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

Browsing by Title

Sort by: Order: Results:

  • Virkki, Leena P. (2020)
    Siilinjärvi carbonatite in the eastern Finland is an Archaean intrusion. It is mined for the phosphorus bearing apatite used in fertilizers. Saarinen open pit is a satellite mine of the main Särkijärvi open pit. Siilinjärvi carbonatite is the lowest grade apatite ore in the world being excavated and the largest industrial mineral mine in Finland with approx. 11 Mt ore mined yearly making up almost 70 percent of the industrial minerals mined in Finland. The Siilinjärvi carbonatite is a north-south trending and nearly vertical intrusion within basement gneisses. The complex consists of a continuous rock series between end members of nearly pure glimmerite and carbonatite. During the intrusion, the glimmerite-dcarbonatite has metasomatically altered the adjacent country rocks resulting a fenite halo of varying thickness. The purpose of this M. Sc. thesis was to produce a geological map and study the petrography and geochemistry of the rock types of the complex in the Saarinen area. The bedrock surface of Saarinen open pit area was mapped in detail with a GNSS receiver and data was edited with LeapFrog, ArcMap and QGIS. 24 rock samples were collected and thin sections were prepared for petrographic analysis. ICP-MS analysis was made of 20 rock samples to obtain whole rock geochemical data. Sludge sampling was carried out which produced 299 samples from 51 drill holes down to maximum 24 metres from the surface. Sludge samples were analysed with ICP-OES. Geological mapping showed that the most carbonate rich rock types of the complex are located in the middle of the complex. The different rock types of the complex are oriented along the main direction of the formation. Fenite occurs on the edge of the complex and as xenoliths within the glimmerite-carbonatite series rocks. Petrography studies showed that nearly all of the samples shared the same mineral constitution, only the modal proportions of different minerals vary. The main minerals are phlogopite, calcite, richterite and apatite. Geochemical whole rock analysis indicated that the phosphorus content of the rocks studied is highest in the rock types containing 10-50% carbonates. The trace element and REE compositions of the samples differ from average carbonatite, especially Nb, La, Ce and Y contents are lower. The geochemical analysis of sludge samples showed that the rock types are not continuous across long depths.
  • Hynönen, Reko (2013)
    Geomagnetic storms and auroral substorms are manifestations of space weather. They are disturbances in the geomagnetic field caused by solar activity that consists of flare eruptions, coronal mass ejections, high-speed streams, corotating interaction regions and other disturbances within the solar wind. The occurrence rate and properties of these events vary greatly within the solar cycle some maximizing during the solar maximum and others during the declining phase of the solar cycle. Any solar activity measure can be used to define the solar cycle though traditionally the sunspot number has been used. In addition to the sunspot number we have examined e.g. sunspot area, solar radio flux and solar X-ray flux. The solar cycle itself can be divided into four distinct phases: ascending, maximum, declining and minimum phases. Their properties depend on the solar activity measure they are based on. Occurrence rates of geomagnetic storms, substorms and events of solar origin along with geomagnetic indices show that the most recent solar cycle, number 23, had its most disturbed time interval in 2003 in its declining phase. Though solar flares and CMEs were found to maximize in the solar maximum as expected, the slow CMEs and coronal hole originated structures like high-speed streams were found to maximize during the declining phase of the solar cycle. The same conclusion was confirmed studying the geomagnetic storm indices and the ultra-low frequency (ULF) fluctuations within solar wind and the magnetosphere, identified with the method of power spectra. Ground-based Pc5 pulsations from three magnetic stations (KEV, OUJ and KIL) were identified and two maxima were found: the largest one in the declining phase of the solar cycle and the other one during the solar maximum. The ground Pc5 pulsations during the solar cycle 23 follow nicely the ULFs identified based on the ACE satellite measurements at the L1. Records of storm indices show that the declining phase has been the most disturbed time interval in majority of the solar cycles during the modern solar maximum, not only during solar cycle 23.
  • Haapanen, Minttu (2018)
