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

Browsing by Title

Sort by: Order: Results:

  • Kesti, Jutta (2016)
    Climate change impacts, such as floods and droughts, are a great threat to people living in South-Asia. Rainfall related to monsoon circulation is essential for people in this region, because it is the main source of fresh water. One of the major questions is how the monsoon circulation would be impacted by climate change. The interaction between atmospheric aerosols and the monsoon circulation has been studied with models, but the connections between aerosol properties and meteorological parameters in the tropics haven't been widely studied with in-situ measurements. In this study the aim is to use in-situ measurements to analyse the correlations between the properties of aerosols and meteorological parameters in Maldives. The measurements of this study were done at the Maldives Climate Observatory of Hanimaadhoo. The island is located near the west side of the southern tip of India. The location is unique and representative for as a backround site for measuring the pollution coming from the Indian subcontinent. The instruments used for the aerosol measurements were Aerodynamic Particle Sizer (APS), Differential Mobility Particle Sizer (DMPS), Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) and Sun photometer. The monsoon and Madden-Julian oscillation indices were used to analyse the aerosol properties during these phenomena. Both the wind direction and precipitation amount change between seasons. From the size distributions of aerosols could be identified that during the dry season anthropogenic fine particles were transported from over the Indian subcontinent to Maldives. During the monsoon season there could be seen the Hoppel minimum in the size distribution which indicates that marine air, consisting of natural aerosols, was passing over the Maldives. There was a small negative correlation between the number concentration of fine particles and wind speed, but not so clear correlation between the mass concentration of large particles or AOD. The effects of monsoon and Madden-Julian oscillation on aerosols and meteorological parameters were also studied. It could be observed that when both phenomena were ongoing, there were less aerosol particles in the atmosphere, but the size of aerosol particles was much larger.
  • Kemppainen, Deniz (2023)
    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.
  • Lampilahti, Janne (2016)
    Atmospheric new-particle formation (NPF) is an important source of climatically relevant aerosol particles. Observations show that local scale variation in the number concentration of freshly formed particles is common inside the boundary layer. This variation remains poorly understood. The aim of this study was for the first time ever to identify, characterize and explain the dominant local scale spatial variation in the number concentration of nucleation mode particles over a rural boreal forest region by analyzing airborne and sufrace-based measurements. The airborne measurements utilized an instrumented Zeppelin NT airship and a light Cessna 172 airplane. The measurement flights took place around the SMEAR II field station in Hyytiälä, Finland between the years 2013–2015. Number-size distributions and number concentrations of aerosol particles were measured down to nucleation mode sizes and the meteorological conditions were surveyed. The most important inhomogeneities, in terms of increase in the number concentration and commonness, were found to be long, less than 10 km wide, boundary layer deep regions of nucleation mode particles that were roughly aligned with the mean flow. These regions were named NPF streets. The number concentration within the NPF streets could increase between 2...10 fold compared to the surroundings. At least one NPF street was observed over the measurement area on at least 43 % of the NPF event days measured. On May 8, 2013 the particle growth rate in the NPF street and in the concurrent regional NPF event was similar (~2 nm/h). Particle growth inside the small measurement area indicates that the particles were forming simultaneously along the length of the NPF street. The NPF streets were found to be linked to horizontal roll vortices due to roll-enhanced NPF. However, only some (adjacent) rolls were able to enhance NPF significantly. Because of the large horizontal scale of roll vortex systems and NPF events, coupled with the relatively large increase in number concentration and commonness, the NPF streets might be an important source of aerosol particles over the boreal forest.
  • Lehmusjärvi, Tuuli (2022)
    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.
