Browsing by Title
Now showing items 2157-2176 of 4203
-
(Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2008)Tässä työssä tutkitaan, miten vaatimusmäärittelydokumenttiin kirjatut vaatimukset kiinnittävät myöhemmissä ohjelmistokehitysprosessin vaiheissa tehtäviä käyttöliittymäratkaisuja. Lisäksi tutkitaan, jääkö käyttöliittymästä puuttumaan todellisissa käyttötilanteissa tarvittavia toimintoja, kun vaatimusmäärittely toteutetaan perinteisen vesiputousmallin mukaisesti. Tutkimuksessa tarkastellaan kahden Helsingin yliopiston ohjelmistotuotantoprojekti-kurssilla toteutetun opiskelijaprojektin tuotoksia. Tutkimuksessa selvitetään oppilaiden tuottamien käyttöliittymien keskeisimmät käyttöliittymäongelmat simulointitestaamalla käyttöliittymät. Testauksessa simuloitiin ohjelmiston kolme keskeisintä käyttötilannetta, jotka selvitettiin tekemällä kontekstuaalinen käyttäjähaastattelu yhdelle opettajatuutorille. Tämän jälkeen etsittiin, löytyvätkö ongelmien syyt ryhmien vaatimusmäärittelydokumentteihin kirjatuista käyttötapauskuvauksista tai muista vaatimuksista. Tämän työn keskeisimpinä tuloksina selvisi, että käyttötapaukset sitoivat aina toiminnon ja sen toteutuksen käyttöliittymässä, mutta vain pieni osa niistä kiinnitti käyttöliittymäratkaisuja haitallisesti. Vakavien tehokkuusongelmien ja järjestelmästä puuttuvan toiminnallisuuden syyt kuitenkin olivat nimenomaan vaatimusmäärittelydokumentin käyttötapauksissa. Muut vaatimukset kiinnittivät toimintoja niin korkealla tasolla, ettei niistä muodostunut ongelmallisia käyttöliittymäratkaisuja. Lisäksi havaittiin, että molemmista vaatimusmäärittelyistä oli jäänyt pois sellaisia toimintoja, joita oltaisiin tarvittu käyttötilanteen suorittamiseen tehokkaasti. Vaikuttaisi siltä, että vaatimusmäärittelyvaiheessa ei ole saatu selville käyttäjän todellisia käyttötilanteita, minkä seurauksena vaatimuksista on jäänyt pois oleellisia toimintoja.
-
(2014)Suomen aluerakenteellinen painopiste on muuttunut kaupunkikeskeiseksi. Palvelu- ja tietoyhteiskunta toimii keskittymisetujen mukaisesti jopa enemmän kuin matalamman jalostusasteen teollisuusvaltio. Vanha tasapainoiseen aluerakenteeseen tähdännyt politiikka on väistynyt kaupunkien kehittämisen kautta tapahtuvan yhteiskuntakehityksen tieltä. Perinteinen hyvinvointivaltio on myös väistymässä paremmin globaaliin kilpailuun vastaavan tehokkaamman valtion tieltä. Tässä laajassa kehityskuvassa maaseudun rooli on vähenemässä ja niin tuotannollinen kuin väestöllinen painopiste on siirtynyt yhä suuremmiksi kasvaville kaupunkiseuduille. Yhteiskunta jakaantuu eli polarisoituu. Erityisesti hyvin laajat harvaan asutun maaseudun alueet kärsivät väestökadosta ja jopa pienet maaseutukaupungit ovat vaikeuksissa. Hyvinvointivaltio rakennettiin koko valtion alueelle levittäytyväksi tasapainoiseksi yhteiskunnaksi, jossa palvelut olivat tasapuolisesti kaikkien saatavilla. Tämä kehitys on kuitenkin kääntynyt, palveluita on yksityistetty ja niitä karsitaan niin palvelutasoltaan kuin alueellisesti. Erityisesti maaseutualueet, joilla on vähäinen asukaspohja, kärsivät niukkenevista palveluista. Tämä tutkielma tarkastelee kaupunki- ja maaseutualueiden polarisoituvaa kehitystä Suomessa. Erityistarkasteluun otetaan maaseudun palveluiden säilyttäminen osana alueellista elinvoimaisuutta. Tutkimusmenetelmänä ovat triangulaatioajatuksen mukaisesti alueelliset tilastotarkastelut sekä asiantuntijahaastattelut. Tilastoilla osoitetaan alueellisen kehityksen trendejä ja tulevaisuuden suuntaviivoja. Haastatteluilla pyritään löytämään näkökulmia maaseutualueiden palvelukonseptien kehittämiseksi. Tutkimustuloksina todetaan, että yleisen keskittymiskehityksen mukaisesti myös maaseudun palvelukeskittyminä toimivat kyläkeskukset kasvattavat alueellista rooliaan kuten myös monitoimiset palvelupisteet. Heikkoutena maaseudulla ovat pieni asiakaspohja, pitkät välimatkat sekä näihin suhteutettuna kallis infrastruktuuri. Kasvavina uhkina ovat palveluiden yhä suurempi keskittäminen kuntakeskuksiin erityisesti kuntaliitostilanteissa. Toisaalta pieni asiakaspohja ja maaseudun uudenlainen vetovoima tekevät maaseudusta hyvän kokeiluympäristön uudenlaisille konsepteille, joita ovat erityisesti mobiiliteknologioihin ja paikkatietopalveluihin pohjautuvat palvelut. Nämä palvelut toisaalta vaativat käyttäjiltään yhä suurempaa tietoteknistä osaamista ja oma-aloitteisuutta. Tehokas asiakasryhmien tunnistaminen ja palvelujen optimointi mahdollistavat myös suhteellisen halvan palveluiden järjestämisen. Tasapäistävään aluepolitiikkaan on muuttuvassa hyvinvointivaltiossa tuskin enää paluuta. Maaseutuasuminen tulee saamaan uusia muotoja esimerkiksi monipaikkaisen asumisen muodossa. Palvelut eivät enää tule toimimaan perinteisen kaavan mukaan, vaan ne muuttuvat yhä enemmän pyörien päällä liikkuviksi, sähköisiksi sekä tarpeen mukaisesti räätälöidyiksi. Maaseutuasumiseen on selvästi nähtävissä kasvavaa kiinnostusta. Maaseutu saakin uudenlaisia asukkaita, jotka esimerkiksi pendelöivät kaupunkiin töihin. Maaseutuasumisesta tulee yhä enemmän tietoinen valinta, usein suuren kaupungin vaikutuspiirissä. Näin syrjäisimmät ydinmaaseudun alueet menettävät asukkaita ja myös palveluiden määrä lähes väistämättä vähenee entisestään. Julkisten ja yksityisten palvelutuottajien sekä ammattimaisen ja vapaaehtoisuuteen perustuvan palvelutuotannon välinen raja-aita ovat kaikki murroksessa, mikä tuo tarvetta lisätutkimukselle.