    Maantieteen ylioppilaskirjoitukset sähköistyivät ensimmäisten joukossa syksyllä 2016. Sähköistymisen myötä maantie- teen ylioppilaskoe tarjoaa uusia monipuolisempia tehtävätyyppejä ja geomedia-aineistoja. Painopisteenä ovat aineisto- jen soveltaminen ja tulkitseminen. Geomedialla tarkoitetaan maantieteellisiä lähteitä, kuten karttoja, tilastoja ja kuvia. Pro gradu -tutkielmani tavoitteena on selvittää kuinka kokelaat osaavat ratkaista uudentyyppisiä soveltavia luonnon- maantieteen tehtäviä ja hallitsevat geomedian käytön osana vastausta. Lisäksi tutkin millaisiin kognitiivisen ajattelun taitoihin tehtävänannot ohjaavat. Tutkimukseni avulla saadaan viitteitä lukionsa päättävien oppilaiden geomediatai- doista, vastausten laadusta sekä pystytään kehittämään ylioppilaskirjoituksia entistä parempaan suuntaan. Työssäni tutkitaan kahta luonnonmaantieteen tehtävää syksyltä 2016 ja keväältä 2017 (N=400). Geomedian käyttöä tutkitaan koko aineistosta ja kokelaiden kirjallisista vastauksista käytetään osaa aineistosta (N=140). Tehtävänannot luokitellaan uudistetun Bloomin taksonomian avulla ajattelun eri tasoille. SOLO-taksonomian avulla luokitellaan sekä kirjalliset että kuvalliset vastaukset. Lopuksi tuloksia verrataan keskenään. Tutkimuksessa kiinnitettiin huomiota eten- kin kuvien ja diagrammien tuottamiseen, aineiston hyödyntämiseen ja viittaamiseen sekä kokelaiden valmiuksiin pär- jätä sähköisissä ylioppilaskirjoituksissa. Tutkimuksessa käytetyt luonnonmaantieteen tehtävät ovat rakennettu niin, että ne sisältävät monipuolisesti erilaisia ajattelun taitoja mittaavia tehtäviä. Siirryttäessä tehtävissä eteenpäin vaaditaan kokelailta korkeamman ajattelutaitojen käyttöä. Tehtävissä tulee soveltaa geomedia-aineistoa, kirjoittaa esseitä ja tulkita aineistoa. Saatujen tuloksien perus- teella kokelaiden geomedian käyttötaidot vaativat vielä harjoittelua ja kuvien tuottaminen osana sähköistä koetta koe- taan vielä haastavana. Omaa ajattelua olisi kaivattu enemmän ja moni vastaus vaikutti ulkomuistista tuotetulta. Haas- tavaksi koettiin rakentaa johdonmukainen, selkeä ja jäsennelty vastaus. Vastaukset sijoittuivat suurimmaksi osaksi yh- den rakenteen vastaustasolle. Vastaustaso nousi korkeammalle SOLO-tasolle tehtävänannon vaatiessa korkeamman ajattelun taitotasoa. Geomedia oli selvästi kokelaille vielä uusi asia. Parhaimmillaan itse tuotetut kuvat olivat informa- tiivisia ja tukivat kirjallista vastausta. Kuvat olivat joko itse piirrettyjä, kuvankaappauksia tai muokattuja kuvankaap- pauksia. Itse tuotetut diagrammit olivat selkeitä ja helppolukuisia sekä esittivät tehtävänannossa kysytyn asian hyvin, mutta niidentulkinta koettiin haastavaksi. Aineistoon ja itse tuotettuihin kuviin oli viitattu harvakseltaan.
  • Hintsala, Ida (2016)
    Geometria lukiomatematiikan osa-alueena on matematiikan opettajalle tärkeä tilaisuus tarjota opiskelijoille mahdollisuus oppia niin täsmällistä todistamista, todistamisajattelua kuin ongelmanratkaisua. Tässä tutkielmassa käydään ensin läpi matematiikan opettamiseen ja oppimiseen vaikuttavia tekijöitä. Sen jälkeen perehdytään geometriaan yliopistomatematiikan, ylioppilaskirjoitusten ja lukion opetussuunnitelman perusteiden näkökulmasta. Lopuksi käsitellään matemaattista ongelmanratkaisua ja sen peruskäsitteitä sekä tutkitaan ongelmanratkaisun ohjaamista geometrisiä ongelmatehtäviä hyödyntäen. Tutkielman teoriaosuudessa lähdetään liikkeelle matematiikan luonteen ja hyvän matematiikan pohtimisesta ja päästään muodostamaan kokonaiskuvaa lukiogeometriasta. Tutkielmasta löytyy vastauksia useisiin kysymyksiin, kuten 'Mitä yliopiston geometrian kurssilta voi viedä suoraan pitkän matematiikan lukio-opetukseen?', 'Miten geometria näkyy pitkän matematiikan ylioppilaskokeessa?' ja 'Minkälaista voi olla hyvä oppiminen ja opetus erityisesti matematiikan osalta?' Tutkimusosuudessa selvitetään, miten lukio-opiskelijan matemaattinen ongelmanratkaisuprosessi käytännössä etenee opettajan kyselymenetelmää käyttäen: kuinka paljon aikaa eri vaiheisiin kuluu ja minkälaista ohjaus on eri vaiheissa koko prosessin aikana. Lisäksi selvitetään, miten opiskelija kokee menetelmän käytön ja ongelmatehtävien ratkaisemisen. Tutkimusosuudessa luokitellaan ohjaajan ongelmanratkaisuprosessien aikana esittämät kysymykset aktivoiviin, pinnallisiin, passivoiviin ja neutraaleihin ja analysoidaan ohjausta luokittelun perusteella. Tutkimustulosten perusteella tutkimuksessa käytetty opettajan kyselymenetelmä toimii hyvin ongelmanratkaisun ohjaamisessa. Lisäksi tutkimuksen kokeellisen osuuden tulokset vahvistaa osaltaan kirjallisuudesta löytyvää näkemystä ongelmanratkaisutaitojen vahvistamisen hyödyllisyydestä, kun se tehdään tavoitteellisesti, harkitusti ja huolellisesti. Tutkimustulokset antavat ymmärtää, että ongelmanratkaisutehtävien käyttäminen opetuksessa ja lukio-opiskelijoiden
  • Lepistö, Anne-Mari (2013)
