenuste arendus, andmevahetusplatvormid ja automatiseeriine

Ülevaade

Uurimisrühm tegeleb küsimustega, kuidas riik saaks tehnoloogiatega rahuldada oma kodanike praeguseid ja tulevasi vajadusi. Keskendutakse valitsuse digitaalsetele ökosüsteemidele, uurides tehnoloogiaid, mis toetavad digitaalset transformatsiooni, innovatsiooni ja rakendamist. Uurimisrühm teeb koostööd Eesti ja rahvusvaheliste avaliku sektori asutuste, ministeeriumide ja osakondadega järgmise põlvkonna riigi tehnoloogia arendamisel. Tegeletakse tipptasemel uurimisteemadega, mis keskenduvad tehisintellekti arhitektuurile, nõuete väljatöötamisele, andmeanalüütikale ja tehnoloogia rakendamise sotsiaal-majanduslike mõjude mõistmisele ning rakendamisele.
Valitud projektid:

LEP19059, Tender for e-commerce EU VAT and duty declaration (as from 2021) digitalization applied research (2019−2020)
VIR19028, Supporting Smart Specialization Approach in Silver Economy for Increasing Regional Innovation Capacity and Sustainable Growth (2018−2021)

Uurimisrühma leheküljele

Valitud publikatsioonid:

Pappel, Ingrid; Tsap, Valentyna; Draheim, Dirk (2021). The e-LocGov Model for Introducing e-Governance into Local Governments: an Estonian Case Study. IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing.
Mærøe, Anders Røsten; Norta, Alexander; Tsap, Valentyna; Pappel, Ingrid (2021). Increasing Citizen Participation in e-Participatory Budgeting Processes. Journal of Information Technology & Politics , 18, 1−23.

Uurimisrühmad: E

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

Labori juhataja: juhtivteadur AGO SAMOSON, ago.samoson@taltech.ee

Liikmed: Tiina Titma, Kalju Vanatalu, Andres Oss, Andres Reinhold, Meelis Rohtmäe mikromehhaanika, raadioelektroonika, tehniline keraamika, CAD, metaboloomika, alzheimer, NMR, MAS

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: mikromehhaanika, raadioelektroonika, tehniline keraamika, CAD, metaboloomika, alzheimer, NMR, MAS

Ülevaade

Töörühm on seotud mitmete tuumamagnetresonants (NMR) valdkonna probleempunktide lahendamisega nii meditsiinis, ökoloogias kui ka uudsetes interdistsiplinaarsetes valdkondades. 2020. aastal töötati uurimistöö raames nii NMR tehnoloogia, metaboolse diagnostika kui ka amüloidide fibrillatsiooni inhibeerimisega, mida peetakse oluliseks Alzheimeri ravil.

Tähtsamaks tulemuseks hindab uurimisrühm joonelaiuse rotatsioonist sõltuvuse analüüsi.

Valik teaduspublikatsioone:

Malar, AA., Smith-Penzel, S., Camenisch, GM., Wiegand, T., Samoson, A., Bockmann, A., Ernst, M., Meier, BH. (2019). Quantifying proton NMR coherent linewidth in proteins under fast MAS conditions: a second moment approach. Journal of Physical Chemistry Chemical Physics. Vol. 21, Issue: 35, 18850-18865. DOI: 10.1039/c9cp03414e.
Samoson, A. (2019). H-MAS. Journal of Magnetic Resonance. Vol. 306, 167-172. DOI: 10.1016/j.jmr.2019.07.010.
Penzel, S., Oss, A., Org, ML., Samoson, A., Bockmann, A., Ernst, M., Meier, BH. (2019). Spinning faster: protein NMR at MAS frequencies up to 126kHz. Journal of Biomolecular NMR. Vol. 73, Issue 1-2, 19-29. DOI: 10.1007/s10858-018-0219-9.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Tulevikku vaatav riigivalitsemine Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 3.3. Terviseteadused; 3.4. Meditsiiniline biotehnoloogia

Uurimisrühma juht: professor PEETER ROSS, Peeter.Ross@taltech.ee
Liikmed: Madis Tiik, Katrin Gross-Paju, Riina Hallik, Priit Kruus, Hany Gergis Moawad Mina, Kerli Metsla, Mall Maasik, Maarja Kuslapuu, Helen Staak
Doktorandid: Kristian Juha Ismo Kankainen, Olga Vovk, Toomas Klementi, Janek Metsallik, Markus Bertl, Riin Ehin

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: tervishoiu digitaliseerimine, digitervis, muutuste juhtimine tervishoius, e-tervis

Ülevaade

Uurimisrühma põhikompetentsideks on tervishoiu digitaliseerimisega infotehnoloogiliste lahenduste arendamine ning nende rakendamiseks vajalike koosvõimet tagavate tegurite uurimine. Uuritavate tegurite alla kuuluvad suurte (riigi- või piirkonnatasandi) e-tervise süsteemide puhul kasutatavad strateegiad, standardid, infotehnoloogiline arhitektuur, andmekoosseisud ja andmebaasid.

2020. aastal oli uurimisrühma spetsiifilisem tegevus seotud meditsiinis ja tervishoius kasutatavate digitaalsete andmete kvaliteedi, arhitektuuri ja andmemudelitega, digitaalsete tervisetehnoloogiate hindamise ja kasutusvaldkondadega ning digitervise lahenduste tasustamise raamistiku koostamisega. Samuti jätkus personaalmeditsiiniga seonduvate infotehnoloogiliste lahenduste uurimine.

Keskuse põhiline uurimistöö keskendus valdkondadele, mis käsitlevad kliinilisi otsustustugesid, inimese terviseandmetega seonduvat käitumist veebis ja tervishoiu digitaliseerimise komponente ja tegureid.

2020. aastal toimus keskuse teadustöö järgmiste projektide või tellimustööde raames:

BaltCityPrevention (Interreg Baltic Sea Region);
Kliiniliste juhtprojektide uuring (RITA);
Euroopa Liidu e-tervise teemalise ühismeetme „eHAction“ projekt;
Digitervise lahenduste tasustamist toetav raamistik ja ettepanekud (Eesti Haigekassa);
Ülevaade 3D printimise võimalustest ja tõenduspõhisuse ülevaade kasutusvaldkondadest meditsiinis (Eesti Haigekassa);
„Katkematu raviteekonna loomine insuldi läbi teinud inimestele“ (Eesti Haigekassa);
Perearstide digitaalse kirjaoskuse tõstmise koolitusPerearstide digitaalse kirjaoskuse koolitus;
Uute projektidena lisandusid 4 doktorandi uurimisteemad digitervise erinevates valdkondades.

Uurimisrühmal on koostöö Kyoto Ülikooliga ja Keio Ülikooliga Jaapanist, mitme Soome teadus- ja arendusasutusega, Flensburgi ja Regensburgi rakenduskõrgkooliga ning paljude teistega. Samuti on meil tihe koostöö Eesti e-tervise valdkonna iduettevõtetega, ITK, LTKH, PERH-i, Haigekassa, TEHIK-u, Geenivaramu ja IT ettevõtetega.

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.9 Muud sotsiaalteadused

Uurimisrühma juht: professor ROBERT KRIMMER, robert.krimmer@taltech.ee

Järeldoktorid: David Duenas-Cid, Nele Leosk

Doktorandid: Iulia Krivonosova, Gregor Wenda, Gerli Aavik, Michael Sachs, Isabel Skierka, Radu Antonio Serra Iova

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: e-valitsemine, e-demokraaatia, digitaalne ühisturg

Ülevaade

Rühma teadustöö keskendub e-valitsemise olulisemate arengute sotsiaalteaduslikule analüüsile: e-riigi kasutaja- ja kodanikukeskne arendamine, e-hääletuse mudelite läbipaistvuse ja kuluefektiivsuse hindamine, uute identiteedihaldustehnoloogiate ning avaandemete kasutamine avalikus sektoris. Rühma kõige olulisemaks tegevuseks on H2020 projekti „The Once Only Principle“ (TOOP; www.toop.eu) koordineerimine. TOOP on Euroopa Liidu ja H2020 suurim avaliku sektori innovatsiooni ja e-valitsemise innovatsiooniprojekt (innovation action), mis püüab läbi andmete ühekordse küsimise põhimõtte elluviimiseks vajalike tehniliste ja administratiivsete lahenduste väljatöötamise muuta Euroopa avalikud sektorid senisest oluliselt efektiivsemaks ja dünaamilisemaks ning muuta reaalsuseks Euroopa digitaalne ühisturg. Läbi TOOP projekti teeb uurimisrühm igapäevast koostööd Euroopa Komisjoni mitme direktoraadi ning ka pea kõikide Euroopa Liidus liikmesriikide avaliku sektori organisatsioonidega. Uurimisrühma liikmed on uurinud ja nõustanud erinevaid riike (Eesti, Šveits, Austraalia, Lõuna-Korea, Jaapan jne) kasutaja-kesksete e-valitsemise süsteemide loomise osas. Aasta teises pooles valiti Prof. Robert Krimmer Tartu ülikoolis e-valitsemise Euroopa teadusruumi õppetooli (ERA-chair) kohale. Aasta lõpu poole keskendus grupi töö nii demokraatlike valimiste kulude uurimisega tegeleva grandi (CoDE) kui TOOP projekti kokku tõmbamisele ning uurimisgruppide ühendamiseks ettevalmistamisele koos Dr. Veiko Lemberiga (planeeritavalt toimub 2021. aastal).

Olulisemad tulemused 2020:

The Once-Only Principle (TOOP) projekti plaanitakse pikendada kolmandat korda 4 kuu võrra kuni jaanuarini 2021.
Prof. Krimmer nomineeriti Euroopa Digitaalarengu Liidu (European Digital Development Alliance) poolt üks Digital4Development’I mõjuisikuks.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1 Ehitusteadused; 2.11 Teised tehnika- ja tehnoloogiateadused

Uurimisrühma juht: dotsent AIME RUUS, aime.ruus@taltech.ee

Liikmed: Zenia Kotval, Mihkel Kiviste, Merik Meriste, Ernst Tungel, Nele Nutt, Helle Hallik, Ago Rootsi, Jiri Tintera, Sven Oras, Jane Raamets, Taisi Kadarik, Karin Muoni, Sirle Salmistu (külalisõppejõud, alates 01.01.2021 Mobilitas Pluss järeldoktor; Rinaldo Rüütli

Doktorandid: Lehar Leetsaar, Minea Kaplinski-Sauk, Ardo Kubjas

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: mahajäetud ja alakasutatud alad (brownfields), linnaplaneerimine, puitarhitektuuri ajalugu, ehitusmaterjalid, ümbertöödeldud täitematerjalist betoon, sisekliima, looduslikud ehitusmaterjalid

Ülevaade

Teadustöö temaatika: (1) ehitatud keskkond, linna- ja regionaalplaneering; (2) kogukondlik areng, linna- ja maa-asustuse majanduslikult ökonoomne taaskasutamine ja ümberkujundamine; (3) kultuuripärandi konserveerimine linnaplaneerimisel, ning ajaloolistel maastikel ning parkides; (4) pruunalade taaskasutus; (5) ajalooliste hoonete uurimine; (6) ehitusmaterjalid, sisekliima, ehitusfüüsikalised ja energiatõhususe aspektid; (7) betooni taaskasutamise võimalused uue betooni tootmiseks; (8) küber-füüsikalised süsteemid hoonete ja linna- ning regionaalplaneerimise teenistuses.

Teemad on aktuaalsed linnaplaneerimise valdkonnas ning aitavad lahendada probleeme küberfüüsikaliste süsteemide rakendamisega ehituses, tööstuses ja muudes eluvaldkondades.

Valitud projektid:

LETAE20061 Valga valla miljööväärtuslike alade määramine ning alade väärtustamiseks kaitse- ja kasutustingimuste väljatöötamine
LEP19082 "Ruumilise keskkonna planeerimise terminibaasi koostamine ja terminikomisjoni töö korraldamine (2019−2021)",
VEU19008 "CA17136 - INDoor AIR POLLution NETwork (2018−2022)", A.Ruus on alagrupi „Sampling and instrumentation for monitoring surface transformations of indoor air pollutants“ juht

Valitud publikatsioonid 2020:

Nutt, N.; Kubjas, A.; Kaplinski-Sauk, M. (2020). Eesti ajalooliste mõisaparkide ja metsade puistu liigilise koosseisu võrdluse meetod. Agraarteadus, 31 (1). DOI: 10.15159/jas.20.01.
Nutt, N.; Kubjas, A. (2020). Moisture Buffer Value of Composite Material Made of Clay-Sand Plaster and Wastepaper. Journal of Sustainable Architecture and Civil Engineering, 27 (2), 108−115. DOI: 10.5755/j01.sace.27.2.25391.
Nutt, N.; Kubjas, A., Nei, L. (2020). Adding waste paper to clay plaster to raise its ability to buffer moisture. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 69 (3), 179−185. DOI: 10.3176/proc.2020.3.01.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1. Ehitusteadused

Uurimisrühma juht: dotsent IVAR TALVIK, ivar.talvik@taltech.ee

Liikmed: Alar Just, Ahti Lääne, Aldur Parts, Johannes Pello, Kristo Paalandi, Priit Luhakooder, Mattia Tiso

Doktorandid: Johanna Liblik, Eero Tuhkanen, Katrin Nele Mäger

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: kandekonstruktsioonid, tulepüsivus, Eurokoodeks, ristkihtpuit, liimpuit

Ülevaade

Teadus- ja arendustöö temaatikaks on erinevate ehituskonstruktsioonide analüüsiga seotud küsimused. Käesoleval ajal ollakse keskendunud puit-, teras- ja raudbetoonkonstruktsioonide töötamise uurimisele tava- ja kõrgetel temperatuuridel. Arendatakse arvutusmeetodeid, mis võimaldavad täpsemalt arvestada puitkonstruktsioonide puhul kõrgel temperatuuril tekkiva söestunud kihi parameetreid konstruktsioonielementide kandevõime määramisel. Uuritakse erinevate katte- ja isolatsioonimaterjalide mõju puidust konstruktsioonielementide kandevõimele tulekahjuolukorras. Töötatakse välja mudelit puidust I-talade kandevôime arvutamiseks tulekahjuolukorras. Uuritakse liimide mõju inseneripuidu tulepüsivusele. Töötatakse välja Euroopa katsemeetodit inseneripuidu liimide tulekindluse määramiseks.

Uuringute tulemusi rakendatakse Euroopa standardi (Eurokoodeks 5) uue versiooni väljatöötamisel.

Teraskonstruktsioonide alal uuritakse teraspostide stabiilsust ja liidete kandevõimet kõrgetel temperatuuridel.

Uurimisgrupi teadurid on ehitusvaldkonnas tunnustatud eksperdid, osalevad koostöös ettevõtetega inseneriülesannete lahendamisel ning standardite koostamisel.

Uurimisgrupp teeb intensiivselt koosööd teiste tehnikaülikoolide ning instituutidega. (ETH, RISE, TUM, MPA Stuttgart).

Valitud publikatsioonid 2020:

Liblik, J.; Küppers, J.; Maaten, B.; Just, A. (2020). Fire protection provided by clay and lime plasters. Wood Material Science and Engineering. DOI: 10.1080/17480272.2020.1714726.
Kervalishvili, A.; Talvik, I. (2020). Reliability based design method for buckling of steel columns in fire. Journal of Structural Fire Engineering, vol 11, pp 167-187.
Mäger, K. N.; Tiso, M.; Just, A. (2020). Fire Design Model for Timber Frame Assemblies with Rectangular and I-Shaped Members. In: Wood & Fire Safety (268−274). Springer. DOI: 10.1007/978-3-030-41235-7_40.

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised väike- ja keskmised ettevõtted (VKE) ja digitaalne majandus

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1. Ehitusteadused

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: multivariantsed juhtimisstrateegiad; ehitusinfo modelleerimine; ehitusjuhtimine; ehitiste eluiga; ehitiste tehnilise seisukorra hindamine; ehitiste katastroofiresistentsus; ehitusharidus; ehitusalane seadusloome, normatiivmaterjalid, standardid jne; põlevkivi töötlemisel saadavate tuhaliikide utiliseerimine; hoonete renoveerimisel kasutatavad materjalisüsteemid.

Uurimisrühma juht: professor IRENE LILL, irene.lill@taltech.ee

Liikmed: Roode Liias, Raido Puust, Lembi-Merike Raado, Emlyn David Qivitoq Witt, Tiina Nuuter, Tiina Hain, Virgo Sulakatko, Erki Soekov, Tanel Tuisk

Järeldoktor: Ieva Ubarte

Doktorandid: Eneli Liisma, Viktorija Prilenska, Margarita Ratšinski, Theophilus Oluwarotimi Olatunde Olowa, Kaleem Ullah

Ülevaade

Ehitusprotsessi uurimisrühma uurimistöö hõlmab kogu ehitise elutsüklit, integreerides ehitusprotsessi ja selle väljundeid erinevate juhtimisstrateegiate, ehitustehnoloogiate ja kasutatavate ehitusmaterjalidega ning ka kinnisvaraökonoomika ja –haldamisega seotud probleemidega. Uurimisrühma liikmed osalevad aktiivselt ka teistes ülikooli- ja teaduskonna uurimisrühmades; näiteks ehitiste energiasäästu ja liginullenergia teemalistes uuringutes; avaliku ja erasektori nõustamisel ehitusjuhtimise; kinnisvarajuhtimise ja -haldamise küsimustes jne.
Ehitusmaterjalide teadus- ja katselaboratooriumi isikuline koosseis, seadmed ja katsemetoodikad on sertifitseeritud erinevate materjalide (kivid; mördid; tsemendid jt mineraalsed sideained; betoonid; mitmesugused soojustusmaterjalid) katsete läbiviimiseks. Töögrupi uurijad on hinnatud eksperdid ning teevad koostööd teiste ülikooli uurimisrühmadega järgmistel teemadel:

Põlevkivi töötlemisel tekkivate tuhaliikide ja nende kogumissüsteemides eralduvate tuhkade omaduste uurimine.
Tuhaliikide kasutamise teoreetiliste aluste väljatöötamine.
Madala tugevusega tuhkbetoonide kasutamine kaevandusõõnte täitmiseks.
Betoonide püsivusomaduste sh külmakindluse uurimine.
Keemiliselt töödeldud puidu omaduste uurimine.
Fassaadisüsteemide ehituslike ja ehitusfüüsikaliste parameetrite määramine ja süsteemide püsivuse uurimine.

Valitud publikatsioonid 2020:

Ullah, K.; Raitviir, C.; Lill, I.; Witt, E. (2020). BIM adoption in the AEC/FM industry - The case for issuing building permits. International Journal of Strategic Property Management.
Olowa, T.; Witt, E.; Lill, I. (2020). Conceptualising building information modelling for construction education. Journal of Civil Engineering and Management, 26 (6), 551−563.
Chellappa, V.; Salve, U. R.; Li, R. Y. M.; Liias, R. (2020). A knowledge-based approach for enhancing fall prevention in the construction industry. Journal of Statistics and Management Systems, 23 (2), 373−378.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: vanemteadur ANTS KALLASTE, ants.kallaste@taltech.ee

Liikmed: Anouar Belahcen, Toomas Vaimann, Payam Shams Ghahfarokhi

Doktorandid: Bilal Asad, Hans Tiismus, Hadi Ashraf Raja, Ekaterina Andriushchenko, Karolina Kudelina

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: elektrimasinad, generaatorid, elektriajamid, diagnostika, seisundiseire, tehisintellekt

Ülevaade

Elektrimasinate uurimisrühma tegevusse kuulub elektrimasinate, sealhulgas tuulegeneraatorite, analüüs, projekteerimine, katsetamine, arendamine jms. Samuti tegeleb töörühm elektrimasinate diagnostikaga, püsimagnetmaterjalide rakendamisega elektrimasinates ning elektrimasinate ja ajamisüsteemide optimeerimismetodoloogia uurimise ja parendamisega.

Viimaste aastate olulisemad teadussuunad on elektrimasinate 3D printimise võimaluste uurimine ja tehnoloogia arendus. Tegeletakse elektrimasinate ja ajamisüsteemide intelligentsete seisundiseire ja diagnostika arendusega, kaasates tehisintellekti, asjade interneti ja Tööstus 4.0 võimalusi.

Uurimisrühma tegevuse ühiskondlik mõju on eelkõige seotud keskkonna probleemide lahendamisega. Uurimisrühm tegeleb suurel määral elektrimasinate diagnostika ja kasutuse uuringutega, mis toetab ressursitõhusust ning elektrimasinate elukaare põhise projekteerimise valdkonda.

Valik publikatsioone 2020:

Asad, B.; Vaimann, T.; Belahcen, A.; Kallaste, A.; Rassõlkin, A.; Naveed Iqbal, M. (2020). The Cluster Computation-Based Hybrid FEM–Analytical Model of Induction Motor for Fault Diagnostics. Applied Sciences. DOI: 10.3390/app10217572.
Asad, B.; Vaimann, T.; Belahcen, A.; Rassõlkin, A.; Kallaste, A. Naveed Iqbal, M. (2020). Modified Winding Function-based Model of Squirrel Cage Induction Motor for Fault Diagnostics. IET Electric Power Applications, 1−13. DOI: 10.1049/iet-epa.2019.1002.
Tiismus, H.; Kallaste, A.; Belahcen, A.; Vaimann, T.; Rassõlkin, A.; Lukichev, D. (2020). Hysteresis Measurements and Numerical Losses Segregation of Additively Manufactured Silicon Steel for 3D Printing Electrical Machines. Applied Sciences, 10 (18), #6515. DOI: 10.3390/app10186515.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: dotsent JAKO KILTER, jako.kilter@taltech.ee

Liikmed: Ülo Treufeldt, Mati Meldorf, Kaur Tuttelberg, Tanel Sarnet, Uku Salumäe

Doktorandid: Mari Löper, Madis Leinakse, Marko Tealane, Tarmo Trummal, Alexander Mazikas, Henri Manninen, Guido Andreesen, Nathalia De Morais Dias Campos

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: elektrivõrgu stabiilsus, tuule- ja päikeseelektrijaamade ühendamine elektrivõrku, elektri kvaliteet, alalisvooluühendused, koormus, laiseire

Ülevaade

Uurimisrühma teadustegevus on suunatud tänapäevaste ja tuleviku elektrisüsteemide juhtimisalgoritmide ja rakenduste väljatöötamisele ja arendamisele. Olulisimad teadussuunad on seotud reaalajajuhtimissüsteemide arendamise ja analüüsiga laiseire mõõtmiste baasil, võttes arvesse alalisvooluühenduste, juhitavate ülekandesüsteemide, tuule- ja päikeseelektrijaamade, elektri kvaliteedi ja koormuse modelleerimise aspekte.

Käsitletakse elektrisüsteemi juhtimist ja analüüsi tuleviku elektrisüsteemide arenguid silmas pidades – sünkroniseeriva massi vähenemine ja läbi konvertertehnoloogiate elektrijaamade selle järjest suurem osakaal elektrisüsteemis. See kõik toob kaasa väljakutseid elektrisüsteemi juhtimises, releekaitses ning süsteemi stabiilsuse jälgimises ja hindamises. Oluliseks uurimisvaldkonnaks on ka elektri kvaliteedi mõõtmised ja hinnangud elektriülekandevõrkudes kasutades ära tänapäevaste kompenseerimisseadmete ja laiseiremõõtmiste võimalusi.

Uurimisrühm teeb aktiivset koostööd Eesti olulisemate energeetikavaldkonna ettevõtetega, sh Elering, Elektrilevi, Graanul Invest, VKG, Tallinna Elektrijaam, jt. Ettevõtetega koostöös lahendatakse mitmeid olulisi Eesti energeetikaga seotud küsimus, nt Eesti elektrisüsteemi pimekäivitusvõimekuse tagamine, süsteemi optimaalne juhtimine läbi konverterite ühendatud tootmisseadmete korral, elektrikoormused ja nende karakteristikud ning Eesti elektrisüsteemi reaktiivvõimsuse kompenseerimise olemus ja võimalused.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Leinakse, M., Kilter, J. (2020) Exponential to ZIP and ZIP to exponential load model conversion: Methods and error. IET Generation, Transmission & Distribution. https://doi.org/10.1049/gtd2.12002
Ramlal, C., Manninen, H., Singh, A., Rocke, S., Kilter, J., Landsberg, M. (2020). Toward Automated Utility Pole Condition Monitoring: A Deep Learning Approach. The 2020 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe (ISGT-Europe), The Hague, Netherlands, 25-28 October 2020.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: professor LAURI KÜTT, lauri.kutt@taltech.ee

Liikmed: Aleksander Kilk, Martin Jaanus, Toomas Vinnal, Tarmo Rosman, Heigo Mõlder, Marek Jarkovoi, Martin Parker

Doktorandid: Muhammad Naveed Iqbal, Noman Shabbir, Kamran Daniel

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: elektromagnetiline ühilduvus, elektrienergia kvaliteet, elektromagnetismi valdkonna uuringud, elektrotehnika, elektriahelate analüüs, termoelektrilised generaatorid

Ülevaade
Uurimisrühma tegevuse põhisuunaks on elektritoite kvaliteet (võrgupinge kvaliteet, sh pingetaseme ning pingekuju parameetrid, nende mõjutajad ja optimeerimine; vahelduvvoolumõõtmised ja mõõteandmete töötlemine; toitekvaliteedi mõju uurimine seadmete ja süsteemi talitlusele jpm) ning elektromagnetiline ühilduvus (EMÜ) (seadmete ja süsteemide vastastikune EM-mõjutus, elektromagnetiline emissioon ja immuunsus; laiaribaline EM-väljade hindamine ja mõõtmine keskkonnas; mürade mõju seadmete ja süsteemide talitlusele jpm).

Elektritoite kvaliteedi valdkonnas on suureks väljakutseks EL energeetikadirektiividele vastavuse saavutamine, milleks tuleb tagada suure hulga pooljuhtmuundurite ühendamine jaotusvõrku, et liita võrguga päikesepaneelid, väiketuulikud jm. taastuvenergiatootjad. Selleks tuleb uurida jaotusvõrgu piire ja võimalusi, millega võrk suudab töötada võrgu teiste klientide või komponentide pingetingimuste rikkumiseta. Teema on otseselt seotud EMÜ valdkonnaga (nõuded seadmetele ja/või võrgu tugevdamiseks pingemoonutuste vastu) ning elektrikvaliteedi valdkonnaga (nõuded pingetaseme tagamiseks ja ülekoormuse vältimiseks võrgus).

Elektromagnetilise ühilduvuse valdkonnas on uurimistöö seotud muuhulgas asjaoludega, kuidas ühildada erinevad tehnoloogilised lahendused toitesüsteemidesse (näiteks toiteliini kommunikatsioon ja võrkudesse ühendatud seadmed), kuidas tagada elektri- ja elektroonikaseadmete tööstuse toodangu vastavus EL EMÜ ja madalpingedirektiivis esitatud kriteeriumidele.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Iqbal, M. N.; Kütt, L.; Asad, B.; Vaimann, T.; Rassõlkin, A.; Demidova, G. (2020). Time Dependency of Current Harmonics for Switch-Mode Power Supplies. Applied Sciences, 10 (21), #7806.10.3390/app10217806.
Shabbir, N.; Kütt, L.; Jawad, M.; Iqbal, M. N.; Ghahfaroki, P. S. (2020). Forecasting of Energy Consumption and Production Using Recurrent Neural Networks. Advances in Electrical and Electronic Engineering, 18 (3), 190−197. DOI: 10.15598/aeee.v18i3.3597.
Vinnal, T.; Puusepp, H.; Shabbir, N.; Kütt, L.; Iqbal, M. N. (2020). Case Study of Non-linear PV Inverter Devices Attached to the LV Distribution Network. Agronomy Research, 18 (4), 2639−2652. DOI: 10.15159/AR.20.233.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: professor IVO PALU, ivo.palu@taltech.ee
Liikmed: Fushuan Wen, Heiki Tammoja, Victor Astapov, Jelena Šuvalova, Paul Taklaja, Hardi Koduvere, Hannes Agabus

Doktorandid: Karl Kull, Sambeet Mishra, Ivar Kiitam, Lauri Ulm, Cletus John Crasta, Aron Kuhi-Thalfeldt, Elina Rebecka Rikkas

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: kliimamuutust leevendav energiamajandus, tehnoloogia rakendatavuse ja investeeringute tasuvuse analüüsid, elektrisüsteemi ja elektrituru majanduslik- ja tehniline modelleerimine, kõrgepinge, isolaatorid, osalahendused

Ülevaade

Uurimisrühm tegeleb energiasüsteemi, selle osade ja elektrituru kontekstis erinevate analüüside läbiviimisega. Omatakse pädevust elektrisüsteemi ja elektrituru talituse majanduslikes ning tehnilistes modelleerimistes, mida viiakse läbi erinevate tarkvaradega (nt Balmorel, LEAP, EnergyPro, TIMES). Modelleerimisel arvestatakse ka energiasüsteemide tehniliste elementidega nii investeeringute majanduslikes analüüsides kui ka süsteemide optimeerimisel. Stsenaariumipõhistes analüüsides on lisaks võimalik hinnata ka elektrijaamade konkurentsivõimet elektriturul, hinnates süsteemi tundlikkust sisendparameetrite muutuste korral.

Energiamajanduslike arengute alastes analüüsides hinnatakse arengustsenaariume energiasektoris ning koostatud prognooside põhjal leitakse optimaalseim süsteemi energiavarustuse tase, mille tulemusena aidatakse kaasa energiapoliitika arendamisele ja riikliku pikaajalise energiastrateegia väljatöötamisele. Läbimõeldud lahendused aitavad maandada süsteemi tuleviku perspektiivis tekkivaid riske ning parandada kvaliteeti.

Rahvusvahelist kompetentsi on täiendatud tehnoloogiate rakendatavuse ja reaalinvesteeringute tasuvuse analüüside valdkondades.

Täiendavaks uurimisvaldkonnaks on lisandunud energiasektori digitaliseerimine, kus fookuskeskmeks on kliima- ja roheinvesteeringute võimendamine ning elektrituru disaini kaasajastamine uutel tehnoloogiatel rajanevate toodete-teenustega.
Kõrgepinge tehnika labori eesmärk on uurida kõrgepinge isolatsioonimaterjale ja kõrgepinge ning suure elektriväljatugevuse mõju elektriseadmetele. Keskendutakse isolatsiooni töökindluse uurimisele ning isolaatorite kasutamisele õhu- ja kaabelliinidel. Täiendavalt uuritakse elektrikvaliteedi mõju kõrgepingeseadmetele nagu trafod, kaabelliinid jt elektriseadmed. Uuteks murekohtadeks on suures ulatuses ja kiirelt muutuvad võimsused ja ebalineaarsed koormused. Uurimustöö käigus antakse hinnang töökindlusele ja seadmete jääkressursile mõõtes erinevaid keskkonna ja materjali omadusi.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Shafiq, M.; Kiitam, I.; Kauhaniemi, K.; Taklaja, P.; Kütt, L.; Palu, I. (2020). Performance Comparison of PD Data Acquisition Techniques for Condition Monitoring of Medium Voltage Cables. Energies, 13 (16), #4272. DOI: 10.3390/en13164272.
Mishra, S.; Oren, E.; Bordin, C.; Wen, F.; Palu, I. (2020). Features Extraction of Wind Ramp Events from a Virtual Wind Park. Energy Reports, 237−249. DOI: 10.1016/j.egyr.2020.08.047.
Weijia Liu, Fushuan Wen, Zhaoyang Dong, Ivo Palu. Development of robust participation strategies for an aggregator of electric vehicles in multiple types of electricity markets. Energy Conversion and Economics (IET, Wiley), Vol.1, No.2, 2020, pp.104-123.

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.5 õigusteadus

Uurimisrühma juht: professor THOMAS HOFFMANN, tanel.kerikmae@taltech.ee

Liikmed: Katrin Nyman-Metcalf, Ondrej Hamulak

Doktorandid: Alexander Antonov, Aleksi Kajander

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: algoritmidel baseeruv otsustusprotsess ja vastutus, plokiahel ja targad lepingud, tööstus 4.0 õiguslik raamistatus, küberjulgeolek ja õigus, tarbijaõigus

Ülevaade

Uurimisrühma põhitegevused on suunatud järgmistele valdkondadele: kaastöö Euroopa Parlamendile tehisintellekti tsiviilvastutuse korra kohta; analüüsid, mis on esitatud Euroopa Komisjonile tõendite kogumise viiside kohta, kuidas anda tarbijatele võimalus nn rohelises üleminekus olla paremini kaasatud

Valitud publikatsioonid 2020:

Evas, T. (2020). Civil liability regime for artificial intelligence. The European Parliament's committee on Legal Affairs, 1−232.
Hoffmann, T. (2020). The Impact of Digital Autonomous Tools on Private Autonomy. Baltic Yearbook of International Law Online, 18, 18−31.
Kajander, A.; Kasper, A.; Tsybulenko, Е. (2020). Making the Cyber Mercenary – Autonomous Weapons Systems and Common Article 1 of the Geneva Conventions. In: Jančárková, T. et al. (Ed.). 12th International Conference on Cyber Conflict. 20/20 Vision: The Next Decade (79−95). Tallinn: NATO CCDCOE Publications

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovatiivsed VKE-d ja digitaalne majandus

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2 Majandusteadus ja ärindus

Uurimisrühma juht: professor KADRI MÄNNASOO, kadri.mannasoo@ttu.ee

Liikmed: Juan Carlos Cuestas Olivares, Hakan Berber, Simona Ferraro, Jelena Matina, Kirsti Rumma

Doktorandid: Heili Hein, Kaido Kepp, Katriin Ranniku, Svetlana Ridala, Raul Ruubel, Artjom Saia, Helery Tasane, Risto Uuk

Järeldoktor: Rachatar Nilavongse

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: tootlikkus, investeeringud, innovatsioon, teadus- ja arendustegevus, digitaalne majandus

Ülevaade

Uurimisrühm tegeleb võrdlevate regionaalsete ja mikrotasandi uuringutega. Uurimiskeskmeks on tootlikkus, innovatsioon, investeeringud ja konkurentsivõime eksportturgudel. Teadustöö eesmärgiks on selgitada, millised tegurid toetavad ning millised takistused pidurdavad ettevõtete tootlikkust tõstvaid investeeringuid uutesse tehnoloogiatesse ja tootmisprotsessidesse, töötajate koolitusesse, teadus- ja arendustegevusse ning innovatsiooni. Ühe uurimissuunana uuritakse regionaalse konvergentsi teemasid kaasates uurimisraamistikku ruumilisi aspekte ja institutsionaalseid tegureid. Eesmärgiks on saada uusi teadmisi digitaalse innovatsiooni ja digitaalsete lahenduste kasutuselevõtu mõju kohta tootlikkuse kasvule ja majanduslikule heaolule. Uurimisvaldkond toetab poliitikameetmete väljatöötamist riigi stabiilse ja pikaajalise majanduskasvu huvides rakendades nüüdisaegseid ökonomeetrilisi meetodeid ning tõenduspõhiseid kvantitatiivseid hinnanguid hindamaks erinevate nii majanduskeskkonnast kui ettevõtete otsustustest ja stiimulitest tulenevate tegurite mõju tootlikkusele, innovatsioonile ja ekspordivõimele.

Käimasolevad teadusprojektid:

H2020 projekt „Institutsioonid teadmistepõhise arengu saavutamiseks: Majanduslikud ja regulatiivsed aspektid Kagu-Aasia üleminekumajandustes“ (VFP16057)
Euroopa Liidu digitaalsete ökosüsteemide hindamine majanduslikest ja õiguslikest aspektidest (VERT19042).
Ühtekuuluvuspoliitika fondide rakenduskava 2014-2020 ettevõtlus- ja innovatsioonitoetuste tulemuslikkuse hindamine (LMIN19055)
Euroopa Liidu digitaalsete ökosüsteemide hindamine majanduslikest ja õiguslikest aspektidest (VERT19042A)

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2 Majandusteadus ja ärindus; 5.3. Haridusteadused

Uurimisrühma juht: professor SUSANNE DURST, susanne.durst@taltech.ee

Liikmed: Antti Ainamo, Ene Kolbre, Urve Venesaar, Juhan Teder, Sirje Ustav, Merli Reidolf, Lasse Torkkeli (külalisteadur, Lappeenranta Tehnikaülikooli dotsent)

Doktorandid: Marianne Kallaste, Martin Toding, Airi Noppel, Akaki Tartarashvili, Merle Küttim (kaitses kraadi sept. 2020)

Ülevaade

Ettevõtluse uurimisrühm koondab erineva taustaga akadeemilisi töötajaid, kelle tegevuseks on uurida, kuidas nii äsja asutatud kui ka pikemalt tegutsenud ettevõtted arendavad ja rakendavad oma ettevõtluspädevusi ja organisatsiooni tasandi teadmust selleks, et kasutada jätkusuutlikul viisil olemasolevaid ja uusi ärivõimalusi.

Ettevõtluse uurimisrühma eesmärgiks on laiendada teaduspõhiseid lähenemisi ja arusaamu ettevõtluse valdkonnas – täpsemalt ettevõtlusõppes, ettevõtluse rahvusvahelistumises, teadmuse juhtimises ja innovatsiooni juhtimises – ning panustada valdkonna praktilisse arengusse. Uurimisrühma huvi on uurida, kuidas ettevõtted ja üksikisikud muundavad oma oskused ja pädevused uuenduslikeks väljunditeks, et panustada (ettevõtete) jätkusuutlikku arengusse.

Uurimisrühmas läbiviidav uurimistöö kasutab mitmeid erinevaid lähenemisi ja uurimismeetodeid, analüüsib erinevaid ettevõtlikke organisatsioone ja üksikisikuid (eelkõige noori) ja uurib ettevõtlusega seotud küsimusi erinevates riikides.

