Browsing by Title

The Arctic is warming approximately four times as fast as the rest of the planet, and the current and future changes may have drastic effects on the entire globe. However, the detailed processes of the Arctic climate have been studied to a small extent due to the remote and hard-to-reach location, and the representation of the Arctic in climate models has been inadequate. There are many uncertainties in climate models, and significant uncertainties concern aerosol-related information. Atmospheric aerosols have a large, yet not entirely understood and quantified effect on the climate. Aerosols affect the Earth’s radiative balance by scattering and absorbing incoming radiation, and they play a significant role in the cloud formation process. In order to improve the representation of the Arctic in climate models and tackle the unsolved questions about the Arctic atmosphere, sea ice, ocean, biogeochemistry and ecosystem, a one-year-long expedition called Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) was conducted in the central Arctic between September 2019 and October 2020. As secondary aerosol formation (new particle formation) produces more than 50% of the atmospheric cloud condensation nuclei, and iodic acid has been identified to be a significant compound for new particle formation in the Arctic pristine environments, the iodic acid concentrations during the full-year MOSAiC expedition was investigated. The main research objective was to quantify the seasonal cycle of iodic acid in the Arctic. The correlation with temperature, solar radiation and ozone were also studied. Together with ice dynamics, sea ice thickness and air mass back trajectory simulations, the possible sources of measured iodic acid were investigated. The participation in forming new particles was also studied. The measured iodic acid concentrations varied between 1e4 and 4e7 molecules/cm3 with a detection limit of 1.22e5 molecules/cm3, and the concentrations were in the same range with measured earlier in the Arctic. The highest concentrations were measured in April. An increased correlation of iodic acid concentration with temperature and radiation was observed during spring, and an anticorrelating trend was observed between iodic acid concentration and ozone during the period of high iodic acid, implying that iodic acid is partially responsible for ozone depletion in the arctic. Comparison with particle data showed that iodic acid concentrations measured during MOSAiC were sufficient to take part in the new particle formation. However, nucleation was not observed during the highest iodic acid concentration period in April.

The effects of atmospheric aerosol particles on Earth’s radiative balance are mainly cooling, which is mostly due their indirect effects with clouds. In the Arctic more than half of the cloud condensation nuclei (CCN) production is originated from secondary aerosols, and to further the understanding of Arctic climate and its changes due to the global warming, it is necessary to better understand the secondary aerosol processes there. Highly oxygenated organic molecules (HOM) are known to be important for the formation and especially for the growth of newly formed secondary aerosols to climate relevant sizes. Because of the low volatilities of HOM, they can condense onto the smallest particles, which is crucial for the growth of the new particles. Volatile organic compounds (VOC), especially monoterpenes, are known to be sources of HOM in boreal forest, but in the Arctic where the vegetation is scarce the sources of HOM have not yet been identified. The processes related to secondary aerosol formation in the Arctic are still not fully understood. Especially the observations of HOM and their sources are lacking. Recent studies in Ny-Ålesund, Svalbard showed that multiple aerosol precursors are found to be present in the Arctic atmosphere, as well as contributing to the early stages of the formation of secondary particles. However, more molecular scale observations of aerosol precursors are still needed to form a full picture of the Arctic climate processes. In this thesis, the different aerosol precursors and their contributions to the new particle formations in high Arctic location Ny-Ålesund, Svalbard were analysed. Chemical compositions of HOM were identified for the first time from Arctic atmosphere, and their contributions to new particle formation in high Arctic location were investigated. Because of the high concentrations of HOM during the observed NPF events, it can be suggested that they were contributing to the nucleation of aerosol particles. Particle growth rate calculation shows that the HOM present in the study site were responsible for up to 50% of the total growth of the newly formed particles. VOC flux measurements done in same location were also analysed, and Arctic tundra in Svalbard was found out to be a source of at least four different VOC. Furthermore, the identified HOM were linked to the VOC flux measurements, suggesting a possible link between Arctic VOC and HOM.