    Tämän tutkielman tarkoituksena on esitellä sitä, miten geometria ilmenee lukion matematiikassa. Aineistona on käytetty lukion matematiikan oppikirjoja, lukion matematiikan ylioppilaskirjoituksia ja lukion valtakunnallisia opetussuunnitelman perusteita. Tutkimuksessa viitataan myös peruskoulun yläluokkien matematiikan osa-alueeseen geometria. Tutkielmassa on tarkoitus vastata seuraaviin kolmeen tutkimuskysymykseen: Miten geometrian opetus lukiossa eroaa pitkän ja lyhyen oppimäärän osalta? Miten erot näkyvät oppikirjoissa, opetussuunnitelmassa ja ylioppilaskirjoituksissa? Millaisia geometrian tietoja ja taitoja tarvitaan ylioppilaskoetehtävien ratkaisemiseen? Tutkimusaineiston analysoinnissa merkittävässä roolissa olivat tutkijan luomat taulukot, jotka ovat tutkimuksen liitteenä. Lisäksi syvällisemmin on analysoitu ylioppilaskokeiden tehtäviä, joiden haastavuutta ja syvällisyyttä on tarkasteltu Bloomin taksonomian teoriapohjaan verraten. Lukion matematiikan pitkä ja lyhyt oppimäärä eroavat geometria-kurssin osalta toisistaan tiettyjen sisältöalueiden osalta. Eroavaisuudet ovat hyvin yhtenäiset, kun tarkastellaan geometria-kurssien oppikirjoja ja verrataan niitä opetussuunnitelman perusteisiin. Olennaisimmat erot ovat seuraavat. Lyhyessä oppimäärässä matemaattisena sisältönä esiintyy geometria koordinaatistossa - aihealue, joka puuttuu pitkästä oppimäärästä. Lyhyen oppimäärän OPS asettaa käytännön läheisten geometrian ongelmien ratkaisun tavoitteeksi pitkästä oppimäärästä poiketen. Tätä selkeää eroa ei voida tehdä oppikirjavertailun perusteella. Toisaalta lyhyen oppimäärän oppikirjoista ja OPS:sta puuttuvat lähes kokonaan pitkään verrattuna seuraavat sisältöalueet ja käsitteet: sini- ja kosinilause, kappaleiden yhdenmuotoisuus, geometristen lauseiden todistaminen, kolmion pinta-alan trigonometrinen kaava, kuvioiden ja kappaleiden kulmat (syventävämmän matematiikan kannalta), kulmiin liittyvät tarkemmat määritykset, ympyrä ja siihen liittyvät suorat sekä palloon liittyvät erikoistilavuudet. Ylioppilaskirjoituksissa lyhyen oppimäärän kannalta korostuvat tehtävissä juuri OPS:ssa mainitut geometrian kurssin keskeiset sisällöt, geometriaa koordinaatistossa -aihealuetta lukuun ottamatta. Pitkän oppimäärän kokeet eivät noudata niin selkeää linjaa OPS:n keskeisten sisältöjen suhteen. Suuren osan lyhyen oppimäärän ylioppilaskoetehtävistä pystyisi ratkaisemaan myös peruskoulun yläluokkien tiedoin, tosin usein syventävin sellaisin. Suurin osa tehtävistä sijoittui Bloomin taksonomian tasoille kolme ja neljä, eli tehtävissä tuli joko käyttää oikeaa kaavaa tehtävän ratkaisuun tai pilkkoa ongelma pienempiin osiin ja ymmärtää osien merkitys kokonaisratkaisun kannalta. Pitkän oppimäärän tehtävät sijoittuivat keskimääräisesti Bloomin taksonomian tasolle neljä ja tehtävissä piti normaalisti joko soveltaa ja pilkkoa tietoa tai jopa luoda uutta tietoa annettujen tietojen pohjalta. Vain muutama pitkän oppimäärän tehtävistä oli mahdollista ratkaista lyhyen oppimäärän tiedoin. Pitkän oppimäärän tehtävät ovat joko liian haastavia tai niiden matemaattiset sisältöalueet eivät kuuluneet lyhyen oppimäärän sisältöihin.
  • Harju, Miija (2015)
    Tässä tutkielmassa käsitellään kuution kahdentaminen ja kulman kolmijako, jotka ovat geometrian konstruktio-ongelmia. Kuution kahdentamisessa tulee muodostaa kuutio, jonka tilavuus on kaksinkertainen annettuun kuutioon verrattuna. Kulman kolmijaossa tulee mielivaltainen kulma jakaa kolmeen yhtä suureen osaan. Molemmat ongelmat ovat osoittautuneet mahdottomiksi harpin ja viivaimen avulla. Jos kuitenkin sallitaan käyttää muita matemaattisesti tarkkoja välineitä ongelmat saadaan ratkaistua. Kuution kahdentamisen ja kulman kolmijaon tutkimisessa lähdetään liikkeelle geometrisen konstruoinnin sääntöjen määrittelemisestä. Toisessa luvussa käydään läpi yksityiskohtaisesti perustuloksia harpin ja viivaimen käytöstä. Näiden tulosten avulla määritellään peruskonstruktiot ja luvun konstruoituvuus. Koska tutkittavien ongelmien mahdottomuuden osoittaminen vaatii algebran kuntateorian tuloksia, määritellään kolmannessa luvussa geometrisen konstruktion tuloksia algebran näkökulmasta. Näiden avulla saadaan määriteltyä välttämätön ja riittävä ehto luvun konstruoitumiselle. Neljäs luku käsittelee työn oleellisimmat tulokset eli todistukset kuution kahdentamisen ja kulman kolmijaon mahdottomuuteen. Ennen todistuksia käydään läpi tärkeimmät kohdat historiasta antiikin Kreikan ajalta 1800–luvulle, jolloin ongelmat saatiin osoitettua mahdottomiksi. Lisäksi historiaosuudessa käsitellään seuraavassa luvussa esiteltävien laajennettujen konstruktioiden historiaa. Kuution kahdentamisen mahdottomuuden todistuksessa osoitetaan, ettei lukua kuutiojuuri 2 voida konstruoida. Mielivaltaisen kulman kolmijaon mahdottomuuden osoittamiseksi riittää löytää yksi kulma, jota ei voida kolmijakaa. Tässä tapauksessa tutkimme 60° kulmaa, jolloin konstruoituvaksi luvuksi muodostuu cos(20°). Viimeinen luku käsittelee laajennettuja konstruktioita, joissa sallitaan perinteisten harpin ja viivaimen lisäksi muiden välineiden ja menetelmien käyttö. Luvussa esitellään useita konstruktioita, joissa käydään läpi niiden käyttö konstruktio-ongelmissa ja todistukset niiden toimivuudesta. Luultavasti kaikkein klassisin menetelmä on neusis-konstruktio, jossa viivaimeen voidaan tehdä merkintöjä. Muut esiteltävät konstruktiot ovat merkittäviä niiden historian tai konstruktioiden yksinkertaisuuden takia.