Valik publikatsioone 2020:

Kalantaridis, C., & Küttim, M. (2020). University Ownership and Information about the Entrepreneurial Opportunity in Commercialisation: A Systematic Review and Realist Synthesis of the Literature. The Journal of Technology Transfer. DOI: 10.1007/s10961-019-09757-6.
Lehtonen, M. J., Ainamo, A., & Harviainen, J. T. (2020). The four faces of creative industries: visualising the game industry ecosystem in Helsinki and Tokyo. Industry and Innovation, 27(9), 062-1087. DOI: 10.1080/13662716.2019.1676704.
Tsvetkova, D., Bengtsson, E., & Durst, S. (2020). Maintaining Sustainable Practices in SMEs: Insights from Sweden. Sustainability, 12, 10242.
Durst, S., Temel, S., & Hinteregger, C. (2020). Influence of network partners on SMEs’ innovation activities. Int. J. Business Environment, 11(4), 369–389.

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.5 õigusteadus

Uurimisrühma juht: professor TANEL KERIKMÄE, tanel.kerikmae@taltech.ee

Liikmed: Katrin Nyman-Metcalf, Ondrej Hamulak, Archil Chochia Doktorandid: Olga Shumilo, Kärt Salumaa, Melita Sogomonjan

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: digitaalne turg ja õiguslik regulatsioon, tehisintellekt ja õigus, meediaõigus, konkurentsiõigus, e-tervis ja õigus

Ülevaade

Uurimisgrupi teadustemaatikaks on:

Tehnoloogiaõigus: tehisintellekti õiguslikud aspektid, nutikad lepingud, tehisintellekt, uute tehnoloogiate alane õiguspoliitika
Meediaõigus: väljendusvabadus, meedia ja kommunikatsiooniõiguse analüüs
EL Digitaalsele turu õiguslikud regulatsioonid

Olulisemad projektid:

"Digitaalne ühtne turg Euroopa Liidu õpingute uuendusliku alusena” (VERT17120; 1.09.2017−31.08.2020).
"Euroopa Liidu digitaalsete ökosüsteemide hindamine majanduslikest ja õiguslikest aspektidest. (VERT19042; 1.09.2019−31.08.2022)

Valitud publikatsioonid 2020:

Nyman-Metcalf, K., kerikmäe, T. (2020). Machines are taking over - are we ready? Law and Artificial Intelligence. Singapore Academy of Law Journal
Kerikmäe, T.; Nyman-Metcalf, K. (2020). The rule of law and the protection of fundamental human rights in an era of automation. In: J.-S. Gordon (Ed.). Smart Technologies and Fundamental Rights. Brill.
Hamuľák, O.; Kocharyan, H.; Kerikmäe, T. (2020). The Contemporary Issues of Post-Mortem Personal Data Protection in the EU after GDPR entering into Force. In: Czech Yearbook of Public and Private International Law (225−238). Czech Society of International Law.

Uurimisrühmad: F

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.9 Muud sotsiaalteadused

Uurimisrühma juht: professor RINGA RAUDLA, ringa.raudla@taltech.ee

Liikmed: Aleksandrs Cepilovs, Egert Juuse Doktorandid: Johanna Valllistu, Kati Keel, Kerli Onno

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: fiskaalne valitsemine, avaliku sektori finantsjuhtimine, eelarvestamine, finantsregulatsioon

Ülevaade

Rühm uurib fiskaalse valitsemise arenguid Euroopas, sh uute eelarvestamise põhimõtete (nt kaasav eelarvestamine) levikut, majanduskriisi mõju, üldist institutsionaalset ja diskursiivset arengut.

Rühma unikaalne kompetents keskendub sellele kuidas mõjutab finants- ja fiskaalbürokraatia korraldus – organisatsioonide ja süsteemi struktuur, poliitikate koordineerimise ja õppimise praktikad jms – finants- ja fiskaalpoliitikate kujundamist ja elluviimist Baltimere regioonis ja ELis laiemalt. Tegemist on võrdlemisi uudse teoreetilise ning empiirilise uurimisfookusega, sest vaatluse all on omavahel tihedalt seotud riigid (sh majanduslik ja poliitiline integratsioon), mille poliitikate elluviimine toimub erinevates institutsionaalsetes keskkondades (eurotsooni vs oma valuutaga riigid, erinevad poliitilis- administratiivsed traditsioonid). Rühma teadustöö panustab riigi rahanduse, fiskaalse valitsemise ja finantsjuhtimise reformide diskussioonidesse Eestis ja Euroopa Liidus.

Uurimisrühma juht, prof. Raudla, on Eesti Noorte Teaduste Akadeemia asutajaliikmeks ning 2018. aastal omistati talle Eesti Vabariigi teaduspreemia sotsiaalteadustes. Ta koordineerib IIAS uurimisrühma fiskaalse ja finantsadministratsiooni teemal ja on seitsme erineva ajakirja toimetuskolleegiumi liige (sh Governance, mis on üks juhtivaid avaliku halduse ajakirju maailmas). Rühma liikmed on avaldanud artikleid maailma juhtivates avaliku halduse ajakirjades, sh. Public Administration Review, Public Administration, Governance, The American Review of Public Administration, Public Management Review and Public Choice. Prof. Raudla juhtis 2016-2019 Eesti Teadusagentuuri PUT granti "Fiskaalse valitsemise arengud Euroopa riikides: Kriisi mõjud ja tuleviku väljavaated“.

Uurimisrühmad: G

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.9 Muud sotsiaalteadused

Uurimisrühma juht: professor WOLFGANG DRECHSLER, wolfgang.drechsler@taltech.ee

Liikmed: Vasilis Kostakis

Järeldoktorid: Christos Giotitsas, Kaire Holts, Matti Ylönen

Doktorandid: Alexandros Pantazis, Alexandros Pazaitis, Christina Priavolou, Pisith San, Shobhit Shakya, Salah Chafik, Lucas Lemos, Nikiforos Tsiouris

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: valitsemine, partnertehnoloogiad, ühisomandil põhinev koosloome, mitte-Lääne avalik haldus, globaalne valitsemine, arengupoliitikad, kestlikkus

Ülevaade

Valitsemise uurimisrühm keskendub peamiselt alusuuringutele, ennekõike valitsemise (governance) teooriate ja mudelite lahtimõtestamisele tänapäeva (eriti IT arengu ja levikuga kaasnevate) sotsiaal- tehniliste muutuste kontekstis. Rühma teadustöö keskmes on prof. Kostakisele omistatud ERC alustava teadlase grant Cosmolocalism (https://www.cosmolocalism.eu) ning kaks algavat H2020 projekti „Centrinno“ ja „Smooth“. Rühma teadustööst kasvas välja ka TalTech’i Targa linna tippkeskus ja ‘FinEst Twins: Helsinki and Tallinn as Smart and Sustainable Cities’ EU Teamingu projekt, millega tehakse ka täna tihedat koostööd.

Muuhulgas on rühma fookus järgmistel uurimisteemadel: (a) globaalsete valitsemismudelite analüüs, sh Lääne ja Aasia valitsemismudelite ja –traditsioonide võrdlus; (b) tehnoloogiliste arengute (ennekõike IT) mõju valitsemisele, mh targa linna tehnoloogiate ja protsesside analüüs valitsemise perspektiivist, P2P tehnoloogiate tekitatud uute tootmis- tarbimis- ja valitsemismudelite analüüs; (c) kestlikkuse, kasvu ja innovatsiooni alternatiivsed käsitlused ning nende mõõtmine.

Lisaks kõrgetasemeliste teaduspublikatsioonide avaldamisele on uurimisrühm olnud aktiivne teadmiste ülekandmisel ühiskonda ja TalTechi nähtavuse tõstmisel üle maailma. Professor Drecshler on Harvardi Ülikooli Davis Centre for Russan and Eurasian Studies kaasatud teadlane ning UCL’s Institute for Innovation and Public Purpose auprofessor. Professor Kostakis on Harvardi Ülikooli Berkman Klein Centre for Internet and Society kaasteadlane. Rühma liikmed on aktiivsed ka kahe P2P tehnoloogiate arendamise, levitamise ja uurimise võrgustikus P2P Lab ja P2P Foundation ning oli ka üheks Tallinnas asutatud Fab City Sihtasutuse loomise eestvedajaks koostöös järgmise rahvusvaheliste tippkeskustega: Fab Foundation, the MIT Center of Bits and Atoms, the Institute of Advance Architecture in Catalunya. Sihtasutuse eesmärgiks on rakendada uurimisgruppi teadustöö tulemusi linnades koostöös kohalike linnade esindajatega.

Olulisemad projektid:

H2020 projekt "Vanad industriaalsed piirkonnad kui innovatsiooni ja linna transformatsiooni uued keskused“ (Centrinno, VFP20041)
Marie Curie järeldoktori toetus "E-residentsuse poliitökonoomika“ (VFP20023)

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.5 Maateadused ja nendega seotud keskkonnateadused

Uurimisrühma juht: professor URMAS LIPS, urmas.lips@taltech.ee

Liikmed: Inga Lips, Ants Erm, Taavi Liblik, Madis-Jaak Lilover, Germo Väli, Ivan Kuprijanov, Kai Künnis- Beres, Peeter Laas, Sirje Sildever, Irina Suhhova, Natalja Buhhalko; Jaan Laanemets, Villu Kikas, Fred Buschmann, Silvie Lainela, Kati Lind, Maarja Lipp, Anne Aan, Enriko Siht

Järeldoktor: Kesava Priyan Ramasamy

Doktorandid: Natalja Kolesova, Nelli Rünk, Kai Salm, Oliver Samlas, Stella-Theresa Stoicescu, Arun Mishra

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: stratifikatsioon, hüpoksia, submesomastaapsed protsessid, mikroprügi, eDNA, innovaatilised vaatlus- ja analüüsimeetodid

Ülevaade

Uurimistöö fookuses on erinevat mastaapi füüsikalised protsessid, mis oluliselt mõjutavad biogeokeemilist aineringet ja kontrollivad aine transporti ja segunemist vertikaalselt kihistunud Läänemeres, sh hüpoksilises ja redokskliiniga seotud veekihtides. Fookus on sub-mesomastaapsetel protsessidel, nende lokaalsel ja suuremastaapsel mõjul vee- ja ainevahetusele basseinide, ranniku- ja avamere ning veekihtide vahel, mis mh mõjutavad kevadõitsengu ja miksotroofsete liikide ning süsinikuvoogude sesoonset dünaamikat. Mereökoloogiliste uuringute fookuses on planktilised ja bentilised algtootjad, merepõhja selgrootud, nende dünaamika ja roll Läänemere aineringes ning mere mikroprügi ja ohtlike ainete mõju elustikule.
Uurimismeetoditest on kesksel kohal kontaktmõõtmised kasutades UL Salme ja uutel tehnoloogiatel põhinevaid autonoomseid seadmeid, sh unikaalset, profileerivat põhjajaama ja allveeliugurit. Protsessuuringutes rakendatakse numbrilist modelleerimist. Veeproovide ja elustiku uuringutes kasutatakse mh läbivoolutsütomeeteriat, spektroskoopiat, mikroskoopiat ja metagenoomilist analüüsi. Uurimistöö praktiliseks väljundiks on merekeskkonna seisundi seire ja hindamise meetodite arendamine, inimtegevuse mõjude hindamine, sh Keskkonnaministeeriumi nõustamine merestrateegia väljatöötamisel, osalemine keskkonnakaitse alases rahvusvahelises koostöös ja Eesti mereala ruumilises planeerimises. Arendatakse mikroprügi seire meetodeid.

Olulisem 2020 teaduspublikatsioon:

Liblik, T.; Väli, G.; Lips, I.; Lilover, M.-J.; Kikas, V.; Laanemets, J. (2020). The winter stratification phenomenon and its consequences in the Gulf of Finland, Baltic Sea. Ocean Science, 16 (6), 1475−1490. DOI: 10.5194/os-16-1475-2020

Uurimisrühmad: H

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2 Majandusteadus ja ärindus

Uurimisrühma juht: professor TIINA RANDMA-LIIV, tiina.randma-liiv@taltech.ee

Liikmed: Külli Sarapuu, Riin Savi

Doktorandid: Kadi Maria Vooglaid, Mariliis Trei, Steven Nõmmik

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: avaliku sektori juhtimine, riigireform, koordineerimine, kaasamine, koostöö, väikeriigid

Ülevaade

Uurimisrühma peamine tegevus toimub kolme grandi raames, mis kõik käsitlevad avaliku sektori juhtimist ja reforme, inimeste kaasamist poliitikakujundamise protsessi ning koostööd riigivalitsemisel. Neis valdkondades uuritakse põhjalikult Eesti olukorda ning asetatakse see võrdlevasse konteksti globaalsel skaalal ja eelkõige Euroopa riikide võrdluses. Enamik rühma liikmeid on kaasatud H2020 projekti "Transforming into Open, Innovative and Collaborative Governments (TROPICO)“ (VFP17109; 1.06.2017−1.06.2021) TROPICO (http://tropico-project.eu), mis uurib tehnoloogiate ja innovatsiooni mõju erinevatele kaasamise ja koostöö suhetele Euroopa avalikes sektorites. Nimetatud grandi raames juhib prof. Tiina Randma-Liiv suurt üle-Euroopalist uuringut e-osaluse alal ning uurimisrühm osaleb partnerina erinevates alaprojektides, mis käsitlevad koostööd ja koordineerimist riigivalitsemisel. Dr. Külli Sarapuu juhib personaalset uurimisgranti (PUT1461, Valitsuskeskuse koordinatsiooniinstrumendid: tähtajaliste rakkerühmade võimalused ja piirangud, 2017-2020), mis tegeleb valitsuskeskuse koordinatsiooniinstrumentide analüüsiga. Lisaks osaleb uurimisrühm rahvusvahelises väikeriikide uuringute projektis, kus rühmaliikmete vastutusalaks on väikeriikide riigivalitsemise eripärade uurimine. Uurimisrühm teeb tihedat koostööd erinevate avaliku ja mittetulundussektori sektori asutustega (Riigikantselei, Rahandusministeerium, PRAXIS jpt). Uurimisrühma liikmed osalevad aktiivselt erinevate haldusjuhtimise ja halduspoliitika alaste teadusvõrgustike töös ja valdkonna ajakirjade toimetuskolleegiumites. Prof. Randma-Liiv kuulub 13 rahvusvahelise erialase ajakirja toimetuskolleegiumisse. Dr. Sarapuu on EGPA uurimisrühma ‘Governance of Public Sector Organizations’ kaasjuht ning NISPAcee juhtkomitee liige – tegemist on kahe peamise haldusjuhtimise alase uurimisvõrgustikuga Euroopas.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 3.1. Biomeditsiin; 3.2. Kliiniline meditsiin

Uurimisrühma juht: professor MARGUS VIIGIMAA, margus.viigimaa@taltech.ee

Liikmed: Kalju Meigas, Sergei Nazarenko, Kristjan Pilt

Doktorandid: Sandra Einstein, Juhan Reimand, Grete Talviste

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: hüpertensioon, ateroskleroos, tehnoloogiad, diagnoosimine, ravi

Ülevaade

Uurimisrühma teaduskompetents hõlmab järgmisi valdkondi:

Südame- ja veresoonte haiguste diagnostika ja ravi tehnoloogiate uurimine ja rakendamine;
südame - veresoonkonna haigustega seotud teaduslikes uuringutes kasutatavate insenerilahenduste juurutamine meditsiini;
uute kardiovaskulaarmeditsiini tehnoloogiate väljatöötamine ja kliiniline rakendamine;
varajase ateroskleroosi määramise uuringud ja seadmete juurutamine;
resistentse hüpertensiooni hemodünaamika uuringud ja innovatiivsete ravijuhtimise meetodite väljatöötamine;
kardiovaskulaarse riski (koos geeniriskiga) määramise ja langetamise uuringud;
perekondliku hüperkolesteroleemia diagnoosimise ja ravi uuringud.

Rühm osaleb TalTechi ning SA Põhja-Eesti Regionaalhaigla vahel sõlmitud projektis „Perekondliku hüperkolesteroleemia diagnoosimise ja ravi uute tehnoloogiate väljatöötamine“ (2017-2020). Uurimistöö on suunatud perekondliku hüperkolesteroleemia patsientide arterite aterosklerootiliste muutuste mitteinvasiivsele diagnoosimise ja uute ravimeetodite kliiniline rakendamisele. Personaalmeditsiini kliinilises juhtprojektis südame-veresoonkonna haiguste täppisennetuses (RITA1/01-42) uuritakse personaalmeditsiini rakendatavust südame-veresoonkonna haiguste preventsioonis. Projekti juht on professor M. Viigimaa.

Uurimisrühmal on väga pikkade traditsioonidega ja aktiivne rahvusvaheline koostöö. Rahvusvahelises uuringus BEAUTY (Better control of BP in hypertensive patients monitored Using the HOTMANsYstem) on uurimisrühm üheks viiest keskusest. On leitud, et hemodünaamiline monitoorimine aitab muuta hüpertensioonipatsientide ravi efektiivsust ja samas vähendada kõrvaltoimete esinemist.

Valik 2020 teaduspublikatsioone:

Nilsson PM, Viigimaa M, Giwercman A, Cifkova R. Hypertension and Reproduction. Curr Hypertens Rep. 2020 Mar 13;22(4):29.
Viigimaa M et al. Update of the position paper on arterial hypertension and erectile dysfunction. J Hypertens. 2020 Jul;38(7):1220-1234.
Lotman EM, Viigimaa M. Digital Health in Cardiology: The Estonian Perspective. Cardiology. 2020;145(1):21-26.

Uurimisrühmad: I

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

Head of the research group: Professor DIRK DRAHEIM, dirk.draheim@taltech.ee

Members: Gunnar Piho, Erki Eessaar, Regina Erlenheim, Kristiina Hiie, Liisa Jõgiste, Kristina Murtazin, Ingrid Pappel, Jaak Tepandi, Tõnn Talpsepp, Enn Õunapuu, Viljam Puusep, Karl Ivory Pappel

Doctoral students: Minakshi Kaushik, Markko Liutkevicius, Silvia Lips, Keegan David Braun McBride, Vishwajeet Pattanaik, Sijo Arakkal Peious, Rahul Sharma, Suran, Shweta, Valentyna Tsap, Sidra Azmat Butt

Key words: information systems, e-government, e-governance, e-health, data science, system architecture, system design, databases, large-scale systems

Topics and competences:

The Information Systems Group conducts research in large- and ultra-large-scale IT systems. The group investigates the architecture, design, realization and management of IT system landscapes, high- volume data-intensive systems, high-volume workflow-intensive systems, massively resource-intensive systems, highly distributed systems. In particular, the group investigates the next generation of digital government technologies and digital government ecosystems. Together with the partners from industry, academia and the public sector the research group strives for excellent solutions for non- standard, mission-critical IT system problems.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.5. Materjalitehnika; 2.10. Nanotehnoloogia

Uurimisrühma juht: professor IRINA HUSSAINOVA, irina.hussainova@taltech.ee

Liikmed: Maksim Antonov, Roman Ivanov, Sofiya Aydinyan, Dmitri Goljandin, Mart Viljus, Fjodor Sergejev, Tatevik Minasyan, Nikhil Kumar Kamboj, Rainer Traksmaa, Hans Vallner, Heinar Vagiström Järeldoktor: Rocío Rojas Hernandez

Doktorandid: Ali Saffar Shamshirgar, Mansure Rezapourian, Rahul Kuma

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: keraamika, komposiitmaterjalid, multifunktsionaalsed struktuurid, grafeen, plasmasädepaagutuse ja kihtlisandustehnoloogia, mesopoorsed komposiitid, märg-põlemise meetod, pulbrid, mikrostruktuur, kõrgtemperatuursed materjalid, bio-inspireeritud materjalid; pulbermetallurgia, kulumiskindlus, korrosioonikindlus

Ülevaade

Uurimisgrupp keskendub kolmele omavahel seotud uurimissuunale : (a) hierarhiliselt struktureeritud multifunktsionaalsed komposiidid, sealhulgas elektrijuhtivusega keraamilised materjalid; anisotroopsed keraamika- põhised funktsinaalgradientmaterjalid; hierarhiliselt struktureeritud komposiidid; bioloogiliselt inspireeritud konstruktsioonmaterjalid; mesopoorsed materjalid; keraamilised nanokiud; grafeenitud nanokiududega komposiitmaterjalid; keraamilised membraanid; (b) kõrgtemperatuursed tribo-komposiidid, (c) keraamika- baasil pulbrid selektiivseks laserpaagutamiseks (SLS) kihtlisandustehnoloogias sealhulgas gradientstruktureeritud pulbrid ja komposiitpulbrid keraamika–põhiste komposiitide selektiivseks laserpaagutamiseks; iselevikõrgtemperatuursüntees (SHS); mehaaniline legeerimine; funktsionaliseerimine; termotöötlus.

Valitud projektid:

PRG643 “Bio-replicating engineering structures for tribo-applications” (2020 – 2024)
PSG220 “Additive manufacturing of super-strong and lightweight ceramics for next generation high temperature compounds” (2020 – 2022)
PSG466 “Enhanced and wavelength-tunable luminescence in nanostructured phosphor films” (2020 – 2024)

Valik publikatsioone 2020:

Gasik, M.; Ivanov, R.; Kazantseva, J.; Bilotsky, Y.; Hussainova, I. (2020). Biomechanical Features of Graphene-Augmented Inorganic Nanofibrous Scaffolds and Their Physical Interaction with Viruses. Materials, 14 (1), 164. DOI: 10.3390/ma14010164
Rojas-Hernandez, Rocio E., Rubio-Marcos, F.; Gorni, G.; Marini, C.; Danilson, M.; Pascual, L.; Uhida Ichikawa, R.; Hussainova, I.; Fernandez, J.F.. Enhancing NIR Emission in ZnAl2O4:Nd,Ce Nanofibers by Energy Transfer from Ce to Nd: a Promising Biomarker Material with a Low Cytotoxicity. Materials Chemistry C, 2020, DOI: https://doi.org/10.1039/D0TC04752J
Minasyan, T., Aydinyan, S., Toyserkani, E., Hussainova, I. Parametric Study on In Situ Laser Powder Bed Fusion of Mo(Si1−x,Alx)2. Materials, 2020, 13, 4849; doi:10.3390/ma13214849

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.5 Maateadused ja nendega seotud keskkonnateadused

Uurimisrühma juht: vanemteadur REIN VAIKMÄE, rein.vaikmae@taltech.ee

Liikmed: Alla Šogenova, Kazbulat Šogenov, Enn Kaup (käsunduslepinguga), Jüri Ivask, Joonas Pärn

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: stabiilsed isotoobid, põhjavesi, paleoklimatoloogia, CO2 kinnipüüdmine ja ladustamine

Ülevaade

Isotoopgeoloogia osakond moodustati Geoloogia Instituudis eelmise sajandi 70ndate aastate algul eesmärgiga kasutada isotoop-geokeemilisi analüüsimeetodeid ja -indikaatoreid globaalsete kliima- ja keskkonnamuutuste uurimisel. Osakonna algusaastatel kujunes põhiliseks uurimissuunaks Kvaternaari jäätumiste ajaloo uurimine ning paleoklimatoloogia ja eelkõige polaaralade jääpuursüdamikes talletunud isotoopandmestiku dešifreerimine.

Viimase aastakümne jooksul on osakonna isotoopuuringud laienenud ja hõlmavad Balti arteesiabasseini (BAB) põhjavee isotoopkoostise, vanuse ja päritolu probleeme ning numbriliste mudelite rakendamist. Jätkuvalt ollakse edukad isotoop- geokeemiliste andmete abil polaaralade paleokliima- ja keskkonnamuutuse rekonstrueerimisel, sealjuures osakonna stabiilsete isotoopide analüüsi laboratooriumi koostöö kaudu instituudi teiste osakondade ning partneritega Eestis ja välismaal. Täiendava uurimissuunana on lisandunud CO2 sidumise ja geoloogilise ladustamise temaatika ja alates 2020. aastast ka vesiniku geoloogilise ladustamise temaatika.

2019. a teadustöö toimus Eesti Teadusagentuuri uurimistoetuste ja välisprojektide, sh Rahvusvahelise Aatomienergia Agentuuri (IAEA) ning H2020 projektide toel. Keskkonnaministeeriumi tellimisel teostati uurimislepingut nitraatide ja pestitsiidide kõrgendatud sisalduse põhjuste ja leviku ulatuse väljaselgitamiseks Siluri-Ordoviitsiumi põhjaveekogumis Ida-Eesti vesikonnas. Kolm osakonna teadustöö raames koolitatud ja doktorikraadi kaitsnud noort teadlast moodustavad praegu hiljuti taasloodud eesti Geoloogiateenistuse hüdrogeoloogia osakonna tuumiku.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Stankevica, K.; Vincevica-Gaile, Z.; Klavins, M.; Kalnina, L.; Stivrins, N.; Grudzinska, I.; Kaup, E. (2020). Accumulation of metals and changes in composition of freshwater lake organic sediments during the Holocene. Chemical Geology, 539, #119502. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2020.119502.
Shogenova, A; Shogenov, K. (2020). Definition of a methodology for the development of a techno- economic study for CO2 transport, storage and utilization. Deliverable D7.1 of the Horizon 2020 CLEANKER project. 54 pp.
Vallner, L., Ivask, J., Marandi, A., Vaikmäe, R., Raidla, V., Raukas, A. (2020). Transient 3D simulation of 18O concentration by codes MODFLOW-2005 and MT3DMS in a regional-scale aquifer system: an example from Estonian Artesian Basin. Estonian Journal of Earth Sciences, 69 (3), 154−174.

Uurimisrühmad: J

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: professor ALAR KONIST, alar.konist@taltech.ee

Järeldoktor: Päärn Paiste

Liikmed: Tõnu Pihu, Oliver Järvik, Dmitri Nešumajev, Birgit Maaten, Heidi Lees, Zachariah Steven Baird

Doktorandid: Heliis Pikkor, Mari Sulg, Alejandro Lyons Cerón, Mais Hanna Suleiman Baqain

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: kütused, põlemine, pürolüüs, gaasistamine, tuhad, aktivatsioonienergia, CO2 heitmed, CCS ja CCU (sh. oxyfuel)

Ülevaade

Energia tootmise üks põhieesmärk on süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamine. Uurimisrühma teadustöö eesmärgiks on leida probleemile lahendus, uurides põlevkivi ja biomassi koospõletamise võimalusi tsirkuleeriva keevkihi (CFB) katlas. Kavandatud protsess võimaldaks vähendada ka ohtlike jäätmete tuhaprodukti, mida tekib igal aastal ligikaudu kuus miljonit tonni.

Ühe olulisema teemana tegeleb uurimisrühm süsiniku püüdmise ja ladustamise või kasutamise ehk nn. CCUS tehnoloogiate kasutusvõimaluste uurimisega. Põhiliseks eesmärgiks on uurida kas hapniku ja CO2 põlemise tingimuste rakendamisel on võimalik saavutada piisava puhtusega CO2 voog, mida saaks energiatootmise ringlusest välja juhtida, saavutamaks kliimaneutraalsust. Lisaks uuritakse moodustunud tuhale tõhusamat kasutamist. Selleks uuritakse tuhkade sorptsioonilisi omadusi ja käitumist anorgaanilise aine tuhkade proovidest. Uuringuteks on kasutada tänapäevane infrastruktuur: 60kW CFB katseseade, TGA / DSC-MS, LA-ICP-MS, WD-röntgenanalüsaator, gaasi adsorptsioon analüsaator, osakeste eripinna ja poorsuse määramise seade (Quantachrome Autosorb iQ-C), elementanalüsaatorid (CHNS ja O), jne.

Teadusrühma käsutuses on akrediteeritud teaduslaboratoorium, mis võimaldab välja anda sertifitseeritud analüüsitulemusi erinevate kliente toodud erinevate iseloomudega proovidele. Samuti on labor akrediteeritud statsionaarsete saasteallikate õhuemissioonide määramise valdkonnas.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Lees H, Järvik O, Konist A, Siirde A, Maaten B. Computational results of the ecotoxic analysis of fly and bottom ash from oil shale power plants and shale oil production facilities. Chem Eng Trans. 2020;81.
Pikkor H, Maaten B, Baird ZS, Järvik O, Konist A, Lees H. Surface area of oil shale and its solid pyrolysis products depending on the particle size. Chem Eng Trans. 2020;81.
Konist A, Neshumayev D, Baird ZS, Anthony EJ, Maasikmets M, Järvik O. Mineral and Heavy Metal Composition of Oil Shale Ash from Oxyfuel Combustion. 2020; Available from: https://dx.doi.org/10.1021/acsomega.0c04466.

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4. Keemiateadused; 2.10. Nanotehnoloogia

Uurimisrühma juht: vanemteadur YEVGEN KARPICHEV, yevgen.karpichev@taltech.ee Liikmed

Järeldoktorid: Zeba Usmani

Doktorandid: Denys Bondar, Yevheniia Velihina, Oleksandr Trybrat

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad/Keywords: functional surfactants and formulations; chemical decontamination; biodegradability; sustainability

Topics and Competences

The team develops the good practices in the synthesis and application of the sustainable chemicals and formulations.:

Characterisation of new chemicals, functional surfactants, formulations, and functionalized nanoparticles to explore fundamental properties and application in designing drug-delivery systems.
Novel green formulations for antidotes, chemical decontamination, antibacterial coating and sanitizers.
Biodegradation (OECD 301D Closed Bottle Test) study to identify low toxicity / mineralisable transformation products of the of (i) surfactants and ionic liquids bearing natural fragment, (ii) surface-functionalized carbon nanoparticles, (iii) natural deep euthectic solvent mixtures used for extraction of natural bioactive compounds in the process of pomace treatment, and (iv) small molecules of potential importance for pharmaceutical of enviromental applications.

Key Projects:

SUSFOOD2 „Innovative (pre) POmace Valorization procEss“ (ImPrOVE)
NATO SPS MYP „DEsigning FIRst Responders Versatile Detection and Decontamination Methods“ (DEFIR)
COVSG5 "Biolagunevad koostisained viirusevastaste katete ja puhastusvahendite jaoks [BIOFORM])

Selected publications 2020:

M. Suk, A. Haiß, J. Westphal, A. Jordan, A.Kellett, I. V Kapitanov, Y. Karpichev, N. Gathergood, K. Kümmerer (2020). Synthesis, self-assembly, bacterial and fungal toxicity, and preliminary biodegradation studies of a series of L-phenylalanine-derived surface-active ionic liquids. Green Chemistry, 22 (14), 4498-4508.
Z. Usmani, M.i Sharma, P. Gupta, Y. Karpichev, N. Gathergood, R. Bhat, V. K. Gupta (2020). Ionic liquid based pretreatment of lignocellulosic biomass for enhanced bioconversion. Bioresource technology, 304, 123003. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123003
S.Pandya, I.Kapitanov, Z. Usmani, R. Sahu, D. Sinha, N. Gathergood, K. K. Ghosh, Y. Karpichev (2020). An Example of Green Micellar Decon System Based on Inherently Biodegradable IL- derived Amphiphilic Oximes. Journal of Molecular Liquids, 305, 112857

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2. Majandusteadus ja ärindus; 5.3. Haridusteadused; 5.9. Teised sotsiaalteadused; 2.7. Keskkonnatehnika

Uurimisrühma juht: professor WOLFGANG GERSTLBERGER, wolfgang.gerstlberger@taltech.ee

Liikmed: Gunnar Prause, Üllas Ehrlich, Tarmo Kalvet, Marek Tiits, Tarvo Niine, Jelena Hartšenko, Eunice Omolola Olaniyi, Olha Prokopenko, Tarmo Tuisk

Järeldoktor: Yassine Bakkar

Doktorandid: Ricardo Ferraz Raats, Vera Gerasimova, Jana Peterson, Erkki Pärna, Hosein Bagheri, Mihhail Kirejev, Elisabeth Kraut; välisdoktorandid: Tiina Viin, Robert Philipp, Sina Atari Jabar Zadeh, Erika Müller

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: jätkusuutlik äriarendus, tootmiskorraldus, säästlik innovatsioon, keskkonnamajandus, rohemajandus, nutikas tarneahela korraldus, organisatsiooni õppimine

Ülevaade

Jätkusuutlik väärtusahela juhtimine sisaldab tegevusi ja protsesse, mis toetavad kasvu ja innovatsiooni ettevõtte strateegias. Jätkusuutliku väärtusahela korraldus omakorda keskendub järjepidevalt potentsiaalse innovatsioonivoo ettevalmistamisele, planeerimisele, rakendamisele ja hindamisele. Töörühm uurib potentsiaalseid innovatsioonivõimalusi nii organisatsioonide sees kui ka nende vahel. Selleks kasutatakse interdistsiplinaarset lähenemist, mis põhineb äriuuringutel, keskkonnamajandusel, tootmis- ja innovatsioonikorraldusel, inseneriteadusel, infotehnoloogial, disainil ning sotsiaalteadustel. Kõiki uuringuid ühendavaks raamistikuks on Euroopa nutika, jätkusuutliku ja kaasava kasvu agenda. Töörühm tegeleb innovatsiooni ja kasvuvõimalustega digitaliseerimise, nutika tootmise, Tööstus 4.0, suurandmete, strateegiliste alliansside, võrgustike, tööstusstrateegiate ja konkurentsivõime uuringutes. Teadustöö teostatakse reeglina Euroopa ja/või riiklike projektide kaudu ülikooli-ettevõtte koostöö raamistikus.

Valik publikatsioone 2020:

Lerman, L., Gerstlberger, W., Ferreira Lima, M., & Frank, A. G. (2020). How governments, universities, and companies contribute to renewable energy development? A municipal innovation policy perspective of the triple helix. Energy Research & Social Science, 71, 101854. DOI: 10.1016/j.erss.2020.101854.
Tatar, M., Kalvet, T., & Tiits, M. (2020). Cities4ZERO approach to foresight for fostering smart energy transition on municipal level. Energies, 13(14), 3533. DOI: 10.3390/en13143533.
Olaniyi, E. O., & Prause, G. (2020). Investment Analysis of Waste Heat Recovery System Installations on Ships’ Engines. Journal of Marine Science and Engineering, 8(10), 811. DOI: 10.3390/jmse8100811.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: juhtivteadur DMITRI VINNIKOV, dmitri.vinnikov@taltech.ee

Liikmed: Indrek Roasto, Tanel Jalakas, Andrii Chub, Andrei Blinov, Oleksandr Husev, Elizaveta Liivik, Roman Kosenko

Järeldoktorid: Hamed Mashinchi Maheri, Naser Vosoughi Kurdkandi

Doktorandid: Oleksandr Korkh, Denys Zinchenko, Oleksandr Matiushkin, Mahdiyyeh Najafzadeh, Abualkasim Ahmed Ali Bakeer, Vadim Sidorov, Saeed Rahimpour

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: jõuelektroonika muundurid, liginullenergiamajade energiasüsteemid, energiatõhusus, jõuelektroonikasüsteemide töökindlus

Ülevaade

Uurimisrühma teadustöö on fokuseeritud taastuvenergeetikas, raudteel, elektersõidukites ja telekommunikatsioonis kasutatavate jõuelektrooniliste süsteemide arendamisele ja katsetamisele. Põhilisteks uurimissuundadeks on muunduritele uute skeemilahenduste loomine, spetsiaalsete juhtimis- ja kaitsealgoritmide arendamine, uudsete komponentide ja materjalide juurutamine ning jõuelektrooniliste süsteemide kasutegurit, võimsustihedust ja töökindlust parandavate juhiste koostamine. Aastast 2010 on Jõuelektroonika uurimisrühm ECPE (European Center for Power Electronics) liige. ECPE on tööstusettevõtete poolt loodud organisatsioon, mis edendab Euroopas jõuelektroonika alast haridust, arendustööd, teadusuuringuid ja arendatud tehnoloogiate ülekannet. Lisaks sellele on uurimisrühm osa Eesti teadmistepõhise ehituse tippkeskusest ZEBE. Üks ZEBE põhitegevustest on kodumajapidamiste alalisvoolu mikrovõrkude arendamine ning energiaefektiivsete ja süsinikuneutraalsete hoonete kasutuselevõtu kiirendamine.

Koostöös Eesti ettevõttega Ubik Solutions OÜ arendasid ning kommertsialiseerisid rühma liikmed välja uudse päikesepaneeli taseme jõuelektroonilise süsteemi OptiVerter®. OptiVerter® on hübriidne tehnoloogia, mis esmakordselt ühendab endas päikese-optimisaatorite ja päikese-mikroinverterite põhiomadusi nagu: varjutuskindel maksimaalse võimsuspunkti jälrgimine, galvaaniline isolatsioon, otseühilduvus vahelduvvooluvõrguga, energiatoodangu ja päikesepaneeli oleku jälgimine, turvaline- väljalülitus, madal hind ja süsteemi lihtne skaleeritavus. Koos firmaga MikroMasch OÜ loodi uudne modulaarne aku energiasalvesti kodumajapidamistel ja väikestele tootmisettevõtete taastuvenergeetika rakendustele.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Chub, D. Vinnikov, R. Kosenko, E. Liivik and I. Galkin, "Bidirectional DC–DC Converter for Modular Residential Battery Energy Storage Systems," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 67, no. 3, pp. 1944-1955, March 2020.
D. Vinnikov, A. Chub, D. Zinchenko, V. Sidorov, M. Malinowski and S. Bayhan, "Topology-Morphing Photovoltaic Microconverter With Wide MPPT Voltage Window and Post-Fault Operation Capability," in IEEE Access, vol. 8, pp. 153941-153955, 2020.
O. Husev, C. Roncero-Clemente, E. Makovenko, S. P. Pimentel, D. Vinnikov and J. Martins, "Optimization and Implementation of the Proportional-Resonant Controller for Grid-Connected Inverter With Significant Computation Delay," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 67, no. 2, pp. 1201-1211, Feb. 2020.

