Browsing by Title

Android on mobiilikäyttöjärjestelmä ja sovelluskehitysalusta, jonka sovellukset ohjelmoidaan tavallisesti Java-kielellä ja suoritetaan Androidin omassa, Java-virtuaalikoneen kaltaisessa suoritusympäristössä. Tässä tutkielmassa käsitellään Androidin Dalvik-virtuaalikoneen toteutusta Javan natiivirajapinnasta (JNI), jonka avulla sovelluksissa voi yhdistellä Javalla sekä C- tai C++-kielellä toteutettuja komponentteja erityisesti suorituskykyvaatimusten saavuttamiseksi. Tutkielman tavoite on JNI-rajapintatoteutusta mittaamalla selvittää, voidaanko rajapinnan suorituskykykäyttäytymisestä laatia käyttökelpoinen malli, josta olisi hyötyä kun rajapintaa halutaan kutsua sovelluksesta optimaalisella tavalla. Tutkielma perustuu kahdenlaisiin suorituskykymittauksiin: rajapintaa harjoittavien operaatioiden vasteaikojen mittaamiseen sekä samojen operaatioiden kutsuprofiilien laatimiseen ajonaikaisista kutsupinoista näytteenottotekniikalla. Mittaustuloksista johdetaan yksinkertainen lineaarinen malli, jossa on nähtävillä ne rajapinnan käytön osatekijät, joista rajapinnan suorituskykyrasitteet johtuvat. Mallin ja mittaustulosten perusteella voidaan nähdä, että virtuaalikoneen automaattisen muistinhallinnan asettamat vaatimukset aiheuttavat suurimmat suorituskykyrasitteet natiivirajapinnan käytössä. Ne johtuvat siitä, että muistinhallinnan on pidettävä kirjaa natiivikomponentille välitetyistä viitteistä tietorakenteissaan ja tarvittaessa estää muistialueiden siirtäminen muistiosoitteesta toiseen. Lopputuloksena todetaan, että mittauksia tulkitsemalla saatiin aikaan hyödyllinen suorituskykymalli, jota voidaan hyödyntää sovelluskehityksen varhaisessa vaiheessa, kun natiivirajapinnan käyttötapoja suunnitellaan.

Tässä pro gradu --tutkielmassa perehdytään Calderónin ongelmaan dimension ollessa kolme tai suurempi. Tutkielman päätavoitteena on todistaa Calderónin ongelman yksikäsitteisyys ja stabiilisuus kaikilla positiivisilla ylhäältä ja alhaalta rajoitetuilla johtavuuksilla kun tutkittavan alueen reuna on riittävän sileä. Tutkielman toisessa luvusssa esitellään inversio-ongelmat yleisesti, sekä annetaan Hadamard'n määritelmä huonosti asetetulle ongelmalle. Kolmannessa luvussa esitellään Calderónin ongelma, joka johdetaan sähköstatistiikan perusteista. Luvussa annetaan myös tutkielmassa tarvittavien Sobolev-avaruuksien määritelmät. Lisäksi esitetään ja todistetaan trace-teoreema sekä määritellään Dirichlet-Neumann -kuvaus. Tutkielman neljännessä tutkitaan Calderónin ongelman yksikäsitteisyyttä kun käytettävissä on informaatiota tutkittavan alueen koko reunalta. Tässä luvussa esitellään ekspotentiaalisesti kasvavat ratkaisut, joita hyödynnettän niin Calderónin ongelman yksikäsitteisyyden kuin stabiilisuuden todistuksissa. Tutkielman viidennessä luvussa todistetaan Calderónin ongelman stabiilisuus. Todistusta varten tässä luvussa esitetään lyhyesti myös reunan rekonstruointia käsitteleviä tuloksia. Käänteistä menetelmää Calderónin ongelman ratkaisemiseksi kutsutaan impedanssitomografiaksi. Impedanssitomografialla on lukuisia sovelluskohteita erityisesti lääketieteellisissä kuvantamismenetelmissä. Sitä voidaan soveltaa esimerkiksi rintasyövän aikaisessa diagnostiikassa sekä sydämen ja keuhkojen toimintojen seurannassa. Teollisuudessa impedanssitomografiaa pystytään soveltamaan esimerkiksi maanalaisten vesi- tai öljyvarantojen paikallistamisessa. Tässä tutkielmassa ei tulla käsittelemään mahdollisia sovelluskohteita tämän laajemmin, eikä esitetä numeerista algoritmia ongelman ratkaisemiseksi.