Cloud computing is used widely and is going to be used even more in the future. Many internet-based services are now designed to be 'cloud native' using architectures that allow them to take advantage of the scalability of the underlying cloud infrastructure allowing customer services to meet potentially rapid changes in customer demand. While there are many customers successfully leveraging cloud services for their bene t, the use cloud computing has also drawn critique on its other aspects such as its reliability and security. Although issues of security and operational cost benefits have been studied and actively marketed by the major cloud infrastructure service vendors, the question of service reliability and more specifically, availability of cloud services is less researched in academia and also less publicised by the cloud vendors themselves. This study takes a look at the service availability of cloud infrastructure services. The study focuses on the largest public cloud infrastructure provider e.g. Amazon Web Services, and uses publicly available incident information to analyse outages from multiple viewpoints. The use of publicly available information at has allowed this work to analyse a wider selection of services than earlier studies, but also does limit the scope of outages that can be analysed to relatively large-scale outages. The overall result is that Amazon Web Services' services during the analysis period of June 5th 2013 to June 4th 2014 are reliable services with an overall availability of 99.983% over all of the services included in this study. During the analysis period there was a total of 139 separate outage events where an average outage event lasted 130 ± 20 minutes. EC2 and RDS, two of the services with known Service Level Agreement availability target, meet their contractual availability targets by a comfortable margin with both having over 99.9999% availability when measured in comparable units to the SLA's target of 99.95% availability.

Gravitational waves predicted by the theory of general relativity are providing us with an opportunity to study cosmological processes well beyond the horizon for electromagnetic observations. One such process is a first-order phase transition as the universe cools down, which could generate gravitational waves observable in the millihertz range today. The upcoming Laser Interferometer Space Antenna (LISA) is a space-based gravitational wave observatory with peak sensitivity in the millihertz range, so it has the potential to observe a sufficiently strong phase transition signal. The LISA Consortium have developed the LISA simulation pipeline for the purposes of creating mock data, which can then be used to test data analysis methods in preparation for the real LISA data analysis. Our aim is to first test the simulation pipeline by injecting a phase transition signal, with added instrument noises and galactic binary confusion noise, which we expect to be present in the real observations as well. Second, we will attempt to recover the injected signal to see whether it is detectable based on the deviance information criterion (DIC). We will do this for 25 different parameter combinations in order to chart the detectability of signals from different phase transition scenarios. Our results show better detectability for phase transition signals with higher amplitudes and frequencies centered around the mHz range, which is where the expected peak sensitivity of LISA lies. The confusion noise appears to be less of a distraction to our observations than the instrument noises, which set limits in the extremes of the LISA frequency range.

The purpose of this study was to examine how city development and its components affect public space and its development and this with the main focus on the impacts of accessibility and the increasing mobility on public space. Hereby, answers strived to be given to questions concerning both the development of public space after the Second World War until today, in relation to the development of cities and societies, and to the impacts of accessibility and increasing mobility on public space. This study was done because the linkage between the development of cities, societies and public space has been present throughout the development of cities. Cities today are mostly characterized by accessibility and an increasingly dispersed structure, which in addition highlights the impacts of both accessibility, and increasing mobility in cities and public spaces. In an increasing number of studies about public space the increasing impact of accessibility and increasing mobility on public space is furthermore pointed out. Despite this, only a few researches have been conducted about the actual impacts of accessibility and increasing mobility on public space and In Helsinki no research has been done about the subject. In this thesis, the subject has therefor been studied both generally, and more specifically in Helsinki. In Helsinki three public spaces were chosen for the study. These were Narinkka, the Kamppi Square and the Hietalahti Square. To methods used in the study were a literature review and observations. The material used in the literature review ranges from books, to researches, doctorate theses, publications, scientific- and newspaper articles and to organizations' web pages. Based on the information that was found in the literature review a criterion was made. The criterion then functioned as the basis for the observations of the three chosen public spaces. The observations were conducted during one month, during different days of the week and during different times of the day. The results clearly show that accessibility and the increasing mobility have an impact on public space. The essential finding in the study is that good accessibility leads to an increasing mobility. These two factors then together create both possibilities for, and threats against public spaces. The possibilities include versatile activities, heterogeneous user groups and usage of public space throughout the day and week. Threats, on the other hand, involve public spaces turning into places only used for passing through and so losing their characteristics. In order to reach the possibilities and to avoid the threats, it is necessary to pay attention to the physical structure of public spaces and to create a sufficient amount of physical elements, which enhance activities in public spaces. It is evident that public space undergoes constant changes and is visibly affected by the city structure and –development. Today accessibility and the increasing mobility leave clear marks on public spaces. By being aware of, and taking the impacts of accessibility and the increasing mobility into consideration these impacts can so be explored in a positive way and lead to successful and actively used public spaces.