Uurimisrühmad: K

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratlenud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4. Keemiateadused

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: asümmeetriline süntees, organokatalüüs, katalüüs, kaskaadreaktsioonid, halogeensideme katalüüs, oligosahhariidid

Uurimisrühma juht: professor TÕNIS KANGER, tonis.kanger@taltech.ee

Liikmed: Kadri Kriis, Andrus Metsala, Kristin Erkman

Doktorandid: Mikk Kaasik, Mariliis Kimm, Dmitri Trubitsõn, Aleksandra Murre, Estelle Silm, Kaarel Erik Hunt

Ülevaade

Uurimisrühma laiem tegevusala on asümmeetriline orgaaniline süntees. Tegeldakse nii bioaktiivsete ühendite totaalsünteesi kui ka kitsamalt eri liiki asümmeetriliste kaskaad- ja katalüütiliste reaktsioonide uurimisega. Seejuures keskendutakse asümmeetrilistele organokatalüütilistele reaktsioonidele, pöörates tähelepanu nii kovalentsetel sidemetel põhinevale aminokatalüüsile kui ka mittekovalentsetel interaktsioonidel baseeruvale vesiniksideme ja halogeensideme katalüüsile. Mitmed uuritud reaktsioonidest on kaskaadreaktsioonid, st järjestikku toimub mitu reaktsiooni ja ühes sünteesietapis tekib mitu uut keemilist sidet. See tõstab reaktsioonide aatomefektiivsust, vähendab läbiviidavate etappide arvu ja muudab meetodi keskkonnasõbralikumaks. Metallkatalüüsi korral eelistatakse kasutada laialtlevinud ja vähetoksilist metalli kaltsiumi. Sünteetilist uurimistööd toetavad nii spektroskoopilised, kristallograafilised ja kromatograafilised eksperimendid kui ka teoreetilised kvantkeemilised arvutused.

Läbiva teemana iseloomustab uurimistööd jätkusuutliku ja rohelise keemia printsiipide rakendamine asümmeetrilises sünteesis.

Valitud publikatsioonid 2020:

Kaasik, M.; Kanger, T. (2020). Supramolecular Halogen Bonds in Asymmetric Catalysis. Frontiers Chemistry. Front. Chem. 2020, 8:599064.
Dmitri Trubitsõn, Jevgenija Martõnova, Kristin Erkman, Andrus Metsala, Jaan Saame, Kristjan Kõster, Ivar Järving, Ivo Leito, Tõnis Kanger. Enantioselective N-Alkylation of Nitroindoles under Phase-Transfer Catalysis. Synthesis, 2020, 52, 1047-1059.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika; 6.2.Keeled ja kirjandus

Laboratooriumi juhataja: vanemteadur TANEL ALUMÄE, tanel.alumae@phon.ioc.ee

Liikmed: Einar Meister, Lya Meister

Doktorandid: Asad Ullah, Joonas Kalda

Laboratooriumi tegevust iseloomustavad võtmesõnad: kõnetehnoloogia, foneetika, kõnekorpused

Ülevaade

Keeletehnoloogia laboratoorium keskendub järgmisetele teemadele:

Kõnetuvastus
Kõneleja, kõneldava keele ja aktsendi identifitseerimine
Kõnekorpused
Foneetika (eesti keele prosoodia, L2 kõne)
Mitmesugused loomuliku keele töötluse alamteemad

Labori üheks väljapaistvamaks tegevuseks on eesti keele kõnetuvastuse arendus ning avalikult kättesaadavate kõnetuvastusteenuste loomine. Kuigi me keskendume arendustöös eesti keelele, on enamik laboris loodud meetodeid ja tehnoloogiaid keelest sõltumatud. Laboris välja töötatud tarkvara on saadaval vaba tarkvara litsentsi alusel.

2020. aasta tulemused:
Loodi kõneldava keele identifitseerimise mudelite treenimiseks mõeldud kõnekorpus VoxLingua107, mis sisaldab 107 erineva keele kõnenäiteid, keskiselt 62 tundi keele kohta. Andmeid koguti automaatselt YouTube’ist, kasutades otsinguks vastava keele Wikipediast ektrahheeritud juhuslikke fraase. Erinevate testvalmimite peal näidati, et nii genereeritud andmete põhjal loodud mudelid on suhteliselt täpsed.

Valitud publikatsioonid:

Łańcucki, Adrian; Chorowski, Jan; Sanchez, Guillaume; Marxer, Ricard; Chen, Nanxin; Dolfing, Hans; Khurana, Sameer; Alumäe, Tanel; Laurent, Antoine (2020). Robust training of vector quantized bottleneck models. 2020 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN): [Glasgow, Scotland, UK, 19-24 July, 2020], Proceedings
Paats, A.; Alumäe, T.; Meister, E.; Fridolin, I. (2018). Retrospective analysis of clinical performance of an Estonian speech recognition system for radiology: effects of different acoustic and language models. Journal of Digital Imaging, 31 (5), 615−621
Alumäe, T. (2018). Training speaker recognition models with recording-level labels. 2018 IEEE Workshop on Spoken Language Technology, SLT 2018 : Proceedings, December 18-21, 2018, Athens, Greece.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.4 Keemiatehnika; 2.7. Keskkonnatehnika

Uurimisrühma juht: vanemteadur OLIVER JÄRVIK, oliver.järvik@taltech.ee

Liikmed: Zachariah Steven Baird

Doktorandid: Parsa Mozaffari, Sepehr Mozaffari

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: termodünaamilised omadused, multikomponentsed segud, aururõhud, korrelatsioonid, pürolüüs, masinõpe

Ülevaade

Grupp tegeleb orgaaniliste ühendite ja pürolüüsiõlide (põlevkiviõli ja bioõli) termodünaamiliste omaduste uurimisega, mille pearõhk on suunatud aururõhkude mõõtmisele. Samuti tegeletakse tahkete ja vedelate ainete termilise käitumise alaste uuringutega ja erinevate orgaanilistest ainetest koosnevate segude (õlid, vaigud, polümeerid) parameetrite (molaarmassi jaotus, tihedus, murdumisnäitaja, reoloogilised omadused) ja termilise stabiilsuse alaste uuringutega. Grupi tegevus on tihedalt põimunud jätkusuutliku energeetika ja kütuste uurimisrühma tööga.

Grupi viimase aja teadustöö on seotud järgmiste teemadega:

Põlevkiviõlide fraktsioonide aururõhkude määramine;
Fenoolsete ühendite aururõhkude määramine;
Segude aururõhkude mudeldamine;
Koospürolüüsi alased uuringud.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Mozaffari, P.; Baird, Z. S.; Listak, M.; Oja, V. (2020). Vapor pressures of narrow gasoline fractions from Kukersite shale oil. Oil Shale, https://doi.org/10.3176/oil.2020.4.03
Mozaffari, P.; Järvik, O.; Baird, Z. S. (2020). Vapor Pressures of Phenolic Compounds Found in Pyrolysis Oil. Journal of Chemical & Engineering Data, 65 (11), 5559−5566. https://doi.org/10.1021/acs.jced.0c00675.
Baird, Z. S.; Uusi-Kyyny, P.; Witos, J.; Rantamäki, A. H.; Sixta, H.; Wiedmer, S. K.; Alopaeus, V. (2020). Vapor–Liquid Equilibrium of Ionic Liquid 7-Methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-enium Acetate and Its Mixtures with Water. Journal of Chemical & Engineering Data. https://doi.org/10.1021/acs.jced.9b01039.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.10. Nanotehnoloogia; 2.5. Materjalitehnika

Labori juhataja: vanemteadur ILONA OJA ACIK, ilona.oja@taltech.ee

Liikmed: Malle Krunks, Tatjana Dedova, Atanas Katerski, Erki Kärber, Merike Kriisa, Nicolae Spalatu, Arvo Mere

Doktorandid: Siim Eensalu, Ibrahim Dündar, Abayomi Oluwabi Titilope, Jako Jekaterina Spiridonova, Zengjun Chen, Robert Krautmann, Nimish Juneja

Labori tegevust iseloomustavad võtmesõnad: päikeseelemendid, fotokatalüütilised pinnakatted, õhukesekilelised transistorid

Ülevaade

Teaduslabori peamine kompetents on multifunktsionaalsete metalloksiid ja -kalkogeniid õhukeste tahkiskilede ja nanostruktuursete kihtide väljatöötamine keemiliste vedeliksadestuse- ning vaakummeetoditega. Laboris arendatavad tehnoloogiad on lihtsad ja odavad ning tööstuses kergesti rakendatavad. Uurimisrühma põhikompetentsid on:

poolläbipaistvad päikesepatareid energiatõhusates majades,
õhukesekilelised materjalid elektroonikaseadistele, gaasi sensoritele ja isepuhastuvatele pinnakatetele,
õhukesekilelised ja nanostruktuursed pinnakatted õhu ja vee fotokatalüütiliseks puhastamiseks saasteainetest ning kasutamiseks antibakteriaalsete pinnakatenditena.

Rakenduslik arendustöö on suunatud päikeseelementidel põhinevate nutikate elektrit tootvate teekatendite väljatöötamisele, mille tootmisega on alustanud ülikooli spin-off ettevõte E-Pavement.

Valitud projektid:

PRG627 "Antimon-kalkogeniid õhukesed kiled järgmise põlvkonna pool-läbipaistvatele päikeseelementidele kasutamiseks elektrit tootvates akendes“ (01.01.2020-31.12.2024), I. Oja Acik
VFP20035 (H2020) "ERA CHAIR OF EMERGING NEXT-GENERATION PHOTOVOLTAICS“(1.09.2020−31.08.2026), I. Oja Açik
TAR16016EK (TK141) „Uudsed materjalid ja kõrgtehnoloogilised seadmed energia salvestamise ja muundamise süsteemidele“ (1.01.2015−1.03.2023), M. Krunks
LEP19036KK "Päikeseelektrit tootvate teekatendite arendamine ja kasutuselevõtt (24.04.2019−31.12.2020), I. Oja Acik

Valitud publikatsioonid 2020:

A.T. Oluwabi, A. Katerski, E. Carlos, R. Branquinho, A. Mere, M. Krunks, E. Fortunato, L. Pereira, I. Oja Acik, (2020). Application of ultrasonic sprayed zirconium oxide dielectric in zinc tin oxide-based thin film transistor. Journal of Materials Chemistry C. DOI: 10.1039/C9TC05127A.
J. Spiridonova, A. Mere, M. Krunks, M. Rosenberg, A. Kahru, M. Danilson, M. Krichevskaya, I. Oja Acik, (2020). Enhanced Visible and Ultraviolet Light-Induced Gas-Phase Photocatalytic Activity of TiO2 Thin Films Modified by Increased Amount of Acetylacetone in Precursor Solution for Spray Pyrolysis. Catalysts, DOI: 10.3390/catal10091011.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.9. Keskkonnaohtlikke aineid käsitlevad uuringud

Uurimisrühma juht: dotsent ANNELY KUU, annely.kuu@taltech.ee

Liikmed: Lembit Nei, Egge Haiba, Mari Ivask, Nele Nutt, Aija Kosk, Sirle Salmistu, Tiit Lepasaar, Kai Kalda, Tiina Niine, Kärt Kanger, Laura Lokko, Rinaldo Rüütli

Doktorandid: Jane Raamets (kaitses kraadi dets. 2020)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: keskkonnatehnoloogia, ökosüsteemiteenused, keskkonnamikrobioloogia ja -keemia, ringmajandus, tööstusökoloogia

Ülevaade

Uurimisrühmal on kompetents keskkonnakeemias, keskkonnamikrobioloogias, keskkonna-tehnoloogiate väljaarendamises, mullabioloogias.

Tegevuse põhisuunad on:

Tootmisprotsessiga seotud energia- ja materjalivoogude uurimine, olelusringi hindamine, ressursside efektiivne kasutamine lähtuvalt ringmajanduse konseptsioonist.
Kompetents jäätmete taaskasutustehnoloogiate arendamisel ja rakendamisel (ravimijäägid reoveesettes ja nende lagundamise efektiivsus).
Keskkonnaseisundi hindamise metoodikate väljatöötamine, kasutades mulla mikrobioloogilisi parameetreid ja elustikuparameetreid bioindikaatoritena.

Valitud projektid:

SEA2LAND „Fishery and aquaculture by-products for healthier soils (2021-2024; Tartu kolledž allhankepartner).
KIK20033 "Reoveesettes sisalduvate ravimijääkide lagunemiskiiruse suurendamine kompostimistehnoloogia optimeerimise teel (2020−2021)"
VEU19008 "CA17136 - Siseõhu saasteaineid uuriv koostöövõrgustik (2018−2022)"
H2020 projekt 945307 eMOTIONAL Cities

Valitud publikatsioonid 2020:

Raamets, J.; Ruus, A.; Ivask, M.; Nei, L.; Muoni, K. (2020). Siseõhu kvaliteet põhu- ja pilliroopakkidest seintega elumajades. Agraarteadus, XXXI (1), 84−95.
Nutt, N.; Kubjas, A., Nei, L. (2020). Adding waste paper to clay plaster to raise its ability to buffer moisture. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 69 (3), 179−185.
Nei, L.; Haiba, E.; Lillenberg, M. (2020). Minireview: Pharmaceuticals in sewage sludge and their degradation during composting – recent studies in Estonia. Agraarteadus, 31 (1), 47−52.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.10. Nanotehnoloogia; 2.5. Materjalitehnika

Labori juhataja: professor SERGEI PREIS, sergei.preis@taltech.ee

Liikmed: Marina Trapido, Niina Dulova, Marina Kritševskaja, Juri Bolobajev, Eneliis Kattel Järeldoktor: Vladimir Derevshchikov

Doktorandid: Maarja Kask, Balpreet Kaur, Liina Onga, Priit Tikker, Dmitri Nikitin

Labori tegevust iseloomustavad võtmesõnad: keskkonnatehnoloogia, vee- ja reoveepuhastus, saasteained, siseõhupuhastus, süvaoksüdatsiooniprotsessid, koroona impulss-elektrilahenduse protsessid

Ülevaade

Teaduslaboril on pikaajaline kogemus vee, õhu ja pinnase puhastehnoloogiate valdkonnas, põhirõhuga süvaoksüdatsiooniprotsessidel. Viimane mõiste hõlmab mitut erinevat oksüdatiivset tehnoloogiat, mille ühiseks jooneks on nende käigus võimsa oksüdeerija tekkimine. Siia kuuluvad sellised protsessid nagu osoonimine ja selle katalüütiline modifikatsioon, Fentoni reaktiiv ja selle modifikatsioonid, fotolüütilised ning fotokatalüütilised protsessid, oksüdeerimine persulfaat- ja peroksü-ühenditega, töötlemine ultraheliga ning impulss-elektrilahenduse plasmaga töötlemine.

Uuritavad protsessid omavad suurt potentsiaali püsivate saasteainete ja mikrosaasteainete eemaldamiseks veest/reovest, saastatud pinnastest ning heitgaasidest. Õhu töötlemist koroona impulss-elektrilahenduse plasmaga kui kõrge energiaefektiivsusega puhastusprotsessiga rakendatakse mikroorganismide, k.a viiruste hävitamiseks ning lenduvate orgaaniliste ühendite lagundamiseks. Arendatavad rohelised tehnoloogiad leiavad rakendust ressursside jätkusuutlikul kasutamisel ringmajanduses.

Labori töötajad osalevad rahvusvahelises rakendusprojektis, mis on suunatud lahenduse leidmisele käesoleva aja ühele väljakutsuvaimale veega seonduvale probleemile ‒ loodusliku radioaktiivsuse eemaldamisele joogiveest.

Oluline projekt:

PRG776 „Ohtlike vee ja õhu saasteainete lagundamine innovatiivse energiatõhusa kombineeritud impulss-koroona elektrilahenduse ja katalüüsi/fotokatalüüsiga “(2020)

Valitud publikatsioonid 2020:

Kask, M.; Bolobajev, J.; Krichevskaya, M. (2020). Gas-phase photocatalytic degradation of acetone and toluene, and their mixture in the presence of ozone in continuous multi-section reactor as possible air post-treatment for exhaust from pulsed corona discharge. Chemical Engineering Journal, 399, 125815. DOI: 10.1016/j.cej.2020.125815.
Balpreet Kaur; Dulova, N. (2020). UV-assisted chemical oxidation of antihypertensive losartan in water. Journal of Environmental Management, 261, 110170. DOI: 10.1016/j.jenvman.2020.110170.
Onga, L.; Kornev, I.; Preis, S. (2020). Oxidation of reactive azo-dyes with pulsed corona discharge: surface reaction enhancement. Journal of Electrostatics, 103, 103420. DOI: 10.1016/j.elstat.2020.103420.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.5. Materjalitehnika

Uurimisrühma juht: professor PRASHANTH KONDA GOKULDOSS, prashanth.konda@taltech.ee

Liikmed: Lauri Kollo, Ramin Rahmani

Doktorandid: Javad Karimi, Navid Alinejadian

Külalisdoktorandid: Salini Singh, Lanka Dinesh, Jayashree Narayanan, Jagadeesh Baskaran

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: kihtlisandustootmine, pulbermetallurgia, tahkestumine, metastabiilsed materjalid, amorfsed sulamid, kõrgentroopsed sulamid, kõrgtemperatuursed materjalid, kergmetallid, biomaterjalid ja mehaanilised omadused

Ülevaade

Olulisem uurimistemaatika:

Sulamite arendus kihtlisandustootmisele
Kihtlisandustootmise teel valmistatud materjalide enneaegne purunemine
Kõrgentroopsed pulbermetallurgilised sulamid ekstreemsetele keskkondadele
Kihtlisandustehnoloogia teel valmistatud funktsionaalsed materjalid

Valitud projekt: MOBERC15 "Sulamite arendus kihtlisandustehnoloogiale (2018−2020)".

Valitud teadusartiklid 2020:

Zhao, C.; Wang, Z.; Li, D.; Kollo, L.; Luo, Z.; Zhang, W.; Prashanth, K. G. (2021). Selective laser melting of Cu-Ni-Sn: A comprehensive study on the microstructure, mechanical properties, and deformation behavior. International Journal of Plasticity, 138, #102926. DOI: 10.1016/j.ijplas.2021.102926.Karimi et al. Materials Science and Engineering A, X (2021) 140558.
Singh, N.; Hameed, P.; Ummethala, R.; Manivasagam, G.; Prashanth, K. G.; Eckert, J. (2020). Selective laser manufacturing of Ti-based alloys and composites: impact of process parameters, application trends, and future prospects. Materials Today Advances, 8, #100097. DOI: 10.1016/j.mtadv.2020.100097.
Wang, Z.; Xie, M.; Li, Y.; Zhang, W.; Yang, C.; Kollo, L.; Eckert, J.; Prashanth, K. G. (2020). Premature failure of an additively manufactured material. NPG Asia Materials, 12 (1). DOI: 10.1038/s41427-020-0212-0.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusdväärsed IT lahendused; Targad ja energiatôhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2 Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: emeriitprofessor/vanemteadur TOOMAS RANG, toomas.rang@taltech.ee

Liikmed: Tamas Pardy, Ott Scheler, Ants Koel, Raul Land, Yannick Le Moullec, ja Andres Udal (alates 01.01.2021).

Doktorandid: Fariha Afrin, Rauno Jõemaa, Kaiser Pärnamets, Muhammad Haroon Rashid (kaitses doktoritöö 01.02.2021), Udayan Sunil Patankar, Mehadi Hasan Ziko, Kanwal Ashraf, Nafisat Gyimah (alates 26.01.2021).

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: kiiplabor; pooljuhtelektroonika; nutikad multiskalaarsed pinnad; mikrovoolamine ja -pumbad; vedelike tilgastamine mikrotasandil; optilised sensorid ja täiturid; pildimustrite põhine infokogumine, - töötlemine ja edastamine; juhu-ja lähendarvutus; madala võimsustarbega asjade interneti platvormide rakendused

Ülevaade

Uurimis ja arendustöö eesmärgiks on luua kontseptsioon ja platvorm mobiilsete voolutsütomeeterite loomiseks, mis põhineb vedeliku tilkade voolumehaanikal ning optiliste mōōtesignaalide detekteerimisel ning töötlemisel koos tulemuste edastamisega operatiivkeskusesse. Tulemuseks on uudne bakteriaalse välianalüüsi automatiseeritud täistsükliga uuringute ning tulemuste töötlemise võimekuse teke, mis omab rakutasandile taandatud eraldusvõimet.

Olulisemad tulemused 2020:

Uuriti ning koostati ülevaade tilkade elektroonse liikumapanemise tehnoloogiate ning mikrokanalite geomeetriate kohta. Voolamist kirjeldava numbrilise eksperimendiga (CFD) jõuti tilkade genereerimiseks optimaalsete kanali mõõtmeteni koos maksimaalse voolukiiruse tagamisega kiibil.
Realiseeriti erinevad valmistamistehnoloogiad kasutades uudset tilkade generaatorit koos seda toetava infrastruktuuriga. Kasutati nii 3D trükki kui PDMS litograafiat (koostöös teadlastega Budapesti Tehnoloogiaülikooli elektronseadiste kateedrist).
Käivitati pilditöötluse algoritmide võimekuse testid hindamaks liikuvate tilkade erinevate mustrite põhjal toimuva infoedastuse kanalite konfigureerimise võimekust. Hinnati toite optimaalseid variante ning signaali/kujutise töötlemise protsessori võimekust kasutatavas kontrolleris.
Uuringute käigus jõuti parima rakendusliku häälestuseni ergutusallika ja tajuri konfiguratsioone silmas pidades.
Saadud pilditöötluse võimekust katsetati ka veebi-põhise vere punaliblede pildi hindamiseks. Saadud tulemused näitasid, et valitud algoritm on piisavalt võimekas leidmaks rakendust tilkade liikumismustri registreerimiseks ja selle põhjal infovoo formeerimiseks.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika; 2.10 Nanotehnoloogia

Uurimisrühma juht: professor YANNICK LE MOULLEC, yannick.lemoullec@taltech.ee

Liikmed: Muhammad Mahtab Alam, Ants Koel, Toomas Rang1, Tamas Pardy1

Doktorandid: Kaiser Pärnamets, Sikandar Muhammad Zulqarnain Khan, Rauno Jõemaa, Udayan Sunil Patankar, Haroon Rashid, Mehadi Hasan Ziko, Fariha Afrin, Kanwal Ashraf, Abdul Mujeeb

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: energiatõhusad asjade interneti platvormid, kiiplabor, pooljuhtelektroonika, nutikad multiskalaarsed pinnad

Ülevaade

Uurimisrühm arendab mikro- ja sensortehnoloogiaid, madala võimsustarbega traadita side tehnoloogiaid, kognitiivseid meetodeid sensorandmete töötlemiseks ja tehisintellekti kasutamiseks.

Uurimisrühma peamised tulemused 2020. aastal:

Viidi läbi:

Rahvusvaheline sümpoosion “Low Power Wide Area Networks Technologies for Internet of Things Symposium”
Balti elektroonikakonverents (BEC) 2020

Olulisemad projektid:

PUT1435 “ Laia keelutsooniga pooljuhtmaterjalidel põhinevad heterosiirded” (18.01.2017-31.12.2020).
Interreg BSR "LUCIA: Läänemere piirkonna valgustus ” (01.01.2019 – 30.06.2021).
PRG620 "CogniFlow-Cyte: Kognitiivne kiiplaborsüsteem automatiseeritud voolutsütomeetria tarbeks (1.01.2020−31.12.2024)" [Koostöö keemia ja biotehnoloogia instituudiga].

Valitud publikatsioonid:

Rashid, H. M.; Koel, A.; Rang, T.; Ziko, M. H. (2020). Simulation of Benzene and Hydrogen- Sulfide Gas Detector based on Single-Walled Carbon Nanotube over Intrinsic 4H-SiC Substrate. Micromachines, 11, 453−465.
Saboor, A.; Ahmad, R.; Ahmed, W.; Kiani, A. K.; Alam, M. M.; Kuusik, A.; Le Moullec, Y. (2020). Dynamic Slot Allocation using Non Overlapping Backoff Algorithm in IEEE 802.15.6 WBAN. IEEE Sensors Journal, 10862−10875.
Khan, S. Z.; Kakar, R.; Alam, M. M.; Le Moullec, Y.; Pervaiz, H. (2020). A Green IoT Node incorporating Transient Computing, Approximate Computing and Energy/Data Prediction. Proceedings of IEEE Consumer Communications & Networking Conference 2020 (CCNC 2020).

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: professor MUHAMMAD MAHTAB ALAM, muhammad.alam@taltech.ee

Liikmed: Toomas Ruuben, Alar Kuusik, Julia Berdnikova, Ivo Müürsepp, Eerik Lossmann

Järeldoktorid: Osama Mohamed Mostafa Elgarhy, Dadmehr Rahbari

Doktorandid: Ali Masood, Rida Khan, Collins Burton Mwakwata, Taavi Laadung, Marika Kulmar, Harish Kumar Singh

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: raadiovõrgu ressursside ja interferentsi haldus, masin-masin kommunikatsioon, madala võimsustarbega kommunikatsioonitehnoloogiad tervishoius, 5G (5. põlvkonna) ja 5G-järgne mobiilside, NBIoT (kitsaribaline asjade Internet), BAN

Ülevaade

Uurimisrühma teadus- ja arendustegevus on suunatud raadiovõrgu interferentsi haldusele traadita sides: tehnikad ja algoritmid võimaldamaks 5G raadiosidet, 5G testikeskkonna arendamine, mh suure arvu masinate vahelise lairiba-mobiilside teenused ja kõrge usaldusväärsuse ja lühikese latentsusajaga sideteenused ning digiühiskonna (tark tervishoid, tark linn, tööstus 4.0) vertikaalsete teenuste arendamine, sh ühenduvus, mobiilsus, lõppkasutajad.

Uurimisrühma peamised tulemused 2020. aastal:

Panus rahvusvaheliste standardite arendamisse:

ETSI SmartBAN TR 103 711 “Tööartikli pealkiri: Smart Body Area Network (SmartBAN); Applying SmartBAN MAC (ETSI TS 103 325) for various use-cases”.

Valitud publikatsioonid:

H. Malik, M. M. Alam, H. Pervaiz, Y. Le Moullec, A. Al-Dulaimi, S. Pärand, L. Reggiani, "Radio Resource Management in NB-IoT Systems: Empowered by Interference Prediction and Flexible Duplexing," in IEEE Network, vol. 34, no. 1, pp. 144-151.
R. Khan, M. M. Alam, M. Guizani, “A Flexible Enhanced Throughput and Reduced Overhead (FETRO) MAC Protocol for ETSI SmartBAN”, IEEE Transactions on Mobile Computing, doi: 10.1109/TMC.2020.3047596.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.1. Matemaatika; 2.1 Ehitusteadused

Uurimisrühma juht: vanemteadur HEIKO HERRMANN, heiko.herrmann@taltech.ee

Liikmed: Andres Braunbrück, Dmitri Kartofelev

Doktorant: Oksana Goidyk, Mark Heinstein

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: materjalimehaanika, pideva keskkonna mehaanika, kiudbetoon, kiudude orientatsioon, arvutuslik reoloogia, kujutiste analüüs, 3D visualiseerimine

Ülevaade

Uurimisgrupi kompetents on lai, ulatudes olekuvõrrandite teooriast arvutisimulatsioonide, kujutiste analüüsi ja andmestiku kujutamiseni virtuaalreaalsuses. Teadusteema põhisuund on lühikesekiuliste komposiitide mehaanikaliste omaduste uurimine. Tulemuste peamine rakendusvaldkond on teraskiuga armeeritud betoon – materjal, mis kogub populaarsust ehitussektoris. Sellise materjali mehaanikalised omadused sõltuvad suuresti lühikeste kiudude orientatsioonist, mis betoonelementide valmistamisel on omakorda mõjutatud betoonisegu valuprotsessist. Just betoonisegu voolamine ühes sissesegatud kiududega määrab kiudude orientatsiooni. Katsekehade kiudude orientatsioon määratakse röntgenkiirte arvutusliku tomograafiaga, millest saadud tulemuste töötlemise järel saadakse kiudude orientatsioon. Pilditöötlemiseks on uurimisgrupp välja arendanud oma tarkvara. Betoonelementide valuprotsessi arvutis simuleerimiseks kasutatakse arvutusliku vedelikumehaanika (CFD) tarkvara, mis on seotud kiudude orientatsiooni kirjeldava võrrandiga. Valmis katsekehade painde- ja lõhenemise katset simuleeritakse arvutis kasutades materiaalseid punkte simuleerivaid diskreetseid elemente. Teoreetilise poole pealt on uurimisgrupp tuletanud olekuvõrrandid, mis kirjeldavad kiudude orientatsiooni jaotuse mõju kiudbetooni mehaanikalistele ja termilistele omadustele.

Ülalmainituga on seotud uurimistöö stereoskoopse pool-immersiivse 3D visualiseerimise (virtuaalne reaalsus) vallas, mida tehakse enda väljatöötatud süsteemil „Kyb3“. Süsteemi peamine ülesanne on visualiseerida kiudude arvutatud tomograafiat ja CFD simulatsioonide tulemusi. Süsteem võimaldab visuaalselt kontrollida ja võrrelda mõõtmiste ning simulatsioonide tulemusi.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika; 1.1. Matemaatika

Laboratooriumi juhataja: professor PAWEŁ MARIA SOBOCIŃSKI, pawel.sobocinski@taltech.ee

Liikmed, järeldoktorid: Edward Barish Morehouse, Fosco Loregian

Doktorandid: Elena Di Lavore, Nathan Josep Haydon, Chad Mitchell Nester, Mario Román Garcia, Amar Hadzihasanovic, Matthew David Earnshaw, Diana-Maria Kessler

Keywords: compositionality, open games, open systems, applied category theory, programming languages, diagrammatic reasoning, string diagrams, logic in computer science, relational methods

Topics and Competences

The group's goal is to study compositional techniques in the context of models of computation, understood broadly. Compositionality means that syntactic descriptions for (open) systems are designed to be compatible with their semantics. While the examples motivating the research come from a broad section of scientific disciplines (logic, control theory, formal language theory, control theory, business processes, game theory, economics, machine learning), we have identified common principles for reasoning about open systems, guided by category theory. These including a semantic universe based on relations rather than functions, and the use of the diagrammatic syntax of string diagrams. String diagrams provide an intuitive calculus for computations via diagrammatic reasoning, and fine-grained control over resources, which is important for faithful descriptions of open systems. The group's big questions/challenges are:

design a next generation of programming/specification languages that will be more suited for compositional (and therefore, more trustworthy and reliable) descriptions of systems,
use compositionality to improve the analysis of systems, including the design of new techniques and algorithms, and
design and implement tools for working with string diagrams, fast-tracking the passage from theory to practice.

Valitud teadusartiklid:

Behr, Nicolas; Soboćinski, Paweĺ (2020). Rule algebras for adhesive categories. Logical Methods in Computer Science, 16 (3), 2:1−2:38. DOI: 10.23638/lmcs-16(3:2)2020.
Bonchi, Filippo; Piedeleu, Robin; Sobociński, Paweł; Zanasi, Fabio (2020). Contextual equivalence for signal flow graphs. Foundations of Software Science and Computation Structures : 23rd International Conference, FOSSACS 2020, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2020, Dublin, Ireland, April 25-30, 2020, Proceedings. Ed. Goubault-Larrecq, Jean; König, Barbara. Cham: Springer, 77−96. (Lecture Notes in Computer Science; 12077). DOI: 10.1007/978-3-030-45231-5_5.
Haydon, Nathan; Sobociński, Paweł (2020). Compositional diagrammatic first-order logic. Diagrammatic Representation and Inference : 11th International Conference, Diagrams 2020, Tallinn, Estonia, August 24–28, 2020, Proceedings. Ed. Pietarinen, Ahti-Veikko; Chapman, Peter; Bosveld-de Smet, Leonie; Giardino, Valeria; Corter, James; Linker, Sven. Cham: Springer, 402−418. (Lecture Notes in Artificial Intelligence; 12169). DOI: 10.1007/978-3-030-54249-8_32.a.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1. Ehitusteadused

Uurimisrühma juht: professor ALEKSANDER KLAUSON, aleksander.klauson@taltech.ee

Liikmed: Ivar Annus, Andres Braunbrück, Janek Laanearu, Madis Ratassepp, Hendrik Naar, Andrus Räämet, Kristjan Tabri, Anatoli Vassiljev, Aleksander Kartušinski, Medhat Hussainov, Peeter Tikerpe, Murel Truu

Doktorandid: Lauri Hass, Saeed Hosseinzadeh, Mikk-Markus Imala, Katrin Kaur, Nils Kändler, Muhammad Saladin Prawirasasra, Carlos Omar Rasgado Moreno, Janet Roosimägi.

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: linna sademeveesüsteemid (sh joogivee-, sademevee- ja reoveevõrgud), hüdrodünaamika, voolamine torudes, kliimamuutuste mõju leevendamine, linnaplaneerimine; konstruktsioonide mittepurustav kontroll, ultraheli modelleerimine erinevates materjalides; mereõnnetuste analüüs ja simulatsioon.

Ülevaade

Uurimisrühm töötab kolmel teadussuunal:

Linna veesüsteemide uuringud keskenduvad hüdrauliliste süsteemide (eelkõige linna sademe- ja joogiveevõrgud) töö optimeerimisele, planeerimisele, arendamisele, juhtimisele ning riskide hindamisele ja maandamisele. Sademeveesüsteemide alane teadustöö keskendub süsteemide digitaalsete kaksikute rakendamisele ja parendamisele, mis võimaldab vähendada üleujutusriski tiheasustusega linnapiirkonda-des. Selleks on välja arendatud uudsed algoritmid, mis võimaldavad automaatselt kalibreerida sademevee-süsteemi simulatsiooni mudeleid ning rakendada neid detsentraliseeritud mudelipõhisel juhtimisel. Lõpule viidi uudse tervikliku linnaplaneerimisvahendi väljatöötamine, mille abil on võimalik hinnata tuleviku kliima, uute arenduste ja tehniliste lahenduste mõju linnapiirkonna üleujutusohule.

Allveeakustika uuringud keskenduvad inimtekkelise müra osakaalule ümbritsevas müras vastavalt MSRD nõuetele. Eesmärgi saavutamiseks uuriti loodusliku veealuse müra korrelatsiooni tuule kiirusega. On arendatud uus metoodika eraldamaks tuulest sõltuva signaali osa huvipakkuvates sagedusribades.

Mittepurustava kontrolli uuringud: eksperimentaalsete ja numbriliste meetodite arendamine uudse tehnoloogia väljatöötamiseks kaasaegsete konstruktsioonide (lennukid, elektrituulikud) ja materjalide (komposiit-, kihtlisandmaterjalid) inspekteerimiseks ja monitoorimiseks. Eesmärgiks on suurendada inspekteerimismeetodite efektiivsust, täpsust ja usaldusväärsust, kombineerides parimaid teadmisi füüsikast, elektroonikast, IT-teadusest, jne.

Valitud artiklid 2020:

Annus, I.; Vassiljev, A.; Kändler, N.; Kaur, K. (2020). Determination of the corresponding roughness height in a WDS model containing old rough pipes. Journal of Water Supply Research and Technology—AQUA, 69 (3), 201−209.10.2166/aqua.2019.080.
Kändler, N.; Annus, I.; Vassiljev, A.; Puust, R. (2020). Real time controlled sustainable urban drainage systems in dense urban areas. Journal of Water Supply Research and Technology—AQUA, 69 (3), 238−247. DOI: 10.2166/aqua.2019.083.
Kaur, K.; Vassiljev, A.; Annus, I.; Kändler, N.; Roosimägi, J. (2020). Numerical investigation of the impact of irregular pipe wall build-up on velocity in the water distribution system. Journal of Water Supply Research and Technology—AQUA, 69 (7), 647−655. DOI: 10.2166/aqua.2020.035.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.5. Materjalitehnika Uurimisrühma juht: professor JAKOB KÜBARSEPP, jakob.kubarsepp@taltech.ee

Liikmed: Kristjan Juhani, Marek Tarraste, Mart Viljus, Lauri Kollo, Maksim Antonov, Dmitri Goljandin, Märt Kolnes, Fjodor Sergejev, Andrei Surženkov, Priit Kulu, Vitali Podgurski, Mart Saarna, Andrei Bogatov, Rainer Traksmaa, Hans Vallner, Heinar Vagiström

Doktorandid: Mart Kolnes, Dmytro Tkachivskyi, Alamgir Shaikh, Vahur Leinberg

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: keraamika-baasil komposiitmaterjal, kõvasulam, kermis, keraamikamaatrikskomposiit, pinne, komposiitpinne, in-situ süntees, kulumiskindlus, korrosioonikindlus, mehaanilised omadused

Ülevaade

Uurimistöö on keskendunud eelkõige alljärgnevatel uurimissuundadele ja nendega seotud tööstuslikele rakendustele: (a) Co- ja Ni-vabad, Fe-baasil alternatiivsete (toorainevarusid, keskkonnakaitset ja tervishoiu aspekte arvestavate) metallsideainetega kõvasulamid; (b) Fe- baasil alternatiivsideainetega TiC- ja Ti(C,N)- baasil kermised; (c) Ti-baasil rasksulavate ühenditega keraamikamaatrikskomposiidid; (d) Fe- baasil komposiitkõvapinded; (e) õhukesed teemantpinded.

Olulisemad uurimistöö tulemused:

Co- ja Ni-vabade komposiitide WC-FeMn ja TiC-FeCrMn teholoogia;
iN- ja TiCN- baasil keraamikamaatrikskomposiitide tehnoloogia;
teemantpinnete talitusomaduste parendamine rakendusteks laias temperatuurivahemikus;
uudsete Cr3C2 – Ni ja TiC-NiMo komposiitarmatuuriga kõvapinnete pealesulatustehnoloogia.

Olulisemad projektid 2020:

IUT 19-29 „Mitmeastmeliselt struktureeritud keraamika-baasil komposiitmaterjalid kasutamiseks ekstreemtingimustes“ (2014 – 2019).
LEMEV 20091 „Värvilised keraamikamaatrikskomposiidid kella- ja juveelitööstuses: materjalide ja tootmistehnoloogiate arendus“ (The Swatch Group R&D Ltd, 2020 – 2021).
PUT 1369 „ Teemantpinnete adaptsioonimehhanismid kuiv hõõrdekulumisel.“ (2017- 2020).
PRG665 „Komposiitmaterjalid „keraamika- Fe sulam“ kasutamiseks tingimuste laias diapasoonis“ (2020).

