1. TÜ väitekirjad alates 2004 - Theses, PhD, MSc, ETD
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/10062/3
Browse
Recent Submissions
Item How artificial intelligence recommendation systems impact human decision-making(Tartu Ülikooli Kirjastus, 2024-11-07) Arkhipova, Daria; Kull, Kalevi, juhendaja; Bachmann, Talis, juhendaja; Leone, Massimo, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond; Torino ülikoolSee uurimus sukeldub tehisintellekti soovitussüsteemide (AIRS – Artificial Intelligence Recommender Systems) uurimisse, mida kasutatakse laialdaselt digitaalplatvormidel nagu sotsiaalmeedia, ja kuidas need mõjutavad meie otsuseid ja käitumist. Rakendades semiootika teooriaid, mis uurivad kommunikatsiooniprotsessi, vaadeldakse, kuidas igapäevane suhtlus tehisintellektiga võib kujundada meie mõtlemist ja käitumist kognitiivsel, emotsionaalsel ja sotsiaalsel tasandil. Uurimistöö näitab, et AIRS oma algoritmiliste kujunduste kaudu, mis on kooskõlas digitaalplatvormide struktuuridega, suunavad meie valikuid peenelt, kohandades või isegi peale surudes valitud eelistused meie otsustele, käitumisele ja tavadele. AIRSil on potentsiaal mõjutada mitte ainult seda, kuidas üksikisikud teevad otsuseid, vaid ka kujundada sotsiaalseid ja kultuurilisi tavasid. Need teoreetilised eeldused leidsid kinnitust välitööde kaudu, mis viidi läbi Itaalias, Eestis ja Hollandis. Uurimus toob välja, et AIRSi mõju on levinud erinevate kogukondade ja erinevate põlvkondade inimeste seas ning see on sõltumatu digitaalsest kirjaoskusest. Lõppkokkuvõttes toetab uurimus tehisarusüsteemide arendamist, mis arvestaksid semiootiliste vahendite abil avastatud kommunikatsioonimehhanismide iseärasusi. See võib aidata luua tehisarutehnoloogiaid, mis keskenduvad inimkasutajate tähendusloome protsessile, mitte top-down algoritmipõhistele lahendustele. See on oluline digitaalsete keskkondade loomiseks, mis toetaksid tähendusrikkamaid ja kasutajakeskseid suhtlusi.Item Measuring industrial modernity in comparative perspective, 1900–2020(2024-10-29) Pahker, Anna-Kati; Kanger, Laur, juhendaja; Solvak, Mihkel, juhendaja; Tartu Ülikool. Sotsiaalteaduste valdkondDoktoritöö kasutab tööstusliku modernsuse kontseptsiooni, et uurida, kuidas mõjutas süsteemide, nagu energia, mobiilsus ja toit, koosareng tööstusühiskondade kujunemist. Suurte siirete raamistik kirjeldab tööstuslikku modernsust tööstusühiskondade 18. sajandi alguses arenema hakanud toimimisloogikana, mis on ühelt poolt panustanud inimeste heaolusse, kuid teisalt juurutanud jätkusuutmatud ideed, institutsioonid ja tegutsemisviisid, mis on omakorda viinud keskkonnaseisundi halvenemiseni. Väitekiri rõhutab tööstusühiskondade põhimõttelise suunamuutuse – Teise Suure Siirde – vajadust tööstusliku modernsusega seotud probleemide ületamiseks. Autor püstitas tööstusliku modernsuse mõõtmiseks läbi aja ja ruumi kaks uurimisküsimust: mil määral on võimalik vaadelda tööstuslikus modernsuses jätkuvusi ja katkestusi erinevates riikides ajavahemikus 1900-2020 ja millises riigis võiks alguse saada Teine Suur Siire. Küsimustele vastamiseks panustas autor kolme empiirilisse artiklisse. Esimesed kaks keskenduvad tööstusliku modernsuse jätkuvustele ja võimalikele katkestustele aastatel 1900-2020. Pilootuuring analüüsis Austraalia, Saksamaa ja NSVL/Venemaa andmeid ning teine uuring kaasas lisaks India ja Ameerika Ühendriikide andmed. Mõlemad rakendasid tekstikaevet ja aegridade analüüsi, et jälgida muutusi keskkonda ja tehnoteadust valitsevates ideedes, institutsioonides ja praktikates. Enam muutusi võib täheldada keskkonda puudutavas meediakajastuses ja institutsionaalses lähenemises, tehnoteadusega seonduv jäi sarnaselt keskkonnapraktikatega suuremate muutusteta. Kõige eesrindlikumaks võib pidada Saksamaad. Kolmas uuring töötas välja Tööstusliku Modernsuse Indeksi (ingl Industrial Modernity Index, IMI), et hinnata tööstusliku modernsuse geograafilist jaotumist 63 riigis üle maailma. IMI mõõdab tööstusliku modernsuse kihi paksust, mis omakorda aitab hinnata strukturaalsete piirangute ulatust Teise Suure Siirde käivitumisele. Analüüsitud riikidest näitas suurimat potentsiaali Rootsi ning kõige kõrgemaks osutusid piirangud Kuveidis. Autor arutleb kokkuvõtvalt töö panusest siirde- ja kestlikkuseuuringutesse ning poliitikaloomesse. Arutelu rõhutab tööstusliku modernsusega seotud ideede, institutsioonide ja praktikate ümberkujundamise vajadust, eriti tehnoteadusega seonduvas. Autor pakub selleks välja praktilisi soovitusi ja teeb ettepanekud edasisteks uuringuteks.Item Dark diversity methods for prioritization of areas and species in nature conservation(2024-10-25) Paganeli, Bruno; Pärtel, Meelis, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondInimtegevus killustab maastikke ja toob sisse võõrliike, mistõttu looduslik elurikkus väheneb mitmel pool maailmas. Minu doktoritöö käsitleb neid protsesse, kasutades tumedat elurikkust – see on selliste liikide kogum, mis uurimisalalt puuduvad, kuigi võiksid sinna ökoloogiliselt sobida. See lähenemine pakub terviklikumat vaadet elurikkusele, kuna arvestab ka selle potentsiaali. Kuigi tumedat elurikkust ei saa otseselt vaadelda, on selle hindamiseks olemas mitu meetodit. Minu uurimistöö näitas, et kõige tõhusam on liigipaaride koosesinemisi hindav meetod, mis põhineb eeldusel, et kooseksisteerivatel liikidel on ühesugused ökoloogilised nõudlused. Me saame „küsida“ olemasolevatelt liikidelt, milliste teiste liikidega nad tavaliselt koosesinevad. Rakendasin seda käsitlust looduskaitseprobleemide hindamiseks erinevatel aja- ja ruumiskaaladel. Eesti vanades metsades leidsime, et ümbritsev metsasus mõjutab koosluste elurikkust ning tume elurikkus tõi seda seost paremini välja kui vaadeldud elurikkus. Leidsin, et just epifüüdid vajavad elurikkuse tagamiseks oma ümbruskonnas palju vanu metsi. Lisaks seostasin liikide tunnuseid tumeda elurikkusega, et leida põhjuseid, miks teatud liigid oma sobivatest elupaikadest on puudu, või just kipuvad väga laialt levima. Bioloogilise invasiooni uuringutes on tume elurikkus äärmiselt väärtuslik käsitlus, kuna selle abil saab leida võimalikke võõrliike enne nende tegelikku saabumist. Oma doktoritöös uurisin soontaime võõrliikide vaadeldud ja tumedat elurikkust kogu maailmas ning tuvastasin liigid, mis tõenäoliselt tulevikus uusi piirkondi vallutavad. Minu väitekiri näitab, et tumeda elurikkuse käsitlus pakub uudset teavet erinevates looduskaitselistes küsimustes. See