  • Enroth, Joonas (2016)
    Atmospheric aerosols are liquid or solid particles suspended in the air. These particles are highly relevant for human health as well as the global climate. One of the methods which aerosol particles can affect the climate is by acting as seeds for cloud droplet formation, i.e. cloud condensation nuclei. The formation of the cloud droplets depends on the ambient conditions, but also on the particle properties. In order to estimate the impact of aerosols on the climate, information about the affinity of particles to uptake water is needed. The aim of this work was to provide that information from Budapest, and in eastern Europe more generally as a part of university cooperation between the University of Helsinki and the local Eötvös Loràn University. In this work the hygroscopic and volatile properties of urban atmospheric aerosols was measured in the city center of Budapest, Hungary, using a Hygroscopicity Volatility Tandem Differential Mobility Analyzer. The studied particle sizes were 20, 50, 75, 110 and 145 nm particles and the hygroscopicity and volatility was determined at 90 % RH and 270 °C, respectively. The measurement campaign took place in the winter of 2014-2015. The atmospheric aerosols at Budapest were found to be strongly influenced by local emission sources, most notably by traffic. The aerosol particles were highly externally mixed, and thus separated into two different types. The first type represented the local emissions and this was found to match the traffic pattern well. These particles were more prevalent in the smaller, sub 100 nm, particle size range, and showed only little hygroscopic or volatile properties. The second type was the regional particles, which were found to be more hygroscopic and more volatile. These particles conversely the dominant mode in the larger, plus 100 nm, particle size range. The overall aerosol hygroscopicity was found to be slightly lower at Budapest than at previous urban studies across Europe. This might be explained by the aerosol properties at Budapest differing from those in central Europe, but also by the measurement site of this campaign. The measurement site here was located in the city center rather than in the suburban areas as in most similar studies. The location was also reflected in the strong diurnal variation in the particle hygroscopicity and volatility, as there was also strong variation in the traffic density. This work succeeded in describing the wintertime conditions of hygroscopicity and volatility in Budapest. The results, tough describe only two months of wintertime conditions. In order to know the annual variation, and to describe the conditions more accurately, further measurements are suggested in the form of a campaign in the summer months.
  • Paavolainen, Santeri (2016)
    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.
  • Rautiainen, Laura (2020)
    Ocean reanalysis products (ORAs) can provide information on the state of the ocean. Although the different data sources, model configurations, forcing choices and assimilation methods cause the ORAs to deviate from each other, the ensemble approach has been previously found to produce realistic mean states. This raises the question if ORAs could be used for studying temporal and spatial changes in the Arctic Ocean, where measurements are generally sparse. Such study has not been previously published. In this thesis, the changes in the hydrography of the Arctic Ocean are examined over the previous decades based on selected ORAs. Eleven ORAs, TOPAZ4, C-GLORS025v5, ECDA3, GECCO2, GLORYS2v4, GloSea5-GO5, MOVE-G2i, ORAP5, SODA3.3.1, UR025.4 and ORAS5, were chosen for this study due to their overlap over 1993–2010 and the multimodel ensemble (MMM) was formulated based on the products, excluding ECDA3. The data were divided into depth layers and layer-average salinities and temperatures were used to calculate basin-average anomaly time series and trends to study the observed temporal changes. Per-grid trends were also produced to study both spatial and temporal changes in more detail. To assess their reliability, trends from the MMM and individual ORAs were compared to an observational product, EN4.2.0.g10 and the variability in the products and the MMM was assessed using statistical measures. The Eurasian Basin was found to be warming across all layers (up to 0.3 ◦ C decade −1 ) accompanied by salinification, except for localised cooling in the top 100 meters in the western basin, near the Fram Strait (-0.2 ◦ C decade −1 ). This indicates additional heat uptake by the surface 0–100 meters and also increasing heat and salinity content of the AW inflow, while the transport of sea ice out of the AO has increased. The Amerasian Basin, on the other hand, showed a strong freshening trend culminating at the Beaufort Gyre. This is most likely due to the anticyclonic wind forcing and increasing freshwater inflow to the Beaufort Sea. The Amerasian Basin also showed a warming trend in the 300–700 m layers but a cooling trend in the 100–300 m layer north of the Chukchi Sea. The ensemble approach worked well in dampening the extremities of singular ORAs, but some trends observed in the literature were missed due to disagreements between ORAs, especially in the Fram Strait and Beaufort Sea, which suggest that further improvements in both models and measurements are needed in those areas. Furthermore, improvements in deep ocean observations, how models handle the deeper ocean and assimilation methods are needed in order to study trends in the deeper depths in the AO. All in all, as the improvements come, the ORA MMM shows great potential for studies in the AO.
