Browsing by Title

Maa-aineksessa fosfori on sitoutunut alkuaineisiin, joista rauta on merkittävässä osassa. Fosfori voi vapautua vedessä tai pohja-aineksessa liuenneeseen muotoon aiheuttaen rehevöitymistä. Fosforin vapautumiseen vesistössä vaikuttavat maa-aineksen koostumus, veden ominaisuudet ja hiilen saatavuus. Raudan pitoisuudet ja esiintymismuodot selittävät osittain vesistöjen välisiä eroja rehevöitymisessä. Röntgenabsorptiospektroskopialla voidaan tutkia alkuaineen atomien hapetustilaa, koordinaatiolukua, koordinaatiokemiaa ja atomien välisiä etäisyyksiä. Menetelmässä mitataan absorptiokerrointa energian funktiona. Näytteiden analysoinnissa käytetään yleensä vertailukohtana hyvin tunnettuja referenssien spektrejä. Tulokset ovat luotettavimmat, kun referenssien spektrit ovat mitattu samoilla asetuksilla yhdessä näytteiden kanssa. Tässä työssä on tutkittu yhtätoista (11) eri maa-ainesta röntgenabsorptiospektroskopialla raudan K-reunan lähiympäristössä. Maa-aineksista tutkittiin; 1. käsittelemätön, 2. oksalaattiuutettu, 3. poltettu sekä 4. oksalaattiuutettu ja poltettu versio. Oksalaattiuuton ja polton tarkoituksena oli selventää maa-ainesten välillä olevia eroja. Uuttaminen tarkoittaa oksalaattiuuttoa, jossa maa-aineksesta poistuu heikosti kiteistä rautaa. Polttaminen tarkoittaa näytteen kuumentamista 700 asteeseen, jolloin maa-aineksen rautaoksidit hapettuvat ja kiteytyvät. Näytteet, 44 kpl, mitattiin kolmeen kertaan. Eri maa-aineksien ja niiden eri käsittelyiden välillä havaittiin eroja absorptioreunan energiassa, joka on yhteydessä raudan hapetustilaan. Polttaminen teki absorptiospektreistä keskenään lähes samanlaisia ja tasoitti käsittelemättömissä näytteissä olleita eroja. Oksalaattiuuttamisella ei havaittu olevan vastaavaa vaikutusta. Näytteiden rautamineraalien spektripainoista voidaan päätellä näytteiden mineraalikoostumuksia. Jotta raudan merkitystä fosforin kierrossa voidaan tarkentaa, tarvitaan lisää tutkimusta.

Tässä tutkielmassa käsitellään roolien muodostumista ketterissä ja Lean-ajattelun mukaisissa itseohjautuvissa ohjelmistokehitysryhmissä. Kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan ketterien menetelmien sekä Lean-ajattelun taustalla olevia periaatteita ja arvioidaan, miten nämä vaikuttavat ketterissä ohjelmistoprojekteissa esiintyviin rooleihin. Lisäksi tutkitaan, minkälaisia rooleja tutkimuksen kohteeksi valituissa ketterissä ohjelmistokehitysmenetelmissä on määritelty. Näissä menetelmistä voidaan havaita neljä roolityyppiä, jotka esiintyvät kaikissa tarkastelluissa menetelmissä. Näitä ovat johto, ohjaaja, ohjelmistokehittäjä sekä asiakas. Kirjallisuuskatsauksessa myös tarkastellaan ominaisuuksia, jotka tekevät ryhmästä itseohjautuvan. Näitä ovat autonomia, ryhmäsuuntautuneisuus, osaamisen päällekkäisyys sekä oppiminen. Tämän lisäksi kirjallisuuskatsauksessa selvitetään, minkälaisia rooleja itseohjautuvissa ohjelmistokehitysryhmissä syntyy. Käsitellyssä tutkimuksessa havaitut roolit ovat mentori, koordinaattori, kääntäjä, mestari, promoottori sekä terminoija. Tutkielmassa tehdään myös tapaustutkimus, jossa tarkastellaan yhtä Helsingin yliopiston tietojenkäsittelylaitoksen Software Factory –laboratoriossa suoritettua projektia. Tutkimuksessa selvitetään, miten itseohjautuvuutta määrittelevät ominaisuudet ilmenevät projektissa. Tutkimuksessa havaitaan, että itseohjautuvuutta määräävät ominaisuuden esiintyivät projektissa melko hyvin sisäistä autonomiaa ja osaamisen päällekkäisyyttä lukuun ottamatta. Lisäksi tutkimuksessa arvioidaan, millä tavalla kirjallisuuskatsauksessa esitellyt roolit ilmenivät tarkastellussa projektissa. Ketterissä menetelmissä yleisesti ilmenevät roolit esiintyivät myös tutkitussa projektissa. Myös itseohjautuvien ryhmien roolit esiintyivät projektissa promoottorin roolia lukuun ottamatta. ACM Computing Classification System (CCS): - Social and professional topics - Project and people management - Software and its engineering - Agile software development