-
(2013)The aim of this study was to find out, how newspapers present the Finnish countryside in the texts which tell about climate change. Media's representations affect the mental image of the countryside. That image is part of the rural area's imago and influence people's moving decisions and political resolutions. The methodological framework of the study is constructivism. It is seen that newspaper texts don't only present the world. Instead they also construct it. Previous studies have been done about the countryside's meanings in different medias like in magazines, television programs and films. This work's climate change viewpoint is new. The climate change is a new phenomenon that affects the rural areas directly and also indirectly via for example media. The first research question was how the countryside is seen in the newspaper texts about climate change. The second research question was to consider what kind of impacts those mental images have on the reality of the rural areas. The data consisted of the articles of the newspaper called Helsingin Sanomat in the years 1990–2012. The data was collected with the help of the electric search by using search words 'climate change' and 'countryside'. The proper data consisted of 82 articles. Most of them were published in the years 2005–2011 and there were both opinions and news. The texts were analyzed by the discourse analysis. In this study the discourse is seen as a way to speak or use language that presents the world from a certain viewpoint. Some of the discourses may become a hegemonic discourse and discourses have also potential impacts on the countryside. In this study discourses were searched by exploring the articles and by searching differences and similarities. Especially the inspection of the potential impacts contained much own speculation of the researcher. In the articles can be found five different discourses that are: possibilities of the countryside, the polluting countryside, the defence of the countryside, the ecological countryside and the vulnerability of the countryside. The first three are dominant. The possibilities of the countryside -discourse emphasizes the increasing role of the renewable energy in the rural areas. The polluting countryside -discourse highlights the emissions of the scattered settlement and private cars and questions the legitimacy of living on the countryside. The defence of the countryside -discourse tells that the rural areas are badly hit by the decisions of the climate policy. The ecological countryside -discourse presents that the people of rural areas respect the nature and live ecologically. The vulnerability of the countryside -discourse expresses how defenceless the rural areas are when extreme weather increases. The potential impacts of the hegemonic discourses are very divergent. The possibilities of the countryside -discourse, that is the most dominant, is encouraging relating to countryside's vitality and competitiveness. On the other hand, studies have stated that highlighting the old-fashionedness would create more attractive imago. The polluting countryside -discourse is the most negative. It doesn't create imago that would pull residents or entrepreneurs. The defence of the countryside -discourse justifies the living on the countryside but it also creates a passive imago. All in all, it can be said that the peripheral location may be more like a chance than a burden when climate is changing. The countryside offers space for a sustainable business and possibilities for people to live back-to-nature. On the other side, in the polluting countryside -discourse the matter is seen vice versa.
-
Maatutkaprofiilien syvyyskalibrointi CMP-luotauksella esimerkkikohteissa Helsingissä ja Hollolassa (2019)Tässä tutkimuksessa perehdytään CMP-luotauksen teoriaan ja käytäntöön maatutkaluotausten profiililinjojen syvyyskalibroinnissa. CMP-luotaus on Suomessa harvoin käytetty nopeusanalyysimenetelmä ja tutkimuksessa haluttiin selvittää CMP-luotauksen tuomia mahdollisuuksia. Tutkimuskohteet sijaitsevat Etelä-Suomessa, Helsingissä ja Hollolassa. Tutkimuskohteet valikoitiin toisistaan poikkeavan geologian vuoksi. Patolassa metsässä maakerrokset olivat pääosin moreenia ja kalliomaata. Tattarisuon pohjavesialueella kerroksissa vaihtelivat hiekkaiset ja saviset kerrosrakenteet. Hollolan deltamuodostumalla maakerrokset vaihtelivat karkeasta sorasta hiekkaan. Sekä Tattarisuolla että Hollolassa saatiin myös aineistoa pohjavesikerroksesta. Kohteissa tehtiin sekä profiililuotaukset että CMP-luotaukset. Tutkimuksissa hyödynnettiin Malå:n ja GSSI:n maatutkalaitteistoja, joita käyttökokemuksen perusteella vertailtiin myös keskenään. CMP-luotauksella saatuja kerrosnopeuksia verrattiin kohteiden referenssiaineistoihin, keskiarvoiseen 0,1 m/ns:n nopeuteen, taulukkoarvoihin sekä Patolassa hyperbelianalyysin tuottamaan tulokseen. Tulokset olivat rohkaisevia, joskin myös poikkeavia arvoja löytyi. Patolassa haasteena oli moreenin ja rikkonaisen kallionpinnan tunnistaminen profiililuotauksista. Tämä aiheutti hajontaa CMP-luotauksella ja muilla referenssiaineistolla saatujen tulosten välillä. Osa tuloksista oli hyvinkin lähellä referenssiaineistoja, mutta moreeni-kallio-rajapinnan tulkinnan haasteellisuuden vuoksi myös huomattavia poikkeamia saatiin. Tattarisuolla tulkinnan haasteena oli monimutkainen kerrosrakenne ja paikoin profiililuotauslinjoja häiritsevät heijasteet. CMP-luotauksen kerrosnopeudet vastasivat hyvin hiekkaisten kerrosten nopeuksia. Lisäksi CMP-luotauksella voitiin varmistaa luotauslinjalla 2 oleva pohjavesikerros ja että luotauslinjalla 1 pohjavettä ei CMP-luotauksella saatujen nopeuksien perusteella ollut. Hollolassa CMP-luotausaineisto kärsi päällisin puolin huomattavasti häiriösignaaleista. Aineiston prosessoinnin jälkeen saadut kerrosnopeudet vastasivat kuitenkin erinomaisesti referenssiaineistojen kerrossyvyyksiä. Kahden maatutkalaitteiston ja useamman antennikonfiguraation hyödyntäminen profiililuotauslinjoissa mahdollistivat hyvän luotausresoluution niin matalammilla kuin paksummilla kerrospaksuuksilla. Malå:n ja GSSI:n luotauslaitteistot toimivat pääosin hyvin eikä kumpikaan laitteisto ollut selkeästi toista parempi. Tässä tutkimuksessa saadun kokemuksen perusteella CMP-luotauksella voidaan saada merkittävää hyötyä maatutkalinjojen tulkintaan. Kun CMP-luotauksen heikkoudet osataan tunnistaa ja aineiston tulkitsija omaa riittävän hyvän kokemuksen, voidaan CMP-luotauksen avulla tehdyillä syvyyskalibroinneilla saada luotettavia tuloksia tutkimusalueen kerrospaksuuksista.