Olulisemad teadusartiklid:

Kübarsepp, J.; Juhani, K. (2020). Cermets with Fe-alloy binders :A review. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 92 105290 (https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2020.105290).
Tkachivskyi, D., Juhani, K., Surženkov, A., Kulu, P., Tesar, T., Mušalek,, R., Lukac, F., Antoš, J., Vostrak, M., Antonov, M., Goljandin, D. (2020). HVOF sprayed Fe-based wear-resistant coatings with carbide reinforcement, synthesized in situ and by mechanically activated synthesis. Coatings 10(11) (doi: 10.3390/coatings10111092).

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.5 Maateadused ja nendega seotud keskkonnateadused

Uurimisrühma juht: professor SIIM VESKI, siim.veski@taltech.ee

Liikmed: Tiiu Alliksaar, Atko Heinsalu, Anneli Poska, Triin Reitalu, Jüri Vassiljev, Leeli Amon, Normunds Stivrinš, Merlin Liiv, Maret Palusalu

Järeldoktor: Olga Lisitsyna

Doktorandid: Ansis Blaus (kaitses kraadi nov. 2020), Vladimir Karpin, Anna Lanka, Varvara Bakumenk

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: geoökoloogia, keskkonna ja kliima areng, paleomitmekesisus, Läänemeri, kronoloogia

Ülevaade

Kvaternaari geoloogia ja sellega liituvad erialad on olnud geoloogia instituudi üheks oluliseks uurimisvaldkonnaks alates instituudi loomisest.
Rühma teadustulemused on pälvinud rahvusvahelise tunnustuse ja on võimaldanud viljakat ühistööd mitmete oma ala maailma juhtivate teaduskollektiividega, pakkudes uudseid lahendusi pärastjääaegse taimestiku, kliima, inimtegevuse ja keskkonnamuutuste vaheliste seoste väljaselgitamisel. Uurimisrühma arendustöö on avardanud võimalusi koostööks teiste teadusharudega nagu klimatoloogia, ökoloogia ja arheoloogia.

Osakonna peamiste uurimissuundade hulka kuuluvad:

Pärastjääaegse kliima rekonstrueerimine eri analüüsimeetoditega
Pärastjääaegse maakatte ja taimestiku rekonstrueerimine
Õietolmuandmete põhised ökoloogilised seosed ja paleomitmekesisus
Mineviku maakasutus ning ökosüsteemide kohanemine põllundusliku maakasutuse muutustega
Pärastjääaegne jäätaande kronoloogia ja paleogeograafia
Läänemere varasemate staadiumite areng ning keskkonnaseisund

Olulisemad 2020. a teadusprojektid:

PRG323 "Keskkonnategurite mõju pärastjääaegse taimkatte levikule: paleoökoloogiline rekonstruktsioon ja modelleerimine (TrackLag) (1.01.2019−31.12.2023)"
LEP19003LG (RITA1/02-60-04) "Eesti mereala keskkonna ja loodusväärtuste hindamise ja seire innovaatilised lahendused (1.01.2019−31.12.2021)"
MOBJD313 "Kliima ja inimtegevuse mõju Euroopa kirdeosa boreaalsele ökosüsteemile viimase aastatuhande jooksul. (1.12.2019−30.11.2021)"
PUT1173 "Funktsionaalne ja fülogeneetiline mitmekesisus sette õietolmu ja taimsete makrofossiilide andmetes – metoodika hindamine ning seosed mineviku kliima ja inimmõjuga (1.01.2016−31.12.2020)"
VA19029 "Pärastjääaegsete keskkonnamuutuste signaalid Eesti ja Poola setteis (30.04.2019−31.03.2021)"
MOBTP140 "Pärastjääaegsete kliima soojenemisperioodide mõju taimestikule ja veestikule Atlandi ookeani mõlemal kaldal (1.11.2019−31.10.2021)"

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2 Arvutiteadus ja informaatika; 2.3. Mehaanika

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: optimeerimismeetodid, tehisintellekt, akustika, numbrilised meetodid, komposiitmaterjalid

Uurimisrühma juht: professor JÜRI MAJAK, juri.majak@taltech.ee

Liikmed: Martin Pärn, Martin Eerme, Jüri Lavrentjev, Meelis Pohlak, Fabio Auriemma, Hans Rämmal, Maarjus Kirs, Tarmo Velsker, Ruth Helene Melioranski, Janno Nõu

Järeldoktor: Mustafa Arda

Doktorandid: Madis Mikola, Pavel Tšukrejev, Tiina Mäe, Ramachandran Karunanidhi, Marvar Mehrparvar, Margus Villau

Ülevaade

Uurimisrühmal on pikaaegne kogemus traditsiooniliste gradiendipõhiste ja evolutsiooniliste optimeerimis-meetodite (GA, HGA PSO, ACO) arendamise ja rakendamise valdkonnas, samuti tootmisprotsesside optimeerimise valdkonnas. Viimastel aastatel on üheks põhisuunaks tehisintellekti vahendite rakendamine konstruktsioonide/protsesside modelleerimiseks (ANN) ja optimeerimiseks (EA,GA,ACO,PSO). Aktuaalseteks probleemideks on hübriidmeetodite arendus ja tehisintellekti tööriistade kombineeritud kasutamine algoritmides (ANN+EA). Üheks alamteemaks on uute numbriliste meetodite arendus fookusega Haari lainikutel põhinevatel diskretiseerimismeetoditel. Uurimisrühmal on pikaaegne kogemus lainelevi uuringutes kanalites ning üldisemalt piiratud ruumis. On välja arendatud erinevaid katsemeetodid helivälja dekompositsiooniks. Väljatöötatud rakendused on kasutatavad erinevate materjalide ning toodete akustiliste omaduste eksperimentaalseks määramiseks, samuti akustilise välja energia (müra) kogumiseks ning muundatakse kasulikuks energialiigiks.

Olulisemad projektid:

TAR16012 "Teadmistepõhise ehituse tippkeskus (Jarek Kurnitski, 2015−2023)", töögrupil on üks projekti fookus.
VIR19004 "Innovatsiooni raamistik väljakutsetele orienteeritud intelligentsele tootmisele (INforM) (2019−2021)"
MOBJD704 "Numbriliste meetodite arendamine kaasaegsete komposiit- ja nanostruktuuride analüüsiks (1.02.2021−28.02.2022)".

Olulisemad teadusartiklid 2020:

Majak, J.; Shvartsman, B.; Ratas, M.; Bassir, D.; Pohlak, M.; Karjust, K.; Eerme, M. (2020). Higher-order Haar wavelet method for vibration analysis of nanobeams. Materials Today Communications, 25, #101290. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2020.101290.
Tsukrejev, P.; Kruuser, K.; Gorbachev, G.; Karjust, K.; Majak, J. (2020). Real-Time Monitoring of Solar Modules Manufacturing. International Journal of Engineering Research in Africa, 51, 9−13. DOI: 10.4028/www.scientific.net/JERA.51.9.
Auriemma, F.; Giulio, E. Di; Napolitano, M.; Dragonetti, R. (2020). Porous Cores in Small Thermoacoustic Devices for Building Applications. Energies, 13 (11), #2941. DOI: 10.3390/en13112941.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika; 5.3. Haridusteadused

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

Liikmed: Olaf Manuel Maennel, Ahto Buldas, Hayretdin Bahsi, Stefan Sütterlin, Matthew Sorell, Adrian Venables, Risto Vaarandi, Birgy Lorenz, Eneken Tikk, Mika Juha Kerttunen, Anna-Maria Osula, Andro Kull, Toomas Lepik, Kristine Hovhannisyan

Doktorandid: Dan Heering, Alejandro Guerra Manzanares, Kaie Maennel, Sten Mäses, Jaan Priisalu, Tiia Sõmer, Pavel Tšikul, Ahto Truu, Erwin Orye, Mauno Pihelgas

Keskuse tegevust iseloomustavad võtmesõnad: küberkaitse; digitaalne ekspertiis, krüptograafia

Ülevaade

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 ning küberjulgeoleku strateegilised küsimused.

Valitud publikatsioonid:

Buldas, Ahto; Gadyatskaya, Olga; Lenin, Aleksandr; Mauw, Sjouke; Trujillo-Rasua, Rolando (2020). Attribute Evaluation on Attack Trees with Incomplete Information. Computers & Security, 88, 101630, 1−17.10.1016/j.cose.2019.101630.
Guerra-Manzanares, Alejandro; Medina-Galindo, Jorge; Bahsi, Hayretdin; Nõmm, Sven (2020). MedBIoT: Generation of an IoT Botnet Dataset in a Medium-sized IoT Network. Proceedings of the 6th International Conference on Information Systems Security and Privacy, ICISSP, Volume 1 : February 25-27, 2020, La Valletta, Malta. La Valletta: SciTePress, 207−218.10.5220/0009187802070218.
Maennel, Kaie (2020). Learning analytics perspective: evidencing learning from digital datasets in cybersecurity exercises. Proceedings 5th IEEE European Symposium on Security and Privacy Workshops EUROS&PW 2020 : 7-11 September 2020, VIrtual Event. Los Alamitos, Calif.: IEEE, 27−36. DOI: 10.1109/EuroSPW51379.2020.00013.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4. Keemiateadused; 2.4. Keemiatehnika

Laboratooriumi juhataja: OLGA PIHL, olga.pihl@taltech.ee

Laboratooriumi tegevust iseloomustavad võtmesõnad: pürolüüs, koospürolüüs, hüdrogeenimine, poolkoksistamine, destillatsioon, tahke ja vedelkütused, jäätmekütused, vee ja gaasi analüüs, standardimine

Liikmed: Hella Riisalu, Larissa Kruglenkova, Viktoria Petrova, Dmitri Suštšik, Maria Tšepelevitš, Jelena Upan, Julia Kravetskaja, Olga Suštšik

Doktorant: Mihhail Fomitšov

Ülevaade

Põlevkivi Kompetentsikeskuse (PKK) põhiline teadusarendustöö toimub kütuste tehnoloogia teadus- ja katselaboratooriumis, mis pakub nii otseseid uuringuid, kui analüüsiteenust akrediteeritud valdkondades.

Labori kompetentside hulka kuuluvad:

erinevate orgaanilist ainet sisaldavate materjalide (sh jäätmete) termotöötlus saamaks õli ja gaasi koos saadavate produktide tehnoloogiliste omaduste ja koostise määramisega. Erilise tähelepanu all on erinevate materjalide koostöötlemine põlevkiviga;
kütuste kvaliteedi määramine vastavalt standarditele;
keemiliste elementide sisalduse määramine erinevates materjalides (süsinik, vesinik, lämmastik, väävel, hapnik, kloor, fluor ja metallid);
gaaside ja vedelike proovide komponentkoostise määramine kromatograafiliste ja massispektromeetria meetoditega;
purustatud või jahvatatud materjalides osakeste suuruse jaotuse määramine nii tavalise sõelanalüüsi tasemeni kui ka peenjaotus laserdifraktsiooni meetodiga alates 10 nanomeetrist;
koostöös ettevõtetega konkreetsetele vajadustele konkreetsete lahenduste pakkumine.

Laboris on kaasaegne seadmepark, sh hüdrogeenimisseade, kõrgsurvereaktor, rektifikatsiooni- kolonnid, retort ja termogravimeetrilise analüüsi seade erinevate materjalide termiliste protsesside uurimiseks ja analüüsiseadmed kütuste omaduste määramiseks.

Põlevkivi Kompetentsikeskuse kütuste tehnoloogia teadus-ja katselaboratoorium on akrediteeritud vastavalt standardi EVS-EN ISO/ IEC 17025:2017 nõuetele. Labor on Eesti Standardimis- ja Akrediteerimiskeskuse EVS/TK 57 “Põlevkivi ja põlevkiviproduktide töötlemine” töörühmas. Töörühm tegeleb põlevkivi ja põlevkivitoodete analüüsi standardite loomise ja ajakohastamisega.

Uurimisrühmad: L

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.5 Maateadused ja nendega seotud keskkonnateadused; 2.1 Ehitusteadused

Uurimisrühma juht: professor TARMO SOOMERE, tarmo.soomere@taltech.ee

Liikmed: Maris Eelsalu, Nicole Delpeche-Ellmann, Andrea Giudici, Nadezhda Kudryavtseva, Kevin Ellis Parnell, Katri Pindsoo, Bert Viikmäe

Doktorandid: Mojtaba Barzekhar, Mikolaj Jankowski, Rain Männikus, Fatemeh Najafzadeh, Margus Rätsep

Rühma töös osalenud külalisdoktorandid (töörühma liige on juhendaja või kaasjuhendaja): Kuanysh Kussembayeva (al-Farabi nim Kasahhi riiklik ülikool), Aigerim Sakhayeva (al-Farabi nim Kasahhi riiklik ülikool), Ilona Šakurova (Klaipėda ülikool)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: lainetuse dünaamika, rannikutehnika, lainetuse klimatoloogia, rannikute haldamine, kaugseire

Ülevaade

Lainetuse dünaamika labor loodi 2009. a tagamaks adekvaatne täppisteaduslik tugi rannikutehnika-alasele teadus- ja õppetööle ning rakendustele. Sihiks on sulandada tervikuks merelainete dünaamika, lainetuse klimatoloogia ning teiste rannikupiirkonda mõjutavate protsesside uuringud. Labori teadustöö keskendub komplekssetele ja mittelineaarsetele nähtustele pinna- ja siselainete dünaamikas ja rannikutehnikas ning matemaatiliste meetodite rakendamisele neis valdkondades.
Peamised töösuunad:

pinnalainete modelleerimine, lainekliima ja laevalainete uuringud
ekstreemsete üksiklainete, lainekliima ja veetasemete problemaatika
lainetus rannikutehnikas (settetransport, laineaju, lainerünnak)
veemasside ja rannasetete dünaamika Lagrange’i vaatekohast
rannikute funktsioneerimise teooria, rannikupiirkonna integreeritud haldus
merelt lähtuvate ohtude kvantifitseerimine ja minimeerimine
kaugseire võimalused rannas toimuvate muutuste kvantifitseerimiseks, lainetuse omaduste analüüsiks, meretaseme mõõtmiseks jne

2020. a selgitati välja Liivi lahe keskmiste ja ekstreemsete veetasemete peamised omadused, ekstreemsete veetasemete kasvu radikaalselt erinev kiirus Läänemere eri osades ning võimalused kaugseire ja geoidi mudeli rakendamiseks mere veetaseme määratlemiseks. Näidati, et laineaju kõrgused tavaliselt järgivad eksponentsiaaljaotust, kuid Eesti põhjaranniku randades võivad järgida pöörd-Gaussi (Waldi) jaotust ning et Läänemere lõunaranniku ekstreemsed veetasemed ei peegelda statsionaarset protsessi. Töötati välja metoodika laevade liikumise parameetrite määramiseks rõhuanduriga mõõdetud lainete omadustest. Tehti kindlaks 2-12 päevase perioodiga siselainete energia jaotus Läänemeres. Analüüsiti Torrese väina saarte ja Parengarenga (Uus-Meremaa) rannikuprotsesside käigu rakendamist kliimamuutuste mõjude leevendamisel. Moretoni lahe (Austraalia) pinnatransport kvantifitseeriti Lagrange’i koherentsete struktuuride meetodiga. Käivitati EEA projekt “Läänemere idaranniku looduslike randade ja rannikuehitiste jätkusuutlik tulevik” (koostöös Leedu, Läti ja Norra kolleegidega).

Uurimisrühma leheküljele

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6. Bioteadused; 3.1. Biomeditsiin

Uurimisrühma juht: dotsent SIRJE RÜÜTEL BOUDINOT, sirje.boudinot@taltech.ee

Liikmed: Viiu Paalme

Doktorandid: Marina Teras, Airi Rump

Ülevaade

Immunoloogia töörühma peamine uurimissuund on leukotsüütide aktivatsioon ja selle reguleerimine. See on ülioluline nii terves organismis kui ka immuunvastuse ajal. Nende mehhanismide väärtalitlus on võtmeteguriks kasvajate, põletikuliste- ja autoimmuunhaiguste korral ning mõjutab tugevalt ka võimet patogeenidega võidelda.

Uurimiseks on valitud kaks regulaatorite perekonda, mille immuunregulatoorseid funktsioone on vähe uuritud – RGS (G valgu signaliseerimise regulaatorid, peamine uurimisobjekt RGS16) ja P2X (puriinergilised retseptorid, peamine uurimisobjekt P2X4). Kasutades koos nii in vitro kui in vivo mudeleid, viiakse läbi funktsiooni kaotamise ja lisamise katseid, et iseloomustada nende geenide poolt vahendatud mehhanisme. Samuti kasutatakse võrdlusmeetodeid hindamaks nende geenide olulisust immuunsüsteemi evolutsiooni kontekstis. On näidatud, et P2X7 retseptor tekkis P2X4 sarnase retseptori ja ballast domääni ühinemisel.

Iseloomustatakse mehhanisme, läbi mille RGS16 mõjutab eksperimentaalse autoimmuunse entsefalomüeliidi (EAE), hulgiskleroosi loommudeli, kulgu ja RGS16 poolt reguleeritud signaaliradu. Kirjeldatakse P2X4 rolli ATP-vahendatud eosinofiilide (ja ka teiste rakutüüpide) aktiveerimisel koostöös PERHi-ga ning P2X4 geeni varieeruvust Eesti populatsioonis koostöös Eesti Geenivaramuga.

2020. aasta tulemused:

Näidati, et SARS-CoV-2-NP glükolüseerimine varjutab immunodominantseid eoitoope. Paljudel juhtudel võib see viia valenegatiivsete seroloogiliste testideni. SARS-CoV-2-NP deglükolüseerimine suurendas märkimisväärselt positiivsete testide arvu.

Valitud publikatsioonid 2020:

Rump, A.; Smolander, O.-P.; Rüütel Boudinot, S.; Kanellopoulos, J. M; Boudinot, P. (2020). Evolutionary origin of the P2X7 C-ter region: capture of an ancient ballast domain by a P2X4-like gene in ancient jawed vertebrates. Frontiers in Immunology, 11, 113−113.
Teras, J.; Kroon, H. M.; Thompson, J. F.; Teras, M.; Pata, P.; Mägi, A.; Teras, R. M.; Rüütel Boudinot, S. (2020). First Eastern European Experience of Isolated Limb Infusion for In-Transit Metastatic Melanoma Confined to the Limb: Is it still an Effective Treatment Option in the Modern Era? European Journal of Surgical Oncology. Vol 46, p272-276.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Innovaatilised väike- ja keskmise suurusega ettevõtted ja digitaalne majandus

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1. Ehitusteadused

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: ehitusfüüsika; küte, ventilatsioon ja jahutus (KVJ); hoonete sisekliima (sh radoon); hoonete energiatõhus

Uurimisrühma juht: professor JAREK KURNITSKI, jarek.kurnitski@taltech.ee

Liikmed: Targo Kalamees, Hendrik Voll, Martin Thalfeldt, Endrik Arumägi, Kalle Kuusk, Dmitri Loginov, Peeter Parre, Marko Ründva, Simo Ilomets, Peep Pihelo, Kristina Volkova, Martin Talvik, Priit Rannik, Liina Kotkas, Laura Kadaru, Peeter Linnas

Järeldoktor: Andrea Ferrantelli

Doktorandid: Helena Kuivjõgi, Jevgeni Fadejev, Alo Mikola, Ülar Palmiste, Anti Hamburg, Kaspar Tennokese, Paul Klõseiko, Tuule Mall Kull, Villu Kukk, Johanna Liblik, Jaanus Hallik, Karl Villem Võsa, Martin Kiil, Kristo Kalbe, Meril Tamm, Lauri Lihtmaa, Qidi Jijang

Ülevaade

Uurimisteemade teravik on suunatud liginullenergiahoonete tehniliste lahenduste ning arvutusmetoodikate väljatöötamisele, milleks tehakse aktiivset koostööd ka teiste valdkondadega: arhitektuur, ehitusmajandus, ehitusmaterjalid, elektri ja soojuse tootmine (seda Teadmistepõhise ehituse tippkeskuse ZEBE raames). Teise keskse uurimisvaldkonna moodustavad hoonete renoveerimise ja olemasoleva hoonefondi parendamise teemad.

Näiteid uurimisteemadest: summaarse energiakasutuse metoodika ja kuluoptimaalsed energiatõhususe tasemed, liginullenergiahoonete tehnilised määratlused ja süsteemipiirid, fassaadide energiamajandus – küte, jahutus, elektervalgustus, päevavalgus ja maksumus, välisvarjestuse rakendused ja juhtimisalgoritmid büroohoonetes, kütte vajadus ja lahendused liginullenergiabüroohoones, küttekehade soojusväljastuse ja -jaotuse efektiivsus ning soojusolukord ruumis, energiavaiade ja maasoojuse rakendused, renoveerimise tüüplahendused ja majandusmõjud, hoonefondi energiakasutuse stsenaariumid, hoonete jätkusuutlikuse objektiivne hindamine ja rohemärgis, korterelamute suvise ülekuumenemise vältimine, paksu soojustusega piirdetarindite niiskusturvalisus.

Uurimisrühm on osalenud Eesti energiatõhususe arvutusmetoodika arendamisel, liginullenergiahoonete tehniliste määratluste ettevalmistamisel Euroopa tasemel ning Eesti liginullenergianõuete väljatöötamisel, millest kujunesid ühed Euroopa kõige ambitsioonikamad.

Valitud publikatsioonid 2020:

Võsa, K.-V.; Ferrantelli, A.; Kurnitski, J. (2020). A novel method for calculating heat emitter and controller configuration setpoint variations with EN15316-2. Journal of Building Engineering, 31, #101387. DOI: 10.1016/j.jobe.2020.101387.
Kiil, M.; Simson, R.; Thalfeldt, M.; Kurnitski, J. (2020). A Comparative Study on Cooling Period Thermal Comfort Assessment in Modern Open Office Landscape in Estonia. Atmosphere, 11 (2), 127−149. DOI: 10.3390/atmos11020127.
Pylsy, P.; Lylykangas, K.; Kurnitski, J. (2020). Buildings' energy efficiency measures effect on CO2 emissions in combined heating, cooling and electricity production. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 134, #110299. DOI: 10.1016/j.rser.2020.110299

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratlenud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6. Bioteadused

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: lipiidide ja lipoproteiinide metabolismi regulatsioonimehhanismid, biomolekulaarsed interaktsioonid, lipaasid, lipiidide analüüs

Uurimisrühma juht: professor AIVAR LÕOKENE, aivar.lookene@taltech.ee

Liikmed: Ivar Järving, Ly Villo, Nigulas Samel, Heelike Lõhelaid, Priit Eek, Mart Reimund, Tarvi Teder

Doktorandid: Robert Risti

Ülevaade

Uurimisrühma põhitemaatika on seotud lipiidide ja lipoproteiinide metabolismi fundamentaalsete aspektide väljaselgitamisega. Uurimise põhifookuses on lipaaside ja lipoksügenaaside regulatsiooni mehhanismid. Meil on kompetents ja kogemused valkude struktuuri ja omaduste uurimises, biomolekulaarsete interaktsioonide analüüsis, ensümoloogias ja lipidiide analüüsis. Uurimistöös kasutame massi spektromeetriat, kromatograafiat, kalorimeetriat, pinnaplasmonite resonantsi ning fluorestsentsil põhinevaid tehnoloogiaid.

Olulisemad projektid 2020:

RESTA12 "Toidu säilivusaja pikendamine ning kvaliteedi ja ohutuse tagamine (2020−2023)

Olulisemad publikatsioonid 2020:

Villo L, Risti R, Reimund M, Kukk K, Samel N, Lookene A. (2020). Calorimetric approach for comparison of Angiopoietin-like protein 4 with other pancreatic lipase inhibitors. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids, 1865 (2), UNSP 158553.
Bhadoria, R.; Ping, K.; Lohk, C.; Järving, I.; Starkov, P. (2020). A phenotypic approach to probing cellular outcomes using heterobivalent constructs. Chemical Communications, 4216−4219.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1. Ehitusteadused

Uurimisrühma juht: Professor DAGO ANTOV, dago.antov@taltech.ee

Liikmed: Jüri Lavrentjev, Kati Kõrbe Kaare, Hans Rämmal, Ott Koppel (külalisteadur), Eduard Ševtšenko, Jelizaveta Janno, Anton Pashkevich

Doktorandid: Kristjan Kuhi, Imre Antso, Juri Ess, Allan Nõmmik, Kaur Sarv, Raul Markus, Erko Vallbaum, Eva Branten

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: logistika, liikuvuse ja transpordiplaneerimine, tarneahela kavandamine

Ülevaade

Uurimisrühma teadustegevus on keskendunud järgmistele suundadele:

Keskkonnasäästlikud sõidukid (kontakt: Jüri Lavrentjev, juri.lavrentjev@taltech.ee)Uurimistöö on suunatud sõidukite keskkonnakahjulikkuse vähendamisele. Peamine uurimisobjekt on sõidukite poolt genereeritud müra nii üksiksõiduki kui liiklusvoo poolt tekitatuna. Üksiksõiduki konstruktsioonis uuritakse uute ja efektiivsemate mürasummutusmaterjalide loomise ja kasutuselevõtu võimalusi. Rakendusuuringutasemel on fookuses ka uued vedelkütusetüübid, nende tehnilised ja majanduslikud probleemid.
Transpordiplaneerimine ja liikuvuskorraldus (kontakt: Dago Antov, dago.antov@taltech.ee Uuringud on suunatud turvalise, sujuva ning säästliku liiklemise võimaluste leidmisele ning linnalogistika ning transpordi ja ruumikasutuse omavaheliste seoste uurimisele. Eelnimetatute kõrval on märksõnadeks säästlik liikuvus ja jätkusuutlik transport, sh ühistranspordi korraldamine linnas, regioonis, riigis ja rahvusvaheliselt, liikluse prognoosimine, transpordiuuringud, liikuvuskavad. transpordivõrgu analüüs ja transpordisüsteemi planeerimine, liiklusohutus ja - järelevalve.
Logistika (kontakt: Kati Kõrbe Kaare, kati.korbe@taltech.ee) Uuringud on seotud nutika transpordilogistika, veoseohutuse, transpordi hinnakujunduse ja võrguettevõtetes tulemuslikkuse mõõtmisega.
Tarneahela juhtimine (kontakt: Eduard Ševtšenko, eduard.sevtsenko@taltech.ee) Uuringud on seotud väärtusahela analüüsi, tarneahela koostöö, jätkusuutliku tarneahela ja nõudluse prognoosimise valdkondadega.

Olulisemad publikatsioonid 2020:

Nõmmik, A.; Antov, D. (2020). European Regional Airport: Factors Influencing Efficiency. Transport and Telecommunication Journal, 21 (3), 211−220. DOI: 10.2478/ttj-2020-0017.
Janno, J.; Koppel, O. (2020). Occupational Qualification Standard for Truck Drivers as a Risk Management Tool in Road Transportation of Dangerous Goods. ICL2020 Proceedings: 23st International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL2020). Ed. T. Rüütmann. Springer International Publishing AG. ( Advances in Intelligent Systems and Computing).
Uukkivi, R.; Koppel, O. (2020). Assessment of the economic regulation of network industries: oil shale value chain in Estonia. Oil Shale, 37 (2), 158−176. DOI: 10.3176/oil.2020.2.05.

Uurimisrühmad: M

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.5 Maateadused ja nendega seotud keskkonnateadused

Uurimisrühma juht: teadur RUTT HINTS, rutt.hints@taltech.ee

Liikmed: Tarmo Kiipli, Toivo Kallaste, Kristjan Urtson, Alvar Soesoo, Heidi Soosalu Doktorandid: Siim Pajusaar, Sophie Graul

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: maavarad, geokeemia, mineraloogia, mustad kildad, fosforiidid

Ülevaade

Uurimisrühma teadustegevuse fookuses on perspektiivsete Euroopa Liidu kriitilisi toormeid sisaldavate maapõueressursside geneesi, leviku ja väärindamise potentsiaali selgitamine. Rühma tuumikkompetentsid on seotud orgaanikarikaste ressursside, sealhulgas metallirikaste mustade kiltade ning põlevkivide, geokeemia ja mineraloogiaga. Lisaks sellele on viimastel aastatel ellu viidud rida T&A uuringuid settekivimite ja maagileiukohtade erinevate geoloogiliste aspektide analüüsiks. Interdistsiplinaarse koostöö valdkondades nagu ressursside väärindamine ja kavandusjäätmete taaskasutamise, toetub uurimisrühma pikaajalisele teadustööle röntgenstruktuuranalüüsi vallas. Uurimisrühma täiendavaks tegevussuunaks on Eesti ala seismilised uuringud.

Osakonna T&A tegevus tugineb kaasaegsel analüütilisel laborikompleksil, mis on varustatud ICP-MS, XRF ja XRD analüsaatoritega ning lubab teostada mitmekülgseid kivimite ja maavarade geokeemilisi, mineraloogilisi ja petrograafilisi uuringuid. Analüütilise kvaliteedi osaletakse Rahvusvahelise Geoanalüütikute Assotsiatsiooni tasemekatsete programmis.

Uurimisrühma aktiivsete koostööpartnerite hulka kuuluvad töögrupid Eesti Geoloogiateenistusest, Tartu Ülikoolist, Soome Geoloogiateenistusest, Potsdami geouuringute keskusest ning mitmest välisülikoolist ja tehnikaülikooli allüksusest, sh materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudist ning põlevkivi kompetentsikeskusest. Seismoseiret viiakse läbi koostöös Helsingi Ülikooli Seismoloogia Instituudiga.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Kiipli, T.; Hints, R.; Kallaste, T.; Nielsen, A. T.; Pajusaar, S.; Schovsbo, N. H. (2020). Tectono-magmatic division of the Late Ordovician (Sandbian) volcanism at the south-western margin of Baltica using immobile trace elements: Relations to the plate movements in the Iapetus Palaeo-Ocean. Geological Journal, 55 (7), 5155−5165. DOI: 10.1002/gj.3737.
Kiipli, E.; Kiipli, T. (2020). Hirnantian sea-level changes in the Baltoscandian Basin, a review. Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology, 540, 109524. DOI: 10.1016/j.palaeo.2019.109524.
Soesoo, Alvar; Vind, Johannes; Hade, Sigrid (2020). Uranium and Thorium Resources of Estonia. Minerals, 10 (9), 1−25. DOI: 10.3390/min10090798.

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2 Majandusteadus ja ärindus

Uurimisrühma juht: professor ISTEMI DEMIRAG, istemi.demirag@taltech.ee

Liikmed: Mari Avarmaa, Natalja Gurvitš-Suits, Tarmo Kadak, Paavo Siimann, Vaiva Kiaupaite-Grušniene, Kaidi Kallaste, Dmitri Zdobnõh

Järeldoktor: Anup Kumar Saha

Doktorandid: Hla Thel Phyu, Maria Vassiljev, Xiaosong Zheng (kaitses doktorikraadi detsembris 2020)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: vastutus, valitsemine, ettevõtete sotsiaalne aruandlus ja jätkusuutlikkus, keskkonnaarvestus, rahavoogude arvestus, tulemusjuhtimine, avaliku ja erasektori partnerlus, Covid-19 ja selle mõju

Ülevaade

Majandusarvestuse uurimisrühm tegutseb mitmetes omavahel seotud uurimisvaldkondades, kasutades nii kvalitatiivseid kui kvantitatiivseid uurimismeetodeid ning keskendudes majandusarvestuse rollile kaasaja olulistes majandusalastes, sotsiaalsetes ja poliitilistes võtmeküsimustes nagu näiteks kliimamuutused, Covid-19 pandeemia, toiduainete tarneahelate kindlus, süsinikdioksiidiheited. Uurimisrühma võtmeteemadeks on vastutus, juhtimine ja jätkusuutlikkus, mis on kooskõlas ülikooli prioriteetsete teadusuuringute suunaga „tulevikku vaatav riigivalitsemine“. Uurimistöö on multi- ja interdistsiplinaarne ning uurimisrühm arendab eelnimetatud uurimisteemade osas kõiki olulisi uurimisoskusi ja -meetodeid.

Professor Demiragi poolt juhitud rahvusvaheliste uuringute keskne fookus on suunatud, hübriidorganisatsioonides (näiteks era- ja avaliku sektori ettevõtetes) arvestus- ja vastutusmehhanismide kasutamisele pikaajaliste suhete juhtimiseks. Teine suund, mis on ühiselt välja töötatud koos dr. Sahaga, keskendub jätkusuutlikkuse uurimisele laiemas kontekstis ning tegeleb süsinikuheite arvestuslike probleemidega Suurbritannia Footsie 100 ja Eesti ettevõtetes ning püüab mõista kutsealade vahelist konkurentsi raamatupidajate ja teadlaste vahel selles valdkonnas. Dr. Gurvitš-Suits analüüsib jätkusuutlikkuse ja ettevõtete sotsiaalse vastutuse alast aruandlust. Uuringud on seotud ka Covid-19 mõjuga tervishoiule (prof. Demirag) ning Eesti haridusele (dr. Kadak).

Valik publikatsioone 2020:

Saha, A.K., Al-Shaer, H., Dixon, R., & Demirag. I. (2020). Determinants of Carbon Emission Disclosures and UN Sustainable Development Goals: The Case of UK Higher Education Institutions. Australian Accounting Review, https://doi.org/10.1111/auar.12324
Ahmad, S., Connolly, C., & Demirag, I. (2020). Towards an understanding of strategic control at a distance in public service delivery. Accounting, Auditing and Accountability Journal, https://doi.org/10.1108/AAAJ-12-20-18
Tapver, T., Laidroo, L., & Gurvitš-Suits, N. A. (2020). Banks’ CSR reporting – do women have a say? Corporate Governance, 20(4), 639−651. DOI: 10.1108/CG-11-2019-0338.

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2 Majandusteadus ja ärindus

Uurimisrühma juht: professor KARSTEN MICHAEL STÆHR, karsten.staehr@ttu.ee

Liikmed: Tairi Rõõm, Merike Kukk, Natalia Levenko, Signe Rosenberg,

Järeldoktor: Rachatar Nilavongse

Doktorandid: Kersti Harkmann, Krista Kollo, Nicolas Reigl, Liina Malk, Orsolya Soosaar, Katri Urke

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: makroökonoomika, rahvusvaheline integratsioon, rahvusvaheline rahandus, rahvamajandus, töö- ökonoomika, leibkondade majandustegevus, majanduse juhtimine

Ülevaade

Uurimisrühm tegeleb aktuaalsete ja majanduspoliitiselt oluliste teemadega, mis on seotud majandusliku tulemuslikkusega kiirete muutuste tingimustes. Uurimisrühm püüab välja selgitada makro- ja mikrotaseme vahelised oluliseimad seosed ning poliitilised väljakutsed ja samuti välja töötada poliitilisi meetmeid majandusliku tulemuslikkuse parandamiseks.

Uurimisrühma doktorikraadiga vanemliikmetel on iseseisev uurimistegevuste plaan, kuid nad teevad mitmetes projektides koostööd nii teiste rühmaliikmete kui ka rühma mitte kuuluvate teadustöötajatega. Enamus uurimistöid on empiirilised ning kasutavad reeglina nüüdisaegset ökonomeetrilist metoodikat ja/või suuremahulisi andmestikke ja arvutisimulatsioone, kuid teoreetilised uuringud on samuti olulised. Rühmaliikmete kompetentsid ökonomeetriliste meetodite, makroökonoomika aktuaalsete teemade ja majanduspoliitika valdkonnas on üksteist täiendavad. Samuti on doktorikraadiga liikmed REPEC/Ideas avaldatud artiklite arvu ja tsiteerimise edetabeli kohaselt Eestis juhtivad majandusteadlased.

Enamik uurimisrühma liikmetest (Staehr, Kukk, Rõõm, Harkmann, Kollo, Levenko, Malk, Reigl, Soosaar, Urke) on seotud Eesti Pangaga ning teostavad seal rakendusliku väljundiga teadusuuringuid ja analüüse.

Käimasolevad teadusprojektid:

Indiviidi käitumine ja majanduslik tulemuslikkus: Metodoloogilised aspektid ja institutsionaalne kontekst (VFP20046)
H2020 projekt „Institutsioonid teadmistepõhise arengu saavutamiseks: Majanduslikud ja regulatiivsed aspektid Kagu-Aasia üleminekumajandustes“ (VFP16057)
H2020 projekt „Meeste-naiste sissetulek ja rikkus: uuring ja praktiline veebiarendus mõistmaks soolist lõhe sissetulekus ja pensionis EU suurima soolise palgalõhega riigis, Eestis“ (VFP18060)

TalTech prioriteetne teadussuund: Ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.1 Matemaatika

Uurimisrühma juht: vanemteadur GERT TAMBERG, gert.tamberg@taltech.ee

Liikmed: doktorandid Olga Graf, Olga Meronen

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: valimoperaatorid, lähendusteooria, signaalitöötlus

Ülevaade

Uuritakse üldistatud Shannoni valimoperaatoreid, mis võimaldavad esitada funktsioone rittaarendusena, kus kordajateks on funktsiooni väärtused sõlmedes ning baasifunktsioonid saadakse teatud tuumafunktsiooni nihetena. On defineerinud Kantorovichi-tüüpi valimread, kus arenduse kordajateks on võetud funktsiooni väärtuste asemel sõlmedes selle funktsiooni väärtuste kaalutud keskmised vastav sõlm mingis ümbruses, mida esitakse Fejer-i singulaarsete integraalidega.
Uuritakse valimoperaatorite rakendusi signaalitöötluses, eelkõige pildinduses, kus piltide suurendamise ja vähendamise algoritme on loomulik esitada valimridade abil. Samuti uuritakse valimridade rakendusvõimalusi suure dünaamilise ulatusega piltide esitamisel ja valimoperaatorite rakendusi aegridade analüüsis ning lühiajaliste prognooside teostamisel.
Uuritakse murruliste tuletiste valimridu ning valimridu murrulist järku Fourier’ teisenduse korral.

