Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by Title

Sort by: Order: Results:

  • Eerola, Juho (2022)
    Tähän Pro graduun on koottu Pythagoraan lauseen, kosinilauseen ja Stewartin lauseen todistuksia ja niihin liittyviä lukiotasoiselle opiskelijalle haastavia tehtäviä. Tavoitteena on antaa opettajalle opetusmateriaalia erityisesti matematiikassa korkean taitotason omaavien opiskelijoiden haastamiseksi. Esimerkkitehtäviä ja niiden ratkaisuja on työhön poimittu erityisesti matematiikkakilpailuista, mutta myös ylioppilaskokeista ja niiden haastavuus on vaihteleva. Kuitenkin tehtävien vaikeusaste on yleisesti lukion tason tehtäviksi sieltä haastavimmasta päästä. Mahdollisuuksia tehtävien asteittaiseen helpottamiseen on monien tehtävien kohdalla kuitenkin mainittu. Tehtävien vaativuutta tarkastellaan myös Bloomin taksonomian näkökulmasta. Bloomin taksonomia on hyvin tunnettu mittari opettajien keskuudessa. Se jaottelee osaamisen tasot kuuteen luokkaan: tietää, ymmärtää, soveltaa, analysoida, syntetisoida ja arvioida. Luokittelun mukaan siirryttäessä kohti jälkimmäisenä mainittuja tarvitaan hyödyntämiseen tehtävänratkaisussa aina korkeamman ajattelun tasoja.
  • Lahtela, Aurora (2022)
    Toimijamalli on hajautetun ja samanaikaisen laskennan malli, jossa pienet osat ohjelmistoa viestivät keskenään asynkronisesti ja käyttäjälle näkyvä toiminnallisuus on usean osan yhteistyöstä esiin nouseva ominaisuus. Nykypäivän ohjelmistojen täytyy kestää valtavia käyttäjämääriä ja sitä varten niiden täytyy pystyä nostamaan kapasiteettiaan nopeasti skaalautuakseen. Pienempiä ohjelmiston osia on helpompi lisätä kysynnän mukaan, joten toimijamalli vaikuttaa vastaavan tähän tarpeeseen. Toimijamallin käytössä voi kuitenkin esiintyä haasteita, joita tämä tutkimus pyrkii löytämään ja esittelemään. Tutkimus toteutetaan systemaattisena kirjallisuuskatsauksena toimijamalliin liittyvistä tutkimuksista. Valituista tutkimuksista kerättiin tietoja, joiden pohjalta tutkimuskysymyksiin vastattiin. Tutkimustulokset listaavat ja kategorisoivat ohjelmistokehityksen ongelmia, joihin käytettiin toimijamallia, sekä erilaisia toimijamallin käytössä esiintyviä haasteita ja niiden ratkaisuita. Tutkimuksessa löydettiin toimijamallin käytössä esiintyviä haasteita ja näille haasteille luotiin uusi kategorisointi. Haasteiden juurisyitä analysoidessa havaittiin, että suuri osa toimijamallin haasteista johtuvat asynkronisen viestinnän käyttämisestä, ja että ohjelmoijan on oltava jatkuvasti tarkkana omista oletuksistaan viestijärjestyksestä. Haasteisiin esitetyt ratkaisut kategorisoitiin niihin liittyvän lisättävän koodin sijainnin mukaan.
  • Grön, Julia (2023)
    Mars is a rocky planet in the Solar System, fairly similar to the Earth. It is known for its red color and the theory that there has been liquid water and possibly life in Mars at some point in its history. Mars has been a target of study since space exploration began, with the first fly-by mission occuring in 1965. In the past, Martian climate could have supported a functioning hydrological system and Mars even could have had an ocean. This system would have been similar to the one happening in Antarctica due to cold weather. The Martian atmosphere is mostly composed of carbon dioxide, much thinner and colder compared to the Earth's atmosphere. Methane is a main point of interest due to it being a possible biosignature, a sign of life. Another interesting feature about the atmosphere are the dust devils that contibute to the climate by lifting dust into the air. The Martian soil is composed of rocks and dust containing toxic perchlorates. To colonize Mars, several requirements need to be met: the transportation and funding, designing the settlement efficiently with everything needed and determining how many people are necessary. The risk assessment to both people and equipment needs to be made and taken into account.