  • Minkkinen, Tiina (2023)
    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.
  • Tiusanen, Aleksi (2023)
    Oxidized compounds in the atmosphere can occur as emitted primary compounds or as the products of secondary formation when volatile emitted precursors react with various oxidants. Due to the polar functional groups, their vapor pressures decrease and they condense onto growing small particles or forming new particles by the cloud condensation nuclei reaction. Small particles affect climate change by the formation of clouds and scattering solar radiation. The particles and oxidized compounds themselves could cause serious health problems when inhaled. Thereby, the study of oxidized compounds in the atmosphere is very important. Based on the literature review, the focus of the research is to discover new oxidized species, and to evaluate their sources and factors affecting their formation. Monitoring of biogenic and anthropogenic primary oxidized compounds or secondarily oxidized products in chamber experiments or field campaigns is common. New discoveries have been reported including various new oxidized compounds and a new group of compounds called highly oxidized organic molecules (HOMs). Analytics is mainly focused on chromatographic methods identifying and quantifying compounds in low concentrations. The analytics of HOMs are currently based on high-resolution mass spectrometry employing chemical ionization. Oxidized compounds could also be monitored by spectrophotometric methods in which the determinations of total amounts are based on functional groups. In the experimental part of this thesis, a liquid chromatography-tandem mass spectrometric method applying hydrophilic interaction chromatography was developed to analyze 18 organic acids. The developed method was sensitive to C4-C10 dicarboxylic acids and aromatic acids. In contrast, for smaller and multifunctional acids, the sensitivity decreased due to broader chromatographic peaks. Acids were determined from aerosol samples which were collected with conventional filter sampling and miniaturized filter sampling on a drone. The aim of the work was to compare samples collected with two different sampling techniques to assess if they provided comparable results. Concentration differences between daytime and night-time was assessed from samples taken with conventional filter sampling. C4-C9 dicarboxylic acids, cis-pinonic acid, benzoic acid, phthalic acid, and glycolic acid were detected in both sample types. Possible elimination of adsorption from gas phase to particle phase was demonstrated for cis-pinonic acid and succinic acid due to the lower sample volume in drone sampling. Other detected acids’ concentrations were comparable between two different sampling strategies, considering different sampling sites and extraction methods. Daytime and night-time comparison suggest that acids’ concentrations are higher in daytime when photo-oxidation reactions occur.
  • Jerima, Martina (2014)
    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.
  • Salo, Janne (Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2010)
    The publish/subscribe paradigm has lately received much attention. In publish/subscribe systems, a specialized event-based middleware delivers notifications of events created by producers (publishers) to consumers (subscribers) interested in that particular event. It is considered a good approach for implementing Internet-wide distributed systems as it provides full decoupling of the communicating parties in time, space and synchronization. One flavor of the paradigm is content-based publish/subscribe which allows the subscribers to express their interests very accurately. In order to implement a content-based publish/subscribe middleware in way suitable for Internet scale, its underlying architecture must be organized as a peer-to-peer network of content-based routers that take care of forwarding the event notifications to all interested subscribers. A communication infrastructure that provides such service is called a content-based network. A content-based network is an application-level overlay network. Unfortunately, the expressiveness of the content-based interaction scheme comes with a price - compiling and maintaining the content-based forwarding and routing tables is very expensive when the amount of nodes in the network is large. The routing tables are usually partially-ordered set (poset) -based data structures. In this work, we present an algorithm that aims to improve scalability in content-based networks by reducing the workload of content-based routers by offloading some of their content routing cost to clients. We also provide experimental results of the performance of the algorithm. Additionally, we give an introduction to the publish/subscribe paradigm and content-based networking and discuss alternative ways of improving scalability in content-based networks. ACM Computing Classification System (CCS): C.2.4 [Computer-Communication Networks]: Distributed Systems - Distributed applications
  • Luisto, Rami (Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2011)
    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.
