Browsing by Title

The interest, in using supercritical fluids as a replacement for conventional liquid solvents have increased because of the need to reduce the use of organic solvents. Supercritical fluid extraction has been studied as an alternative method for conventional extraction methods with organic solvents and carbon dioxide has been the choice for the fluid in most of the applications. The use of supercritical carbon dioxide has many advantages compared to organic solvents. The advantages are, for example that CO2 is environmentally friendly and non-toxic solvent. Modelling of supercritical fluid extraction processes is an important way to gain more valuable information of the extraction process. Using mathematical models, the extractions can be made more efficient and be better designed. In this thesis broken plus intact cells, and shrinking core models are being reviewed. Also combined broken and intact cells plus shrinking core model and some other kinetic models are reviewed. In the experimental part, the aim was to find out the best pre-treatment method for the microalgae Scenedesmus, to determine the total lipid content, and to tentatively estimate the ability to use this microalgae for biodiesel production . The extraction method used was supercritical carbon dioxide extraction. The best lipid yield achieved was 11.5 % of dry weight. This yield was achieved by using grinding in mortar combined with methanol as a pre-treatment technique. In the extraction methanol and water were used with CO2 as co-solvents. Based on this research, the microalgae Scenedesmus is not suitable for biodiesel production.

Matematiikan kielentämisellä tarkoitetaan matemaattisen ajattelun esittämistä sanallisesti tai symbolien ja kuvien avulla. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että opiskelijat kokevat kielentämisharjoittelun auttavan oman ajatteluprosessin jäsentämisessä sekä sen esittämisessä muille, ja pitävät sitä hyödyllisenä. Tässä tutkimuksessa käsitellään kielentämisharjoittelua matematiikan yliopisto-opintojen alkuvaiheessa erityisesti joukko-opin osalta. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään sitä, miten opiskelijat suhtautuvat kielentämiseen työtapana ja sitä, millaisia joukko-opin kielentämiseen liittyviä ongelmia opiskelijoilla voidaan havaita. Lisäksi tutkittiin kielentämistehtävissä menestymisen yhteyttä opiskelijoiden kurssi-menestykseen. Tutkimus toteutettiin Helsingin yliopiston Johdatus yliopistomatematiikkaan -kurssilla keväällä 2015. Kurssin osanottajista suurin osa oli matematiikan sivuaineopiskelijoita. Kurssin opiskelijat tekivät las-kuharjoitusten yhteydessä yhteensä neljä kielentämistehtävää, jotka pisteytettiin ja joiden avulla tutkit-tiin kielentämiseen liittyviä ongelmia. Opiskelijoiden mielipiteitä kielentämisestä ja matematiikasta kartoitettiin kyselylomakkeella. Aineiston kvantitatiivinen analyysi toteutettiin Excel-ohjelman tilasto-työkaluilla. Opiskelijat suhtautuivat luonnollisen kielen käyttöön matematiikassa pääosin positiivisesti ja kokivat siitä olevan hyötyä. Selkeimpiä ongelmia tutkittaville aiheuttivat joukko-opin merkinnät ja niiden kään-täminen luonnolliselle kielelle. Kielentämistehtävistä saatujen pisteiden ja koepisteiden välillä havaittiin selvä positiivinen korrelaatio, mutta tarvitaan lisätutkimusta selvittämään, miten kielentämisharjoittelu vaikuttaa osaamiseen. Kielentäminen vaikuttaa kuitenkin käyttökelpoiselta työkalulta matematiikan oppimisen tueksi.

In Helsinki's evangelical lutheran congregations, the share of the people being members of that church compared with all the people living in their specific geographical areas varies from 62,4 per cent in Paavali to 80,7 per cent in Munkkiniemi. The boundaries of the congregations are about to be redrawn to level the differences in the congregations. In this thesis, the reasons of the differences in Helsinki s districts were studied closer. The data consisted of statistical information gathered from the Population Information System of Finland. It included information by age groups about the population register keeper, marital status, native tongue, level of education and gender in the end of 2005. Additional data was gathered from Helsinki Region Statistics web service. It included information about the dwelling, level of income and main activities of the inhabitants in the districts. The main method was stepwise linear regression. Minor methods were crosstabulation and correlation matrixes. The result of the study was a statistical model that explains 72,2 per cent of the variation of the shares in the congregations. The dependent variable was the share of the people being members of evangelical lutheran church in the districts. The independent variables were the share of the people having other than Finnish or Swedish as their native tongue, the share of rented apartments, the shares of apartments including four rooms and a kitchen, the share of detached houses in the districts and the shares of women and people with no income in the districts. The independent variables present in the model depict the amount of foreigners, dwellings, gender and the level of income of the population. The high share of foreigners, people with no income and rented apartments explain the low share of the people being members of evangelical lutheran church. On the contrary, the high share of the people being members of evangelical lutheran church in the district is explained by the large apartments, detached houses and amount of women living there.