võimaldab kasutada ennetavaid meetmeid ökosüsteemide ja liikide kaitseks, mida on tavaliselt lihtsam rakendada ja mis on nii ökoloogilisest kui ka majanduslikust vaatenurgast kulutõhusamad kui tagajärgede likvideerimine.Item Multilingual and multi-domain representational patterns across transformer-based models(2024-10-22) Del, Maksym; Fišel, Mark, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondTehisintellekti (TI) mudelid toimivad sageli nagu salapärased mustad kastid: nad võtavad andmeid ja genereerivad ennustusi, kuid nende sisemine töö on varjatud. Nende TI võrkude tõlgendamine on sarnane keerulise bioloogilise või tulnukate aju toimimise uurimisega. See läbipaistvuse puudumine muudab nende mudelite usaldamise keeruliseks, kuna me ei saa olla kindlad, et need on ohutud, õiglased või usaldusväärsed. Näiteks võib mudel, mis töötab hästi ühes keeles, ebaõnnestuda teises keeles. Meie uurimistöö keskendub TI mudelite arusaadavuse suurendamisele, keskendudes mitmekeelse ja mitmevaldkonnalise mudelitele. Avastame kaks olulist nähtust Transformer-põhistes mudelites: mitmekeelne abstraktsioon, kus mudelid õpivad teisendama sisendlauseid "mentaalseks ühiskeeleks" sõltumata sellest, kas sisend on eesti või inglise keeles, ja mitmevaldkonnaline spetsialiseerumine, kus mudelid õpivad pühendama eraldi tööriistu iga valdkonna jaoks seesmiselt. Need mustrid olid järjepidevad erinevate mudelite ja andmekogumite puhul. Kuigi meie peamine eesmärk on pakkuda teadmisi mitmekeelse ja mitmevaldkonnalise mudelite sisemisest toimimisest, tutvustame me ka uut metoodikat mitmekeelse mudeli tõlgendamiseks ja esitleme praktilist rakendust mitmevaldkonnalise masintõlke parandamiseks. Loodame, et need teadmised aitavad parandada TI tehnoloogia ohutust, õiglust või kättesaadavust, eriti alaesindatud keelte ja valdkondade puhul.Item Eesti Evangeelne Luterlik Kirik aastatel 1991–2015 – muutused, identiteet ja teoloogilised hoiakud(2024-10-22) Pekko, Indrek; Altnurme, Lea, juhendaja; Rohtmets, Priit, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkondEesti on tuntud kui üks kõige sekulaarsemaid ehk ilmalikumaid riike Euroopas. See tähendab, et organiseeritud religioonil – eelkõige just kristlusel – on inimeste elus väike roll. Eri kirikutesse ja konfessioonidesse kuulub hinnanguliselt umbes neljandik Eesti elanikkonnast, aktiivsete kirikuskäijate arv on veelgi väiksem. Teisalt ei saa Eesti elanikke pidada sugugi vähereligioosseteks, kes usuküsimuste vastu üldse huvi ei tunne. Eestlaste religioossus väljendub lihtsalt erinevates vormides väljaspool institutsionaalse religiooni piire. Milline on olnud sellistes muutustes kirikute positsioon? Kuidas on kirikud tulnud toime liikmeskonna kahanemise ja inimeste religioossuse teisenemisega? Millised on olnud sellega seoses teoloogiliste rõhuasetuste muutused vaimulike seas ja millised teoloogilised suundumused on kõige enam esile pääsenud ja kiriku arengut mõjutanud? Käesolev doktoritöö uurib Eesti Evangeelset Luterlikku Kirikut (EELK) aastatel 1991–2015. Käsitletakse muutusi liikmeskonna ja vaimulike seas, aga samuti luterlikku identiteeti, erinevaid vagaduslaade, kirikumudeleid ning EELK vahekorda ühiskonna ja riigiga. Kuigi kirikute liikmeskond kahaneb kõikjal Euroopas, sest inimeste religioossus ei vaja tänapäeval enam kiriklikku määratlemist, on kristlikud väärtused ja traditsioonid siiski veel olulised, ning seetõttu on nendega seonduv konservatiivsus kirikutele abiks liikmeskonna kahanemisega seotud muutustega toime tulemisel. Nõnda on ka EELK hakanud tugevamalt toetama konservatiivseid ja traditsioonilisi väärtusi ühiskonnas. Teoloogilistest vagaduslaadidest on kiriku juhtimises enam esile pääsenud kõrgkiriklik suund, mis lisaks jumalateenistuse korra uuendamisele on oluliseks pidanud kirikliku struktuuri ümberkorraldamist ja vaimuliku autoriteedi tõstmist. EELK ühiskondlik tähtsus ja roll on tänaseks päevaks marginaliseerunud: see ei ole enam normiks, vaid alternatiiviks. Senisest vabast rahvakirikust on saanud üks kirik teiste seas, mis ühiskonna eri osapoolte ühendamise ja lepitamise asemel on valinud konservatiivsete väärtuste esindamise tee. See on aga omakorda kaasa toonud suurema vastuolu ja vastandumise sekulariseerunud ühiskonnaga.Item The process of secularization in rural communes of Estonia and Latvia (1920–40). Case studies of lutheran–majority parishes(2024-10-22) Soosaar, Rain; Altnurme, Riho, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkondVäitekiri analüüsib Karel Dobbelaere ühiskondliku ja individuaalse sekulariseerumise kontseptsioonidele tuginedes sekulariseerumist Eesti ja Läti luterliku enamusega maapiirkondades 1920.-30. aastatel. Selleks vaadeldakse kirikuelu iseärasusi, individuaalset usupraktikat ning kiriku rolli kohalikus avalikus elus Haljala, Halliste, Jüri, Karuse, Varbla ja Vastseliina kihelkondades Eestis ning Jaunpiebalga, Gramzda, Rūjiena ja Tukumsi kihelkondades Lätis. Selgus, et ilmalikud eluvaldkonnad, nagu majandus, kultuur ja poliitika olid uuritud kihelkondades suures osas väljunud kiriku kontrolli alt. Ent luteri vaimulikud olid jätkuvalt olulised avaliku elu tegelased ning religioossed tseremooniad kogukonnaelus pidulikel puhkudel kõrgelt hinnatud, eriti isamaaliste sündmuste puhul. Ainult mõnedes mahajäänud piirkondades mängis religioon kogukonnaelus endiselt olulist rolli, kuid sekulariseerumine oli sealgi hariduse, seltsielu ja massimeedia kaudu levima hakanud. Valdav enamus inimesi pidas end kristlasteks ja jäi kiriku liikmeteks, järgis selle riitusi ja käis aeg-ajalt jumalateenistustel, eriti suurte pühade ajal. Institutsionaalse kiriku ja pastorite autoriteet oli aga languses ning nende usulised ja moraalsed juhised jäeti suures osas tähelepanuta, kui need olid vastuolus inimeste pragmaatiliste huvidega. Märkimisväärsed näited on pühapäeviti töötamine, kiriklike talituste arvu vähenemine pärast ilmaliku perekonnaseisu registreerimise kehtestamist ning viivitamine laste ristimisega. Eesti puhul vaadeldakse ka 1923. aasta usuõpetuse rahvahääletuse tulemuste võimalikku kasutamist individuaalse sekulariseerumise mõõdupuuna. Ilmnes, et lisaks suhtumisele usku ja luteri kirikusse mõjutasid valimistulemusi ka valijate poliitilised eelistused.Item Using the One Health approach for mapping the spread of antibiotic resistant bacteria in Estonia(2024-10-18) Laht, Mailis; Kisand, Veljo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond„Üks