  • Hietaniemi, Manu (2014)
    Terästeollisuudessa teräsnauhojen valmistuksessa esiintyvät ongelmat tuotannossa aiheuttavat suuria taloudellisia tappioita, joten näiden ongelmien ennustaminen ennen niiden esiintymistä olisi taloudellisesti hyvin merkittävää. Olemassa olevien fysikaalisten mallien avulla ennustaminen ei ole ollut mahdollista, joten tutkimuksessa on hyödynnetty ennustavia matemaattisia luokittimia, joiden avulla näitä ongelmallisia tilanteita ollaan pyritty ennustamaan. Tutkielma käsittelee matemaattista teoriaa ja menetelmiä, joita on hyödynnetty aiemmin julkaistussa tutkimuksessa 'Defect prediction in hot strip rolling using ANN and SVM'. Keskeisinä menetelminä tutkimuksessa on käytetty erilaisia datan esikäsittelymenetelmiä, kuten klassisia tilastollista analyysiä, piirteiden valintamenetelmiä, esimerkikisi itsestäänjärjestäytyviä karttoja, sekä ennustukseen neuroverkkoa ja tukivektorikonetta. Tutkimuksen aineisto on peräisin teräsnauhojen lämpövalssausprosessista Ruukin terästehtaalta Raahesta. Alkuperäinen tutkimus toteutettiin Oulun Yliopiston tietokonetekniikan laboratoriossa yhteistyössä tutkimusryhmän ja Ruukin asiantuntijoiden kanssa. Tutkimuksen pohjalta ollaan pystytty osoittamaan, että tukivektorikoneen ja neuroverkon ennustetarkkuus on hyvin lähellä toisiaan kyseiselle aineistolle.
  • Hallavo, Eero (2014)
    Ihmisten muuttoliike maaseudulta kaupunkeihin jatkuu ja vuonna 2050 maailman ihmisistä arvioidaan asuvan kaupungeissa 69 %. Kaupunkialueiden kasvun myötä rakennetut pinnat korvaavat alueen alkuperäisiä, usein haihduttavia pintoja, jolloin kaupungistuneen alueen pinnan ja ilmakehän vuorovaikutusta kuvaava energiatase asettuu vastaamaan uutta tilannetta. Energiataseen muutokset leviävät ilmakehään taseen turbulenttisten voiden eli havaitun lämmön vuon ja latentin lämmön vuon (haihdunnan) välityksellä, mikä muuttaa virtaukseen liittyvää termistä turbulenssia. Lisäksi rakennetut, usein ilmavirtauksen kannalta tylpät elementit muokkaavat alueen mekaanista turbulenssia ja näiden yhteisvaikutuksesta kaupunki-ilman tuulettuminen muuttuu. Yhdessä muutokset muokkaavat kaupunkilaisten elinolosuhteiden lämpö- ja kosteusolosuhteita sekä hengitysilman hiukkaspitoisuuksia. Ihmisten muuttoliikkeen myötä tiedon, jolla voidaan arvioida kuinka kaupunkilaisten elinympäristö säilytetään mahdollisimman miellyttävänä, tarve kasvaa. Tässä opinnäytteessä määriteltiin simuloimalla Kumpulan kampusaluetta, miten alueen energiataseen eri termit ja kaupunki-ilmakehän stabiilisuusindeksit muuttuvat, kun mallinnetun alueen pysäköintialue muutetaan osittain pysäköintitaloksi ja lehtimetsäksi (A-simulaatio). Lisäksi tutkittiin miten tilanne muuttuu vielä tästä, kun kaikkien rakennusten katot muutetaan viherkatoiksi (B-simulaatio). Näiden simulaatioiden tuloksia verrattiin vertailusimulaatioon (0-simulaatio), jossa erilaisten pintojen suhteelliset osuudet vastasivat vuonna 2010 Kumpulan kampuksella vallinneita pinta-alasuhteita. Huomattavimmat erot nähtiin energiataseen turbulenttisten voiden muutoksissa. A-simulaatiossa havaittiin turbulenttisten voiden riippuvan lehtimetsän maaperän vesivajeesta. Jotta A-simulaation havaitun lämmön vuon muutos olisi keskipäivällä keskimäärin negatiivinen, tulisi lehtimetsän maaperän vesivajeen pysyä alle 38,5 %, mikä on reilusti tutkitun jakson keskimääräistä 54 % vesivajetta pienempi. B-simulaatiossa rakennusten katot katettiin kastellulla nurmella. B-simulaatiossa keskipäivien havaitun lämmön vuo laski keskimäärin 50 % ja latentin lämmön vuo kasvoi keskimäärin yli 100 %. Turbulenttisten voiden keskimääräisten vuorokautisvaihteluiden prosentuaalisten muutoksien suurimmat arvot havaitaan havaitun lämmön voiden muutoksissa ja ne ajoittuvat aamuyöhön, jolloin 0-simulaation vertailuarvo vaihtaa merkkiään negatiivisesta positiiviseen. Stabiilisuusindeksien muutokset olivat suurimpia B-simulaatiossa, mutta muutokset eivät ajoittuneet niille keskipäivän tunneille, joina turbulenttisten voiden keskimääräiset muutokset olivat suurimmillaan. Stabiilisuusindeksien muutoksille ei löydetty yhteyttä mihinkään yksittäiseen, tässä tutkielmassa tutkittujen asioiden välille.