Traditionally, traffic analysis is something that has been used to measure and keep track of a network's situation regarding network congestion, networking hardware failures, etc. However, largely due to commercial interests such as targeted advertisement, traffic analysis techniques can also be used to identify and track a single user's movements within the Internet. To counteract this perceived breach of privacy and anonymity, several counters have been developed over time, e.g. proxies used to obfuscate the true source of traffic, making it harder for others to pinpoint your location. Another approach has been the development of so called anonymous overlay networks, application-level virtual networks running on top of the physical IP network. The core concept is that by the way of encryption and obfuscation of traffic patterns, the users of such anonymous networks will gain anonymity and protection against traffic analysis techniques. In this master's thesis we will be taking a look at how message forwarding or packet routing in IP networks functions and how this is exploited in different analysis techniques to single out a visitor to a website or just someone with a message being forwarded through a network device used for traffic analysis. After that we will discuss some examples of anonymous overlay networks and see how well they protect their users from traffic analysis, and how do their respective models hold up against traffic analysis attacks from a malicious entity. Finally, we will present a case study about Tor network's popularity by running a Tor relay node and gathering information on how much data the relay transmits and from where does the traffic originate. CCS-concepts: - Security and privacy ~ Privacy protections - Networks ~ Overlay and other logical network structures - Information systems ~ Traffic analysis

In this thesis we consider the problem of estimating the trajectory of a WiFi access point (AP), from nearby received signal strength measurements. This work is mainly motivated by the needs of WiFi-based localization, as WiFi-based localization is based on the presence of static (unmoving) APs, so detecting these moving APs and filtering them out is important. However, this work has some parallels to other field of research as well. The key challenge in this thesis is the data quality. WiFi-based localization often makes use of crowdsourced data, where we have almost no control of the data acquisition, making the data often much more noisy. For this reason we employ methods from Bayesian modeling, Markov chain Monte Carlo (MCMC) techniques in particular. Not only does Bayesian statistic allow robust framework for statistical modeling, but MCMC enables us to use many diagnostics to validate the model fit. Sometimes data can be poor enough that we should not base decisions on it, and the with MCMC diagnostics we can differentiate the successful cases from the cases where there is high uncertainty. Using these methods we are able to estimate the AP trajectory. However, the MCMC methods are computationally expensive, and since this work is motivated by real-world applications, computationally lighter methods capable of real-time performance would be desirable. For this reason we also investigate the use of variational inference (VI), but unfortunately the results leave much to be desired. In this thesis we conducted simple experiments to obtain real data, and the MCMC and VI data processing was done with the probabilistic programming language Stan.