-
Machine and Deep Learning Methods for Automatic Identification of Atmospheric New Particle Formation (2024)Atmospheric new-particle formation (NPF) plays a crucial role in generating climate-influencing aerosol particles. Direct observation of NPF is achievable by tracking the evolution of aerosol particle size distributions in the environment. Such analysis allows researchers to determine the occurrence of NPF on specific days. Currently, the most dependable method for categorizing days into NPF event (class Ia, class Ib, class II) or non-event categories relies on manual visual analysis. However, this manual process is labor-intensive and subjective, particularly with long- term data series. These issues underscore the need for an automated classification system to classify these days more objectively. This paper introduces feature-engineering based machine learning classifiers to discern NPF event and non-event days at the SMEAR II station in Hyytiälä, Finland. The classification utilizes a suite of informative features derived from the multi-modal log-normal distribution fitted to the aerosol particle concentration data and time series analysis at various scales. The proposed machine learning classifiers can achieve an accuracy of more than 90% in identifying NPF event and non-event days. Moreover, they are able to reach an accuracy of around 80% in further categorizing days into detailed subcategories including class Ia, class Ib, class II, and non-event. Notably, the machine learning classifiers reliably predict all event Ia days where particle growth and formation rates are confidently measurable. Moreover, a comparative analysis is conducted between feature-engineering machine learning methods and image-based deep learning in terms of time efficiency and overall performance. The conclusion drawn is that through reasonable feature engineering, machine learning methods can match or even surpass deep learning approaches, particularly in scenarios where time efficiency is paramount. The results of this study strongly support further investigation into this area to improve our knowledge and proficiency in automating New Particle Formation (NPF) event detection.
-
(2015)Vector or multivariate autoregression is a statistical model for random processes. It is relatively simple yet flexible enough to describe many real-world phenomena. Stochastic processes modelled by multivariate autoregression are called vector autoregressive (VAR) processes. The structure of a VAR process is determined by the conditional independences of the variables and the lag length that describes the duration of direct influence. Structure discovery in VAR processes refers to finding reasonable candidates for these elements. Learning the structure of a VAR process can be realized using graphical models, where nodes represent variables and edges represent absence of conditional independence. This transforms the problem of learning conditional independences of variables into the problem of finding edges between nodes. This thesis extends previous studies to make inference on the structure of VAR processes involving tens or hundreds of variables, without assuming the underlying Granger causality graphs to be decomposable. A scoring function capable of predicting the Markov blankets of the nodes is derived and proved to be consistent. This scoring function is combined with another scoring function to discover VAR structures from multivariate time series. The performance of the proposed method is tested on synthetic data. In all test cases that are considered, given enough samples and some a priori information, the true lag length can be identified, the true positive rate made higher than 0.94, and the false positive rate kept below 0.01.
-
(2021)Several nuclear power plants in the European Union are approaching the ends of their originally planned lifetimes. Extensions to the lifetimes are made to secure the supply of nuclear power in the coming decades. To ensure the safe long-term operation of a nuclear power plant, the neutron-induced embrittlement of the reactor pressure vessel (RPV) must be assessed periodically. The embrittlement of RPV steel alloys is determined by measuring the ductile-to-brittle transition temperature (DBTT) and upper-shelf energy (USE) of the material. Traditionally, a destructive Charpy impact test is used to determine the DBTT and USE. This thesis contributes to the NOMAD project. The goal of the NOMAD project is to develop a tool that uses nondestructively measured parameters to estimate the DBTT and USE of RPV steel alloys. The NOMAD Database combines data measured using six nondestructive methods with destructively measured DBTT and USE data. Several non-irradiated and irradiated samples made out of four different steel alloys have been measured. As nondestructively measured parameters do not directly describe material embrittlement, their relationship with the DBTT and USE needs to be determined. A machine learning regression algorithm can be used to build a model that describes the relationship. In this thesis, six models are built using six different algorithms, and their use is studied in predicting the DBTT and USE based on the nondestructively measured parameters in the NOMAD Database. The models estimate the embrittlement with sufficient accuracy. All models predict the DBTT and USE based on unseen input data with mean absolute errors of approximately 20 °C and 10 J, respectively. Two of the models can be used to evaluate the importance of the nondestructively measured parameters. In the future, machine learning algorithms could be used to build a tool that uses nondestructively measured parameters to estimate the neutron-induced embrittlement of RPVs on site.