  • Kuusisto, Minttu (2023)
    Tässä työssä on karakterisoitu uudentyyppisen ilmaisimen toimintaa haihtuvien orgaanisten yhdisteiden vesimittauksissa. Karakterisointi tehtiin ilmaisimelle, jota on aikaisemmin hyödynnetty vain maaperämittauksissa. Ilmaisimen toimintaa tutkittiin kolmen haihtuvan orgaanisen yhdisteen (asetonin, isopreenin ja metanolin) muodostamien eri väkevyisten vesiliuosten avulla. Ilmaisimen avulla vesiliuoksesta erotetut molekyylit analysoitiin protoninsiirtoreaktio-lentoaikamassaspektrometrilla (PTR-TOF-MS), jonka tuottama data analysoitiin Origin-datankäsittelyohjelmalla. Tutkielmassa perehdytään haihtuviin orgaanisiin yhdisteisiin, ilmaisimen rakenteeseen ja funktionaalisuuteen, diffuusioon, Henryn lakiin ja tulosten tilastolliseen merkitsevyyteen ennen varsinaisia mittaustuloksia. Tuloksissa pohditaan muun muassa virtausnopeuden, lämpötilan ja molekyylikoon vaikutusta vesiliukoisten haihtuvien orgaanisten yhdisteiden mitattuun signaaliin. Lisäksi tuloksissa esitetään arviot tutkitun lampinäytteen asetoni- ja metanolipitoisuuksista kevättalvella. Tämän työn karakterisointitutkimustulosten mukaan ilmaisin toimii kvalitatiivisesti ja loogisesti vesiliukoisten haihtuvien orgaanisten yhdisteiden mittauksissa. Mittauslämpötila vaikuttaa merkittävästi tarkasteltavien yhdisteiden signaalien intensiteetteihin, sillä diffuusio ja haihtuminen ilmaisimessa ovat tehokkaita verrattain korkeassa lämpötilassa. Toisin kuin vesiliukoisten yhdisteiden, rasvaliukoisten yhdisteiden käyttäytymistä ilmaisimessa ei tässä työssä ymmärretty kokonaan.
  • Kopperi, Hanna (2016)
    Terveydenhuollon toimialan yksi suurimmista ongelmista on potilastietojen pirstaloituminen ja kykenemättömyys niiden toimivaan jakamiseen terveydenhuollon palveluita tarjoavien organisaatioiden välillä. Tästä ongelmasta johtuen terveydenhuollon ammattilaisten on hoitotilanteessa vaikea saada selkeää kuvaa yksittäisen potilaan koko potilashistoriasta. Tämän tutkielman tavoitteena on esitellä kaksi erilaista edellä kuvattuun ongelmaan kehitettyä ratkaisua ja vertailla näiden tarjoamia ratkaisumalleja. Ensimmäinen esiteltävä ratkaisumalli on Suomeen kehitetty Kansaneläkelaitoksen Kansallisen terveysarkiston palveluihin kuuluva Potilastiedon arkisto. Potilastiedon arkisto tarjoaa kaikille terveydenhuollon organisaatioille yhteisen, keskitetyn sähköisen potilastietojen käyttöarkiston. Sen avulla terveydenhuollon ammattihenkilökunnalla on mahdollisuus nähdä yli organisaatiorajojen ne potilasta koskevat tutkimus- ja hoitotiedot, joiden luovutukselle potilas on antanut suostumuksensa. Toinen tutkielmassa esiteltävä hajallaan olevan potilastiedon hallintaan kehitetty ratkaisu on Integrating the Healthcare Enterprise (IHE) -organisaation kehittämä IHE Cross-Enterprise Document Sharing (IHE XDS) -ratkaisumalli. IHE XDS:n tarjoamassa ratkaisumallissa terveydenhuollon palveluita tarjoavat organisaatiot muodostavat yhteneviä toimialueita, joissa noudatetaan yhteisesti sovittuja toimintatapoja ja käytäntöjä. IHE XDS perustuu hajautettuun ratkaisumalliin, jossa jokainen potilastietoja julkaiseva terveydenhuollon palveluita tarjoava organisaatio arkistoi julkaisemansa asiakirjat omaan tietovarastoonsa ja muut organisaatiot pääsevät käsiksi näihin asiakirjoihin yhteisen rekisterin kautta. Ratkaisumallien vertailun näkökulmiin sisältyy muun muassa ratkaisumallien käytännön erot, Potilastiedon arkisto tarjoaa mallin toteutuksesta ja IHE XDS tarjoaa teknisen viitekehyksen. Muita vertailun näkökulmia ovat ratkaisumallien asiakirjojen haku- ja käsittelymenetelmien eroavaisuudet, yhtäläisyydet ja puutteet sekä ratkaisumallien arkkitehtuuristen ratkaisujen eroavaisuudet.