  • Savolainen, Mikko (2022)
    Tässä tutkielmassa tarkastellaan, onko matematiikan ylioppilaskirjoitusten geometria tehtävissä tapahtunut muutosta kokeiden sähköistymisen seurauksena. Tarkastelussa on mukana pitkän ja lyhyen matematiikan kirjoitus kerrat kevät 2016 -- kevät 2021, joista kevät 2016 -- syksy 2018 ovat olleet ennen sähköistymistä ja kevät 2019 -- kevät 2021 ovat olleet sähköisiä kokeita. Tutkimuksessa vastataan kahteen tutkimuskysymykseen: "Onko geometrian tehtävät muuttuneet sähköistymisen seurauksena ja jos on, niin miten muutos on nähtävissä?" ja "Miten geometria tehtävien osuus on muuttunut pisteytyksessä?". Ensimmäiseen kysymykseen tutkimus pyrkii vastaamaan tarkastelemalla sähköistä ympäristöä ja sen mukana tulleita apuvälineitä. Sen lisäksi syvällisempää tarkastelua varten jokainen tehtävä on arvioitu Bloomin taksonomian asteikolla. Asteikon avulla tehtäviä ja niiden haastavuutta on vertailtu keskenään. Seuraavaan kysymyksen vastaamiseen tukimuksessa on käytössään ylioppilastutkintolauttakunnalta saatu data lyhyen ja pitkän matematiikan ylioppilaskokeiden tuloksista. Datasta on nostettu esille geometria tehtävistä saatujen pisteiden prosentuaalinen osuus kokeiden pisteytyksessä, johon on vaikuttanut kokeessa esiintyvien tehtävien määrä ja niistä saadut pisteet. Jokaiselle kokeelle on laskettu myös geometria tehtävistä saatujen pisteiden painotettu keskiarvo, joka kertoo tehtävien haastavuudesta. Datassa on ollut laskettuna myös CORR-menettelyn avulla Pearson korrelaatiot tehtävien välille, sekä korrelaatiot kokeista saatujen pisteiden kanssa. Tutkimuksessa nostetaan esille geometrian tehtävistä saatujen pisteiden korrelaatiot kokeesta saatujen pisteiden kanssa. Korrelaatio antaa arvion siitä, kuinka hyvin tehtävien haastavuus on ollut linjassa kokeen muiden tehtävien kanssa. Tulosten avulla tutkija vertailee sähköisiä ja ei-sähköisiä kokeita keskenään ja nostaa esille merkittävimmät muutokset niiden välillä. Tutkimuksessa käydään läpi myös geometrian ja ylioppilaskirjoitusten historiaa, jonka tarkoituksena on pohjustaa tutkimuksessa käsiteltävää aihetta. Tutkimuksessa on käyty myös läpi, mitkä tehtävät tutkimus laskee geometrian tehtäviksi hyödyntäen lukion perusopetussuunitelmissa esiintyviä geometrian kursseja. Ylioppilastutkintolauttakunnan tarjoama data antaa ymmärtää, että pitkän matematiikan tehtävät olisivat helpottuneet samalla, kun niiden määrä on vähentynyt. Lyhyessä matematiikassa sähköisissä kokeissa on ollut enemmän geometrian tehtäviä, mutta niiden vaikeudesta ei pysty datan avulla tekemään selkeää johtopäätöstä. Bloomin taksonomian mukaan pitkässä matematiikassa ei ole ollut merkittävää muutosta. Lyhyessä matematiikassa tehtävät ovat yleisesti helpottuneet, mutta vaikeimmat tehtävät löytyvät myös sähköisistä kokeista. Eniten muutosta on ollut itse sähköistymisessä, kun paperisista kokeista on vaihdettu sähköiseen koeympäristöön. Sähköistymisen mukana on tullut uudenlaisia havaintomateriaaleja, apuvälineitä ja tehtävätyyppejä.
  • Goetsch, Peter (2018)
    Big Data frameworks (e.g., Spark) have many configuration parameters, such as memory size, CPU allocation, and the number of nodes (parallelism). Regular users and even expert administrators struggle to understand the relationship between different parameter configurations and the overall performance of the system. In this work, we address this challenge by proposing a performance prediction framework to build performance models with varied configurable parameters on Spark. We take inspiration from the field of Computational Geometry to construct a d-dimensional mesh using Delaunay Triangulation over a selected set of features. From this mesh, we predict execution time for unknown feature configurations. To minimize the time and resources spent in building a model, we propose an adaptive sampling technique to allow us to collect as few training points as required. Our evaluation on a cluster of computers using several workloads shows that our prediction error is lower than the state-of-art methods while having fewer samples to train.