  • Salmijärvi, Jenna (2017)
    Tämä tutkielma käsittelee ohjaamista ja ohjaajakoulutusta matematiikan yliopisto-opetuksessa. Ohjaamisella tarkoitetaan tutkielmassa sitä, että kokeneemmat opiskelijat ohjaavat toisia opiskelijoita. Aiempien tutkimusten mukaan ohjaamisesta on hyötyä, yliopistolle (Reeves ym., 2016), opiskelijoille (O’Neal ym., 2007) ja ohjaajille (Huang ym., 2013). Suomessa ohjaamista hyödynnetään muun muassa Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa. Suomessa ohjaamista on tutkittu vielä melko niukasti, joten tämä tutkimus antaa tärkeää lisätietoa ohjaamisesta. Tutkimus toteutettiin Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen laitoksella. Tutkimusta varten kerättiin aineistoa sekä kyselylomakkeella (n=24) että henkilökohtaisilla haastatteluilla (n=8). Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, millaisena ohjaajat kokevat ohjaamisen ja saamansa ohjaajakoulutuksen. Tutkimustulosten mukaan ohjaajat kokivat hedelmällisenä erityisesti opiskelijoiden auttamisen. Lisäksi ohjaajista oli antoisaa huomata kehittyvänsä ohjaajina lukukauden edetessä. Haastavana ohjaajat kokivat erityisesti opiskelijoiden tason selvittämisen ja riittävien vinkkien antamisen. Tutkimuksen mukaan ohjaajia jännitti ohjauksen alkaessa, mutta lukukauden lopussa jännitys oli hiipunut. Ohjaajien tunteet muuttuivat positiivisemmiksi koulutuksen ja kokemuksen myötä. Tutkielmassa esitellään tarkasti, kuinka ohjaajakoulutus on toteutettu Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen laitoksella. Yksityiskohtaisen selostuksen tarkoituksena on antaa malli, kuinka ohjaajakoulutus voidaan toteuttaa. Tutkimuksen mukaan ohjaajakoulutuksen antoisimpana osuutena ohjaajat kokivat toisten ohjaajien näkemisen ja kokemusten vaihtamisen sekä pedagogiset vinkit, kuten kuinka lähestyä opiskelijaa. Tutkielma antaa lisätietoa ohjaamisesta ja ohjaajakoulutuksesta. Tutkimustulokset tarjoavat ideoita ohjaajakoulutuksen kehittämiseen.
  • Mäki, Timo (2020)
    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.
  • Nieminen, Mikko (2014)
    Usein ohjelmistojen testaamisessa lähtökohtana on se, että ohjelman toiminta voidaan varmistaa olemassa olevien vaatimusmäärittelyjen, käyttöliittymäkuvausten, rajapintakuvausten ja muiden näitä vastaavien ja tukevien dokumenttien pohjalta. On olemassa kuitenkin tilanteita, joissa määrittelydokumentit ovat riittämättömät tai puuttuvat kokonaan. Tällaiseen tilanteeseen voi joutua puutteellisen projektinhallinnan johdosta tai esimerkiksi liian tiukan aikataulun aiheuttamista paineista. Miten ohjelmiston testaus pitäisi tällaisessa tilanteessa suorittaa? Tässä pro gradu -tutkielmassa selvitämme mitkä ovat realistisia testausvaihtoehtoja kuvatussa ongelmatilanteessa ja miten ne voidaan käytännössä toteuttaa. Testaustapoja testattiin asiakasprojektin avulla, johon kehitettiin uusien käyttöliittymän testitapauksien avulla kattava testitapauskirjasto. Lisäksi arvioitiin satunnaistestauksen toimivuutta sovellus- kokonaisuuden testaamiseen. Lopputuloksena toteamme, että testauslähtöinen kehitys (test driven development) sopii toteutustavaksi määrittelyjen puuttuessa. Automaattitesteistä saatiin muodostettua kattava testitapauskirjasto, jonka avulla sovelluksen testaaminen nopeutui ja sitä voitiin tehdä päivittäin. Lähdekoodin kattavuusanalyysin perusteella testitapauskirjasto testasi sovellusta kattavasti. Lisäksi totesimme, että satunnaistestaus soveltui hyvin asiakkaan selainpohjaisen sovelluksen testaamiseen.
  • Väänänen, Mari (2013)
    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.