  • Moilanen, Ilari (2016)
    Ihmisten käyttäytyminen internetissä voi määräytyä hyvin sattumanvaraisesti. Esimerkiksi sosiaalisen median kautta uudet ja kiinnostavat asiat voivat levitä hyvinkin nopeasti usealle eri ihmiselle. Jos sisällönjakaja ei ole varautunut, tai pystynyt varautumaan esimerkiksi rahallisista syistä, piikkeihin kysynnässä, niin odottamaton kiinnostus voi vaikuttaa palvelun laatuun tai jopa estää palvelun kokonaan. Esimerkkinä tilanteesta, jossa sisällön jakaja ei pysty täysin varautumaan äkkinäiseen resurssitarpeeseen, otetaan pieni videonjakopalvelu. Palvelua käyttää pieni vakiokäyttäjien joukko, jonka palveluun tarvittavan resurssimäärän yksittäinen palvelin pystyy hyvin tarjoamaan. Jos tällaisessa tilanteessa yksittäinen video menee viraaliksi sosiaalisessa mediassa ja käyttäjäkunta nousee hetkellisesti siihenastisesta maksimaalisesta ruuhkahuipusta 10-1000 -kertaiseksi, voi palvelin kaatua kokonaan tai ainakaan se ei pysty tarjoamaan ainoallekaan käyttäjälle palvelua. Jopa perinteinen sisällönjakeluverkko (CDN, content distribution network) auttaa huonosti tilanteeseen, jossa syntynyt salamajoukko (flash crowd) on vahvasti paikkaan sidottu ilmiö. Sisällönjakeluverkossa tieto jakaantuu kyllä suuremmalle maantieteelliselle alueelle kuin vain yksittäiseen keskuskoneeseen, mutta kun tarvitaan paljon kapasiteettia pienemmässä, vahvasti lokaalissa, paikallisessa osassa ei sisällönjakeluverkko olekaan enää paras ratkaisu ongelmaan. Tässä pro gradu -tutkielmassa keskitytään tutkimaan miten hyvin rajatuilla resursseilla varustettu palveluntarjoaja pystyisi rakentamaan suorituskykyisen videonjakopalvelun hajautetulla sisällönjakelulla. Samalla varmistetaan, että mahdollisen salamajoukon aiheuttaman käyttäjäpiikin aiheuttama ongelma ei johda palvelun kaatumiseen. Ratkaisuvaihtoehdoissa keskitytään käyttäjille hajautettuun ratkaisuun, koska palvelinkapasiteettia nimenomaan ei haluta lisätä. Jos pienemmillä resursseilla varustetut yksityishenkilöt voisivat ylläpitää omia palveluitaan halvalla ratkaisulla, saavutettaisiin monia etuja. Näitä etuja ovat muun muassa mahdollisen sensuurin väheneminen, yksityisyyden suoja, kilpailun mahdollistaminen, sopeutumiskyky ja virheiden sietokyky.
  • Hirvonen, Anna (2014)
    Suurten tietomäärien käsittely peräkkäisessä tietovarastossa on tehotonta, minkä seurauksena käyttäjän kyselyiden vasteajat ovat kohtuuttoman pitkät. Viime vuosina markkinoille on ilmestynyt joukko massiivisesti rinnakkaisia tietovarastoja, joissa kysely käsitellään rinnakkain useassa pisteessä. Hajautetuissa tietovarastoissa tiedon määrän lisääntyessä kyselyiden vasteaikojen tulisi pysyä ennallaan lisäämällä pisteiden määrää. Kyselynoptimoinnin tavoitteena on lyhentää kyselyiden vasteaikoja. Täten hajautetun tietovaraston kyselynoptimoinnissa optimoidaan kyselynkäsittelyn lisäksi tietovaraston skaalautuvuutta. Kyselynoptimoinnissa minimoidaan leyoperaatioiden ja kommunikoinnin määrää. Hajautetussa tietovarastossa kyselyn käsittely on optimaalista, kun pisteet käsittelevät kyselyn relaatioiden erillisiä paloja täysin itsenäisesti. Tällöin kyselyn käsittelyssä ei esiinny kommunikoinnin eikä laskennan toistoa. Käytännössä monimutkaisten kyselyiden käsittely vaatii kuitenkin tiedon hajauttamista uudelleen kyselynkäsittelyn aikana useaan kertaan. Kommunikoinnin ja laskennan toistoa voidaan vähentää optimoimalla tietovaraston hajautuskaavioita ja kyselynkäsittelyn algoritmeja. Tietoanalyyseissa tietovarasto mallinnetaan usein tietokuutiona, jonka koosteista materialisoidaan osa kyselynkäsittelyn nopeuttamiseksi. Materialisoituvat näkymät ja hakemistot luodaan tiettyjen kyselyiden käsittelyä varten, minkä takia ne tukevat heikosti ad-hoc-kyselyitä. Materialisoituvat näkymät vaativat myös paljon tallennustilaa ja ne kallistavat huomattavasti tietovaraston päivitystä. Kaupallisissa massiivisesti rinnakkaisissa tietovarastoissa, kuten Redshiftissä ja Verticassa, tieto tallennetaankin sarakkeittain, mikä parantaa kyselynkäsittelyn suorituskykyä yleisesti. Kyseiset tietovarastot eivät käytä lainkaan materialisoituvia näkymiä. Tässä tutkielmassa tarkastellaan kyselynoptimoinnin menetelmiä hajautettuihin tietovarastoihin, jotka on toteutettu yksityislevyjärjestelminä. Akateemisista tutkimuksista ja kaupallisista järjestelmistä päätellen hajautetun relaatiopohjaisen tietovaraston suorituskyvyn kannalta tärkeimpiä optimoinnin kohteita ovat tiedon hajauttaminen ja rinnakkainen kyselynkäsittely. Täten tutkielmani pääpaino on tiedon hajauttamisen ja rinnakkaisen kyselynkäsittelyn optimoinnissa. Tietovaraston kyselyiden yleisimmistä operaatioista käsitellään liitokset ja ryhmittely. Tosiaikaisen tiedonjalostuksen menetelmistä tarkastellaan kuutiointioperaation ja tietokuution rinnakkaista laskentaa.
