Browsing by Title
Now showing items 881-900 of 4017
-
(2023)Dark matter (DM) is introduced and explored in a holistic perspective. Topics include observational evidence, various DM properties, potential candidates, and the tenets of indirect versus direct DM detection. Then an emphasis is placed on understanding the cryogenic detection of weakly interacting massive particles, with explicit connection to phonon-based detection of DM. The importance of improving methods of DM direct detection are emphasised, with specifically the usage of molecular dynamics simulations as an avenue of studying defect creation in cryogenic detector materials. Previous investigations into this area are reviewed and expanded upon through novel experimentation into how defect properties vary when changing thermal motion of the crystal lattice. This experimentation is conducted via the usage of molecular dynamics simulations on sapphire (Al2O3) as a DM direct detection material, and it is found that while atomic velocity does not impact the overall emergent defect structure, it does have an impact on the energy lost in these defects. Changing the temperature of the lattice produces the expected results, generating greater variance in both defect band structure as well as average energy loss.
-
(2012)General-purpose lossless data compression continues to be an important aspect of the daily use of computers, and a multitude of methods and corresponding compression programs has emerged since information theory was established as a distinct area of research by C.E. Shannon shortly after World War II. Shannon and others discovered several theoretical bounds of data compression and it is, for instance, nowadays known that there can be neither a compressor that can compress all possible inputs, nor any mechanism that compresses at least some inputs while preserving the lengths of the incompressible ones. Although it is therefore indisputable that any compressor must necessarily expand some inputs, it is nonetheless possible to limit the expansion of any input to a constant number of bits in worst case. In order to determine how the established theoretical bounds relate to existing compression programs, I examined two popular compressors, GZip and BZip2, and concluded that their behaviour is not optimal in all respects as they may expand inputs in worst case more than theoretically necessary. On the other hand, the examined programs provide very good compression for most realistic inputs rather swiftly, a characteristic that is most likely appreciated by most computer users. Motivated by a review of the most fundamental bounds of data compression, i.e. Kolmogorov Complexity, Entropy and the Minimum Description Length Principle, and further encouraged by our analysis of GZip and BZip2, I propose a generic, pipelined architecture in this thesis that can — at least in theory - be employed to achieve optimal compression in two passes over the input to be compressed. I subsequently put the proposed architecture directly to the test, and use it to substantiate my claim that the performance of compression (boosting) methods can be improved if they are configured for each input anew with a dynamically discovered set of optimal parameters. In a simple empirical study I use Huffman Coding, a classic entropy-based compression method, as well as Move-To-Front Coding (MTF), a compression boosting method designed to exploit locality among source symbols, to demonstrate that the choice of implied source alphabet influences the achieved compression ratio and that different test inputs require different source alphabets to achieve optimal compression.
-
(2020)In recent years, virtual reality devices have entered the mainstream with many gaming-oriented consumer devices. However, the locomotion methods utilized in virtual reality games are yet to gain a standardized form, and different types of games have different requirements for locomotion to optimize player experience. In this thesis, we compare some popular and some uncommon locomotion methods in different game scenarios. We consider their strengths and weaknesses in these scenarios from a game design perspective. We also create suggestions on which kind of locomotion methods would be optimal for different game types. We conducted an experiment with ten participants, seven locomotion methods and five virtual environments to gauge how the locomotion methods compare against each other, utilizing game scenarios requiring timing and precision. Our experiment, while small in scope, produced results we could use to construct useful guidelines for selecting locomotion methods for a virtual reality game. We found that the arm swinger was a favourite for situations where precision and timing was required. Touchpad locomotion was also considered one of the best for its intuitiveness and ease of use. Teleportation is a safe choice for games not requiring a strong feeling of presence.
-
(2016)The northern peatlands are significant sources of methane into the atmosphere. As methane (CH4) is a powerful greenhouse gas, understanding the mechanics of peatland CH4 production/consumption and the controls on CH4 emissions are vital in order to calculate global CH4 budgets. The isotopic composition of CH4 can be used as a tool to identify pathways of methanogenesis, CH4 oxidation and transport. The aim was to learn how microtopography effects CH4 emission and its δ13C values at a boreal mire complex Siikaneva, located in southern Finland. The study sites were an ombrotrophic bog and a minerotrophic fen. The hypothesis of the study was that microtopography is an integrating controlling factor of CH4 emissions and that isotopic composition of the emitted CH4 would reflect the processes beneath the peat surface. Also, it was expected that at the fen there would be more acetate fermentation which would show in the isotope results. Gas samples of emitted CH4 were drawn from hummocks, lawns and hollows using a closed chamber method to analyse CH4 flux and δ13CCH4. Pore water samples for DIC analysis were collected at the depth of 0.5 m to analyse δ13CDIC. In addition, water table levels and peat temperatures were measured at each sampled plot. All samples were collected once a month from May to August to identify changes during the growing period in 2015. The results revealed that the emissions of CH4 were the lowest from the hummocks at both sites, but the differences between fluxes from the hollows and lawns were less affected by microtopography. Water table levels and peat temperatures seem not to be the controlling factors for CH4 emissions. The isotopic composition of emitted CH4 was also mostly unaffected by microtopography. Only the hummocks at the bog had distinctively higher carbon isotope values compared to the other microsites. Unlike the CH4 flux results, the δ13CCH4 results depicted a seasonal trend during the growing period with all the microsites showing the most negative values in July. Combined to the results of the DIC analyses, it appears that the fen is characterized by more acetate fermentation, though the production pathway could not be identified unambiguously. The isotopic composition of emitted CH4 proved to be a suitable, but not sufficient application to differentiate CH4 production pathways, oxidation and transport. To better understand the processes beneath the peat surface and the effects of microtopography, CH4 flux and isotope data should be combined to multi-isotopic (CH4 and DIC) pore water samples drawn from multiple depths to demonstrate the vertical changes in the isotope composition at different layers of peat.