Tervis“ on lähenemine, mis võtab arvesse tegevusi antibiootikumiresistentsuse (AMR) vähendamiseks kõikides sektorites samaaegselt: meditsiinis, veterinaarmeditsiinis, toidutootmises ja keskkonnas. Keskkond on oluline vahelüli kuhu koguneb inimtegevuse tulemusel antibiootikumide jääke, aga sinna satuvad ka juba resistentsuse saavutanud bakterid. Loomakasvatuse otsene seos keskkonnaga on väljaheidete kasutamine väetisena. Ka inimeste tarbitud antibiootikumidest jõuab enamus jääke keskkonda väljaheidete kaudu. Reoveepuhastite arenguga suudame küll puhastada olulise osa tekkivatest saasteainetest, aga bioloogilist ohutust tänased tehnoloogiad veel ei taga. Töö annab ülevaate antibiootikumiresistentsuse leviku kohta Eestis „Üks Tervis“ lähenemisviisil. Töös koguti antibiootikumidele resistentsetest baktereid inimestelt, loomadelt ja keskkonnast ning uuriti nende geene. Bakterite hulgas oli ka multiresistentseid baktereid. Üks Pseudomonas aeruginosa isolaat oli resistentne kõigi kuue testitud antibiootikumi grupi osas. Kontrollgruppides (terved inimesed, terved lemmikloomad ja metsloomad) on antibiootikumiresistentsete bakterite levik pea olematu. Tuginedes kogutud geneetilisele infole leidsime sarnaseid antibiootikumiresistentseid baktereid erinevatelt peremeestelt ja keskkondadest, mis viitab võimalikule levikule. Geneetiliselt sarnaste tüvede levik erinevate peremeeste ja keskkonda vahel ei ole Eestis laialt levinud. Meie töös tuvastati levik Üks Tervis gruppides järgmiste bakterite osas: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa ja Enterococcus faecalis. Liikide ja keskkonna vahelist levikut ei tuvastatud Enterococcus faecium osas. Antibiootikumidele resistentsete bakterite hulk Eesti reoveepuhastites võrreldes muu maailmaga on keskmine, aga ületab WHO soovitust taaskasutusveele. Bioloogiliselt ohutu heitvee keskkonda juhtimiseks on vajalikud uued tehnoloogilised lahendused. „Üks Tervis“ põhimõtte rakendamisega AMR valdkonnas on Eestis riiklikult alustatud.Item Relationship between body composition and muscle strength, and adaptation to constant intensity cycling exercise under laboratory conditions in male road cyclists(2024-10-15) Lepasalu, Laura; Pääsuke, Mati, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkondJalgrattasport on vastupidavusala, kus treening- ja võistluskoormused on seotud väsimuse tekkega, sealjuures on jalgratturitel oluline ennetada pikaajalisest väsitavast koormustest tingitud ülekoormusvigastusi. Enamik jalgratturitel teostatud uuringuid käsitlevad treening- ja võistluskoormustega kohanemist seoses muutustega südame- ja vereringesüsteemis või ainevahetuses. Vähem on andmeid keha koostise ja luutiheduse ning närvi-lihassüsteemi muutuste kohta professionaalsetel jalgratturitel. Käesolevas doktoritöös käsitleti kahte probleemi seoses jalgratturitega. Esiteks selgitati pikaajalise treeningu tulemusena tekkinud seosed keha koostise ja luutiheduse ning lihasjõu näitajate vahel Eesti parimatel meessoost maanteejalgratturitel. Teiseks selgitati, kuidas jalgratturid kohanevad ühekordse muutumatu koormusega jalgrattasõiduga laboratoorsetes tingimustes. Seejuures hinnati väsimuse teket selja- ja alajäsemete lihastes 30-min jalgrattasõidu tingimustes ning survejõudude jaotuvuse asümmeetriat isteasendis pärast koormuse lõppu. Selgus, et pikaajaliselt treeninud meesjalgratturitel on suurenenud seosed võrreldes mittetreenitutega kehamassi ja luutihedusega, mis näitab organismi pikaajalist kohanemist vastupidavustreeninguga. Sealjuures lihasjõu näitajad jalgratturitel keha koostise ja luutihedusega ei seostunud. Meesjalgratturitel ilmnes 30-minutilisel muutumatu koormusega jalgrattasõidul märkimisväärne seljalihaste väsimine, mis on seotud motoneuronite impulsseerimissageduse aeglustumisega seoses pidurduse tekkega seljaajus, kuid antud koormuse tingimustes alajäsemete lihastes muutusi ei esinenud. Ilmnes, et reie nelipealihase elektrostimulatsiooniga esile kutsutud kontraktsiooni näitajad taastusid pärast jalgrattasõitu kiiremini võrreldes tahtelise maksimaaljõuga, mis näitab perifeerse (lihas-) väsimuse olemasolu töötavates lihastes. Üheks oluliseks töö tulemuseks oli jalgratturitel nähtunud ebaühtlane survejõudude jaotuvus isteasendis istmikuluude piirkonnas 30-min jalgrattasõidu järgselt. Survejõudude jaotuvuse hindamine enne ja pärast pikaajalisi koormusi istuvas asendis on üheks võimaluseks ennetamaks ülekoormusprobleemide arenemist seljapiirkonnas.Item Codes for distributed storage(2024-10-15) Ke, Junming; Riet, Ago-Erik, juhendaja; Hollmann, Henk D.L., juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondAllikatest nagu video, audio ja tekst genereeritakse suuri andmehulki, ja need hulgad endiselt aastast aastasse suurenevad, nii et nende talletamine nõuab andmete terviklikkust ja kättesaadavust garanteerivaid jätkusuutlikke andmetalletussüsteeme. Hajustalletussüsteemid (HTS-d) pakuvad madala hinnaga, töökindlat ja stabiilset lahendust. HTS talletab andmeid potentsiaalselt ebatöökindlates talletussõlmedes liiaga, mis garanteerib süsteemi töökindluse. Efektiivsed andmeuuenduse ja parandusmehhanismid on stabiilsuse hoidmiseks kriitilised, eriti sõlmede tõrgete korral. See dissertatsioon esiteks konstrueerib uuendusefektiivsed koodid, mis põhinevad lõplikel projektiivsetel tasanditel ja mis võimaldavad efektiivset lokaalset ja suure saadavusega parandust. Konstrueeritakse hõredad genereeriv- ja paarsuskontrollimaatriksid, mis võimaldavad ka efektiivseid ja paindlike sagedustega uuendusi. Samuti hinnatakse neid koode kasutava HTS-i jõudlust. Kaks talletuskoodide võtmesuurust on sõlmemahtuvus ja paranduse läbilaskevõime, mille omavahelist vastandlikkust kirjeldab lõiketõke. Enamus uurimusi keskendub täpsele parandusele, kus mittetöötava sõlme andmed taastatakse täpselt. Seevastu funktsionaalne parandus, mille korral ei taastata mittetöötava sõlme andmeid täpselt, seejuures siiski tagades andmete terviklikkust, võimaldab saavutada muul viisil mittesaavutatavaid punkte lõiketõkkel. Dissertatsioon konstrueerib uue optimaalse ja funktsionaalse parandusega koodi, mis põhineb vektorruumitükeldusel 9-mõõtmelises binaarses ruumis, ja millel on tugev seos projektiivse tasandiga $\PG(2,8)$. Sellel talletuskoodil on ka efektiivne parandusalgoritm, mida kirjeldatakse geomeetriliselt ja algebraliselt.Item Teachers’ feelings of curriculum ownership: Estonian schoolteachers as curriculum developers and curriculum