  • Huttunen, Janne (2015)
    Tässä työssä käsitellään sähköisiä potilaskertomuksia (EHR) sekä tiedonhakua niistä hakemistoja hyödyntäen. Aluksi työssä esitellään keskeisimmät sähköisten potilaskertomusten standardit, kuten HL7 versiot 2 ja 3, CDA ja IHE XDS sekä BPPC. Tämän jälkeen siirrytään tarkastelemaan tarkemmin potilastiedon hakemistoja. Työssä tarkastellaan erityisesti IHE XDS –profiilia, joka kuvaa hakemistoon perustuvan sähköisten potilaskertomusten tiedonvälitystavan potilastietojärjestelmien välillä. ebXML:ään pohjautuvan IHE XDS:n keskeiset komponentit ovat arkisto (Document repository), asiakirjahakemisto (Document registry), asiakirjan tuottaja (Document source) ja asiakirjan käyttäjä (Document consumer). Työssä kuvataan näiden eri komponenttien tehtävät hakemistossa. Työssä kuvataan myös potilaskertomusten hakemista käyttäen IHE XDS-hakemista sekä OWL- ja SPARQL –kieleliä. Työssä esitellään myös muutamia kansallisia potilaskertomusjärjestelmiä, kuten suomen KanTa –järjestelmä sekä Hollannin ja Singaporen kansallisia potilaskertomusten arkistot sekä yleiseurooppalainen epSOS-hanke. Pohdintaosiossa arvioidaan potilaskertomusten hakemiseen käytettävissä olevien menetelmien tehokkuutta.
  • Koskinen, Paavo (Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2011)
    Algoritmien suoritusajasta kuluu usein merkittävä osa datan siirtelyyn muistihierarkian kerrosten välillä. Ongelma korostuu hakurakenteilla, sillä ne käsittelevät suuria datamääriä. Työn päämääränä on selvittää muistisiirtojen minimoinnilla saavutettavat käytännön edut hakupuiden tapauksessa. Toinen päämäärä on kartoittaa ideaalisen välimuistin malliin perustuvien parametrittomien hakupuiden etuja ja heikkouksia ulkoisen muistin malliin perustuviin parametrillisiin hakupuihin nähden. Parametrittomuus tarkoittaa, ettei algoritmi tiedä käytetyn suunnittelumallin parametreja, kuten välimuistin kokoa. Staattisista hakupuista tarkastellaan leveyssuuntaiseen järjestykseen, esijärjestykseen ja van Emde Boas -järjestykseen tallennettuja binäärihakupuita sekä staattista B-puuta. Dynaamisista hakupuista käsitellään B+-puuta sekä parametritonta B-puuta, COB-puuta. Sekä parametrittomat että parametrilliset hakupuut pyrkivät minimoimaan vaadittavaa muistisiirtojen määrää parantamalla laskennan paikallisuutta. Käsiteltävien hakupuiden käytännön nopeutta testataan monipuolisesti. Saatujen tulosten nojalla sekä staattiset että dynaamiset parametrittomat hakupuut pärjäävät satunnaisoperaatioiden nopeudessa vastaaville parametrillisille hakupuille. Ne jäävät kuitenkin jonkin verran jälkeen perättäisoperaatioita suoritettaessa.
  • Pavlič, Aja Ana (2018)
    Carbamates have been an attractive topic for a long time. Due to their wide range of applications, especially in agriculture, medicine and pharmacy. Three general synthesis methods have been in use, i.e. via phosgene, via isocyanate and the reaction with carbon dioxide. Since the first two processes include highly toxic phosgene and slightly less toxic isocyanate, they are less preferable. Recently, the interest has grown towards reaction with CO2, due to its nontoxicity and environmentally safer use. The focus of this thesis was a preparation of N-aryl carbamates through halide-free pathway. The optimization reactions were done in two steps under catalytic conditions with several different parameters, such as temperature, catalysts and time of reaction. The first step represents a reaction between carbonate and aromatic amine, forming a carbamate intermediate under nucleophilic conditions. In the second step, the intermediate reacts further with an alcohol to form the final carbamate product under basic conditions. Usual waste in the carbamate synthesis via phosgene are ammonia, halide acids or other alkyl halides. Due to their toxicity and harmful environmental effects, they represent a group of compounds that are not desirable to obtain from the reactions. Since the introduced procedure avoids the usual formation of toxic halide acids as the main waste product, and forming trifluoroethanol (TFE) instead, it represents an environmentally friendlier method. In the experimental section, various optimization steps are studied for the syntheses of intermediate and product. The obtained results are not examined only qualitatively, but also quantitatively. Therefore, intermediate and product yields were analysed by GC-MS analytical method, 1H NMR, 13C NMR and FT-IR spectra.
