Computational Problem Solving (5 op)

Arviointikriteerit

Kurssi läpäistään ansaitsemalla yksi ansiomerkki kilpailun aikana tai tekemällä yksi kotitehtävä kurssin aikana. Ansiomerkkien/kotitehtävien määrä kasvattaa opintopisteiden määrää (enintään 5 opintopistettä).

Arviointiasteikko

Hyväksytty/Hylätty

Tavoitteet

- 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

Aika ja paikka

verkossa

Oppimateriaalit

Ohjaajan alkuperäiset kurssimuistiinpanot ja selitykset Szeliski, R. Computer Vision: Algorithms and Applications (valinnainen)

Opetusmenetelmät

Kurssi koostuu kahdesta vaiheesta. Vaihe 1 – Kilpailu (16.5.2025 – 15.7.2025) Linkki: https://youtu.be/AqDKqMrxQrw Tässä vaiheessa opiskelijat opiskelevat itsenäisesti verkosta löytämäänsä materiaalia ja keskustelevat opettajan kanssa Discord-foorumilla (decode-the-drawings kanava): https://discord.com/invite/gJFcF5XVn9 Opiskelijat toteuttavat omia ratkaisujaan ja saavat opettajalta palautetta. Edistymisensä mukaan opiskelijat ansaitsevat merkkejä, jotka kääntyvät opintopisteiksi tässä kurssissa. Vaihe 2 – Kurssi (1.8.2025 – 15.12.2025) Kurssilla edellytetään useiden kotitehtävien suorittamista. Opiskelijat voivat valita pitkältä listalta enintään viisi tehtävää toteutettavaksi (1 tehtävä = 1 opintopiste).