Browsing by department "Tietojenkäsittelytieteen osasto"

Agile software development promotes self-organizing teams, close collaboration with client and team members, short iterative development cycles, response to changing requirements and continuous feedback. Originally agile methods were developed for small teams. As large organisations had a need for agile software development methods supporting several teams and collaboration between them, scaled agile development methods were developed. They promise increased productivity and quality, higher customer engagement and alignment between all levels of the enterprise. This thesis focuses on the software developers perceptions on team performance in Scaled Agile environment. More specifically this thesis studies how team performance is perceived to be impacted in organization that has adopted Scaled Agile Framework (SAFE). The study was designed to acquire descriptive knowledge through empirical studies. This thesis is based on an investigation of a single case company based in Finland. The data for analysis was collected from semi-structured interviews with 5 experienced developers. The findings show that several factors impact software developers team performance experience. By investigating the point of view of practitioners, we observed that team performance is a concept that evolves over time and is prone to be influenced by surrounding environment. This understanding can be used to adjust software development method related practices and organizational factors. This study provides pieces of advice on what kind of practices support or hamper team performance and how to improve them.

Rise in popularity of Cloud computing has introduced new challenges for IT-governance. The multitude of different services and possible configurations Cloud providers offer can make it hard to get a comprehensive overview of the environment. To successfully govern an organisations Cloud environment it is important to be able to easily make accurate and reliable observations of the environments state, security, and changes to the configurations. This thesis takes a look into the research literature to find out what kinds of risks have been identified in governing the Cloud environment and ways to mitigate them. One of the latest advancements in improving the Cloud governance is the introduction of automated formal reasoning tools for configuration analysis. One customer case where multiple vendors are building services on multiple cloud accounts is used as an example. Architecture for application, security, and audit log collection, indexing, and monitoring is described. Special attention is given to the identity and access management requirements. The thesis concludes with the assessment of the selected approach and tools and services used to implement it. Some alternative solutions, possible improvements, and further development to the implementation are considered.

In this work, five text vectorisation models' capability in embedding Finnish case law texts to vector space for inter-textual similarity computation is studied. The embeddings and their computed similarities are used to create a Finnish case law retrieval system that allows effective querying with full documents. A working web application is presented as a part of the work. The case law data for the work is provided by the Finnish Ministry of Justice, and the studied models are: TF-IDF, LDA, Word2Vec, Doc2Vec and Doc2vecC.

Finding information such as images that match the users need is a demanding task. The user has to be aware of the right keywords to search with and the underlying collection might not contain the intended images for all users. We propose a methodology to overcome these limitations by generating images matching the users needs instead of retrieving them from a collection. The methodology combines generative adversarial networks (GANs) capable of generating photorealistic images with relevance feedback from users. The methodology was evaluated with 29 user experiments where users were given a set of image retrieval tasks to find images not present in the collection of images. The images generated using the system were compared to the baseline images the users picked from a set of images representing image search results. The results from the study show that image quality was improved significantly across all image domains (cats, cars, beds, faces) and relative improvement was greater the less the starting image had in common with the target. The results suggest that generating images can be more useful than retrieving them from an existing collection.

Interpretability in machine learning aims to provide explanations on the behaviors of complex predictive models, widely refer as black-boxes. Generally, interpretability means the understanding of how the models work internally, whereas, explanations are the one way to make machine learning models interpretable, e.g., using transparent and simple models. Numerous approaches have been proposed as explanation methods which strive to interpret black-box models. These explanation methods mainly try to approximate the local behavior of a model, and then explain it in a human-understandable way. The primary reason to explain the local-behavior is that explaining the global behavior of a black-box is difficult, and it remains an unsolved challenge. Moreover, there is another challenge which argues on the quality and stability of the generated explanations. One way to evaluate the quality of explanations is by using robustness as a property. In this work, we define the explanation evaluation framework, which attempts to measure the robustness of explanations. The framework consists of two distance-based measures stability and separability. We explore and use stability measure from existing literature and introduce our new separability measure, which goes along with stability measure in order to quantify the robustness of explanations. We examine model-agnostic (LIME, SHAP) and model-dependent (DeepExplain) explanation methods to interpret the predictions for various supervised predictive models, especially classifiers. We build classifiers by using UCI classification benchmark datasets and MNIST handwritten digits dataset. Our results illustrate that current model-agnostic and model-dependent explanation methods do not perform adequately with respect to our explanation evaluation framework. Our results show that these explanation methods are not robust to variations in features values and often produce different explanations for similar values and similar explanations for different values, which leads to unstable explanations. Our results and outcomes demonstrate that the developed explanation evaluation framework is useful to assess the robustness of explanations and inspire further exploration and work.

