Hajautettujen järjestelmien ja tietoliikenteen erikoistumislinja

HUOM! Tämä sivu sisältää tietoa lähinnä vanhojen (ennen v. 2005) tutkintojen suorittajille; tämän ohjeen mukaista tutkintoa ei siis enää voi suorittaa. Sivu on säilytetty kurssien korvaavuustietojen vuoksi näkyvissä. Uutta kaksivaiheista tutkintoa suorittaville tietoa löytyy sivulta http://www.cs.helsinki.fi/hajautetut/

• Tutkimuksen ja opetuksen kohteet
• Pari sanaa opetuksesta ja opintojen suunnittelusta
• Tutkintovaatimukset
• Pro gradu -tutkielma
• Opintojen ajoitusmalli ja järjestyskaavio
• Lukuvuosikartta
• Linjaväkeä

Tutkimuksen ja opetuksen kohteet

Erikoistumislinjan kohdealueena ovat hajautetut järjestelmät ja tietoliikenne. Tarkastelun kohteena ovat järjestelmien itsenäisesti toimivat rinnakkaiset osat ja näiden osien välinen kommunikointi, joko esimerkiksi asiakkaina ja palvelijoina tai tasaveroisina ohjelmistokomponentteina. Kommunikointia sääteleviä algoritmeja käytetään useilla eri tasoilla: sovellusohjelmissa (WWW-selaimet ja -palvelijat, käyttöliittymät), hajautettujen järjestelmien peruspalveluissa (etäsuoritus, tietovarastot, järjestelmien väliset yhteistoimintaneuvottelut) ja laitteistomoduuleissa (CPU, IO-prosessori, laiteohjain).

Linjalla tarkastellaan järjestelmien peruskomponenttien ja kommunikointikäytäntöjen rakennetta, toteuttamista, oikeellisuutta ja tehokkuutta. Linjan tutkimusmenetelmät sisältävät niin konstruktiivisia kuin formaaleja menetelmiä.

Hajautettujen järjestelmien ja tietoliikenneohjelmistojen soveltaminen, kehittäminen ja analysointi vaativat teknisiä taitoja. Tiettyjen tekniikoiden hallinta ei kuitenkaan yksistään riitä. Nykyiset järjestelmät ja ohjelmistot ovat niin laajoja ja monitahoisia että niiden toteuttaminen perustuu aina ryhmätyöhön. Tämä edellyttää ohjelmistotuotanto- ja projektityötaitojen hallintaa.

Linjan tutkimushankkeet yhdistävät järjestelmien mallintamista ja konstruointia. Tavoitteet ovat kaksitahoiset: toisaalta kehitetään ohjelmistojen ominaisuuksien analysointiin soveltuvia välineitä, toisaalta pyritään kohottamaan ohjelmistotuotannon perusvälineiden ilmaisuvoimaa: sovellusalustaan integroidaan entistä voimakkaampia tukipalveluja, jotka kokoavat yhteen käyttöjärjestelmien, hajautuksen, tietoliikenteen ja tehokkaan tiedonhallinnan manetelmiä.

Erikoistumislinjan tutkimusalueita ovat:

• Liikkuva tietojenkäsittely (Kimmo Raatikainen, Timo Alanko, Markku Kojo)

  Liikkuvien tietojenkäsittelyjärjestelmien ryhmä kehittää ratkaisuja langatonta tiedonsiirtoa hyväksikäyttäviin järjestelmiin. Järjestelmien perusvaatimuksiin kuuluu reaaliaikaisuus, kyky multimedian siirtoon, sopeutuvuus muuttuviin siirtoyhteyden ominaisuuksiin ja toiminta monen palveluntuottajan heterogeenisessä ympäristössä.

• Avoimet hajautetut järjestelmät (Lea Kutvonen, Kimmo Raatikainen, Timo Alanko)

  ODCE-ryhmä tutkii avoimia globaaleja ohjelmistoarkkitehtuureja ja niiden tukena tarvittavia sovellustalustan palveluita. Avoimuudella tarkoitetaan kykyä muodostaa automaattisesti uusia yhteistyöverkostoja erillisinä toteutettujen ja hallittujen järjestelmien välillä. Ryhmä yhdistää käsitteellisen ja konstruktiivisen työn.