users(2024-10-10) Viirpalu, Piret; Krull, Edgar, juhendaja; Mikser, Rain, juhendaja; Tartu Ülikool. Sotsiaalteaduste valdkondUuringute tulemused on näidanud, et õppekavauuenduste edu või ebaõnnestumine sõltub suuresti õpetajate arusaamadest, ootustest ja omanikutundest nende uuenduste suhtes. Sellest tulenevalt on oluline, et õpetajad mõistaksid õppekavapoliitika muudatuste põhjuseid ja neis kajastuvad ideid ning omaksid nende suhtes omanikutunnet. Õpetajad kipuvad aga väljastpoolt algatatud uuendustele vastu seisma, kuna neil puudub omanikutunne planeeritavate uuenduste suhtes. Õpetajate õppekava omanikutunde suurendamiseks on õpetajaid kaasatud õppekavaga seotud otsuste tegemisse, neile on antud õppekavaarendaja ja õppekavapoliitika kujundaja staatus. Kuid ametlikult antud autonoomse õppekavaarendaja staatus ei taga tingimata, et õpetajad tegutsevad iseseisvalt või kogevad omanikutunnet õppekava suhtes. Neoliberaalsed standardiseerimispraktikad on osutunud oluliseks takistuseks õpetajate õppekavaga seotud omanikutunde kujunemisel. Riigieksamid ja rahvusvahelised võrdlusuuringud takistavad õpetajaid tegutsemast autonoomsete professionaalidena enda tõekspidamisi arvestava õppekava loomisel ja rakendamisel. Uurimist alustati küsimustiku loomisest ja selle piloteerimisest, et uurida Eesti õpetajate kogemusi õppekavade kasutamise ja arendamisega, nende ettevalmistust õppekavaarenduseks ning ootuseid parimatele õppekavalahendustele. Järgnenud Eesti üldhariduskoolide õpetajate esindusliku valimi uuringu tulemustest selgus, et õpetajate õppekavaideaalide ja nende praktiliste ootuste vahel on vastuolu. Õpetajad ootasid suurt vabadust õppekava üle otsustamisel, kuid samas eelistasid üsna üksikasjalikke õppekavajuhiseid. Õpetajate õppekavaga seotud omanikutunne peegeldus ka nende õppekava definitsioonides. Ligi pooled vastanutest määratlesid õppekava kui kohustuslikku ettekirjutavat dokumenti, mis piirab nende omanikutunnet. Suur osa õpetajatest ei tunne õppekava kasutajate, arendajate ja lahenduste väljapakkujatena omanikutunnet õppekava suhtes. Doktoritöös antakse soovitus muuta õppekavade väljatöötamise protsess personaalsemaks – õppekava ei tohiks olla väljastpoolt loodud dokument, õpetajad peavad tundma, et nad on õppekava arendamise protsessis esindatud ja et õppekava, mida nad kasutavad, on nende oma.Item Mycorrhizal trait distribution and composition in plant communities under natural gradients(2024-10-09) León Velandia, Daniela; Moora, Mari, juhendaja; Bueno González, Carlos Guillermo, juhendaja; Zobel, Martin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondMükoriisa e seenjuur on sümbiootiline suhe taimejuurte ja seente vahel. Mükoriisa parandab toitainete kättesaadavust ning kaitseb patogeenide eest, aitab taluda herbivoore ja suurendab taimede taluvust erinevate keskkonnas toimivate stressitegurite suhtes. Taimede mükoriissed tunnused iseloomustavad seenjuure struktuuri ja talitlust. Doktoritöös käsitlesime kahte peamist mükoriisset tunnust – mükoriisa tüüpi ja mükoriisset staatust. Tüüpidest leidis käsitlemist arbuskulaarne mükoriisa (AM), ektomükoriisa (ECM) ja erikoidne mükoriisa (ERM). Mükoriisse staatuse osas käsitlesime kolme kategooriat –obligaatselt või fakultatiivselt mükoriissed taimed, mittemükoriissed taimed. Doktoritöös kirjeldasime taimede mükoriissete tunnuste mustrit Pürenee mäestiku ja Andide páramo taimekooslustes. Kui páramos püsis AM-i domineerimine kogu kõrgusgradiendi ulatuses, siis Püreneedes ilmnes AM-i osakaalu kerge langus koos absoluutkõrguse tõusuga, samas kui ECM taimed olid kõige ohtramad keskmistel kõrgustel. Andides oli ERM taimede osakaal suurim madalamatel kõrgustel. NM taimed olid mõlemas piirkonnas sagedasemad suurematel kõrgustel. Mõlemas mäestikus suurenes FM taimede osakaal kõrguse kasvades, OM taimede osakaal näitas vastupidist trendi. Uurisime ka seost mükoriissete tunnuste, ökosüsteemi produktiivsuse ja taimede elurikkuse vahel Eesti rohumaadel ning leidsime positiivse seose produktiivsuse ja AM taimede osakaalu vahel koosluses. Mõlemad parameetrid olid negatiivselt korreleeritud taimede mitmekesisusega. Meie uuring näitas, et mükoriissete tunnuste mustrid varieeruvad geograafiliselt ja ökoloogiliselt ning mükoriisne sümbioos mõjutab taimekoosluse koosseisu ja mitmekesisust mööda absoluutkõrguse ja mullaviljakuse gradiente. Teadmised taimede mükoriissete tunnuste jaotusest taimekooslustes on aga veel liiga vähesed, et teha suuremaid üldistusi.Item Soviet and Russian approaches to democracy in international law(2024-10-07) Poghosyan, Sevanna; Mälksoo, Lauri, juhendaja; Tartu Ülikool. Sotsiaalteaduste valdkondKäesoleva väitekirja peamine eesmärk on analüüsida Nõukogude Liidu ja praegusaegse Venemaa käsitusi demokraatiast rahvusvahelises õiguses „demokraatiaõiguse“ (democratic entitlement) teesi valguses. Samuti vaadeldakse selles nende käsitusi enesemääramisõigusest, mida peetakse sisemiselt seotuks arusaamaga demokraatiast rahvusvahelises õiguses. Sissejuhatavas peatükis (kompendium) ja neljas artiklis käsitletakse uurimuse peamist küsimust: kas on välja kujunenud eriomane Venemaa käsitus demokraatiast rahvusvahelises õiguses? Aluseks võetud hüpoteesis eeldatakse, et Nõukogude Liidu ja praegusaegse Venemaa käsituste vahel on järjepidevus. Nõukogude Liidu käsitust uurides keskendutakse ametlikele seisukohtadele, eelkõige seoses 1948. aasta inimõiguste ülddeklaratsiooniga ja 1966. aasta kodaniku- ja poliitiliste õiguste rahvusvahelise paktiga. Tänapäeva Venemaa puhul analüüsitakse eelkõige aastatel 2000–2024 toimunud arenguid, käsitledes Venemaa ametlikku seisukohta selliste rahvusvahelise õiguse jaoks pöördeliste sündmuste suhtes nagu Krimmi annekteerimine 2014. aastal ja täiemahuline sõjaline sissetung Ukrainasse 2022. aastal. Üldiselt ilmneb järeldustest, et Venemaa käsitus demokraatiast rahvusvahelises õiguses on muutunud järjest sarnasemaks nõukogudeaegsele, sisaldades sellega võrreldes nii lahknevusi kui ka järjepidevust. Nende käsituste järjepidevust võib näha selles, kuidas neis praktilise kasu eesmärkide nimel vormiliselt rõhutatakse suveräänsuse ja mittesekkumise tähtsust rahvusvahelises õiguses (suurriikide puhul) ning seistakse vastu lääne liberaalse „demokraatiaõiguse“ teesile. Samas puudub neil ühine ideoloogiline ja järjepidev kontseptuaalne alus. Seega on väide Venemaa eriomase käsituse olemasolust demokraatia ja rahvusvahelise õiguse küsimuses osaliselt kinnitust