-
(2015)Service monitoring is an important part in web service systems, since it aims to ensure that the functions and performance of the service have fulfill the customers' requirements, and detect the potential risks as early as possible. However, monitoring has its costs, which will cause the performance degradation of monitored service system and large resources consumption. If monitoring costs are higher than monitoring benefits, service monitoring will be meaningless. Therefore, it is necessary to balance the monitoring benefits and monitoring costs. Efficient service monitoring means cost-efficiently and time-efficiently of service monitoring. In order to maximize the functions of service monitoring, careful study on how to improve the efficiency of service monitoring is required. This thesis mainly presents a taxonomy of different approaches of service monitoring. It covers several existing optimization approaches, and describes them by giving examples. Since there are two main factors that will add monitoring costs, large amount of monitored objects and inappropriate monitoring approaches, this thesis makes comparisons among different monitoring technologies. They can provide options on selecting the appropriate monitored objects and monitoring approaches to save monitoring costs. Finally, this thesis describes some limitations of optimization approaches, and discusses possible extensions on improving the efficiency of service monitoring. ACM Computing Classification System (CSS): Applied computing → Enterprise computing → Business process management →Business process monitoring
-
(2020)Gammaspektrometria on menetelmä gammasäteilyn havaitsemiseen ja sen analysoimiseen. Menetelmää sovelletaan Säteilyturvakeskuksen (STUK) gammalaboratoriossa, jossa mitataan ympäristönäytteiden aktiivisuutta ja radionuklidikoostumusta. Mittaustulosten analysoinnissa tarvitaan tehokkuuskalibrointia, jossa määritetään mitattavan lähteen emittoimien fotonien ja rekisteröityjen pulssien välinen suhde. Työssä selvitettiin EFFTRAN -nimisen ohjelman soveltuvuutta osaksi gammaspektrometristen mittausten analyysiprosessia. EFFTRAN perustuu Efficiency Transfer –menetelmään (ET), jossa analysoitavan näytteen piikkitehokkuuskäyrä johdetaan kokeellisesti määritetystä standardilähteen piikkitehokkuuskäyrästä. EFFTRAN ottaa kalibrointisiirroissa huomioon näytteen alkuainekoostumuksen, mikä vaikuttaa fotonien piikkitehokkuuteen alle 100 keVin energioilla. Työn ensimmäinen tavoite oli osoittaa, että EFFTRANin avulla saadaan yhteneviä tuloksia nykyisten laskentamenetelmien kanssa. Sen jälkeen kalibrointisiirtojen avulla laskettuja aktiivisuuspitoisuuksia verrattiin tunnettuihin referenssilähteiden aktiivisuuspitoisuuksiin. Viimeisessä vaiheessa tarkasteltiin alkuainekoostumuksen vaikutusta gamma-analyysien tuloksiin. EFFTRANin kalibrointisiirtojen avulla saatiin pääosin oikeita tuloksia, joten niitä voitaisiin jatkossa käyttää gamma-analyyseissa kokeellisten tehokkuuskalibrointien rinnalla.
-
(2020)Mobile networks become more and more pervasive. The growing demand for mobile connectivity fosters installations of new base stations and various low-power network elements. Furthermore, the upcoming 5th generation of mobile networks (5G) will require to significantly increase network elements' density. The growing number of network elements introduces new challenges for network management. Among these challenges there are scalability and an ability to handle larger volumes of data, which also have higher variety and require higher processing velocity for faster reaction on abnormal situations. The requirements introduced by data volume, variety and processing velocity require Big Data solutions. Data exchange in Big Data can be organized with a special Message Oriented Middleware (MOM), which is a software solution providing a scalable and reliable message-based communication. A popular communication paradigm for MOM is publish/subscribe. There are two main approaches to design of systems based on this paradigm, namely, topic-based and content-based. The first one offers lightweight message routing but has limited capabilities to describe required content. The second one eliminates these limitations at a cost of added complexity of the message routing resulting in higher requirements to middleware performance and message processing cost. The solution proposed in the thesis utilizes benefits of these two approaches. The solution combines expressiveness in describing interests and easy message routing from topic-based approach. In the core of the solution is an algorithm realizing a perfect matching between interests and topics. Constructing such a matching offers more efficient usage of system resources, e.g., network traffic, by utilizing overlaps between interests
-
(2013)Regulations for medical device software require that some of the tools used in development are validated. This thesis takes a look at how the tool validation is done in GE Healthcare. Guidelines for more efficient tool validation are presented and tested out in practice. Final version of the guidelines are evaluated by 9 experts. According to the experts the initial validation done by following the guidelines will be somewhat faster, and subsequent validations will be significantly faster. However, the guidelines take advantage of automation, including automation of tests. More time is required, if the tools are unfamiliar, or if the tool being validated is not easy to test automatically.