Tämän Pro gradu -tutkielman tarkoituksena on esitellä algebran osa-alueeseen, ryhmäteoriaan kuuluvia ryhmälaajennuksia sekä suoria ja puolisuoria tuloja. Tutkielma alkaa johdannolla, jossa kerrotaan yleisesti ryhmälaajennuksesta sekä sen historiasta ja käyttökohteista. Toisessa kappaleessa esitellään tutkielman ymmärtämiseksi tarvittavat esitiedot ja määritelmät, jotka ovat tunnettuja kurssista Algebra I. Tämän jälkeen kappaleessa kolme siirrytään käsittelemään ensin sisäisiä ja ulkoisia suoria tuloja. Tässä kappaleessa käydään lisäksi läpi esimerkki sisäisestä suorasta tulosta sekä esitellään sisäiseen suoraan tuloon liittyviä lauseita ja tuloksia. Kappaleessa neljä siirrytään käsittelemään sisäisiä ja ulkoisia puolisuoria tuloja, jotka ovat suorien tulojen yleistyksiä. Aluksi käydään läpi sisäinen puolisuora tulo sekä esimerkki tällaisesta tulosta. Sitten määritellään ulkoinen puolisuora tulo ja osoitetaan, että kyseessä on ryhmä. Myöhemmin tässä kappaleessa esitellään lisää puolisuoria tuloja havainnollistavia esimerkkejä sekä käydään läpi puolisuoriin tuloihin liittyviä lauseita. Kappaleen neljä lopussa käydään vielä läpi ulkoisen ja sisäisen puolisuoran tulon yhteys. Tämän jälkeen kappaleessa viisi tiivistetään aiemmin saadut tulokset yhteen käsittelemällä ulkoisten ja sisäisten suorien ja puolisuorien tulojen yhteyksiä toisiinsa. Kappaleessa kuusi esitellään lyhyt eksakti jono, joka on välttämätön ryhmälaajennuksen käsittelemiseksi. Tämän jälkeen kappaleessa seitsemän esitellään ryhmälaajennus sekä yhtenä yleisenä esimerkkinä ulkoinen puolisuora tulo ryhmälaajennuksena. Samassa kappaleessa käydään vielä läpi ryhmälaajennukseen liittyviä lauseita, joissa osoitetaan muunmuassa, että ryhmälaajennuksen avulla voidaan määritellä isomorfia sisäisen ja ulkoisen puolisuoran tulon välille. Tärkeimpänä tuloksena huomataan, että jos ryhmä G on isomorfinen ryhmien N ja H ulkoisen puolisuoran tulon kanssa, niin tekijäryhmä G/N on isomorfinen ryhmän H kanssa. Kappaleen seitsemän lopussa vielä esitellään esimerkkejä ryhmälaajennuksesta, kuten säännöllisen monikulmion symmetriaryhmä Dn.

Tämän tutkielman tavoitteena oli selvittää erimittaisten sään ääri-ilmiöiden jaksojen (lämpötila ja sademäärä) ja sään ääri-ilmiöiden yhdistelmien esiintymistä sekä todennäköisyyttä Suomessa nykyisessä ilmastossa havaintojen (1950-2009) ja ilmaston sisäistä luonnollista vaihtelua kuvaavan ilmastomallikokeen, ns. Millennium0001-kontrolliajon (1200 vuotta) tulosten pohjalta. Tutkielmassa tarkastellaan sään ääri-ilmiöiden yhdistelmien esiintyvyyttä myös kirjallisuuden ja synoptisten tarkastelujen avulla sekä arvioidaan niiden esiintymisten mahdollisia muutoksia ilmaston lämmetessä. Aluksi tutkittiin, miten malliaineisto ja havainnot poikkeavat toisistaan tilastollisesti lämpötilojen ja sademäärien osalta, minkä jälkeen kontrolliajon tuottamia suureita korjattiin havaittua keskimääräistä ilmastoa vastaaviksi. Keskeiset tulokset johdettiin erimittaisille äärimmäisen kylmille tai kuumille jaksoille ja äärimmäisen sateisille jaksoille. Tutkitut kuukaudet olivat tammi- ja heinäkuu. Esimerkiksi vuorokauden keskilämpötila 25,5 °C ylittyy heinäkuussa keskimäärin suuren osan Etelä- ja Keski-Suomea peittävän hilaruudun (300 km x 300 km) alueella 0,2 %:n