Browsing by Issue Date

Sort by: Order: Results:

Now showing items 61-80 of 24334
  • Snellman, Jan (Helsingin yliopisto, 2015)
    The mathematical description of turbulence is one of the greatest unresolved problems of modern physics. Many targets of astrophysical research, such as stellar convection zones and accretion discs, are very turbulent. Especially, the understanding of stellar convection zones is important for the theory of stellar evolution. Therefore, it is necessary to use approximate descriptions for turbulence while modelling these objects. One approximate method for describing turbulence is to divide the quantities under study into mean and fluctuating parts, the latter of which represent small scale changes present in turbulence. This approach is known as the Reynolds decomposition, which makes it possible to derive equations for the mean quantities. The equations acquired depend on correlations of the fluctuating quantities, such as the correlations of the fluctuating velocity components known as the Reynolds stresses, and turbulent heat and passive scalar fluxes. A mathematically precise way of handling these correlations is to derive equations also for them, but the resultant equations will depend on new, higher order correlations. If one derives equations for these new correlations, a new set of even higher order correlations is involved, and the equation system will not be closed. This is called the closure problem. The closure problem can be circumvented by using approximations known as closure models, which work by replacing the higher order correlations with lower order ones, thereby creating a closed system. Second order closure models, in which the third order correlations have been replaced by relaxation terms of second order, are studied in this Thesis by comparing their results with those of direct numerical simulations (DNS). The two closure models studied are the minimal tau approximation (MTA) and the isotropising variable relaxation time (IVRT) closure. The physical phenomena, to which the closures were applied, included homogeneous isotropically forced turbulence with rotation and shear, compressible as well as homogeneous Boussinesq convection, decaying turbulence, and passive scalar transport. In the case of homogeneous isotropic turbulence it was found that MTA is capable of reproducing the DNS results with Strouhal numbers of about unity. It was also found that the Reynolds stress components, contributing to angular momentum transport in accretion discs, can change sign depending on rotation rate, which was seen in studies of compressible convection too, meaning that convection can potentially contribute to accretion of matter. Decaying turbulence studies indicated that the relaxation time scales occurring in the relaxation closures tend to constant values at high Reynolds numbers, and this was also observed when studying passive scalar transport. However, in studies concerning Boussinesq convection no asymptotic behaviour was found as a function of the Rayleigh and Taylor numbers. The correspondence of the closure models to direct numerical simulations is found to be generally achievable, but with varying quality depending on the physical situation. Given the asymptotic behaviour of the optimum closure parameters for forced turbulence, they can be considered universal in this case. For rotating Boussinesq convection the same conclusion cannot be drawn with respect to the Rayleigh and Taylor numbers.
  • Ilinov, Andrey (Helsingin yliopisto, 2015)
    Nanotechnology became an emerging field during the last few decades. The possibility to create elements having sizes in the nanometer range provides new opportunities for medical applications, various sensors and detectors, and composite materials technologies. However, at the nanoscale the basic physical properties may change unexpectedly including chemical, mechanical, optical and electronic properties. There is still no clear understanding of all possible consequences of miniaturization on the behavior of nanostructures. This thesis is focused on the analysis of mechanical and structural (including sputtering under irradiation) properties of nanorods. By nanorods we imply structures like beams or rods, with their cross-sectional diameter measuring in nanometers and having a length several times larger than the diameter. At such sizes it becomes possible to simulate the structures atom by atom using the molecular dynamics (MD) method. In the first part of the thesis, we analyze the elastic properties of Si nanorods: how the variation in size may change the elastic moduli, the effects of oxidation and intrinsic stresses. We also check the validity of the classical continuum mechanics approach by modeling the same nanorods with the finite elements method (FEM). In the second part we investigate sputtering from Au nanorods under ion irradiation. Recent experiments had shown that there is a big enhancement of sputtering yields from Au nanorods in contrast with those from a flat surface. The yields can be as much as 1000 per individual impact. MD gives us an opportunity to analyze the sputtering process with a femtosecond resolution which is impossible by any of the existing experimental methods. We find that an explosive ejection of nanoclusters is the main factor causing such large sputtering yields.
  • Mäkelä, Hanna (Helsingin yliopisto, 2015)
    Roughly three-quarters of Finland s area is covered by forests. Any climatological changes influencing the danger of forest fire are important to evaluate and consider. The objective of this thesis is to study the long-term past and future changes in climatically-driven forest fire danger in Finland based on the summertime mean temperature and precipitation sum. The work is composed of two parts. In the first part, long-term gridded datasets of observed monthly mean temperatures and precipitation sums for Finland are developed. In the second part, these gridded datasets are used together with calculated values of the Finnish Forest Fire Index and probabilistic climate model simulations (from the ENSEMBLES project) to estimate the number of forest fire danger days during the summer season (June-August). The long-term variation of Finland s climatological forest fire danger is studied roughly for 100 years backwards and into the future. One of the main achievements of this thesis is that it explores the possibility of quantifying past and future fire-weather using a relatively limited database with regard to both weather variables and their spatial coverage. This enables a wider exploitation of scattered data series from earlier times and can also provide opportunities for projections using data with a low resolution. The climatological forest fire danger in Finland varies considerably from year to year. There have not been any significant increasing or decreasing trends in the number of fire danger days during the 20th century (1908-2011). On average, the highest probability of forest fire danger occurs in June and July, when a fire hazard exists on roughly 35-40% of all days. The intra-seasonal variation of fire danger has been large enough to enable the occurrence of conflagrations even though the fire danger for the season as a whole has been at an average level. Despite the projected increase in average summertime precipitation, the Finnish climate will provide more favourable conditions for the occurrence of forest fires in the future than today. This is due to increases in the mean temperature. The probability of an increase in the number of fire danger days is 56-75% in the near future (2010-2029) and 71-91% by the end of the current century (2080-2099), depending on the region. This would indicate an increase of 1-2 and 7-10 days, respectively. It is thus clearly important to further develop existing tools for the forecasting of fire danger, and to maintain the capabilities of the fire prevention, surveillance and suppression services. Future projections of all relevant meteorological variables (temperature, precipitation, humidity, evaporation and wind speed) at higher temporal and spatial resolutions, in addition to information on the type of the summertime precipitation and the length of the dry periods, would notably improve the assessment of the future climatological forest fire danger.