Jatkuvan integraation ja julkaisun (CI/CD) käytänteet ovat tulleet osaksi ohjelmistojenkehitystä osin ketterien ohjelmistokehityskäytänteiden leviämisen myötä. Jatkuva integraatio ja julkaisu pyrkivät tuomaan läpinäkyvyyttä ja seurattavuutta ohjelmistojen kehitykseen. Ne mahdollistavat ohjelmistojen kehityksen pienissä paloissa ja tukevat uusien ominaisuuksien tai korjauksien mahdollisimman vaivatonta julkaisua ja integrointia olemassa olevaan sovellukseen. Koneoppimismallien yleistyessä ohjelmistoissa ohjelmistokehityksessä tarvitaan uusia käytänteitä tukemaan mallien kehityksen tuomia uusia työvaiheita. Koneoppimismallien kehityksessä oleellisessa osassa on opetukseen käytetty data ja mallien opettamistarpeen havainnointi. Useamman mallin hyödyntäminen ohjelmistossa monimutkaistaa ohjelmiston kehitystä ja mallien toiminnan havainnointia, esimerkiksi opetustarpeen päättelyä. Jäljitettävyyden ja toistettavuuden merkitys korostuu, kun mukana on koneoppimismalleja ja niiden mukanaan tuomia uusia työvaiheita. Tässä työssä tarkastellaan miten koneoppimismallien hyödyntäminen ohjelmistoissa vaikuttaa ohjelmistonkehityksen työnkulkuun. Pyritään selvittämään minkälaisia vaatimuksia koneoppimismallien mukaantulo asettaa jatkuvan integroinnin ja julkaisun käytänteille ja niitä tukeville CI/CD-järjestelmille. Lähemmin tarkastellaan asetelmaa, jossa kehitettävässä ohjelmistossa on kaksi koneoppimismallia. Pohditaan, miten useamman mallin keskinäinen toiminta sujuu ja minkälaisia vaikutuksia mallien vuorovaikutuksella on esimerkiksi mallien opettamiseen ja opetustarpeen päättelyyn.

Jatkuva kehitys on joukko ohjelmistokehitysmenetelmiä, jotka mahdollistavat julkaisujen tekemisen luotettavasti ja tiheään tahtiin. Jatkuva kehitys sisältää useita menetelmiä, mutta niistä kolme laajasti tunnettua ovat jatkuva integraatio, jatkuva toimitus ja jatkuva julkaisu. Jatkuvassa integraatiossa muutokset integroidaan jatkuvasti yhteiseen koodikantaan, jatkuvassa toimittamisessa muutokset toimitetaan jatkuvasti tuotantoa muistuttavaan ympäristöön ja jatkuvassa julkaisussa muutokset julkaistaan jatkuvasti. GameRefinery on pelialan yritys, joka kehittää mobiilipelien analyysi- ja markkinadataa tarjoavaa SaaS-palvelua. Palvelun kasvaessa on huomattu haasteita sen kehittämisessä ja ylläpidossa. Tämän tutkielman tarkoituksena selvittää mitä kehitykseen ja julkaisuun liittyviä ongelmia GameRefinery SaaS:ssa on koettu, ja sunnitella jatkuvan kehityksen menetelmiä käyttävä prosessi korjaamaan koettuja ongelmia. GameRefinery SaaSin kehitykseen ja julkaisuun liittyviä ongelmat etsittiin tutkimalla GameRefinery SaaSin aiempia versioita ja selvittämällä mitkä niiden ratkaisut haittasivat ohjelmiston kehitystä ja julkaisua ja mitkä tukivat niitä. Tämän jälkeen verrattiin eroja GameRefinery SaaSin versioiden kehitys- ja julkaisuprosesseissa. Lopuksi eriteltiin löydetyt kehitykseen ja julkaisuun liittyvät ongelmat. Ongelmia löydettiin versiohallintakäytännöistä, toimitus- ja julkaisuprosessista ja virheistä palautumisessa. Lisäksi huomattiin, että arkkitehtuurinen ratkaisu siirtää eräajot pois mikropalveluista omiksi projekteikseen aiheutti ongelmia julkaisujen tekemisessä. Löydettyjä ongelmia ratkaistiin suunnittelemalla jatkuvan kehityksen prosessi, joka perustui Jenkins-automaatiopalvelimen käyttöönottamiseen ja jatkuvan kehityksen menetelmiä hyödyntävän automaatioputken toteuttamiseen. Suunniteltu prosessi selvensi version- ja haaranhallinta käytäntöjä, korjaten ongelmia julkaisuversioiden kasaamisessa eri ominaisuuksista ja estämällä keskeneräisen koodin pääsemisen julkaisuhaaraan. Uudessa prosessissa myös automatisoitiin toimitusprosessi niin, että tietomallin muokkaus otettiin osaksi automaatioputkea poistaen aikaisemmin manuaalisesti suoritetun vaiheen toimituksessa. Näiden lisäksii esitettiin mahdolliset ongelmatilanteet virheestä palautumisessa ja tapoja korjata niitä. Uusi prosessi ei kuitenkaan onnistunut korjaamaan eräajojen siirtämisestä aiheutuneita ongelmia, vaikkakin eräajojen mukaan ottaminen automaatioputkeen lievensi niitä.

