Ruudun takaa -haastattelusarjamme esittelee Tutkija tavattavissa -etätiedekasvatuspalvelun tutkijoita
Armi Tiihonen on yksi Tutkija tavattavissa -palvelun -poolin tutkijoista ja Nuorten Tiedeakatemian alumnijäsen. Tiihonen on teknillinen fyysikko Aalto-yliopistossa ja tekee tutkimusta teknologian parissa. Pääsimme haastattelemaan Armia juttusarjaamme, joka esittelee Tutkija tavattavissa -poolin tutkijoita.
Olet koulutukseltasi teknillinen fyysikko. Mitä olet tutkinut ja mitä tutkit tällä hetkellä?
Tutkin uudentyyppisiä aurinkokennoja ja niiden tekemiseen tarvittavia materiaaleja sekä kehitän tällaiseen tutkimukseen sopivia koneoppimismenetelmiä. Uusia aurinkokennoja tarvitaan ilmastonmuutoksen hidastamiseen, uusia materiaaleja taas siihen, että aurinkokennoista voidaan tehdä vaikkapa nykyisiä kennoja kevyempiä tai taipuisia.
Työni sisältää tietokoneella istumista (vaikkapa koodaamista ja kuvien piirtämistä), mittalaitteiden rakentamista ruuvimeisseli kädessä sekä näytteiden valmistamista vaikkapa erilaisia liuoksia sekoittaen.
Koneoppimismenetelmien pariin ajauduin, koska olin rakentanut automaattisia mittauslaitteistoja, joista sain paljon mittaustuloksia, mutta huomasin, että minulla ei ollut enää aikaa analysoida niitä kunnolla. Koneoppimisen avulla voidaan vaikkapa etsiä näytteitä valmistavalle laitteelle parhaat mahdolliset asetukset omaa aikaa säästäen. Koneoppimismenetelmien suhteen pidän myös niiden yleiskäyttöisyydestä – olen esimerkiksi tehnyt jonkin verran antibiootteihin liittyvää työtä, koska samankaltaiset koneoppimismenetelmät sopivat sekä aurinkokennojen että antibioottimolekyylien kehittämiseen.
Milloin sinulle valkeni, että sinusta tulee tutkija?
Ihastuin fysiikkaan jo ensikosketuksella kouluaikoina. Tutkijan ura tai välttämättä edes tekninen ala eivät kuitenkaan olleet suunnitelmissani, koska olin kiinnostunut myös vaikkapa käden taidoista ja siitä, miten luonto toimii. Lähdin opiskelemaan teknillistä fysiikkaa, koska en osannut päättää, minne olisin hakenut, ja ajattelin fysiikan ainakin olevan yleishyödyllistä opiskeltavaa. Päätös osoittautui erinomaiseksi ja opinnot olivat hauskoja. Opiskeluaikoina menin teknillisen fysiikan laitoksen tutkimuslaboratorioon kesätöihin ja taisin työhaastattelussakin vakaasti kertoa, että jatko-opintoja ei sitten tule. Töissä oli kuitenkin niin kivaa ja kustakin valmiiksi saatetusta tutkimusprojektista on seurannut niin paljon uusia arvoituksia selvitettäväksi, että en ole malttanut lopettaa.
Olet tehnyt jo lukuisia vierailuja oppilaitoksiin Tutkija tavattavissa -palvelun kautta. Miksi koet, että tiedekasvatus on tärkeää juuri sinun alallasi?
Tiedekasvatus antaa oppilaille paremman kuvan siitä, miten tiede toimii, millaisista asioista vallitsee yhteisymmärrys ja millaiset asiat ovat vielä avoimia tutkimuskysymyksiä. Tutkijana ja ihmisenä toivon myös, että oppilaat tuntisivat alani tutkimuksen olevan lähestyttävää, käsitettävää ja arkistakin. Silloin aihepiirejä tulee helpommin seurailleeksi jatkossa, ja oppineeksi omaa elämää hyödyttäviä tietoja: Ympärillämme on joka hetki materiaalien toimintaan pohjautuvia ratkaisuja ilman, että tulemme edes ajatelleeksi sitä. Se, että tietää, miten sähköverkko toimii, helpottaa asioita, kun pitäisi selvittää kotiin iskeneen sähkökatkon syitä. Energiajärjestelmämme kehittyy samalla, kun vastaamme ilmastonmuutokseen, ja käsitys kehityssuunnista on hyödyksi, kun valitsemme, millaisen asunnon ostamme. Jatkaen samoilla linjoilla, osaamme tulkita chattibotin ohjeita tai ennakoida paremmin, mikä on vialla automme oudosti käyttäytyvässä ajoavustajassa, jos tiedämme edes jotain koneoppimisen perusteista.