  • Pulkkinen, Henni (Helsingin yliopisto, 2015)
    Overfishing and environmental changes impose high risks on the wellbeing of the world's fish stocks. It is commonly acknowledged that fisheries management should be risk averse, following the principles of the precautionary approach, but unfortunately the statistical stock assessment methods often lack the ability to estimate the uncertainties related to their results. Further challenges arise from the fact that stocks which are in the most desperate need of a stock assessment are often data poor and resources to gather new data from them are scarce. Bayesian statistical inference can be utilized to conduct stock assessments cost-efficiently since these methods provide a formal way to combine information from various sources including databases, literature and expert knowledge. Bayesian inference is essentially a learning process where existing information is combined into a prior distribution, which is further updated with the most recent data. The result, a posterior distribution, expresses the best available knowledge about the phenomenon, including the related uncertainty. Furthermore, Bayesian hierarchical models enable learning between similar units, for example, stocks of the same or related species. This thesis consists of four studies that use Bayesian hierarchical models to improve knowledge in the fisheries stock assessment. Correlations between biological parameters, arising from different life history strategies among species, are utilized in paper [I] so that a data rich set of length-weight parameters can reduce the uncertainty of length-fecundity parameters for a data poor species. In paper [II], similarities between stocks of Atlantic salmon are used to estimate the stock specific key parameters of eggs-to-smolts relationship. A predictive distribution of this key parameter is also estimated, and could be used as an informative prior in a subsequent study of another Atlantic salmon stock. In addition, a hierarchical model is built to study structural uncertainty, estimating posterior probabilities of competing functional forms that describe the eggs-to-smolts survival at different juvenile densities. The Bayesian approach makes it possible to conduct analyses sequentially, as in the case of Baltic salmon stock assessment reviewed in paper [III]. Sequential analysis is useful if a stock assessment is complex and computational power does not enable analysis of all observation models at the same time. Thus, the Bayesian methods permit the creation of complex model frameworks, where incentives for structural choices arise rather from the biological process, than from the requirements or limitations of the datasets. The analysis of acoustic survey information to estimate herring resources at Bothnian Sea (paper [IV]) is another example of a computationally intensive model that has been built on the basis of available background information. This includes on one hand, the technical knowledge about the survey, and on the other hand, the biological knowledge about the spatial distribution of the fish.
  • Kluger, Nicolas (Helsingin yliopisto, 2015)
    Autoimmune polyendocrinopathy-candidiasis-ectodermal dystrophy (APECED, OMIM 240300) is a rare autosomal recessive disorder caused by mutations in the autoimmune regulator (AIRE) gene located on chromosome 21 (21q22.3). AIRE deficiency causes a loss in central immune tolerance, leading to the failure to eliminate autoreactive T cells in the thymus and allowing their escape to the periphery. Because of a founder effect, APECED is particularly prevalent in Finland (1/25,000) but is observed worldwide with variable prevalence. APECED patients are susceptible to mucocutaneous candidiasis and multiple endocrine autoimmune diseases such as primary hypoparathyroidism, adrenal insufficiency, primary hypogonadism, type 1 diabetes, hypothyroidism, and hypophysitis. They may also develop additional nonendocrine autoimmune diseases, such as alopecia areata/totalis, vitiligo, gastro-intestinal (GI) diseases, keratitis or tubulointerstitial nephritis (TIN). In addition, the patients typically develop a variety of serum tissue-specific autoantibodies, which are predictive of the development of autoimmune disease and anticytokine antibodies such as those against type I interferons and Th17-related interleukin IL-17 and IL-22. The aim of this thesis was to study such manifestations of APECED that have not been well characterized before and also, to study health-related quality of life among Finnish APECED and Addison s disease/APS2 patients. We evaluated the clinical GI features and searched for novel markers of GI dysfunction in a Finnish cohort of 31 APECED patients. The main upper GI symptoms were dysphagia and retrosternal pain (45%) and the lower GI symptoms were constipation (48%), diarrhoea (45%) and malabsorption (16%). Previously, L-amino-acid decarboxylase (AADC) and tryptophan hydroxylase type 1 (TPH-1) antibodies have been demonstrated in APECED. AADC antibodies were found in 51% and TPH-1 antibodies in 39% of all patients. Also, a T cell response to AADC was detected in 43%. One third of the patients had autoimmune enteropathy (AIE)-related 75 kDa antigen (AIE-75, 33%) and villin (29%) autoantibodies, and antibodies against brush borders and Paneth cells (PCs) were detected in 29% and 20%, respectively. Mucosal intestinal IL-17 expression was decreased or negative in 77% of the intestinal samples. Duodenal chromogranin A and serotonin expression was absent or decreased in 50% and 66% of the patients, respectively. Of the clinical symptoms, constipation correlated with negative serotonin staining (p less than 0.05) and with AADC antibodies (p = 0.019). Importantly, we found a correlation between autoantibodies against AADC, which are critical for serotonin and DOPA synthesis, and constipation. Constipation was also associated with a lack of serotonin expression in the enteroendocrine cells (EECs). Paneth cells (PCs) were lacking in the duodenum in 20% of our intestinal samples, even though this was not associated with GI symptoms. In this Finnish APECED patient cohort, 17% (5/30) had moderate-to-severe renal failure, including 10% (3/30) with TIN requiring transplantation, haemodialysis or immunosuppressive treatment. However, the latter did not seem to be efficient in controlling disease progression. All 3 patients with TIN had circulating antibodies against the distal part of the nephron, as did 30% of all cohort cases. The pathogenic relevance of such circulating antibodies is still unclear. The immunological basis of hypoparathyroidism in APECED was explored by studying circulating calcium-sensing receptor (CaSR) and NALP5 antibodies. Although they were detected in 16 of 44 (36%) and 13 of 44 (30%) patients, respectively, we failed to find any clinically relevant statistical association. These APECED patients did not present circulating antibodies for other autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis, celiac disease, bullous pemphigoid or pemphigus vulgaris. Some patients had antinuclear antibodies at a low-titre without clinical significance. Secondly, we evaluated the health-related quality of life among Finnish APECED and Addison s disease/APS2 patients and sought to determine which factors may predict a possible impairment. Using health-related quality of life (HRQoL) questionnaires for APECED (SF-36) and Addison s disease/APS2 patients (SF-36, 15D), we indeed observed impaired HRQoL. For the APECED patients, general health, emotional well-being and energy/vitality were the most diminished aspects of HRQoL. Among the patients with Addison s disease/APS2, compared to a large control population, physical or emotional role functioning, energy/vitality and general health were most affected. Discomfort and symptoms, vitality, and sexual activity were the most affected dimensions of the 15D scores. Affiliation with a patients association, female gender, the presence of non-APS2 inflammatory comorbidities, lower educational level and a longer disease duration were independent predictors of impaired HRQoL in these patients. Taken together, the results of this thesis show that APECED patients are genetically prone to develop autoantibodies to a multitude of tissue antigens but are still tolerant to some common autoantigens. The true clinical and biological relevance of these circulating autoantibodies has not yet been elucidated, and it is possible that they are only a reflection of T cell-mediated immunity. They may, however, have a cumulative effect and clinical disease may arise only in patients with a combination of circulating antibodies, as seen in diabetes type 1. This may explain why we failed to find any association between any single type of antibody and a given symptom. For the lower GI track manifestations, we hypothesise a cumulative effect of the autoimmunity directed against both the enteroendocrine cells and the Paneth cells, leading to a dysfunction in both the secretion of serotonin in the gut and the secretion of antimicrobiobial defensins. Such a disturbance would have an effect on the gut microbiota. The question of whether the neutralising antibodies against cytokines may have a paradoxical protective effect is open to debate. Lastly, despite having a high number of manifestations, patients with APECED seem to cope with their disease. Patients with Addison s disease have significantly impaired HRQoL compared to the general population.
