Browsing by Title

This Planning Geography master's thesis studies the planned boulevardizations in Helsinki in the context of city-regionalism and land-use conflicts between municipalities. Interest conflicts inside regional growth machines are typical and the examination of these interest conflicts and their effects on the city-region and its growth dynamics is the corner stone of this thesis. The first objective was to examine how the planned boulevardizations can affect the local growth dynamics of Greater Helsinki Region in the context of sustainable development. The secondary objective was to examine what kinds of conflict types can be detected from the boulevardization induced interest conflicts and do they produce any positive outcomes. Boulevardizations have been implemented for various reasons. However, the new general plan in Helsinki aims to utilize the exclusion areas of highways to densify the urban structure and expand the urban core outwards. By turning urban freeways to boulevards, the exclusion areas can be built into residential areas that fulfil the need to densify the urban structure and cater to the need to produce housing into an urban environment. The research was carried out as a qualitative case study. The primary data was gathered from thirteen expert interviews. The interviewees were planning officials from the cities of Helsinki, Vantaa, Porvoo, Kerava, Hyvinkää and Lahti, and from the municipalities of Kirkkonummi, Sipoo, Tuusula and Vihti. The main theoretical background in this thesis rely on the neoliberalization of land-use and the growth machine theory, which were used to examine the inter-municipal land-use conflicts in the context of city-regionalism and sustainable development. The research shows that the Greater Helsinki city-region functions as a growth machine and the planned boulevardizations can affect its growth dynamics and can have an influence on where and how the regional growth will occur. The boulevardizations could also affect the growth dynamics between the surrounding municipalities. Infact, some of the municipalities can gain from the boulevardizations directly, when the first boulevardizations are implemented. The order in which urban freeways are turned into boulevards is a significant issue regarding the municipalities surrounding Helsinki and creates an interesting temporal aspect to the boulevardizations, which can induce conflicts and tensions in city-regionalism. The research revealed set of different conflict types that were categorized as interest, informational and value conflicts. The location of future growth in the Greater Helsinki region is the most obvious interest conflict in the process. Also, freeway infrastructure is seen as common property, which was a cause of conflicts. Experienced lack of participation is a source of informational conflicts. In this case municipalities were participated in the planning process in some extent, but the level of participation varied. Direct interaction and participation in the future could make a difference and brought a more substantial feeling of participation and regionalism. A significant reason behind land-use conflicts between officials seems to be a paradigm shift, that has occurred as planning in Helsinki has become more inclined to carbon neutrality and walkability, in other words, sustainable development. Also, the change of generation can lessen the probability of successful communication between officials as well. The planned boulevardizations have strengthened the communication between municipalities and legitimized existing organizations for cooperation, which can be seen as a positive outcome.

B-puut ovat yleisesti käytettyjä hakemistopuita. Tutkielmassa tutustutaan B-puiden samanaikaisuudenhallintaan ja elvytykseen erityisesti tietokannanhallintajärjestelmän kannalta. Tehokkaan samanaikaisuudenhallinnan tarjoavan Blink-puun algoritmeista esitellään solmujen poistojen seurantaan ja läpikäydessä rakennemuutoksien viimeistelyyn perustuvat algoritmit. Näistä jälkimmäinen toteutetaan ja sen tehokkuutta arvioidaan kokeellisesti. Kokeellisessa arvioinnissa huomataan, että lisäys- ja poisto-operaatioissa samanaikaisuudenhallinnan kustannus nousee jopa 94 %:iin arvioinnin maksimioperaatiotiheydellä. Samalla maksimioperaatiotiheydellä hakuoperaation samanaikaisuudenhallinta vie alle prosentin kokonaisajasta. Korkea samanaikaisuudenhallinnan kustannus lisäys- ja poisto-operaatioissa johtuu päivitysoperaatioiden U-salpaamasta juurisolmusta. Juurisolmun U-salpaus on usein turhan vahva toimenpide, sillä sitä tarvitaan vain 0,06 % päivitysoperaatioita, kun salpa halutaan korottaa kirjoittamista varten X-salvaksi. Puun juuren ruuhkan helpottamiseksi esitellään algoritmille jatkokehitysideoita, jotka perustuvat juuren U-salpauksen tarpeen harvinaisuuteen ja mahdollisuuteen aloittaa puun läpikäynti aina uudelleen puun juuresta.