leidnud. Kui arutleda selle üle, millist mõju Venemaa käsitus demokraatiaõigusest rahvusvahelises õiguses avaldab, on väljavaade liberaalse demokraatia pooldajate jaoks vastuoluline, sisaldades nii lootust kui ka muret. Sellest võib järeldada, et probleemidele vaatamata on lääne liberaalne paradigma jätkuvalt peamine raamistik, mis kujundab „demokraatiaõiguse“ arengut rahvusvahelises õiguses. Samas on endiselt ülekaalus esmajoones suveräänsust rõhutav liberaalsusele vastanduv käsitus; Francki visioon demokraatiast kui üldtunnustatud juriidilisest õigusest on täna sama kauge kui 1990. aastatel.Item Comprehending decision-making in academic library leadership: a situational analysis(2024-10-03) Lembinen, Liisi; Jaakson, Krista, juhendaja; Reino, Anne, juhendaja; Tartu Ülikool. Sotsiaalteaduste valdkondDoktoritöö „Otsustamise mõistmine akadeemiliste raamatukogude juhtimises: situatsioonianalüüs” edendab raamatukogunduse ja juhtimise valdkondadesse, lisades raamatukogude juhtide otsustamise uuringutesse situatsioonilise aspekti ning pakkudes sügavamat arusaama sellest, kuidas kontekst mõjutab juhtimisotsuseid. Uurimus käsitleb akadeemiliste raamatukogude juhtide otsustamist kolmes konkreetses situatsioonis: strateegiline pikaajaline otsustamine, innovatsiooniga seotud otsustamine ja kriisiolukordades otsustamine. Uurimus analüüsib varem käsitlemata Euroopa akadeemiliste raamatukogude tippjuhtide valimit ja annab põhjaliku ülevaate nende otsustuspraktikatest, täites lünga kirjanduses, kus Euroopa kontekst on alaesindatud. Varasemad uuringud on käsitlenud akadeemiliste raamatukogude otsustamise konkreetseid aspekte, kuid pole arvestanud situatsioonist tulenevaid tegureid terviklikult. Käesolev kvalitatiivset metoodikat kasutav uurimus täidab selle lünga, analüüsides, kuidas direktorid teevad erinevates olukordades otsuseid, ja tuvastades mustreid ning kohanemisstrateegiaid. Uuringu peamised leiud näitavad, et akadeemiliste raamatukogude direktorid kohandavad oma otsustamist sõltuvalt olukorrast: direktorid on strateegilistes olukordades konsulteerivad, innovatsiooni ajal koostööaltid ja kriisi ajal autoritaarsuse poole kalduvad. Käesolev uurimus kinnitab akadeemiliste raamatukogude keerukat iseloomu ja vajadust juhtimisstiilide järele, mis on kohandatud konkreetsele olukorrale. Selle uuringu tulemused lükkasid ümber teatud eeldused ja rõhutasid akadeemiliste raamatukogude direktorite otsuste tegemise paindlikkust. Euroopa akadeemiliste raamatukogude direktorid ei järgi rangelt ühte otsustamisstiili, vaid on kohanemisvõimelised ja muudavad oma lähenemisviisi vastavalt olukorrale.Item Plant mycorrhizal type and status in the global flora(2024-10-03) Meng, Yiming; Bueno González, Carlos Guillermo, juhendaja; Davison, John Alexander, juhendaja; Öpik, Maarja, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondAntud doktoritöö eesmärk on paremini mõista taimede kooselulisi suhteid mükoriisaseentega. Enamus maailma taimeliike kasvavad kasulikus kooselus mullas elavate seentega, mis asustavad taimede juuri ja moodustavad mükoriisat (juur-seen kooselusid). Taimerühmadel on mükoriisaseentega funktsionaalselt erinevad suhted, mida saab jagada mükoriisatüüpideks: ektomükoriisa (paljudel puudel, sh koos söödavate seentega), arbuskulaarne mükoriisa (enamusel rohttaimedel, sh toidutaimed), orhidoidne mükoriisa (käpalistel). Lisaks, mükoriisne kooselu võib esineda taimeliigil alati, mõnikord või mitte kunagi, mille järgi saab eristada taimede mükoriisset staatust. Mükoriisne kooselu on taimede kasvuks ja ökosüsteemide toimimiseks paratamatult vajalik, ometi on alla 5% maailma taimeliikidest teada mükoriisatüüp ja mükoriisne staatus. Doktoritöös leidsin, et üle maailma selgitab taimede mükoriisatüübi väljendumist peamiselt taime evolutsiooniline ajalugu ja mükoriisset staatust praegused keskkonnatingimused. Lõuna-Ameerika Andides leidsin, et taimede mükoriisatüübi ja mükoriisse staatuse jaotus kõrgusgradiendil erines põhjapoolkeral täheldatud mustritest, mis võib peegeldada piirkondade erinevaid ökoloogilisi tingimusi. Globaalselt leidsin, et varem uurimata taimeliikide mükoriisatüübi ja mükoriisse staatuse ennustamist parandab ennustusmudelites teave taimede evolutsioonilise ajaloo, kasvukeskkonna ja taimetunnuste kohta. Seente vaatenurgast lähtudes selgus, et alati mükoriisat moodustavad taimeliigid olid seenpartnerite osas vähem valivad kui need, mis mõnikord moodustavad mükoriisat. Järelikult on sellistel taimedel suurem võime seenpartnereid valida. Olemasolevaid andmeid kombineerides näitasin ka, et seenekoosluste elurikkus erineb taimekooslustes, mis erinevad mükoriisselt staatuselt. Kokkuvõtteks, taimede evolutsiooniline ajalugu ja ökoloogilised omadused aitavad ennustada ja tõlgendada mükoriisset kooselu ja see on ökosüsteemide majandamise ja kaitse aluseks.Item Evolution, species delimitation and diversity in myxomycetes: Arcyria and allied genera(2024-10-03) Yatsiuk, Iryna; Kõljalg, Urmas, juhendaja; Dmytro, Leontyev, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondLimakud mängivad ökosüsteemides olulist rolli, kuid jäävad sageli märkamatuks. Nad pole ei taimed, loomad ega seened, vaid ainulaadsed organismid keerulise elutsükliga. Limakud alustavad oma elu amööbidena mullas, kõdupuidus ja metsavarises, kus nad toituvad bakteritest ja muudest mikroorganismidest ning on ise väikeste loomade toiduks. Seejärel koonduvad amööbid nähtavateks limasteks struktuurideks – plasmoodiumideks, ja muunduvad lõpuks eoseid kandvateks viljakehadeks. Selle töö eesmärk on täita lüngad nende evolutsiooni ja elurikkuse mõistmisel ning liikide piiritlemisel, keskendudes peamiselt sugukonnale Arcyriaceae. Kasutades nii morfoloogilisi kui multigeen-fülogeneetilist analüüsi, uuriti 33 Arcyria liike kogu maailmast. Kinnitati, et Arcyria on polüfüleetiline, koosnedes kahest eraldi klaadist. Enamik tunnuseid, mida Arcyriaceae taksonite piiritlemiseks kasutati, esines homoplaasiat või sünplesiomorfismi. Siiski, eoste värvus oli rohkem kooskõlas fülogeneesiga ja aitas piiritleda perekondi ja sugukondi. Selle tulemusena täiendati sugukonda Arcyriaceae, loodi uus sugukond Hemitrichiaceae, kirjeldati uus perekond Spiromyxa ja taaselustati perekond Heterotrichia. Enamik uuritud liike osutus liigikompleksideks, para- või polüfüleetilisteks üksusteks. Uurisime ka DNA triipkoodi kasutamist liikide piiritlemiseks. Üldiselt võimaldas triipkood eristada morfoloogiliste tunnuste