Tietojenkäsittelytieteen opiskelusta

Tietojenkäsittelytiede

Tietojenkäsittelytiede tieteenä

Yleensä tuoreella tietojenkäsittelytieteen opiskelijalla (eli käpistelijällä) ei ole juuri minkäänlaista käsitystä siitä, mitä tietojenkäsittelytiede (eli TKT) tosiasiassa on. Moni kuvittelee tietojenkäsittelytieteen olevan ohjelmointia, mitä se ei suinkaan pelkästään ole. Ohjelmointi on TKT:ssä vain yksi - joskin tärkeä - työväline.

Opinto-opas yrittää kuvailla tietojenkäsittelytiedettä, mutta käytännössä vain alan opiskeleminen auttaa hahmottamaan, mistä todella on kysymys. Eräs tyypillinen yhden virkkeen tiivistelmä on, että tietojenkäsittelytieteessä tutkitaan, mitä voidaan automatisoida tehokkaasti. Hieman pidemmin ilmaistuna tietojenkäsittelytieteessä ollaan kiinnostuneita siitä, mihin voidaan löytää luotettava, tehokas ja automatisoitu ratkaisu.

Matematiikassa riittää todistaa, että ongelmaan on olemassa ratkaisu. Teoreettisessa tietojenkäsittelytieteessä tämä ratkaisu on lisäksi pystyttävä löytämään tehokkaasti. Tietojenkäsittelytieteen sovelluksissa, esimerkiksi ohjelmistotuotannossa, tämäkään ei riitä, vaan tehokas menetelmä on lisäksi pystyttävä toteuttamaan luotettavasti ja tehokkaasti. Ehkäpä siis voidaankin sanoa, että tietojenkäsittelytieteessä on kysymys luotettavien ja tehokkaiden ratkaisuiden löytämisestä erilaisiin ongelmiin.

Suurin osa tietotekniikka-alan töistä liittyy tavalla tai toisella ohjelmistokehitykseen, mikä tarjoaa mitä erilaisimpia työmahdollisuuksia esimerkiksi ohjelmoinnista, ohjelmistosuunnittelusta tai tietojenkäsittelyteoriasta kiinnostuneille. Tietojenkäsittelytieteen laitos tarjoaa monenlaisia kursseja mm. kaikista edellä mainituista tietojenkäsittelyn osa-alueista. Käytännössä tietojenkäsittelytiede antaa valmiudet mille tahansa alalle, jossa ongelmanratkaisu on keskeisessä asemassa. Nykyään ongelmien ratkaisuun vieläpä usemmiten liittyy tavalla tai toisella tietotekniikka.

Tietojenkäsittelytiede on informaation tuottamiseen ja koneelliseen käsittelyyn perustuva ala. Tietojenkäsittelytieteelliselle ajattelulle on tyypillistä, että ongelmat jaetaan osaongelmiin, jotka ovat tarpeeksi yksinkertaisia ratkaistavaksi. Tämä saattaa kuulostaa suoraviivaiselta, mutta oppiessaan todella soveltamaan tätä ajattelutapaa arkipäivän elämässä, huomaa saaneensa jotain todella arvokasta. Monimutkaisen kokonaisuuden hallinta ja olennaisen hahmoittaminen ovat keskeisimpiä taitoja tietojenkäsittelytieteessä.

TKT:n opiskelussa tekijän oma osallistuminen on ensisijaisen tärkeää. Tietojenkäsittelytiedettä voidaankin oikeutetusti pitää nykyajan käsityönä. Tietojenkäsittelytieteilijöiden harrastamalla satunnaisella vitsailulla humanististen tieteiden opiskelijoita kohtaan on myös perää, sillä tietojenkäsittelytieteen opiskelumenetelmät eivät voisi oikeastaan kirjatenteistä kauempana olla. Kurssissa epäonnistuneelle ei useimmiten voi antaa muuta neuvoa, kuin käskeä tekemään enemmän harjoituksia. Keskeistä on, että TKT:n opiskelussa esiin tulevia asoita pitää ymmärtämisen lisäksi osata myös soveltaa. Opetettavien asioiden ulkoa opiskelu ei riitä, joskin tarkka perustotuuksien osaaminen auttaa opiskelun eri vaiheissa.