  • Peurala, Tuire (2017)
    Tässä Pro Gradu -tutkielmassa kartoitetaan ohjelmistokehittäjien motivaatiosta tehtyä tutkimusta. Tutkielmassa pyrittiin selvittämään millaista tutkimusta on tehty, millainen on ohjelmistoalan käsitys motivaatiosta ja onko tutkimustiedon perusteella annettu käytännön ohjeita työelämän käyttöön. Tutkimusmenetelmänä käytettiin systemaattista kirjallisuuskartoitusta. Aikaväliltä 2010-2015 löytyi 42 aihetta käsittelevä artikkelia, jotka luokiteltiin kategorioittain. Tutkimusten lukumäärä oli pysynyt ajallisesti vakaana ja suurin osa tutkimuksista käsitteli yksittäistä ohjelmistokehittäjää perinteisessä yrityskontekstissa. Motivaatiota hajautetun ohjelmistokehityksen kontekstissa oli käsitelty vähäisesti. Useimmin mainittuja motivaatioon vaikuttavia tekijöitä olivat sisäiset tekijät, yrityskulttuuri ja työn sisältö. Sisäiset motivaatiotekijät ja työtoverit olivat nousseet suurempaan rooliin kuin aikaisemmassa tutkimuksessa. Mainituimpia teorioita olivat itseohjautuvuusteoria, jota oli käytetty erityisesti OSS-kontekstissa, odotusarvoteoria, Herzbergin kaksifaktoriteoria, JCT ja MOCC. Yleisimmin käsitellyt motivaation lopputulemat tuottivat yritykselle tai OSS -projektille suoraa hyötyä, joten voitaneen todeta, että motivaatiota pidetään tärkeänä erityisesti hyötynäkökulmasta. Käytännön ohjeita motivaation lisäämiseksi annettiin suhteellisen paljon, kuitenkin alle puolessa aineistooni kuuluvista artikkeleista.
  • Petra, Kristian (2014)
    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.
  • Ruokolainen, Toni (Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2004)
    Tämän opinnäytetyön tarkoitus on selvittää niitä periaatteita ja tekniikoita, joiden avulla voidaan tarkistaa ohjelmistokomponenttien välinen yhteentoimivuus. Yhteentoimivuuden tarkistamista tarvitaan komponenttien uudelleenkäytön mahdollistamiseksi sekä ohjelmistoarkkitehtuurien suunnittelun yhteydessä. Ohjelmistokomponentin yhteentoimivuus muiden komponenttien kanssa riippuu sen syntaktisista ja semanttisista ominaisuuksista sekä ulkoisesta käyttäytymisestä. Nämä ominaisuudet määritellään formaalisti tyyppiteoriaa, ontologioita ja prosessialgebroja käyttäen. Komponenttien syntaktinen korvautuvuus määritellään niin kutsuttujen termiautomaattien ja niiden välisten suhteiden avulla. Komponentin semanttiset ominaisuudet määrittelevät yleistä käsitteistöä käyttäen, mitä komponentti tekee. Semantiikan kuvaukseen käytetään pääasiassa ontologisia käsitteitä ja semanttisissa vertailuissa käytetään avuksi logiikkaa. Komponentin ulkoinen käyttäytymiskuvaus ilmaisee sen käyttäytymismallin, jota kyseinen komponentti tukee. Käyttäytymiskuvaus on sekä ohje että rajoitus, joka toisaalta antaa mallin oikeelliselle vuorovaikutukselle ja toisaalta toimii komponenttien välisen korvautuvuuden tarkistusehtona. Komponentin ulkoinen käyttäytyminen, niin kutsuttu rajapintaprotokolla, kuvataan käyttäen prosessialgebraa. Tässä opinnäytetyössä on prosessialgebraksi valittu π-kalkyyli. Kun komponenttien ominaisuudet on mallinnettu formaalisti, voidaan komponenttien välinen yhteensopivuus ja korvautuvuus tarkistaa ohjelmallisesti. Tällaista ohjelmistoa voidaan hyödyntää esimerkiksi ohjelmiston suunnitteluprosessissa.
  • Mäkinen, Vesa-Matti (Helsingin yliopistoUniversity of HelsinkiHelsingfors universitet, 2005)
    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