-
(2023)Machine learning (ML) systems are often deployed in complex, dynamic and uncertain environments, where their performance can degrade over time due to changes in data distribution or user behaviour. Monitoring and maintenance are essential processes to ensure the reliability and validity of ML systems in production. However, these processes pose many challenges for ML practitioners, such as choosing appropriate metrics, detecting anomalies, and deciding when to retrain models. In this thesis, we conduct a multivocal literature review to investigate the current state-of-the-art and best practices for ML model monitoring and maintenance. We aim to provide a comprehensive and systematic overview of the existing methods, tools, and challenges for ML model monitoring and maintenance, as well as to identify the gaps and future directions for research in this area. Through an examination of 28 sources, we made insights into common challenges of ML models post-deployment including but not all: concept drift, data pipeline and input data integrity, and complex models feedback loop. The corresponding monitoring and maintenance methods to mitigate some of those challenges were also extracted. In addition, we explored overall trends and demographics of the topic which show an increasing interest, as well as demonstrating how grey literature can provide practical and diverse experiences and opinions from industry practitioners.
-
(2017)Earlier field work in the 1.64 Ga Ahvenisto AMCG (anorthosite-mangerite-charnokite-granite) complex has revealed mafic and felsic magma interaction between hornblende granite and monzodioritic rocks, but a detailed description of this interaction has not previously been presented. In this study field observations, detailed mapping, petrography, geochemistry, and melt viscosity modeling are utilized to provide a comprehensive description of magma interaction processes and the related rock types. Two major mafic and felsic interaction processes, both also observed in the Ahvenisto complex, are mingling and mixing. Mingling is observed in the form of monzodioritic pillows with finger-like granitic veins protruding in them. Mixing is observed as a hybrid rock with monzodioritic groundmass and K-feldspar phenocrysts. The monzodioritic rocks are presumed to represent the last liquids of the mafic magmas of the complex, and the hornblende granite and the granitic veins are presumed to represent the first felsic melts of the granitic intrusion stage. Observed mixing and mingling indicates that these two magmas were, at least partly, liquids simultaneously at the time of intrusion. Petrography and geochemistry reveals at least three different monzodioritic rock types: olivine monzodiorite, ferrodiorite, and monzodiorite. These types represent partial melts of the monzodioritic magma, olivine monzodiorite being the least evolved and monzodiorite the most evolved. The vein granites originate from a more evolved partial melt of the hornblende granite superheated by the coeval mafic magma. Calculated mixing trends and melt viscosities with liquidus temperatures were used to evaluate the magma interaction styles between different rock types. Volatile contents of the two magmas played an important role: the felsic melts most likely contained higher amount of volatiles whereas the mafic melts were relatively dry. Mixing calculations reveal that the hybrid rock was produced by mixing of monzodioritic and hornblende granitic magmas. Mingling occur between ferrodiorite and the vein granites. The least evolved monzodioritic rock, olivine monzodiorite, shows minor interaction only and is probably a close representative of the 'primary' monzodiorite magma of the Ahvenisto complex.
-
(2013)Magneettikuvaus (MK) on laajalti käytetty radiologinen kuvantamismenetelmä, jonka etuihin lukeutuvat hyvä pehmytkudosten erotuskyky sekä monipuoliset kontrastimekanismit. Kuvanmuodostus on herkkä myös monille ympäristöstä, kuvauskohteesta sekä laitteistosta lähtöisin oleville häiriöille. Laadunvalvonnalla pyritään varmistamaan asetettujen suorituskykyvaatimusten toteutuminen sekä havaitsemaan muutoksia laitteiston toiminnassa. Laaduntarkkailun osana hyödynnetään usein vakioitujen testikappaleiden, eli fantomeiden, kuvaamista. Fantomin tunnetutuista rakenteista pyritään määrittämään erinäisiä valvontasuureita, joiden avulla laitteiston toimintakuntoa voidaan arvioida. American College of Radiology (ACR) on esittänyt akkreditointiohjelmansa osana kuvausohjeet standardisoidulle monikäyttöfantomilleen sekä manuaaliset analysointimenetelmät tuotetuille kuville. Analyysin automatisoimiseksi kirjoitettiin ohjelmisto, jolla saatuja tuloksia verrattiin manuaalisiin tuloksiin 12 MK-laitteen yhteensä 46 mittauskerran osalta. Tarkasteltuja suureita olivat geometrinen tarkkuus, leikesijainti, leikepaksuus, kuva-alan intensiteetin tasaisuus sekä haamuartefakta. Ohjelmistoon sisällytettiin työkalut myös signaali-kohinasuhteen, korkeakontrastisen resoluution toteutumisen sekä matalakontrastikohteiden erottumisen määrittämiseen ja vaihtoehtoiset haamuartefaktan sekä kuva-alan tasaisuuden laskutavat. Lisäksi kehitettiin uudet menetelmät signaali-kohinasuhteen sekä geometrisen tarkkuuden arvioimiseen. Vaihtoehtoisten ja uusien menettelytapojen tuloksia verrattiin vakiintuneisiin menetelmiin. Manuaalisten ja automatisoitujen analyysien välillä havaittiin vain vähän systemaattista poikkeamaa, minkä perusteella ohjelmallista toteutusta voidaan pitää onnistuneena. Geometrisen tarkkuuden sekä leikepaksuuden osalta analyysien eroissa ilmeni kuitenkin suhteellisen suurta hajontaa, joka