põhjal kirjeldatud liike (DNA järjestuste liigisisesed erinevused olid väiksemad kui erinevate liikide vahel). Siiski oli erandeid, nagu krüptilised liigid, mis näevad välja sarnased, kuid on geneetiliselt erinevad, ja liigid, mis näevad välja erinevad, kuid millel on sarnane DNA. Isegi perekonna tasandil ei olnud ühtset sarnasuse läviväärtust, mis täiuslikult eraldaks järjestused liikideks. Selle doktoritöö teine osa võtab kokku meie jõupingutused limakute elurikkuse esmaste andmete kogumisel ja avaldamisel, järgides FAIR (leitav, ligipääsetav, koostalitlusvõimeline, korduvkasutatav) põhimõtteid.Item Soft decision making for agri-food 4.0(2024-09-26) Uzair, Muhammad; Tomasiello, Stefania, juhendaja; El Shawi, Radwa Mohamed El Emam, juhendaja; Loit-Harro, Evelin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondVäitekiri esitab ulatusliku uurimuse uuenduslikest, andmepõhistest lähenemistest, mis käsitlevad jätkusuutliku põllumajanduse kriitilisi väljakutseid, eriti Agri-Food 4.0 kujunemisjärgus paradigmas. Uurimus keskendub masinõppe (ML) mudelite täpsuse, efektiivsuse ja tõlgendatavuse parandamisele, et ennustada olulisi põllumajanduslikke parameetreid, nagu evapotranspiratsioon, mulla orgaaniline süsinik (SOC), Ex-ante elutsükli hindamine nisu tootmisel ja põllukultuuride haiguste tuvastamine (roostetriibu nisuhaiguse tuvastamine) kasutades pilte, eesmärgiga panustada jätkusuutlike ja vastupidavate agri-toidusüsteemide arengusse. Uurimistöö Eesmärgid Põllumajandus seisab silmitsi kasvava survega, mis tuleneb kliimamuutustest, ressursside piirangutest ja toiduga kindlustatuse vajaduse suurenemisest. Need väljakutsed nõuavad arenenud otsustustööriistu, mis optimeerivad ressursikasutust ja parandavad saagikust, säilitades samal ajal keskkonna jätkusuutlikkuse. Agri-Food 4.0 kontseptsioon hõlmab selliste tehnoloogiate integreerimist nagu asjade internet (IoT), pilvearvutus ja tehisintellekt (AI), et revolutsiooniliselt muuta põllumajandust. See väitekiri on kooskõlas nende eesmärkidega, pakkudes välja tõlgendatavad ja jätkusuutlikud otsustamistööriistad, mis käsitlevad nii tõhusust kui ka läbipaistvust, mis on vajalikud põllumajanduse otsustustugisüsteemides (DSS). Uurimistöö eesmärgid on: Arendada tõlgendatavaid masinõppemudeleid, mis tasakaalustavad täpsust ja tõlgendatavust, mis on olulised põllumajanduse sidusrühmadele. Parandada põllumajandustavade jätkusuutlikkust, integreerides masinõppemudelid valdkonnapõhiste teadmistega. Rakendada automatiseeritud masinõppe (AutoML) tehnikaid põllukultuuride haiguste tuvastamise optimeerimiseks, keskendudes konkreetselt nisuhaiguste tuvastamisele. Mulla Orgaanilise Süsiniku (SOC) Ennustamine Mulla orgaaniline süsinik (SOC) on mulla tervise oluline komponent, mis mõjutab selle struktuuri, veemahutavust ja toitainete kättesaadavust, mis kõik on olulised jätkusuutliku põllukultuuride tootmise jaoks. SOC on ka oluline tegur ülemaailmses süsinikuringes, kuna mullad on suurimad maismaa süsiniku reservuaarid. Väikesed muutused SOC tasemetes võivad märkimisväärselt mõjutada atmosfääri CO2 kontsentratsioone, mõjutades seega kliimamuutusi. Väitekiri uurib erinevaid masinõppe tehnikaid SOC tasemete täpsemaks ja tõhusamaks ennustamiseks. Traditsioonilised SOC hindamise meetodid, mis sageli hõlmavad keerulist ja töömahukat proovide võtmist ja analüüsi, on täiustatud andmepõhiste mudelitega nagu ANFIS-T (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System koos murdosatikhhonovi regulatsiooniga). Uurimistöö näitab, et ANFIS-T mitte ainult ei paranda ennustuste täpsust, vaid säilitab ka kõrge tõlgendatavuse taseme, mis on praktilises põllumajanduses oluline. See on eriti oluline, kuna see on kooskõlas ülemaailmsete jõupingutustega, nagu EL-i mullastrateegia aastaks 2030, mis rõhutab SOC suurendamist kasvuhoonegaaside vähendamise eesmärkide täitmiseks. Evapotranspiratsiooni Ennustamine Evapotranspiratsioon (ET) on vee aurustumise ja taimede transpiratsiooni summa. See on kriitiline parameeter veeressursside juhtimisel, eriti põllumajanduses, kus tõhusad niisutusstrateegiad on vajalikud vee kasutamise optimeerimiseks. Põllumajandus moodustab märkimisväärse osa ülemaailmsest veetarbimisest, kus ET esindab suurimat osa veekaost põllumajandussüsteemides. Traditsioonilised ET mõõtmise ja hindamise meetodid, nagu lüsimeetrid ja evaporimeetrid, on sageli piiratud nende kõrge maksumuse ja raskustega nende ulatuslikul kasutuselevõtul. Väitekiri hindab masinõppemudelite, eriti ANFIS-T, kasutamist ET ennustamisel. Need mudelid pakuvad täpseid ennustusi, olles samas piisavalt tõlgendatavad, et neid saaksid kasutada põllumehed ja põllumajandusjuhid teadlike otsuste tegemiseks niisutuspraktikate kohta. Parandades ET ennustuste täpsust, aitab uurimistöö kaasa põllumajanduse jätkusuutlikumale veekasutusele, mis on kliimamuutuste ja veepuuduse kontekstis üha olulisem. Ex-Ante Elutsükli Hindamine (LCA) Nisu Tootmisel Elutsükli hindamine (LCA) on kõikehõlmav metoodika toodete keskkonnamõjude hindamiseks alates tooraine kaevandamisest kuni tootmise, kasutamise ja kõrvaldamiseni. Traditsioonilised LCA-d viiakse tavaliselt läbi pärast toote elutsükli lõppu (ex-post), piirates nende kasulikkust proaktiivsete ja jätkusuutlike otsuste tegemisel. Väitekiri edendab ex-ante LCA kasutamist, mis hindab võimalikke keskkonnamõjusid teadus- ja arendustegevuse etapis, võimaldades varasemaid sekkumisi ja jätkusuutlikumaid tootedisainilahendusi. Nisu tootmise kontekstis integreerib väitekiri masinõppe LCA-ga, et ennustada ja leevendada keskkonnamõjusid, nagu kasvuhoonegaaside heitkogused ja ressursikasutus. See lähenemisviis on eriti kooskõlas Euroopa Liidu rohelise kokkuleppega, mille eesmärk on vähendada süsinikuheidet kõigis sektorites, sealhulgas põllumajanduses. ML-i integreerimine LCA-sse mitte ainult ei paranda LCA ennustamisvõimekust, vaid muudab selle ka tõlgendatavamaks ja sidusrühmadele rakendatavaks. Põllukultuuride Haiguste Tuvastamine Põllukultuuride haigused, eriti need, mis mõjutavad põhikultuure nagu nisu, kujutavad endast märkimisväärseid ohte ülemaailmsele toiduga kindlustatusele. Nisu roostetriibuhaigus, mille põhjustajaks on seenpatogeen Puccinia striiformis, on üks kõige laastavamaid nisukultuuri mõjutavaid haigusi. Traditsioonilised haiguste tuvastamise meetodid, mis tuginevad suures osas käsitsi inspekteerimisele, ei ole ulatuslikud ja on vigadele altid. Väitekiri pakub välja uue AutoML-i raamistiku, mis