  • Kuusimäki, Aino (2015)
    Tutkielma käsittelee kahta julkisen ja yksityisen välistä projektia, yhtä Helsingissä ja toista Berliinissä. Projekteissa yksityinen yritys toimii toimeenpanevana osapuolena sekä moderaattorina, välittävänä linkkinä kuntalaisten ja virastojen välillä. Kuntalaiset ovat kummassakin projektissa läsnä ”pyöreän pöydän” äärellä, ikään kuin tasavertaisena keskustelu- ja neuvottelukumppanina muiden kuntalaisten sekä projektien johdon kanssa. Tarkastelen tapauksia kahta teoriakokonaisuutta vasten. Ensimmäinen koskee uusliberalistista eetosta ja valtajärjestelmiä: niin kutsuttuun uuteen julkishallintoon kuuluvat muun muassahallinnon vallan hajauttaminen ja julkisten palveluiden yksityistäminen, sektoreiden välistenrajojen sumentuminen, projektiluontoisesti työskenteleminen ja kuntalaisiin suhtautuminenasiakkaina. Toinen teoriakehys liittyy osallisuuteen yhdyskuntasuunnittelussa: sosiaalisten tilojen ja kokemuksellisen tiedon merkitys on kasvanut kaupunkisuunnittelussa, mikä muuttaa oleellisesti sekä yhdyskuntasuunnittelijan ammattia että suunnitteluprosessia. Tutkin työssäni, miten uusi julkishallinto ja osallisuuden vaatimus yhdyskuntasuunnittelussa näkyvät kahdessa kaupunkisuunnitteluun liittyvässä projektissa. Kysyn, mitä hyötyä virastoille on moderaattorien palkkaamisesta, miten kasvokkaiset kontaktit ja moderaattorien läsnäolo vaikuttavat osallisuuteen ja millaisia motiiveja virastoilla on edistää osallisuutta. Primaariaineistona käytän projekteissa työskennelleiden ja yhden asukkaiden edustajan kanssa tekemiäni puolistrukturoituja asiantuntijahaastatteluita sekä lomakekyselyllä keräämiäni kokemuksia osallistetuilta kuntalaisilta. Vertailen projekteissa mukana olleiden henkilöiden kokemuksia ja käsityksiä projekteihin liittyvistä aiheista niin projektien sisäisesti kuin niitä toisiinsa rinnastamalla. Aineistoa täydentää havainnointi. Tutkimus osoittaa, että moderaattorista on hyötyä viraston tehtävien aika- ja tiedollisten resurssien lisääjänä. Moderaattori lisää työvoimaa ja ammattitaitoa lyhytaikaisiin tehtäviin ja voi toimia temaattisesti tai alueellisesti kohdennetummin kuin viraston työntekijät. Lisäksi moderaattorin avulla voidaan käydä niin kuntalaisten välisiä kuin kuntalaisten ja viraston välisiä keskusteluja suhteellisen puolueettomalla maaperällä. Tutkimuksen perusteella virastojen ja kuntalaisten välille liittyy lähtökohtaisesti jännitteisyyttä. Kuntalaiset haluaisivat nähdä vaikuttavansa osallistumiinsa hankkeisiin, mutta viranomainen ei voi luvata sitä. Moderaattori helpottaa keskusteluyhteyden luomisessa, pehmittää jännitteitä ja lisää tieto- ja aikaresursseja hankkeissa, joissa osallisuus on keskeisessä asemassa.
  • Kallajoki, Liisa (2015)
    Beta-diversity describes the change of community composition between sites. It is an important, albeit poorly understood component of biodiversity, which often represents regional diversity more profoundly than local species richness. Studying the relationship between diatom community composition and elevation increases our understanding of the mechanisms governing regional diversity patterns. Traditionally small organisms with high population densities have been thought to be omnipresent, restricted only by prevailing environmental conditions, with no biogeographical patterns, unlike those found in macro-organisms. In this thesis beta-diversity will be studied on four elevational gradients (n=64) using Sørensen, Simpson and Morisita-Horn indices. Because the relative importance of spatial control and environmental variables vary across spatial scale, I examine the change in community composition between all the sites along the elevational gradient and at a smaller scale between adjacent sampling sites. The rate of distance decay will also be examined as the halving distance of community similarity. Since total species diversity is closely associated with species range size, I will also observe Rapoport’s rule, which states that elevational ranges of species are generally wider at higher elevations than at lower elevations due to climatic variability. Linear regression and Mantel tests were the statistical methods used to study beta-diversity. Redundancy analysis (RDA) and cluster analysis were also used as multivariate methods. The effect of elevation on large scale species turnover was statistically very significant on all study gradients with both simple and partial Mantel tests (r=0.368–0.742 P=0.001). The effect of environmental variables was statistically very significant only in the Pyrenees, as opposed to the streams around the Kilpisjärvi area. The effect of elevation on small scale beta-diversity was statistically significant only in the Pyrenees (P=0.001) and Helligskogen (P<0.05). The halving distance of compositional similarity was shortest in the Pyrenees (24 % of the whole length of the gradient). A weak, but statistically significant Rapoport’s effect was observed only in Helligskogen. The findings suggest that vertical distance, i.e. elevation, was the major driver of diatom beta-diversity. The spatial structure driving beta-diversity had a greater effect on large scale species turnover than local environmental variables, except for in the Pyrenees where local biotic and abiotic factors were also statistically significant. The observed strong spatial structure thus represents large scale historical and climatic control rather than local environmental conditions.