The purpose of this thesis is to present some dimension theory of separable metric spaces, and with the theory developed, prove Brouwer’s Theorem on the Invariance of Domain. This theorem states, that if we embed a subset of the n-dimensional Euclidean space into the aforementioned space, this embedding is an open map. We begin by revising some elementary theory of point-set topology, that should be familiar to any graduate student in mathematics. Drawing from these rudiments, we move on to the concept of dimension. The dimension theory presented is based on the notion of the small inductive dimension. We define this dimension function for regular spaces and state and prove various results that hold for this function. Although this dimension function is defined on regular spaces, we mainly focus on separable metric spaces. Among other things, we prove that the small inductive dimension of the Euclidean n-space is exactly n. This proof makes use of the famous Brouwer Fixed-Point Theorem, which we naturally also prove. We give a combinatorial proof of the Fixed-Point Theorem, which relies on Sperner’s lemma. We move on to develop some theory regarding the extensions of functions. These various results on extensions allow us to finally prove the theorem that lent its name to this thesis: Brouwer’s Theorem on the Invariance of Domain.

Vakuutusten hinnoittelussa ongelmaksi muodostuu vakuutusmaksun oikean tason löytyminen huomioiden vakuutetun sekä yhtiön intressit. Työssä ongelmaa lähestytään credibility-teorian avulla ja ratkaisuna tähän ongelmaan esitetään Bühlmann-Straub-malli. Vakuutusmaksu koostuu useasta eri osasta, tässä tutkielmassa kiinnostukseen kohteena on riskimaksu. Riskimaksu on se osa vakuutusmaksua, joka kohdistuu suoraan korvauksiin. Aluksi riskimaksu määritetään yhdelle vakuutetulle, nojautuen vakuutetun omaan vakuutushistoriaan. Esitetään myös kollektiivin riskimaksu, jossa huomioidaan se tosiasia että vakuutettu kuuluu joukkoon samankaltaisia vakuutettuja. Todellisuudessa riskimaksu on kuitenkin yhdistelmä näistä kahdesta ominaisuudesta. Esitetään credibility-teoriaa hyödyntäen riskimaksulle estimaattori, joka yhdistää vakuutetun oman vahinkohistorian ja sen tosiasian, että vakuutettu kuuluu tiettyyn heterogeeniseen kollektiiviin. Löydetään kertoimet painottamaan näitä ominaisuuksia ja riskimaksulle saadaan sopiva estimaattori, jota kutsutaan credibility-estimaattoriksi ja tämän avulla saatua riskimaksua credibility-maksuksi. Laajennetaan credibility-maksun käsite esitettäväksi L^2- avaruudessa. Tässä yleisessä mallissa ei aiemmin määriteltyjä todennäköisyysjakaumia määritellä tarkasti ja esitetään tärkeitä tuloksia itse Bühlmann-Straub-mallin määrittämistä varten. Lopuksi päästään päälauseeseen. Bühlmann-Straub-malli on laajennus tutkielmassa aiemmin esitetyistä malleista. Mallissa esitetään credibility-estimaattori sekä homogeeninen credibility-estimaattori ja jälkimmäisen avulla credibility-maksu. Tässä laajennetussa mallissa määritelty credibility-maksu ottaa huomioon koko yhtiön koko vakuutuskannan. Esitetään myös malliin liittyviä tunnuslukuja.

The ice crystals in the Earth's atmosphere have a considerable impact on cloud optical and radiative properties, such as reflectivity, cloud dynamics, chemical processes and initiation of precipitation and cloud lifetime. Thus, they directly affect the albedo of Earth which in turn is a significant factor concerning the climate change. The first step of ice formation, the phase transition from liquid to solid, is called ice nucleation. Ice has been identified to form in the atmosphere both homogeneously - without the presence of a foreign substance - and heterogeneously, i.e. induced by pre-existing surfaces. Heterogeneous ice nucleation is the primary pathway of ice formation in the atmosphere. Also homogeneous ice nucleation happens at the upper troposphere, but it requires very low temperatures, whereas in heterogeneous freezing the free energy needed for crystallization is lower and freezing can happen at higher temperatures, normally above -37 ◦C. In heterogeneous ice nucleation, there are four freezing mechanism called modes that describe the onset conditions for freezing. They are called deposition, immersion, condensation and contact modes. The seed particles on which ice forms in heterogeneous ice nucleation are called ice nuclei (IN). Typical IN particles include mineral dust, soot, metal, bacteria and other bioaerosols (pollen, fungal spores), humic-like substances, solid ammonium sulphate, organic acids and volcanic ash. This thesis is a literature survey on the current theoretical knowledge on heterogeneous ice nucleation. It has been long known that the classical nucleation theory (CNT), if employed with one constant contact angle does not reproduce the experimental results. This is due to the fundamental assumptions of CNT: the spherical form of the initial ice embryo having properties of the bulk ice crystal; uniform surfaces; equal nucleation probability for each particle; and stochastic freezing behaviour. To solve this challenge, several theoretical and empirical extensions of CNT have been derived: the use of a distribution of contact angles and active sites; integrating individual nucleation rates over measured size spectra of the IN; and using Ice Nuclei Active Surfaces Sites (INAS) density as a normalized metric from different experiments. As a result of this literature survey, three main lines of research on this field can be distinguished: (1) ice nuclei characterisation; (2) theoretical and empirical modelling of the heterogeneous ice nucleation scheme; (3) parameterising heterogeneous ice nucleation for cloud and climate models. These lines are not altogether separate, but intertwined: knowledge of e.g. the surface properties of the IN is essential for deriving theoretical formulations. Parameterisations, on the other hand, are very much needed in order to obtain knowledge about the indirect climatic effect of ice in the atmosphere.