Tässä maisterintutkielmassa esitellään hyperbolinen geometria tasolla, joka on ymmärrettävä lukiolaiselle. Hyperbolinen geometria on negatiivisesti kaareutuvan pinnan geometriaa, jossa pätevät muut euklidisen geometrian aksioomat, mutta Eukleideen aksioomista viides, niin kutsuttu paralleeliaksiooma, ei päde. Hyperbolisen geometrian syntytarina alkoi jo ennen ajanlaskun alkua Eukleideen Alkeiden julkaisusta, mutta todistettiin vasta 1800-luvulla. Pinnan kaarevuuden lisäksi hyperbolisen geometrian erityisominaisuuksia on se, että kolmion kulmien summa on aidosti alle 180 astetta ja sen seurauksena yksikään nelikulmio ei ole suorakulmio. Lisäksi, esimerkiksi tietyn suoran kanssa yhdensuuntaisia suoria voi olla loputon määrä suoran ulkopuolisen pisteen kautta. Tutkielman sisältö on lähes kokonaan suunnattu lukiotasoiselle lukijalle. Ainoastaan Esitietoja-lukuun sisältyy myös tutkielmaan liittyviä esitietoja, jotka eivät ole tarkoitettu lukiolaiselle, kuten geometrian osa lukion opetussuunnitelmassa. Aihetta lähestytään Saccherin nelikulmion todistuksen kautta, jossa jokainen välivaihe on ymmärrettävissä lukiogeometrian lauseiden kautta. Aiheeseen johdattelevan todistuksen jälkeen esitellään hyperbolisen geometrian ominaisuuksia ja Poincarén- sekä Beltrami-Kleinin kiekkomallit hyperbolisen pinnan kuvaamiseksi. Lopussa lukijalle on tarjolla harjoitustehtäviä liittyen todistamiseen, tiedonhakuun ja GeoGebralla piirtämiseen.

Tutkielmassani esittelen työkalumaisesti johdantoa modaalipelien teoriaan. Modaalipelit ovat modaalilogiikan ja modaalisen predikaattilogiikan avulla käytäviä pelejä, joissa voidaan hyödyntää klassisen peliteorian teoriaa. Modaalipelit muodostavat kielellisen raamin peleille ja toteankin että tutkielmassa tutkitaan Wittgensteinilaisia kielipelejä sekä kieltä, logiikan ollessa kieli. Tutkielma jakautuu kahteen osaan: I) Klassinen peliteoria ja II) Modaalinen Peliteoria. Ensimmäisessä osassa luon ensin historiallisen synteesin logiikan ja peliteorian kehityksen osalle, jonka jälkeen esittelen työkaluja vakiosummapeleihin sekä tasapainopeleihin. Esimerkkeinä käytän lähinnä kilpailullisia pelejä ja eräitä tunnetuimpia pelejä kuten vangin dilemma sekä tuon esille esimerkin yhteistyöpeleistä. Sen jälkeen pyrin esittämään mahdollisimman yksinkertaisesti tärkeimmät menetelmät pelien ratkaisuihin sekä tuoton maksimointiin, jotka ovat: dominoivat strategiat, sekastrategiat, Nash-tasapaino sekä min-max teorian perusteita. Tämän jälkeen todistan välttämättömät ja riittävät lauseet liittyen em. ratkaisuihin. Osassa kaksi aloitan ensin käsittelemällä työssä käytettävää logiikkaa, joka on modaalilogiikka ja modaalinen predikaattilogiikka. Käsittelemme ensin perusmääritelmät Kripke-semantiikalle, jossa esitämme esimerkkejä aleettisen, deonttisen sekä episteemisen logiikan käännöksiä lauseista. Sen jälkeen tarkastelemme modaalilogiikan totuuden asteita: validi mallissa, tautologia, K-validi