Tilastollisten menetelmien avulla lisää luotettavuutta biotieteellisten systeemien ennusteisiin (Väitös: FM Ville Laitinen, 6.10.2023, tietotekniikka)
FM Ville Laitinen sovelsi ja kehitti monitieteellisessä väitöskirjassaan menetelmiä, joilla pystytään ennustamaan tulevia muutoksia monimutkaisissa systeemeissä, esimerkiksi suolistomikrobistossa.
Laitinen tutki väitöskirjassaan tilastollisia menetelmiä, joita voidaan hyödyntää erilaisten biotieteiden systeemien tutkimuksessa. Menetelmien tavoitteena on erityisesti ennustaa tulevia epätoivottuja tapahtumia.
Ihmisen suolistomikrobiston perusteella tehty elinaikatutkimus toteutettiin osana FINRISK 2002 -tutkimushanketta, jossa yli 7000 satunnaisesti valittua suomalaista aikuista oli luovuttanut ulostenäytteen vuonna 2002. Elinaikamallinnus suoritettiin 15 vuotta myöhemmin. Seuranta-aikana osa tutkimukseen osallistujista oli menehtynyt, ja tätä tietoa hyödyntämällä pystyttiin määrittämään suolistomikrobiston ennustusvoima suhteessa kuoleman riskiin.
Tutkimus on uraauurtava ja ainutlaatuinen suolistomikrobistoon perustuva elinaikamallinnus.
- Ei ole sattumaa, että tutkimus toteutettiin juuri Suomessa. Meillä on pitkät perinteet väestötutkimuksissa ja poikkeuksellisen tarkat terveysrekisterit, kertoo Laitinen.
Väitöskirjassa tutkittiin lisäksi niin sanottuja aikaisia varoitussignaaleja. Nämä signaalit ovat tilastollisia merkkejä, joita joissain systeemeissä on havaittavissa ennen tilamuunnoksia. Esimerkkejä systeemeistä, joissa tilamuunnosten yhteydessä on havaittu varoitussignaaleja: aivojen sähköinen toiminta epileptisissä kohtauksissa, ilmaston koostumus historiallisissa ilmastonmuutoksissa, ja kalakantojen romahdus ylikalastamisen johdosta.
Väitöskirjassa hyödynnettiin ensimmäistä kertaa Bayesiläistä tilastollista viitekehystä aikaisten varoitussignaalien havaitsemisessa, ja havaittiin, että näitä metodeja käyttämällä varoitussignaaleja kyetään havaitsemaan tarkemmin.
- Työni ansiota varoitussignaaleja pystytään tulevaisuudessa havaitsemaan vähäisempien datamäärien perusteella. Näin nopeasti muuttuvassa maailmassa erinäisten rasituksen alla olevien systeemien monitorointi pystytään toteuttamaan luotettavammin, Laitinen sanoo.
***
FM Ville Laitinen esittää väitöskirjansa ”Statistical Signatures for Adverse Events in Molecular Life Sciences” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 6.10.2023 klo 12.00 (Turun yliopisto, Natura, X-luentosali, Vesilinnantie 5, Turku).
Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Christopher Quince (Warwickin yliopisto, Englanti) ja kustoksena professori Leo Lahti (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on tietotekniikka.
