Computational Problem SolvingLaajuus (1 - 5 op)

Osaamistavoitteet

- Ymmärtää ja soveltaa matemaattisia ja laskennallisia menetelmiä liikkeen ja piirrosten rekonstruoimiseksi videomateriaalista.
- Analysoida kameran perspektiivejä, vääristymiä ja projisointeja tilasuhteiden päättelemiseksi.
- Suunnitella, toteuttaa ja arvioida simulaatioita ja visuaalisia selityksiä.
- Soveltaa optimointitekniikoita, kuten paikallishakua, gradienttilaskeutumista ja neuroverkkoja mallin tarkkuuden parantamiseksi.
- Toteuttaa ratkaisu ohjelmointikielellä (esim. JavaScript tai Python).

Sisältö

Kurssi rakentuu yhden haasteen ympärille: rekonstruoida kynän liikerata videomateriaalista, jossa kynä liikkuu värillisten pallojen edessä. Tämän kautta tutustut:
- Trilateraatioon ja geometrisiin paikannusmenetelmiin
- Perspektiivianalyysiin ja koon skaalaamiseen visuaalisen syötteen perusteella
- Kameramallinnukseen (neulanreikäkamera, linssivääristymät)
- Karttaprojektioihin (atsimuuttiekvidistantti, Lambertin pinta-alatarkka projektio)
- Simulaatioihin ja visuaaliseen virheenkorjaukseen (JavaScript ja Three.js)
- Optimointistrategioihin: paikallishaku, gradienttilaskeutuminen ja geneettiset algoritmit
- Neuroverkkojen käyttöön tilallisten arvioiden tuottamisessa
- Signaali- ja kuvankäsittelytekniikoihin segmentointia ja liikeanalyysiä varten
- Ongelman ositteluun ja algoritmien suunnitteluun todellisuuspohjaisissa tilanteissa