todennäköisyydellä, sademäärä 29,7 mm samoin 0,2 %:n todennäköisyydellä. Tammikuussa samassa hilapisteessä seitsemän vuorokauden kylmin jakso -30,2 °C ja sateisin jakso 50,1 mm toistuu kerran n. 500 vuodessa. Kuukauden keskilämpötiloille ja sademäärille tehtiin korrelaatioanalyysejä, joiden perusteella saatiin selville, että Suomessa vähäsateinen loppukevät (huhti-kesäkuu) tai pelkkä kesäkuu edesauttavat keskimääräistä lämpimämmän heinäkuun esiintymistä. Selityksenä voidaan pitää maaperän pientä kosteussisältöä. Korrelaatiot kesäkuun sademäärän ja heinäkuun keskilämpötilojen välillä vaihtelivat -0,26 ja -0,36 välillä tilastollisen merkitsevyystason ollessa yli 99,9 %. Ilmastonmuutos muuttaa sään ääri-ilmiöiden esiintyvyyttä ja voi mahdollisesti lisätä sään ääri-ilmiöiden yhdistelmien todennäköisyyttä tai yhteiskunnan ja luonnon haavoittuvuutta ääri-ilmiöille tai niiden yhdistelmille. Ääri-ilmiöt voivat aiheuttaa mittavia vahinkoja niin yhteiskunnalle kuin luonnollekin, joten tällaisiin tapahtumiin olisi tärkeää voida varautua etukäteen mahdollisten tuhojen minimoimiseksi. Olisikin tärkeää lisätä tutkimusta tästä aiheesta.

Tässä Pro Gradu-tutkielmassa selvitettiin kahden jälkiprosessointimenetelmän, Kalman-suodatuksen sekä MOS-käsittelyn (Model Output Statistics), vaikutusta vuorokauden päähän ulottuviin pintalämpötilaennusteisiin. Tutkimuksessa oli käytössä kolmen eri säänennustusmallin, Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskuksen ennustemallin (ECMWF) sekä Ilmatieteen laitoksen HIRLAM- ja HIRLAM-MBE-ennustemallin, ennusteet 33 eri paikkakunnalle Suomessa vuosien 2008-2009 ajalta sekä niitä vastaavat lämpötilahavainnot. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään, miten jälkiprosessointi vaikuttaa kunkin ennustusmallin lämpötilaennusteiden laatuun, jonka lisäksi ECMWF:n ennustemallin osalta pyrittiin selvittämään, löytyykö suursäätilasta yhteneväisyyksiä niissä tapauksissa, joissa mallin ennustevirhe on ollut suuri. Aineisto tutkittiin koko maan kattavana kokonaisuutena, jonka lisäksi se jaettiin myös alueellisesti sekä vuodenaikojen perusteella ajallisesti osiin. Tutkimuksessa laskettiin ennustemallien lämpötilaennusteista sekä niitä vastaavista havainnoista ennusteille keskivirhe, absoluuttinen keskivirhe, neliöllinen keskivirhe sekä osuvuus. Niiden tarkastelusta käy ilmi, että sekä MOS-menetelmä että Kalman-suodatus ovat varsin käyttökelpoisia menetelmiä lämpötilaennusteiden parantamiseksi. Esimerkiksi ECMWF-ennustemallin lämpötilaennusteen osuvuus koko tutkimuksen aineistossa paranee Kalman-suodatinta käyttämällä 80 prosentista 84 prosenttiin ja missään tutkimuksen aineiston osassa Kalman-suodatin ei tilastollisesti huonontanut ennustetta verrattuna suodattamattomaan malliin. Toisaalta yksittäistapauksissa, joissa suursäätila on nopeasti vaihtunut, on Kalman-suodatin myös huonontanut yksittäistä ennustetta. Eniten Kalman-suodatin, samoin kuin MOS-menetelmä, parantaa lämpötilaennusteita tilanteissa, joissa esiintyy suuri systemaattinen ennustevirhe. Ennustemallien hilapisteikön rajallisuudesta johtuen, suuri systemaattinen ennustevirhe esiintyy säännöllisesti esimerkiksi joillakin rannikkoasemilla tai havaintoasemilla, joiden ympäristössä maaston muodot vaihtelevat paljon. Esimerkiksi Kilpisjärven