• Rinnakkaisjärjestelmien mallintaminen (Timo Karvi, Matti Luukkainen, Martti Tienari)

  MOCO-ryhmä tutkii hajautettujen järjestelmien formaalia spesifiointia ja verifiointia. Ryhmän teoreettiset tulokset perustuvat prosessialgebroihin ja temporaalilogiikkaan. Teorioita sovelletaan käytännön ohjelmistotyökaluihin.

• Käyttöjärjestelmät ja tosiaikajärjestelmät (Kimmo Raatikainen, Auvo Häkkinen, Tiina Niklander, Teemu Kerola)

  Ryhmän tulokset mm. hyvin nopeiden tiedonsiirtojärjestelmien (Linux-ympäristössä) ja vikasietoisten tietokantojen osalta tukevat sekä mobiiliryhmän että ODCE-ryhmän työtä.

Pari sanaa opetuksesta ja opintojen suunnittelusta

Tutkintovaatimukset, laudaturmerkinnät

Opiskelija noudattaa oletusarvoisesti opintojensa aloitusvuonna määriteltyjä tutkintovaatimuksia. Halutessaan hän voi ottaa käyttöön jotkin myöhemmin voimaan tulleen tutkintovaatimukset.

Tutkinon saamisen edellytyksenä on, että opiskelijan opintosuoritusten vastaavat valitun lukuvuoden tutkintovaatimuksia kaikilta osiltaan: pääaineopintojen, sivuaineopintojen ja muiden opintojen osalta. Kurssien vastaavuusluetteloa käyttäen voi arvioida, miten eri vuosina pidetyt kurssit vastaavat uudempia tutkintovaatimuksia; epäselvissä tapauksissa on syytä kysyä tulkintaa laudaturmerkinnän antajalta.

Laudaturmerkintä ja "muut opinnot" -merkintä on tarkoituksenmukaista hakea samalla kertaa; merkintöjä varten tarvitaan:

• laudatur-kokonaisuuden hakulomake uusien / vanhojen vaatimusten mukaan
• " muut opinnot" -kokonaisuuden hakulomake
• opintorekisteriote, jossa cum laude -merkintä (otteen ei tarvitse olla virallinen)
• (opintokirja, jos sellainen on).

Merkinnän voi hakea sen jälkeen, kun tarkastajat ovat päättäneet esittää gradun hyväksymistä tiedekunnalle, tiedekunnan päätöstä ei tarvitse odottaa.

Otteita tutkintovaatimuksista:

• 1996-1997
  
• 1999-2000
• Siirtymäsäännöt vuoden 1999 tutkintovaatimuksiin
  
• 2000-2001
  

Eräät kurssinimet ovat muuttuneet lukuvuosien 1999-2000 ja 2000-2001 oppaiden välillä:

• Käyttöjärjestelmäpalvelut -> Käyttöjärjestelmät I
• Käyttöjärjestelmien perusteet -> Käyttöjärjestelmät II
• Tietoliikennepalvelut -> Tietoliikenne I
• Tietoliikenteen perusteet -> Tietoliikenne II
• Ohjelmien semantiikka -> Algoritmien oikeellisuus ja johtaminen

Tutkintovaatimuksien ja opetussuunnitelman vastaavuuksista

Koska vanhanmuotoisten ja uudenmuotoisten käyttöjärjestelmäkurssien yhdistäminen henkilökohtaisiin opintosuunnitelmiin on tuottanut ongelmia, kirjattakoon korvaavuussäännöt näkyviin:

1) Tutkinto suoritetaan vuoden 1998-1999 tai aikaisempien tutkintovaatimusten mukaan 

tutkintovaatimusten kohta                voidaan korvata kursseilla

Tietokoneen toiminta (3ov) (vanha)	 Tietokoneen toiminta (2ov)(uusi) ja
                                         Käyttöjärjestelmät I (2ov)(uusi)

Rinnakkaisohjelmistot (4ov)(vanha)*	 Rinnakkaisohjelmistot (2ov)(uusi) ja
                                         Käyttöjärjestelmät II (2ov)(uusi)

2) Tutkinto suoritetaan vuoden 1999-2000 tai myöhempien tutkintovaatimusten mukaan erikoistumislinjalla "Hajautetut järjestelmät ja tietoliikenne"

tutkintovaatimusten kohdat               voidaan korvata kurssilla

Tietokoneen toiminta (2ov) (uusi) ja
Käyttöjärjestelmät I (2ov) (uusi)        Tietokoneen toiminta (3ov)(vanha)

Rinnakkaisohjelmistot (2ov)(uusi) ja
Käyttöjärjestelmät II (2ov)(uusi)        Rinnakkaisohjelmistot 
(4ov)(vanha)*

* tai kurssi Tietokone ja käyttöjärjestelmä (5 ov)

Huomattakoon, että kurssi Käyttöjärjestelmät II ei ole muilla linjoilla enää vuoden 1999-2000 ja myöhempien tutkintovaatimusten mukaan pakollinen (aikaisempien tutkintovaatimusten mukaan kurssi Rinnakkaisohjelmistot (4 ov) on pakollinen kaikille). 