Vahinkovakuutusyhtiöiden on Suomen lainsäädännön nojalla kyettävä arvioimaan vakavaraisuuttaan. Jotta arvion voi tehdä, tulee yhtiöiden tunnistaa ja pyrkiä hallitsemaan liiketoiminta-alueeseensa liittyviä riskejä. Taloudelliset riskit ovat eri vakuutuslajeilla erilaisia, sillä tulokseen liittyvät todennäköisyysjakaumat voivat olla keskenään hyvin erilaisia — toisilla vakuutuslajeilla vahingot ovat tyypillisesti pieniä ja niitä tulee yhtiön korvattavaksi vuosittain paljon, kun taas joidenkin vakuutusten riskit realisoituvat harvoin, mutta myös korvaussummat voivat olla todella suuria. Tutkielman tavoitteena on tarkastella, kuinka vahinkovakuutusyhtiön vakavaraisuuslaskentaa voidaan käsitellä teoreettisessa viitekehyksessä. Tutkielmassa tarkastellaan vuosittaista kokonaistappiota, eli korvausvaateiden yhteissumman ja asiakkailta saatavan maksutulon välistä erotusta silloin, kun korvaukset ovat keskenään samoin jakautuneita ja riippumattomia. Kun yhden vuoden tappion jakauma on tiedossa, on tietyissä tapauksissa mahdollista arvioida vararikon todennäköisyyttä pitkällä aikavälillä. Tutkielmassa todistetaan Cramérin lause ja Cramér-Lundbergin approksimaatio, joiden avulla kevythäntäistä todennäköisyysjakaumaa noudattavalle satunnaismuuttujalle voidaan löytää vararikon todennäköisyyden paras mahdollinen yläraja tiettyjen oletusten vallitessa. Paksuhäntäisten jakaumien osalta tutustutaan vararikkotodennäköisyyden arviointiin simuloinnin kautta. Jotta tässä tutkielmassa esitettyjä tuloksia voidaan soveltaa, on hyödyllistä tuntea erilaisia menetelmiä tunnistaa jakauman kevyt- tai paksuhäntäisyysominaisuus havaintoaineistosta. Tätä varten tutkielmassa esitellään kolme visuaalista menetelmää jakauman tunnistamiseen sekä niiden teoreettiset perustat. Lisäksi näitä keinoja testataan aineistolla, joka on otos Pohjola Vakuutuksen korvausdataa vuodelta 2015. Menetelmien perusteella voidaan ajatella, että molemmissa aineistoissa korvaukset vaikuttavat noudattavan jotakin paksuhäntäistä jakaumaa, mutta aineistojen välillä oli merkittäviä eroja.

Gene editing holds tremendous potential for treating a variety of diseases, but concerns about safety, particularly the risk of edited cells becoming cancerous, must be addressed. This thesis explores a safety mechanism to prevent unwanted cell proliferation and tumor formation in induced pluripotent stem cells that have been edited for use in gene therapy. The mechanism bases on the genetic disruption (knockout) of the thymidylate synthase gene (TYMS), the only enzyme in charge of synthesizing deoxythymidine monophosphate (dTMP), an essential building block of DNA. Without dTMP, cells cannot successfully proliferate, while RNA synthesis remains unaffected. Through RNA sequencing analysis, we investigate the early response of TYMS knockout cells to dTMP withdrawal and find evidence of the activation of apoptosis and stress pathways, as well as differentiation and changes in the cell cycle. In addition, we demonstrate the effectiveness of the TYMS knockout mechanism in preventing proliferation of cancerous cells in a laboratory setting.