lienee lähtöisin käsin tehtävän tarkastelun haasteellisuudesta sekä mittausten subjektiivisuudesta. Manuaalinen analyysi yliarvioi todennäköisesti myös kuva-alan intensiteetin tasaisuutta. Tasaisuus laskettiin ACR:n esittämän sekä vaihtoehtoisen tunnusluvun avulla ja tulosten välille määritettiin empiirinen riippuvuus. Saatua suhdetta voidaan hyödyntää kyseisen laitekannan laadunvalvonnan kehittämisessä. Haamuartefaktan osalta tarkasteltiin ACR:n ohjeistuksen mukaisten sekä vastaavien maksimaalisten haamuintensiteettien eroja. Haamuartefaktan voimakkuuden paikallisten vaihteluiden sekä tarkasteltujen mittausten perusteella voidaan ehdotettua asettelua pitää perusteltavana lisänä nykyiseen mittauskäytäntöön. Radon-muunnokseen perustuvan geometristen vääristymien kartoitusmenetelmän todettiin vertautuvan hyvin vastaaviin automatisoituihin halkaisijamittauksiin. Menetelmän etuihin lukeutuu yksinkertainen toteutettavuus, kattavuus sekä sen soveltuvuus sellaisenaan ympyräleikkeisestä fantomista saataviin kuviin. Yksittäiseen fantomikuvaan sekä pinnansovitusfunktioon perustuva uusi signaali-kohinasuhteen määritysmenetelmä vertautui kohtuullisesti perinteiseen erotuskuvamenetelmään, mutta vaatii kattavampia mittauksia sekä perusteellisemman matemaattisen tarkastelun käytettävyyden ja mielekkyyden varmistamiseksi. Laitetekniikan kehittyessä on oleellista uudelleenarvioida käytettyjä laadunvalvontamenetelmiä. Fantomikuvien analyysin automatisointi vähentää mittaajan työtaakkaa sekä auttaa määrättyjen käyttäjälähtöisten virheiden minimoimisessa. Kuvankäsittelytekniikoiden avulla on mahdollista saavuttaa manuaalisia tarkasteluja kattavampia, yhtenäisempiä sekä herkempiä tuloksia.
-
(2020)Parkinsonin tauti on yleinen neurodegeneratiivinen sairaus, jossa muun muassa dopaminienergisten hermosolujen kato aivojen mustatumakkeessa johtaa motorisiin oireisiin, joihin kuuluu esimerkiksi liikkeiden hitaus, vapina ja lihasjäykkyys. Tautiin liittyy usein myös muita oireita, kuten kognitiivisia muutoksia, autonomisen hermoston vajaatoimintaa ja uniongelmia. Parkinsonin tautiin johtavat syyt ovat huonosti tunnettu, eikä taudille ole myöskään parannuskeinoa. Tässä tutkielmassa on selvitetty magnetiitti/maghemiittinanopartikkeleiden (MNP) mahdollista yhteyttä Parkinsonin taudin syntyyn. MNP:itä, magneettisia rautaoksideja, on aikaisemmin havaittu ihmisten aivoissa ja muissa kudoksissa. Näillä hiukkasilla voi olla merkittäviä biologisia vaikutuksia ihmisissä niiden hapetus-pelkistysreaktioiden ja magneettisuuden vuoksi, minkä takia niiden epäillään vaikuttavan neurodegeneratiivisten sairauksien syntyyn. Kymmenen Parkinsonin tautia sairastavan potilaan ja kuuden verrokin ihonäytteistä määritettiin magnetiitti/maghemiittinanopartikkeleiden määrä magneettisin menetelmin. Mittauksilla pyrittiin saamaan selville missä määrin ihonäytteet sisältävät magneettista materiaalia, magneettisen materiaalin ominaisuudet, niiden alkuperä sekä mahdolliset erot potilaiden ja verrokkien väillä. Näytteissä havaittiin magneettista materiaalia, jonka ominaisuudet vastasivat magnetiittia/maghemiittia. Tarkkaa alkuperää MNP:ille ei kyetty selvittämään, eikä ryhmien välillä havaittu määrällisiä tai laadullisia eroja MNP:iden suhteen. Jatkotutkimukset etenkin MNP:iden alkuperästä ja niiden roolista Parkinsonin taudin synnyssä voisivat parantaa ymmärrystä Parkinsonin taudista ja auttaa sen hoidon kehityksessä.
-
(2012)Tässä työssä tutkitaan geomagneettisen aktiivisuuden ja eri magneettisten myrskyjen ajajien välistä yhteyttä. Tarkastellut myrskyn ajajat ovat Maan magnetosfääriin osuneet magneettiset pilvet vuosien 2003-2006 aikana, niihin liittyvät sheath-alueet ja pilven jälkeinen alue. Ajanjakso kuuluu auringonpilkkujakson laskevaan vaiheeseen. Eri ajajien vaikutukset haluttiin erotella toisistaan. Dst-indeksi on yksi käytetyimmistä geomagneettisista indekseistä, joka kertoo magneettisen myrskyn etenemisestä ja voimakkuudesta. Se on kuitenkin melko hitaasti reagoiva, joten eri ajajien vaikutuksen erottelun parantamiseksi tutkittiin rengasvirtojen kuluttamaa tehoa. Se riippuu Dst-indeksin muutosnopeudesta ja ottaa myös huomioon virrankuljettajien vähenemisen. Korkean latitudin aktiivisuutta tarkasteltiin AL-indeksin avulla. Sisäisen magnetosfäärin energian kulutus voidaan kuvata AL- ja Dst-indeksien avulla, joten eri ajajien vaikutusta tutkittiin energiankulutuksella ionosfääriin ja rengasvirtaan. Energiankulutusten suhteelliset osuudet koko tarkastelujaksolta olivat sheath-alueille, pilville ja pilven jälkeisille alueille: 19 %, 52 % ja 29 %. Vastaavat keskitehot alueittain olivat suhteessa 30 %, 41 % ja 29 %. Tapauskohtaiset erot olivat suuria. Eri ajajien aikana energia jakautui eri suhteissa energianieluihin. Energia jakautuu lineaarisessa sovituksessa rengasvirran ja ionosfäärin kesken sheath-alueen aikana suhteessa 0,27:1, pilvien aikana suhteessa 0,44:1 ja pilven jälkeisellä alueella suhteessa 0,24:1. Kokonaisenergioita verrattiin integroituihin epsilon-parametreihin. Arvioitujen energioiden suhde integroituihin epsilon-parametreihin oli suurempi pilven jälkeisellä alueella kuin sheath-alueella ja pilven alueella. Sheath-alueella tapauskohtaiset erot olivat suurimmat. Suurimmissa myrskyissä epsilon-parametri kasvoi eri kertaluokkaan arvioituun energiankulutukseen nähden ajajasta riippumatta. Myrskyjä verrattiin nousevan auringonpilkkuvaiheen aikaiseen tutkimukseen. Tässä työssä sheath-alueen merkitys oli pienempi, myrskyt olivat keskimäärin voimakkaampia ja pilven jälkeisen alueen merkitys korostui. Syynä eroihin on luultavasti Auringon magneettisen jakson vaiheen vaikutus pilvien polarisaatioon.