With the increase in bandwidths available for internet users, cloud storage services have emerged to offer home users an easy way to share files and extend the storage space available for them. Most systems offer a limited free storage quota and combining these resources from multiple providers could be intriguing to cost-oriented users. In this study, we will implement a virtual file system that utilizes multiple different commercial cloud storage services (Dropbox, Google Drive, Microsoft OneDrive) to store its data. The data will be distributed among the different services and the structure of the data will be managed locally by the file system. The file system will be run in user space using FUSE and will use APIs provided by the cloud storage services to access the data. Our goal is to show that it is feasible to combine the free space offered by multiple services into a single easily accessible storage medium. Building such a system requires making design choices in multiple problem areas ranging from data distribution and performance to data integrity and data security. We will show how our file system is designed to address these requirements and will then conduct several tests to measure and analyze the level of performance provided by our system in different file system operation scenarios. The results will also be compared to the performance of using the distinct cloud storage services directly without distributing the data. This will help us to estimate the overhead or possible gain in performance caused by the distribution of data. It will also help us to locate the bottlenecks of the system. Finally, we will discuss some of the ways that could be used to improve the system based on test results and examples from existing distributed file systems.

Tutkielmassani käsitellään Burgersin yhtälön nimellä tunnettua kvasilineaarista osittaisdifferentiaaliyhtälöä, sekä paneudutaan osittaisdifferentiaaliyhtälöiden teoriaan yleisemmin. Fyysikko Johannes Martinus Burgersin mukaan nimetyllä yhtälöllä voidaan kuvata häiriöiden etenemistä fluideissa, ja sitä voidaan soveltaa myös vaikkapa liikenneruuhkien kehittymisen analysointiin. Burgersin yhtälö on esimerkki yleisemmästä säilymislaista. Matemaattisessa fysiikassa säilymislakien mukaan eristetyssä systeemissä vuorovaikutustapahtumissa tiettyjen suureiden kokonaismäärät pysyvät muuttumattomina. Tunnetuin esimerkki säilymislakeihin liittyen on Noetherin lause, jonka mukaan suurella on vastaavuus tietyn systeemin symmetriaominaisuuden kanssa. Esimerkiksi nestedynamiikan Navier-Stokesin yhtälö on esimerkki epähomogeenisesta versiosta säilymislakia. Tutkimukseni alussa esitellään Hamilton-Jakobin yhtälö, sekä sivutaan variaatiolaskentaa, Legendren muunnosta ja Euler-Lagrangen yhtälöitä. Näytetään, miten annettu osittaisdifferentiaaliyhtälö voidaan samaistaa karakteristiseen yhtälöryhmään, joka koostuu tavallisista differentiaaliyhtälöistä. Karakteristinen yhtälöryhmä johdetaan kvasilineaarisen osittaisdifferentiaaliyhtälön tapauksessa ja sille annetaan geometrinen tulkinta. Ensimmäisen luvun lopussa Hamilton-Jacobin yhtälö ratkaistaan Hopf-Lax kaavan avulla. Toisessa ja kolmannessa luvussa esitellään Burgersin yhtälö ja ratkaistaan se karakteristisen yhtälöryhmän avulla. Saatu ratkaisu ei kuitenkaan päde kaikkialla, vaan tapauksissa, joissa karakteristiset käyrät kohtaavat ('shokkikäyrä'), Burgersin yhtälön ratkaisu vaatii ratkaisufunktion ehtojen heikentämistä ja ingraaliratkaisun määrittelemistä. Rankine-Hugoniot-ehto johdetaan ja sen avulla voidaan löytää ratkaisuja tilanteessa, jossa karakteristiset käyrät leikkaavat. Esittelen myös entropia-ehdon, jonka avulla karsitaan 'epäfysikaaliset' ratkaisut pois ja täten saadaan yksikäsitteinen ja yleinen ratkaisu Burgersin yhtälölle. Lopuksi todistan Lax-Oleinikin kaavan, joka antaa ratkaisun yleisemmälle ongelmalle. Lopuksi tälle ratkaisulle räätälöidään entropia-ehto, jotta siitä saadaan yksikäsitteinen.