  • Rissanen, Matti (Helsingfors universitetUniversity of HelsinkiHelsingin yliopisto, 2007)
  • Lindholm, Tanja (2010)
    Object of this reseach is geochemical characterization of Häme diabase dyke swarm. The analysed dyke (n=42) samples were collected using a hammer. The chemical analysis were performed at Helsinki University for major and some trace elements using XRF analyser and at GeoLab, Washington University for lanthanides and trace elements using ICPMS analyser. The reseach area is situated in the east 35 km north from Tampere and in the west the area of Heinola city. The age of Häme dike swarm is ~1.6 Ga, which is also the age of nearby rapakivi inturions in the area. The Häme dike swarm cuts sharply 1.9 Ga svecofennian bedrock. The Häme swarm has been divided into two sets of dykes based on different strikes, compositional features and in age. One of the sets strikes WNW and the other one NW. Häme dyke swarm resembles continental flood basalts. They are relatively alkaline ironrich continental quartz and olivine tholeiites. Main minerals are olivine, pyroxenes and plagioclase. Their TiO2 (1,4–3,3 p. %), P2O5 (0,4–1,1 p. %), Fe2O3 (12,3–16,6 p. %) and Al2O3 (12,9–18,6 p. %) contents are relatively high and MgO (3,4–5,9 p. %) and CaO (6,2–8,7 p. %) contents are relatively low. The abundances of incompatible trace elements are high and they show LREEenriched REEpatterns, also their Ni and Cr contents are relatively low. In Spider diagram you can see negative Eu, Nb and Ti anomalies in and positive Pb anomaly. Geochemical data doesn’t correlate with two different strike sets and dykes have no correlation with their geographical settings.
  • Lappalainen, Sasu (2015)
    Työssä esitetään ja todistetaan eräitä keskeisimpiä perustuloksia Hamiltonin kuluille ja kierroksille verkkoteoriassa, sekä käsitellään lyhyesti shakkipelin ratsun marssien historiaa. Riittävistä ehdoista Hamiltonin kulun olemassaololle esitetään todistukset mm. Diracin, Oren ja Bondyn-Chvátalin lauseelle. Näiden lauseiden todistukset perustuvat verkon pisteiden asteiden ominaisuuksiin. Tämän lisäksi tarkastellaan ehtoa, joka perustuu verkon pisteiden naapurustojen kokoon. Välttämättömästä ehdosta Hamiltonin kierrokselle esitellään Grinbergin kaava tasoverkoille.
  • Pohjonen, Kaisa (2012)
    Tässä tutkielmassa tarkastellaan, voidaanko määrätyn ryhmän alkiot esittää määrättyjen virittäjäalkioiden avulla ketjuna, joka sisältää kaikki ryhmän alkiot täsmälleen kerran, alkaa ja päättyy samaan alkioon ja jossa alkiosta toiseen siirrytään virittäjää pitkin. Kysymyksellä on yhteyksiä klassisiin peleihin (ratsun kierto shakkilaudalla) sekä esimerkiksi perinteiseen englantilaiseen tapaan soittaa kirkonkelloja (change ringing). Ongelman matemaattisessa muotoilussa käytetään Cayley-verkkoja. Ryhmä G ja sen virittäjistö S määräävät Cayley-verkon Cay(S:G), jonka solmut ovat ryhmän alkiot ja jossa solmujen x ja xs välillä on särmä, kun s ∈ S. Tällöin haluttu alkioketju muodostaa verkkoon Hamiltonin syklin. Työssä käsitellään sekä suunnattuja että suuntaamattomia Cayley-verkkoja. Työn käsittelytapa on verkoista huolimatta ryhmäteoreettinen. Tutkielmassa käydään läpi tarvittavia ryhmä- ja verkkoteoreettisia esitietoja sekä todistetaan Hamiltonin syklien olemassaolo eräiden tulo- ja Abelin ryhmien Cayley-verkoille. Työ huipentuu Dave Witten vuonna 1986 todistamaan tulokseen, että p-ryhmien Cayley-verkoissa on aina Hamiltonin sykli, riippumatta valitusta virittäjistöstä.
  • Skourat, Nikita (2017)
    This thesis presents the theory of Hamilton-Jacobi equations. It is first shown how the equation is derived from the Lagrangian mechanics, then the traditional methods for searching for the solution are presented, where the Hopf-Lax formula along with the appropriate notion of the weak solution is defined. Later the flaws of this approach are remarked and the new notion of viscosity solutions is introduced in connection with Hamilton-Jacobi equation. The important properties of the viscosity solution, such as consistency with the classical solution and the stability are proved. The introduction into the control theory is presented, in which the Hamilton-Jacobi-Bellman equation is introduced along with the existence theorem. Finally multiple numerical methods are introduced and aligned with the theory of viscosity solutions. The knowledge of the theory of partial differential analysis, calculus and real analysis will be helpful.