-
(2015)Eheyttävässä eli integroivassa opetuksessa aiheita käsitellään oppilaan kokemusmaailman näkökulmasta. Se voi olla vertikaalista tai horisontaalista. Sisältöalueet valitaan niin, että ne ovat oppilaan kannalta merkittäviä, ajankohtaisia ja yhteiskunnallisia. Kiertotalous on hyvä aihe eheyttävään opetukseen. Se on aiheena ajankohtainen ja sen avulla voidaan välittää oppilaille tietoa myös nykypäivän kemian tutkimuksesta ja sovelluksista. EU:ssa ja Suomessa on tehty kansallisia päätöksiä, joiden tarkoituksena on edistää kiertotalouden syntymistä ja biotalouden osaamisen kehittymistä. Aiheesta on tarpeellista saada tutkimuspohjaisesti kehitettyä opetusmateriaalia. Kestävä kehitys ja oppiaineiden välisen yhteistyön lisääminen on teemana uudessa valtakunnallisessa perusopetuksen opetussuunnitelmien perusteissa. Lisäksi oppilaiden laaja-alaisen osaamisen kehittymistä tulee tukea jokaisessa oppiaineessa ja kehittää heidän elinikäisen oppimisen edellytyksiä. Yhtenä kemian opetuksen tavoitteena on, että oppilas oppii luomaan merkityksen kemian ilmiöiden ja sovellusten sekä ihmisen ja yhteiskunnan välille. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tukea eheyttävän kontekstuaalisen opetuksen avulla oppilaiden kiinnostusta kemiaa kohtaan. Aikaisempien tutkimusten mukaan oppilaiden kiinnostus oppiainetta kohtaa parantaa heidän opiskelua ja syvällistä oppimista. Luonnontieteiden oppitunnilla käytetty kontekstipohjainen opetustapa myös motivoi oppilaita ja lisää useimmiten oppilaiden positiivista suhtautumista luonnontieteitä kohtaan. Tämä tutkimus on kehittämistutkimus, jonka tavoitteena on tuottaa opetuskokonaisuus yläkoulun kemian oppitunneille. Opetuskokonaisuuden kontekstina on kiertotalous puukemian näkökulmasta. Kehittämistutkimusta ohjaavat tutkimuskysymykset ovat: 1) Mikä on nykytilanne kemian opetuksessa kiertotalouden opetuksessa, erityisesti puukemian näkökulmasta? 2) Miten kiertotalous kontekstina voidaan toteuttaa kouluopetuksessa mielekkäästi? Vastauksia ensimmäiseen kysymykseen on etsitty yläkoulun kemian oppikirjojen tarveanalyysillä. Tarveanalyysi osoitti, että oppikirjoissa puun kemia esitetään kapeasta näkökulmasta ja kirjojen sisällöistä puuttuu kokonaan kiertotalous. Kehittämistuotos on tuotettu kirjallisuudesta ja tarveanalyysista esiin tulleiden puutteiden ja tarpeiden perusteella. Kehittämistuotos on opetuskokonaisuus kiertotaloudesta, jossa hyödynnetään yhteisöllistä ja tutkivaa oppimista sekä kehitetään oppilaan tieto- ja viestintäteknillisiä taitoja. Opetuskokonaisuuden aikana oppilaat tekevät kiertotalouteen liittyvä tutkimuksen, jonka he julkaisevat valitulle internetalustalle. Kokonaisuuteen kuuluu myös ryhmän työn esittäminen, toisten töiden arvioiminen ja oman työskentelyn itsearviointi. Tässä tutkimuksessa tuotettua opetusmateriaalia voidaan käyttää opettajien työkaluna, sillä se vastaa uuden perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden mukaisia sisältöjä ja se paikkaa oppimateriaaleissa ilmenneitä puutteita. Lisäksi oppimateriaalien kirjoittajat voivat hyödyntää tutkimustulosten ja tuotetun materiaalin ideoita uusien oppimateriaalien kirjoittamisessa.