Kirjallisuuskatsauksessa käydään läpi erilaisia menetelmiä C3-substituoitujen indolien synteeseihin 2-alkenyylianiliinityyppisistä lähtöaineista, joiden bentsyylinen asema oli substituoitu. Erityistä huomiota kiinnitetään menetelmiin, joiden reaktiomekanismeiksi ehdotettiin radikaalimekanismeja. Myös näitä ehdotettuja radikaalimekanismeja esitellään tutkielmassa. Kokeellisessa työssä tutkittiin C3-subsituoitujen indolien hapettavaa synteesiä hiilikatalyytin avulla. Lähtöaineina käytettiin bentsyylisesti aryylisubstituoituja 2-alkenyylianiliinijohdannaisia. Joidenkin lähtöaineiden typpeen oli kiinnitetty metoksipyridiini, jonka kiinnitystä varten kehitettiin Buchwald-katalyysi. Hiilikatalyysit tuottivat hyviä saantoja. Korkea elektronitiheys, etenkin aniliinin bentseenirenkaan ja/tai typen aromaattisen substituentin korkea elektronitiheys, oli eduksi. Reaktion mekanismin ehdotetaan alkavan hapettumisella radikaalikationiksi, ja näitä hapetuspotentiaaleja laskettiin aiemmin raportoidun menetelmän mukaisesti. Mikäli indolin 5-renkaan substituutiot (N1, C2, C3) olivat tarpeeksi samankaltaisia, korkea elektronitiheys, matala hapetuspotentiaali ja hyvä saanto korreloivat. Indolin 5-renkaan substituutio on kuitenkin merkittävämpi tekijä kuin hapetuspotentiaali ja/tai korkea elektronitiheys. Pyridiini typen suojaryhmänä toimi katalyysissä ja se onnistuttiin poistamaan helposti. Metoksipyridiini toimi katalyysissä hyvin, mutta sen kvantitatiivinen poistaminen ei onnistunut.

The outsourced emissions, particularly from transport and construction, pose a challenge for cities like Helsinki in achieving carbon neutrality. Helsinki, epitomizing this struggle, unveiled the 'Carbon-neutral Helsinki 2035 Action Plan' in 2018, aiming to achieve carbon neutrality by 2030. However, this plan, primarily employing a production-based emissions accounting method, neglects the crucial aspect of outsourced emissions. This thesis undertakes a focused examination of the outsourced emissions in Helsinki's transport sector, utilizing a consumption-based emissions accounting method, with a particular focus on emissions originating from car traffic. To ensure a comprehensive evaluation of emissions, this study employs a fleet-based life-cycle assessment (LCA) methodology, providing a holistic perspective encompassing the entire life cycle of vehicles. This approach diverges from conventional product-centric LCAs, incorporating the dynamic interplay between production, usage, and disposal. The study's outcomes are contrasting against the City of Helsinki's Business-As-Usual scenario, emphasizing electrification and technological advancements to reduce emission intensity. Key research questions include uncovering disparities between consumption-based and production-based methodologies, assessing the feasibility of Helsinki's emission reduction goals, and exploring differences between fleet-based and traditional LCA approaches. The thesis is organized into eight chapters, delineating the analytical framework, City of Helsinki's emission mitigation efforts, methodology, data, results, and concluding insights. The consumption-based methodology illuminates substantial disparities in emissions compared to the production-based approach, posing formidable challenges for Helsinki's emission reduction aspirations. The study emphasizes the imperative of actively curtailing the number of vehicles and promoting alternative modes of transportation to achieve meaningful reductions. The fleet-based LCA methodology not only provides a nuanced understanding of emissions but also highlights the necessity of considering evolving technologies and lifecycles. To make significant strides in emissions reduction, Helsinki must adopt a comprehensive and transparent approach, surpassing mere reporting standards and actively contributing to global climate efforts. The study underscores the urgency for cities to transcend greenwashing tactics, aligning policies with public sentiment, and committing to tangible actions for a sustainable future.