  • Talvitie, Topi (2015)
    Finding shortest paths in planar domains bounded by polygons is a well-studied problem in computational geometry. However, in many applications, only finding the shortest path is not sufficient: we need to be able to generate a list of short paths among which we can choose the route. Simple detours to the shortest path are rarely better than the direct path, and therefore we should return paths that are essentially different. To ensure that, we limit our consideration to locally shortest paths, defined as the paths that cannot be made shorter by infinitesimal perturbations, or more intuitively, the paths that are 'pulled taut' around the obstacles of the domain. We use the first half of the thesis to present the definitions and the basic theory of locally shortest paths. We prove that they are always polygonal chains of certain type, and use this to describe a simple visibility graph based algorithm for finding the kth shortest path, i.e. the kth element in the list of locally shortest paths between given points ordered by length. We prove that there is a unique way to change a locally shortest path continuously by moving its endpoints while keeping the path locally shortest. This result is used to show that the set of locally shortest paths with one fixed endpoint forms a covering space of the planar domain. We use this to to prove a connection between homotopy theory and locally shortest paths: each homotopy class contains exactly one locally shortest path, and that path is the shortest path in its homotopy class. The covering space structure formed by locally shortest paths also gives rise to the idea of tracking the lengths of the locally shortest paths between a fixed point s and a point x, and drawing a map of the points x in which the order of lengths of the paths changes or the type of one of the locally shortest paths changes. The resulting map is the kth shortest path map, a subdivision of the domain into components such that the kth shortest path from s to any point within a single component is essentially the same. We analyze the structure and complexity of this map, concluding that we can use it for efficient queries of kth shortest paths from s to any point x.
  • Kelomäki, Tuomas (2020)
    This thesis provides a proof and some applications for the famous result in topology called the Borsuk-Ulam theorem. The standard formulation of the Borsuk-Ulam theorem states that for every continuous map from an n-sphere to n-dimensional Euclidean space there are antipodal points that map on top of each other. Even though the claim is quite elementary, the Borsuk-Ulam theorem is surprisingly difficult to prove. There are many different kinds of proofs to the Borsuk-Ulam theorem and nowadays the standard method of proof uses heavy algebraic topology. In this thesis a more elementary, geometric proof is presented. Some fairly fundamental geometric objects are presented at the start. The basics of affine and convex sets, simplices and simplicial complexes are introduced. After that we construct a specific simplicial complex and present a method, iterated barycentric subdivision, to make it finer. In addition to simplicial complexes, the theory we are using revolves around general positioning and perturbations. Both of these subjects are covered briefly. A major part in our proof of the Borsuk-Ulam theorem is to show that a certain homotopy function F from a specific n + 1-manifold to the n-dimensional Euclidean space can be by approximated another map G. Moreover this approximation can be done in a way so that the kernel of G is a symmetric 1-manifold. The foundation for approximating F is laid with iterated barycentric subdivision. The approximation function G is obtained by perturbating F on the vertices of the simplicial complex and by extending it locally affinely. The perturbation is done in a way so that the image of vertices is in a general position. After proving the Borsuk-Ulam theorem, we present a few applications of it. These examples show quite nicely how versatile the Borsuk-Ulam theorem is. We prove two formulations of the Ham Sandwich theorem. We also deduce the Lusternik-Schnirelmann theorem from the Borsuk- Ulam theorem and with that we calculate the chromatic numbers of the Kneser graphs. The final application we prove is the Topological Radon theorem.
  • Nissinen, Lauri (2020)
    Tämä Pro gradu - tutkielma käsittelee harpilla ja viivaimella tehtyjä geometrisiä kuvioita, eli geometrisia konstruktioita. Tutkielma on tehty kirjallisuuskatsauksena ja se tarjoaa syventävää tietoa harpin ja viivaimen taustalla olevasta rikkaasta historiasta sekä moniulotteisesta matematiikasta. Tutkielma on rakennettu alkamaan pohjustavalla historian katsauksella, jonka jälkeen siirrytään tutkimaan matemaattista taustaa. Tutkielma alkaa historiallisella pohjalla, jossa luodaan katsaus yli 2000 vuoden päähän antiikin Kreikkaan ja sitä edeltäviin kulttuureihin. Tutkielmassa edetään jotakuinkin kronologisessa järjestyksessä antiikin ajoista aina 1800 - luvulle asti. Varhaisimmat harppiin ja viivaimeen liittyvät havainnot ulottuvat antiikin Egyptiin asti, jossa ympyröiden ja suorien viivojen piirtämiseen käytettiin köysiä ja puutikkuja. Egyptiläisten maanmittauksista luotu geometrinen perintö siirtyi antiikin Kreikkaan, jossa matemaatikko Eukleides kokosi kuuluisaan Alkeet - teokseensa geometrian peruskulmakivet. Geometrialle luotiin aksiomaattinen ja todistuksiin perustuva rakenne, joka nojasi hyvin vahvasti harpin ja viivaimen käyttöön. Teoksessa esitettyjen lauseiden rakenne noudatti kaavaa ongelma – todistus – konstruktio, jossa todistukset perustuivat alussa määritettyihin perusolettamuksiin. Antiikin aikaisen historian jälkeen luodaan katsaus harppiin ja viivaimeen