-
(2013)Työssä selvitettiin ei-luonnontieteellisten aineiden opettajien ajatuksia ja suhtautumista fysiikkaan ja fysiikan opettajiin. Samalla tutkittiin heidän asennettaan fysiikan ja heidän oman oppiaineensa väliseen integraatioon. Tutkimuksen aineistona käytettiin opiskelijoiden Fysiikan perusteet -kurssilla harjoitustehtävänä tehtyjä haastatteluja sekä täydennyskoulutettujen opettajien tekemiä vastaavia haastatteluja. Tutkimuksessa käytetyt opiskelijoiden tekemät haastattelut ovat vuosilta 1989-1997. Täydennyskoulutettujen opettajien haastattelut ovat vuosilta 1996-1997. Tutkimuksessa käytetään opiskelijoiden tekemistä haastatteluista nimitystä aineisto 1 ja täydennyskoulutettujen opettajien tekemistä haastatteluista nimitystä aineisto 2. Haastatteluista suurin osa oli tehty taito- ja taideaineiden opettajille (39 %) sekä reaaliaineiden opettajille (38 %). Kielten opettajien haastatteluja oli 22 % aineistosta. Yksittäisistä aineista eniten haastatteluja oli tehty kotitalousopettajille, historian ja uskonnon opettajille. Muiden aineiden opettajien haastattelut jakautuivat tasaisemmin. Yleisesti ottaen ajatukseen oman oppiaineen ja fysiikan välisestä integraatiosta haastateltavat suhtautuivat myönteisesti. Aineisto 2 suhtautui integraatioon myönteisemmin kuin aineisto 1. Koko aineistossa myönteisintä suhtautuminen oli reaaliaineiden opettajien keskuudessa. Myös taito- ja taideaineiden opettajien enemmistö suhtautui myönteisesti integraatioon. Kielteisintä suhtautuminen integraatioon oli kielten opettajien keskuudessa. Reaaliaineiden opettajista historian ja uskonnon opettajat suhtautuivat myönteisimmin ainerajat ylittävään yhteistyöhön fysiikan kanssa. Taito- ja taideaineissa myönteisintä asennetta osoittivat kotitalouden ja kuvaamataidon opettajat. Kielten opettajista äidinkielen opettajat suhtautuivat ajatukseen integraatiosta myönteisimmin ja selkeästi kielteisin asenne oli ruotsin opettajilla.
-
(2018)Since the inception of the AdS/CFT correspondence in 1997 there has been great interest in the holographic description of quantum gravity in terms of conformal field theory. Studying how classical gravity emerges in this framework helps us to understand the quantum foundations of general relativity. A fundamental concept is entanglement entropy which has a classical interpretation in terms of areas of minimal surfaces in general relativity, due to Ryu and Takayanagi. This thesis is a review on how Einstein's equations can be derived up to second order from the Ryu-Takayanagi formula in the context of AdS/CFT correspondence. It also serves as an introduction to entanglement entropy in quantum field theories and holography, while providing necessary mathematical ingredients to understand the derivation. We also review a related derivation, based on the entanglement equilibrium hypothesis, and discuss its extensions to higher order theories of gravity.
-
(2023)Tavoitteet. Työn tavoitteena oli selvittää, mitä Vantaan Kivistön julkisilta kaupunkitiloilta haluttiin ja miten näitä tavoitteita ilmaistiin vision laadinnan aikana. Tähän sisältyi perehtyminen siihen, mitä suunnittelijat olivat ajatelleet kaupunkitiloissa tapahtuvasta ihmisten välisestä vuorovaikutuksesta ja miten näitä ajatuksia tuotiin mukaan fyysiseen suunnitteluun. (visio) Tavoitteena oli myös selvittää, mihin nämä ajatukset pohjautuvat ja miten niitä on nostettu esiin visiotasolla sekä kuinka visiotason ajatuksia konkretisoitiin tarkemmassa suunnittelussa ja lopulta toteuttamisessa. Olivatko suunnittelun tavoitteet selkeitä vai oliko löydettävissä keskinäisiä ristiriitoja? (jalkauttaminen) Lopuksi tavoitteena oli tutkia, miltä Kivistössä jo toteutuneet kaupunkitilat loppukäyttäjän eli kadulla oleskelevan tai liikkuvan ihmisen näkökulmasta konkreettisesti vaikuttavat, tuntuvat ja näyttävät, ja täyttävätkö julkiset tilat niille visiossa asetetut ja jalkautuksen aikana muokkautuneet tavoitteet. (todellisuus) Menetelmät. Kyseessä oli tapaustutkimus. Kivistö valikoitui tutkimuksen kohteeksi alueen poikkeuksellisuuden takia: alue on rautatieasemien ympärille rakentuva uusi muusta kaupunkirakenteesta varsin erillinen kaupunkisaareke, joka rakentuu nykyiselle metsä- ja peltoalueelle. Siksi kaupunkirakenne on täytynyt luoda lähes tyhjästä, ja suunnitteluvalinnoilla ja taustalla vaikuttavilla suunnittelijoiden ajatuksilla on suuri merkitys: kaikki rakennettu alueella on lähtöisin pienen suunnittelijajoukon työpöydiltä. Tämän takia oli mahdollista luoda kokonaiskuva alueen suunnitteluun vaikuttaneista ajatuksista ja kasata niitä yksiin kansiin. Työ aloitettiin dokumenttianalyysillä, jossa tutustuttiin saatavilla oleviin suunnittelumateriaaleihin noin viimeisen 20 vuoden ajalta. Tämän jälkeen haastateltiin kaksitoista asiantuntijaa Vantaan kaupungilta. Haastattelut olivat puolistrukturoituja. Seuraavaksi selvitettiin, miten visioita on jalkautettu todellisuuteen havainnoimalla tiloja ja niiden reunuksia, rakennuksia ja kivijalkakerroksia, paikan päällä. Tässä yhteydessä pohdittiin, miten aiemmat tavoitteet kaupunkitilasta olivat