  • Itkonen, Suvi (Helsingin yliopisto, 2015)
    Phosphorus (P) intake in Western countries exceeds the nutritional recommendations 2- to 3-fold, and the increased use of food additive phosphates (FAPs) in the food industry has augmented total P (TP) intake; an estimated 10-50% of TP intake comes from additives. However, in food composition databases, the amounts of FAPs may have not been taken into account. Difficulties in measuring true P intake occur also because bioavailability of P differs between foodstuffs; inorganic P from additives is absorbed better in the intestine than natural, organic P. The harmfulness of high P intake to kidney patients has been known for years, and dietary P restriction is used in the treatment of the disease to avoid vascular calcification, which occurs due to calcium-phosphate deposition in the vascular vessel wall. However, recently, concerns have been raised about the role of elevated serum phosphate concentrations in cardiovascular health in the general population, but data on dietary P is scarce. This thesis aims to offer new insights into the potential health risks related to high dietary P intake in Finland by providing knowledge on the bioavailability of P in foodstuffs, and on the association of high dietary P intake with cardiovascular disease risk factors in the general population. In Study I, a new method was developed for analysis of in vitro digestible P (DP), indicating bioavailable and absorbable P. DP and TP contents of certain differently processed cereals were analyzed. The calculated uncertainty of the new analysis method had little effect on the DP contents in the samples. Soured cereals contained more DP than unsoured cereals, and the long processing time increased the amounts of DP. In Study II, the DP contents of selected plant-based foodstuffs with or without FAPs were determined by the analysis method developed in Study I. The analyzed plant-based products contained varying amounts of P, but most P was not digestible, except in FAP-containing foodstuffs (cola drinks and baking powder-leavened muffins). In Study III, the associations between TP intake, P density of the diet (TP intake related to energy intake), FAP intake, and a risk factor of cardiovascular disease, carotid intima-media thickness were investigated in a middle-aged Finnish population (n=546). Linear associations among P density of the diet, FAP intake, and carotid intima-media thickness were found when all subjects were included in the analysis, and between FAP intake and carotid intima-media thickness in females (n=370). However, among males (n=176) no significant associations were found. In conclusion, results of this thesis reinforce the previous understanding about the importance of the source of P when assessing P intake in a population. The plant-based foodstuffs generally contain low amounts of DP, but the FAP-containing plant-based products have relatively higher DP contents than FAP-free products. The method developed for the analysis of DP is reliable but requires validation against an in vivo method before these results can be generalized. Albeit high dietary P intake (P density of the diet and FAP intake) was associated with a cardiovascular disease risk factor, carotid intima-media thickness, due to the cross-sectional design of the study, no causal relationships can be inferred. Thus, the potential adverse effects of highly absorbable FAPs should be further investigated both in intervention and in follow-up studies before final conclusions about the harmfulness of high P intake for the general population can be drawn. To find this out, data on use of FAPs in the food industry and updated information on P contents in foodstuffs are also needed.
  • Walkila, Sonya (2015)
    The grounds for debate on fundamental rights in the European Union are currently more fruitful than ever. Following the entry into force of the Lisbon Treaty, not only did the Union avail itself with its own Bill of Rights , i.e., the Charter of Fundamental Rights of the European Union, but is also preparing for its accession to the European Convention on Human Rights. By the same token, the Charter was elevated to the same level as other primary EU law. The frequent horizontal effect of fundamental rights in recent case law of the Court of Justice of the European Union is an indication of a stronger presence and the increased significance of fundamental rights in the Union s legal order at the time when the boundaries between the public and private spheres are increasingly blurred. The Court of Justice strives to interpret and apply the law in a way which contributes to a build-up of a coherent case law and conforms to fundamental rights as closely as possible. The immediate source of the jeopardising act or degree of the incurred effects should not prove decisive. Rather, the horizontal effect of fundamental rights contributes to the primacy, unity and effectiveness of European Union law . This study suggests it is feasible to consider the horizontal effect of fundamental rights as they relate to situations where the legal positions of private parties are transformed in the Hohfeldian sense pursuant to the application of those rights by a court in a legal dispute before it. The incurring legal position depends in turn on the degree of enforceability of the fundamental right norm in question. Because of the semantic and structural openness of fundamental right norms they often necessitate the deduction of a more concrete normative content. This concretization of abstract norms makes adjudicating on the basis of fundamental rights a delicate matter, since it gives great power to the courts. Where this power is extended to the area which typically falls in the sphere of private law, it grows even stronger. Besides powerfully serving to enhance the inner coherence and consistency of Union law and offering feasible solutions to legal problems, the horizontal application of fundamental rights implies a move towards a strengthened constitutional phase of the integration process. Arguments on fundamental rights entail much more than just formal or dogmatic disputes over the scope of application of an act of EU law. They touch on fundamental questions relating to the functioning of the Union and its constitutional nature which pertains to the entire legal order of the EU.