työvälineinä sekä näihin liittyviin klassisiin ongelmiin. Harppi ja viivain työvälineinä mahdollistivat geometrialle ominaisten yksinkertaisten kuvioiden, eli suoran ja ympyrän piirtämisen, joten niiden asettaminen konstruktioiden peruspilareiksi oli loogista. Jo antiikin Kreikan aikana tietyt harppi – viivain – ongelmat osoittautuivat vaikeiksi eikä niitä osattu ratkaista Eukleideen määrittämin keinoin. Näitä siihen aikaan ratkaisemattomia ongelmia kutsutaan myös klassisiksi ongelmiksi ja näitä ovat kuution kahdentaminen, ympyrän neliöiminen sekä kulman jakaminen kolmeen osaan. Tutkielmassa avataan näihin liittyvää antiikin aikaista myyttistä historiaa sekä eritellään lyhyesti erilaisia ratkaisuyrityksiä. Klassiset ongelmat kiinnostivat matemaatikoita ja amatöörejä yli 2000 vuotta, kunnes vasta 1700 - ja 1800 - luvulla oli riittävät matemaattiset työkalut näiden todistamiseen mahdottomiksi harpilla ja viivaimella. Tässä tutkielmassa lähdetään rakentamaan matemaattista pohjaa harppi – viivain – konstruktioille matemaatikko ja filosofi René Descartesin 1600 - luvulla luoman analyyttisen geometrian avulla. Samalla kuljetetaan rinnalla koko ajan Alkeiden konstruktioiden algoritmista ideologiaa. Tavoitteena on lähteä muodostamaan vastausta kysymykseen: mitkä kaikki tason pisteet ja tarkemmin vielä mitkä luvut voidaan konstruoida harpilla ja viivaimella? Puhuttaessa konstruoituvuudesta, puhutaan sellaisista karteesisen koordinaatiston pisteistä, joiden koordinaattien luvut voidaan harpin ja viivaimen avulla konstruoida. Joukko-opillisesti konstruoituvat luvut lähdetään rakentamaan rationaaliluvuista neliöllisinä kuntalaajennuksina. Tarkastelun tuloksena huomataan, että harpilla ja viivaimella voidaan konstruoida ainoastaan peruslaskutoimituksilla sekä neliöjuurioperaatioilla saatuja lukuja. Lopuksi osoitetaan teorian valossa antiikin Kreikan kolme klassista ongelmaa mahdottomaksi. Konstruoituvien lukujen jälkeen palataan tutkimaan harppiin ja viivaimeen liittyviä ekvivalenssiteorioita. Harppeja ja viivaimia on olemassa käyttötarkoituksen mukaan erilaisia. Esimerkiksi antiikin Kreikan aikainen euklidinen harppi ei säilytä pituuttaan samalla tavalla kuin nykyisin kouluissakin käytetty moderni harppi, jonka jalat voidaan lukita tiettyyn pituuteen. Ne ovat kuitenkin konstruktioiden näkökulmasta ekvivalentteja työkaluja, eli niillä voidaan tehdä samat operaatiot. Tämä osoitetaan tutkimalla Alkeiden kirjan 1 kahta ensimmäistä propositiota. Lisäksi 1600 - ja 1700 - luvuilla geometriassa nousi uusi mielenkiintoinen tulos: kaikki, mikä voidaan tehdä harpilla ja viivaimella, voidaan myös tehdä pelkästään harpilla. Tämän lauseen nimi on Mohrin ja Mascheronin teoreema ja siihen tutustutaan tutkielmassa myös tarkemmin. Lopuksi luodaan teorian valossa vielä lyhyt katsaus säännöllisiin monikulmioihin. Tässä osoitetaan neliö, säännöllinen viisikulmio sekä säännöllinen kahdeksankulmio konstruoituviksi. Keskeiseksi teemaksi nousee säännöllisten monikulmioiden keskuskulma ja sen konstruoitavuus.
  • Elf, Charlotte (2013)
    The purpose of this study was to examine what kind of geomorphologic formations can be found in Hanko, Raasepori, Sipoo, Porvoo and Loviisa districts and which of them can be used for teaching purposes. Questions for the study were: 1) What interesting geomorphologic formations can be found in the areas?, 2) In what way could the formations be used by the geography- and biology teachers in the areas in their geography teaching?, 3) Which of the formations will only be thought through schoolbooks because they can't be found in the nearby grounds? The geomorphologic formations taken into account are the following: a) erractic block, b) roche moutonnée, c) drumlin, d) esker, e) terminal moraine, f) kettle, g) pothole. Besides these formations some nationally valuable formations are described as well. This study was done because other studies have shown that outdoor activities are seldom a part of the curriculum. Other studies showed that the reasons for a minor role of outdoor activities are that (the) teachers feel unsure of themselves about the subject, lack of time and too big groups of students. Studies have also shown that field trips stimulate deep learning by presenting a environment where the student can connect the learnt subject with reality. Field teaching isn't only a benefit when it comes to knowledge but also for the students self-confidence and motivation towards the subject. This is because the affective domain in the brain also influences on the deep learning by raising the motivation level and making the students believe in their own capacity. Map- and literature analysis where made to map to which places are worth visiting. Based on the analysis the field investigations were done at the chosen places and the formations were documented with camera and with GPS. Soilsamples were taken from three places for drysieving in the sedimentlaboratory in Kumpula. The morphoscopical features of these glaciofluvial soil samples were also analyzed. The results of the analysis and the field investigations showed that most of the geomorphologic formations that are describe in the schoolbooks for geography in high school can be found in the districts. Because of this there are possibilities for field trips as a part of the curriculum and there by a chance for a more deep understanding of the Finnish physical landscape and the geomorphologic formations by the students. In addition to the knowledge about the formations and the landscape the field trips also enables the student to get out of the classroom and explore the nature with their own senses instead of through a school book. The students' social skills also have a chance to develop as well as the use of working methods in science subjects.