toteutuneet. Lopuksi pohdittiin vision ja toteutuksen tavoitteet suhteutuvat nykypäivän suunnittelutietoon siitä, miten julkisesta kaupunkitilasta voi tehdä fyysisin keinoin sosiaalista elämää tukevaa. Tämä johtuu siitä, että asiantuntijahaastatteluissa kävi selväksi, että ajatustasolla oleskeltava, nautittava, miellyttävä kaupunki oli usein tavoitteena. Tulokset ja johtopäätökset. Kaupunkisuunnittelun visioita on haasteellista määritellä, koska niissä pyritään kiteyttämään monimutkaisia ja toisinaan ristiriitaisiakin tavoitteita. Toisaalta visioiden laatiminen on välttämätöntä, jotta ainakin teoriassa tavoite alueen kehittämiselle voidaan sanoittaa ja siitä voidaan sopia. Ilman visiointia voi suunnittelu herkästi tapahtua aina kuten ennenkin (business as usual) ja uusien ajatusmallien ja suunnitteluratkaisujen löytäminen käy hankalaksi. Kivistön vuoden 2010 visio sisälsi voimakkaan näkemyksen kaupungin rakentamisesta, mutta tätä kaupunkia tai muutakaan termistöä ei osattu määritellä tarkemmin. Lisäksi tavoitteita lisättiin prosessin aikana ja tällöin niiden välillä oli huomattaviakin ristiriitoja ja vision kokonaisuus jäi epäselväksi. Kaupunkitilojen sosiaalisen elämän ajateltiin syntyvän itsestään, ilman, että fyysisellä kaupunkirakenteella olisi siihen merkittävää vaikutusta. Kun visiossa oli epäselvyyttä, oli suunnittelussa mahdollista perustella monenlaisia ratkaisuja visioon viitaten. Yhdelle kävelijän suosiminen oli esimerkiksi suoria ja tasaisia, toiselle mielenkiintoisia ja aktiivisia katutiloja. Pääsääntöisesti nähtävissä oli kaksi eri blokkia, joiden käsitys hyvästä kaupunkielämästä tai julkisen tilan roolista olivat ristiriidassa. Toteutussuunnittelussa ja toteutuksessa haasteeksi koituvat usein prosessiin liittyvät konfliktit. Viestikapulan antaminen seuraavalle on haastavaa: hiljainen tieto tai edellisen suunnittelijan ajatukset eivät kokonaisuudessaan välity seuraavalle, ja usein päätöksiä lopulta tekee yksittäinen ihminen, jolla on aina omat näkemyksensä. Syynä ongelmiin voivat olla kaupunkisuunnittelun monimutkaisuus tai erilaiset käsitykset siitä, mikä on julkisen tilan rooli: onko kadun tarkoitus välittää mahdollisimman paljon liikennettä, vai luoda siitä mielenkiintoinen kävelijälle. Jälkimmäinen, kaupunkielämään positiivisesti suhtautuva näkemys on saanut viimeisen vuosikymmenen aikana enemmän jalansijaa Vantaankin suunnittelussa.
-
(2016)In the past few years the role of green space as part of the condensing urban structure has increased significantly. As a result of habitat fragmentation and environmental change, the value of green areas is emphasized, for example in managing future uncertainty and adapting to changing conditions. A comprehensive approach based on ecosystem services and green space functionality has become the norm of several strategic land use plans, which are targeted at maintaining connectivity, multifunctionality and ecosystem production in urban green space. The national and international aims to restore biodiversity, increase energy efficiency and enhance well-being of the citizens have set new quality requirements for urban green space planning. Along with this change the practices and criteria of traditional land use planning system have turned out to be insufficient in sustaining the quality of green infrastructure. An update to the green area and landscape based plan symbols, set by the Ministry of the Environment in 2000, has been strongly demanded by the planners and professionals of land use. This thesis is based on the examinations of MAMA -working group (Considering landscape as a part of land use planning), aimed at strengthening the role of green space and landscape in nationwide legislation and planning system. The purpose of this thesis is to explore the deficiencies and the needs for improvement related to present green area symbols, from the viewpoint of comprehensive green infrastructure and ecosystem services. By comparing the plan symbols and provisions between different Finnish cities and by interviewing the professionals of land use, I am pursuing a well-rounded knowledge of the functionality of the existing master plan and detailed plan symbols and practices behind them. Based on the needs and problems discovered within the research material and through the interviews, the final part of my thesis aims at gathering an understanding of how plan symbols could be developed in the future. According to research, the green area and landscape based plan symbols vary significantly between different Finnish cities, a result of inadequacy related to the planning practices and instructions applicable for today's expectations and needs. Even though green infrastructure comes up in land use plans, the functionality and continuity of urban green space is not fully taken into account in the plan symbols. In addition to utilizing green infrastructure more diversely, the practices of green space planning should deal better with the changing conditions of the environment and be based more on the efficient use of different assessment and planning tools.