-
(2020)In this work, a series of biocompatible nanocomposite hydrogels was prepared by UV-initiated polymerization based on 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), using ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as a crosslinker and 2-hydroxymethyl-2-methylpropiophenone as a photoinitiatior, containing liquid crystals of cellulose nanocrystals (CNCs) doped with magnetic nanoparticles. The formation of liquid crystals was achieved thanks to the intrinsic property of CNCs to self-assemble above a critical aqueous concentration. By varying the preparation conditions, allowing different times for phase-separation between the nanoparticles and CNCs and exposing the polymerization mixture to small magnetic field, films with different size and orientation of CNC liquid crystal domains were synthesized. Subsequently, the hydrogel films were studied by dynamic mechanical analysis (DMA) to evaluate the effect of these parameters on the mechanical properties, specifically the Young’s modulus and the ultimate strength. Also, the microstructure of the films was studied via polarized optical microscopy (POM) and scanning electron microscopy (SEM). The water uptake capacity was also analyzed. The results indicate that the presence of cellulose nanocrystals modulates the architecture of the prepared hydrogels. Cholesteric microdomains were embedded in PHEMA matrix and their uniaxial alignment was achieved upon exposure to small static magnetic field, already after several hours. Moreover, structural gradient in the distribution of the liquid crystalline microdomains, in dependence on their size, was obtained within the material. This originated from the direct proportionality between the size and the density of liquid crystals. Finally, it was shown that cellulose nanocrystals act as reinforcing structures of the hydrogels, when the degree of their self-assembly is sufficient, and therefore the resulting hydrogel exhibits both higher resistance to elastic deformation and also higher ultimate strength. Finally, we showed that mechanical performance of these nanocomposites can be enhanced by systematic orientation of the liquid crystalline domains.
-
(2016)This work studied the conversion of the magnetic resonance images to synthetic heterogeneous computed tomography (CT) images, so-called pseudo-CT images. The study focused on updating and modifying a previously introduced conversion technique. Ultimate objective of this study was to verify the technique after a hardware and software update of the MR scanner. This included adjustments of the image conversion algorithms and integration of these into a medical image processing software. Additionally, this work aimed to use automatic bone segmentation atlas with the technique. The updated technique was verified for prostate cancer patients. This work aimed also to evaluate possibilities to adopt the technique for other patient groups and with different MR scanner. The evaluation included measurement for geometric accuracy in MR images. Average local difference in Hounsfield units (HU) between pseudo-CT and actual CT images for soft- and bony tissues were -1±13 HU and -10±139 HU, respectively. Measurement points in soft tissue had coverage of 89 % with smaller absolute error than 20 HUs. In bony tissue average of 88 % of the measurement points were within 200 HU error margin. The dose difference between pseudo-CT and actual CT images was -0.4 % ± 0.2%. Dose difference in PTV for automated bone contouring against user corrected bone volumes was 0.1 % ± 0.1 %. The calculated dose in heterogeneous pseudo-CT was shown statistically significantly (p = 0.0014) more accurate compared to that in simplified pseudo-CT. The geometric error was within 1.1 mm for distances shorter than 20 cm from isocenter with two scanners. Preliminary pseudo-CT images were created with modified conversion algorithms for thigh and abdomen. Magnetic resonance imaging- based radiation therapy treatment planning provides reliable method for radiotherapy treatment in pelvic areas reaching the requirements in patient care. This study showed that the MR image conversion technique can be adjusted in case of updates in MR platform. The examinations suggested also that it seems doable to adopt the MR image conversion technique to different body parts and with different MR scanners.
-
(2024)The Sun's corona is constantly releasing a stream of charged particles known as the solar wind. When the solar wind interacts with Earth's magnetic field, it drags the field lines forming a magnetic tail behind Earth. This magnetotail hosts a process called magnetic reconnection, which converts magnetic energy into plasma heating, plasma kinetic energy and particle acceleration. Reconnection occurs at magnetic structures called X-lines. Magnetic reconnection is thought to be responsible for creating bursty bulk flows (BBFs), short-lived plasma velocity increases in the magnetotail's central plasma sheet region. In satellite measurements, BBFs are seen as minute-timescale velocity increases along Earth-Sun direction. Closely related to BBFs are dipolarization fronts (DFs), sudden increases in $B_z$, the magnetic field component aligned with Earth’s magnetic dipole axis. Despite their short timescales, both phenomena greatly affect the energy distribution and flux transport within the magnetotail. The three-dimensional nature of BBFs and DFs is studied using Vlasiator, a simulation code utilizing a hybrid-Vlasov approach where ions are modelled using distribution functions and electrons are treated as a charge-neutralizing fluid. DFs are identified using a magnetic field derivative threshold $|dB_z/dt|<0.35$ nT/s. BBFs are defined based on a velocity threshold, and they are studied on a case-by-case basis. DFs moving away from Earth are found at magnetic islands that form between multiple X-lines, while DFs moving earthward are mostly seen in finger-like structures of high earthward velocity. BBFs matching satellite observations are also seen at the same structures. Events registered as BBFs in simulated satellite measurements also originate from other sources, including magnetic reconnection at multiple X-lines, movement of reconnecting X-lines and vertical movement of a current sheet within the central plasma sheet. Most DFs are accompanied by velocity increases, but BBFs often result in only small magnetic field enhancements. The results imply that there are multiple different types of dipolarization fronts, and similar satellite measurements of bursty bulk flows can arise from different physical phenomena. The certainty of the results is reduced by low magnetic field variations in the simulation compared to spacecraft measurements and a small DF dataset. The findings may still help with interpreting satellite observations in the magnetotail.