UNIX-sovellusalusta ja Hajautettujen ohjelmistojen toteuttaminen -kurssien osalta noudatetaan seuraavaa:

• Ennen syyslukukautta 2000 suoritetut UNIX-sovellusalusta ja Hajautettujen ohjelmistojen toteuttaminen voidaan molemmat sisällyttää tutkintoon opintoviikkomääriensä kokoisina.
• UNIX-sovellusalusta -kurssin sisältyessä tutkintoon, lasketaan syyslukukaudella 2000 tai myöhemmin suoritettu Hajautettujen ohjelmistojen (Verkkosovellusten) toteuttaminen -kurssi 2 ov:n laajuiseksi.

Pari linjakohtaista sanaa opintojen suunnittelusta

Cum laude approbatur-tasolla suositeltavia valinnaisia kursseja ovat mm. Ohjelmointitekniikka(Java), C-ohjelmointi, Ohjelmointitekniikka(C++) ja Verkkosovellusten toteuttaminen.

Valinnaisia laudaturkursseja järjestetään vuosittain tai joka toinen vuosi vaihtelevansisältöisinä seuraavilta alueilta:

• Tietoliikennejärjestelmät
• Formaali spesifiointi ja verifiointi
• Hajautetut järjestelmät
• Tietoturva

Lisäksi on syytä muistaa, että laitoksen kurssivalikoima on kokonaisuudessaan varsin laaja ja siitä saa koottua monia erilaisia osaamisprofiileja tukevia opintokokonaisuuksia. Suunnittelussa ei pidä unohtaa, että tutkinnon ydinosan on syytä muodostaa tiettyä osaamisaluetta tukeva kokonaisuus. Yhtenä kriteerinä on syytä pitää huolta siitä, että pro gradu -tutkielmalle löytyy riittävä perusta.

Pro gradu -tutkielma

Linjan opintoihin soveltuvia graduaiheita voi kysellä linjan professoreilta ja linjan vastuuhenkilöltä. Joitakin tarjolla olevia teemoja on koottu osittain vanhentuneelle sivulle Graduaiheita ja projektitöitä. Osa graduaiheista niveltyy luontevasti tutkimusassistentin tehtäviin linjan projekteissa.

Pro gradu -aihetta pohtiessa voi linjan tutkimusstrategia olla kiinnostava. Graduja on mahdollista tehdä myös eri tutkimusprojekteissa. Opintoja suunniteltaessa on aina syytä muistaa, että gradu-aiheen taustana olevien kurssien suoritus on yleensä edellytys gradun teon aloittamiselle .

Pro gradu -tutkielman tekemiseen liittyvät yleiset ohjeet on koottu sivuille Pro gradu -tutkielma.

Opintojen ajoitusmalli ja järjestyskaavio

Alla oleva ajoitusmalli on räätälöity hajautettujen järjestelmien ja tietoliikenteen erikoistumislinjaa varten - siis yksityiskohtaisempi suositus kuin opinto-oppaan kaikkia tkt-opiskelijoita koskeva.

Ajoitusmalli pohjautuu linjan kurssien välisiin riippuvuussuhteisiin. Omakohtaisessa opintojen suunnittelussa on syytä kiinnittää huomiota kurssikohtaisiin ennakkotietovaatimuksiin; ne vaikuttavat aivan varmasti siihen, kuinka helppoa tai vaikeata kurssin opiskelu tulee olemaan, ja myös siihen, kuinka paljon kurssin sisällöstä todella tulee omaksuttua.