-
(2015)Ecosystem services are benefits people obtain from ecosystems. Ecosystem services can be classified to provisioning, supporting/regulating and cultural services. The target of ecosystem services framework is sustainable management of nature. By applying the ecosystem services framework we can identify ecosystem services and understand the way in which nature benefits people. Ecosystem service approach can be applied for example in landscape planning. This research focuses on urban ecosystem services. Urban landscape is constantly developing. Therefore, decisions that strongly affect ecosystem services are required in landscape planning process. Especially, green areas are decreasing due to new urban structure. Via the concept of green infrastructure, green infra can be designed particularly to produce ecosystem services that support thewhole city structure. Before this is possible, ecosystem services and structures that creates them must be identified. Ecosystem services mapping produce background information for planning. There is no single mapping method as we can map ecosystem services for example by demand, supply or production potential. The objective of this case study was to examine the ecosystem services potential in Kivenlahti by using GIS data. Research was carried out producing two mappings both based on same method but different datasets. First dataset, the green infrastructure map, is based on aerial photos and field surveys. The other dataset is 'Corine Land cover'. Hypothesis was that using different data would create different results. Both green infra and Corine land cover data were compared to ecosystem services in order to find out different land cover types' capacities to provide the individual service. The relation between land cover classes and ecosystem services was valued on a scale 0-3. 0 stands for no potential to produce ecosystem service and 3 that potential is high. Based on these results and using GIS, it was possible to survey single ecosystem services, ecosystem service sectors and to find out where ecosystem hot-spots and blind spots are located. There are five ecosystem hotspots recognized in the area. Blind spots include densely built areas. Both forests and ocean have high potential to produce major of provisioning, supporting/regulating and cultural services. The meaning of provisioning services is least important whereas cultural services are significant. The variance of supporting and regulating services is wide. The most significant difference between the two mapping methods is that the grid size in Corine land cover is 25 meters whereas the green infra data is very detailed. On the other hand, Corine data covers the whole Finland therefore it is possible to conduct the research in other areas. The findings in the research can be used as a background information in upcoming planning process. Ecosystem hot-spots should be included into planning of green infrastructure. Functional ecosystem service network supports in various ways city structure. In addition, well-planned and functional green infrastructure ensures sustainability of ecosystem services in the future.
-
(2015)Eksponenttifunktiota käsitellään lukiomatematiikassa kaikille reaaliluvuille määriteltynä funktiona, vaikka matemaattisesti se kyetään määrittelemään vain rationaaliluvuille. Irrationaalilukuja vastaavien arvojen olemassaolo perustellaan ainoastaan kuvaajan perusteella. Tutkimustehtävänä on laatia pitkän matematiikan pohjalta opetuskokonaisuus esimerkiksi syventävälle kurssille, jossa käsitellään eksponenttifunktiota rakentamalla se pala palalta kaikille reaaliluvuille. Opetuskokonaisuuden sisällöt perustuvat eksponenttifunktion määritelmälle, jossa se määritellään integraalina määritellyn logaritmifunktion kautta. Kyseinen määritelmä esitetään tutkielmassa yksityiskohtaisesti. Ensimmäinen tutkimuskysymys koskee sitä, mitä määritelmästä tulisi ottaa opetuskokonaisuuden sisällöiksi ja minkälaiset tavoitteet näihin sisältöihin asetetaan. Toinen tutkimuskysymys on, kuinka tavoitteiden mukainen ymmärrys mahdollisesti saavutetaan. Tärkeimpänä työkaluna tutkimuskysymysten vastausten muodostamisessa on matemaattisten käsitteiden oppimista koskeva APOS – teoria. Työssä muodostetaan APOS – teorian mukainen malli eksponenttifunktiokäsitteen muodostuksesta tutkimuskysymysten pohtimisen avuksi. Se käsittelee eksponenttifunktion ymmärtämistä lähtien eksponenttifunktioon sisältyvästä lukujonosta aina eksponenttifunktion ymmärtämiseen siten, että käsittää eksponenttifunktion kaikille reaaliluvuille määriteltynä funktiona. Opetuskokonaisuuden tavoitteena on ymmärtää juoni määritelmästä, mikä edellyttää eksponenttifunktion ymmärtämistä objektina työssä tehdyn APOS -jäsennelmän perusteella. Eksponenttifunktio esiintyy määritelmässä objektina laskutoimituksissa, sekä funktiojoukkona. Opetuskokonaisuus sisältää ohjeistetun harjoituksen, jossa rakennetaan eksponenttifunktio GeoGebralla. Opetuskokonaisuus sisältää myös johdannon, jonka tavoitteena on ymmärtää eksponenttifunktio prosessina. Johdannossa esitellään eksponenttifunktion historiallista kehitystä. Erityisesti tutkitaan eksponentti- ja logaritmifunktion ominaisuutta samaistaa kertolasku ja yhteenlasku.