Tietojenkäsittelyn ongelmiin on harvoin olemassa yksittäisiä oikeita ratkaisuja; ratkaisutapoja on useita ja vastaukset voivat olla hyvinkin erilaisia. Sen takia tietojenkäsittelyssä ei ole aina olemassa oikeaa vastausta tuottavaa kaavaa tai prosessia, jolla ratkaistava ongelma pystytään ratkaisemaan. Ongelmien ratkaisemisen tapauskohtaisuus johtuu osaksi siitä, että tietojenkäsittelytiede on nuori tieteenala ja osaksi siitä, että tietojenkäsittelytieteen ongelmat esiintyvät eri paikoissa eri muodossa. Monien mielestä mielenkiintoisia ovat myös ongelmat, joihin ei ratkaisua, ainakaan toistaiseksi, ole olemassa.

Teoriaa ja käytäntöä

Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksen tutkintovaatimukset ovat alan teoreettisimmat Suomen monialaisissa yliopistoissa. Varsin yleistä onkin kuulla vaatimuksia, että opetuksessa pitäisi vähentää teoriaa ja lisää käytännön osaamista. Tällaiset vaatimukset eivät ole ominaisia vain tietojenkäsittelytieteelle tai Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitokselle. Vastaavaa kuulee miltei kaikkialla ja usein nimenomaan suhteellisen nuorten tieteenharjoittajien suusta. Kun opinnoissa on sitten edetty pidemmälle, vaatimukset usein laantuvat.

Kysymys lienee siitä, että teoriasta on usein vaikea saada otetta, jos ei ole myös riittävää käytännön osaamista perspektiiviä antamassa. Toisaalta kysymys on usein myös vääristä odotuksista siitä, mistä yliopisto-opiskelussa oikein on kysymys. Yliopisto ei opeta suoraan työelämässä tarvittavia taitoja vaan ennemminkin valmiuksia, joilla sellaiset taidot voi hankkia. Vaikka lyhyellä aikavälillä käytännön taitojen opettelu olisikin hyödyllisempää, vanhenevat sellaiset taidot pian nopeasti kehittyvillä aloilla. Riittävät teoreettiset valmiudet sen sijaan helpottavat kehityksen kelkassa pysymistä, kun uusia asioita ei tarvitse opetella alusta alkaen, vaan ne tunnistaa toimivan jonkin yleisemmän periaatteen mukaisesti. Tietojenkäsittelytieteen perimmäiset ongelmat eivät ole juurikaan, jos ollenkaan, aikojen saatossa muuttuneet.

Moni aloitteleva opiskelija hieman virheellisesti ajattelee, että vaikeimpia ongelmia ovat juuri matemaattiset pulmat tai tekniset rajoitteet. Esimerkiksi ohjelmistotuotannossa keskeisimmät ongelmat liittyvät ohjelmistoprosesseihin, johtamiseen ja asiakkaan kanssa toimimiseen. Laitokselle ei tosin kannata tulla silläkään asenteella, ettei "käpistelijän tarvitse osata ohjelmoida". Tällaisille henkilöille oikeampi paikka lienee jokin kauppakorkeakoulu.

Tietojenkäsittelytieteen tutkintovaatimuksissa ei ole käytännön ohjelmointi- tai muiden taitojen opettelua alun jälkeen. Opiskelijan oletetaan itse täydentävän tällaisia taitojaan tarpeen mukaan, vaikka tätä ei missään suoraan mainitakaan. Uuden ohjelmointikielen opettelu ei loppujen lopuksi ole kovinkaan suuri ponnistus, kunhan ohjelmointikokemus hieman karttuu. Tämä taas onnistuu paremmin työelämässä tai harrastusprojekteissa kuin harjoitustyötä harjoitustyön perään tehtäessä. Kiinnostus opiskelualaa kohtaan myös opintojen ulkopuolella lienee asia, jota yliopisto-opiskelijalta voidaan edellyttää. Ilman sitäkin tutkinnon voi toki suorittaa, mutta silloin taidot jäävät melko vajavaisiksi. Tietojenkäsittelytieteen opiskelijan opiskelun ja vapaa-ajan raja on useimmiten hyvin häilyvä.