Põhitulemused

uuriti valimoperaatoreid ühebitise võendamise korral, muuhulgas ka murrulis järku Fourier’ teisenduse korral;
uuriti valimridade kasutamist aegridade analüüsis ning lühiajaliste prognooside tegemisel; konkreetse näitena kasutati valimridu autonoomsete sensorite korral kasutatava energia hulga prognoosimisel. Loodi ka riistvaraline lahendus;
kasutati Kantorovichi-tüüpi valimoperaatoreid tuletiste lähendamisel.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Keskuse juht: professor ANTON RASSÕLKIN, anton.rassolkn@taltech.ee

Liikmed: Trieu Minh Vu (kuni 31.08.2020), Mart Tamre, Andres Kiitam, Tiia Tammaru, Leo Teder, Dmitry Shvarts, Robert Hudjakov, Märt Juurma, Ali Zahavi, Georg Haud

Doktorandid: Kristjan Pütsep, Hamidreza Heidari, Viktor Rjabtšikov, Dhanushka Chamara Liyanage, Even Sekhri, Saleh Ragheb Saleh Alsaleh

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: mehhatroonikasüsteemide kavandamine ja juhtimine, masinnägemise rakendused, veoajam, digitaalsed kaksikud, mehitamata õhu- ja maismaasõidukite simulatsioonid

Ülevaade

Keskuse teadustegevus on suunatud mehhatroonika ja autonoomsete süsteemide edasiarengule. Tänapäevase sõidukite (sh erinevad elektertranspordivahendid nn elektriautod, mehitamata maismaa- ja õhusõidukid) nõuavad ka energiatõhususe optimeerimist. Selle eesmärgi saavutamiseks tegutseb uurimisrühm mitmete katseplatvormide ja digitaalsete kaksikute arendamisega. Sõidukite tööelu pikendamiseks ja tõrkeriskide vähendamiseks uuritakse võimalused reaal- ja virtuaalsensorite kombineerimine tehisintellektiga. Prof. Mart Tamre töö põhifookus on robootika ja automaatika juhtsüsteemide tehisintelligentsil põhineva riist- ja vastava tarkvara väljatöötamine ning kasutajaliideste loomine süsteemide, sensoorika ja eriti uute masinnägemise rakenduste väljatöötamine. Rõhk on AI ja eriti Deep Learning (süvaõppe) ja hüperspektraal ning multispektraal masinnägemise rakendustele ning vastava rakendus- ja simulatsioonitarkvara väljatöötamisele ja rakendamisele reaalsetes tööstusrobootika, sotsiaalvaldkonna robootika ja UGV ja UAV süsteemides ning samuti hardware-in-the-loop simulatsiooni- ja testsüsteemide loomisele. Uurimisrühmas jätkatakse ka kvaliteeditehnika tegevussuunda.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Rassõlkin, A.; Belahcen, A.; Kallaste, A.; Vaimann, T.: Lukichev, D. V.; Orlova, S.; Heidari, H.; Asad, B.; Pando Acedo, J. (2020). Life cycle analysis of electrical motor-drive system based on electrical machine type. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 69 (2), 162−177. DOI: 10.3176/proc.2020.2.07.
Heidari, H.; Rassolkin, A.; Holakooie, M. H.; Vaimann, T; Kallaste, A; Belahcen, A; Lukichev, D. V. (2020). A Parallel Estimation System of Stator Resistance and Rotor Speed for Active Disturbance Rejection Control of Six-Phase Induction Motor. Energies, 13 (5). DOI: 10.3390/en13051121
Orosz, T.; Rassõlkin, A.; Kallaste, A.; Arsénio, P.; Pánek, D.; Kaska; J.; Karban, P. (2020). Robust Design Optimization and Emerging Technologies for Electrical Machines: Challenges and Open Problems. Applied Sciences, 10 (19), #6653. DOI: 10.3390/app10196653.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.5 Maateadused ja nendega seotud keskkonnateadused

Uurimisrühma juht: professor URMAS RAUDSEPP, urmas.raudsepp@ttu.ee

Liikmed: Victor Alari, Irina Didenkulova, Jüri Elken, Tarmo Kõuts, Priidik Lagemaa, Ilja Maljutenko, Aarne Männik, Sander Rikka, Liis Sipelgas, Rivo Uiboupin, Kaimo Vahter, Svetlana Verjovkina, Alina Lerner Doktorandid: Ahmed Alkarory Ahmed Abdalazeez, Age Arikas, Mari-Liis Kasemets, Laura Siitam, Siim Pärt, Mariliis Kõuts, Mihhail Zujev

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: füüsikaline okeanograafia, atmosfääri piirikihi dünaamika, kaugseire, taastuvenergia

Ülevaade

Uurimisrühm viib läbi okeanograafia protsessiuuringuid põhjus-tagajärg seoste leidmiseks. Arendatakse uudseid (operatiivseid) meetodeid merekeskkonna seireks ja muutuste analüüsiks sh. ilmaprognoosi- ja kliimamudeleid ning masinõppel põhinevaid satelliitpiltide töötlemise algoritme, mida rakendatakse superarvutitel atmosfääri ja ookeani vastasmõju mehhanismide selgitamiseks. Operatiivokeanograafia rakenduste/meetodite arendamisel on töörühmal pikaajaline kogemus, mille väljunditeks on avalikkusel ja riigiasutustele pakutav informatsioon veetaseme muutlikkuse, jääolude ja teiste merefüüsika parameetrite kohta. panustatakse oluliselt üleeuroopalisse Copernicuse programmi.

Teaduslikes protsessiuuringutes ja rakendusuuringutes on uurimisrühma tugevus suurandmete kasutamine (masstöötlemine) kliima uuringuteks ja merekeskkonna omaduste statistiliseks analüüsiks ning dünaamiliste seoste leidmisteks.

Kasutatavad meetodid:

Numbriline modelleerimine: superarvutitel töötavad operatiivsed mereprognoosi mudelid (Copernicus mere teenus); atmosfääri- ja meremudelid ilma-, kliima- ja protsessiuuringuteks, ning järelanalüüside andmebaaside loomiseks ja rakendamiseks.
Kaugseire: optilised, infrapuna ja radari satelliitpildid, droonivaatlused ja kaldaradari andmed mereseisundi kirjeldamiseks ja hindamiseks.
Operatiivsed mõõdistused: maailmatasemel teadusaparatuur satelliitpiltide ja numbriliste mudelite kalibreerimiseks ja valideerimiseks; on-line infotehnoloogiliste lahenduste väljatöötamine ja uudse teadusaparatuuri arendamine.

Olulisemad publikatsioonid 2020:

Björkqvist, J.-V.; Rikka, S.; Alari, V.; Männik, A.; Tuomi, L.; Pettersson, H. (2020). Wave height return periods from combined measurement–model data: A Baltic Sea case study. Natural Hazards and Earth System Sciences Discussions. DOI: 10.5194/nhess-2020-190
Liibusk, A.; Kall, T.; Rikka, S.; Uiboupin, R.; Suursaar, Ü.; Tseng, K.-H. (2020). Validation of Copernicus Sea Level Altimetry Products in the Baltic Sea and Estonian Lakes. Remote Sensing, 12 (24), 4062. DOI: 10.3390/rs12244062
Ytreberg, E.; Eriksson, M.; Maljutenko, I.; Jalkanen, J.-P.; Johansson, L.; Hassellov, I.-M.; Granhaga, L. (2020). Environmental impacts of grey water discharge from ships in the Baltic Sea. Marine Pollution Bulletin, 152, #110891. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2020.110891.

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6 Bioteadused, 3.1 Biomeditsiin

Uurimisrühma juht: professor PEEP PALUMAA, peep.palumaa@taltech.ee

Liikmed: Vello Tõugu, Julia Smirnova, Andra Noormägi, Merlin Sardis

Doktorandid: Katrina Laks, Kristel Metsla, Sigrid Kirss, Ekaterina Kabin, Elina Berntsson

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: biometallid, tsink, vask, Alzheimeri tõbi, Wilsoni tõbi

Ülevaade

Metalloproteoomika uurimisgrupp keskendub järgmistele teadusteemadele: (i) bioloogiliselt oluliste metalliioonide tsingi, vase ja raua homeostaasis osalevate valkude struktuursed ja funktsionaalsed uuringud kasutades erinevaid tehnoloogiaid nagu NMR, ESI MS, ICP MS, fluorestsents ja UV-VIS spektroskoopia, (ii) biometallide tsingi, vase ja raua roll amüloidsete peptiidide fibrillisatsioonile ja in vitro ning in vivo toksilisusele, mis on seotud Alzheimeri tõvega, (iii) uute metallioone kelateerivate ligandide väljatöötamine ja nende rakendamine Wilsoni ja Alzheimeri tõve ravimstrateegiate väljatöötamiseks.

Metalloproteoomika uurimisrühma viimaste aastate väljapaistvamad teadustulemused olid seotud: (i) amüloidsete peptiidide histidiinide keemilise modifitseerimise mõju uurimisega peptiidi fibrillisatsioonile ja (ii) veres sisalduvate vase valkude Cu(II) afiinsuste määramisega, mis võimaldas välja arvutada vase tasakaalud veres.

Rakenduslik uurimistöö on suunatud looduslike ühendite kasutamisele ravimitena Wilsoni ja Alzheimeri tõve korral.

Olulisemad publikatsioonid 2020:

Friedemann M, Tõugu V and Palumaa P. (2020). Copper(II) partially protects three histidine residues and the N-terminus of amyloid-beta peptide from diethyl pyrocarbonate (DEPC) modification. FEBS Open Bio. 2020, 10(6), 1072-1081.
Kirsipuu T, Zadorožnaja A, Smirnova, J, Friedemann M, Plitz T, Tõugu V and Palumaa P (2020). Copper(II)-binding equilibria in human blood. Scientific Reports. 2020, 10 (1), #5686.

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6 Bioteadused, 2.11 Teised tehnika- ja tehnoloogiateadused

Uurimisrühma juht: professor OTT SCHELER, ott.scheler@taltech.ee

Liikmed: Jelena Gorbatšova, Pille Pata, Toomas Teekivi

Järeldoktor: Simona Bartkova

Doktorandid: Immanuel Sanka2

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: mikrofluidika, tilga mikrofluidika, digitaalne mikrofluidika, antibiootikumi resistentsus, mikrobioloogia, analüütika

Ülevaade

Mikrofluidika aitab teha keemilisi ja bioloogilisi katseid hästi väikestes vedelike mahtudes. Tavaliselt on nii rakendus- kui alusuuringutes tehtavate katsete mahud laboris vahemikus ühest liitrist mikroliitrini. Mikrofluidika seadmed võimaldavad automatiseerida, kontrollida ja teha katseid veelgi väiksemates mahtudes. Mikrofluidika seadmete konstrueerimine on multidistsiplinaarne valdkond, kuhu panustavad nii mehhaanika, IT, inseneeria, materjaliteadus, keemia, bioloogia ja paljud teised valdkonnad.

2020. a täideti uurimisrühmas järgmisi projekte:

Tilga mikrofluidikal põhinev tehnoloogia bakteri populatsiooni heterogeensuse uurimiseks ühe raku tasandil (MOBTP109)

Raskemetallide poolt põhjustatud antibiootikumide hetero- ja kaasresistentsuse uurimine bakterites ühe raku genoomi, transkriptoomi ja fenotüübi tasemel (MOBJD556)

Osaletakse ka COST võrgustiku tegevuses CA18113 „Understanding and exploiting the impacts of low pH on micro-organisms“.

Uurimisrühma leheküljele

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Bartkova, S.; Vendelin, M.; Sanka, I.; Pata, P.; Scheler, O. (2020). Droplet image analysis with user- friendly freeware CellProfiler. Analytical Methods 2020. 12 (17), 2287−2294.
Scheler, O.; Makuch, K.; Debski, P. R; Horka, M.; Ruszczak, A.; Pacocha, N.; Sozański, K.; Smolander, O.-P.; Postek, W.; Garstecki, P. (2020). Droplet-based digital antibiotic susceptibility screen reveals single-cell clonal heteroresistance in an isogenic bacterial population. Scientific Reports, 10 (1), 3282−3282.
Lund, P. A.; De Biase, D.; Liran, O.; Scheler, O.; Mira, N. P.; Cetecioglu, Z.; Fernandez, E. N.; Bover- Cid, S.; Hall, R.; Sauer, M.; O'Byrne, C. (2020). Understanding How Microorganisms Respond to Acid pH Is Central to Their Control and Successful Exploitation. Frontiers in Microbiology, 11, #556140.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: professor ARGO ROSIN, argo.rosin@taltech.ee

Liikmed: Helmuth Biechl (Hochschule Kempten, Saksamaa), Tarmo Korõtko, Arvo Oorn, Taavi Möller Järeldoktor: Roya Ahmadiahangar
Doktorandid: Tobias Häring, Vahur Maask, Andreas Christian Armstorfer, Jorge Luis Helguero Cruz, Toivo Varjas, Freddy Plaum, Nauman Beg

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: mikrovõrgud, tehisintellekt, tarbimise juhtimine, automaatikasüsteemid, energiasalvestid, elektervalgustus

Ülevaade
Uurimisrühma tegevus hõlmab (1) elektrivarustuse ja mikrovõrkude optimeerimine; (2) tehisintellektil põhinev energiavoogude paindlik juhtimine ja -salvestamine; (3) elektervalgustuse uuringud ja mõõtemeetodite arendus.

Ühiskondlik mõjukus: suurem energia-, kulutõhusus, töökindlus ja paindlikkus elektri- ja valgustuspaigaldistes; valgustustehniliste mõõtemeetodite parendamine ja tööstuslike diagnostika lahenduste väljatöötamine.

Koostöös partneritega teostatakse:

mikrovõrkude juhtimismudelite uurimine ja arendamine (kõrgkooliga Hochschule Kempten).
kompensaatorite monitooringuks ja ennetavaks diagnostikaks uudsete tehnoloogiliste lahenduste kontseptsioonide uurimine ja väljatöötamine (Pentamet OÜ-ga).
Valgustustehnoloogiate uurimine, arendamine ja rakendamine (ettevõtetega Riigi Kinnisvara AS, Empower AS, Elektrilevi OÜ, Tallinna ja Tartu Linnavalitsus, jt).

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Rosin, A.; AhmadiAhangar, R.; Azizi, E.; Sahoo, S.; Vinnikov, D.; Blaabjerg, F.; Dragicevic, T.; Bolouki, S. (2020). Clustering-based Penalty Signal Design for Flexibility Utilization. IEEE Access, 1−11.
Ahmadiahangar, R.; Shabbir, N.; Rosin, A.; Kütt, L.; Palu, I.; Fushuan, W. (2020). Flexibility Enhancement for a Power System through Machine-learning based Electricity Demand Prediction. Electric Power Construction, 41 (S1), 38−44.
Ahmadiahangar, R.; Rosin, A.; Palu, I.; Azizi, A. (2020). Demand-side Flexibility in Smart Grid. Springer. Part of the SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology book series (BRIEFSAPPLSCIENCES).

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.1 Matemaatika; 2.5. Materjalitehnika

Uurimisrühma juht: professor ANDRUS SALUPERE, andrus.salupere@taltech.ee

Liikmed: Arkadi Berezovski, Tanel Peets, Kert Tamm, Dmitri Kartofelev, Martin Lints; Jüri Engelbrecht Doktorant: Mart Ratas (kaitses kraadi dets. 2020)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: pideva keskkonna mehaanika, sisemuutujate teooria, materjalide mittepurustav testimine, mittelineaarsed lained, solitonid, numbrilised eksperimendid

Ülevaade

Mittelineaarse lainelevi uurimisrühma tegevus on fokusseeritud komplekssetes keskkondades toimuva lainelevi seaduspärasuste selgitamisele ja vastavatele rakendustele. Ühest küljest on siin tegu otseülesannetega, mille korral selgitatakse kuidas erinevat tüüpi lained formeeruvad, levivad ja interakteeruvad teadaolevate omadustega materjalides. Teisest küljest on eesmärgiks pöördülesannete lahendamine, mille korral määratakse materjali omadusi, defektide olemasolu või pingeseisundit füüsikalistes eksperimentides mõõdetavate suuruste põhjal.

Peamised uurimissuunad:

Pideva keskkonna mehaanika ja sisemuutujate teooria. Uurimistöö on keskendunud materjalide sisemise struktuuri kirjeldamisele väljade abil. Vastavad matemaatilised mudelid võtavad arvesse mittelineaarseid, dispersiivseid ning temperatuuri efekte, k.a. mitme erineva skaalaga mikrostruktuuride koosmõju mehaaniliste lainete levile.
Solitonide ja üksiklainete analüüs.Rakendatakse erinevaid mudeleid, mis kirjeldavad deformatsioonilaineid mikrostruktuuriga tahkistes ja mehaaniliste lainete levi biomembraanides. Selgitatakse millistel tingimustel saavad formeeruda solitonilised lahendid.
Diskreetne spektraalanalüüs. Keerukate lainestruktuuride ajalis-ruumilise käitumise uurimiseks rakendatakse Fourier’ teisendusel põhinevaid spektraalkarakteristikuid.
Materjalide mittepurustav testimine. Keerukate lainestruktuuride ajalis-ruumilise käitumise uurimiseks rakendatakse Fourier’ teisendusel põhinevaid spektraalkarakteristikuid.

Hiljutisi tulemusi:

Valmis monograafia „Modelling of Complex Signals in Nerves“, mis ilmub Springeri kirjastuses 2021. aastal.
Muusikainstrumentide akustika vallas on tuletatud teoreetiline mudel, mis kirjeldab keele ja barjääri interaktsiooni ning on teostatud selle mudeli eksperimentaalne kontroll keelpillide jaoks.
Materjalide mittepurustava testimise vallas on jõutud praktiliste rakenduste väljatöötamiseni. Töö toimub koostöös ehituse ja arhitektuuri instituudiga PRG737 raames.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika; 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: juhtivteadur ÜLLE KOTTA, ulle.kotta@taltech.ee

Liikmed: Arvo Kaldmäe, Vadim Kaparin, Juri Belikov

Järeldoktor: Ashutosh Simha

Doktorandid: Christian Meurer, Vjatšeslav Škiparev, Tuuli Uudeberg, Abiodun Emmanuel Onile (kõik kaasjuhendamisel)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: mittelineaarsed juhtimissüsteemid, algebralised meetodid, autonoomsed sõidukid, energiasüsteemid

Ülevaade

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. Uurimisrühma viimaste aastate rahvusvahelisel tasemel väljapaistvad teadustulemused

Lahendati realisatsioonülesanne ajas hilistuvate mittelineaarsete süsteemide jaoks. Leiti ka realisatsioonid erikujudel, et hõlbustada erinevate juhtimisülesannete käsitlemist.
Kasutati asümeetria kontseptsiooni allveerobotite juhtimise efektiivsuse tõstmiseks. Muuhulgas leiti asümmeetrilistel signaalidel põhinev juhtimisseadus roboti orientatsiooni muutmiseks ning konstrueeriti uut tüüpi roboti laba, mis võimaldab suuremat efektiivsust jõu genereerimisel.
On loodud aluspõhimõtted küberfüüsikaliste süsteemide erinevate pahatahtlike rünnakute tuvastamiseks ja identifitseerimiseks täielikult hajutatud ja detsentraliseeritud viisil.
On välja pakutud uudne juhtimisalgoritm energiasalvestiste jaoks, mis toimib infopuuduse ja määramatuse tingimustes.

Uurimisrühma leheküljele

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4 Keemiateadused; 2.5 Materjalitehnika

Uurimisrühma juht: vanemteadur PAVEL STARKOV, pavel.starkov@taltech.ee

Doktorandid: Rohit Bhadoria, Kefeng Ping, Mahboob Alam

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: taastuv energia, jätkusuutlikus, katalüüs, materjalide keemia, keemiline bioloogia

Ülevaade

Uurimisrühm rakendab teadmisi orgaanilisest keemiast, et disainida nn võrgustatud molekule. Antud multifunktsionaalsete väikese molekulmassiga ühendite alamhulk tegeleb nii keemiliste kui ka bioloogiliste võrkude mõistetega. Eelkõige kasutame „võrgustatud molekule” selleks, et

ehitada ratsionaalselt hästi organiseeritud molekulaarseid maatrikseid ja kasutada neid edukalt materjalidena erinevates valdkondades, sh taastuvenergias ja „liganditeta” katalüüsis;
häirida ja/või ümber korraldada bioloogilisi võrke eesmärgiga tekitada uusi rakusiseseid interaktsioone ja jälgida nende sünergilisi koostoimeid.

Sellised ühendid on oma lihtsaimas vormis heterobivalentsed konstruktid, millega täiendavaid funktsionaalseid üksusi liites arendame edasi nende mitmekülgset mõju.

Olulisemad publikatsioonid 2020:

Bhadoria, R.; Ping, K.; Lohk, C.; Järving, I.; Starkov, P. A phenotypic approach to probing cellular outcomes using heterobivalent constructs. Chem. Commun. 2020, 56, 4216–4219.
Ping, K.; Braschinsky, A.; Alam, M.; Bhadoria, R.; Mihkli, V.; Mere, A.; Aruväli, J.; Vlassov, S.; Kook, M.; Rähn, M.; Sammelselg, V.; Tammeveski, K.; Kongi, N.; Starkov, P. Fused hybrid organic linkers for metal-organic frameworks-derived bifunctional oxygen electrocatalysts. ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3, 152–157.

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6 Bioteadused; 3.1 Biomeditsiin

Uurimisrühma juht: professor TÕNIS TIMMUSK, tonis.timmusk@taltech.ee

Liikmed: Kaia Palm, Mari Sepp2, Andres Veske, Mari Palgi, Richard Tamme, Epp Väli, Hanna Vihma3, Indrek Koppel4

Doktorandid: Eli-Eelika Esvald, Alex Sirp, Annela Avarlaid, Anastassia Šubina, Jürgen Tuvikene, Laura Tamberg, Mariliis Jaago, Annika Rähni, Kaja Nurm, akadeemilisel puhkusel Kati Taal, Helle Sadam

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: neurotrofiinid, BDNF, bHLH transkriptsioonitegurid; TCF4/E2-2; neuraalse aktiivsusega reguleeritud transkriptsioon; Pitt-Hopkinsi sündroom; skisofreenia; neurodegeneratiivsed haigused

Ülevaade

Peamiseks uurimisteemaks on geeniekspressiooni ja signaaliülekande regulatsioon närvisüsteemis ja selle patoloogiates ja onkogeneesis. Uuritakse transkriptsiooni, mRNA ja valkude rakusisese lokalisatsiooni, translatsiooni, posttranslatsiooniliste modifikatsioonide ja signaaliülekande molekulaarseid aluseid. Spetsiifiliselt uuritakse (1) Molekulaarseid mehhanisme, mis kontrollivad neurotrofiin BDNFi transkriptsiooni ja translatsiooni; (2) Transkriptsiooni häireid Huntingtoni tõves; (3) TrkB signaaliülekannet (4) Aluselise heeliks-ling-heeliks transkriptsioonifaktori TCF4 funktsioone imetajate ja Drosophila närvisüsteemis ja regulatsiooni häireid Pitt-Hopkinsi sündroomis ja skisofreenias; (5) Neuronites dendriitselt lokaliseeruva Neuralized valgu kui ubikvitineerimise ligaasi ja transkriptsiooni regulaatori sünaptilisi funktsioone. 2020. aastal jätkati närvisüsteemi haigustega ja neuraalse plastilisusega seotud geenide regulatsiooni ja funktsioneerimise uurimist närvirakkudes.

Uurimisrühma virtuaalnäitusele

2020. a. olulisemad teaduspublikatsioonid:

Esvald E.E., Tuvikene J., Sirp A., Patil S., Bramham C. R., Timmusk T. CREB family transcription factors are major mediators of BDNF transcriptional autoregulation in cortical neurons. J. Neurosci, 2020, 40,1405-1426.
Tamberg L., Jaago M., Säälik K., Sirp A., Tuvikene J., Shubina A., Kiir C. S., Nurm K., Sepp M., Timmusk T., Palgi M. Daughterless, the Drosophila orthologue of TCF4, is required for associative learning and maintenance of the synaptic proteome. Dis Model Mech, 2020, 13: dmm042747.
Sirp A., Leite K., Tuvikene J., Nurm K., Sepp M., Timmusk T. The Fuchs corneal dystrophy associated CTG repeat expansion in the TCF4 gene affects transcription from its alternative promoters. Sci Rep, 2020, 10:18424.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.7. Keskkonnatehnika

Järeldoktor: Sanoop Kumar Puthiya Veetil (kuni okt. 2020) Doktorandid: Andrus Paat, Nthati Monei, Tõnu Tomberg

Uurimisrühma juht: professor MICHAEL WILLIAM HITCH, michael.hitch@taltech.ee

Liikmed: Sander Kanter, Veiko Karu, Erik Väli, Mall Orru, Karin Robam

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: mäendus, mäeteadus, ringmajandus, CO2 sidumine, fosforiit, fütoremediatsioon

Ülevaade

Geoloogia instituudi mäeosakonnale pandi alus 1938. aastal, kui ülikoolis loodi mäeinseneride koolitamiseks mäeosakond. Ülikooli struktuurireformi käigus liideti varasem energeetikateaduskonna mäeinstituut geoloogia instituudiga. Uurimisrühma teadustöö toimub peamiselt läbi riiklike, aga ka ettevõtete rahastatud rakendusuuringute projektide. Missiooniks on aidata noortel inseneridel ja teadlastel arendada vajalikke oskusi, et edendada Eesti maavarade säästvat ja ohutut arengut, kaevandamist ja sulgemist. Juhindudes Eesti Kvalifikatsiooniameti nõuetest arendatakse õppeprogramme, mis aitaks kaasa mäetehnika inseneri kutsekvalifikatsioonisüsteemi rakendamisele.

Uurimisrühma kompetentsi kuulub:

kaevanduste ja maavarade töötlemise tehnoloogiate projekteerimine;
maavaramajandus
kaevandamise keskkonnamõju ja saneerimine
kaevandusjäätmete käitlemine
ringmajanduslik ja sotsiaalne jätkusuutlikkus
ressursside kvantitatiivne hindamine
kaevandamise geokeemia

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Veetil, S.P., Hitch, M. 2020. Recent developments and challenges of aqueous mineral carbonation: a review. International Journal of Environmental Science and Technology, 17(10), 4359–4380.
Hitch, M., Lytle, M., Tost, M. 2020. Social licence: power imbalances and levels of consciousness–two case studies. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 34(4), 238–246.
Lesser, P., Gugerell, K., Poelzer, G., Hitch, M., Tost, M. 2020. European mining and the social license to operate. Extractive Industries and Society, 787.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: professor OLEV MÄRTENS, olev.martens@taltech.ee

Liikmed: Paul Annus, Mart Min, Jaan Ojarand, Andrei Krivošei, Raul Land, Marek Rist, Margus Metshein Doktorandid: Robin Benjamin Ehrminger, Hip Kõiv, Ksenija Pesti, Eiko Priidel

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: impedants-spektroskoopia, impedants-tomograafia, pöörisvool, reaal-ajaline mõõtmine ja mõõteriistad

Ülevaade

Uurimisrühma teadus- ja arendustegevus on suunatud elektrilise, peamiselt impedants-spektroskoopia (kuid mitte ainult) mõõtmislahendustele. See hõlmab vastavate instrumentide, signaalide ja signaalitöötluse arendamist ja uurimist erinevate rakenduste jaoks (mh testiks ja diagnostikaks, nt bio-, tervise- ja meditsiinitehnoloogiates, mikrofluidikas, metalli- ja elektroonikatööstustes ja mujal).

Uurimisrühma peamised tulemused 2020. aastal:

Uuurimistöö tulemuste põhjal saadi kaks impedantsi mõõtmistega seotud patenti ning esitati mitu patenditaotlust:

Method and device for broadband analysis of systems and substances, R.Land et al, US10698023 (patent väljastati 30.06.2020);
Microfluidic method and device; Omanik: Tallinna Tehnikaülikool; Autorid: Jaan Ojarand, Mart Min, Olev Märtens, EE201900007 (patent väljastati 15.12.2020);
J.Ojarand et al, "Microfluidic method and device", US202025681 (applied)

Valitud publikatsioonid:

Ehrminger, R.; Kopanchuk, S.; Kivirand, K.; Romann, T.; Rinken, T.; Min, M.; Rinken, A. (2020). Characterizing the biofunctionalization of gold surface with total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 69 (1), 27−34. DOI: 10.3176/proc.2020.1.02.
Priidel, E.; Annus, P.; Krivošei, A.; Rist, M.; Land, R.; Min, M.; Märtens, O. (2020). Methods for detection of bioimpedance variations in resource constrained environments. Sensors, 20 (5). DOI: 10.3390/s20051363.

Olulisemad projektid:

MOBERA20 "Sündmustepõhine tehisintellekti riistvara biomeditsiini sensoritele (1.12.2019−31.10.2022)“, Olev Märtens.
EAG34 "Aordi tsentraalse vererõhukõvera mitteinvasiivne mõõtesensor (1.01.2020−31.12.2020)", Mart Min.

Uurimisrühmad: N

TalTech prioriteetne teadussuund: Ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6 Bioteadused

Uurimisrühma juht: dotsent URMAS ARUMÄE, urmas.arumae@taltech.ee

Liikmed: Jaan Palgi

Doktorant: Valentina Božok

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: apoptoos, neurotroofsed faktorid, neuronid

Ülevaade

Uuritakse neuronite, aga ka teiste rakkude programmeeritud surma ja eluspüsimise mehhanisme ja nende protsesside kontrolli neurotroofsete faktorite poolt.

Peamine uurimisteema, koostöös Helsingi Ülikooli Biotehnoloogia Instituudiga, on neurotroofsete faktorite MANF ja CDNF toimemehhanism. Need faktorid toimivad Parkinsoni haiguse loomamudelitel neurorestoratiivselt, s.t. parandavad juba tekkinud neuroloogilisi kahjustusi ja on seega praegu parimad ravimikandidaadid Parkinsoni haiguse raviks, kuid nende toimemehhanism on ebaselge. Oleme varem (Mätlik et al, 2015, Cell Death Dis31;6:e2032) leidnud MANF’is funktsionaalse motiivi CXXC mille muteerimisel inaktiveerub funktsionaalselt kogu valk. Oleme ka näidanud (Bozok et al, Front Cell Dev Biol. 2018;6:106) et CXXC tetrapeptiid on ka ise anti-apoptootilise toimega. 2020. aastal uurisime CXXC motiivi rolli Drosophila arengus, kasutades kärbseliine kus see motiiv on muteeritud.

Teine uurimisteema hõlmab neonataalseid sümpaatilisi neuroneid mis on programmeeritud rakusurma staadiumis ja vajavad eluspüsimiseks apoptoosi mahasuruvat neurotroofset faktorit NGF. Varasemast mikrokiipuuringust (Raba et al., 2016, Cell. Neurosci. 10:66) oleme leidnud mitmeid huvitavaid geene millede avaldumine neis neuronites arengu jooksul muutub. Keskendume nende geenide rolli uurimisele neuronite apoptoosiprogrammis ja selle blokeerimises NGF-ga. Oleme suutelised valmistama paljude hiire ja roti primaarneuronite (sümpaatilised, sensoorsed, kortikaalsed, hippokampaalsed jt.) kultuure. Kasvatame ka rakuliine (Jurkat, HEK HeLa jt). Tegime nende rakkudega apoptoosi- ja ellujäämisteste, indutseerides ja blokeerides apoptoosi paljudel viisidel ja hinnates surnud ja elusate rakkude hulka. Suudame ka primaarneuroneid katseliselt manipuleerida, peamiselt uuritavate geenide üleavaldamisega ja mahasurumisega, kasutades lentiviirusvektoreid. Rakukultuure uurime nii mikroskoopiliste kui ka biokeemiliste ja molekulaarbioloogiliste meetoditega.

Viimaste aastaste olulisem tulemus: on leitud funktsionaalne motiiv neurotroofse faktori MANF molekulis mis vastutab tema anti-apoptootilise toime eest ja kirjeldatud selle motiivi toimemehhanismi (Mätlik et al, Cell Death Dis31;6:e2032; Bozok et al, Front Cell Dev Biol. 2018;6:106).

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Keskuse juht: vanemteadur ARTUR JUTMAN, artur.jutman@taltech.ee

Liikmed: Sergei Devadze, Anton Tšertov, Igor Aleksejev, Dmitri Mihhailov, Sergei Odintsov, Konstantin Shibin

Keskuse tegevust iseloomustavad võtmesõnad: sardsüsteemid, eneseteadlikud elektroonikasüsteemid, isetervenev mikroelektroonika, ennustav hooldus, test ja diagnostika, testimise projekteerimine, FDIR

Ülevaade

Teadustöö põhirõhk on elektroonikasüsteemide jaoks uute veakindluse, eneseteadlikkuse ja kvaliteedikontrolli meetodite väljatöötamisel ning tööstuslikul tasemel katseprototüüpide loomisel. Arendustegevus hõlmab sardsüsteemide professionaalset projekteerimist riistvarast kuni tarkvarani.

Keskuse põhikompetentsid on:

Projekteerimine FPGA SoCs (Zynq, CycloneV SoC jne.) jaoks
Projekteerimine Xilinx (Microblaze) ja Intel (NIOS II) pehmete protsessortuumade abil
VHDL ja Verilog riistvara kirjelduskeeled
Xilinx Vivado, Altera/Intel Quartus, Lattice Diamond, ModelSim, QuestaSim
Multi-gigabit kiirusega andmetöötlussüsteemide projekteerimine FPGA transiiveritel
Kiirte jadaliideste realiseerimine, näiteks: PCIe, SATA, USB3.0
Mälukontrollerid: DDR2, DDR3, DDR4; siinind: AXI, Avalon, AXI-Lite
Paljasmetalli rakendused, buudilaadurid, Linux draiverid ja Userspace rakendused
Petalinux, Yocto, FreeRTOS ja embedded SDK, ELDK

Testi ja tõrkeotsingu instrumendid:

ChipScope, SignalTAP II, Reveal Analyzer, Quick Instruments
JTAG/Boundary Scan IEEE Std. 1149.1, IEEE Std. 1149.6, IEEE Std. 1687

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.3. Mehaanika; 2.2 Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Uurimisrühma juht: professor TAUNO OTTO, tauno.otto@taltech.ee

Liikmed: Jüri Riives, Lauri Kollo, Meelis Pohlak, Eduard Ševtšenko, Tatjana Karaulova, Fjodor Sergejev, Toivo Tähemaa, Martinš Sarkans, Yevhen Bondarenko, Margus Müür, Aigar Hermaste

Doktorandid: Tavo Kangru (kaitses kraadi jaan.2021), Kristo Vaher, Madis Moor, Simone Lucca Pizzagalli, Geithy Sepp

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: nutikas tootmine, tööstus 4.0, digitaalsed kaksikud, digitaalne tootmine

Ülevaade

Uurimisgrupp tegeleb nutika tootmise kontseptsiooni ning digitaalsete kaksikute arendamisega.

On välja arendatud simulatsioonikeskkond tehisreaalsuses Tööstus 4.0 põhimõtetest lähtuvalt. Tulemuseks arendasid uurimisgrupi teadlased välja täiesti uue mudeli, kus tekitatakse digikaksik vahekihina virtuaalreaalsusesse loodud keskkonna ja reaalse roboti juhtimissüsteemi vahele. Kasutades digitaalsete kaksikute kontseptsiooni mitte ainult simulatsioonivahendite, vaid ka kahesuunaliselt sünkroniseeritavate digitaalsete kaksikute loomise metoodika arendamiseks, võimaldab see tööstusrobotite tootmisraku näitel hallata ja juhtida tehast simulatsioonikeskkonnast reaalajas. Vastav rakendus on toimiv eri nutiplatvormidelt ning uued robotsüsteemid sh isejuhtivad robotsõidukid on digikaksiku kaudu hallatavad.

Välja on töötatud tehisintellekti võimalusi kasutav ning mitmekriteeriumilisele otsustusvõimalustele tuginev robotiseeritud töökoha kavandamise lahendus (metoodika), mis arvestab ettevõtte tootmise vajadusi ning tagab tulemusliku töö planeeritud tootmissüsteemis. Välja töötatud metoodika on üles ehitatud erinevatele otsustus algoritmidele ning on rekurseeriv erinevate sammude vahel. Otsustumeetoditena on kasutatud peamiselt kaalutud keskmise meetodit, erinevates variatsioonides analüütilist hierarhilist otsustusprotsessi ning on kaasatud tehisnärvivõrkudel põhinevad otsustusmudeleid.

Olulisemad projektid 2020:

VERT18066 Tööstus 4.0 arengutele vastavate tulevikuprogrammide arendus - TEFFIC (2018- 2021)
VERT20063 Kompetentsiarendus tööstusliku asjade interneti koostöövõrgustikus (2020-2023)
VFP21010 H2020 projekt „DIH-World - DIH-de kasutuselevõtu ja küpsuse kiirendamine Euroopa VKEde digiteerimise huvides“ (2020-2023)

Olulisemad teadusartiklid 2020:

Kangru, T.; Riives, J.; Otto, T.; Kuts, V.; Moor, M. (2020). Optimisation of decision-making process in industrial robot selection. Journal of Machine Engineering, 20 (1), 70−81. DOI: 10.36897/jme/117788.
Kuts, V.; Cherezova, N.; Sarkans, M.; Otto, T. (2020). Digital Twin: industrial robot kinematic model integration to the virtual reality environment. Journal of Machine Engineering, 20 (2), 53−64. DOI: 10.36897/jme/120182.
Vaher, K.; Otto, T.; Riives, J. (2020). Positioning error correction of autonomously movable robot arm. Journal of Machine Engineering, 20 (6), 152−160.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.11. Teised tehnika- ja tehnoloogiateadused; 2.3. Mehaanika / masinaehitus

Uurimisrühma juht: Professor ABBAS DASHTIMANESH, abbas.dashtimanesh@taltech.ee

Liikmed, doktorandid: Rasul Niazmand Bilandi, Fatemeh Roshan

Võtmesõnad: laeva hüdrodünaamika, kütuse säästlikus, turvalisus, laevade nutikaks muutmine

Ülevaade

Nutika, ohutu ja rohelise hüdrodünaamika uurimisrühma tegevuse peaeesmärk on regulatiivsete ning poliitiliste organite (IMO, HELCOM, ELi Läänemere piirkonna strateegia ja rahvusvahelised säästva arengu lepingud) poolt deklareeritud põhimõtete ja strateegiate rakendamine ja jätkusuutlik areng seoses erinevate veesõidukitega, keskendudes eelkõige kiirlaevadele. Uurimisrühma peamised uuringusuunad jagunevad neljaks:

Ohutus - põhirõhk on aluste dünaamika vähendamisel. Keskendume aluse dünaamika mõjule meeskonnaliikmetele ja pardasüsteemidele.
Heitmekoguste vähendamine - töös on mitu uurimisvaldkonda. Keskendutakse kütusesäästlikele kerekujudele ning käitursüsteemide optimeerimisele ja heitmevabadele käituritele. Käimasolev Interregi Läänemere piirkonna programmi toetatud projekt keskendub väikelaevade rohelisele ristlusviisile, milles töös laevakere uue vormid, elektrilised käiturid ja kiirekäiguliste väikelaevade kütusesäästlikud digitaalsed juhtsüsteemid.