-
(2023)Tämän tutkielman tavoitteena on selvittää tyypillisimmät virheet ja virhekäsitykset eksponentti- ja logaritmitehtävissä. Tutkimuksessa tarkastellaan pitkän ja lyhyen matematiikan ylioppilaskokeen tehtäviä aiheeseen liittyen. Tutkielmassa esitellään lisäksi tarkasteltujen tehtävien vastausmäärät ja pistejakaumat. Tutkielma aloitetaan esittelemällä eksponentti- ja logaritmifunktioiden teoriaa, jonka jälkeen esitellään aikaisempia tutkimuksia logaritmien virhekäsityksistä. Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu, että logaritmeja koskevat perusajatukset, kuten logaritmin lause, määritelmä ja symboliesitys ovat jääneet epäselviksi oppilaille. Tutkimuksen aineisto, joka saatiin Ylioppilastutkintolautakunnalta, koostui yhteensä neljästä matematiikan tehtävästä, joista kaksi tehtävää oli pitkän matematiikan kokeesta ja kaksi tehtävää lyhyen matematiikan kokeesta. Tutkimuksessa analysoitujen tehtävien perusteella havaittiin, että sekä pitkän että lyhyen matematiikan kokeessa käytössä olleen taulukkokirjan, josta löytyy logaritmin määritelmä ja laskukaavat, kokelaat olisivat voineet hyödyntää paremmin. Logaritmi- ja eksponenttiyhtälön ratkaisuissa ilmeni yhtälönratkaisuun liittyviä haasteita ja logaritmin määritelmään liittyviä virhekäsityksiä. Tutkimuksessa havaittiin lisäksi laskimen käyttöön liittyviä haasteita, kuten logaritmilausekkeen kirjoittaminen laskimeen ja logaritmin tarkan arvon selvittäminen laskimen avulla.
-
(2012)Tutkin Pro Gradussani eläinsuojelun globalisoitumista ja sen seurauksia keskittyen Suomeen ulkomailta tuotuihin ns. rescuekoiriin ja ilmiön vaikutuksiin. Rescuekoira ei terminä ole virallinen, mutta se on vakiintunut yleiseen käyttöön puhuttaessa ulkomaisista koiratarhoista tai kadulta peräisin olevista koirista. Näkökulma tutkimukseeni on maantieteellinen ja tutkimuksen teoreettisena viitekehyksenä voidaan nähdä eläinmaantiede, terveysmaantiede ja globalisaatioteoriat. Tutkimusaineiston olen kerännyt havainnoimalla koiratarhalla, josta on tuloksena kuvaus 'elämää koiratarhalla', jonka tarkoituksena on antaa esimerkinomainen kuvaus siitä millaista on elämä koiratarhalla. Suomeen tuotujen rescuekoirien omistajilta olen kerännyt kyselyaineiston, jossa kartoitan esimerkiksi mistä Suomeen tuodaan rescuekoiria, millaisia koiria tuodaan ja miksi. Kysely on tehty e-lomakkeella ja siihen oli mahdollista vastata Internetissä loppusyksystä 2010 tammikuuhun 2011. Vastauksia kyselyyn tuli 467. Tavoitteenani oli saada vastaukset seuraaviin tutkimuskysymyksiin: 1. Mistä ja miksi juuri sieltä Suomeen tuodaan rescuekoiria? ja 2. Millaisia seurauksia rescuekoirien tuontiin saattaa liittyä? Tutkimukseni on luonteeltaan kvalitatiivinen ja tulokset olen analysoinut luokittelemalla vastauksia. Lisäksi olen käyttänyt kuvaavia tunnuslukuja, tehnyt ristiintaulukointeja riippuvuuksien osoittamiseksi ja hyödyntänyt khiinneliötestiä tulosten merkitsevyyden arvioinnissa. Rescuekoiria on tuotu Suomeen eniten Virosta, Espanjasta ja Venäjältä. Koirista valtaosa (91,6 %) on tuotu Suomeen jonkin koiria tuovan yhdistyksen kautta, joten koiria tuodaan ensisijaisesti sieltä missä on tarjontaa ja mistä järjestöt laajamittaisimmin koiria tuovat. Maantiede vaikuttaa tuontiin, sillä tuontisäädökset eri maista vaihtelevat esimerkiksi tautien esiintymisen (terveysmaantiede) mukaan. Lisäksi tuontiin vaikuttaa esimerkiksi maan sijainti ja kulkuyhteydet. Globalisaation seurauksena ns. ruohonjuuritason eläinsuojelukin on siirtynyt maiden rajojen yli. Tieto on Internetin kautta helposti ja nopeasti kaikkien saatavilla ja ihmiset sekä eläimet matkustavat enemmän kuin milloinkaan ennen. Rescuekoirien tuonnin jatkuminen vaatii kysyntää. Suomessa on kysyntää kohtuullisen edullisille sekarotuisille, mutta tarjonta ei ole riittävää. Kyselyyn vastanneista huomattavan moni ilmaisi, että olisi mielellään ottanut myös suomalaisen kodinvaihtajan, mutta näistä ei ole riittävää tarjontaa. Rescuekoirien tuonti voidaan nähdä eläinsuojelutekona. Tuonti ei auta ratkaisemaan lähtömaan kulkukoiraongelmaa, mutta muuttaa kyseisen koiran elämän. Mahdollisesti lähtömaan tarhalla myös vapautuu paikka toiselle koiralle. Lisäksi joku saa koiran. Koiria tuovat järjestöt pyrkivät yleensä parantamaan kulkukoirien oloja myös lähtömaassa koirien tuonnin ohella. Rescuekoirien tuonnissa on erilaisia riskejä. Tautiriski alueilta, joissa esiintyy vakavia tartuntatauteja on todellinen. Laittomia maahantuonteja tapahtuu, jonka lisäksi tuontisäädösten noudattaminen ei poista tautiriskiä kokonaan. Eri tavoin sairaita koiria tuodaan myös tietoisesti, mikä on eettisesti arveluttavaa. Alkuperältään kyseenalaisten koirien terveys ja luonne eivät ole tiedossa ja uusi omistaja ei ole välttämättä osannut varautua mahdollisiin vaikeuksiin. Tämä voi johtaa siihen, että koira vaihtaa kotia Suomessa. Kyselyyn vastanneet kuitenkin toivat valtaosin esille tyytyväisyytensä rescuekoiran hankintaan, vaikka jonkinlaisia ongelmia olisi ilmennyt ja huomattavan moni totesi, ettei ollut kokenut lainkaan vaikeuksia.