hõlmab kontekstitundlikku tunnusjoonte inseneeriat, et parandada nisu roostetriibuhaiguse tuvastamise täpsust ja efektiivsust. Kasutades UAV-ga kogutud pilte ja arenenud pilditöötlusvõtteid, ületab raamistik täpsuse ja arvutusliku efektiivsuse osas traditsioonilised süvaõppemudelid nagu ResNet-18. See lähenemisviis mitte ainult ei lihtsusta haiguste tuvastamise protsessi, vaid suurendab ka jälgimissüsteemide mastaapsust, muutes nende rakendamise suurtele põllumajanduslikele aladele teostatavaks. Kokkuvõte Väitekiri järeldab, et arenenud masinõppetehnikate integreerimine valdkonnapõhiste teadmistega parandab oluliselt võimet käsitleda põllumajanduse võtmeprobleeme. Parandades nende mudelite tõlgendatavust, täpsust ja efektiivsust, panustab uurimistöö jätkusuutlikumate ja vastupidavamate agri-toidusüsteemide arengusse. Tulevased uurimused võiksid uurida nende tehnikate laiemat rakendamist erinevatel põllukultuuridel ja keskkondades, täiendavalt täiustades mudeleid ja raamistikke, et käsitleda ülemaailmse põllumajanduse arenguvajadusi. Lisaks on tehisintellekti mudelite energiatarbimise vähendamisele suunatud jätkuvad jõupingutused, nagu rõhutatakse väitekirjas, kriitilise tähtsusega, et viia põllumajanduslikud uuendused vastavusse keskkonna jätkusuutlikkuse eesmärkidega.Item The evolutionary history of complex traits: implications of archaic admixture(2024-09-26) Yermakovich, Danat; Dannemann, Michael, juhendaja; Eriksson, Jon Anders, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondAafrikas arenenud anatoomiliselt kaasaegsed inimesed (AKI) eksisteerisid koos teiste arhailiste inimrühmadega, keda teatakse Neandertali ja Denissi inimestena. Erinevad elupaigad oma ainulaadsete keskkonnast tingitud väljakutsetega, millega need kolm inimrühma enam kui 200 000 aasta jooksul kokku puutusid, põhjustasid tõenäoliselt ainulaadsed kohastumusmustrid. Kui AKI-d umbes 60 000 aastat tagasi Aafrikast välja rändasid ja kogu kogu maailma asustasid, kohtusid nad Euraasia eri osades nii Neandertali kui ka Denissi inimestega ning segunesid nendega. Nende minevikus toimunud segunemiste tulemusena sisaldavad praeguste mitte-aafriklaste genoomid endiselt ~2% neandertallaste DNA-d ja okeaanlaste genoomid sisaldavad lisaks 2–5% denislaste DNA-d. Arhaililiste inimeste geenivariantide uurimine on paljastanud olulisi seoseid erinevate tunnustega, mis on seotud immunoloogia, käitumise, naha ja juuste omadustega ning erinevate keskkonnast tulenevate kohastumistega Meie arusaam arhailiste geenivariantide funktsionaalsest rollist tänapäeva inimestes on siiski piiratud, peamiselt geneetiliselt mitmekesiste populatsioonide genoomsete ja fenotüüpsete andmekogumite kättesaadavuse tõttu. See lõputöö kasutab ära kasvavaid funktsionaalseid ja genoomseid andmekogusid, et täiendada meie teadmisi Neandertali ja Denissi inimeste introgresseerunud DNA fenotüüpse, regulatoorse ja evolutsioonilise mõju kohta tänapäeva inimestele. Esimene uuring keskendus introgresseerunud neandertallaste DNA mõjule tänapäeva inimeste haigustele ja mitte-haiguslikelefenotüüpidele. Teises teadustöös uurisime neandertallaste DNA rolli kaugelt toimivas regulatsioonis tänapäeva inimestel. Kolmandas uuringus kirjeldasime arhailise introgresseerunud DNA võimalikku mõju kohastumisele kahes Paapua Uus-Guinea mägismaa ja madaliku populatsioonis. Kõik kolm uuringut täiendasid meie teadmisi neandertallaste ja denislaste DNA evolutsioonilistest ja funktsionaalsetest rollidest tänapäeva inimestes. Need leiud aitavad meil paremini mõista arhailiste geenivariantide panust, rikastades meie teadmisi kahe väljasurnud inimrühma kohta.Item Design and orchestration of scalable, event-driven serverless data pipelines for internet of things (IoT) applications(2024-09-19) Poojara, Shivananda Rangappa; Jakovits, Pelle, juhendaja; Srirama, Satish Narayana, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- jatäppisteaduste valdkondAsjade Interneti (IoT) seadmete üha suureneva kasutamisega on toimunud tohutu toorandmete kasv. Selliste andmete haldamine hõlmab aga keerulisi ülesandeid, sealhulgas andmete hankimist erinevatest seadmetest erinevates vormingutes, filtreerimine ja teisendamine, ning masinõppe rakendamine. Selliste andmevoogude voo ja elutsükli tõhus haldamine on märkimisväärne väljakutse. Selleks, et saavutada madal latentsus ja muud teenusekvaliteedi (QoS) mõõdikud, võetakse üha enam kasutusele pilvepõhise IoT andmetöötluse asemel serva ja udu arvutusmudeleid. See muudab andmeanalüüsi ülesannete dünaamilise täitmise keerukamaks erinevatel kaugustel ja heterogeenses riistvaras. Üks lähenemisviis Asjade Interneti andmetöötluse realiseerimiseks on monoliitsete konteinerrakenduste kasutamine, mis kondavad andmetoimingud ühte konteinerisse. Selliseid konteinereid saab migreerida üle IoT kihtide (serv, udu, pilv), et optimeerida teenuse kvaliteedi (QoS) mõõdikuid. Monoliitsete konteinerite kasutamine võib tõhusat andmehaldust nõudvate andmepõhiste Asjade Interneti rakenduste väljatöötamisel tekitada väljakutseid ja keerukust. Sujuva ühenduvuse tagamisel ja andmetoimingute skaleerimisel võib tekkida ka muid probleeme. Teised olemasolevad lahendused, nagu suured andmetöötlusklastrid (nt Apache Flink või Spark) ja valmistööriistad, võivad ressursipiirangute (serva- ja uduseadmed) ja asjade Interneti-rakenduste sündmustepõhise olemuse tõttu olla ebausaldusväärsed. Hüpoteesiks on, et seda saab lihtsustada serverivabade arvutuste ja andmekonveierite kasutusele võtuga. Serverivabade arvutuste kasutamisel saab andmeanalüütilisi ülesandeid luua individuaalselt skaleeritavate virtuaalsete funktsioonidena ja neid sündmustepõhiselt täita. Andmekonveierid võimaldavad koondada üksikud andmetöötlusülesanded suureks hajutatud andmevooks. Mõlema mudeli kombineerimisel saab luua serverivabad andmekonveierid (SDP), kus serverivabu funktsioone kasutatakse konveieriülesannetena ja neid saab sujuvalt välja kutsuda, kui andmed konveieri kaudu liiguvad. Servervabu funktsioone saab lihtsasti käivitada pilve-, serva- või udukeskkondades ning andmeedastuseks, marsruutimiseks ja funktsioonide kutsumiseks kasutatakse andmekonveieri tehnoloogiaid. Selle lõputöö eesmärk on adresseerida andmetöötluse kriitilisi aspekte asjade Interneti (IoT) keskkondades, keskendudes üleminekule konteineritelt serverivabale arhitektuuridele. Esmalt analüüsitakse kitsaskohti traditsioonilistes monoliitsetes konteineripõhistes IoT andmetöötluse lähenemisviisides. Seejärel