Tässä tutkielmassa käsitellään tapaustutkimuksen kautta käytettävyyttä ja tutkitaan, miten se voidaan huomioida koko ohjelmistokehitysprosessin ajan. Tutkielman kontekstissa käytettävyys tarkoittaa sitä, kuinka tarkasti, tehokkaasti ja miellyttävästi tietty käyttäjä voi määritellyssä käyttökontekstissa käyttää järjestelmää saavuttaakseen tavoitteensa. Käytettävyys mittaa järjestelmän laatua ja hyödyllisyyttä ja siihen panostaminen on ohjelmiston onnistuneisuuden kannalta tärkeää. Tutkielman kohteena oli keskisuuri suomalainen ohjelmistopalveluita tarjoava yritys. Kohdeyrityksen projektit olivat ensimmäisessä vaiheessa pääasiassa 1-5 ohjelmistokehittäjän MVP (\textit{Minimum Viable Product}) -projekteja, mikä tarkoittaa, että niissä pyrittiin toteuttamaan mahdollisimman nopeasti asiakkaan kannalta kaikkien oleellisimmat ominaisuudet. Yritys halusi tietää, miten hyvin käytettävyys tällä hetkellä huomioidaan yrityksen projekteissa ja miten siihen voitaisiin kiinnittää enemmän huomiota. Motivaationa oli myös käytettävyyden viestintä eri sidosryhmille, kuten asiakkaalle. Tutkimuksen tutkimusongelmaksi muodostui: ”Miten käytettävyys voidaan tuoda kaikille sidosryhmille näkyväksi koko ohjelmistokehitysprosessin ajan?” Tutkimus jakautui kahteen osaan, jossa ensimmäisessä selvitettiin haastattelututkimuksen kautta, millaisia yrityksen nykyiset ohjelmistokehitykseen liittyvät käytänteet ovat, ja millä tavalla käytettävyys niissä otetaan huomioon. Litteroidut haastattelut ja muu aineisto käytiin läpi Grounded Theoryn analyysimenetelmillä avoin ja aksiaalinen koodaus. Tulosten perusteella käytettävyyteen ei kiinnitetty yrityksessä erityistä huomiota, vaan se huomioitiin muun käyttöliittymätyön ohessa ilman ohjeistuksia. Haastatellut kehittäjät pitivät käytettävyyttä tärkeänä mutta kokivat, ettei siihen anneta tarpeeksi aikaa ja ettei siihen ole olemassa virallista prosessia. Käytettävyystestauksen puuttuessa ei ollut varmuutta siitä, millaisia lopulliset ohjelmistot olivat käytettävyydeltään. Projektijohtajat painottivat, että käytettävyyteen panostamista on haastavaa perustella asiakkaille projektien pienen koon ja rajatun käyttäjäkunnan vuoksi. Käytettävyydestä ei yleensäkään juuri keskusteltu asiakkaiden kanssa. Tutkimuksen toisessa osassa näihin ongelmakohtiin tartuttiin suunnittelututkimuksen kautta. Suunnittelututkimuksessa yrityksen ongelmaan rakennetaan ratkaisuartefakti sen tiedon pohjalta, mitä kohdeyrityksestä tiedetään ja toisaalta mitä kirjallisuudessa aiheesta sanotaan. Tässä tutkielmassa artefakti oli opasvihko, johon koottiin haastateltavien mainitsemia käytettävyyden huomioimisen menetelmiä ja lajiteltiin ne eri lukuihin sen mukaan, missä kohtaa ohjelmistokehitysprojektia niitä kannattaa käyttää. Oppaan tarkoituksena oli tuoda käytettävyys näkyväksi paitsi yrityksen työntekijöille myös asiakkaille. Haastattelututkimuksen perusteella on tärkeää, että asiakkaalle kerrotaan käytettävyyden tärkeydestä projektien alussa ja että hänelle selitetään selkeästi, millä eri tavoin käytettävyyttä voidaan parantaa projektin eri vaiheissa. Lisäksi on tiettyjä vaiheita, jotka tulisi aina ottaa huomioon, jos hyvään käytettävyyteen halutaan pyrkiä. Tämän tutkimuksen perusteella mahdollisesti tärkeimpiä näistä ovat loppukäyttäjän tarpeiden hyvä hahmottaminen ja osallistaminen. Oppaalle tehdyn evaluoinnin perusteella nämä ja muut käytettävyyteen vaikuttavat menetelmät tulevat sekä yrityksen että sen asiakkaiden tietoon, jos opas saadaan integroitua yrityksen käytänteisiin. Jos opasta hyödynnetään projektin vaiheiden suunnittelussa alusta alkaen, tulee käytettävyys huomioitua läpi projektin siten, että kaikki osanottajat sen ymmärtävät. Oppaan suunnittelupäätökset ja evaluointitulokset on kuvattu tutkielmassa siten, että niistä on hyötyä vastaavissa tilanteissa, joissa käytettävyyden huomioimista halutaan kehittää.