Nutikus - keskendutakse mitmesugustele uuringutele, sealhulgas laevakere nutikas disain, mehitamata kiirlaevad ja arvutuslik hüdrodünaamika (DCFD), rakendades selleks tehisintellekti, masinnägemist ja geneetilist algoritmi. Hetkel koostatakse ulatuslikku andmebaasi laevakerede projekteerimise hüdrodünaamikast, töötamaks välja nutikat arvutusmudelit kerekuju disainimiseks ja optimeerimiseks. Veesõidukite hüdrodünaamika - on osaks kõigist eelnimetatud uuringutest. Töötatakse erinevate veesõidukite meresõidu- ja käiguomaduste arendamisel, seades sihiks ohutuse, kütusesäästlikkuse ja nutikuse.

Valitud teadusartikkel 2020:

Tavakoli, Sasan; Niazmand Bilandi, Rasul; Mancini, Simone; De Luca, Fabio; Dashtimanesh, Abbas (2020). Dynamic of a planing hull in regular waves: Comparison of experimental, numerical and mathematical methods. Ocean Engineering, 217, 1−24. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2020.107959

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.11. Teised tehnika- ja tehnoloogiateadused

Uurimisrühma juht: vanemteadur ANNA VOLKOVA, anna.volkova@taltech.ee

Liikmed: Andres, Siirde, Eduard Latõšov, Igor Krupenski, Vladislav Mašatin, Jūlija Gušča, Henrik Pieper, Vladislav Mašatin

Doktorandid: Kertu Lepiksaar

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: põlvkonna kaugküte, madalatemperatuurilised kaugküttevõrgud, primaarenergia tegurid, CO2 heitmed, soojusenergia salvestamine, koostootmine, soojuspumbad

Ülevaade

Teadusrühm tegeleb uute tehniliste lahenduste väljatöötamisega kaugküttesüsteemide üleminekuks intelligentsele, kõrge efektiivsusega ja regeneratiivsele energiavarustuse kontseptsioonile ja kasvuhoonegaaside emissioonide mõju integreeritud hindamisega. Rühma viimase aja teadustöö on seotud järgmiste teemadega:

Madalatemperatuurilise kaugküttevõrgu soojusvarustus kõrgetemperatuurilise kaugküttesüsteemi tagasivoolu osast;
Tagasivoolu temperatuuri vähendamise mõju kaugküttevõrgule;
Eesti kaugküttepiirkondade arendamise stsenaariumid
Olemasolevate suureulatuslike kaugküttesüsteemide üleviimine 4. põlvkonna kaugküttele;
Madalatemperatuurilised kaugküttevõrgud;
Suurte soojuspumpade integreerimine kaugküttesüsteemidega;
Jätkusuutlikku kaugkütet tutvustav mobiilirakendus NutiSoojus;
Paralleeltarbimise mõju kaugküttele;
Kaugkütte ja jahutuse primaarenergia tegurite arvutamine.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Volkova, A.; Krupenski, I.; Ledvanov, A.; Hlebnikov, A.; Lepiksaar, K.; Latõšov, E.; Mašatin, V. (2020). Energy cascade connection of a low-temperature district heating network to the return line of a high-temperature district heating network. Energy, 198, https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.117304
Volkova, A.; Latõšov E.; Lepiksaar K.; Siirde A. (2020). Planning of district heating regions in Estonia. International Journal of Sustainable Energy Planning and Management, Vol.25, 2020 https://doi.org/10.5278/ijsepm.3490
Krupenski, I.; Volkova, A.; Pieper, H.; Ledvanov, A.; Latõšov, E.; Siirde, A. (2019). Small low-temperature district heating network development prospects. Energy, 714−722.10.1016/j.energy.2019.04.083

Uurimisrühmad: O

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.5. Materjalitehnika; 1.3. Füüsikateadused

Labori juhataja: professor MAARJA GROSSBERG, maarja.grossberg@taltech.ee

Liikmed: Jüri Krustok, Olga Volobujeva, Valdek Mikli, Sergei Bereznev, Dieter Meissner, Mati Danilson, Taavi Raadik, Peter Robert Walke

Järeldoktor: Souhaib Oueslati

Doktorandid: Reelika Kaupmees, Aleksei Penezko, Akram Abdalla Mohammed Ibrahim, Mehmet Ender Uslu, Elizaveta Shmagina

Labori tegevust iseloomustavad võtmesõnad: 2D materjalid, materjalide optoelektroonsed omadused, päikesepatareid, juhtivad oksiidid, defektide füüsika

Ülevaade

Labor tegeleb pooljuhtmaterjalide sünteesi, nende materjalide ning neil baseeruvate optoelektroonsete seadiste (päikesepatareid, laserid, valgusdioodid, sensorid jne.) fundamentaalsete füüsikaliste omaduste uurimisega. Materjalide sünteesiks kasutatakse füüsikalisi sadestusmeetodeid. Taristu võimaldab uurida nii materjalide elektronstruktuuri, defektstruktuuri, faasi- ja elementkoostist, kristallstruktuuri, morfoloogiat, elektrilisi ning optilisi omadusi.

Teadustöö põhisuundadeks on erinevate uudsete päikesepatarei absorbermaterjalide, näiteks Cu2ZnSn(S,Se)4, CuSb(S,Se)2, Cu(In,Ga)Se2, Sb2Se3 jt. ning kahedimensionaalsete materjalide alus- ja rakendusuuringud, näiteks WS2, MoSe2 jt. Viimased leiavad rakendamist lisaks päikeseenergeetikale ka fotoonikas, sensorites jne. Lisaks anorgaanilistel pooljuhtmaterjalidel põhinevatele pooljuhtstruktuuridele, uuritakse ka hübriidseid struktuure, milles on kombineeritud orgaaniliste ning anorgaaniliste pooljuhtmaterjalide parimad omadused.

Valitud projektid:

TAR16016 (TK141) "Uudsed materjalid ja kõrgtehnoloogilised seadmed energia salvestamise ja muundamise süsteemidele (1.01.2015−1.03.2023)", M. Grossberg
LEKEE20041 (Nutikas spetsialiseerumine, koostöö ettevõttega Roofit Solar Energy) "Päikesepaneelide vastupidavuse suurendamine keskkonna mõjudele läbi polümeerse hermeetiku parendamise (1.05.2020−31.08.2022)", M. Grossberg
VFP20034 (H2020 innovatsiooniprojekt) "Innovaatiliste kesteriitidel põhinevate õhukesekileliste tehnoloogiate kohandamine erilahendusega arhitektuuri ja linnamööbli rakendusteks (1.09.2020−28.02.2024)", M. Grossberg

Valitud publikatsioonid 2020:

R. Kaupmees, P. Walke, L. Madauß, A. Maas, E. Pollmann, M. Schleberger, M. Grossberg, J. Krustok. The effect of elevated temperatures on excitonic emission and degradation processes of WS2 monolayers. Phys. Chem. Chem. Phys. 22 (2020) 22609.
M. Rajanna, P.; Luchkin, S.; Larionov, K. V.; Grebenko, A.; Popov, Z. I.; Sorokin, P. B.; Danilson, M.; Bereznev, S.; Lund, P. D.; Nasibulin, A. G. (2020). Adhesion of Single-Walled Carbon Nanotube Thin Films with Different Materials. The Journal of Physical Chemistry Letters, 504.
S. Oueslati, M. Kauk-Kuusik, C. Neubauer, V. Mikli, D. Meissner, G. Brammertz, B. Vermang, J. Krustok, M. Grossberg. Study of (AgxCu1−x)2ZnSn(S,Se)4 monograins synthesized by molten salt method for solar cell applications. Solar Energy 198 (2020) 586.

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2 Majandusteadus ja ärindus; 5.1. Psühholoogia ja kognitiivsed teadused

Uurimisrühma juht: dotsent SUSANNE DURST, susanne.durst@taltech.ee

Liikmed: Karin Reinhold, Merle Ojasoo, Mike Franz Wahl, Marina Järvis, Maris Zernand-Vilson, Liina Randmann, Aive Pevkur, Virve Siirak, Tiiu Kamdron, Sigrid Kontus, Tarmo Koppel, Kati Tillemann, Piia Tint

Doktorandid: Velli Parts, Lidia Davies; Samuel Foli; Marii Haak; Georgi Hrenov; Valeria Kiisk (kaitses doktoritöö detsembris 2020); Mari Kurashvili; Yurii Radchenko; Jaana Sepp; Olga Tsenter; Olga Tšernikova; Inese Vilcane, Karin Kuimet

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: juhtimine, heaolu, vastutustundlik ja eetiline organisatsiooni areng, liidri-järgija mõjusuhe, strateegiline juhtimine, teadmiste ja innovatsiooni juhtimine, riskide juhtimine, inimressursside juhtimine, muutuste juhtimine, töötervishoid, organisatsioonipsühholoogia, tööohutus, digitaalne transformatsioon

Ülevaade

Rühm tegeleb mitmete organisatsiooni ja juhtimise uurimisvaldkondadega, millest peamised uurimisteemad hõlmavad juhtimist, heaolu, vastutustundlikku, eetilist organisatsiooni arengut ja jätkusuutlikku juhtimist.

Kasutatakse erinevaid teoreetilisi vaatenurki ja uuringumeetodeid eesmärgiga uurida, kuidas arenenud ja uued organisatsioonid arendavad oma organisatoorseid ressursse ning võimekust, et olla valmis jätkusuutlikult lahendama praeguse ja tuleviku äritegevuse, sotsiaalsete väljakutsete ja võimaluste ees seisvaid probleeme. Näiteks on uurimisgrupp panustanud ülikooli „TaltechCity“ ja TaltechBlue“ initsiatiividesse, et teadmiste juhtimise kõrgekvaliteediliste uuringute ja jätkusuutliku arenguga seotud tegevustega liikuda edasi vastutustundliku digitaliseerimise suunas.

Rühma tegevuse eesmärgiks on laiendada organisatsiooni ja juhtimise valdkondade teaduspõhiste teadmiste kogumit ning anda sellega oma panus praktikale, esitades võimalusi ja väljakutseid, mis seisavad Eesti ja muu maailma organisatsioonide ees. Üldine huvi on uurida, kuidas organisatsioonid muudavad jätkusuutliku arengu saavutamiseks ja säilitamiseks oma teadmised ja juurdepääsu uutele digitaalsetele lahendustele innovatiivseteks väljunditeks.

Valik publikatsioone 2020:

Durst, S., & Zieba, M. (2020). Knowledge risks inherent in business sustainability. Journal of Cleaner Production, 251. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119670.
Shujahat, M., Wang, M., Ali, M., Bibi, A., Razzaq, S., & Durst, S. (2020). Idiosyncratic job-design practices for cultivating personal knowledge management among knowledge workers in organizations. Journal of Knowledge Management. https://doi.org/10.1108/JKM-03-2020-0232.
Durst, S., Heinze, I., Henschel, T., & Nawaz, N. (2020). Unlearning: a systematic literature review. Int. J. Business and Globalisation, 24(4), 472–495.

Uurimisrühmad: P

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.5. Materjalitehnika; 4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadus

Labori juhataja: professor ANDRES KRUMME, andres.krumme@taltech.ee

Liikmed: Elvira Tarasova, Natalja Savest, Illia Krasnou, Tiia Plamus, Viktoria Gudkova, Kersti Merimaa

Doktorandid: Siret Malmberg, Nele Mandre, Merit Rikko

Labori tegevust iseloomustavad võtmesõnad: polümeerid, biopolümeerid, tselluloosi derivaadid, polümeeride tehnoloogia, polümeerkomposiidid, tekstiil, elektroketrus, nanokiud, juhtivad polümeerid, superkondendensaatorid, filtermaterjalid

Ülevaade

Labori teadustöö peamine fookus on keskkonnaressursside väärindamne ja uute energiasalvestusvõimaluste arendamine energiatõhusate keskkondade jaoks. Eesmärgiks on jätkusuutlike alternatiivide leidmine fossiilsete maavarade põhistele polümeermaterjalidele ning selleks biopõhiste keskkonnaressursside ning taaskasutatavate materjalide rakendamine nii laiatarbetoodetes aga ka spetsiifilistes valdkondades.
Laboris arendatakse termoplastseid tselluloosi derivaate, uusi meetodeid nende sünteesiks uudsetes, taaskasutatavates lahustuskeskkondades. Antud tselluloosi derivaadid sobivad nii laiatarbeplastide asendamiseks pakendite valdkonnas aga ka mitmeteks erirakendusteks energia salvestuse ja peenosakeste filtreerimise valdkonnas.

Elektrienergia salvestuseks arendab labor elektroketruse teel vastupidavaid ja painduvaid superkondensaatoreid nõudlikeks rakendusteks, ennekõike kosmosetööstuses. Selleks kasutatakse nanokiulisi komposiite, mis sisaldavad modifitseeritud biopolümeere, juhtivaid polümeere, erinevaid süsiniku vorme ja ioonvedelikke. Elektroketrusmeetodil arendatakse biopõhistel polümeeridel põhinevaid ja viirusevastaseid toimeaineid sisaldavaid filtermaterjale, mis pikendavad kaitsemaskide eluiga ja muudavad need süsinikuneutraalseks.
Lisaks elektroketruse kõrgtehnoloogilisele valdkonnale on laboril ainsana Eestis piloottootmise võimekus sellistes olulistes polümeeride tehnoloogia valdkondades nagu kuumsegamine, ekstrusioon ja survevalu. Arendatakse termoplastsete ja termoreaktiivsete polümeeride komposiite anorgaaniliste või biopõhiste lisanditega sekundaarse toorme efektiivseks kasutuseks ringmajanduses.

Valitud projekt: RESTA10 Tselluloosi keemiline väärindamine ioonsete vedelike keskkonnas (RESTA10)

Oluline publikatsioon:

Malmberg, S.; Arulepp, M.; Savest, N.; Tarasova, E.; Vassiljeva, V.; Krasnou, I.; Käärik, M.; Mikli, V.; Krumme, A. (2020). Directly electrospun electrodes for electrical double-layer capacitors from carbide-derived carbon. Journal of Electrostatics, 103, 103396. DOI: 10.1016/j.elstat.2019.103396.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

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

Liikmed: Leo Mõtus, Kalev Rannat, Hannes Keernik, Taivo Kangilaski, Tõnu Näks, Andri Riid, Raul Savimaa, Andres Udal, Jaanus Kaugerand, Sergei Astapov, Ermo Täks

Doktorandid: Rene Pihlak, Johannes Ehala, Konstantin Bilozor, Lizaveta Miasayedeva

Laboratooriumi tegevust iseloomustavad võtmesõnad: küber-füüsikaliste-süsteemid, spontaansed sensorvõrgud, uduarvutus, deep learning, riigiülese tervikliku olukorrateadlikkuse võimekus

Ülevaade

Proaktiivtehnoloogiate uurimislabori põhitegevuseks on võrgustatud küber-füüsikaliste-süsteemide õpetamine üliõpilastele ning teoreetiliste ja praktiliste probleemide uurimine/lahendamine – näiteks arendatakse küberfüüsikaliste süsteemide magistrikursust, lepingute toetusel ehitatakse ja rakendatakse spontaanseid sensorvõrke, teoreetiliselt uuritakse uduarvutust ja selleks kasutatavat proaktiivset vahevara (ProWare) ja osaletakse tervikliku olukorrateadlikkuse võimekuse uurimisel riigikaitse rakendustele. Lisaks teostab ProLab konvolutsiooniliste närvivõrkude abil uuringuid klassifitseerimise, semantilise segmenteerimise ja objektide tuvastamise kohta. Metoodikat on rakendatud fotopiltidele, punktpilvekogudele ja helisalvestistele.

Valitud projektid:

Manticus Apollo (01.09.2018 - 01.10.2020) Riigiülene olukorra teadlikkuse (OT) süsteem abistab erinevates kohtades ja erinevatel organisatsioonitasanditel olevaid otsustajaid – valitsus, KOV, ettevõtjad, jt. – teabega riigi toimimise parandamiseks. Projekt on orienteeritud vahetult riigi sise- ja välisjulgeoleku vajadustele, ning toetab ka looduslike ja tehniliste õnnetuste/kriiside lahendamist.

Valitud publikatsioonid:

Riid, Andri; Manna, Davide Liberato; Astapov, Sergei (2020). Image-Based Pavement Type Classification with Convolutional Neural Networks. INES 2020 : IEEE 24th International Conference on Intelligent Engineering Systems, Proceedings, July 8-10, 2020, Reykjavík, Iceland. IEEE, 55−60. DOI: 10.1109/INES49302.2020.9147199.
Lõuk, Roland; Riid, Andri; Pihlak, René; Tepljakov, Aleksei (2020). Pavement defect segmentation in orthoframes with a pipeline of three convolutional neural networks. Algorithms, 13 (8), 198, 1−27. DOI: 10.3390/a13080198.
Motus L., K.Taveter, V. Dieves (2019) “Speculations on Collaboration of Models” CogSIMA 2019 Conference, Poster, Poster, DOI: 0.1109/COGSIMA.2019.8724167, Conference: 2019 IEEE Conference on Cognitive and Computational Aspects of Situation Management (CogSIMA)

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.5. Materjalitehnika

Labori juhataja: professor JAAN KERS, jaan.kers@taltech.ee

Liikmed: Triinu Poltimäe, Heikko Kallakas, Karmo Kiiman, Anti Rohumaa, Silvi Treial, Margus Kangur Doktorandid: Percy Festus Alao

Labori tegevust iseloomustavad võtmesõnad: spoon, vineer, puitpolümeerkomposiidid, puitplastkomposiidid, looduslikud komposiidid, mööbel

Ülevaade

Puidutehnoloogia labor tegeleb kasespooni pinnaomaduste, kvaliteedi ja liimliite kvaliteedi uurimisega. Selleks on puidutehnoloogia laboris olemas spetsiaalne spooni ja veeri tootmise liin, millel saab teha täpse kvaliteediga spooni ja vineeri. Laboris tegeletakse ja puidust ja teistest looduslikest kiududest polümeerkomposiitide arendamisega. Laboris arendatakse välja uudseid termoplastsest tselluloosist laiatarbeplaste. Uuritakse veel kiukanepi kasutamist looduslike ehitusmaterjalide ja isolatsiooni materjalide valmistamiseks. Üheks uurimisteemaks on ka ristkihtpuitpaneelide kasutamine elamute ehitamiseks. Puidutehnoloogia laboris ja TTÜ liginullenergiahoone katsemajas uuritakse, kuidas mõjutavad niiskuse ja tempreatuuri muutused pragude tekkimist ristkihtpuitpaneelides.

Valitud projektid:

RITA1/01-18-15 "Biomajanduse väärtusahelad (2018−2021)"
Lep19096 Nutika spetsialiseerumise rakendusuuring „Madalakvaliteedililiste puiduliikide väärindamine uudseteks puitpolümeerkomposiitmaterjalideks“ (2019-2022)
Lep19028 Nutika spetsialiseerumise rakendusuuring „Rakendusuuring pilliroogbiokomposiit-materjalide kasutamiseks biolagunevates toidunõudes“ (2019-2022)
RESTA10 "Tselluloosi keemiline väärindamine ioonsete vedelike keskkonnas (2020−2023)
PRG820 "Puit-bioadhesiiv süsteemide disain parima materjalide koostoime saavutamiseks kestlikes vähekasutatud puiduliikidest valmistatud spoonipõhistes toodetes (2020−2021)

Uurimisrühma leheküljele

Olulised publikatsioonid 2020:

Kallakas, H.; Rohumaa, A.; Vahermets, H.; Kers, J. (2020). Effect of Different Hardwood Species and Lay-Up Schemes on the Mechanical Properties of Plywood. Forests, #649. DOI: 10.3390/f11060649.
Alao, P.; Visnapuu, K.; Kallakas, H.; Poltimäe, T.; Kers, J. (2020). Natural Weathering of Bio-Based Façade Materials. Forests, #642. DOI: 10.3390/f11060642.
Kukk, V.; Kers, J.; Kalamees, T. (2020). Field measurements and simulation of a massive wood panel envelope with ETICS. Wood Material Science and Engineering, 1−8. DOI: 10.1080/17480272.2020.1712738.

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.5. Materjalitehnika

Labori juhataja: vanemteadur MARIT KAUK-KUUSIK, marit.kauk-kuusik@taltech.ee

Liikmed: Mare Altosaar, Kristi Timmo, Maris Pilvet, Jelena Maricheva, Katri Muska, Tiit Varema, Jaan Raudoja

Doktorandid: Xiofeng Li, Fairouz Ghisani, Xenia Filippova

Labori tegevust iseloomustavad võtmesõnad: Monoterakiht-päikesepatarei, absorbermaterjal, pooljuhtmaterjalide süntees

Ülevaade

Päikeseenergeetika materjalide teaduslabori peamiseks uurimisvaldkonnaks on pulbriliste pooljuhtmaterjalide süntees ja omaduste kujundamine eesmärgiga välja töötada keskkonnasõbralikel anorgaanilistel materjalidel põhinev ehitisintegreeritavate päikesepaneelide tehnoloogia, mille uudsus seisneb paneelide poolläbipaistvuses, heas painduvuses ja kerguses. Tegemist on ainulaadse kontseptsiooniga, mis on kaitstud mitmete patentidega. Materjalid, mida struktuuris kasutame on keerulised ühendpooljuhtmaterjalid, neid ühendavaks omaduseks on keskkonnasõbralikkus ja odavus, et viia päikeseenergia hind konkurentsivõimelisemaks teiste energiaallikate suhtes.

2020 aastal olid peamisteks uurimisteemadeks:

Cu2CdGe(SxSe1−x)4 absorbermaterjali optoelektroonsetele omaduste uurimine, mille fookuses oli väävli ja seleeni omavahelise suhte mõju analüüs. Peamise tulemusena leidsime, et 20% väävli sisaldust ühendis parandas päikesepatarei kasutegurit 12%.
Töötati välja sünteesiparameetrid uute mitmik-pooljuhtühendite valmistamiseks süsteemides FeS2-S, Cu12Sb4S13-CdI2 ja Cu10Cd2Sb4S13-CdI2 monoterapulber tehnoloogiaga, eesmärgiga rakendada neid materjale päikesepatarei absorberimaterjalidena
Töötati välja ka Sb2O3 koos Sb2S3-ga samaaegne elektrokeemiline sadestusmeetod fotokatalüütiliste rakenduste jaoks. Näidati, et L-tsüsteiini võib kasutada nii kompleksimoodustajana kui ka väävliallikana. Sadestatud kiled olid fotokatalüütiliselt aktiivsed ja näiteks MO fotokatalüütiline lagunemine on kuni 40%.

Olulised publikatsioonid 2020:

Li, X.; Pilvet, M.; Timmo, K.; Grossberg, M.; Mikli, V.; Kauk-Kuusik, M. (2020). The effect of S/Se ratio on the properties of Cu2CdGe(SxSe1−x)4 microcrystalline powders for photovoltaic applications. Solar Energy, 209, 646−652. DOI: 10.1016/j.solener.2020.09.045.
Li, X.; Pilvet, M.; Timmo, K.; Grossberg, M.; Danilson, M.; Mikli, V.; Kauk-Kuusik, M. (2020). Effect of absorber surface modification on the optoelectronic properties of Cu2CdGeSe4 solar cells. Thin Solid Films, 697, 137822. DOI: 10.1016/j.tsf.2020.137822.
Ghisani, F.; Timmo, K.; Altosaar, M.; Raudoja, J.; Mikli, V.; Pilvet, M.; Kauk-Kuusik, M.; Grossberg, M. (2020). Synthesis and characterization of tetrahedrite Cu10Cd2Sb4S13 monograin material for photovoltaic application. Materials Science in Semiconductor Processing, 110, 104973. DOI: 10.1016/j.mssp.2020.104973.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4 Keemiateadused; 2.4 Keemiatehnika

Uurimisrühma juht: Professor MARGUS LOPP, margus.lopp@taltech.ee

Liikmed: Jaan Mihkel Uustalu, Gert Preegel, Kati Muldma, Tiina Aid2, Galina Varlamova

Doktorant: Kristiina Kaldas

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: põlevkivi ja kerogeeni oksüdeerimise meetodid dikarboksüülhapete derivaatideks väärindamiseks

Ülevaade

Uurimistöö toimub põhiliselt Nutika spetsialiseerimise programmi projekti “Põlevkivi kerogeeni dikarboksüülhapeteks töötlemise tehnoloogiline platvorm” raames, kus uuriti uue pideva põlevkivitöötlemise tehnoloogia lähtetingimusi, eesmärgiga selgitada välja võimalusi selle juurutamiseks.

Võrreldi kahte võimalikku oksüdeerijat: õhuhapnik leelises ja õhuhapnik lämmastikhappe juuresolekul. Uuriti leelisiseprotsessi erinevate lisandite juuresolekul, mille tulemused avaldati ajakirjas ACS Omega, ja lisandite mõju esitati ajakirjale Oil Shale avaldamiseks.

Katsed pideva tööstusprotsessi lähteparameetrite saamiseks näitasid, et saab H2SO4 saab kasutada nii protsessi tooraine eeltöötluses kui ka manusena oksüdeerimisprotsessis, mille kohta esitati Eesti patenditaotlus Eesti Patendiametile: Lopp, M.; Kaldas, K.; Preegel, G.; Muldma, K.; Niidu, A. Põlevkivi kerogeeni oksüdeeriva lahustamise meetod.

Olulisem publikatsioon 2020:

Kaldas, K.; Preegel, G.; Muldma, K.; Lopp, M. (2020). Wet Air Oxidation of Oil Shales: Kerogen Dissolution and Dicarboxylic Acid Formation. American Chemical Society, 5, 35, 22021–22030, pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.0c01466.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.1 Matemaatika

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: pöördülesanded, murruline difusioon ja lainelevi, hajuvus- ja pöördhajuvus, mitteparameetriline statistika

Uurimisrühma juht: professor JAAN JANNO, jaan.janno@taltech.ee

Liikmed: Lassi Päivärinta, Margus Pihlak, Kari Kasemets, Emilia Blåsten

Doktorandid: Nataliia Kinash, Sadia Sadique

Ülevaade

Peamised uurimissuunad:

Pöördülesanded murrulisi tuletisi sisaldavatele võrranditele. Uuritakse pöördülesandeid lineaarsetele ja mittelineaarsetele murruliste tuletistega diferentsiaalvõrranditele. Ülesannetes on otsitavateks suurusteks koefitsiendid, allikafunktsioonid ja üldistatud murrulistes tuletistes sisaduvad tuumad. Taolised ülesanded tekivad difusiooni ja mehaaniliste protsesside modelleerimisel poorsetes, fraktaalsetes ja bioloogilistes keskkondades. Käsitletakse nii teoreetilisi aspekte kui ka lahendusmeetodeid.
Hajumise otsesed ja pöördülesanded singulaarsetes ja mittlokaalsetes keskkondades. Teostatakse uuringuid elektromagnetilise ja akustilise hajumise ja pöördhajumise alal singulaarsusi ja mittelokaalsusi sisaldavates keskkondades. Arendatakse multipoolsete antennide matemaatilist teooriat. Seda suunda täiendavad uuringud signaalitöötluse alal, mis baseeruvad modernsetel numbrilistel meetoditel suureskaalaliste pöördülesannete jaoks. Uuritakse pöördülesandeid mittelokaalsete omadustega keskkondades sisalduvate mittehomogeensuste määramiseks rajapindadel mõõdetud hajunud lainete baasil.
Mitteparameetriliste statistiliste meetodite väljatöötamine. Arendatakse mitteparameetriliste statistiliste meetodite aluseks olevat matemaatilist aparatuuri ja rakendatakse neid meetodeid keskkonna- ja ehitustehnikas.

Olulisemad tulemused 2020:

Tõestati, et etteantud tasandi korral määrab hajunud akustilise laine kaugvälja peaosa üheselt tasandil asuva objekti kuju juhul, kui see objekt ei ole tasandi suhtes antisümmeetriline.
Tõestati, et mittelokaalsete difusiooni- ja lainevõrrandite ajamuutujast sõltuvate komponentide ja võrrandi parameetrid on samaagselt identifitseeritavad lõpphetkel tehtud mõõtmiste alusel.

Valik teaduspublikatsioone 2020:

Blasten, E.; Paivarinta, L.; Sadique, S. (2020). Unique Determination of the Shape of a Scattering Screen from a Passive Measurement. Mathematics, 8, 1156.
Janno, J. (2020). Determination of time-dependent sources and parameters of nonlocal diffusion and wave equations from final data. Fractional Calculus and Applied Analysis, 23 (6), 1678−1701.

Uurimisrühmad: R

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2 Majandusteadus ja ärindus

Uurimisrühma juht: dotsent LAIVI LAIDROO, laivi.laidroo@ttu.ee

Liikmed: Karin Jõeveer, Kalle Ahi, Mari Avarmaa, Enn Listra, Kristjan Liivamägi

Doktorandid: Mari-Liis Kukk, Pavlo Illiashenko, Kaido Kepp, Triinu Tapver, Xuejiao An

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: FinTech, finantsvahendus, digitaalne majandus, finantsökonoomika, käitumuslik rahandus

Ülevaade

Uurimisgrupi eesmärgiks on panustada kaasaegsesse akadeemilisse kirjandusse finantsökonoomika valdkonnas. Erilist tähelepanu pööratakse teemadele, mis seonduvad rahanduse digitaliseerumisega (näit. ühisrahastus, ICOd, krüptoraha, digitaalsed rahakotid, robotnõustamine), FinTech’ide ärimudelite ning ökosüsteemidega. Uurimisgrupi teadustegevus on ühtlasi seotud struktuuriökonoomika ning majandusliku arengu, innovatsiooni, tehnoloogilise muutuse ning kasvuga.

Traditsioonilisi ning käitumusliku rahanduse teooriaid rakendatakse ettevõtte rahanduse, eraisikurahanduse, finantsturgude ning pangandusega seotud teemade uurimisel eesmärgiga mõista paremini indiviidide, ettevõtete ja finantsvahendajate käitumist ning nendevahelisi seoseid (peamiselt Euroopa kontekstis). Interdistsiplinaarset lähenemist rakendatakse uurimaks rahanduse digitaliseerumisega seotud ärilisi, seadusandlikke ning tehnoloogilisi aspekte ning nende majanduslikku mõju. Viimane on oluline määratlemaks tegureid, mis aitaksid parandada riikide majanduste konkurentsivõimet ja käekäiku läbi sobilike regulatiivsete meetmete rakendamise.

Käimasolevad teadusprojektid:

Digiarengud rahanduses (2018-2020)
Majandusaasta aruannete mitte esitamise mõjuanalüüs Rahandusministeeriumile (17.06.2020−30.11.2020) RITA2/103,

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.6 Politoloogia

Uurimisrühma juht: dotsent HOLGER MÖLDER, holger.molder@taltech.ee

Liikmed: Vlad Alex Vernygora, Evhen Tsybulenko, Abel Polese, Antonius Johannes Hubertus Notermans, David Ramiro Troitino, Peeter Müürsepp

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: küber- ja infoturve; rahvusvahelised suhted ja tehnoloogilised väljakutsed; majanduslik julgeolek; poliitmajandus; rahvusvaheline õigus; Euroopa Liit; teaduse ajalugu

Ülevaade

Olulisemad suunad, millistes viiakse läbi teadusuuringuid on:

Rahvusvahelised suhted: rahvusvahelised konfliktid (Post-Soviet space, Middle East), Euroopa Liidu poliitilised ja ühiskondlikud reformid.
Rahvusvaheline julgeolek: infosõda ja strateegiline kommunikatsioon; küberohud ja nendega võitlemine; energiajulgeolek.
Tehnoloogia: informatsiooni julgeolek ja digitaalsed mõjutusoperatsioonid internet ja rahvusvahelised suhted; tehisintellekti poliitiline ja õiguslik saatus.
Teaduse ajalugu, teadusfilosoofia.

Olulisemad projektid:

"Noorsoo arvamused ja võimalused Euroopa Liidu avalikus diplomaatias: noorsoo narratiivid ja tajumised Euroopa Liidust ja EL-Ukraina suhetest Ukrainas ja kolmes Balti riigis“ (VA19011; 1.09.2018−31.08.2020)
VERT20073 "Küberteadlikud tudengid riigisektori jaoks (1.12.2020−31.08.2023)"
VERT17120 "Digitaalne ühtne turg Euroopa Liidu õpingute uuendusliku alusena (1.09.2017−31.08.2020)" Digital Single Market as a New Core of European Union Studies

Valitud publikatsioonid 2020:

Kasper, A.; Mölder, H. (2020). The EU’s Common Security and Defense Policy in Facing New Security Challenges and Its Impact on Cyberdefence. In: Ramiro Troitiño, D.; Kerikmäe, T.; De la Guardia, R. M.; Perez, G. A. (Ed.). The EU in the 21st Century (271−294). Springer. DOI: 10.1007/978-3-030-38399-2_15.
Polese, A.; Seliverstova, O.; Kerikmäe, T.; Cheshkin. (2020). National identity for breakfast: everyday practices, food consumption and the construction of national narratives in the Baltics. Nationalities Papers, 1 (21), 2−21. DOI: 10.1017/nps.2019.131.
Mölder, Holger; Sazonov, Vladimir (2020). KREMLIN INFORMATION CAMPAIGN IN THE BALTIC STATES DURING THE COVID-19 PANDEMIC ESCALATION OF SPRING 2020. Modern Management Review, XXV (4), 83−97.

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4. Keemiateadused; 2.4. Keemiatehnika

Uurimisrühma juht: professor ALLAN NIIDU, allan.niidu@taltech.ee, +372 56241488

Liikmed: Moonika Ferschel

Doktorant: Bijan Barghi

Laboratooriumi tegevust iseloomustavad võtmesõnad: metallorgaanilised võrestruktuurid, CO2 adsorptsioon ja kasutamine (CCSU), heterogeenne katalüüs, adsorptsioon, nanostruktuurid, põlevkivi kui keemiatööstuse toore, mehhanokeemia

Ülevaade

Käesoleval ajal tegeletakse CO2 ja põlevkivifenoolide koosväärindamisega loomaks katalüsaatoreid ja adsorbente kaasaegse keemiatööstuse tarbeks, lisaks ollakse tegevad ka väävliühendite adsorptsiooni ja oksüdatsiooni valdkonnas. Lisandväärtuse loomisega kaevanduse heitvetest väärtuslike metallide eraldamise teel. Koostöös Tööstuskeemia rühmaga viiakse läbi uurimistööd kerogeeni väärindamiseks oksüdatiivses keskkonnas.

Valitud publikatsioonid 2020:

Hernández, J. G.; Halasz, I.; Crawford, D. E.; Krupicka, M.; Baláž, M.; André, V.; Vella-Zarb, L.; Niidu, A.; García, F.; Maini, L.; Colacino, E. European Research in Focus: Mechanochemistry for Sustainable Industry (COST Action MechSustInd ): European Research in Focus: Mechanochemistry for Sustainable Industry (COST Action MechSustInd ). Eur. J. Org. Chem. 2020, 2020 (1), 8–9. https://doi.org/10.1002/ejoc.201901718.
Niidu, A. PHENOLS TO PORES TO ADSORPTION: A POTENTIAL ROUTE TOWARDS NEW METHODS FOR EXTRACTING VALUE FROM SHALE OIL SIDE STREAM Oil Shale, 2019, 36(2S), 128-141.
Olga Pihl, Allan Niidu, Nadezda Merkulova, Mihhail Fomitsov, Andres Siirde, Maria Tshepelevitsh, GAS-CHROMATOGRAPHIC DETERMINATION OF SULFUR COMPOUNDS IN THE GASOLINE FRACTIONS OF SHALE OIL AND OIL OBTAINED FROM USED TIRES Oil Shale, 2019, 36(2S), 188-196.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika; 5.3. Haridusteadused

Uurimisrühma juht: arendusspetsialist VAHUR KOTKAS, vahur.kotkas@taltech.ee

Liikmed: Tanel Tammet, Hele-Mai Haav, Mait Harf, Rauni Lillemets, Irina Astrova, Riina Maigre, Ago Luberg, Margarita Spitšakova, Kristiina Kindel, Karl Ivory Pappel, Hannes Tarn, Sven Veskioja, Julia Kalašnikova, Marta Olvet

Doktorant: Martin Verrev, Priit Järv

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: masinõpe, automatiseeritud inimlaadne arutlus, ontoloogiapõhine arutlus, tehismõistusel põhinevad ruumiandmete töötlemise meetodid, soovitussüsteemid, loogikapõhised tarkvarasüsteemid, keeruliste süsteemide modelleerimine ja simulatsioonid

Ülevaade

Rakendusliku tehismõistuse grupp keskendub oma uurimistöös tehismõistuse meetoditele, arendades ja rakendades neid erinevates valdkondades. 2020. 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 kasutusel või arendusjärgus järgmised:

CoCoViLa – visuaalne mudelipõhine automaatset programmisünteesi pakkuv tarkvaraarenduskeskkond - http://cocovila.github.io/
WhiteDB – kiire NoSQL andmebaasiohjur - http://whitedb.org/
GKC – arutlusvahend tööks (väga) suurtel teadmusbaasidel - https://github.com/tammet/gkc

Käesoleval ajal on grupi keskseteks teemadeks tehismõistuse meetodite rakendamine ruumiandmeanalüüsil, masinõppe rakendamine e-kaubanduse ja avaliku sektori riskihalduses ning loomulikul keelel baseeruvate suhtlussüsteemide arendus.