uuritakse serverivaba andmetöötluse rakendamist asjade Interneti keskkondades kui potentsiaalset lahendust monoliitsete arhitektuuridega seotud väljakutsete ületamiseks. Lõpuks analüüsitakse serverivabade andmetöötlusraamistike skaleeritavust asjade Interneti stohhastiliste töökoormuste haldamisel. Sellel väitekirjal on kolm panust. Esimene on uudne simulaator ja raamistik konteinerite orkestreerimiseks IoT keskkondades koos gradiendipõhise tagasilevitamise lähenemisviisiga (GOBI ja GOBI*) ajastamiseks, mis on effektiivsem olemasolevatest planeerijatest. Teine panus hõlmab kolme disaini lähenemist serverivabade andmekonveierite (SDP) loomiseks ja nende sobivuse analüüsi erinevate asjade Interneti rakenduste jaoks. Standardsetel andmevootööriistadel (DFT) põhinevad SDP-d ei sobi arvutusmahukate ülesannete jaoks, nagu videotöötlus, kuid need on tõhusad laia ribalaiust vajavate rakenduste jaoks. Objektisalvestusteenusel (OSS) põhinevad SDP-d sobivad paremini arvutusmahukate toimingute jaoks ja MQTT-põhised SDP-d sobivad latentsustundlike toimingute jaoks, kuid mitte arvutus- ja ribalaiustundlike ülesannete jaoks, kuna protsessori ja mälu kasutus on suurem. Kolmas panus on reaktiivsete automaatse skaleerimise mehhanismide sobivuse analüüs SDP jaoks nelja erineva töökoormuse mustri korral. Arvutusmahukate ülesannete puhul töötab ressursipõhine skaleerimise lähenemisviis tõhusalt hüppelise, püsiva, järsu ja kõikuvate töökoormuste korral. Lühikese täitmisajaga ülesannete jaoks sobib töökoormusepõhine skaleerimine kõigi nelja töökoormuse korral. See lõputöö käsitleb IoT andmete töötlemise keerukust ja väljakutseid üleminekul monoliitsetelt konteineriarhitektuuridelt serverivabadele pilvearvutusmudelitele asjade Interneti andmete töötlemisel. Töö väljundid aidatvad asjade Interneti arendajatel valida kõige sobivaamad andmetöötlusmehhanismid, võttes arvesse selliseid tegureid nagu vabad arvutusressursid, ribalaius, energiatarbimine ja latentsus, täites samal ajal tundlikke QoS nõudeid.Item Empowering machine learning pipelines with automated feature engineering(2024-09-19) Eldeeb, Hassan Abdulgaleel Hassan Salim; El Shawi, Radwa Mohamed El Emam, juhendaja; Tatu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondSuurandmete ajastul on esile kerkinud automaatne masinõpe (AutoML), mis üritab tasakaalustada ühelt poolt kasvavaid andmemahte ja teiselt poolt piiratud andmeteaduse oskusteavet. Tehnoloogia aluseks on raamistikud, mis automatiseerivad keerulise ja iteratiivse masinõppemudelite loomise protsessi, laiendades seeläbi andmeanalüüsi kättesaadavust ja tõhusust. Üheks keskpunktiks on innovatsioon automaatses omaduste väljatöötamises (Feature Engineering, FE). See on oluline, kuid traditsiooniliselt töömahukas samm, mis suurendab mudeli täpsust andmeatribuutide intelligentse valimise ja muundamise kaudu. Siin peitub BigFeat'i olulisus. See on uuenduslik raamistik, mis on hoolikalt konstrueeritud FE protsessi automatiseerimiseks ja uuendamiseks. BigFeat eristub sellega, et ühendab sujuvalt skaleeritavuse seletatavusega, tagades, et omaduste automaatne genereerimine ei varjutaks mudeli ennustuste taga olevat põhjendust. Põhjalikul võrdlemisel olemasolevate raamistikega on BigFeat järjepidevalt näidanud paremat tulemust, pakkudes märkimisväärseid täpsuse parandusi mitmekesistel andmekogumitel. Raamistiku disain, mis keskendub dünaamilisele omaduste genereerimisele ja valikule mitte ainult ei tõsta mudeli sooritust, vaid säilitab ka kasutaja usalduse ja mõistmise jaoks hädavajaliku tõlgendatavuse. BigFeat'i juurutamine tähistab olulist verstaposti AutoML maastikul, pakkudes tugevat lahendust, mis demokratiseerib keeruka andmeanalüüsi. FE-s ulatusliku domeeniteadmiste vajaduse leevendamisega annab BigFeat laiemale kasutajate hulgale võimaluse kasutada masinõpet, edendades innovatsiooni üle mitmete valdkondade.Item Effects of valproate and liraglutide in rodent models of Wolfram syndrome: emphasis on transcriptomic changes in the renin–angiotensin–aldosterone system(2024-09-13) Punapart, Marite; Plaas, Mario, juhendaja; Terasmaa, Anton, juhendaja; Vasar, Eero, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkondWolframi sündroom (WS) on harvikhaigus, mis on põhjustatud mutatsioonidest WFS1 geenis, mis kodeerib valku wolframiin. Haigust iseloomustavad insuliinsõltuv diabeet, süvenev nägemisnärvi kahjustus, magediabeet ja kuulmislangus. Lisaks võivad kaasuda mitmed psühhiaatrilised ning neuroloogilised häired. WS korral täna tõhus ravi puudub, kuid haiguse kulu pidurdamiseks on uurimisel mitmed juba kliinilises kasutuses olevad ravimid. Sealhulgas epilepsiavastane valproaat ja diabeedivastane ravim liraglutiid, mida peetakse potentsiaalseteks WS-i leevendavateks ravimiteks. Käesoleva väitekirja esimene pool keskendus valproaadi toime iseloomustamisele WS hiire mudelis. Leiti, et valproaat mõjutas WS hiirte maksakoes enim geene, mis on seotud oksüdatiivsete reaktsioonide, rasvade ainevahetuse ning ööpäevarütmi reguleerimisega. Enim oli mõjutatud Ppar𝛽/𝛿, millel on oluline roll ka glükoosi ainevahetuses. Testides valproaadi mõju WS hiirte veresuhkrule, leiti, et ravimi ühekordne manustamine parandas veresuhkru ainevahetust samal ajal kui pikaajalisel ravil toime puudus. Väitekirja teises pooles uuriti WFS1 olulisust ning valproaadi ja liraglutiidi toimet reniin-angiotensiin-aldosterooni süsteemis (RAAS) WS rotimudeli kudedes, kus on olulisel hulgal ka WFS1. RAAS süsteemi on sarnaselt WFS1-ga seostatud struktuuridega, mis seovad mitokondreid ja endoplasmaatilist retiikulumi ja on olulised närvirakkude elulemuses. Leiti, et RAAS-i võtmeretseptorite angiotensiin II tüüp 2 retseptori ja bradükiniini retseptori B1 geenide avaldumine on WS rottides märkimisväärselt alla reguleeritud. Lisaks täheldati madalamat aldosterooni ja kõrgemat bradükiniini taset. Vähenenud aldosterooni taset on hiljuti otseselt seostatud WFS1 puudulikkusega. Valproaat ja liraglutiid ei suutnud nende geenide avaldumise tasemeid normaliseerida, kuid tõstsid aldosterooni ja vähendasid bradükiniini taset. Kuigi WS rottidel ei esine RAAS-i häiretele viitavaid füsioloogilisi ilminguid, on see süsteem geenide avaldumise tasemel häirunud. Sealjuures tundub, et selle toimimist mõjutab tugevalt stress. Häirunud RAAS võib võimendada põletikulisi protsesse ja oksüdatiivset stressi, seeläbi kiirendades haiguse kulgu, mistõttu on oluline neid uusi teadmisi edaspidi arvestada.