jne. todistaen samalla riittävän ja välttämättömän määrän teoriaa modaalilogiikan tautologian ja validien lauseiden muodostuksesta, jotta niistä voidaan ylipäätänsäkään puhua semanttisten pelien voittostrategian olemassaolon yhteydessä. Tämän jälkeen esitän modaalisen predikaattilogiikan perusteet ja semantiikan joita käytämme todistaessamme päätuloksen semanttisen pelin voittostrategiasta. Semanttisten pelien yhteydessä pyrin esittämään määritelmän pelisäännöille, strategialle ja voittostrategialle sekä todistamaan tuloksen voittostrategian ehdosta pelaajalle II. Semanttisen pelin pyrin laatimaan niin että se kattaa klassiset semanttiset pelit (propositionaalilogiikan ja predikaattilogiikan semanttiset pelit) ja modaalilogiikan semanttiset pelit. Tämän jälkeen esitän lyhyitä esimerkkejä aiheesta. Viimeisenä esitän lyhyen luonnoksen klassisen peliteorian päälle rakentuvasta modaalipelistä käyttäen esimerkkinä Vangin Dilemmaa ja Paholaisen Asianajajaa. Mahdollisen maailman käsite vastaa sekä semanttisessa modaalipelissä että modaalisessa pelissä pelaajan aitoa tilaa johon hän on saapunut kielen käyttönsä tuloksena.

The Kedonojankulma Cu-Au occurrence is situated in the Svecofennian Häme belt in Southern Finland, about 13 km north of Forssa. The occurrence is hosted by a porphyritic tonalite intrusion. The surrounding of tonalite intrusion consist mostly Palaeoproterozoic mafic and intermediate volcanic rocks. The occurrence was found by Geological Survey of Finland in 2006 after regional till-geochemical surveys and diamond drillings. Several features that are typical in most porphyry copper deposits have been identified, such as metal content and metals zoning. Only a few porphyry copper deposits have been found from the Palaeoproterozoic granitoids in the Fennoscandian Shield area. Aim of this study is to exanimate fluid inclusions and determinate is there indication of porphyry copper-type deposit. In many parts of the Kedonojankulma intrusion, early dark quartz-sulfide veins are cutting the host rock. The highest metal grades are in and around quartz-sulfide veins. The samples for laboratory measurements were collected from these dark quartz-sulfide veins. The most important research method was microthermometric studies. Daughter minerals in fluid inclusion were also identified by scanning electron microscope-energy dispersive spectrometry (SEM-EDS). Based on the microthermometric data from four samples, fluid inclusions show a wide variation in salinity about 2 - 45 wt. percent (NaCl equiv.) and homogenization temperatures about 100 - 420 °C. The most common ore minerals were found in porphyritic tonalite as well as daughter minerals inside the fluid inclusions. Evidence of boiling was also observed in a few samples. Fluid inclusion compositions, salinity, daughter minerals, boiling, a magmatic origin of fluids, homogenization behavior and many other factors indicate a porphyry copper-type deposit.