Miten olet pyrkinyt nuorille konkretisoimaan omaa tutkimustasi ymmärrettäväksi, ja oletko kokenut sen haasteelliseksi?
Minun tutkimusalani on siinä mielessä helppo, että pystyn näyttämään valokuvia kokeista ja näytteistä. Olen pitänyt tunneilla jokusen välikeskustelun, joihin oppilaat ovat osallistuneet kiitettävästi. Siitä olen päätellyt aiheiden olevan ainakin jokseenkin kohderyhmälle sopivia. Minusta suurin haaste on yhdistää useita eri aihepiirejä tuntiin, koska ne kaikki vaativat alustuksen näyttäytyäkseen järkevänä osana kokonaisuutta.
Mitä oppilaat yläastevierailuillasi yleisimmin kysyvät sinulta?
Yleisin kysymys on se, miksi ja miten päädyin työhöni. Tässä näkyvät varmaan jo monen mielessä pyörivät pohdinnat toisen asteen opiskeluvaihtoehdoista. Samoin pohditaan, toimivatko aurinkokennot Suomessa, kun meillä on pimeä talvi. Tämä on tavallaan totta, mutta Suomen valttikortteihin lukeutuvat toisaalta esimerkiksi varsin runsaat auringonpaistetunnit pimeimpien kuukausien ulkopuolella ja aurinkokennojen toiminnalle eduksi olevat viileät säät. Siksi aurinkosähkö toimii Suomessakin.
Olet tehnyt myös vierailun ammatillisen koulutuksen puolelle. Huomasitko tämän perusteella eroa oppilaiden kysymysten välillä lukiolaisten ja ammatillisen koulutuksen opiskelijoiden välillä? Tai koitko, että siihen piti varautua eri tavalla?
Vierailu oli todella kiva! Suurin haaste oli siinä, että ryhmässä oli useamman eri koulutusalan opiskelijoita, joten yritin lisätä kiintopisteitä ja keksiä konkreettisia esimerkkejä useammalle eri alalle. Oppilaat nostivat esille hyviä huomioita aiheista sekä kiinnostustensa että opintoalojensa pohjalta. Uskon, että tällä vierailulla monialaisuus osaltaan innoitti hyvää keskustelua.
Mitä koet itse saavasi tiedekasvatuksesta, ja minkä uskot olevan paras anti oppilaille oppilaitosvierailuissa?
Oppilaitosvierailut antavat uusia näkökulmia tutkimukseenkin, koska välillä oppilaiden kysymykset ovat sellaisia, etten ole niitä tullut itse edes ajatelleeksi. Muistan itse kouluajoilta harmituksen siitä, ettei minulla ollut juuri käsitystä aikuisten ihmisten töistä vanhempieni ammattien lisäksi. Tästä syystä uskon, että oppilaista on kiinnostavaa nähdä lisäesimerkki siitä, millaisia töitä he voivat mahdollisesti isona tehdä, ja toisaalta huomata, kuinka monialaisia taitoja työelämässä tarvitaan. Ainakin omasta näkökulmastani tulkittuna paras anti oppilaille on kuitenkin nähdä jänniä fysiikan ilmiöitä kytkeytyneenä arkeemme!
Onko sinulle jäänyt jotain erityisen mielenkiintoisia/yllättäviä kysymyksiä tai ajatuksia, joita oppilaat ovat kysyneet liittyen tutkijanuraan tai omaan tutkimusaiheeseesi?
Yhdellä vierailulla oppilas kertoi, että aurinkokennokäyttöiset autot eivät toimi, koska Elon Musk on sanonut niin. Yllättävä avaus oli hyvä lähtökohta keskustelulle siitä, mitkä tekijät ratkaisun toimivuuteen tai toimimattomuuteen voisivat vaikuttaa: Auringon säteilyn energia pinta-alaa kohti rajoittaa sitä, kuinka suuri teho vaikkapa auton katon peittävästä aurinkopaneelista voidaan saada, toisaalta taas energiaa voidaan kerätä talteen akkuihin auton seisoessa pysäköintialueella. Lasipäällysteisen aurinkopaneelin asentaminen auton kaarevalle katolle on hankalaa ja paneeli painaa paljon, toisaalta kehitteillä on taipuisia, kevyitä aurinkokennoja. Millaisia tällaisten kennojen pitäisi olla, että ne kestävät kovaa käyttöä auton katolla?