  • Hirvi, Outi (2015)
    The objective of the research is to study how the geopolitical situation during and after the Cold War can be distinguished in the national security strategies and discourses of the United States of America. The end of the Cold War has been understood as a turning point in the study of geopolitics. This represent a transition to an era where the influence and meaning of individual states has diminished, and the world has moved into the era of globalization. The objective of the study is to determine how these changes can be detected in the foreign policy of the United States and the geopolitical discourses. Other specific research questions include how the United States perceives itself in world politics during and after the Cold War and how the difference is visible in the comparison of the national security documents and the public speeches of the presidents. The data that has been chosen for the study represents the National Security Strategies of the United States from the years 1950, 1987, 2000 and 2010. These documents are compared to the State of the Union Addresses from the corresponding years. The research method that is used is critical discourse analysis, which is used with traditional discourse analysis to reveal the power relations behind the discourses. Tabulation is used in the quantitative analysis to study the effects of globalization in the vocabulary. The changes in the discourses and highlighting different values indicate that alternating political goals transform the discourses that are used. The effect of globalization is detected in the altered way of speaking about enemies and allies, about the organizations and alliances that states form and about the economy. The change in the position of the President is present in the documents especially through discourses and argumentation strategies. Compared to traditional and critical geopolitical studies, the documents indicate that the research tradition should place more emphasis on the economy and how it has affected international relations and international security. The significance of economy as a pacifying element is highlighted in the results of the document. The documents indicate that the United States has strived to promote capitalism from the beginning of the Cold War which has created an interdependent political system, which makes conflicts between these states less likely. These changes are visible already before the end of the Cold War, and therefore this specific event does not represent a dramatic shift in the discourses.
  • Meri, Maija (2020)
    This study addresses the ways in which environmental challenges and power relations are manifested through tourism in the easternmost province of Panama, Darién. Historically, the area of Darién has remained relatively isolated from the rest of the country and tourism in the area is of small-scale. However, the high biodiversity and natural resources have drawn increasing attention, thus resulting in tensions and competing interests between different stakeholders. Local perceptions of tourism bring insight about how people make sense of and engage with touristic activities, and how geopolitical and ecological discourses contribute to environmental inequalities. The theoretical background draws from geopolitical ecology, which states the role and impact of the environment in the shaping of political space and power relations. The research is based on 37 thematic interviews and participant observation carried out during a one-month ethnographic fieldwork in Darién. The findings indicate that tourism has contributed to exposing the environmental challenges in Darién, but also caused controversy over the use of resources for tourism. Tourism brings forward power relations and demonstrates that different players are in an uneven position. The results show that tourism in Darién has been influenced by its remoteness and the nowadays largely misleading assumption of its unstable security situation. Darién faces a broad range of environmental problems, resulting mainly from the State´s weak presence and poor environmental policies. However, tourism has been locally able to enhance environmental awareness and interest towards conservation. Different tourism actors have unequal possibilities in making use of natural resources depending largely on their wealth and social networks. Further geopolitical interests appear through territorial issues and questions concerning land ownership. The findings indicate that by looking at tourism, many underlying tensions related to existing social inequalities, power relations and distribution of ecological benefits can be revealed.
  • Hurri, Karoliina (2016)
    China's identity in climate politics can be argued to be in a dilemma of being a responsible leader or a developing country that still requires time for its emissions to peak. In 2015 in COP21 in Paris, China was negotiating with the BASIC countries and bilaterally with the US. The objective of research was to recognize China's geopolitical identity in climate politics in the BASIC and US-China frames and to discuss the possible similarities and differences. The hypothesis was that China identifies itself geopolitically differently in the two frames. The analysis was conducted on the basis of two questions in geopolitical identity: who is China and where is China? China's National Development and Reform Commission (NDRC), as the most important body of China's climate politics, has published news releases of the meetings with the BASIC countries and the United States. These documents were analyzed with a critical discourse analysis frame. Discourses of who is China -question were discussed under four themes emerged from the data: climate change, the principle of CBDRC, leadership and Paris Agreement. Where is China -question was considered based on places that most frequently appeared in the documents: developing countries, the US-China coalition, BASIC countries, developed countries, Convention, Parties, Climate Change Working Group, Green Climate Fund, G-77 and China, and Annex B -countries. The results were applied by evaluating the BASIC and the US-China frames as discourse-practice regimes, recognizing the climate change framings of the these two and then, suggesting a geopolitical climate mapping of the frames. The conclusion confronted the hypothesis as China tolerably considered itself as a representative of developing countries in both frames, while instead the discourse of climate change was different between the two. Thus, China is not negotiating in the two frames because of different identities but has distinguished goals for them. The worldviews of the two frames are different. The BASIC one is strongly based on confronting the developed nations and building on the dichotomy. The worldview of the US-China frame is a more postmodern one and thus, questions the 'norm' of being a developing country in international climate politics. The BASIC frame is a one-question coalition, whereas the US-China frame includes more diverse cooperation and is slightly closer to China's own climate policy like its INDC document.
  • Steenari, Jussi (2023)
    Ship traffic is a major source of global greenhouse gas emissions, and the pressure on the maritime industry to lower its carbon footprint is constantly growing. One easy way for ships to lower their emissions would be to lower their sailing speed. The global ship traffic has for ages followed a practice called "sail fast, then wait", which means that ships try to reach their destination in the fastest possible time regardless and then wait at an anchorage near the harbor for a mooring place to become available. This method is easy to execute logistically, but it does not optimize the sailing speeds to take into account the emissions. An alternative tactic would be to calculate traffic patterns at the destination and use this information to plan the voyage so that the time at anchorage is minimized. This would allow ships to sail at lower speeds without compromising the total length of the journey. To create a model to schedule arrivals at ports, traffic patterns need to be formed on how ships interact with port infrastructure. However, port infrastructure is not widely available in an easy-to-use form. This makes it difficult to develop models that are capable of predicting traffic patterns. However, ship voyage information is readily available from commercial Automatic Information System (AIS) data. In this thesis, I present a novel implementation, which extracts information on the port infrastructure from AIS data using the DBSCAN clustering algorithm. In addition to clustering the AIS data, the implementation presented in this thesis uses a novel optimization method to search for optimal hyperparameters for the DBSCAN algorithm. The optimization process evaluates possible solutions using cluster validity indices (CVI), which are metrics that represent the goodness of clustering. A comparison with different CVIs is done to narrow down the most effective way to cluster AIS data to find information on port infrastructure.