havaintoasemalla Enontekiössä ennusteiden osuvuus parani kaikilla ennustemalleilla Kalman-suodatuksen jälkeen yli 20 prosenttiyksikköä. Suurten ennustevirheiden ja suursäätilan välistä riippuvuutta tutkittiin vain ECMWF:n ennustemallista sekä sen Kalman-suodatetusta aineistosta. Tätä varten valittiin kustakin aineiston osasta 20 suurimman ennustevirheen käsittävää tapausta. Näiden tapausten päivämääristä määritettiin keskimääräiset jakaumat Euroopan alueella pintapaineesta, 850 hPa:n painepinnan lämpötilasta, 700 hPa:n painepinnan kosteudesta, 500 hPa:n painepinnan geopotentiaalikorkeudesta sekä 300 hPa:n painepinnan tuulivektoreista. Lisäksi edellä mainituista määritettiin anomaliajakaumat samalla alueella suhteessa normaalijaksoon 1968–1996, käyttäen Yhdysvaltain liittovaltion sää- ja valtamerentutkimusorganisaation NOAA:n kehittämän säänennustusmallien ja havaintojen uudelleenassimilointimenetelmän aineistoa. Lupaavimmat tulokset suursäätilan ja ennustevirheiden välisestä riippuvuudesta saatiin talviaikana sekä kevätaikana iltapäivän ennusteissa, mutta tarkempia johtopäätöksiä varten tarvitaan vielä lisätutkimuksia. Tutkimuksesta käy ilmi, että Kalman-suodatin on säämallien lämpötilaennusteiden jälkiprosessoinnissa erittäin käyttökelpoinen menetelmä sekä meteorologin apuna että Ilmatieteen laitoksen sääennusteiden tuotantoprosessin kannalta. Erityisen paljon Kalman-suodatus parantaa Hirlam- ja Hirlam-MBE-mallin lämpötilaennusteita sekä ennusteita alueilla, joissa esiintyy suuri systemaattinen ennustevirhe. Toisaalta huonoimmillaan Kalman-suodatin on tilanteissa, joissa lämpötilatrendi muuttuu äkisti. On kuitenkin erittäin suositeltavaa, että Kalman-suodatus otetaan mahdollisimman nopeasti osaksi Ilmatieteen laitoksen sääennusteiden tuotantoprosessia.

Kokonaismaanpuolustus on sotilaallisen toiminnan lisäksi myös laajalti siviilialojen toimintaa, jolla turvataan valtion itsenäisyyden lisäksi kansalaisten elinmahdollisuudet ja turvallisuus. Kokonaisturvallisuudessa varaudutaan yhteiskunnan elintärkeisiin toimintoihin kohdistuviin uhkiin ja riskeihin, joka antaa pohjan myös kokonaismaanpuolustuksen toteuttamiselle. Nykyaikainen sää- ja olosuhdepalvelu on huomattavasti laajempi kokonaisuus kuin julkisudessa yleisimmin nähty yleinen sääennustus tai ilmastonmuutoksen tutkimus. Näillä toki on oma roolinsa myös kokonaismaanpuolustuksen kannalta, mutta palvelutarve ja – valikoima on laajentunut huomattavasti perinteisestä sääpalvelusta kattamaan myös vaikkapa avaruussääpalvelun. 2000-luvun sää- ja olosuhdepalvelu tuottaa kohdennettuja palveluita Puolustusvoimien lisäksi myös esimerkiksi pelastustoimen, meripelastuksen ja energiahuollon tueksi normaalioloissa, mutta myös häiriöihin ja poikkeusoloihin varautumisessa. Yhteiskunnan elintärkeiden toimintojen ja kansallisen riskiarvion kautta löydetään yhtymäkohdat sääpalvelun merkityksestä kokonaisturvallisuuteen sekä kokonaismaanpuolustukseen. Nähdään, että nykyaikainen yhteiskunta on paitsi hyvin teknologiariippuvainen myös, osin juuri siitä syystä, myös kovin sääriippuvainen. Myös Puolustusvoimien toiminta on siirtynyt ja siirtymässä yhä enemmän moderniin teknologiaan pohjautuvaksi. Erilaiset laitteet ja sensorit tarvitsevat tuekseen lisääntyvässä määrin myös sää- ja olosuhdepalveluita.