  • Peuraniemi, Tuukka (2015)
    Työssä tarkastellaan sähköisen lääkemääräyksen toteutusta, joka pohjautuu kliinisen dokumentin arkkitehtuuri -standardiin (Clinical Document Architecture, CDA). CDA puolestaan pohjautuu HL7 V3-sanomastandardiin (Health Level 7 Version 3). Aluksi työssä käydään läpi CDA-standardin rakenne ja tietotyypit sekä millaisia vaatimuksia se asettaa kliinisille dokumenteille. Tämän jälkeen tarkastellaan sähköisen lääkemääräyksen tietosisältöä ja rakennetta sekä CDA:n asettamien vaatimusten täyttymistä. Työn tavoitteena on hahmottaa sähköisen lääkemääräyksen rakenteen ongelmakohtia, määrittää sähköisen lääkemääräyksen elinkaari sekä tarkastella, mitä eResepti- ja sähköinen lääkemääräys -termeillä tarkoitetaan lääkemääräyksen elinkaaren kontekstissa. Lääkemääräyksen rakennetta tarkastellaan suhteessa CDA-standardin mukaiseen rakenteeseen. Elinkaaren rakennetta ja lääkemääräyksen prosessien vaikutusta siihen tarkastellaan sen aikana muodostuvan tietorakenteen avulla. Sähköisen lääkemääräyksen rakenteessa havaittiin jo CDA:sta juontuvia ongelmia tapahtuma-luokkien epäselkeässä käytössä dokumentin rakenneluokkina, epäeheissä tietokokonaisuuksissa sekä ei-tapahtumien kuvaamisessa tapahtuma-luokilla. Tapahtuma-luokkien ongelmat juontuvat HL7 V3:sta, joka myöskin kärsii tapahtuma-luokkien ristiriitaisesta tulkitsemisesta. Elinkaaren tietorakenteessa epäkohtia olivat viittausketjun katkeaminen sekä siihen liittyvät varmentamattomat solmut. Synonymisina käytettyjen termien eResepti ja sähköinen lääkemääräys havaittiin eroavan toisistaan. Sähköinen lääkemääräys tarkoittaa lääkemääräysdokumenttia korjauksineen, kun taas eResepti kattaa lääkemääräyksen lisäksi myös sen prosesseista syntyvät dokumentit.
  • Sirén, Miika (2015)
    Käyttöliittymän arviointimenetelmät voidaan jakaa kahteen eri kategoriaan: asiantuntija-arviointeihin ja empiirisiin menetelmiin. Asiantuntija-arvioinnit suorittaa käytettävyysasiantuntija, kun taas empiirisiin menetelmissä tarkastellaan testikäyttäjien tapaa käyttää testattavaa järjestelmää. Tässä tutkielmassa käsitellään kognitiivisista läpikäyntiä, simulointitestausta, käytettävyysläpikäyntiä ja käytettävyystestausta. Näistä menetelmistä kaksi ensimmäistä sijoittuu asiantuntija-arviointeihin ja kaksi jälkimmäistä empiirisiin käyttäjätesteihin. Tutkielmassa vertaillaan, millaisia käytettävyysongelmia arviointimenetelmillä löydetään. Lisäksi tutkitaan sitä, onko yhdellä menetelmällä löytynyttä käytettävyysongelmaa edes mahdollista löytää muilla menetelmillä. Vertailu tehdään suorittamalla kaikki menetelmät samaa testitehtävää käyttäen. Arvioinnin kohteena käytetään Matkahuollon ja VR:n verkkosivustoja. Arviointimenetelmillä löytyneet käytettävyysongelmat jaotellaan opittavuusongelmiin, turhaa kognitiivista työtä vaatineisiin ongelmiin, turhaa mekaanista työtä vaatineisiin ongelmiin, puuttuvaan toiminnallisuuteen liittyviin ongelmiin, tietosisällön aukkoihin liittyviin ongelmiin ja muihin ongelmiin. Työssä arvioidaan, olisiko yksittäinen ongelma mahdollista löytää muilla menetelmillä. Tutkielmassa vertaillaan, millaisia ongelmia löydettiin usealla menetelmällä. Lisäksi työssä käsitellään vain yhdellä arviointimenetelmällä löytyneitä ongelmia. Tutkielman tulosten perusteella voidaan todeta, että arviointiemenetelmillä on omat vahvuusalueensa. Kognitiivinen läpikäynti, käytettävyysläpikäynti ja käytettävyystesti auttavat opittavuusongelmien löytämisessä, kun taas simulointitestauksella voidaan paikantaa pääasiassa turhaan työhön liittyviä ongelmia. Useilla arviointimenetelmillä voidaan löytää samoja ongelmia, mutta kaikilla menetelmillä löydettiin testeissä sellaisia ongelmia, joita ei muiden menetelmien suorituksen aikana kohdattu. ACM Computing Classification System (CCS): Human-centered computing → HCI design and evaluation methods
  • Fager-Jokela, Erika (Helsingin yliopisto, 2015)
    The Pauson-Khand reaction (PKR) is a very efficient method of synthesising cyclopentenones. In the reaction, an alkene, an alkyne and carbon monoxide combine to form a cyclopentenone ring, mediated or catalysed by a transition metal complex in one pot. In the cyclisation, three new carbon-carbon bonds are created. This thesis concentrates on the intermolecular variant of a cobalt(0)-mediated Pauson-Khand reaction. The development of intermolecular cyclisation has been slow over the past decade, due to the lack of reactive alkenes and the lack of regioselectivity for substituted alkynes. Despite the publication of numerous studies, the electronic effects involved are not yet completely understood. In this study, our purpose was to gain a greater understanding of the interplay between steric and electronic factors in determining the regioselectivity of the Pauson-Khand reaction. The electronic guidance regarding the alkyne regioselectivity of the Pauson-Khand reaction was studied with both conjugated aromatic alkynes and non-conjugated propargylic alkynes. It was demonstrated that, in the absence of steric effects, alkyne polarisation dictates the regiochemical selectivity of PKR. In conjugated systems, like diarylalkynes, Hammett values can be utilised in estimation of the polarisation of the alkyne. With nonconjugated alkynes, on the other hand, electronegativity of the substituent group designates the major regioisomer, as the charge differences are created via inductive effect. In addition to investigating regioselectivity, additive-free methods for promotion of Pauson-Khand reaction were developed and utilised, and Pauson-Khand reaction was applied in the synthesis of estrone E-ring extension. With microwaves (MW) used in promotion, the heat was effectively transferred to the reaction, saving energy and time without affecting the selectivity of the reaction.