  • Juvonen, Katriina (2021)
    Etelä-Pohjanmaalla Kurikassa maaperän rakennettavuusominaisuudet ovat hankalat maaperän mittavien hienoaineskerrostumien vuoksi. Näiden kerrostumien alueellista jakautumista ei tiedetä, joten tämän työn tarkoituksena on toteuttaa maaperästä geoteknisiin pohjatutkimuksiin perustuva alueellinen 3D-malli Kurikan kaupungin rakennuslupaa-arkiston pohjatutkimusaineistoja käyttäen. Pohjatutkimukset koostuvat yksittäisiin rakennuskohteisiin toteutetuista maaperäkairauksista. Aineistona käytettäviä tutkimuskohteita on yhteensä kymmenen ja kairauksia 3D-mallissa on käytössä 112. Pohjatutkimusaineistoista digitoitiin kohde ja kairaus kerrallaan maalajitieto sekä kairauksen kuormitusominaisuudet. Digitointiin käytettiin suomalaisen 3D-Systemsin 3D-Win –ohjelmistoa. 3D-malli toteutettiin Leapfrog Geo® -ohjelmistolla. Mallin ensimmäisessä vaiheessa maaperä jaettiin kahdeksaan yksikköön. Lopullisessa yksinkertaistetussa mallissa maaperän hienoainesyksiköt yhdistettiin yhdeksi yksiköksi. Saatuja malleja verrattiin alueelta olevaan tyyppileikkaukseen. Malleilla arvioidaan millä aineiston resoluutiolla saadaan mallille paras ennustusvoima. 3D-mallien toteutus onnistui. Mallin mukaan alueella on kahdeksan maalajiyksikköä (vanhimmasta nuorimpaan): moreenit, hiekat, siltit, savet, liejusavet, siltit 2, savet 2 sekä pinnassa humus- ja täyttömaat. Useilla mallin yksiköistä (siltit, savet ja liejusavet) on samankaltaiset geotekniset ominaisuudet, joten ne yhdistettiin yhdeksi hienoainesyksiköksi. Yksinkertaistetun mallin yksiköitä verrattiin alueelta olevaan tyyppileikkaukseen. Tyyppileikkauksen sedimenttisarja ja mallin hienoainesyksikkö vastaavat hyvin toisiaan. Tämän työn tulosten perusteella geoteknisiin pohjatutkimuksiin perustuvassa maaperän 3D-mallinnuksessa hienoainesyksiköiden osalta yksinkertaistettu malli on ennustettavuuden kannalta luotettavampi kuin kompleksinen malli.
  • Ye, Yina (2015)
    Gesture recognition is a fundamental technology for understanding human behavior and providing natural human-computer interaction, of which the need has been boosted by the popularity of ubiquitous systems and applications. Currently, there are mainly two classes of gesture recognition approaches: parametric methods and the template matching methods. Although both approaches provide accurate recognition performance, the former is usually highly constrained in time and resources, while the latter is limited within a small range of gesture types that are simple and distinct from each other. The objective of the thesis is to present a novel stroke-based gesture recognition solution, Gestimator, that recognizes dynamic hand gestures with high accuracy, run-time efficiency, and ease for customization, considering a wide range of complexity, ambiguity, and difficulty for user to perform the gesture. A stroke-wise elastic gesture matching framework alongside an adaptive sequence segmentation technique were developed for improving recognition accuracy. We conducted extensive evaluations using three datasets that included pen-based command gestures, character gestures, and mid-air gestures collected from a user authentication experiment. Results from extensive benchmark evaluations prove that Gestimator achieves higher overall accuracy, compared with three state-of-the-art gesture recognizers, dealing with both touch-screen based gestures (98:9%) and spatial gestures (96:61%). Results also show that Gestimator outperforms baseline methods on recognizing ambiguous gestures.
  • Alizadeh, Amin (2014)
    Gesture recognition is a hard task due to the presence of noise resulted from the unpredictability and ambiguity of the body motions. The joints' locations vary on all the axes which could add extra noise to the task of gesture recognition. Extra noise is added to the task as the target group of the research are small kids. On the other hand multiple gestures and similar features of some of them make the recognition task even harder, therefore multiple recognitions for different joints is needed to be done in parallel. Hidden Markov Models based techniques and the concept of threshold model are used to recognize the gesture motions from non-gesture motions. Firstly series of gestures are recorded and used to create the models. K-Means algorithm is used to cluster the points into the N states and labels the 3D points. Then the available alphabet of output symbols is expanded to M (M > N) states as it is not sure if the sequence of the points are a gesture or not. Next, by looking at the sequence of the labeled data it is possible to estimate how likely it is that the points have passed through the sequence the N states. Finally, if the likelihood is above the threshold a gesture is recognized.
  • Vilhonen, Essi (2023)
    Many extensions to the Standard Model of particle physics feature a first-order phase transition in the very early universe. This kind of a phase transition would source gravitational waves through the collision of nucleation bubbles. These in turn could be detected e.g. with the future space-based gravitational wave observatory LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Cosmic strings, on the other hand, are line-like topological defects. In this work, we focus on global strings arising from the spontaneous breakdown of a global symmetry. One example of global strings are axionic strings, which are a popular research topic, owing to the role of the axion as a potential dark matter candidate and a solution to the strong CP problem. In this work, our aim is to combine these two sets of early-universe phenomena. We investigate the possibility of creating global strings through the bubble collisions of a first-order phase transition. We use a simplified model with a two-component scalar field to nucleate the bubbles and simulate their expansion, obtaining a short-lived network of global strings in the process. We present results for string lifetime, mean string separations corresponding to different mean bubble separations, and gravitational wave spectra.