Ketterien menetelmien käyttö on yleistynyt ohjelmistotuotannossa. Niiden vahvuutena on kyky reagoida nopeasti muutoksiin. Ketterien menetelmien tavoitteena on tuottaa laadukkaita, toimivia ohjelmia asiakkaalle nopeasti ja kustannustehokkaasti. Käyttäjäkokemus on noussut samaan aikaan tärkeäksi laatuominaisuudeksi ja sitä pidetään keskeisenä tekijänä onnistuneen ohjelmiston luomisessa. Onnistunut käyttäjäkokemus on yksi tärkeimpiä menestyvän ohjelmiston edellytyksiä. Yhdistämällä ketterät menetelmät ja käyttäjäkokemus toisiinsa hyödytään molempien vahvuuksista. Ongelmana on, etteivät ketterät menetelmät ota kantaa siihen, miten käyttäjäkokemus yhdistetään niiden prosesseihin. Käyttäjäkokemuksen menetelmät eivät myöskään sovi suoraan sellaisenaan ketteriin menetelmiin. Tässä tutkielmassa selvitettiin kirjallisuuskatsauksen keinoin miten käyttäjäkokemus voidaan yhdistää ketterään ohjelmistokehitykseen. Lisäksi selvitettiin, miten prosesseja yhdistetään toisiinsa, millaisia menetelmiä ja tekniikoita yhdistämisessä käytetään, millaisia rooleja käyttäjäkokemusasiantuntijoilla on ketterissä tiimeissä ja mitä eroja ja yhtäläisyyksiä menetelmien arvomaailmoissa on. Yhdistämistä tarkasteltiin prosessien, menetelmien, ihmisten- ja sosiaalisten aspektien ja teknologioiden näkökulmista. Näin saatiin kattava kokonaiskuva käytetyistä menetelmistä ja ratkaisuehdotuksista, sekä kuvailtiin laajasti yhdistymiseen vaikuttavia tekijöitä ja ilmiöitä. Tuloksena on monipuolinen kuva käyttäjäkokemuksen ja ketterien menetelmien yhdistämisen haasteista ja niiden ratkaisuista.

Käyttöliittymässä ilmenevät ongelmat johtuvat usein vaatimusmäärittelyvaiheen toimista. Ongelmia ilmenee, kun vaatimuksissa ei ole otettu huomioon kaikkia keskeisiä käyttäjien tehtäviä ja niihin liittyviä tavoitteita tai toteutus ei vastaa vaatimuksia. Kun puutteet ja virheet havaitaan varhaisessa vaiheessa, niiden korjaamisesta aiheutuu mahdollisimman vähän ylimääräistä työtä. Vaatimukset ovat usein esitetty abstraktissa muodossa, jolloin niiden merkitystä käytön kannalta on vaikea ymmärtää. Käyttöliittymäkuvien ja -mallien avulla on helpompi selvittää vaatimusten merkitystä käyttäjien ja toteutusratkaisujen kannalta. Varhaisessa vaiheessa aloitettu käyttöliittymäsuunnittelu edesauttaa vaaatimusmäärittelyn virheiden havaitsemista ja mahdollistaa niiden nopean ja edullisen korjaamisen. Suunniteltaessa mahdollisimman tehokkaasti käyttäjien tehtäviä tukevia ohjelmia, tulee ensin selvittää tyypilliset käyttötapaukset ja niihin liittyvät tavoitteet. Tavoitteellisiin käyttötapauksiin perustuvalla suunnittelulla on mahdollista muodostaa objektiivisesti ohjelman toiminnallisuus ja tietosisältö, koska suunnittelu perustuu todellisiin käyttäjien tilanteisiin. Samalla saavutetaan vaikutettavuudeltaan ja tehokkuudeltaan hyvä käyttöliittymä. Käytettäessä konkreettisia käyttötilanteita suunnittelun ja vaatimusten muodostamisessa, on tärkeää, että käyttötilanteet on selvitetty mahdollisimman kattavasti. Jos keskeisiä käyttötilanteita on jäänyt selvittämättä, käyttöliittymä ei välttämättä tue niiden suoritusta.