In this thesis we study existence ofbounded length distortion(BLD) mappings between manifolds by mimicing the proof of a Varopoulos type result. The restraints mimic the volume-growth invariants of the case of quasiregular maps between Riemannian manifolds. Our basic method is to construct invariants from the 'coarse volumes' of covering spaces, which can be in some situations compared with the combined growth of the original manifold and its fundamental group.

Ohjelmien virheettömyys ja oikeellinen toiminta on tärkeää ohjelmistokehityksessä. Verifioinnilla voidaan estää ohjelmistojen virheet ennen kuin niihin törmätään ohjelman suorituksessa. Ohjelmien verifioinnissa ohjelmasta luodaan aluksi malli, ja tämän jälkeen malli tarkastetaan ohjelman formaalia määrittelyä vasten. Erääksi johtavaksi verifiointitekniikaksi on noussut predikaattiabstraktio, jossa ohjelmasta luodaan abstrakti malli. Tässä ohjelman suoritusta approksimoidaan joukolla valittuja predikaatteja, jotka voivat sallia suorituspolkuja joita ohjelmassa ei oikeasti ole. Predikaattiabstraktion tehokkuus perustuu siihen, että vaikka abstraktissa mallissa onkin sallivampia suorituspolkuja, abstraktio voi silti riittää sulkemaan virhetilat pois. Löyhemmät predikaatit voivat tehdä mallista tehokkaamman tarkastaa suhteessa tarkkaan malliin. Hyvien predikaattien valitseminen on huomattava haaste. Yleisin valintaan käytettävä tekniikka perustuu vastaesimerkkeihin, jotka ovat virhetilaan johtaneita suorituspolkuja. Predikaattiabstraktiossa verifioinnin tehokkuutta yritetään parantaa vähentämällä virheellisten vastaesimerkkien määrää, jotta oikeaan lopputulokseen päästään nopeammin. Tämä tehdään muun muassa vähentämällä raskasta toteutuvuuden tarkistamista, ja välttämällä käymästä uudelleen läpi jo verifioituja ohjelman osia abstraktion tarkentamisen jälkeen. CPAchecker on modulaarinen mallintarkastusohjelma. Se voi esimerkiksi ajaa predikaattiabstraktiota ja muita tekniikoita samanaikaisesti, ja yhdistää niiden tuottamaa tietoa virhetilojen poissulkemiseen. Lisäksi CPAcheckerissä standardoidut rajapinnat antavat mahdollisuuden sellaiseen vertailuun eri tekniikoiden välillä, jossa voidaan tarkasti arvioida yksittäisen tekniikan vaikutuksia ohjelman tehokkuuteen. Predikaattiabstraktioon liittyy monia tekniikoita, joilla pyritään parantamaan sen tehokkuutta. Kaikissa näissä tekniikoissa on myös heikkouksia, sillä niiden laskemiseen kuluu aikaa, eivätkä ne välttämättä vähennä tarkastusaikaa. Näiden heikkouksien vuoksi tutkielmassa on myös vertailua eri tekniikoista ja niiden tehokkuusvaikutuksista.

Vaatimusmäärittely on tärkeää ohjelmistoprojektin menestymiselle ja siinä esiintyvät ongelmat vaikuttavat negatiivisesti ohjelmiston laatuun. Vaatimusmäärittelyn tarkoituksena on selvittää kehitettävän ohjelmiston tarkoitus ja tavoitteet, ja se jakaantuu useaan vaiheeseen. Vaatimustenkartutusvaihe on näistä ensimmäinen, ja se on vaatimusmäärittelyn tiedonkeräämisvaihe, jossa tietoa kerätään erilaisista tietolähteistä. Vaatimustenkartutukseen on kehitetty monia erilaisia tekniikoita, joiden käyttö riippuu kartutettavan tiedon laadusta. Vaatimustenkartutustekniikoiden tarkoituksena on helpottaa vaatimustenkartutusprosessia. Eri kartutustekniikat poikkeavat toisistaan, joten jokaiseen tilanteeseen on aina valittava sopiva tekniikka. Vaatimusmäärittelyssä, ja myös vaatimustenkartutuksessa, on omat ongelmansa ja vaikeutensa, joten valitsemalla tilanteeseen parhaiten sopiva tekniikka näitä ongelmia voidaan vähentää. Mikään tekniikka ei kuitenkaan yksinään poista kaikkia ongelmia, joten parhain tulos saadaan aikaan käyttämällä samanaikaisesti useampaa vaatimustenkartutustekniikkaa.