Röntgenabsorptiospektroskopia (X-ray absorption spectroscopy, XAS) kuvaa röntgensäteilyn absorboitumistodennäköisyyttä tutkittavaan materiaaliin röntgenfotonien energian funktiona. XAS-spektroskopiaa hyödynnetään monilla tieteenaloilla kuten fysiikassa, materiaalitutkimuksessa, kemiassa ja biologiassa. Menetelmällä saadaan yksityiskohtaista tietoa valitun alkuaineen ympäristöstä ja materiaalin rakenteesta atomitasolla. Kun röntgenfotonin energia vastaa tutkittavan atomin sidosenergiaa, absorptio kasvaa jyrkästi. Tämän nousun eli absorptioreunan paikkaa ei ole yksiselitteisesti määritelty, vaan kirjallisuudessa esiintyy yhä toisistaan poikkeavia menetelmiä absorptioreunan paikan määritykseen XAS-spektristä. Tutkielmassa hyödynnetään XANES-spektroskopiaa (X-ray Absorption Near Edge Structure), joka kuvaa absorptioreunan läheistä aluetta XAS-spektrissä, ja keskitytään koboltin K-kuoren XANES-spektroskopiaan. Työssä tutkitaan absorptioreunan paikan eri määritysmenetelmiä kobolttioksidien CoO, Co2O3, Co3O4 ja LiCoO2 XANES-spektreistä. Käytetyt reunan määritysmenetelmät ovat 1) absorptioreunan puolivälikorkeutta vastaavan energian etsiminen, 2) keskiarvon laskeminen niistä energioista, joilla reunan korkeus saavuttaa 20% ja 80% maksimiabsorptiosta, 3) reunan ensimmäisen käännepisteen etsiminen ja 4) reunan jyrkimmän käännepisteen etsiminen. Tutkielman kirjallisuuskatsauksessa käsitellään röntgenabsorptiospektroskopiaa keskittyen XANES-spektroskopiaan. Kirjallisuuskatsauksessa esitellään eri menetelmiä absorptioreunan määritykseen. Kokeellisessa osiossa mitataan kobolttioksidien spektrit ja verrataan eri menetelmillä määritettyjä absorptioreunojen paikkoja tunnettuihin hapetustiloihin ja pyritään etsimään lineaarista riippuvuutta reunan paikan ja hapetustilan välille. Pienin epätarkkuus, noin 10%, suoran sovituksessa saatiin hapetustilojen ja jyrkimmän käännepisteen menetelmällä määritettyjen reunan paikkojen välille. Tällä menetelmällä sovitussuoran kulmakerroin oli myös suurin, joten voidaan todeta tämän menetelmän herkkyyden olevan suurin. Toisaalta kulmakerroin poikkeaa myös selvästi muilla menetelmillä määritetyistä kulmakertoimista.

This Master’s thesis addresses perceived insecurity in socio-economically segregated districts in Helsinki surrounding metro stations. Helsinki has long been in a cycle of segregation, and news of street violence and youth gangs have caused concern. This thesis focuses on perceived insecurity, which can be caused by many factors, including physical environment and presence of other people. Segregation is a phenomenon with several causes and consequences. Segregation has often thought to be a delayed, regional consequence of economic inequality in society. Segregation can also be driven by the negative spiral in neighborhoods and the associated relocations of affluent population. In Helsinki, segregation is moderate compared to the global scale, but several studies have shown that disadvantage is localized in the eastern parts of Helsinki. Perceived insecurity is a holistic experience involving cognitive functions and risk theories. Insecurity can be experienced, for example, in terms of the characteristics of the physical environment: open spaces without social control or crowded spaces which obstruct escape routes can cause insecurity. In addition, individual factors, other people’s behavior in the space, and surveillance can affect perceived insecurity. The thesis has two research questions. In the first research question, the issues causing perceived insecurity in Lauttasaari, Herttoniemi and Mellunkylä are investigated. The reason for the selection of these districts as target areas is socio-economic diversity and proximity of metro stations, which may have an impact on perceived insecurity. The results of a security survey conducted in Helsinki serve as data related to insecurity. The second research question examines how urban planning and the characteristics of the built environment affect insecurity in the target areas. The data used for this research question are planning documents and photographs taken in the target areas. The results show large regional differences in perceived insecurity. Lauttasaari is perceived as the safest area and Mellunkylä as the least safe area, with Herttoniemi in between. In Lauttasaari, the main concerns are reduction of green areas and traffic behavior. In Herttoniemi, social problems are significantly more of a concern than in Lauttasaari. In Mellunkylä, many are concerned about, for example, intercultural conflicts, street violence and youth gangs. The different responses of the target areas may be explained by the socio-economic differences between the areas. Based on the planning documents, the aim is to improve especially the status of Mellunkylä: The aim is to create a new center in the area surrounding Mellunmäki metro station. Mellunkylä is also involved in the urban renewal project within the housing & land use implementation program concucted by the city of Helsinki. Actions targeting socio-economically weaker regions may reduce segregation and the associated regional disparities in perceived insecurity. According to the results of the photography tour, elements of the physical environment causing insecurity were found in almost all the metro station surroundings. Such elements include, for example, narrow underpasses, blocks without round-the-clock use and signs of vandalism. Helsinki is perceived as a fairly safe city, but regional differences are considerable. Measures to prevent segregation and the resulting insecurity must be aimed at preventing socio-economic disparities at the macro level by closing income disparities and raising the profile of deprived neighborhoods. At the micro level, insecurity can be prevented by improving the quality of the built environment where it is weak. However, the causes and consequences of segregation and insecurity are complex and actions need to be tailored to the local context.