Tutkielman aiheena on lineaarikuvausten matriisien Jordanin normaalimuoto, jota käytetään yleistettyjen ominaisvektoreiden selvittämisessä niissä tapauksissa, joissa matriisi ei ole diagonalisoituva. Tutkielmassa kerrataan lineaarikuvausten, vektoriavaruuksien ja ominaisarvoteorian perusteet, joten tutkielman lukeminen ei vaadi lineaarialgebran syvällistä tuntemusta. Ominaisarvojen ja ominaisvektoreiden teoriaa ja laskentaa havainnollistetaan myös esimerkkien ja kuvien avulla. Kertauksen lopussa esitetään myös yleistettyjen ominaisvektoreiden periaatteet esimerkkien ja kuvien avulla. Tutkielman pääpaino on similariteettimuunnoksissa ja Jordanin normaalimuodon teoriassa. Similariteettimuunnoksista käsitellään matriisin diagonalisointi, unitaariset matriisit ja Householderin muunnos, joka käsitellään hieman perusteellisemmin. Jordanin normaalimuodon osalta kuvataan itse Jordanin normaalimuoto, yleistetyt ominaisvektorit ja Jordan hajotelman muodostaminen. Unitaaristen matriisien osalta todistetaan jokaisen neliömatriisin similarisuus unitaariyläkolmiomatriisin kanssa. Householderin matriisia käsittelevässä kappaleessa todistetaan Householderin matriisin unitaarisuus ja peilausominaisuudet. Householderin muunnosta havainnollistetaan esimerkkien avulla. Jordanin normaalimuotoon tutustutaan ensin esimerkin avulla. Esimerkin jälkeen esitetään Jordanin normaalimuodon teoreettiset perusteet ja todistetaan Jordan muotoon ja yleistettyihin ominaisvektoreihin liittyvät tärkeimmät lauseet. Lopuksi havainnollistetaan Jordan hajotelman muodostaminen yksinkertaisen esimerkin ja esimerkkiin liittyvien kuvien avulla.

Tämän pro gradu -tutkielman aiheena on joukkojen ositus. Tutkielmassa käydään läpi kolmet erilaiset luvut, joiden avulla joukkojen osituksia voidaan laskea. Nämä luvut ovat Stirlingin toiset luvut, Bellin luvut sekä Catalanin luvut. Tutkielma on rakennettu siten, että jokainen näistä luvuista esitellään omassa luvussaan. Jokaisessa luvussa esitellään ensimmäisenä hiukan henkilöhistoriaa kyseisten lukujen keksijästä. Tämän jälkeen käydään läpi lukujen määritelmä ja joitakin havainnollistavia esimerkkejä. Seuraavaksi määritellään joitakin rekursiokaavoja kyseisille luvuilla ja muodostetaan generoiva funktio. Lisäksi Bellin ja Catalanin luvuille muodostetaan myös Bellin kolmio ja Catalanin kolmio. Catalanin luvuista esitellään vielä lopuksi joitakin mielenkiintoisia sovelluksia. Tutkielman ymmärtäminen edellyttää perustietoja kombinatoriikasta. Joitakin kombinatoriikan perusteita kerrataan luvussa kaksi. Luvussa kolme käsitellään Stirlingin toisia lukuja. Stirlingin toisia lukuja merkitään S(n,k), missä n ilmaisee joukon alkioiden lukumäärää ja k kertoo kuinka moniosaisia osituksia halutaan. Stirlingin toiset luvut kertovat, kuinka monella eri tavalla n-alkioinen joukko voidaan osittaa k epätyhjäksi osajoukoksi. Luvussa neljä käsitellään Bellin lukuja. Bellin luvut on mahdollista ilmaista Stirlingin toisten lukujen summana ja ne kertovat, kuinka monella eri tavalla n-alkioinen joukko voidaan osittaa, kun lasketaan mukaan kaikkien mahdollisten erikokoisten ositusten lukumäärä. Bellin lukuja merkitään Bn, jossa n ilmaisee jälleen joukon alkioiden lukumäärää. Luvussa viisi käsittellään Catalanin lukuja. Catalanin lukuja merkitään Cn ja ne ilmaisevat matemattiisissa ongelmissa ratkaisujen lukumäärää. Tässä tutkielmassa pääpaino Catalanin luvuissa onkin niiden sovelluksissa.