  • Biström, Anna Elisabeth (Helsingin yliopisto, 2015)
    Doing Authenticity. The Making of Eva Dahlgren in the Press and in Dahlgren's lyrics 1980-2000. The study analyses the "construction" - the produced images - of the popular Swedish singer-songwriter Eva Dahlgren (born 1960). A selection of Dahlgren's performed lyrics as well as press material from the beginning of her career (1980) to the year 2000 is examined. In this process, images are revealed not only of Eva Dahlgren, but also of authenticity, often through the image of Dahlgren as an authentic and unique author of her artistic work. Therefore the study not only offers new insight into Dahlgren's lyrics and musical career, but also contributes to scholarly discussions concerning authenticity and authorship, especially in rock culture. With female artists traditionally often excluded from the notions of authenticity and 'real' rock music, the study also discusses the place of women in rock culture. With contextualizing and thematic textual analysis as its main method, the study confirms that Dahlgren's career has been a constant quest for authenticity. The most interesting result, however, is that "the authentic" reveals itself in different, even contradictory ways. Dahlgren's variants of the authentic are not unique and can be interpreted in the context of traditional notions of authenticity in rock culture. What is more extraordinary, is that her versions of authenticity are mostly accepted and celebrated by rock journalists, despite the challenges she has encountered as a female artist trying to convince the audience of her genuineness. Although her artistic input is sometimes negotiated, for instance in relation to her former producer Anders Glenmark, she is often celebrated as a unique author, in control of her own work. Sometimes she is even pictured in ways that bring to mind the notion of the romantic genius. The fascination with authenticity can be interpreted in the light of issues concerning the "self " or "identity" in late modern culture of which Dahlgren and her listeners are a part. Although Dahlgren's work and the presentations of her in the press momentarily reveal the constructedness of the authentic and the (true) "self" , they strongly rely upon the notion of the self having a true essence.
  • Sibaouih, Ahlam (Helsingin yliopisto, 2015)
    Catalytic transformation of carbon dioxide into useful organic compounds has attracted much attention due to its economic and environmental benefits. In addition, other reasons are also taken into account, such as the possible utilization of CO2 as a renewable source chemical and the growing concern of the greenhouse effect. CO2 is an abundant, cheap, and safe C1 building block in organic synthesis. However, due to the inert nature of CO2, efficient catalytic processes of its chemical fixation remain a significant challenge. In this work, we have studied a possible pathway for practical utilization of CO2. The reaction of CO2 with epoxides giving cyclic carbonates, has been investigated. New catalyst systems based on cobalt capable of catalyzing the chemical transformation of carbon dioxide are described in detail. Oxygen is a cheap, readily available and environmentally friendly natural oxidant. The catalytic activation of molecular oxygen has great potential in a variety of applications. Catalysis and reactions, which are based on molecular oxygen, can also be considered to be ecologically benign processes. Moreover, catalytic reactions in water are highly desirable in terms of green chemistry. In this context, our purpose was to develop an environmentally friendly catalytic systems, suitable for oxidation of alcohols with molecular oxygen in water solution. In this part of the work, efficient catalysts, based on copper complexes have been synthesized and studied in the presence of TEMPO for the oxidation of benzyl and aliphatic alcohols with molecular oxygen in aqueous and nonaqueous medium.
  • Palmgren, Elina (2015)
    Varhaisen maailmankaikkeuden kiihtyvän laajenemisen ajanjaksoa kutsutaan kosmologiseksi inflaatioksi. Uskotaan, että tätä kiihtyvää laajenemista ajoi inflatoniksi kutsuttu skalaarikenttä, joka yksinkertaisimmissa malleissa “vieri” hitaasti (slow-roll) potentiaalissaan. Yksinkertaisen mallin laajennoksena tarkastelemme käsilläolevassa työssä inlflaatiota, josta vastaavan kentän vieriminen sen sijaan on nopeaa (fast-roll). Inflaatio jätti jälkeensä tiheysvaihteluita, perturbaatioita, joiden tavallisesti ajatellaan syntyneen inflatonikentän kvanttifluktuaatioista. Nopeasti vierivän inflatonikentän tapauksessa näiden perturbaatioiden kehitys saattaa poiketa huomattavasti yksinkertaisempien mallien perturbaatioevoluutiosta. Perturbaatioiden kehitykseen saattoivat vaikuttaa inflatonin lisäksi myös muut varhaisen maailmankaikkeuden kvanttikentät. Tässä työssä tarkastelemme tilannetta, jossa osa perturbaatioista on peräisin inflatonikentän fluktuaatioista ja osa kurvatoniksi kutsutusta skalaarikentästä. Tällaista mallia kutsutaan sekoitusmalliksi (mixed model). Varhaisen maailmankaikkeuden tutkimuksen kannalta on oleellista pystyä arvioimaan, kuinka suuri osa havaittavista perturbaatioista antaa meille tietoa suoraan inlatonin dynamiikasta ja kuinka suuri osa taas muista ilmiöistä. Inflaatiomallien muotoilemisen kannalta inflatonin vapauttaminen havaintojen antamista usein hieman epäluonnollisista rajoitteista antaa uusia mahdollisuuksia kehittää entistä uskottavampia malleja. Tutkielmassa esittelemme lyhyesti niin tavallisen inflaatio- kuin kurvatonimallinkin sekä tarkastelemme analyyttisesti perturbaatioiden kehitystä sekoitusmallissa sekä nopean vierimisen inflaatiossa. Työn tutkimuksellinen osuus koostuu perturbaatioevoluution sekä inflatoni- ja kurvatonidynamiikan numeerisesta tarkastelusta näissä erikoistapauksissa.