  • Säilynoja, Teemu (2017)
    Työssä esitellään moniulotteisten osittaisdifferentiaaliyhtälöiden alkuarvo-ongelmia. Erityisesti keskitytään Hamilton-Jacobi -yhtälöihin, sekä yhden tilamuuttujan säilyvyyslakeihin. Näitä yhtälöitä kohdataan usein mallinnettaessa fysikaalisten systeemien käyttäytymistä matemaattisesti, eikä yhtälöille ole välttämättä ratkaisua perinteisessä mielessä. Työn tavoitteena onkin esitellä ensin karakteristisena menetelmänä tunnettu ratkaisukeino, jossa osittaisdifferentiaaliyhtälö muunnetaan systeemiksi tavallisia differentiaaliyhtälöitä. Näiden tavallisten differentiaaliyhtälöiden ratkaisujen avulla voidaan määrittää alkuperäisen ongelman ratkaisu, ainakin tutkittavan alueen reunan läheisyydessä. Seuraavaksi nostetaan esille karakteristisen menetelmän puutteita. Kuten säilyvyyslakeihin liittyvistä esimerkeistä havaitaan, menetelmä ei pysty tarjoamaan joillekin alkuarvotehtäville jatkuvaa, eikä siten differentioituvaa ratkaisua. Joissakin tapauksissa menetelmän antama tieto ratkaisusta ei puolestaan riitä kattamaan koko ratkaisun haluttua määrittelyjoukkoa. On kuitenkin mahdollista määrittää alkuarvo-ongelman integraaliratkaisu, rajoitettu funktio, jolla on sileällä kompaktikantajaisella testifunktiolla kerrottaessa tutkittavan osittaisdifferentiaaliyhtälön ratkaisua muistuttavia ominaisuuksia. Annettuun ongelmaan ei kuitenkaan välttämättä ole aina yksikäsitteistä integraaliratkaisua, eikä osa integraaliratkaisun määritelmän toteuttavista funktioista tarjoa fysiikan ongelmista johdettuihin yhtälöihin mielekästä ratkaisua. Nopeasti havaitaan, että osa näistä epätoivotuista ratkaisuista saadaan karsittua vaatimalla integraaliratkaisulta tiettyjen entropiaehtojen täyttämistä. Haluamme kuitenkin tarjota riittävät ehdot yksikäsitteisen, entropiaehdot toteuttavan ratkaisun löytämiseksi. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi työssä esitellään variaatiolaskennan perusteita ja Hopf-Lax -kaavan johtaminen Hamilton-Jacobi -yhtälöistä. Hopf-Lax -kaavan antamien integraaliratkaisujen avulla Hamilton-Jacobi -yhtälöille voidaan määritellä niin kutsuttu heikko ratkaisu. Lopuksi Hamilton-Jacobi -yhtälöiden heikkojen ratkaisujen määrittämiseksi esiteltyä teoriaa voidaan käyttää antamaan säilyvyyslakien alkuarvotehtäville entropiaehto, joka takaa ratkaisujen yksikäsitteisyyden nollamittaista joukkoa lukuunottamatta koko halutussa määrittelyjoukossa. Hamilton-Jacobi -yhtälöiden ja Hopf-Lax -kaavan avulla voidaan johtaa Lax-Oleinik -kaava, joka antaa sopivissa tapauksissa alkuarvo-ongelman entropiaratkaisun.
  • Kelaranta, Anna (Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2011)
    Tavanomaisten hammasröntgenlaitteiden säteilyannoksia valvotaan postitettavien testipakettien ja paikan päällä tehtävien tarkastusten avulla. Säteilyannoksen valvontaan käytetään termoluminesenssidosimetrejä (Thermoluminescence Dosimetry, TLD). Dosimetreissä on TL-materiaalista valmistettuja loistekiteitä, joihin absorboitunut säteilyenergia vapautuu valona materiaalia lämmitettäessä. Prosessissa vapautuvan valon intensiteetti on suoraan verrannollinen absorboituneeseen säteilyannokseen. TLD:llä mitataan rekisteröityjen intraoraalilaitteiden tuottamaa säteilyannosta potilaan posken kohdalla. Säteilyturvakeskus (STUK) ylläpitää rekisteriä ilmoitusvelvollisuuden alaisista hammasröntgenlaitteista. Nyt hammaslaiterekisteriä ollaan uudistamassa siten, että TLD-mittaustulosten käsittely ja annoslaskenta siirtyvät rekisteristä WinTLD-laskentaohjelmaan, jossa on kaikki tarvittavat parametrit annoksen laskemiseksi. Tässä työssä TLD-mittausjärjestelmän kalibrointituloksia analysoitiin vuosilta 1996-2011 ja määritettiin uudelleen laskennassa käytetty energiakorjauskerroin, joka on osa tulevaa WinTLD-konfigurointia. Mittauksissa tarvittavat standardisäteilylaadut (ISO H-laadut) pystytettiin osana työtä. Henkilödosimetrien suorituskykytestauksessa käytetään ISO