Pohjoiset havumetsät muodostavat yhden maapallon suurimmista kasvillisuusvyöhykkeistä, sillä noin 15 % maapallon maa-alasta on pohjoisten havumetsien peitossa. Myös lähes kaikki Suomen metsät sijaitsevat tällä boreaalisella vyöhykkeellä. Kasvillisuudella on suuri vaikutus niin paikalliseen kuin maailmanlaajuiseenkin ilmastoon. Kasvillisuus muokkaa maanpinnan ominaisuuksia sekä ilmakehän ja kasvillisuuden välisiä prosesseja. Kasvillisuus pitkälti määrittää pinnan albedon sekä rosoisuuden. Lisäksi kasvillisuus vaikuttaa hiilen kiertoon, ekosysteemin vesitaseeseen sekä maanpinnan energiataseeseen. Näin ollen muutokset kasvillisuudessa ja maankäytössä muuttavat ilmastoa, mutta muuttuva ilmasto myös vaikuttaa kasvillisuuteen. Metsien vaikutusta ilmastoon on vaikea tutkia havaintojen avulla, siksi nykyään suurin osa tutkimuksesta tapahtuukin ilmastomallien ja niiden erilaisten maanpinta-parametrisaatioiden avulla. Pitämällä ilmasto vakiona ja muuttamalla maanpintaa sekä kasvillisuutta kuvaavia parametrejä, voidaan tutkia maankäytön ja kasvillisuuden vaikutuksia ilmastoon. Yksi tärkeimmistä kasvillisuutta kuvaavista parametreistä on lehtialaindeksi, joka kuvaa ekosysteemin lehtialan eli vihreän biomassan määrää. Lehtialalla on suuri merkitys ilmakehän ja kasvillisuuden välisiin vaihtoprosesseihin, kuten veden kiertoon ja hiilen assimilaatioon. Lisäksi lehtiala vaikuttaa maanpinnan energiataseeseen ja suureksi osaksi määrittää pinnan kokonaisalbedon. Lehtila vaikuttaa latvustoon tunkeutuvan säteilyn määrää ja samalla rajoittaa myös haihtuvan veden sekä sitoutuvan hiilen määrää. Lehtialan määrän muutokset vaikuttavat myös yhteyttävän solukon ja ilmarakojen määrään sekä haihduttavan pinta-alan suuruuteen. Lehtialaindeksin määrittäminen maastomittausten perusteella mallien käyttämille laajoille alueille on kuitenkin hankalaa. Lehtialan määrittäminen satelliittiaineistosta on kuitenkin mahdollista, mutta myös satelliittihavaintojen käyttö aiheuttaa omat haasteensa lehtialaindeksin määrittämiselle. Suurimmat ongelmat boreaalisella vyöhykkeellä aiheutuvat havupuiden neulasten muodosta, ryhmittyneisyydestä, harvapuustoisuudesta sekä aluskasvillisuuden runsaudesta. Työssä tutkittiin kasvillisuus-maanpintamalli JSBACH:in herkkyyttä erilaisille lehtialaindeksin parametrisaatioille. Tavoitteena oli arvioida erilaisten lehtialaindeksin parametrisaatioiden vaikutuksia hiilitaseeseen ja tiettyihin ilmastomuuttujiin. Tutkimus toteutettiin korvaamalla JSBACH:in alkuperäinen lehtialaindeksi uusilla tarkemmilla parametrisaatioilla. Tutkimusta varten tehtiin kaksi erilaista lehtialaindeksin parametrisaatiota käyttämällä hyväksi satelliittiaineistoja. Lisäksi käytettiin JSBACH:in alkuperäistä parametrisaatiota ja JSBACH:in fenologia-moduulia, joka kuvaa lehtialan kehitystä vuodenaikojen mukaan. Satelliittiaineistosta tuotettujen parametrisaatioiden lehtiala oli huomattavasti pienempi kuin alkuperäisen ja myös fenologia-moduulin tuottama lehtiala oli pienempi kuin alkuperäisen. Myös lehtialaindeksin vuodenaikaisvaihteluissa oli eroja eri parametrisaatioiden välillä. Tutkimuksessa tarkasteltiin erilaisten lehtialaindeksin parametrisaatioiden vaikutusta hiilen assimilaatioon eli GPP:hen, transpiraatioon sekä latentin ja havaittavan lämmön voihin. Tuloksista nähtiin, että erilaiset parametrisaatiot vaikuttivat JSBACH:in tuottamaan GPP:hen, transpiraatioon sekä havaittavan ja latentin lämmön voihin. Selkein vaikutus eri parametrisaatioilla oli kuitenkin GPP:hen. Pienemmät lehtialat tuottivat pienempiä GPP:n arvoja. Muiden muuttujien kohdalla verrannollisuus ei ollut yhtä selkeä.