Tutkimuskohteena on Itä-Suomessa, Lapinlahden kunnassa Saarisen järven alueella sijaitseva pienehkö ultramafinen intruusio, joka poikkeaa selvästi sitä ympäröivistä arkeeisista TTG-assosiaatin kivistä. Lapinlahti sijaitsee Fennoskandian arkeeisen kratonin reuna-alueella ja geologiset rakenteet jakaantuvat sekä arkeeisiin että proterotsooisiin. Magmatismi on ollut alueella hyvin moninaista ja arkeeinen kallioperä on kokenut useita keski- ja korkean asteen metamorfisia tapahtumia. Saarisen intruusio on maa-aineksen peittämä muutamaa paljastumaa lukuunottamatta ja sen paikantaminen on tehty sähkömagneettisin ja magneettisin menetelmin ja kaikki tulokset perustuvat kairausaineistoon. Kairasydämistä tehtiin geokemiallisia kokokivianalyysejä, kiillotettuja ohuthieitä, elektronimikroanalyyseja, U-Pb-iänmääritys sekä Sm-Nd- ja Lu-Hf-isotooppianalyyysit. Kairasydänten raportointi tehtiin Kuopion GTK:ssa ja analyysit Espoossa Labtium Oy:n ja GTK:n laboratorioissa. Intruusiossa vuorottelevat hyvin runsaasti oliviinia sisältävät amfiboliittikerrokset ja -raidat. Paikoin amfibolin lisäksi on jäljellä vielä primääristä ortopyrokseenia. Saarisen ortopyrokseniitti on hyvin zirkonirikasta, mikä on epätyypillistä ultramafisille kiville. Paikoin kivet ovat muuttuneet täysin serpentiniitiksi ja kloriitiksi. Saarisen intruusiota leikkaa terävästi joukko proterotsooisia metadiabaasijuonia. Kairasydänten ja ohuthietutkimusten perusteella intruusiosta voidaan karkeasti erottaa noin 10 eri kivilajia: keskirakeinen porfyyrinen oliviiniamfiboliitti, tasarakeinen hornblendiitti, sarvivälkeperidotiitti, sarvivälkepyrokseniitti, pegmatiittinen ortopyrokseniitti, sarvivälkegabro, metamorfoitunut kvartsi-amfiboli-enstatiitti-granaatti-biotiitti-kivi sekä muutamia mineraalien muuttumisen tuloksena syntyneitä kivilajeja kuten kloriittiliuske ja serpentiniitti sekä metadiabaasi. Oliviini esiintyy hyvin runsaana lähes kaikissa ultramafisissa näytteissä ja niiden päämineraalit ovat oliviini, amfiboli, ortopyrokseeni. Aksessorisena mineraalina esiintyy runsaasti spinelliä ja ortopyrokseniitissä zirkonia. Saarisen ultramafisissa kivissä on varsin vähän mineraalivaihtelua. Sen sijaan mineraalien (erityisesti oliviinin) paljoussuhteet vaihtelevat paikoin suuresti, mikä monesti muuttaa myös kivilajinimeä. Kokokivianalyysien tulosten perusteella esiintymä on komatiittiskoostumuksellinen oliviiniortomesokumulaatti, joka ei ole rikastunut nikkelin suhteen. Hyvin magnesiumpitoisen koostumuksensa perusteella intruusio on todennäköisesti vaippasyntyinen. Saarisen intruusion on aiemmin tulkittu olevan läheisen Lapinlahden gabron satelliitti. Tämän tutkimuksen yhteydessä saadun ikämääritystuloksen (2643,6 ± 8,2 Ma) perusteella aiempi tulkinta sulkeutuu pois, sillä Saarinen on täysin eri-ikäinen kuin Lapinlahden gabro (1898 Ma) ja se eroaa iältään myös ympäristön arkeeisista gneisseistä ja migmatiiteista (jopa 3136 Ma). Initiaalisen neodyymin epsilonarvojen erojen perusteella Saarinen ei myöskään liity Kuhmon vihreäkivivyöhykkeen komatiitteihin, vaan on todennäköisesti itsenäinen kivilajiyksikkö.