  • Peltomäki, Ella (2015)
    Tutkielmassa tarkastellaan röntgenemissioon perustuvan PIXE-menetelmän soveltuvuutta arkeologisten näytteiden tutkimukseen ja alkuaineanalyysin toteuttamiseen. Esimerkkitutkimuksena esitellään otteita nuorakeraamiselta ajalta peräisin olevien keramiikkanäytteiden analysoinnista. Keramiikan lisäksi tutkielma esittelee monipuolisesti erilaisia arkeologian tutkimuskohteita sekä kyseisten kohteiden tekniikalle asettamia haasteita ja vaatimuksia. Arkeologisen tutkimuksen piiriin kuuluvat muun muassa erilaiset keramiikka- ja metalliesineet, kuten myös maalaukset, pergamentit ja vanhat postimerkit. Erilaisten kohteiden tutkimukseen on olemassa erilaisia PIXE-sovelluksia, kuten fokusoidut ionisuihkut sekä ulkoinen hiukkassuihku, jotka mahdollistavat jopa hyvin hauraiden ja kooltaan vaihtelevien näytteiden tutkimuksen. Kyseisten sovellusten lisäksi tutkielmassa esitellään lyhyesti muita tekniikoita, joiden käyttö on mahdollista joko PIXE-menetelmän rinnalla tai itsenäisesti vastaavanlaisissa mittauksissa. Erilaisia absorbaattoreita käyttämällä voidaan säädellä tutkimustulosten tarkkuutta ja luotettavuutta PIXE-mittausten yhteydessä. Kokeellisen tutkimuksen osalta tutkielmassa keskitytään erityisesti absorbaattorin valintaan sekä näytteen varauskertymän merkitykseen mittaustulosten kannalta. Myös spektrin analysointia ja piikkien tunnistusta tarkastellaan analysointiin soveltuvian ohjelmiston, AXIL:n avulla.
  • Mattila, Markus (2015)
    Studerandes begreppsförståelse är av stort intresse inom fysikundervisningen. Inte minst eftersom slutprov och eventuella förhör ofta ämnar att summativt bedöma just denna begreppsförståelse. De olika fysikaliska begreppen förekommer dock inte som från varandra isolerade entiteter, utan är kopplade till varandra på olika sätt via modeller. I den här undersökningen utreds hurdana förklaringsmodeller studerande använder då de förklarar glödlampors relativa ljusstyrka i likströmskretsar. Förutom själva förklaringsmodellerna så undersöks även hur studerandes användning av förklaringsmodeller ändras då de löser samma uppgift andra gången. Dessutom granskas hurdana förklaringsmodeller används av de studerande som är bra på att lösa de framförda likströmskretsuppgifterna. Som grund för forskningen användes transkriberade intervjuer där studerande skulle göra förutsägelser om likströmskretsar som presenterades för dem. Som intervjuobjekt fungerade femton (N=15) studerande på Helsingfors universitet vilka alla var ämneslärarstuderande med fysik som biämne. Ur detta material plockades sex (N=6) studerande vilkas svar analyserades med hjälp av en latent innehållsanalys. Totalt tretton olika förklaringsmodeller kunde urskiljas i studerandes resonemang. Då studerande löste samma uppgift för andra gången kunde två saker observeras. Om lamporna i likströmskretsen hade samma resistans så minskade de studerande i regel på antalet förklaringsmodeller de använde. Men om lamporna i likströmskretsen hade olika resistans så kunde motsvarande minskning inte observeras. De studerande som ofta resonerade korrekt i uppgifterna använde sig av förklaringsmodeller där begreppen elektrisk effekt eller energi framkom.
  • Junttila, Sofia (2015)
    Kasviplanktonin määrä ja tuotanto on tärkeä tekijä Itämeren rehevöitymisen arvioinnissa. Kasviplankton reagoi nopeasti, jos veden ravinteiden (erityisesti typen ja fosforin) määrät tai suhteet muuttuvat. Kasviplanktonin kevätkukinta on merkittävä vuosittainen tapahtuma Itämerellä. Kevätkukinnan aikana saavutetaan kasviplanktonin kasvukauden huippu, ja suuri osa vuotuisesta tuotannosta tapahtuu kevätkukinnan aikana. Kevätkukinnan aikana kasviplanktonin määrä vedessä vaihtelee suuresti ajallisesti ja paikallisesti. Kevätkukinnan seurannassa saavutetaan paras ajallinen ja paikallinen kattavuus käyttämällä kaukokartoitusinstrumentteja ja Alg@line-mittauksia. Tässä tutkimuksessa kehitettiin ja testattiin kevätkukinnan indikaattoreita Suomenlahdella ja Saaristomerellä. Kevätkukinnan indikaattoreita ovat kukinnan alku, kesto, huippu eli suurin pitoisuus, huipun ajankohta ja kukinnan intensiteetti. Indikaattorit määriteltiin aluekohtaisesti a-klorofyllipitoisuuden aikasarjoista vuosina 2003–2011. Aikasarjat laskettiin Envisat-MERIS -instrumentin ja Alg@line-laivojen havainnoista. Tulokset osoittivat, että MERIS- ja Alg@line-aineistot soveltuvat kasviplanktonin kevätkukinnan indikaattorien määrittämiseen. Pilvisyys tai jääolot voivat ajoittain estää a-klorofyllin havaitsemisen MERIS-instrumentillla, jolloin Alg@line-mittauksia voidaan käyttää täydentämään havaintoja niillä alueilla, joiden läpi Alg@line-laivat kulkevat. Tuloksien mukaan kasviplanktonin indikaattorit, erityisesti intensiteetti, vaihtelevat eri alueilla paljon. Myös vuosien väliset erot ovat huomattavia. Kahdella tutkimusalueella MERIS- ja Alg@line-aineistoista laskettuja intensiteetti-indeksejä verrattiin toisiinsa ja pyrittiin määrittämään indeksin trendi kullakin alueella. Nousevia trendejä ei havaittu, mikä on Itämeren rehevöitymisen ja ekologisen tilan kannalta hyvä. Kasviplanktonin kevätkukinnan indikaattoreita voidaan tulevaisuudessa käyttää operatiivisesti. MERIS-instrumentin tilalla on mahdollista käyttää muita kaukokartoitusinstrumentteja, jotka soveltuvat a-klorofyllin seurantaan. Tulevan Sentinel 3A -satelliitin mukan oleva OLCI-instrumentti soveltuu parhaiten kevätkukinnan seurantaan Itämerellä. Ennen Sentinel 3A -satelliitin laukaisua käytössä ovat esimerkiksi Aqua MODIS -ja Suomi NPP VIIRS -instrumentit. Alg@line-aineistoa voidaan yhdistää kaukokartoitusaineistoihin, jolloin saadaan mahdollisimman suuri ajallinen ja paikallinen kattavuus.