Tutkielmassa käsitellään tapaustutkimuksen kautta, mitä parannuksia Lean-menetelmä tuo ohjelmistokehitykseen. Ajatus tutkia Lean-menetelmää ohjelmistokehityksessä löytyi sattumalta, kun yrityksessä tuli tarve parantaa ohjelmistokäytäntöjä ja erilaisia ohjelmistokehitysmenetelmiä tutkiessani löysin Lean-termin. Tutkielmassa käsittelen projektissa käytettyjä menetelmiä ja esittelen niiden ajatuksia ja prosesseja kirjallisuuden kautta ja vertailen niitä Lean-ajatteluun ja -ohjelmistokehitykseen. Päätelmät Lean-menetelmän tuomista ohjelmistokehitysparannuksista on tehty havainnoimalla ja niiden tukena on projektissa käytetyn seurantajärjestelmän aineisto. Havaintojen ja aineiston avulla olen vahvistanut käsitystä siitä, että Lean-menetelmä parantaa ohjelmistokehitystä asiakasarvo-käsitteen ja kokonaisvaltaisen optimoinnin kautta, mutta se tarvitsee perustakseen konkreettisia käytäntöjä sisältävä ohjelmistokehitysmallin. Tehdyille päätelmille löytyy tukea kirjallisuudesta ja tapaustutkimuksesta, mutta sen perusteella ei kuitenkaan voida tehdä pitäviä johtopäätöksiä siitä, että Lean-menetelmä parantaisi ohjelmistokehitystä.

Ohjelmiston loppukäyttäjiä suoraviivaisesti tukevan toiminnallisuuden ja tietosisällön määrittely on haastavaa, ja muutokset ohjelmiston määrityksiin aiheuttavat usein merkittäviä lisäkustannuksia ohjelmistoprojekteissa. Vaatimusmäärittelyn kattavuutta voidaan parantaa kartoittamalla käyttäjien työtehtävät sekä suunnittelemalla valmis käyttöliittymäratkaisu jo määrittelyvaiheen alussa, jolloin määritellyn tietosisällön ja toiminnallisuuden toimivuus loppukäyttäjien työtehtävien yhteydessä voidaan testata käyttöliittymäprototyyppien avulla. Testauksen lisäksi käyttöliittymäratkaisun näyttökuvia voidaan käyttää asiakkaan ja toimittajan välisenä neuvottelu- ja sopimusvälineenä, jonka perusteella valmistuneen ohjelmiston käyttöliittymäratkaisu voidaan hyväksyä projektin päätteeksi. Käyttöliittymän testauksesta huolimatta käyttöliittymäratkaisuun kohdistuu projektin aikana vielä useita riskejä. Koska yksittäiset näyttökuvat eivät kuvaa kattavasti käyttöliittymän toimintalogiikkaa, käyttöliittymän toteuttaminen pelkkien näyttökuvien perusteella johtaisi helposti väärinymmärryksistä aiheutuviin hallitsemattomiin muutoksiin käyttöliittymäratkaisussa. Väärinymmärrysten välttämiseksi käyttöliittymän toimintalogiikka kannattaa kuvata erikseen käyttötilanteiden etenemistä esittävien näyttökuvasarjojen avulla. Näyttökuvasarjojen laatiminen on kuitenkin työlästä, ja yksinkertaisistakin käyttötilanteista syntyy usein pitkiä kuvasarjoja. Tässä työssä kehitettyjen sanallisten käyttösekvenssikuvausten avulla yksinkertaisten käyttötilanteiden toimintalogiikka on mahdollista dokumentoida näyttökuvasarjoja tiiviimmin. Lisäksi toteutustyötä voidaan helpottaa täydentämällä dokumentaatiota tässä työssä kehitetyillä komponenttikohtaisilla toimintalogiikan kuvauksilla. Tässä tutkielmassa arvioidaan määrittelyvaiheessa suunniteltuun käyttöliittymäratkaisuun projektin aikana kohdistuvia riskejä sekä riskien minimointia erityisesti käyttöliittymän dokumentoinnin avulla. Esimerkkitapauksena käytetään NCC Rakennus Oy:n tuntitietojen kirjausohjelmiston kehitysprojektia, jonka toteutus on tarkoitus tehdä osana monille toimialoille suunnattua WM-data Oy:n tuotekehitysprojektia. Aiheluokat (Computing Reviews 1998): D.2.1, H.5.2