Matematiikkaa ja tilastotiedettä

Tietojenkäsittelytieteen pääaineopiskelija joutuu lukemaan pakollisena sivuaineena matematiikkaa tai menetelmätieteitä (matematiikkaa sekä tilastotiedettä). Osittain tämä johtuu historiallisista syistä - tietojenkäsittelytiede erkani matematiikasta itsenäiseksi tieteeksi joitain vuosikymmeniä sitten. Osittain taas kysymys on siitä, että tietojenkäsittelytiedettä opiskeltaessa ja harjoitettaessa välillä tarvitsee matematiikkaa.

Toisin kuin vaikkapa fyysikot, käpistelijät opiskelevat matematiikkaa enimmäkseen samasta syystä kuin matemaatikot itsekin: Oppiakseen matemaattista ajattelua eikä niinkään menetelmiä ja työkaluja. Vaikka lähes mille tahansa matematiikan haaralle löytyy sovelluskohteita tietojenkäsittelytieteestä, on olennaisempaa kuitenkin tulla toimeen formalismien ja matemaattisten todistusten kanssa. Formaali päättely, matemaattinen todistaminen ja ohjelmointi ovat kaikki loppujen lopuksi varsin samankaltaisia asioita, vaikka yhteyttä niiden välillä voikin olla vaikea nähdä ennen kuin on tutustunut kaikkiin näihin pintaa syvemmältä.

Matematiikan kursseista Johdatus diskreettiin matematiikkaan on kaikille pääaineopiskelijoille pakollinen. Logiikan, todennäköisyyslaskennan ja tilastollisen päättelyn opiskelu on hyödyllistä, sillä ne tarjoavat välineitä ajatteluun ja päättelyyn. Analyysi I-II sekä Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I taas ovat hyödyllisiä lähinnä siksi, että ne ovat matematiikan pääaineopiskelijoille pakollisia ensimmäisen vuoden kursseja. Tämän vuoksi niillä opetetaan kurssien varsinaisen sisällön lisäksi myös matematiikan opiskelua. Lisäksi niiden tiedot saatetaan olettaa tunnetuiksi myöhemmillä kursseilla, vaikka tätä ei olisi erikseen mainittukaan, koska "kaikkihan ne ovat kuitenkin käyneet".

Tietojenkäsittelytieteen laitos

Opetus- ja tietokonetilat

"Ylläpeto asuu mikroluolassa ja tuskailee tietoturhan kanssa."

Tietojenkäsittelytieteen laitos sijaitsee Exactumissa. Exactumin huoneet on numeroitu loogisesti siten, että huoneen tunnus koostuu rakennuksen siiven kirjaimesta, kerroksesta sekä huoneen numerosta. Esimerkkinä numeroinnissa A232, jossa A = kerroksen A-osa, 2 = toinen kerros ja 32 = huoneen numero. Numerointi on kuitenkin siinä mielessä harhaanjohtava, ettei pelkkä numero (esim. 232) vielä yksilöi huonetta, vaan eri siivissä voi olla numeroltaan samoja huoneita (esim. A232 ja B232). Mikäli et löydä jotain paikkaa laitokselta, voit kysyä ohjeita muilta tilojen käyttäjiltä tai rakennuksen vahtimestareilta. Vahtimestarien lasikopin löytää Exactumin pääovien vierestä.

Exactumissa on auditorioita, muutaman kymmenen ihmisen opetusaleja sekä laitoksen ja yliopiston tietotekniikkaosaston mikroluokkia. Laitoksen luennot pidetään joko auditorioissa tai suuremmissa opetussaleissa. TKT:n kursseilla on lähes aina pienryhmäopetusta. Osa pienryhmäopetuksesta järjestetään laitoksen mikroluokissa. Yleisesti mikroluokat ovat hyvä resurssi opiskelijoille, koska niissä on tarjolla tehokkaita ja ylläpidettyjä tietokoneita.

Käyttäjätunnukset

Kaikki pääaineopiskelijat saavat käyttäjätunnuksen laitoksen mikroverkkoon ja näin ollen pääsevät käyttämään laitoksen mikroluokkien tietokoneita. Tunnuksia myöntää ylläpito, joka majailee Exactumin 2. kerroksen A-siivessä. Myös sivuaineopiskelijat saavat pyytäessään käyttäjätunnuksia muun muassa kurssien harjoitustöiden tekemistä varten. Laitoksen käyttäjätunnuksen hankkimisohjeet pää- ja sivuaineopiskelijoille löytyvät osoitteesta: http://www.cs.helsinki.fi/compfac/ohjeet/Luvat/.