Valitud publikatsioonid 2020:

Luberg, A.; Pindis, J.; Tammet, T. (2020). Sights, titles and tags: mining a worldwide photo database for sightseeing. Proceedings of 10th International Conference on Web Intelligence, Mining and Semantics (WIMS 2020) & 5th International Conference on Real-time Intelligent Systems (RTIS 2020) : 30 June - 3 July 2020, Biarritz, France. New York, NY: ACM, 149−158. (ICPS).
Draheim, D.; Tammet, T. (2020). From sensors to Dempster-Shafer theory and back: the axiom of ambiguous sensor correctness and its applications. 31st International Conference, DEXA 2020, Bratislava, Czech Republic, September 14-17, 2020, Proceedings, Part I (3−19). Cham: Springer. (Lecture Notes in Computer Science; 12391).
Astrova, I. (2020). How the Anti-TrustRank algorithm can help to protect the reputation of financial institutions. Research Challenges in Information Science : 14th International Conference, RCIS 2020, Limassol, Cyprus, September 23-25, 2020, Proceedings. Cham: Springer, 503−508. (Lecture Notes in Business Information Processing; 385).

TalTech prioriteetne teadussuund: Ei ole määratlenud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6 Bioteadused

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: cell biology, molecular biology, DNA replication, DNA damage signaling

Uurimisrühma juht: vanemteadur TATIANA MOISEEVA, tatiana.moiseeva@taltech.ee

Liikmed: rühm on komplekteerimisel, doktorant lisandub märtsis 2021

Ülevaade

DNA replication is an essential process of genome duplication that has to be tightly regulated to ensure that each part of the genome is duplicated once and only once per cell cycle. DNA replication remains one of the main targets of cancer therapies as cancer cells tend to proliferate faster and are generally prone to replication stress. One way to make replication targeting drugs more efficient is to increase the number of replication forks in cancer cells. However, most of the replication initiation research to date has been done using model organisms such as yeast Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces pombe, or Xenopus laevis egg extracts. The human DNA replication system is, as expected, much more complex, and identifying human homologs using data from model systems has proven difficult, resulting in the need to re-evaluate every finding from a model system on a case-by-case basis.Current research topics are: (i) The role of DNA polymerase epsilon in replication initiation in human cells, (ii) developing a novel system to study DNA replication initiation in human cells based on proximity labelling, (iii) the role and order of kinase activities in replication initiation.

TalTech prioriteetne teadussuund: Ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 3.4 Meditsiiniline biotehnoloogia; 1.6 Bioteadused

Uurimisrühma juht: dotsent AGNE VELTHUT-MEIKAS, Agne.Velthut@taltech.ee

Doktorandid: Ilmatar Rooda, Kristiine Roos

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: reproduktiivbioloogia, viljatus, bioinformaatika

Ülevaade

Reproduktiivbioloogia uurimisrühm on keskendunud eelkõige naisepoolsele viljatusele ja uurib munasarjas toimuvaid bioloogilisi protsesse. Uurimistemaatika jaguneb valdavalt kaheks: (a) inimese munasarja bioloogia ja munasarjapõhise viljatuse uurimine; (b) keskkonnakemikaalide mõju munasarja toimimisele; (c) inimese emaka limaskesta bioloogia uurimine ning embrüo pesastumise häirete põhjuste tuvastamine.

Peamiseks eesmärgiks on kirjeldada rakkudevahelisi molekulaarseid interaktsioone munasarjas ning leida faktorid, mis võimaldaksid eristada arenguvõimelist munarakku hukkumisele määratutest. Uurimistöös kasutatakse muuhulgas kaasaegseid ülegenoomseid tehnoloogiaid nagu süvasekveneerimine, proteoomika, süsteemibioloogia andmeanalüüsi meetodid jpm.

Koostööd tehakse kõikide Eesti viljatusravi kliinikutega ning Tervisetehnoloogiate Arenduskeskusega. Meetoditena kasutatakse kaasaegseid geeniekspressiooni ja rakupopulatsioonide kirjeldamise suundi: süvasekveneerimine, ühe raku analüüsid, funktsionaalsed katsed rakuliinides ja primaarsete rakkude kultuuris jne. Saadud andmeid analüüsitakse ja tulemusi modelleeritakse bioinformaatiliste algoritmide abil.

Valik teadusartikleid 2020:

Rooda I, Hasan MM, Roos K, Viil J, Andronowska A, Smolander OP, Jaakma Ü, Salumets A, Fazeli A, Velthut-Meikas A. Cellular, Extracellular and Extracellular Vesicular miRNA Profiles of Pre-Ovulatory Follicles Indicate Signaling Disturbances in Polycystic Ovaries. Int J Mol Sci. 2020 Dec 15;21(24):9550. doi: 10.3390/ijms21249550. PMID: 33333986; PMCID: PMC7765449.
Reshi QUA, Viil J, Ord J, Lättekivi F, Godakumara K, Hasan MM, Nõmm M, Jääger K, Velthut-Meikas A, Jaakma Ü, Salumets A, Fazeli A. Spermatozoa induce transcriptomic alterations in bovine oviductal epithelial cells prior to initial contact. J Cell Commun Signal. 2020 Dec;14(4):439-451. doi: 10.1007/s12079-020-00575-2. Epub 2020 Sep 3. PMID: 32880838; PMCID: PMC7642185.
Hasan MM, Viil J, Lättekivi F, Ord J, Reshi QUA, Jääger K, Velthut-Meikas A, Andronowska A, Jaakma Ü, Salumets A, Fazeli A. Bovine Follicular Fluid and Extracellular Vesicles Derived from Follicular Fluid Alter the Bovine Oviductal Epithelial Cells Transcriptome. Int J Mol Sci. 2020 Jul 28;21(15):5365. doi: 10.3390/ijms21155365. PMID: 32731579; PMCID: PMC7432463.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

Keskuse juht: professor SAMUEL NASCIMENTO PAGLIARINI, samuel.pagliarini@taltech.ee

Järeldoktorid: Mahdieh Grailoo, Levent Aksoy

Doktorandid: Antonio Felipe Costa de Almeida, Malik Imran, Tiago Diadami Perez, Zain Ul Abideen, Mohammad Eslami

Keskuse tegevust iseloomustavad võtmesõnad: riistvara turvalisus, usaldatavad kiibid, rakendusspetsiifilised integraallülitused, riistvara krüptomoodulid, integraallülituste hägustamise (obfuskeerimise) meetodid

Ülevaade

Riistvara turvalisuse keskus viib läbi uuringuid kõigis riistvara turvalisuse rakenduslikes aspektides: meie eesmärk on turvalisuse valideerimise tehnikad reaalsetes ränikiipides. Keskuse uurimistöö integraalskeemide projekteerimise, elektroonilise projekteerimise automatiseerimise (EDA) ja krüptograafilise riistvara vallas võimaldab luua usaldusväärseid riistvarapõhiseid süsteeme. Ohud nagu riistvara troojalased, pöördprojekteerimine, integraalskeemi paigutuse hägustamine, IP-piraatlus, integraalskeemide ületootmine, külgkanali rünnakud jne lahendatakse mitmesuguste tehniliste vastumeetmete abil.

Keskuse põhikompetentsid:

rakendusspetsiifiliste integraallülituste projekteerimine
integraalskeemi paigutuse hägustamine projekti tükeldamise teel (Split-Chip ja Split-Fab)
usaldusväärse elektroonilise projekteerimise automatiseerimise töövoog (alates RTL-ist kuni paigutuseni)
vastumeetmed pöördprojekteerimisele, külgkanali rünnakutele ja piraatlusele
krüpto-riistvara

Olulisem teadusprojekt:

VFP20015 "Turvaline ja kindel riistvara: Eesti digitaalse ühiskonna hüvanguks (SAFEST, H2020 Twinning projekt), koordinaator on professor Pagliarini;

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.1 Matemaatika

Uurimisrühma juht: vanemlektor ALAR LEIBAK, alar.leibak@taltech.ee

Liikmed: Peeter Puusemp, Piret Puusemp

Doktorant: Märt Umbleja

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: rühmateooria, endomorfismimonoid, algebra rakendused krüptograafias ja matemaatilises juhtimisteoorias

Ülevaade

Uurimisrühm on keskendunud rühmade ja nende endomorfismipoolrühmade vaheliste seoste ning rühmateooria rakenduste uurimisele. Eesmärk on anda tuntud lõplike rühmade klasside jaoks nende kirjeldused endomorfismimonoidide rühmade korral alustasime uurimist, millised neist on määratud oma endomorfismimonoidiga. Mitte määratud rühmade korral anda nende rühmade kirjeldused, mille endomorfismimonoid on isomorfne etteantud kaudu ja uurida nende määratavust endomorfismide abil kõigi rühmade klassis. Samuti arendatakse algoritme, et tarkvara GAP (http://www.gap- system.org) abil automaatselt otsustada lõpliku rühma määratavust oma endomorfismimonoidiga.

Uuritavad rakendused hõlmavad:

mittekommutatiivse algebra (väänatud polünoomide ringid, Dieudonne' determinant) kasutamist juhtimissüsteemide matemaatilises teoorias (koostöö Ü. Kotta ja J. Belikoviga);
kavternioonide ja duaalsete kvaternioonide rühma rakendusi satelliidi asendikontrollis;
tsüklilisel rühmal või poolrühmal põhineva Diffie-Hellmani salajase võtme jaotuse uurimist.

Olulisemad tulemused:

Kasutades diskreetse geomeetria tulemusi, täpsustati DH ühisvõtme suurima esinemise tõenäosuse ülemist tõket.

Alar Leibak osaleb Mektory satelliidiprogrammis matemaatilise konsultandina (Maa magnetvälja mudeli arvutamine, täheatlase kasutamine satelliidi asukoha määramiseks, kvaternioonide ja duaalsete kvaternioonide rakendamine satelliidi asendikontrollis).

Uurimisrühmad: S

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika

Keskuse juht: teadur MAIRO LEIER, mairo.leier@taltech.ee

Liikmed: Uljana Reinsalu, Karl Janson, Jürgen Soom, Olutosin Ajibola Ademola, Priit Ruberg

Keskuse tegevust iseloomustavad võtmesõnad: sardsüsteemide disain, sardtarkvara masinõpe, signaalitöötlus

Ülevaade

Sardtehisintellekti labor keskendub masinõppe lahenduste arendamisele sardsüsteemides. Labor teeb rahvusvaheliselt koostööd nii merenduse, meditsiini, targa linna, autonoomsete sõidukite ja tööstusautomaatika teadusgruppide ja ettevõtetega.

Põhikompetentsid:

sardriistvara disain ja prototüüpimine,
masinõppemudelite optimeerimine sardriistvarale,
mobiilsete sensorite arvutustehnoloogiad,
pildi- ja videotöötlus sardriistvaral

Uurimisrühm osales 2020. aastal järgmistes teadus- ja arendusprojektides:

COVSG40 - “Haigla transpordiroboti väljatöötamine”
LITEE20122 – “Intelligentsed Targa Linna ja Kriitilise Infrastruktuuri Toimepidevuse Tehnoloogiad II”

Uurimisrühma leheküljele

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.6. Meditsiinitehnika; 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

Uurimisrühma juht: professor IVO FRIDOLIN, ivo.fridolin@taltech.ee

Liikmed: Jürgen Arund, Jana Holmar, Merike Luman, Kristjan Pilt, Risto Tanner, Nils Fredrik Arne Uhlin, Moonika Viigimäe, Sigrid Kalle, Deniss Karai, Rain Kattai

Doktorandid: Ardo Allik, Joosep Paats, Andrus Paats

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: sensorid, algoritmid, sensorite integratsioon, biovedelike optika, ureemilised toksiinid, dialüüsravi, reaalajas monitooring, spektrofotomeetria, spectrofluorimeetria, signaalitöötlus, tark töörõivas, füüsilise aktiivsuse monitooring, energiakulu, väsimuse monitooring, kõnetuvastus

Ülevaade

Uurimisgrupi teadustöö eesmärgiks on välja töötada paindlikke ja uudseid sensortehnoloogiaid ja algoritme:

Ureemiliste toksiinide eemaldamise jälgimiseks reaalajas. Mõõdetud parameetrid võimaldavad hinnata erinevate ureemiliste toksiinide kontsentratsioone reaalajas ilma vereproove võtmata ning seega aitab saada paremini tagasisidet ravi (n neeruasendusravi) kohta ning kohandada raviviise vastavalt patsientide vajadustega.
Isikustatud ja targa töörõiva loomiseks, mis töörõivasse integreeritud sensorite ja uudsete algoritmide abil looks väärtuslikke andmeid tööliste asukohast, kõnnimustritest, füüsilisest aktiivsusest, energiakulust ja füsioloogilisest seisundist ning parandaks tehnoloogiliste lahenduste ja teenuste abil teadlikkust ja ohutust nõudlikes ja ohtlikes töökeskkondades.
Kõnetuvastuse rakendusteks meditsiinis ja tööstuses.

Uurimisrühma viimaste aastate rahvusvahelisel tasemel väljapaistvad teadustulemused:

Loodi uudne miniatuurne dialüüsi reaalajas jälgimise prototüüp (MCM sensor), mida testiti kliinilistes katsetes erinevates Euroopa kliinikutes;
Pakuti välja uus meetod ja seade füüsilise väsimuse hindamiseks reaalajas füsioloogiliste signaalide ja parameetrite põhjal. Valik 2020 teaduspublikatsioone

Valik 2020 teaduspublikatsioone:

Lauri, K., J. Arund, J. Holmar, R. Tanner, S. Kalle, M. Luman and I. Fridolin (2020). "Removal of Urea, β2-Microglobulin, and Indoxyl Sulfate Assessed by Absorbance and Fluorescence in the Spent Dialysate During Hemodialysis." ASAIO Journal, Vol. 66, No. 6, pp 698-705, DOI: 10.1097/MAT.0000000000001058
Paats, J., A. Adoberg, J. Arund, A. Dhondt, A. Fernström, I. Fridolin, G. Glorieux, L. Leis, M. Luman, E. Gonzalez-Parra, V. M. Perez-Gomez, K. Pilt, D. Sanchez-Ospina, M. Segelmark, F. Uhlin and A. Arduan Ortiz (2020). "Serum Levels and Removal by Haemodialysis and Haemodiafiltration of Tryptophan-Derived Uremic Toxins in ESKD Patients." International Journal of Molecular Sciences 21(4): 1522. https://www.mdpi.com/1422-0067/21/4/1522

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Innovaatilised väike- ja keskmised ettevõtted (VKE) ja digitaalne majandus

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.7. Teised loodusteadused

Uurimisrühma juht: Vanemteadur LOREIDA TIMBERG, loreida.timberg@taltech.ee

Liikmed: Annmarii Hakkaja, Hele-Riin Kukker

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: vee bioloogiliste ressursside innovatsioon, tarbijad ja sinimajanduse tooted, vee bioloogiliste ressursside ohutus ja kvaliteet, sinimajandus ja sotsiaalmajandus

Ülevaade

Sinimajanduse ja veeressursside uurimisrühm viib läbi rannikupiirkondade ja veekeskkonna tootmistehnoloogiate ja tooraine väärindamise arendustegevusi. Teadustöö eesmärk on leida võimalused jätkusuutlikuks veekeskkonna rakendamiseks, kus arvestatakse ökoloogiliste tingimustega ning prognoositakse inimtegevusest tulenevad ohud ja riskid. Veeressursside optimaalseks väärindamiseks analüüsitakse nende bioloogilisi, keemilisi ja füüsikalisi omadusi ning kirjeldatakse funktsionaalsed omadused. Veeressursside toorainete väärindamiseks eksperimenteeritakse erinevate tehnoloogilistega protsessidega. Sinimajanduse majanduslikke ja sotsiaalmajanduslikke võimalusi analüüsitakse ja mudeldatakse arvestades ELi strateegiad, kehtivat seadusandlust ning tarbijate teadlikkust ja ootuseid kaardistades.
Uurimisrühma tegevused on seotud nii avaliku sektori kui ka erasektori huvidega. Avalik sektor on kaasatud läbi veekeskkonna ja veeressursside jätkusuutliku arenduse ning sotsiaalmajanduslike võimaluste arendusega. Erasektor on kaasatud läbi veeressursside bioloogiliste, keemiliste ja füüsikaliste omaduste rakendamise ning tehnoloogiliste protsesside ja majandusmudelite innovatsiooni.

Olulisemad töös olevad projektid:

Rannapüügi ja siseveekogude kalaliikide väärindamine tarbijapõhise tooterarendusega - link
Kalatoodete soolasisalduse vähendamine ja põisadrulisandi arendus - link
Kalaõli ja kalajahu kvaliteet ja väärindamise võimalused antioksüdantide kasutamisega - link

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.9 Muud sotsiaalteadused

Uurimisrühma juht: professor ANU MASSO, anu.masso@taltech.ee

Järeldoktor: Stefano Calzati

Doktorandid: Colin van Noordt, Mergime Ibrahimi, Sander Salvet, Piia Tammpuu (TÜ doktorant)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: suurandmed ja andmestumine, sotsiaalteaduslikud meetodid ja metodoloogia, ruumiline mobiilsus, sotsiaalsed transformatsioonid

Ülevaade

Sotsiaalteaduslike suurandmete uurimisrühm keskendub peamiselt alusuuringutele sotsiaalse andmestumise ning seotud sotsiaalsete transformatsioonide valdkonnas, ühendades metodoloogiliselt arvutusliku sotsiaalteaduste ning kriitiliste andmeuuringute suunad. Lisaks kõrgetasemeliste teaduspublikatsioonide avaldamisele on rühm olnud aktiivne teadmiste ülekandmisel ühiskonda, osaledes arvukates rakendusprojektides. Rühma liikmed osalevad aktiivselt sotsiaalteaduslike meetodite arendamise Digital Methods algatuse elluviimisel ning mobiilsusuuringuid toetavate andmetaristu (IMO) loomisel.

Olulisemad publikatsioonid 2020:

Masso, A., & Kasapoglu, T. (2020). Understanding power positions in a new digital landscape: Perceptions of Syrian refugees and data experts on relocation algorithm. Information, Communication & Society, 23(8), 1203–1219.
Masso, A., Tiidenberg, K., Siibak, A. Toim. (2020). Kuidas mõista andmestunud maailma? Metodoloogiline teejuht. [How to understand the datafied world? Methodological guide], Tallinn: Tallinna Ülikooli Kirjastus.
Calzati, S. (2020). Decolonising 'Data Colonialism': Propositions for Investigating the Realpolik of Today's Networked Ecology. Television & New Media.

Olulisemad projektid:

Sotsiaalteaduslikud suurandmed, Tallinna Tehnikaülikooli arenguprogramm ASTRA, 2018-2022.
Ennustava politseitöö kriitiline mõtestamine, NordForsk & ETAG, 2021-2023/24;

TalTech prioriteetne teadussuund: ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4. Keemiateadused; 1.6.. Bioteadused

Uurimisrühma juht: vanemteadur TIIT LUKK, tiit.lukk@taltech.ee

Liikmed: Kairit Zovo, Epp Väli, Eve-Ly Ojangu, Kaia Kukk, Maria Kulp, Mihkel Koel, Urve Kallavus, Kristiina Leiman

Järeldoktor: Zeba Usmani Doktorandid: Hegne Pupart, Piia Jõul

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: röntgenkristallograafia, struktuuribioloogia, biomassi väärindamine, ensümoloogia, ratsionaalne biokatalüsaatorite disain, biokatalüüs

Ülevaade

Uurimisrühma tegevused on seotud erinevate taimse biomassi väärindamise tehnoloogiate teadus- ja arendustegevustega. Biomassi bioloogilise väärindamise suund on seotud peaasjalikult pinnasebakterite ning nendest pärinevate ensüümide uuringutega. Lisaks ensümoloogilistele uuringutele keskendutakse uurimisrühmas ka nende ensüümide struktuuribioloogilisele kirjeldamisele, milleks kasutatakse valkude röntgenkristallograafiat.

2020. aastal laienes uurimisrühma töö pinnasebakteritest pärinevatelelt metalloensüümidelt, mis on vajalikud ligniini modifitseerimiseks ja lagundamiseks ekstremofiilsetest organismidest pärit ensüümidele, mis osalevad lignotselluloosi lagundamises kas abistajaensüümidena või tselluloosi/hemitselluloosi lagundajatena. Möödunud aastal liitus uurimisrühmaga Zeba Usmani, kelle järeldoktori teemaks on aktinobakterite rolli uuringud biotervenduse protsessides ja mullakeemia kujunemises.

Suurimaks muudatuseks uurimisrühma töös võib pidada endise rohelise keemia ERA õppetooli ning inseneri teaduskonnaga alustatud koostööd ressursside väärindamise uuringus (ResTA). Uurimisrühma juhi koordineeritav projekt keskendub pleegitatud kemitermomehhaanilise puitmassi edasiste väärindamistehnoloogiate välja arendamisele ning sekundaarsetele puitmassi voogudele lisandväärtuse andmisele. Pprojekti on kaasatud koostööpartnerid nii Tartu Ülikoolist, Eesti Maaülikoolist kui ka Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi tuumamagnetresonats spektroskoopia laborist.

Lisaks erinevatele puidupolümeeride fraktsineerimistehnoloogiate väljaarendamisele on uurimisrühm seadnud eesmärgiks leida lahendusi uudsete puidupolümeeridel põhinevate funktsionaalsete materjalide sünteesiks (pindaktiivsed ained, aerogeelid) ning tselluloosi ja hemitselluloosi ensümaatilise sahharifikatsiooniprotsessi efektiivsuse tõstmiseks.

Uurimisrühma leheküljele

Olulisemad projektid:

MOBTT60 Aktinomütseetide metalloproteiinide roll ligniini depolümeriseerimisel ja mulla keemias (2017 –2022)
RESTA11 Pleegitatud keemilis-termilise puitmassi (BCTMP) ja töötlemata sekundaarsete puitmassi voogude keemilise ja biokeemilise väärindamise tehnoloogiate väljaarendamine (2020−2023)

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad; Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.4 Keemiateadused; 2.10 Nanotehnoloogia

Uurimisrühma juht: professor RIINA AAV, riina.aav@taltech.ee

Liikmed: Victor Borovkov, Omar Parve, Dzmitry Kananovich, Marina Kudrjašova, Elena Prigorchenko; Karin Valmsen

Järeldoktor: Ustrnul Lukaš

Doktorandid: Anna Peterson, Tatsiana Dalidovich, Tatsiana Shalima, Nele Konrad, Mari-Liis Ludvig, Jevgenia Martõnova, Marko Šakarašvili, Kristjan Siilak, Jagadeesh Varma Nallaparaju

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: supramolekulaarne keemia, mehhanokeemia, retseptorid, võõrustaja-külaline kompleksid, molekulaarsed mahutid, kiraalsus, orgaaniline süntees, keemiline analüüs, tuumamagnetresontants spektroskoopia, monokristall röntgen-difraktsioonanalüüs, spektroskoopia, UV-vis, FS, CD, VCD, NMR

Ülevaade

Supramolekulaarse keemia uurimisrühm tegeleb uute käeliste uureapõhiste molekulaarsete mahutite uurimisega. Tegeleme efektiivsete ja keskkonnasõbralike sünteesimeetodite välja töötamisega, näiteks kasutades mehhanokeemiat. Uurime molekulide ja supramolekulaarsete kompleksite struktuure ning molekulidevaheli vastasmõjusid. Keskendume kukurbituriilide perekonda kuuluvatele makrotsüklitele – hemikukurbituriilidele, ning nende kompleksidele. Eriti huvitume heade optiliste omadustega porpfüriinide kompleksitest ning nende rakendamisest supramolekulaarsetes süsteemides. Uurime kiraalse induktsiooni teket ning supramolekulaarsete komplesite spektroskoopilisi iseärasusi. Nii saame valmistada adaptiivseid sensoreid ning välisstiimulitele reageerivaid ise-organiseeruvaid molekulide süsteeme. Uute molekulaarsete mahutite disaini abil on võimalik välja töötada uusi rakendusi nii materjali- ja keskkonnateaduses, kui ka toidu-, farmaatsia- ning põllumajandustööstusele.

Käimasolevad teadusprojektid:

H2020-FETOPEN, 828779, INITIO “INnovative chemIcal sensors for enanTioselective detectIon of chiral pOllutants” (2019 - 2021)
Supramolekulaarsed kohandatavad kiraalsuse sensorid (PRG399, 2019 - 2023)

Uurimisrühma leheküljele

Valik 2020 teaduspublikatsioone:

Dalidovich, T.; Mishra, K. A.; Shalima, T.; Kudrjašova, M.; Kananovich, D. G.; Aav, R. Mechanochemical Synthesis of Amides with Uronium-Based Coupling Reagents: A Method for Hexa-amidation of Biotin[6]uril. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2020, 8 (41), 15703−15715.
Mishra, K. A.; Adamson, J.; Öeren, M.; Kaabel, S.; Fomitšenko, M.; Aav, R. Dynamic chiral cyclohexanohemicucurbit[12]uril. Chemical Communications, 2020, 56 (93), 14645−14648.
Osadchuk, I.; Borovkov, V.; Aav, R.; Clot, E. Benchmarking computational methods and influence of guest conformation on chirogenesis in zinc porphyrin complexes. Physical Chemistry Chemical Physics, 2020, 22 (19), 11025−11037.

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6. Bioteadused

Uurimisrühma juht: vanemteadur MARKO VENDELIN, marko.vendelin@taltech.ee

Liikmed: Rikke Birkedal Nielsen; Mari Kalda-Kroon, Niina Karro, Martin Laasmaa

Doktorant: Jelena Branovets

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: süda; biofüüsika; bioenergeetika; elektrofüsioloogia; biomehaanika; rakusisene difusioon; fluorestsentsmikroskoopia; fluorestsentsi korrelatsioonispektroskoopia

Ülevaade

Süsteemibioloogia laboratoorium tegutseb biofüüsika ning bioenergeetika vallas, keskendudes südamerakus toimuvate protsesside uurimisele. Kasutades nii eksperimentaaltööd kui matemaatilist modelleerimist uuritakse rakusisest kompartmentatsiooni ning difusioonitakistusi ning nende mõju rakuenergeetikale; mitokondrite funktsionaalse struktuuri mõju rakuhingamisele; energia ülekande mehhanisme rakkudes ning südameraku mehaanika ning energeetika omavaheline seost. Südamelihasrakus on kirjeldatud kaht tüüpi difusioonitaksistusi, mis arvatavalt mängivad suurt rolli energia ülekandes, signaliseerimises, apoptootiliste faktorite ja reaktiivsete hapniku radikaalide jaotuses. Oma uuringutes keskendume nende difusioonitakistuste rolli määramisele nii terves südames kui ka patoloogilistes tingimustes. Selleks on kasutusel transgeensed hiired muundatud rakuenergeetika süsteemiga, mis võimaldab meil hinnata erinevate ainete voogude mõju ja ka selle kaudu difusioonitakistuste rolli südamerakkudes. Sel aastal näitasime, kasutades eelpool mainitud hiiri, kuidas rakuenergeetikas olulise metaboliidi, kreatiini, puuduslikkus viib rakusiseste kohanemisteni nii energiaülekandesüsteemides kui ka kaltsiumi signaliseerimises. Antud uuringud on baasiks uuele projektile, mis keskendub erinevate protsesside interatsioonide uurimisele südamelihasrakus.

Uurimisrühma väljundiks on ka vabatarkvara kirjutamine rühmas väljatöötatud analüüsitehnikatele nagu näiteks dekonvolutsioon konfokaal mikroskoopia piltide parendamiseks, sarkomeeri pikkuse reaalajas määramise algoritm. Arendatud tarkvara on tekitanud huvi erinevate firmade seas, kes on soovinud rühmas väljatöötatu rakendamisest oma toodetes. 2020.a. arendasime ning avaldasime bioloogiliste protsesside kineetika katseandme sisestus- ja töötlusplatformi.

Olulisemad projektid:

IUT33-7 Mikrostruktuuri, energiametabolismi ja sooritusvõime vahelised seosed südames, 2015-2020
EU COST Action CA15203: MitoEagle
EU COST Action CA16225: CARDIOPROTECTION
Konfokaalmikroskoopia pilditöötlus (koostöö PerkinElmer, USA)
Innovative digital platform tailored for AI-assisted discoveries of hidden phenomena in biological function

Uurimisrühmad: T

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6 Bioteadused; 4.1 Põllumajandus, metsandus ja kalandus

Uurimisrühma juht: vanemteadur MARIA CECILIA SARMIENTO GUERIN, cecilia.sarmiento@taltech.ee (alates 16.09.2019)

Liikmed: Merike Sõmera, Lenne Nigul, Signe Nõu

Doktorandid: Jelena Mõttus (Gerassimenko)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: põllumajanduslikud taimehaigused, taimeviirused, RNA vaigistamise supressorid, CRISPR/Cas9, müosiinid, Eesti biomajandus

Ülevaade

Uurime taim-patogeen interaktsioonide geneetilisi, molekulaarseid ning rakubioloogilisi aspekte. Selleks kasutame peremeestaimedena eelkõige erinevaid kõrrelisi, samuti ka mudeltaimi müürlooka ja tubakaid. Identifitseerime ja iseloomustame kõrrelisi kultuurtaimi nakatavaid viiruseid Eestis ning naabermaades, kasutades uue põlvkonna sekveneerimismeetodeid. Uurime sobemoviiruste liike.

Taimede molekulaarbioloogias uurime multifunktsionaalseid ABCE valke kasutades CRISPR/Cas9 tehnoloogiat. Osaleme ka Eesti biomajanduse olukorda ning väljavaateid käsitlevas uuringus (ADDVAL- BIOEC projekt).

Koostöös Meresüsteemide Instituudiga uurisime Läänemere planktoniliikide mitmekesisust, kasutades taas uue põlvkonna sekveneerimismeetodeid.

Keskkonnaagentuuri tellimisel uurisime geneetiliste meetoditega huntide arvukust Mandri-Eestis.

Uurimisrühma tähtsamad teadustulemused aastal 2020:

Teraviljapõldude viroloogilise uurimistöö raames järjestasime esmakordselt European wheat striate mosaic virus genoomi ja kirjeldasime viiruse peremeeste ringi ja siirutajad. Rahvusvahelise koostöö käigus järjestasime lisaks 12 eesti isolaadile sama viiruse rootsi ja norra isolaadid.
Lisaks EWSMV genoomile oleme järjestanud teisegi J. pellucida poolt siirutatava teraviljaviiruse Oat sterile dwarf virus genoomi, mis seni oli vaid osaliselt kirjeldatud.
Müürlooga ABCE2 valgu mutatsioonanalüüs näitas, et aminohapped mis on olulised ATP sidumiseks ja hüdrolüüsiks, on tähtsad ka RNA vaigistamise supressioonis. Mõttus, J.; Maiste, S.; Eek, P.; Truve, E.; Sarmiento, C. (2020). Mutational analysis of Arabidopsis thaliana ABCE2 identifies important motifs for its RNA silencing suppressor function. Plant Biology, doi: 10.1111/plb.13193.
Kasutades CRISPR/Cas9 metoodikat oleme loonud esimesed müürlooga liinid, kus ABCE geenid on modifitseeritud.

Valik 2020 publikatsioone:

Sõmera, M.; Kvarnheden, A.; Desbiez, C.; Blystad, D.-R.; Sooväli, P.; Kundu, J. K.; Gantsovski, M.; Nygren, J.; Lecoq, H.; Verdin, E.; Spetz, C.; Tamisier, L.; Truve, E.; Massart, S. (2020). Sixty years after the first description: genome sequence and biological characterization of European Wheat Striate Mosaic Virus infecting cereal crops. Phytopathology, doi: 10.1094/PHYTO-07-19-0258-FI
Mõttus, J.; Maiste, S.; Eek, P.; Truve, E.; Sarmiento, C. (2020). Mutational analysis of Arabidopsis thaliana ABCE2 identifies important motifs for its RNA silencing suppressor function. Plant Biology, doi: 10.1111/plb.13193.

TalTech prioriteetne teadussuund: Ei ole määratlenud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 4.4 Põllumajanduslik biotehnoloogia; 1.6 Bioteadused

Uurimisrühma juht: vanemteadur KADRI JÄRVE, kadri.jarve@taltech.ee

Liikmed: Hilma Peusha, Galina Sokolova, Irena Jakobson

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: põllukultuuride genotüpiseerimine, eelaretus

Ülevaade

Töörühm tegeleb põllukultuuride resistentsusgeneetikaga, uurimisobjektideks on suvi- ja talinisu ning kartul. Oleme liikidevahelise kaugristamise teel saanud introgressiivsed haiguskindlad nisuliinid ja koostöös Tšehhi Eksperimentaalse Botaanika Instituudiga (dr. M. Valarik, dr. J. Šafář) tegeleme jätkuva projektina jahukastekindluse tekkes prevaleerivat rolli omava uudse resistentsusgeeni QPm.tut.4A identifitseerimisega. Seda geeni sisaldavat introgressiooni kandev liin on uue sordina registreerimiseks antud riiklikusse sordivõrdlusesse ja see liin on edukalt läbimud majanduskatsetused. Samuti tegeleme nisu agronoomiliselt oluliste tunnuste (saagikus, varajasus, haiguskindlus muude seenhaiguste suhtes) parendamisega.

Riiklikus programmis ’Põllukultuuride geneetilise ressursi fenotüübiline ja molekulaarne iseloomustamine’ osaleme teraviljasortide ja –liinide molekulaarse analüüsimisega. 2020. aastal oleme genereerinud ja analüüsinud mitmeid parendatud agronoomiliselt oluliste omadustega suvi- ja talinisu genotüüpe. Identifitseeriti mitmed väga perspektiivikad suvi- ja talinisuliinid, mis on lülitatud eelaretusse.

Olulisemad projektid:

Riiklik programm "Põllumajanduskultuuride geneetilise ressursi kogumine ja säilitamine aastateks 2014-2020“ (projekt: Põllukultuuride geneetilise ressursi fenotüüpiline ja molekulaarne iseloomustamine (2020, juht K. Järve)
Riiklik Sordiaretusprogrammi 2020–2030 projekt koostöös ETKI-ga: „Põllukultuuride eelaretus ja molekulaarsete ning koekultuurimeetodite rakendamine sordiaretuses“ (2020, juht K. Järve)

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.6 Bioteadused; 4.1 Põllumajandus, metsandus ja kalandus

Uurimisrühma juht: teadur ALLAN OLSPERT, allan.olspert@taltech.ee

Liikmed: Kairi Kärblane

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: taimeviirused, transkriptisooniline libisemine, peremees-patogeen interaktsioonid

Ülevaade

Uurimisrühm tegeleb taimeviiruste ning nende peremeeste vaheliste interaktsioonide ning dünaamika determinantide uurimisega. Põhiliseks uurimisobjektiks on positiivse polaarsusega RNA genoomiga viiruste sugukonna Potyviridae liikmed. Nimetatud viirused kasutavad geenide avaldumiseks transkriptsioonilist libisemist, mille tulemusel on kindlas kohas osades viiruse genoomides lisatud üks nukleotiid ning modifitseeritud genoomide alusel avalduvad alternatiivsed lugemisraamid. Nende alternatiivsete lugemisraamide produktid on krutsiaalsed viiruse infektsioonitsüklile. Tingituna erinevustest RNA-des kasutatakse modifitseeritud genoomide puhul ilmselt alternatiivseid radasid ka RNA lagundamiseks ning on takistatud nende paljundamine viiruse poolt, võrreldes muutmata RNA genoomidega. Lisaks võib erineda nende RNA-de translatsioon ning pakkimine. Uurimisrühmas uuritakse detailselt transkriptsioonilise libisemise mehanismi ennast kui ka selle kaudu produtseeritud RNA-de saatust rakkudes. Täiendavalt uuritakse lisaks transkriptsioonilisele libisemisele ka potyviiruste replikatsiooni ning seda, kas peremeesraku poolt kontrollitavad RNA lagundamise protsessid omavad mõju libisemise käigus avalduvate geenide taseme määramises. Lisaks viirustele võimaldab kasutatud metoodikaga analüüsida ka üldisi RNA lagundamise mehhanisme taimerakkudes ning leida (viraalseid) tegureid nende protsesside mõjutamiseks.

Uurimisrühma temaatika omab otsest rakenduslikku perspektiivi eelkõige taimekaitses ja põllumajanduses. Samas kasutavad sarnast transkriptsioonilist libisemist ka mitmed meditsiiniliselt olulised inimese patogeenid, näiteks leetrite, mumpsi ja Ebola viirus. Sellest lähtuvalt võib viraalsete polümeraaside libisemise, vigaste või eesmärgipäraselt modifitseeritud genoomide esinemissageduste ning vastavate RNA-de sihtkohtade uurimine aidata kaasa viirushaiguste vastu võitlemisele.

Valitud publikatsioon:

Stewart, H.; Olspert, A.; Butt, B. G; Firth, A. E (2019). Propensity of a picornavirus polymerase to slip on potyvirus-derived transcriptional slippage sites. The Journal of general virology, 100, 199−205.10.1099/jgv.0.001189.