N-säteilylaatuja. Mirion Technologies (RADOS) käyttää TLD-systeemiä henkilödosimetriassa, ja hammas-TLD on tämän järjestelmän sovellus potilasdosimetriaan. ISO H-laadut otettiin käyttöön, jotta dosimetrien vastetta voitiin ISO N-laatujen tapaan tutkia jatkuvana fotonienergian funktiona Cs-137 ja Co-60 gammasäteilylaatuihin asti ja koska niillä voitiin jäljitellä todellista kliinistä suodatusta. Energiakorjauskerroin kalibroinnissa käytettävän Co-gammasäteilyn ja intraoraalikuvauksissa käytettävän röntgensäteilyn välillä määritettiin uudelleen. Sen arvoksi (yksikkö mGy/mGy) saatiin ISO N-60-laadulla 0,671 ja ISO H-60-laadulla 0,677, jotka ovat numeerisesti hyvin lähellä aikaisemmin määritettyä kerrointa 0,679. Energiakorjauskertoimen epävarmuudeksi saatiin 3,5 % (2std) ja annosmittauksen epävarmuudeksi 7,8 %. Energiavasteiden perusteella dosimetreissä käytetty materiaali on kahdesta vaihtoehdosta MTS-N (LiF:Mg,Ti) eikä MCP-N (LiF:Mg,Cu,P). TLD-järjestelmää voidaan kehittää ja konfiguroida uusien tulosten perusteella, jolloin otetaan käyttöön muun muassa uudelleenmääritetty energiakorjauskerroin. ISO H-säteilylaadut otettiin 22.3.2011 virallisesti käyttöön STUKissa ja niitä käytetään dosimetritestauksessa tarvittaessa suuria annosnopeuksia ja annoksia.
  • Lempiäinen, Tiia (2013)
    Tässä tutkielmassa käydään läpi alakoulussa esiintyviä jakolaskuvaikeuksia. Jakolasku on yksi neljästä peruslaskutoimituksesta ja monien mielestä niistä haastavin. Jakolaskujen aiheuttamat vaikeudet saattavat hankaloittaa koulutaivalta, sillä monet matematiikan asiat pohjautuvat jakolaskuun. Jakolaskuosaaminen koostuu monista asioista. Esimerkiksi osatakseen jakolaskut koululaisen täytyy ymmärtää jakolaskuun liittyvät termit sekä sisältö- ja ositusjakolaskut. Lasten ja nuorten matematiikan osaamisen taustalla on paljon lapsuudessa opittuja matematiikan taitoja. Osa näistä taidoista ihmisellä on jo syntyessään. Jakolaskuunkin liittyy paljon matematiikan taitoja, jotka lapset oppivat arjessa tapahtuvien jakotilanteiden avulla. Esimerkiksi keksien tai karkkien jakaminen kavereiden tai sisarusten kesken opettaa lapsille varhaista jakolaskutaitoa. Koulussa opeteltava jakolasku pohjautuukin lapsuudessa tutuksi tulleeseen 'yksi sinulle, yksi minulle' -tyyppiseen jakamiseen. Kuudesluokkalaisilla koululaisilla on tutkimusten mukaan paljon jakolaskuihin liittyviä vaikeuksia. Myös tekemässäni seminaarityössäni havaittiin paljon virhekäsityksiä kuudesluokkalaisilla. Yksi mahdollinen syy virhekäsitysten syntyyn saattaa olla nykymuotoisessa koulumatematiikassa. Tutkielmassa pohditaan mahdollisia tapoja muuttaa nykyistä jakolaskuopetusta, jotta virhekäsityksiä ei syntyisi niin paljon. Tutkielmassa pohditaan muun muassa jakojäännöksen hyödyllisyyttä, sisältöjakoa sekä erilaisia jakolaskun symboleita. Jakojäännös aiheuttaa koululaisille paljon ongelmia, sillä se on erillinen aihe. Jakojäännöstä käytetään vain muutaman kouluvuoden ajan, jonka jälkeen se korvataan murto- tai desimaaliluvuilla. Tutkielman yksi tarkoitus onkin ehdollistaa jakojäännöksen asema koulumatematiikassa. Murtolukuihin panostamalla sekä arkielämän esimerkkejä käyttäen jakojäännös käsite olisi mahdollista korvata. Laskujen vastaukset voisi ilmaista alusta alkaen sekalukujen avulla. Jakolaskujen ja samalla murtolukujen opetusta tukemaan tutkielmaan on sisällytetty muutama avoin tehtävä, joiden avulla matematiikan tunneille saadaan hieman erilaista puuhaa. Tutkielmassa on kielentämistä hyödyntäviä tehtäviä, joissa oppilaat pääsevät keskustelemaan erilaisista jakolaskutehtävistä vertaistensa kanssa ja vahvistamaan näin jakolaskuosaamistaan. Kielentäminen on hyvä tapa saada oppilaan ajattelua ja osaamista näkyviin. Jotta jakojäännöksestä voitaisiin luopua, täytyy koululaisten hallita murtoluvut jo melko varhain. Murtolukuihin tutustumiseen tutkielma tarjoaa leikin, jonka avulla lapset pääsevät oppimaan murtolukujen suuruussuhteita.