Kaikissa opiskelijoiden käytössä olevissa koneissa on Linux-käyttöjärjestelmä. Osassa koneista on myös Windows 7 (joissain vielä Windows XP). Käyttöjärjestelmät on asennettu siten, että käyttäjät pääsevät käsiksi verkkolevyllä sijaitseviin tiedostoihinsa sekä Windowssista että Linuxista.

Kirjastoista

Kumpulassa on tiedekirjasto, jonne on suora pääsy Exactumista. Tiedekirjastossa on laitoksen kurssikirjoja ja muuta alaan liittyvää kirjallisuutta. Osa kirjaston kirjoista on niteitä, joita voi lukea kirjastossa, mutta joita ei lainata ulos kirjastosta. Kirjastokorttina toimii Lyyra, joka pitää rekisteröidä Helsingin yliopiston kirjastojen asiakastietokantaan esittämällä henkilötodistus ja Lyyra kirjastossa. Kirjaston lainoja voi uusia Helka-järjestelmän nettisivuilla. Lainojen uusintasivuille pääsee esimerkiksi osoitteesta http://www.helsinki.fi/kirjastot/.

Helka-järjestelmän sivuilla on hakutoiminto, jolla voi etsiä kirjoja yliopiston kirjastoista. Vaikka Helkan hakutoiminto kertoisi, että kirjasta ei ole niteitä tarjolla, kirjasta saattaa silti olla olemassa lainakappaleita kirjaston hyllyssä. Tämä pätee erityisesti Kaisaniemessä sijaitsevaan opiskelijakirjastoon, jossa samoista, pääsääntöisesti sivuainekurssien, kirjoista on olemassa useita lainakappaleita. Kirjoja, joita ei löydy pienistä kirjastoista, kannattaa kysyä niiden kirjastonhoitajilta, koska osa kirjoista voi olla kirjastonhoitajilta pyydettäessä lainattavia. Opiskelijahuone Gurulassa on myös oma kirjalainauksensa.

Muoviavain

Opiskelijat voivat saada 25 euron panttia vastaan käyttöönsä ns. muoviavaimen eli magneettiavaimen, jolla pääsee osaan laitoksen mikroluokista ja keskustan ATK-asemille aukioloajoista riippumatta. Tietojenkäsittelytieteen laitoksen myöntämällä opiskelija-avaimella pääsee ympärivuorokautisesti myös opiskelijahuone Gurulaan.

Muoviavainta anottaessa on täytettävä hakulomake, joka löytyy laitoksen kotisivuilta, vahtimestarilta tai opintoneuvonnasta. Tarkemmat ohjeet muoviavaimen hakemiseen ja luvan myöntäjät löytyvät osoitteesta http://www.cs.helsinki.fi/opiskelu/ohjeet/muoviavainohje.html.

Opiskelijahuone Gurula

Laitoksen opiskelijahuone Gurula sijaitsee Exactumin pohjakerroksessa. Sen osoite on DK115. Gurula on myös TKO-älyn, tietojenkäsittelytieteen opiskelijoiden ainejärjestön, koti, päämaja ja vaelluskohde, jonne opiskelijat vaeltavat toisinaan myös vapaa-aikanaan. Niinpä siellä voi esimerkiksi liittyä ainejärjestön jäseneksi tai ostaa TKO-äly-tuotteita, kuten haalarit, haalarimerkkejä, laulukirjan tai aina yhtä tyylikkään mustan t-paidan. Gurulassa toimii TKO-älyn ympärivuorokautinen ruokavälitys, joka on nälkäisen opiskelijan pelastus silloin, kun ruokalat eivät täytä asiakkaittensa vatsoja.

Gurulaan tilataan lehtiä, kuten Aku Ankka ja Hesari. Lehtien lisäksi Gurulassa on usein ihmisiä, joita kiinnostaa esimerkiksi pelata Gurulassa olevia lautapelejä. Gurulan vieressä yökäytössä olevalla alueella on laitoksen ja tietotekniikkaosaston mikroluokkia sekä WC, mikä tarjoaa mahdollisuuden viettää aikaa laitoksella riippumatta turhan paljon vuorokauden vaihtumistahdista ulkomaailmassa.