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.2 Majandusteadus ja ärindus

Uurimisrühma juht: professor AARO HAZAK, aaro.hazak@ttu.ee

Liikmed: Marit Rebane, Kirsti Rumma, Ako Sauga

Doktorandid: Heili Hein, Helery Tasane, Risto Uuk, Raul Ruubel, Tuba Büsra Özsoy, Artjom Saia, Hakan Berber 2019-2020 osalevad töörühmas H2020 projekt IKID külalisjäreldoktorid (juhendaja Aaro Hazak): Khaysy Srithilat (Dongbei University of Economics and Finance, China), Munic Boungnarasy (Kobe University, Japan)

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: institutsioonid, jätkusuutlik majandusareng, efektiivsus, heaolu, inimkapital

Ülevaade

Uurimisrühma fookuses on erinevad mikro- ja makrotasandi protsessid ning käitumuslikud ja institutsionaalsed käivitustegurid, mis võivad kiirendada arenevate majanduste järelejõudmist juhtivatele teadmistepõhistele majandustele ning viia sotsiaalmajanduslikult jätkusuutlikule arenguteele. Uuritakse teadmiste absorbeerimise võimekuse väljaarendamise takistusi ning arengu ulatusliku regionaalse tasakaalustamatuse mõjureid, samuti kliimamuutusega seonduvaid jätkusuutliku arengu probleeme. Oodatavad tulemused võimaldavad paremini mõista potentsiaalselt latentseid või alahinnatud tegureid, mis mõjutavad arengu ja heaolu dünaamikat ning inimkapitali ja kaasaegse tehnoloogia rakendamise efektiivsust (arenevates) majandustes. Eeskätt on teostatavate uuringute fookuses inimkapitali kasutamise tõhusus, intellektuaalsesse kapitali tehtavate investeeringute stiimulid, teadus- ja arendustegevuse mõjutegurid, kaasaegsete tehnoloogiate efektiivse rakendamise ning töökorralduse ja regulatsiooni küsimused, sh kaasaegses interdistsiplinaarses käsitluses.

Käimasolevad projektid:

H2020 projekt „Indiviidi käitumine ja majanduslik tulemuslikkus: Metodoloogilised aspektid ja institutsionaalne kontekst (IBEP)“ (VFP20046)
H2020 projekt „Institutsioonid teadmistepõhise arengu saavutamiseks: Majanduslikud ja regulatiivsed aspektid Kagu-Aasia üleminekumajandustes“ (VFP16057)
Kliimamuutuste leevendamine läbi CCS ja CCU tehnoloogiate (RITA1/02-20-04)

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine; Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 6.3. Filosoofia, eetika ja religioon

Uurimisrühma juht: professor AHTI-VEIKKO PIETARINEN, ahti-veikko.pietarinen@taltech.ee

Liikmed: Amirouche Moktefi

Järeldoktor: Daniele Chiffi

Doktorandid: Jelena Issajeva (Družinina), Marika Proover

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: teadus- ja tehnoloogiafilosoofia, abduktsioon, pragmatism, diagrammid

Ülevaade

Uurimisrühm tegeleb inimeste meele ja selle komlplekssuse uuringutega teaduse ja tehnoloogia kontekstis. Uurimisgrupi fookuses on teaduse ja tehnoloogia ajalugu ja filosoofia, loogika ning abduktsioon ja fundamentaalne ebamäärasus teaduslikus teadmises.
Uurimisrühma tegevus on põimutud Nurkse instituudi kesksete uurimisteemade ning TalTech’i laiemate prioriteetidega pakkudes teoreetilisi ja analüütilisi lähenemise tulemaks toime fundamentaalse määramatusega, mis iseloomustan innovatsiooni ja tehnoloogilist muutust ning keskendudes ühiskondlike väljakutsete lahendamisele läbi metoodikate, mis tegelevad nurjatute ja grupikäitumise mängu-teoreetiliste probleemidega.

Välja on töötanud uus skemaatilisi loogikaid, mida on tänaseks kasutatud usaldusväärse tarkvara arendamise uurimisrühmade poolt.
2020. aastal publitseerisid uurimisrühma liikmed üle 20 artikli juhtivates filosoofia ja humanitaaria ajakirjades (Studies in History and Philosophy of Science; J. Logic, Language and Information; The Review of Symbolic Logic; Synthese; Futures, etc.).

TalTech prioriteetne teadussuund: Ei ole määratlenud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1. Ehitusteadused; 2.5. Materjalitehnika

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: teed, sillad, geodeesia, geoinformaatika

Uurimisrühma juht: professor ARTU ELLMANN, artu.ellmann@taltech.ee

Liikmed: Juhan Idnurm, Andrus Aavik, Ain Kendra, Luule Kaal, Inna Romandi, Arto Lille, Harri Rõuk, Nelli Ustinova, Tiit Metsvahi, Kalev Julge; mitteakadeemilised (Teede ja liikluse teadus- ja katselaborist): Sven Sillamäe, Hardo Pajus, Kristjan Lill, Urmo Pappel, Matiko Arde, Kait Värat, Rainis Eksi, Julia Kutsõn, Virko Pirrus

Doktorandid: Sander Sein, Kristjan Lill, Karli Kontson, Sander Varbla, Vahidreza Jahanmard, Majid Mostafavi

Ülevaade

Uurimistöö hõlmab infrastruktuuriobjektide kogu elutsüklit - nende projekteerimist, ehitamist ning hooldamist, ehitustööde juhtimist, liikluskorraldust ja –ohutust ning teedevõrgu planeerimist. Geodeesia alane uurimistöö tegeleb kaasaegsete lahenduste väljatöötamisega ruumiandmete kogumiseks, analüüsiks ning visualiseerimiseks. Teedeehituslik ning geodeesia alane uurimistöö on tihedasti läbi põimunud ühistes rakenduslikes uurimisprojektides.

Uurimisrühma koosseisus on ka Teede ja liikluse teadus- ja katselabor, mille peamiseks tegevusalaks on tee-ehitusmaterjalide katsetamine. Labor on akrediteeritud 2015. aastal Eesti Akrediteerimiskeskuse poolt sooritamaks katseid asfaltsegude, bituumensideainete ning täitematerjalide valdkondades. Katsetegevusega toetatakse Teedeehituse ja geodeesia uurimisrühma teadustööd ning täiendavalt pakutakse teenust teedeehitajatele ning teedeehituse tellijatele kvaliteedikontrolliks.

Valitud publikatsioonid 2020:

Lill, K.; Khan, A. N.; Kontson, K.; Hesp, Simon A. M. (2020). Comparison of performance-based specification properties for asphalt binders sourced from around the world. Construction and Building Materials, 261, #120552. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.120552.
Varbla, S.; Puust, R.; Ellmann, A. (2020). Accuracy assessment of RTK-GNSS equipped UAV conducted as-built surveys for construction site modelling. Survey Review. DOI: 10.1080/00396265.2020.1830544.
Gruber, T.; Ågren, J.; Angermann, D.; Ellmann, A.; Engfeldt, A.; Gisinger, C.; Jaworski, L.; Marila, S.;Nastula, J.; Nilfouroushan, F.; Oikonomidou, X.; Poutanen, M.; Saari, T.; Schlaak, M.; Światek, A.; Varbla, S.; Zdunek, R. (2020). Geodetic SAR for height system unification and sea level research – observation concept and preliminary results in the Baltic Sea. Remote Sensing, 12 (22), #3747.10.3390/rs12223747.
Varbla, S.; Ellmann, A.; Delpeche-Ellmann, N. (2020). Utilizing airborne laser scanning and geoid model for near-coast improvements in sea surface height and marine dynamics. Journal of Coastal Research, 95 (Sp1), 1339−1343. DOI: 10.2112/SI95-257.1.

TalTech prioriteetne teadussuund: Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.9 Muud sotsiaalteadused

Uurimisrühma juht: professor ERKKI KARO, erkki.karo@taltech.ee

Liikmed: Erik Reinert, Jan Allan Kregel, Carlota Perez, Rainer Kattel

Järeldoktorid: Margit Kirs, Egert Juuse

Doktorandid: Olga Mikheeva, Rauno Mäekivi, Jaanus Müür, Kaija Valdmaa, Teele Tõnisman, Lauma Muižniece

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: innovatsioon, innovatsioonipoliitika, tehnoloogia valitsemine

Ülevaade

Uurimisrühm on üks Eesti juhtivaid teadus-, tehnoloogia- ja innovatsioonisüsteemide ja poliitikate uurimiskeskusi. Rühma teadusuuringud keskenduvad järgmistele uurimisteemadele: tehnoloogilis- majanduslikud paradigmad ja riigi roll innovatsioonis; tuleviku innovatsioonisüsteemid ja poliitikad; innovatsioonipoliitika korraldus ja juhtimine.

Rühma rakenduslik arendustegevus aitab Euroopa Liidul ja Eestil analüüsida, hinnata ja juhtida järgmisi innovatsioonipoliitika trende: (a) rohepööre ja missioonipõhine teadus- ja innovatsioonipoliitika maailmas, Euroopas ja Eestis; (b) nutika spetsialiseerumise strateegiate koostamine ja rakendamise Euroopas ja Eestis; (c) EL tõukefondidest rahastamise vähenemise mõjud ja võimalused Eesti majandusele; (d) globaalsete väärtusahelate mõju innovatsioonisüsteemide ja poliitikate arendamisele.

Panustame järgmistesse teadusprojektidesse:

ETAG rühmagrant: Eesti energia-, transpordi- ja telekommunikatsioonisüsteemide ümberkujundamine Teise Suure Siirde lävel (1.01.2019−31.12.2023)
'H2020 Finest Twins: Targa linna tippkeskuse loomine (01.12.2019-30.11.2026)
H2020 MC RISE: Konvergents globaalsetes väärtusahelates: ärimudelid, mõjutegurid ja mõjud poliitikale neljanda tööstusrevolutsiooni ajastul (2018-2022)
Interreg Balti Sea: SOHJOA-Keskkonnasõbralikule ja isesõitvale viimase miili ühistranspordile üleminek Läänemere regioonis (25.05.2017−30.09.2020)

Olulisemad publikatsioonid 2020:

Kirs, M.; Lember, V.; Karo, E. (2020). Technology Transfer in Economic Periphery: Emerging Patterns and Policy Challenges. Review of Policy Research
Valdmaa, K.; Pugh, R.; Müür, J. (2020). Challenges with strategic placed-based innovation policy: implementation of smart specialization in Estonia and Wales. European Planning Studies, 1−18. DOI: 10.1080/09654313.2020.1767541
Saltelli, A., Reinert, E.S. et al (2020) "Five ways to ensure that models serve society: a manifesto." DOI: 10.1038/d41586-020-01812-9

TalTech prioriteetne teadussuund: Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.3 Füüsikateadused

Uurimisrühma juht: professor JAAN KALDA, jaan.kalda@taltech.ee

Liikmed: Raavo Josepson, Mihhail Klopov, Mihkel Kree, Tanel Mullari, Vladislav-Veniamin Pustõnski Doktorandid: Inderek Mandre, Siim Ainsaar, Mihkel Heidelberg, Ajith Menon, Stephanie Rendon De La Torre, Iram Tufail, Eero Uustalu, Marek Vilipuu

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: turbulents, fotogalvaanilised materjalid, majandusfüüsika, komplekssüsteemid, füüsika õppematerjalid

Ülevaade

Uurimisrühma peamised kompetentsid on:

Päikesepatareide tehnoloogiaga seonduvalt uuritakse odavate ja efektiivsete fotogalvaaniliste materjalide omadusi. Üheks uurimissuunaks on kvant-keemilisel ja tihedus-funktsionaali teoorial tuginevate mudelite abil uute fotogalvaaniliste materjalide (hübriid-perovskiit ja CZTS) põhiliste füüsikaliste parameetrite arvutamine.
Materjalitehnoloogiliste lahenduste jaoks on oluline mõista lokaliseeritud võnkumisi tahkises ja LLM-i (Linear Localized Modes) füüsikalisi mehhanisme. Töörühm on selgitanud välja ILM-i (Intrinsic Localized Modes) tekitamise tingimusi erinevates kolmemõõtmelistes kristallides ja võrrelnud teooriat eksperimendiga.
Satelliitide tegevuse modelleerimine ja planeerimine. Nanosatelliidi (CubeSat) projekti raames on koostatud satelliidi päikeseenergia bilansi mudeli ja ennustanud kommunikatsiooniaknaid.
Töörühma üheks olulisemaks töösuunaks on turbulentse segunemise teoreetiline analüüs ja modelleerimine. Kasutatavateks töövahenditeks on Lagrange’i venitusstatistika Fokker-Planck’i võrrandid, statistiliste Lagrange’i dünaamika invariandid, juhuslike maatriksite korrutised, segunemisväljade statistilise topograafia, stohhastilised mudelid. Koostöös lainetuse dünaamika laboriga on modelleeritud merepinnal edasikanduvate osakeste klasteriseerumist võttes arvesse veevoolu ja tuule koosmõju. Koostöös Marseille ülikooliga on uuritud segunemist poorses keskkonnas.
Töörühma kompetentsiks on ka majandusfüüsika – majanduse uurimine füüsikaliste meetoditega. On uuritud majandusvõrgustiku mastaabivabu omadusi tuginedes Swedbanki andmetebaasile ja oleme näidanud, et sellel võrgustikul on multifraktaalsed omadused.

Suurt tähelepanu on pööratud füüsika hariduse populariseerimisele ja loomingulisust nõudvate probleemide lahendusmeetoditele pühendatud õppematerjalide väljatöötamisele. Lehel https://www.ioc.ee/~kalda/ipho/ leiduvad materjalid on võitnud rahvusvaheliselt suure populaarsuse, keskmine allalaadimiste arv on ca 1000 faili päevas. TFU eestvedamisel algatati Euroopa füüsikaolümpiaad.

TalTech prioriteetne teadussuund: Ei ole määratletud

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.7 Teised loodusteadused; 2.11 Teised tehnika- ja tehnoloogiateadused

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: toit, toitumine, toidumikroobid, fermenteerimine, toidutehnoloogia, toidufüüsika, toidu analüüs, soolemikrobioota, kultiveerimistehnoloogiad

Uurimisrühma juht: professor TOOMAS PAALME, toomas.paalme@taltech.ee

Liikmed: Katrin Laos, Anna Traksmaa, Kristel Vene, Ildar Nisamedtinov, Inga Sarand, Tagli Pitsi, Tiina Lõugas, Kaarel Adamberg, Signe Adamberg

Doktorandid: Lachinkhanim Huseynli, Luhila Õnnela, Berg Hidde, Madis Jaagura, Evelin Kivima, Tiina Klesment, Kristi Kõrge, Grete Raba, Julia Rosend, Anastassia Taivosalo, Anna Angerjas

Ülevaade
Uurimisrühma töö eesmärgiks on läbi teadus- ja rakendusuuringute ning õpetamise muuta Eestimaalaste toitumine tervislikumaks. Analüüsitakse toidusüsteemides toimuvaid protsesse alates toormest, selle käitlemisest kuni inimese tarbimiseelistuste ja seedimiseni. Selleks rakendatakse nii sensoorseid, bioloogilisi, keemilisi, füüsikalisi ja matemaatilisi uurimisvõtteid. Uurimisvõtete paljusus ja kaetus oma ala ekspertidega võimaldab lahendada laia ringi toidu käitlejate ette kerkivaid probleeme.

Oluliseks eesmärgiks on ka teaduspõhine toidutööstuse protsesside arendamine suurema väärtuslisandiga tootmise suunas. Tegeletakse protsessidega, mis võimaldavad parandada toodete kvaliteeti, suurendada protsessi saagiseid, ning võimaldada kuluefektiivsemat tootmist. Samuti uuritakse uudsete alternatiivsete toidutoormete kasutamist.

Uurimismeetodid:

Sensoorsed s.h. SPME-GC/MS-olfaktomeetria toidu maitse ja aroomi kvantitatiivsel analüüsil ning tarbija eelistusuuringutes
Bioloogilised meetodid mikroobikooslusluste uuringutes toidus, käitlemisettevõtetes, inimese seedetraktis ja muudes toidusüsteemides ning nendega seotud probleemide lahendamisel.
Klassikalise biotehnoloogia meetodid, s.h. kaasaegseid mikroorganismide kultiveerimismeetodeid kääritusprotsessides kasutatavate starterkultuuride omaduste kirjeldamisel, starterkultuuride tootmisprotsessi optimeerimisel ning toidutööstuses kasutatavate lisaainete mikroobse sünteesi optimeerimisel.
Füüsikalis-keemilised meetodid, komplekselt nii toidu koostise kui ka sellega seotud protsesside analüüsil. Kasutatakse kaasaegseid instrumentaalanalüütika meetodeid, s.h. HPLC, GC, UPLC- MS(/MS).
Matemaatilised meetodid, toiduga toimuvate protsesside statistilisel analüüsil ning fermentatsiooniprotsesside modelleerimisel

Põhilised uurimisteemad on:

Seedetrakti mikrobioota seosed inimese toitumise, ainevahetuse ja tervisega
Toitainete ringlus toidusüsteemides
Toidu sensoorne ja instrumentaalanalüüs
Peptiidide roll pärmide lämmastikuallikana toidu fermentatsiooni protsessides
Toidu mikroobikooslused ja nende evolutsioon
Toidu kvaliteet ja struktuur

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Tulevikku vaatav riigivalitsemine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

Laboratooriumi tegevust iseloomustavad võtmesõnad: funktsionaalne ja sõltuvalt tüübitud programmeerimine, tarkvara verifitseerimine ja testimine, formaliseeritud programmeerimisteooria

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

Liikmed: Jüri Vain, Juhan-Peep Ernits, Evelin Halling, Marko Kääramees, Silvio Capobianco, Sven Nõmm, Hellis Tamm, Leonidas Tsiopoulos, Maksym Bortin, Niccolò Veltri, Denis Firsov, Denis Firsov Järeldoktor: Niels Voorneveld, Stephan A. Spahn

Doktorandid: Elli Valla, Gert Kanter (kaitses kraadi juulis 2020), Hendrik Maarand (kaitses kraadi juunis 2020)

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

Viimaseid uurimistulemusi:

Näidati, et monaadide-komonaadide residuaalsed interaktsiooniseadused vastavad teatud tehetele algebratel ja koalgebratel. Sellest vastavusest tuletati mitu seost interaktsiooniseaduste ning oleku- ja jätkupõhiste jooksutajate vahel.
Defineeriti paindlikult gradeeritud monaadi ja algebralise teooria mõisted ning töötati välja nende alusteooria. Paindlikult gradeeritud operatsioonid lubavad arvutuslikke efekte täpsemalt kvantifitseerida kui tavalised (jäigalt) gradeeritud operatsioonid.
Toodi sisse fUMLi (Foundational UML Subset) tegevusdiagrammide ajaline semantika ja defineeriti vaadeldavate märgenditega ajalised tegevusdiagrammid käivitatavate UMLi tegevusdiagrammide relativiseeritud ajalise sisend-väljund konformsuse (rtioco) seose toetamiseks.
Arendati välja lausete kirjutamise test Parkinsoni tõve diagnoosiks, mis töötab komplekti intepreteeritavate kvantitatiivsete tunnustega.

Valitud 2020 publikatsioonid:

D. Firsov, A. Buldas, A. Truu, R. Laanoja. Verified security of BLT signature scheme. In Proc. of 9th ACM SIGPLAN Int. Conf. on Certified Programs and Proofs, CPP 2020 (New Orleans, LA, Jan. 2020),pp. 244-257. ACM Press, 2020. doi:10.1145/3372885.3373828
S. Katsumata, E. Rivas, T. Uustalu. Interaction laws of monads and comonads. In Proc. of 35th Ann. ACM/IEEE Symp. on Logic in Computer Science, LICS 2020 (Saarbrücken, July 2020), pp. 604-618. ACM Press, 2020. doi:10.1145/3373718.3394808
Netšunaev, S. Nõmm, A. Toomela, K. Medijainen, P. Taba. Sentence writing test for Parkinson disease modeling: comparing predictive ability of classifiers. In N. T. Nguyen, K. Jearanaitanakij, A. Selamat, B. Trawinski, S. Chittayasothorn, eds., Proc. of 12 Asian Conf. on Intelligent Information and Database Systems, ACIIDS 2020(Phuket, March 2020), Part I, v. 12033 of Lect. Notes in Comput. Sci., pp. 345-357. Springer, 2020. doi: 10.1007/978-3-030-41964-6_30

TalTech prioriteetne teadussuund: Innovaatilised VKE-d ja digitaalne majandus; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 5.4 Muud sotsiaalteadused

Uurimisrühma juht: professor EDWARD RASHKOV KASABOV, edward.kasabov@taltech.ee

Liikmed: Katrin Paadam, Linda Hollebeek, René Arvola, Kristel Kaljund, Jana Kukk, Anu Leppiman, Liis Ojamäe, Oliver Parts, Rein Riisalu, Iivi Riivits-Arkonsuo, külalislektor Aleksandr Michelson

Doktorandid: Helen Vaikma, Naghmeh Nik Bakhsh, Viktorija Prilenska

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: teenuste turundus, linnauuringud, maaelu uuringud, klientide kaasamine, tarbijate vastavus

Ülevaade

Uuringud grupi sees hõlmavad viit erinevat uudset õppimist ja õpetamist käsitlevat valdkonda. Tarbimine on oluline teema, mis käsitleb tarbijakäitumise teooriaid, keskendudes kogemuspüramiidi mudelile, tarbijate teekondadele, kosmopoliitsusele, tarbijate etnotsentrismile, eetilisele ja säästvale tarbimisele. Elamusturundus analüüsib muuhulgas digitaalse lõhe ja vanusega seotud diskrimineerimist turunduse vaatenurgast. Selle valdkonna tööd hõlmavad elamusturunduse uuringuid, mis keskenduvad kogemuste disainimisele ja terviklikele kliendikogemustele.

Teenuste ja suhteturunduse uuringud keskenduvad klienditeenindusega seotud kaasamisele, digitaalse väärtuse ühisloomele, pakkujate ja tarbijate distsiplineerimisele ja nõuetele vastavusel põhinevale suhtlemisele. Kliendi-pakkuja suhete ja teenuse osutamise kriitiline uurimine on loonud uued, tipptasemel teooriad, mis täiendavad segadusturunduse uuringuid. Teenusdisaini alamsuund tugineb dLabi algatusele, arendades olemasolevaid ja luues uusi koostöövorme, sealhulgas läbi teenusdisaini konverentsi Linna- ja eluasemeuuringud uuringud toetavad mitmesuguseid projekte, mis käsitlevad tänapäevase linnareaalsuse muutumist ning ruumiliste ja sotsiaalsete protsesside vahelisi seoseid. Tegeldakse elu- ja avalike ruumide protsesse integreerivate analüüsidega, rakendades interdistsiplinaarseid perspektiive, mis haaravad sotsioloogilisi, arhitektuuri-, tsiviilehituse, planeerimise ja ärinduse vaatenurki).

Käimasolev uurimisprojekt digitaalsest tulevikust täiendab ettevõtluse ja ettevõtlusturundusega seotud tööd, panustades digitaliseerimise kaudu maapiirkondadesse ja äärealadele ELis. See edendab piirkondliku konkurentsivõime, klastripõhise strateegia ja arengu, kõrgtehnoloogia loomise ja kasvu, ettevõtluse, piirkondliku ja maaelu arengu valdkondade teadmisi.

Valik publikatsioone 2020:

Hollebeek, L., Kumar, V., & Srivastava, R. (2020). From Customer-, to Actor-, to Stakeholder Engagement: Taking Stock, Conceptualization, and Future Directions. Journal of Service Research.
Khan, I., Hollebeek, L.D., Mobin F., Islam, J., & Riivits-Arkonsuo, I. (2020). Customer experience and commitment in retailing: Does customer age matter? Journal of Retailing and Consumer Services, 57.
Kasabov, E. (2020). Ignored, Silenced, Caricatured, Ridiculed, Patronised, and Hijacked: What Next for a post-Populist, post-Gilded-Age Countryside? Journal of Rural Studies.

Uurimisrühmad: U

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused; Targad ja energiatõhusad keskkonnad

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.2. Elektrotehnika, elektroonika, infotehnika; 1.2. Arvutiteadus ja informaatika

Keskuse juht: professor JAAN RAIK, jaan.raik@taltech.ee

Liikmed: Jaan Raik, Ellervee, Maksim Jenihhin, Gert Jervan, Thomas Hollstein, Masoud Daneshtalab, Raimund-Johannes Ubar, Aleksander Sudnitsõn, Kalle Tammemäe, Tara Ghasempouri, Behrad Niazmand, Lembit Jürimägi

Doktorandid: Karl Janson, Madis Kerner, Xinhui Lai, Adeboye Stephen Oyeniran, Lauri Vihman, Ameer Shalabi, Hardi Selg, Mohammad Hasan Ahmadilivani

Keskuse tegevust iseloomustavad võtmesõnad: nanoelektroonika projekteerimine, töökindlus, turvalisus, verifitseerimine ja test; mitme-/paljutuumalised süsteemid

Digitaaltehnoloogia vananemisprotsesside ja noorendamisstrateegiate uurimine (koostöö: Delfti TÜ, Politecnico di Torino ja PUCRS, Brasiilia);
Riistvara turve (koostöö: Airbus, Frankfurt UAS, Delfti TÜ, Intrinsic-ID, Riscure);
Kihiülene usaldusväärsus (koostöö: Testonica Lab OÜ);
Verifitseerimine (omaduste kaevandamine) (koostöö: EPFL/Lausanne, TU Hamburg, Saksa kosmosekeskus DLR, University of California Irvine);
Diagnostiline testigenereerimine ja mikroprotsessorite test (koostöö: Politecnico di Torino);
Küberfüüsikaliste süsteemide riistvara/tarkvara koossimuleerimine (koostöö: Saksa kosmosekeskus DLR);
Arvutisüsteemide erinevate aspektide koosverifitseerimine (koostöö: iROC technologies);
Rikkesisestusmeetodite optimiseerimine (koostöö: Cadence).

Olulisemad teadusprojektid:

VFP17093 “RESCUE ETN - Nanoelektroonika süsteemide usaldusväärsuse, turvalisuse ja vastastikuses sõltuvuses olevad väljakutsed”, 2017-2021
VFP20015 "Turvaline ja kindel riistvara: Eesti digitaalse ühiskonna hüvanguks”, 2021-2023
TAR16013 “IT Tippkeskus EXCITE”, 2016-2023

Keskus on mitmete üle-Euroopaliste aktsioonide eestvedaja. Hetkel koordineerides Horisont2020 Marie Skłodowska Curie ITN projekti RESCUE ning panustades Horisont2020 Twining projekti SAFEST. Samuti ollakse partneriks Arvutisüsteemide instituudi poolt koordineeritavas teaduse tippkeskuses EXCITE

Uurimisrühmad: V

TalTech prioriteetne teadussuund: Keskkonnaressursside vääristamine

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 2.1. Ehitusteadused; 2.7. Keskkonnatehnika

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: vee kvaliteet, veevaru, kliimamuutus, hüdroloogia, reostuskoormus, veevärk, kanalisatsioon, veeseire, toitained, heitvesi, sademevesi, reovesi, reoveesete, jäätmed

Uurimisrühma juht: professor KARIN PACHEL, karin.pachel@taltech.ee

Liikmed: Arvo Iital, Enn Loigu, Alvina Reihan, Viktoria Voronova, Kristjan Piirimäe, Erki Lember, Argo Kuusik, Olev Sokk, Jaak Jaaku, Eve Pehka, Maret Merisaar

Doktorandid: Marija Klõga, Kati Roosalu, Yaroslav Kobets, Pavlo Lyshtva

Ülevaade

Teadusuuringuid arendatakse järgmistes suundades:

Säästev veevarude haldamine ja vee kvaliteet. Jõgede insenerhüdroloogilised uuringud. Kliima muutused ja mõju vee kvantiteedile ja kvaliteedile. Üleujutused ja põuad.
Vee kvaliteeti mõjutavate survetegurite uuringud. Vee kvaliteedi kujunemise seaduspärasused nii looduslikes kui ka erineva inimmõju tingimustes.
Jõgede reostuskoormuse uuringud. Veekaitsemeetmed. Innovatiivsed veeseire tehnoloogiad (veeseire sensorid, automaatsed süsteemid). Hajukoormuse uuringud ja vähendamise meetmed.
Urbaniseerunud keskkonna, asula veevärk (tarbevesi) ja kanalisatsioon (heitvesi, reovesi, sademevesi), sh välistorustik, hoonete sisevõrgud, vee- ja kanalisatsiooni puhastusseadmed, puhastusprotsesside optimeerimine, insenertehnilised säästlikud lahendused ja tehnoloogiad, uuringud projekteerimise ja ehitamise täiustamiseks. Ravimijäägid ja raskemetallid asulate reovees ja reoveesettes ning vastavate puhastustehnoloogiate välja töötamine. Reoveesette väärindamine.
Jäätmekorraldus. Jäätmekäitlus. Saastunud pinnas. Prügila nõrgvete puhastustehnoloogiad, insenertehnilised lahendused. Biolagunevatest jäätmetest ja töötleva tööstuste kõrvalproduktidest biogaasi tootmine.

Uurimisrühmal on kasutada rahvusvaheliselt akrediteeritud Veekvaliteedi teadus- ja katselaboratoorium, kus analüüsitakse pinna-, põhja-, reo- ja heitvee, sh sademevee kvaliteedinäitajaid (http://www.eak.ee/dokumendid/pdf/kasitlusala/L057.pdf).

Valik 2020 publikatsioone:

Smol, M.; Preisner, M.; Bianchini, A.; Rossi, J.; Hermann, L.; Schaaf, T.; Kruopienė, J.; Pamakštys, K.; Klavins, M.; Ozola-Davidane, R.; Kalnina, D.; Strade, E.; Voronova, V.; Pachel, K.; Yang, X.; Steenari, B.-M.; Svanström, M. (2020). Strategies for Sustainable and Circular Management of Phosphorus in the Baltic Sea Region: The Holistic Approach of the InPhos Project. Sustainability, 12 (6), 2567. DOI: 10.3390/su12062567.
Vallo Kõrgmaa, Mailis Laht, Riin Rebane, Erki Lember, Karin Pachel, Mait Kriipsalu, Taavo Tenno, Arvo Iital (2020). Removal of Hazardous Substances in Municipal Wastewater Treatment Plants. Water Science & Technology, 81 (9). DOI: 10.2166/wst.2020.264.

Uurimisrühmad: Ä

TalTech prioriteetne teadussuund: Usaldusväärsed IT lahendused

Frascati Manuali teadusvaldkondade ja -erialade klassifikaator: 1.2. Arvutiteadus ja informaatika; 5.3. Haridusteadused

Uurimisrühma juht: dotsent GUNNAR PIHO , gunnar.piho@taltech.ee

Liikmed: Viljam Puusep, Tõnn Talpsepp, Kristiina Hiie, Liisa Jõgiste, Inna Švartsman, Tarvo Treier, Jekaterina Tšukrejeva, Karl-Erik Karu

Doktorandid: Kristina Murtazin, Oleg Shvets

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad: professional applications, dependable, interoperable and evolutionarily changeable enterprise applications, business software, future professionals, professional education

Ülevaade

Äriinfotehnoloogia rühma peamiseks uurimisvaldkonnaks on ettevõtte infosüsteemide kavandamise, arendamise ja ülalhoiuga seonduvad metoodikad, tööriistad, mudelid ja paremad praktikad. Praegu keskendume eelkõige haridus- ja tervishoiuvaldkonna infosüsteemides kasutatavatele mudelitele, nende mudelite valideerimisele ja nende mudelite kasutamise metoodikatele.
Äriinfotehnoloogia töörühma põhitegevuseks on äriinfotehnoloogia lahenduste arendamine ja analüüsimine, usaldusväärsete, koostoimivate ja arenevate rakenduste teooriad ja praktilised lahendused, tulevikuspetsialistide hariduse tõstmine.
Uurimisrühm alustas tegevust 2020 teises pooles.

2020. aastal osalesid uurimisrühma liikmed järgmistes projektides:

LEP18020 "Clinical pilot projects of personalised medicine in the precise prevention of breast cancer and cardiovascular diseases (2018−2020)", Peeter Ross, Dep. of Health Technologies.
VERT20061 "EuroTeQ Engineering University (2020−2023)", Hendrik Voll, School of Engineering.

Valitud publikatsioonid 2020:

Murtazin, Kristina; Shvets, Oleg; Piho, Gunnar (2020). Curriculum for business information technology studies at BSc and MSc levels - observations from a long-term educational endeavour. Proceedings of the 2020 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON) : 27-30 April, 2020, Porto, Portugal. Ed. Cardoso, Alberto; Alves, Gustavo R.; Restivo, Teresa. New York, NY: IEEE, 409−418. DOI: 10.1109/EDUCON45650.2020.9125345.
Shvets, Oleg; Murtazin, Kristina; Piho, Gunnar (2020). Providing feedback for students in e-learning systems: a literature review, based on IEEE Explore Digital Library. Proceedings of the 2020 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON) : 27-30 April, 2020, Porto, Portugal. New York, NY: IEEE, 284−289. DOI: 10.1109/EDUCON45650.2020.9125344.
Shvets, Oleg; Murtazin, Kristina; Piho, Gunnar (2020). Creation of software platform for distance use of lab equipment and data in Virumaa College at Tallinn University of Technology. 2020 43rd International Convention on Information, Communication and Electronic Technology (MIPRO) : September 28 - October 2, Opatija, Croatia, Proceedings. Ed. Koricic, Marko; Skala, Karolj; Car, Zeljka; et al. Rijeka, Croatia: MIPRO/IEEE, 1591−1595. DOI: 10.23919/MIPRO48935.2020.9245261.

Kõik uurimisrühmad

Uurimisrühmad: A

Uurimisrühmad: B

Uurimisrühmad: D

Uurimisrühmad: E

Uurimisrühmad: F

Uurimisrühmad: G

Uurimisrühmad: H

Uurimisrühmad: I

Uurimisrühmad: J

Uurimisrühmad: K

Uurimisrühmad: L

Uurimisrühmad: M

Uurimisrühmad: N

Uurimisrühmad: O

Uurimisrühmad: P

Uurimisrühmad: R

Uurimisrühmad: S

Uurimisrühmad: T

Uurimisrühmad: U

Uurimisrühmad: V

Uurimisrühmad: Ä

Tallinna Tehnikaülikool

Ole kursis ülikooli uudistega

Jälgi meid sotsiaalmeedias

Kõik uurimisrühmad

Uurimisrühmad: A

Aju bioelektriliste signaalide uurimisrühm

Aluspõhjageoloogia osakond

Analüütiliste ja arvutuskeemiliste meetodite arendamine regulatiivotsuste formuleerimiseks

Andmeteaduse uurimisrühm

Anorgaaniliste materjalide teaduslabor

Arhitektuuri ja urbanistika akadeemia

Arukate süsteemide keskus

Arvutuskeemia

Asümmeetrilise sünteesi töörühm

Automatiseeritud tootmissüsteemide, reaalajas monitooringu ja tehisintellektil põhinevate mudelite uurimisrühm

Autonoomsete sõidukite uurimisrühm

Avaliku sektori innovatsioon

Uurimisrühmad: B

Biofunktsionaalsete materjalide teaduslabor

Bioinformaatika

Biomeditsiin

Biorobootika keskus

Uurimisrühmad: D

Digiriigi tehnoloogiad ja arhitektuur

Uurimisrühmad: E

E-NMR teaduslabor

E-tervise rakenduste ja teenuste uurimisrühm

E-valitsemine

Ehitatud keskkonna uurimisrühm

Ehituskonstruktsioonide uurimisrühm

Ehitusprotsessi uurimisrühm

Elektrimasinate uurimisrühm

Elektrisüsteemide uurimisrühm

Elektrotehnika aluste uurimisrühm

Energiamajanduse ja kõrgepingetehnika uurimisrühm

Eraõigus

Ettevõtete tootlikkus, investeeringud ja konkurentsivõime eksportturgudel

Ettevõtluse uurimisrühm

Euroopa Liidu digitaalse turu ja tehnoloogiate õiguspoliitiline ja normatiivne raamistik ja selle kohaldumine partnerriikides

Uurimisrühmad: F

Fiskaalne valitsemine

Uurimisrühmad: G

Globaalne valitsemine

Gradientsüsteemide dünaamika uurimisrühm

Uurimisrühmad: H

Haldusjuhtimine ja halduspoliitika

Hüpertensiooni ja ateroskleroosi diagnostika ning ravi tehnoloogiate uurimisrühm

Uurimisrühmad: I

Infosüsteemide töörühm

Innovatiivsete materjalide tööstuslike rakenduste uurimisrühm

Isotoopgeoloogia uurimisrühm

Uurimisrühmad: J

Jätkusuutliku energeetika ja kütuste uurimisrühm

Jätkusuutliku keemia ja tehnoloogia uurimisrühm

Jätkusuutliku äriarenduse juhtimise uurimisrühm

Jõuelektroonika uurimisrühm

Uurimisrühmad: K

Katalüüsi uurimisrühm

Keeletehnoloogia laboratoorium

Keemiatehnika teadus- ja arenduskeskus

Keemiliste kiletehnoloogiate teaduslabor

Keskkonnatehnoloogia uurimisrühm

Keskkonnatehnoloogia teaduslabor

Kihtlisandustehnoloogiate uurimisrühm

Kognitiivelektroonika kiiplaborite uurimisgrupp

Kognitroonika Teaduslabor

Kommunikatsioonisüsteemide uurimisrühm

Komposiitide reoloogia uurimisrühm

Kompositsiooniliste süsteemide ja meetodite labor

Konstruktsiooni- ja vedelikumehaanika uurimisrühm

Kulumiskindlate komposiitide ja pinnete uurimisrühm

Kvaternaarigeoloogia uurimisrühm

Kõrgtehnoloogiliste konstruktsioonide ja toodete uurimisrühm

Küberkriminalistika ja küberjulgeoleku keskus

Kütuste tehnoloogia teadus- ja katselabor

Uurimisrühmad: L

Lainetuse dünaamika uurimisrühm

Leukotsüütide aktivatsiooni immunobioloogia

Liginullenergiahoonete uurimisrühm

Lipiidide ja lipproteiinide biokeemia

Logistika ja transpordi uurimisrühm

Uurimisrühmad: M

Maavara- ja rakendusgeoloogia uurimisrühm