-
(2020)The ST1 Deep Heat company has been developing an enhanced geothermal system for district heating in Espoo, Southern Finland by St1 Deep Heat Company. Complete project will consist of geothermal doublet which involves two wells expanding up to 6,1 km depth. The stimulation of the first well was conducted in summer of 2018 as a 7-week period during which the fluid permeability of the crystalline rock at the base of the well was increased by pumping water with high pressures into the well. The stimulation process interacts with the ambient stress field of the subsurface and similar processes have been associated with induced seismicity when the stress changes lead into earthquakes as pre-existing faults and cracks are activated and new ones are created. For the monitoring of the seismic activity associated with the project a seismic network was installed in the Espoo/Helsinki area. The network consisted of 12 borehole installed 3-component seismometers provided by ST1 Deep Heat Company and from 5 semi-permanent surface 3-component broadband seismometers and in total 100 geophones installed by the Institute of Seismology, University of Helsinki (later ISUH). The geophones were installed in 3 large 25 instrument arrays, 3 smaller 4- instrument arrays and as single stations. Data from suitable seismic stations from the Finnish Seismological network was also used in the study. The aim of the study was to map possible differences and trends in the determined event magnitudes between different types of seismic stations used in the seismic network during the stimulation. The effect of different filter choices on amplitude measurement is also studied and discussed for some of the seismic events involved in the study. The results are also compared to the traffic light system warning thresholds of the EGS project and automatically calculated magnitudes of the monitoring system. The Finnish local magnitude formula is also discussed considering near-source events. Reliability and behaviour of the seismic arrays used during the stimulation is studied and discussed. Azimuthal effects noted during the data processing are illustrated. According to the results there appears to be clear differences in estimated magnitudes between the different station types used in the network and differences and trends between the seismic arrays and between individual instruments of single arrays. In total 21 induced events were chosen based on their automatically determined magnitudes, favouring events with large as possible magnitudes. Magnitude range for the events was from ML 1.8 to ML 1,0. The events were picked for P- and S-wave arrivals and for amplitudes estimated from vertical component S wave arrivals. The locations and magnitudes of the events were determined using the currently used practices of the ISUH. Main tools used in the study are the Geotool software for waveform analysis, an ISUH program used for earthquake locating and GNU Octave programs written by the author used in the data procession.
-
(2016)Malliavin-laskenta, joka tunnetaan myös nimellä stokastinen variaatio-laskenta, on differentiaali-laskentaa ääretönuloitteisella Wiener-avaruudella. Teoria nojaa laajalti Ito-laskentaan, ja pyrkii tutkimaan Wiener-funktionaalien muodostaman avaruuden rakennetta, sekä kyseisten funktionaalien tiheysfunktioiden ominaisuuksia. Tämän suunnan valitsi ranskalainen matemaatikko Paul Malliavin vuonna 1974, joka käytti kehittämiään menetelmiä tuottamaan probabilistisen todistuksen Hormanderin teoreemaan. Vuoden 1974 julkaisun jälkeen Malliavin laskennan suosio on tasaisesti pysynyt nousussa. Klassinen stokastinen laskenta on integrointia Wiener-prosessin suhteen. Tämän teorian huipennus on martingaali-esitys-lause, joka sanoo, että jokainen neliö-integroituva Wiener-prosessista määräytyvä satunnaismuuttuja voidaan esittää stokastisena integraalina. Luonnollinen kysymys herää: mikä on prosessi jota integroidaan Wiener-prosessin suhteen? Martingaali-esitys-lause on olemassolo- ja yksikäsitteisyystulos, ja siten se ei vastaa tähän kysymykseen. Stokastinen analyysi ei siis kerro mikä tämä prosessi on, mutta Malliavin-laskenta kertoo. Tämä tulos on Clark-Ocone-esityslause, ja sitä on sovellettu laajasti esimerkiksi rahoitus-matematiikassa. Malliavin ensisijainen tarkoitus laskennalle on melko kaukana Clark-Ocone-esityslauseesta. Hänen pyrkimys oli antaa riittävät ehdot stokastisten prosessien tiheyksien sileys-ominaisuuksille. Hän saavutti pyrkimyksensä osoittamalla, että jos Malliavin matriisi, eli matriisi joka koostuu Malliavin derivaatoista, on kääntyvä, ja tämä käännytetty matriisi on integroituva L^p:ssä, p >= 1, saamme riittävät ehdot sileys-ominaisuuksille. Nojaten tähän, hän käytti hyväksi stokastisten sekä ei stokastisten differentiaali-yhtälöiden yhteyttä, ja onnistui tuottamaan probabilistisen esityksen Hormanderin teoreeman todistukselle. Tämän jälkeen merkittävä määrä työtä on tehty Malliavin tuottamien konseptien yleistämiseen erityisesti stokastisten osittais-differentiaali-yhtälöiden parissa. Vuonna 1999 Malliavin-laskenta sai sovelluksen matemaattisessa rahoitusteoriassa, tarkemmin optioiden herkkyysparametrien laskemisen osalta. Malliavin-laskennassa esiintyvän osittais-integrointi kaavan avulla voimme esittää option satunnaismuuttujan painotettuna integraalina. Tämän avulla voimme esittää optioiden herkkyysparametrit, sekä arvioida niitä tehokkaasti Monte-Carlo menetelmillä. Ensimmäisessä kappaleessa pyrin luomaan hieman motivaatiota Malliavin-laskennalle, sekä esittämään tarvittuja esitietovaatimuksia. Toinen kappale esittää Wiener-avaruuden niin sanotun kaaoskehitelman kautta, sekä Malliavin-derivaatan näissa olosuhteissa. Viimeinen osa toisesta kappaleesta tutkii Malliavin-derivaatan liitto-operaattoria, niin sanottua Skorohodintegraalia. Kolmas kappale soveltaa osittain-integrointi kaavaa optioiden herkkyysparametrien laskemiseen, ja lopulta viimeinen neljäs kappale palaa Malliavin-laskennan juurille tutkimaan olemassaolo ja yksikäsitteisyys sekä sileys kysymyksiä Wienerfunktionaalien tiheyksille.