Laitoksen ja kurssien WWW-sivut

TKT-laitoksen www-sivut osoitteessa http://www.cs.helsinki.fi/ ovat hyvä tietolähde kaikkeen, mikä liittyy tietojenkäsittelytieteen opetukseen. Valitettavasti ajankohtaisen tiedotuksen osalta laitoksen sivut ovat edelleen hieman aikaansa jäljessä. Laitoksen opetustarjonta löytyy webistä osoitteesta http://www.cs.helsinki.fi/opiskelu/. Opetusohjelma on näkyvillä myös ilmoitustaululla ainakin opetuksen alkaessa, Exactumin 2. kerroksessa.

Luennoijien ylläpitämät kurssien kotisivut sisältävät kursseihin liittyvää hallinnollista tietoa (esim. koetuloksia ja mallivastauksia) sekä luento- ja oheismateriaalia. Kurssien kotisivuilla on mm. luentokalvoja, kirjallisuusviitteitä ja artikkeleja. Tenttien tulokset julkaistaan pääsääntöisesti laitoksen sisäverkossa, johon pääsee laitoksen käyttäjätunnuksilla. Koetulokset linkitetään usein kurssien kotisivuille, joista siirtymisen jälkeen kysytään käyttäjätunnusta laitoksen verkkoon. Koetulokset julkaistaan myös niille omistetuilla ilmoitustauluilla. Kurssisivuilta pitäisi löytyä kaikki kurssiin liittyvä ajankohtainen informaatio - ei kuitenkaan kannata satavarmuudella luottaa että näin aina tapahtuisi. Sähköpostin käyttö reaaliaikaisena kommunikointivälineenä toimii laitoksella erittäin hyvin. Luennoisijat ja tuntiopettajat vastaavat sähköposteihin pääsääntöisesti saman päivän aikana.

Laitoksen verkkosivuilta löytyy myös paljon linkittämätöntä materiaalia, jonka etsimiseen kunnon käpistelijä löytää kyllä keinot. Esimerkiksi tulevien lukukausien alustavat (ja siksi muutosalttiit) opetusohjelmat löytyvät usein verkosta paljon ennen kuin ne linkitetään sivulla.

Opiskelu-pääsivu

Sivulta löytyy linkki kaikkeen tarpeelliseen, jos vain osaa hakea. Opinto-opas, mallilukujärjestys, opetusohjelma, koepäivät, opintoneuvonnan päivystysajat jne.

Opiskelijoiden sähköpostilista

Ohjeet listalle liittymiseen löytyvät osoitteesta http://www.cs.helsinki.fi/opiskelu/ohjeet/sahkopostilista.html.

Kursseille ilmoittautuminen

Laitoksen kursseille ja erilliskokeisiin ilmoittaudutaan netissä, linkki ilmoittautumisjärjestelmään mm. löytyy laitoksen opiskelusivuilta. Järjestelmän osoite on http://ilmo.cs.helsinki.fi/ .

Kurssipalaute

Kurssipalautetta kannattaa antaa jokaisesta kurssista, jolla tulee opintojensa aikana käytyä. Palautetta kannattaa antaa jo kurssin kuluessa, jos kurssin järjestelyissä tms. tuntuu olevan jotain huomautettavaa. Kurssipalautelomake löytyy laitoksen opiskelu-pääsivulta. Annettu palaute lähetetään edelleen laskariohjaajille, luennoijille ja laitoksen johtoportaalle. Palautteen antaminen ei ole koskaan turhaa. Laitoksella toimii opiskelijoiden ja laitoshenkilökunnan yhteistyö opetuksen kehittämisen osalta erinomaisesti. TKO-älyn opintovastaavien puoleen tulee kääntyä epäkohdissa koska tahansa. Opintovastaavat ovat saaneet toiminnastaan paljon kiitosta laitokselta. Laitos on lisäksi palkittu opetuksen kehittämisen ansiosta lukuisin eri palkinnoin.

Muista erityisesti

Painettua opinto-opasta vastaava opinto-oppaan online-versio ja ajan tasalla oleva opetusohjelma, jota päivitetään painetun oppaan jo ilmestyttyä.

Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen uusille opiskelijoille suunnattu FuksiWiki, josta löytyy näiden tekstien lisäksi paljon muuta käytännönläheistä informaatiota. http://fuksiwiki.tko-aly.fi.

Rakkaan ainejärjestömme TKO-älyn nettisivut, jotta et missaisi niitä 'hieman' rennompia tapahtumia. Sivujen osoite on http://www.tko-aly.fi/ .