Pro gradu -tutkielman tavoitteena oli selvittää kognitiivisten vinoumien eli systemaattisten ajatusvirheiden ilmenemistä ja vaikutusta ohjelmistotuotannossa. Kognitiiviset vinoumat ovat sisäsyntyinen ilmiö, jotka voivat heikentää ohjelmistokehittäjien päätöksentekokykyä ja siten vaikuttaa toteutettavan ohjelmiston laatuun. Toisaalta kognitiivisista vinoumista voi olla myös hyötyä; niiden ansiosta kehittäjät kykenevät tekemään nopeita ja intuitiivisia päätöksiä. Tutkielma toteutettiin systemaattisena kirjallisuuskatsauksena. Tutkielmassa selvitettiin, millä tavoin kognitiiviset vinoumat voivat esiintyä ohjelmistotuotannon eri vaiheissa; vaatimusmäärittelyssä, suunnittelussa, toteutuksessa ja testauksessa. Tutkielmassa kartoitettiin myös keinoja, joilla kognitiivisten vinoumien oletettuja haitallisia vaikutuksia voitaisiin vähentää. Kognitiivisilla vinoumilla havaittiin olevan tulosten perusteella useita eri vaikutuksia ohjelmistokehityksessä. Vinoumat voivat esimerkiksi vääristää työmääräarvioita, aiheuttaa ohjelmointivirheitä tai johtaa puutteelliseen testaamiseen. Keinoja vinoumien vähentämiseksi olivat tulosten mukaan koulutus, tekniset menetelmät sekä tehtävän tai ympäristön muokkaaminen niin, että päätöksentekijä käyttää tehtävään sopivia luontaisia ongelmanratkaisustrategioita. Monet vinoumien vähentämiskeinot olivat vain ehdotuksia eikä niitä ollut tutkittu kokeellisesti, joten keinojen kehittämisen ja niiden tehokkuuden selvittämisen havaittiin vaativan lisää tutkimusta.

Opinnäytetyössä tarkastellaan ihmisen papilloomavirus- eli HPV-infektion (Human Papillomavirus) kehittymistä simuloiduilla aineistoilla. Infektion kulkua mallinnetaan Markovilaisella mallilla, jonka tilajoukko koostuu infektion eri terveystiloista. Mallista simuloidaan eri simulointiskenaarioilla aineistot, joista estimoidaan infektion paranemisen hasardi. Simulointiskenaarioissa eri HPV-tyyppien aiheuttamat infektiot jaotellaan nopeasti, keskinopeasti ja hitaasti parantuviin infektioihin. Aineistolle muodostetaan eksponenttifunktioon perustuva uskottavuusfunktio, jonka maksimoiva parametri estimoidaan käyttäen Metropolis-Hastings -algoritmia. Työn tavoitteena on tutkia, kuinka paranemisen hasardiin vaikuttaa, että syövän esiasteeksi edenneet infektiot on havaitsemisen jälkeen hoidettu. Työn muita keskeisiä teemoja on Metropolis-Hastings -algoritmin teoriaan ja toimintaperiaatteisiin perehtyminen. Metropolis-Hastings -algoritmi on Markovin ketjun Monte Carlo eli MCMC-algoritmi, jolla voidaan tuottaa näytteitä jostakin halutusta todennäköisyysjakaumasta. Algoritmia käytetään myös erityisesti, kuten tässä opinnäytetyössä tehdään, uskottavuusfunktion maksimin antavien parametrien estimoimiseen silloin, kun uskottavuusfunktion maksimi on analyyttisesti hankalaa ratkaista. Papillomavirusinfektio on yleisin sukupuoliteitse tarttuva tauti. HPV-tyyppejä tunnetaan yli 100 erilaista, joista 14 pidetään korkean riskin tyyppejä, joiden aiheuttama tulehdus pitkittyessään voi aiheuttaa kohdunkaulansyöpään johtavia solumuutoksia. Infektiolta suojaava rokote on nykyisin useissa maissa osa kansallista rokotusohjelmaa. Suomessa käytössä olevan rokotteen tehoa tutkittiin laajalla kansainvälisellä PATRICIA-rokotetutkimuksella. Tutkimusprotokollan mukaan ne henkilöt, joilla seurannassa havaittiin syövän esiaste, lähetettiin jatkotutkimuksiin tai hoitoon. PATRICIA-tutkimuksessa kerätyn havaintoaineiston pohjalta Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksella on lähivuosina tehty HPV-infektion kulun väestötason mallinnus, missä esiasteiden hoitoja ei kuitenkaan huomioitu, sillä niiden vaikutus oletettiin pieneksi. Tämän tutkielman keskeisin tehtävää on PATRICIA-aineistoa jäljittelevää simuloitua aineistoa käyttäen arvioida, että oliko oletus perusteltu, vai onko esiasteiden hoidolla merkittävää vaikutusta infektion paranemisen hasardiin.