-
(2013)Tutkielmassa käsitellään luottamuksenhallintaa hajautetussa ympäristössä. Tietoturvan kannalta täysin suljettu järjestelmä on ainoa turvallinen vaihtoehto. Verkko ja yhteistoiminta verkossa edellyttävät kuitenkin avoimuutta, jotta yhteistoimintaa voi verkon kautta tapahtua. Avoimuus tuo mukanaan suuren ja vaihtuvan käyttäjäjoukon ja avaa palvelun alttiiksi tietomurroille ja väärinkäytöksille. Avoimuus tarkoittaa myös sitä, että palvelun käyttö ja siihen kirjautuminen on tehtävä mahdollisimman yksinkertaiseksi, toisin sanoen pyritään poistamaan tekniikan käytön esteitä ja tehdä käytöstä mahdollisimman yksinkertaista. Avoimuudesta seuraa se, että toimijoiden, jotka ovat ihmistä edustavia agentteja, henkilöllisyyttä on vaikea, ellei jopa mahdoton selvittää. Järjestelmän tuleekin luottaa palvelua käyttäviin toimijoihin ja toimijoiden tulee luottaa käytettävään järjestelmään. Luottamuksen muodostumisen tueksi on kehitetty erilaisia luottamuksenhallintajärjestelmiä. Tämän tutkielman tarkoituksena on esitellä maine- (reputation based) ja valtuutusperustaisten luottamuksenhallintajärjestelmien (credential based) toiminta käyttöympäristöissään. Tuoda esille näiden luottamuksenhallintajärjestelmien haavoittuvuudet, kuten valtuutusperustaisten luottamuksenhallintajärjestelmien haavoittuvuus palvelunestohyökkäyksille ja maineperustaisessa luottamuksenhallinnassa tapahtuvat vilppiäänestykset, syrjintä, epäreilut arviot ja vertaisten vaihteleva käytös sekä tarjota parannusehdotuksia olemassa olevien järjestelmien haavoittuvuuksien torjumiseksi.
-
(2013)The battles leading to the end of the Second World War in Europe were mainly fought between Germany and the Soviet Union in the eastern parts of Germany. The battle of Halbe was a part of the Red Army's battle for Berlin. Around 40 000 German soldiers and civilians were killed during the battle, and they are nowadays buried in Germany's largest military cemetery in Halbe. The aim of this thesis is to study the collective identity of the German people and the war crimes of Germany represented in the landscape of the cemetery, and to define the role of the cemetery as a war memorial and a place of memory. Landscapes and places of memory are important media of collective memory and identity in geography, and they can be used to study what a certain society values. Interpreting war memorials contributes to knowledge of especially the national identity and the meanings of past phenomena to a society. The cemetery is approached as a landscape, which is interpreted using hermeneutics and iconography. The data was collected by observation and the remarks were illustrated by photography. The cemetery was decrypted into analysis units and the units were then divided into categories. A three-level iconographical analysis was then conducted within each category applying also perspectives of, among others, semiotics and feminist analysis. A wide perspective on the constructing and moulding factors of the cemetery is reached through analysis. Power relations between state and church, scales of human life from individual and local levels to societal and national levels, and problems in attitudes towards the dead of former Nazi armies are all well represented in the controversial attributes of the cemetery landscape. It can be stated, based on the analysis, that the Germans mourn bravely their own war losses at the cemetery of Halbe. The Second World War was a tragedy to them as well. At the cemetery there are no clear national symbols, which might have easily been translated as references towards the Nazi past especially during the first decades of the cemetery. National ideals of fortitude and ruggedness do, however, distinguish in the style, architecture and flora of the cemetery, and these can be interpreted as expressions of healthy nationalism. Despite the national rituals held in Halbe, its label is strongly local and emphasizes individual grief and remembrance. The cemetery doesn't tie itself to the context of the Second World War, but tells a story about one aspect of war: a local tragedy that touched ordinary people regardless of their reference group. It also doesn't include links to Germany's war crimes. According to the landscape, the Holocaust was not the sole tragedy of the Second World War, and the other stories deserve to be heard as well.
-
(2020)In this work we consider the method of unitarily inequivalent representations in the context of Majorana neutrinos and a simple seesaw model. In addition, the field theoretical framework of neutrino physics, namely that of QFT and the SM, is reviewed. The oscillating neutrino states are expressed via suitable quantum operators acting on the physical vacuum of the theory, which provides further insight to the phenomenological flavor state ansatz made in the standard formulation of neutrino oscillations. We confirm that this method agrees with known results in the ultrarelativistic approximation while extending them to the non-relativistic region.
Now showing items 2157-2176 of 4203