Tässä tutkielmassa käydään läpi kirjallisuutta ja tutkimusta ohjelmistojen julkaisumenetelmistä sekä -tiheydestä niiden historiasta alkaen. Tarkemmin tutustutaan etenkin uusimpiin julkaisutiheyden lähestymistapoihin, jotka ovat jatkuva tuotantoonvienti (continuous deployment) ja jatkuva toimitus (continuous delivery). Tutkielmassa etsitään näiden lähestymistapojen käyttöönotosta odotettavissa olevia hyötyjä sekä ohjelmistotuotanto-organisaatioiden kokemuksia ja haasteita niihin siirryttäessä. Tutkielmassa etsitään myös ratkaisutapoja, joilla mahdollisia haasteita on lähestytty. Lisäksi pyritään pohtimaan esimerkiksi yrityksen toimialan, yrityksen tyypin ja muiden tekijöiden vaikutusta jatkuvan tuotantoonviennin ja toimituksen tarpeellisuuteen tai niistä saataviin hyötyihin. Kirjallisuuskatsauksen lisäksi tutkielmassa tehdään pienimuotoinen tapaustutkimus sähköisen taloushallinnon yrityksen pääohjelmistotuotteen julkaisutiheydestä ja sen tihentämisen mahdollisista menetelmistä ja odotuksista tutkielmassa löydetyn materiaalin pohjalta. Kirjallisuuskatsauksen perusteella alan kirjallisuudesta ja ohjelmistoyritysten kokemuksista saa joillain osa-alueilla yleisiä mallinnuksia ja ohjenuoria, joita tapaustutkimuksessakin tarkasteltu yritys voisi seurata mahdollisessa julkaisusyklin tihennyksessä. Jokaisen organisaation omakohtaisella kulttuurilla ja kypsyydellä on kuitenkin runsaasti merkitystä syklin tihennyksen onnistumisessa. Tarkastellun lähdemateriaalin pohjalta voidaan kuitenkin todeta, että epäonnistuneenakin pidetyn julkaisusyklin tihennysprojektin tuomat vaatimukset lisäävät helposti ohjelmisto-organisaation kuria ja sen tuotteiden kehitysprosessin laatua pysyvästi.

Julkisen avaimen menetelmä on ollut käytössä Suomessa jo jonkin aikaa esimerkiksi HST-korteilla, joissa on Väestörekisterikeskuksen myöntämä kansalaisvarmenne. Kansalaisvarmenteella voidaan tehdä mm. laillisesti sitovia digitaalisia allekirjoituksia ja salata sähköpostia. Viime aikoina myös eri matkapuhelinoperaattorit ovat alkaneet tarjota mobiilia kansalaisvarmennetta, jossa salainen avain on sijoitettu matkapuhelimen SIM-kortille. Tässä pro gradu -työssä kuvataan ensin julkisen avaimen menetelmä ja sen käyttöalueet. Lisäksi mainitaan muutamia julkisen avaimen algoritmeja ja julkisen avaimen menetelmiin liittyviä ongelmia. Tämän jälkeen kuvataan ETSI:n MSS-määritys. ETSI:n MSS-määritys kuvaa palvelun rajapinnan, jossa loppukäyttäjältä pyydetään digitaalinen allekirjoitus. Lopuksi kuvataan Valimo Wireless Oy:n toteutus ETSI:n MSS-määrityksestä.