Viulun vibrato ja Afrikan tähti -pelin strategiat toivat voiton nuorten tiedekilpailussa
Meri Henell sekä Roope Palomäki, Markus Niemi ja Oskari Niemi voittivat TuKoKe-tiedekilpailun toisen asteen kilpailijoiden sarjan. Meri Henell mittasi ja mallinsi viulun vibratoa. Markus ja Oskari Niemi sekä Roope Palomäki tutkivat Afrikan tähti -lautapelin strategioita. Kilpailu järjestettiin tänä vuonna täysin virtuaalisena.
Kehittämiskeskus Opinkirjo ja Tekniikan akateemiset TEK järjestävät vuosittain lasten ja nuorten Tutki-Kokeile-Kehitä tiede- ja teknologiakilpailun. Tänä vuonna kilpailu järjestettiin koronan vuoksi jo toisen kerran kokonaan virtuaalisena. Palkinnot jaettiin perjantaina 23.4. suoran verkkolähetyksen välityksellä.
Tutkimustyössä yhdistyi soittoharrastus ja kiinnostus fysiikkaan
Meri Henell, 19, tutki viulun vibratoa fysiikan näkökulmasta. Vibraton nopeuden ja leveyden vaikutuksia on tutkittu aiemmin hyvin vähän.
Ensin Henell äänitti ja mittasi viulun vibratoa äänenkäsittelyohjelmalla, minkä jälkeen hän analysoi vibraton aaltomuotokuvaajia ja spektrejä, ja mallinsi osasävelten taajuus- ja amplitudimuutoksia sinimuotoisilla funktioilla.
– Käytin Geogebra-ohjelmaa osasävelten aaltomuotojen visualisointiin eli määritin arvot mallinnuksessa tarvittaville parametreille kuten amplitudi- ja taajuusmuutoksien laajuuksille, tiheyksille ja vaiheille, minkä jälkeen piirsin osasäveliä mallintavien funktioiden kuvaajat Geogebralla.
Henell on soittanut viulua kymmenen vuotta, ja hänen kilpailutyönsä yhdistikin pitkäaikaisen harrastuksen ja kiinnostuksen fysiikkaan.
– Tässä työssä opin lisää siitä, miten viulu toimii soittimena ja mistä viulun ääni syntyy. Olen kiinnostunut fysiikasta, matematiikasta ja luonnontieteistä ylipäätään. TuKoKe oli mielenkiintoinen ja uusi kokemus, ja tuomareilla oli kiinnostavia kysymyksiä työstäni.
Henell opiskelee Helsingin Suomalaisen Yhteiskoulun IB-linjalla. Kilpailutyön ohjasi Jari Rantala.
Pelisimulaatio paljasti Afrikan tähden parhaat pelistrategiat
Veljekset Markus ja Oskari Niemi sekä Roope Palomäki tutkivat Afrikan tähden pelistrategioita. Tiimi koodasi pelin ja sen säännöt sekä simuloi pelin pelaamista tietokoneohjelmalla.
– Keksimme yhteensä seitsemän strategiaa, joiden avulla testasimme muun muassa aloituspaikkoja ja rahankulutuksen merkitystä voittoprosentteihin. Simuloidut pelaajat pelasivat näiden strategioiden mukaisesti tuhansia pelejä, kertoo Markus Niemi.
Tiimi hyödynsi analyysissaan myös graafiteoriaa, latinalaisia hyperkuutioita ja suurten lukujen menetelmää.
Tulokseksi tuli, että Kairo oli pelin kahdesta aloituspaikasta hieman parempi.
TuKoKeen osallistuminen ja tiivis tiimityö olivat mukavia kokemuksia.
– Pääsimme työpajoissa esittelemään työtä muun muassa Aalto-yliopiston opiskelijoille, ja oli hienoa saada arvostusta omalle työlle, Niemi sanoo.
Tulevaisuudessa Niemi haluaisi opiskella tekniikan alaa, mahdollisesti koodaamista, jota pääsi tekemään kilpailutyössään.
Markus ja Oskari Niemi sekä Roope Palomäki opiskelevat Helsingin matematiikkalukiossa. Työn ohjasi Ville Tilvis.
Kilpailu voi muuttaa nuoren elämän
Tutki-Kokeile-Kehitä -kilpailun tuomariston puheenjohtaja, professori ja Aalto-yliopisto Juniorin johtaja Ilkka Tittonen kertoo kilpailutöiden tason olevan joka vuosi erittäin korkea.
– Töiden alat vaihtelevat humanismista biologiaan, tekniikkaan ja matemaattiseen todistamiseen. Kilpailu on mahtava kokemus niin kilpailijoille kuin tuomareillekin. Tutki-Kokeile-Kehitä antaa uskoa nuorison yrittämiseen ja haluun kehittyä ja mennä eteenpäin valitsemillaan aloilla, Tittonen sanoo.
Kilpailussa menestyneet toisen asteen kilpailijat saavat palkinnon lisäksi myös opiskelumahdollisuuden Aalto-yliopiston diplomi- ja arkkitehtialojen yhteisvalinnassa, riippuen koulutusohjelman painotuksista.
– Monelle kilpailumenestys on selvästi muuttanut koko elämän, ja ulkomailla noteerataan kilpailumenestykset vielä vahvemmin, Tittonen lisää.
TuKoKe-loppukilpailun juontaja, futuristi Perttu Pölönen sai kimmokkeen uralleen voitettuaan TuKoKe-kilpailun vuonna 2013 musiikin teorian opiskeluun tarkoitetulla Sävelkello-keksinnöllään.
– Se, että aikuiset uskovat nuoreen ja ottavat nuoren kiinnostuksen kohteen vakavasti, on äärettömän merkittävää. Ilman kilpailua kukaan ei olisi sysännyt minua patentoimaan Sävelkelloa ja lähtemään yrittäjäksi. Jokaiselle nuorelle haluaisi vastaavia kokemuksia siitä, että pystyy keksimään jotain konkreettista ja arvokasta, Pölönen sanoo.
Meri Henell sekä Markus Niemi, Oskari Niemi ja Roope Palomäki palkittiin 1 400 eurolla. Lisäksi heidät valittiin edustamaan Suomea syyskuussa Espanjassa järjestettävään EU:n nuorten tiedekisaan EUCYS.
Lopputapahtumassa jaettiin eri suuruisia stipendejä sekä tuotepalkintoja. Jokainen osallistuja sai TuKoKe-stipendin.
Lisätietoa:
Tutki-Kokeile-Kehitä 2021 -kilpailun finalistien työt ovat esillä virtuaalinäyttelyssä syyskuun loppuun asti.
Meri Henellin työ Analysis of Violin Vibrato Based on Measurement and Modelling
Markus Niemen, Oskari Niemen ja Roope Palomäen työ Afrikan tähti -lautapelin strategiat
Tämä juttu on julkaistu myös TEK-verkkolehdessä