Tutkimuksen lähtökohtana on tilastojen luku- ja käyttötaitojen kehittäminen verkko-oppimisympäristöissä. Tutkimus käynnistyi Tilastokeskuksen Verkkokoulun kehittämisen tarpeesta. Päätavoitteena on muodostaa toimenpide-ehdotuksia Verkkokoulun kehittämiselle käyttäjälähtöisestä näkökulmasta. Tutkimuksessa selvitetään, miten matematiikan aineenopettajat käyttävät Tilastokeskuksen Verkkokoulua opetuksessaan ja opetuksensa suunnittelussa, ja millaisia toiveita heillä ja Verkkokoulun parissa työskentelevillä tilastokeskuslaisilla on Verkkokoulun kehittämiseksi. Tämän lisäksi selvitetään Verkkokoulun käyttöä kävijäseurantapalvelun avulla. Tutkimuksella etsitään vastauksia siihen, miten Verkkokoulua voidaan kehittää käyttäjän kannalta paremmaksi palveluksi. Tutkimusongelmiin vastataan verkkokyselyllä, sähköpostihaastattelulla, teemahaastatteluilla ja kävijäseurantapalvelulla kerättyjen aineistojen kvalitatiivisella analyysillä. Matematiikan aineenopettajille tehty kyselylomake toteutettiin maaliskuussa 2009 ja haastattelut syksyn 2009 aikana. Kävijäseurantapalvelun tarkasteluajankohta on 1.9.2008–31.8.2009. Tutkimuksen tulosten mukaan Verkkokoulu tunnetaan huonosti matematiikan aineenopettajien keskuudessa. Verkkokoulun oppimateriaaleja käytetään enemmän opetuksen suunnitteluun kuin opetukseen. Opettajat toivovat etenkin arkielämälähtöisiä ja helposti käytettäviä opetuksen suunnitteluun soveltuvia palveluja, jotka soveltuvat myös perinteiseen luokkahuoneopetukseen. Tilastokeskuslaiset näkevät Verkkokoulun kehittämisen tarpeelliseksi, vaikkakin haastavaksi kehittämiseen tarvittavien resurssien vähyyden vuoksi. Heidän mukaansa Verkkokoulua tulisi päivittää ja laajentaa monipuolisilla oppimateriaalikokonaisuuksilla. Myös teknisen toteutuksen toivotaan uudistuvan. Kävijäseurantapalvelun aineiston mukaan Verkkokoulu on keskimääräistä käytetympi kuin Tilastokeskuksen verkkosivut kokonaisuudessaan. Verkkokoulua käytetään enemmän yksittäisten asioiden tietojen tarkistamiseen kuin kokonaisuuksien opiskeluun. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että Tilastokeskuksen Verkkokoulu on palvelu, joka käyttäjälähtöisen kehittämisen ja markkinoinnin myötä voi nousta merkittävään rooliin tilastoalan kouluttajana. Jotta tähän päästään, kehittämiseen on löydettävä riittävästi resursseja.