-
(Helsingin yliopistoUniversity of HelsinkiHelsingfors universitet, 2005)The urban development of Helsinki Region is characterized by both centralization and decentralization. Concern has recently been expressed in political debate regarding the effects of urban decentralization. Current housing policy has lead to a situation where single-family houses – which are also preferred by wealthy taxpayers – are mainly built in the surrounding municipalities. The growth on the periphery of the region is shaping the city toward a more decentralized, multi-nuclei form. Community structure is organized in region composed of functionally differentiated spaces that are no longer extensions of the traditional city. A functionally differentiated city is suggested to be a new form of urban morphology. These polynucleated areas are not dominated by any central city. Traditional core-periphery relations are replaced by periphery-periphery connections. It has been stated that this emergence of new postsuburban areas has also created a new postsuburban way of life. This research studies urban transformation processes at the periphery of the Helsinki Region. Transformation of urban space is studied through the locations where local residents work, go shopping, make social contacts and concentrate on their hobbies. The study areas are newly built single-family house neighbourhoods Sundsberg in Kirkkonummi and Landbo in Sipoo. The chosen areas are similar for their locational factors but different in their characteristics and thus ideal for a comparative study. The main information presented in this study was obtained from interviews completed in study areas. The data is analysed using quantifying qualitative analysis and presented as maps. Residents’ travel paths seem to follow postsuburban lifestyle patterns closely in both areas, which can be related to urban decentralization. According to this study, if postsuburban neighbourhoods described above become more common, citizens’ moving patterns will change accordingly. Policy on controlling urban decentralization will greatly affect the future of Helsinki Region.
-
(2023)Industrial ultrasonic cleaning plays a crucial role in optimizing processes and production in various industrial equipment by eliminating the need for harmful chemicals and minimizing production downtime. While previous research has focused on optimizing ultrasonic cleaning for larger and complex geometries, by controlling acoustic pressure fields and cavitation, the potential contribution of online cleaning using elastic vibrations of the equipment wall remains insufficiently explored. To bridge this gap, this study employs a combination of simulation techniques and laboratory experiments to investigate the significance of elastic guided waves and evaluate the influence of different pulsed driving waveform properties on cleaning efficacy. Specifically, the study focuses on the delivery of ultrasonic energy along the pipe wall. While confirming the effective delivery of ultrasonic energy across the length of pipes, the mechanisms underlying scale removal are still open to interpretation. Notably, specific flexural wave modes of a fluid-filled pipe, e.g. F_FFP (n,1) mode family, are identified as potential carriers of the cleaning effect. The research highlights the significance of high momentary power and total effective power in achieving efficient cleaning. The presence of liquid introduces complexities such as mode conversions and the possibility of cavitation. Further investigations are recommended to explore the individual roles of normal and tangential vibration components at the wall-scale interface. The study emphasizes the need for comprehensive analysis to optimize ultrasonic cleaning processes for larger and complex geometries, determine effective parameters for particle detachment, and enhance overall cleaning efficiency.
-
(2021)Bonus-malus systems are used globally to determine insurance premiums of motor liability policy-holders by observing past accident behavior. In these systems, policy-holders move between classes that represent different premiums. The number of accidents is used as an indicator of driving skills or risk. The aim of bonus-malus systems is to assign premiums that correspond to risks by increasing premiums of policy-holders that have reported accidents and awarding discounts to those who have not. Many types of bonus-malus systems are used and there is no consensus about what the optimal system looks like. Different tools can be utilized to measure the optimality, which is defined differently according to each tool. The purpose of this thesis is to examine one of these tools, elasticity. Elasticity aims to evaluate how well a given bonus-malus system achieves its goal of assigning premiums fairly according to the policy-holders’ risks by measuring the response of the premiums to changes in the number of accidents. Bonus-malus systems can be mathematically modeled using stochastic processes called Markov chains, and accident behavior can be modeled using Poisson distributions. These two concepts of probability theory and their properties are introduced and applied to bonus-malus systems in the beginning of this thesis. Two types of elasticities are then discussed. Asymptotic elasticity is defined using Markov chain properties, while transient elasticity is based on a concept called the discounted expectation of payments. It is shown how elasticity can be interpreted as a measure of optimality. We will observe that it is typically impossible to have an optimal bonus-malus system for all policy-holders when optimality is measured using elasticity. Some policy-holders will inevitably subsidize other policy-holders by paying premiums that are unfairly large. More specifically, it will be shown that, for bonus-malus systems with certain elasticity values, lower-risk policy-holders will subsidize the higher-risk ones. Lastly, a method is devised to calculate the elasticity of a given bonus-malus system using programming language R. This method is then used to find the elasticities of five Finnish bonus-malus systems in order to evaluate and compare them.
Now showing items 881-900 of 4017