  • Lääkkö, Jaakko (2015)
    Tässä pro gradu- tutkielmassa selvitetään, löytyykö fysiikan ylioppilaskokeeseen osallistuneiden kokelaiden tuloksissa eroja, kun kokelaat on luokiteltu opinnoissa käytetyn oppikirjasarjan perusteella. Tutkimusaineistona on käytetty fysiikan ylioppilaskokeiden tuloksia aikavälillä kevät 2008 -- kevät 2013, ja samalta ajalta palautettuja ylioppilakokeen tarkastuslomakkeen liitesivuja. Tarkastuslomakkeen liitesivuissa kokeen esitarkastajan tulee ilmoittaa opinnoissa käytetyt oppikirjat. Oppikirjatieto ja ylioppilaskokeen tulokset on yhdistetty lukion numeron perusteella. Kokelaat on luokiteltu sen perusteella, mikä oppikirja heillä on ollut käytössä opinnoissaan. Mahdollisessa kertauskurssissa käytettyä kirjaa ei ole huomioitu. Jos kokelaan lukiossa fysiikan kursseissa on käytetty eri kirjasarjoihin kuuluvia kirjoja, on kokelas luokiteltu kuuluvaksi ryhmään Useita kirjasarjoja käyttäneet. Poikkeus tähän on tehty kevään 2013 osalta, jolloin usealla koululla oli käytössä Empiria kirjasarja, joka ei ollut ehtinyt täysin valmistua. Analyysi on tehty niiltä osin, kun kirjasarja on ollut valmis. Tutkimusaineistosta on rajattu pois kokelaat, joiden kokeen esitarkastaja ei ollut ilmoittanut opinnoissa käytetyksi oppikirjaa. Hyväksymiskriteerinä on ollut myös kokelaslajiin 1 kuuluminen, eli kokelaisiin, jotka ovat suorittamassa fysiikan ylioppilaskoetta ensimmäistä kertaa ja ovat tekemässä tutkintoa lukio-opintojensa perusteella. Käytetyn oppikirjan mukaisten ryhmien välisiä tuloksia on analysoitu tekemällä yksisuuntainen varianssianalyysi. Varianssianalyysin selitettävänä muuttujana on käytetty tehtäväkohtaisia tuloksia sekä saatuja kokonaispisteitä, ja selittävänä muuttujana oppikirjaluokittelusta saatua ryhmää. Ylioppilaskokeen tehtävät on luokiteltu sen mukaan, minkä kurssin aihealueeseen ne lukion opetussuunnitelman perusteiden kurssikuvauksen perusteella kuuluvat. Varianssianalyysissä havaitut erot on laskettu kumulatiivisesti yhteen sen mukaan, mitä aihealuetta analysoitu tehtävä on käsitellyt. Tällä tavalla lasketulla erojen summalla on kuvattu erojen toistuvuutta. Tämän erojen määrän kumulatiivisen summan perusteella eri kirjoja käyttäneiden ryhmien välillä on pieniä eroja aihealueittain. Merkittävin ero tuloksissa oli kevään 2013 tutkinnossa Empiria-kirjasarjaa käyttäneiden ja muiden kokelaiden välillä. Kyseisten lukioiden tulosten vertailu koko tarkastelujaksolla paljasti kuitenkin sen, että vastaava ero oli saavutettu kaksi kertaa aikaisemminkin keväinä 2008 ja 2010. Kirja ei siis tässä tapauksessa voi olla selittävä tekijä. Tämä herättää kysymyksen, voiko kirja ylipäätään selittää ylioppilaskokeen menestystä? Mikä siis voisi selittää sen miksi tietyssä aihealueessa menestyvät lukiot päätyvät käyttämään eri kirjoja, kuin toisessa aihealueessa menestyvät?
  • Gustafsson, Eeva (2015)
    Tutkielmassa perehdyttiin ylioppilaskirjoitusten fysiikan ainereaalikokeen oppiainerajat ylittäviin kysymyksiin. Kymmenen tutkintokerran kysymyksiä analysoitiin, ja ne luokiteltiin oppiainerajat ylittäviin ja pelkästään fysiikkaan liittyviin kysymyksiin. Tämän jälkeen oppiainerajat ylittäville kysymyksille tehtiin tarkempi luokitus niissä esiintyvän toisen oppiaineen, fysiikan oppisisällön ja taksonomiataulukon perusteella. Tutkimuksessa havaittiin, että oppiainerajat ylittäviä tehtäviä on esiintynyt fysiikan ainereaalissa melko vähän. Tosin, jos kaikki matematiikan taitoja edellyttävät tehtävät olisi laskettu oppiainerajat ylittäviksi tehtäviksi, olisi ainerajat ylittäviä tehtäviä ollut selkeästi enemmän. Tutkimuksessa päädyttiin kuitenkin luokittelemaan suurin osa tehtävien matematiikasta fysiikan menetelmätiedoksi. Löydetyissä oppiainerajat ylittävissä tehtävissä esiintyi eniten fysiikan lisäksi maantieteeseen ja biologiaan liittyviä tehtäviä. Muita yhdistettyjä oppiaineita olivat kemia, matematiikka ja yhteiskuntaoppi. Fysiikan kursseista tehtävissä tarvittiin eniten kurssien Fysiikka luonnontieteenä, Lämpö ja Aallot tietoja. Taksonomiataulukossa analysoidut tehtävät sijoittuivat taulukon keskiosaan. Tehtävät edustivat käsite- ja menetelmätietoa sekä ajattelun taitojen tasoja ymmärtää, soveltaa ja analysoida. Lopuksi tutkielmassa esitettiin ehdotuksia uusiksi oppiainerajat ylittäviksi kysymyksiksi. Uusissa kysymyksissä tuotiin mukaan uusia oppiaineita fysiikkaan yhdistettynä, ja niissä hyödynnettiinkin muun muassa kuvataidetta ja filosofiaa. Taksonomiataulukon osalta uusissa tehtävissä painotettiin ajattelutaitojen korkeampia tasoja. Lisäksi tehtävien laadinnassa pyrittiin huomioimaan tuleva sähköinen ylioppilaskoe sekä ylioppilaskokeen kypsyyttä mittaava tehtävä.