1. syyslukukausi, 19 ov

Opintoihin orientoiva jakso, 1 ov
Vieras kieli, 1 ov
Tietokone työvälineenä, 2 ov
Tietojenkäsittelytieteen esittely, 1 ov
Ohjelmoinnin perusteet, 3 ov
Java-ohjelmointi, 2 ov
Johdatus sovellussuunnitteluun, 2 ov
Matematiikan sivuaineopintoja, 5 ov
Muita sivuaineopintoja, 2 ov

1. kevätlukukausi, 20-21 ov

Ohjelmoinnin harjoitustyö, 2 ov
Tietokantojen perusteet, 2 ov
Ohjelmoinnin ja laskennan perusmallit, 2 ov
Tietokantasovellusten harjoitustyö, 2 ov
Tietokoneen toiminta, 2 ov
Matematiikan sivuaineopintoja, 10-11 ov

2. syyslukukausi, 20 ov

Tietorakenteet, 4 ov
Opettajatutorointi alkaa
Käyttöjärjestelmät I, 2 ov
Rinnakkaisohjelmistot, 2 ov
Muita opintoja, 4 ov, esim. Tietokoneen rakenne, 2 ov ja C-ohjelmointi, 2 ov
Sivuaineopintoja, 8 ov

2. kevätlukukausi, 20 ov

Tietoliikenne I, 2 ov
Käyttöjärjestelmät II, 2 ov
Tietorakenteiden harjoitustyö, 2 ov
Tietokannan hallinta, 2 ov
Ohjelmistotuotanto, 3 ov
Tkt:n cum laude approbatur (tai laudatur) -opintoja, 3 ov
Sivuaineopintoja, 6 ov

3. syyslukukausi, 19 ov

Ohjelmistotuotantoprojekti, 6 ov
Laskennan teoria, 3 ov
Tietoliikenne II, 2 ov
Toinen kotimainen kieli, 2 ov
Sivuaineopintoja, 6 ov

3. kevätlukukausi, 21 ov

Tieteellinen kirjoittaminen, 4 ov
Hajautetut järjestelmät, 3 ov
Opettajatutorointi päättyy, 1 ov
Spesifioinnin ja verifioinnin perusteet, 2 ov
Tkt:n laudatur- (tai cum laude approbatur) -opintoja, 3 ov
Sivuaineopintoja, 8 ov

Tässä vaiheessa opintoja on koossa LuK- tutkintoon tarvittava määrä.

4. syyslukukausi, 15 ov

Seminaari, 2 ov
Laudaturkursseja 10 ov
Muita opintoja, 3 ov

4. kevätlukukausi, 12 ov

Laudaturkursseja, 10 ov
Seminaari, 2 ov
Gradun aloitus

5. syyslukukausi, 16 ov

Gradu valmistuu 16 ov

Lukuvuosikartta (suunnittelu 2003-04)

Alla oleva taulukko kuvaa suunnitelmia linjan vastuulla olevien pysyvien kurssien osalta. Kurssit Tietokoneen toiminta ja Rinnakkaisohjelmointi pyritään järjestämään myös vaihtoehtoisena lukukautena.

syyslukukausi  1. periodi	syyslukukausi  2. periodi	kevätlukukausi  1. periodi	kevätlukukausi  2. periodi
			Tietokoneen toiminta, 2 ov
Käyttöjärjestelmät I, 2 ov	Rinnakkaisohjelmistot, 2 ov	Tietoliikenne I, 2 ov	Käyttöjärjestelmät II, 2 ov
Tietokoneen rakenne, 2 ov		Spesifionnin ja verifioinnin   perusteet, 2 ov
Tietoliikenne II, 2 ov	Hajautetut järjestelmät, 3 ov	Tosiaikajärjestelmät, 3 ov	Väliohjelmistot, 3 ov
		Verkkosovellusten toteuttaminen 3 ov	Tietoturva, 3 ov
	Tietokoneen toiminta, 2 ov		Rinnakkaisohjelmistot, 2 ov

Linjaväkeä

Alanko, Timo, FT, prof.
Gurtov, Andrei, FT, ass.
Häkkinen, Auvo, FM, leht.
Karvi, Timo, FT, yonleht.
Kerola, Teemu, PhD., leht.
Kojo, Markku,, FM, leht.
Kutvonen, Lea, FT, prof.
Kuuppelomäki, Päivi, FM, ass.
Luukkainen, Matti, FT, yonleht.
Manner, Jukka, FT, yonleht.
Marttinen, Liisa, FM, leht.
Niklander, Tiina, FL, yonleht.
Raatikainen, Kimmo, FT, prof., linjavastaava
Tienari, Martti, FT, prof. emer.

---

Lea Kutvonen / Timo Alanko / Tiina Niklander