Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

 

Recent Submissions

  • Liutu, Aino (2017)
    Kun vakuutusyhtiön alkupääoma ja vakuutusmaksut korkoineen eivät riitä vahinkojen korvaamiseen, tapahtuu vararikko. Vararikkotodennäköisyyksien laskeminen täsmällisesti on haastavaa, mutta tekemällä oletuksia vakuutuskannasta vararikkotodennäköisyydelle on pystytty johtamaan arvioita. Tämän tutkielman tarkoitus on löytää arvio äärettömän aikajänteen vararikkotodennäköisyydelle siinä tilanteessa, kun paras jakauma vahinkojen suuruuksien arvioimiselle on paksuhäntäinen ja kun vakuutusyhtiön on mahdollista saada varoillensa riskitöntä sijoitustuottoa. Tarkastelu on rajattu niihin paksuhäntäisiin jakaumiin, joiden häntä on säännöllisesti vaihteleva. Tutkielmassa on pyritty esittämään esimerkkejä aiheen selventämiseksi ja lisäksi päätulosta havainnollistetaan simuloimalla vararikkotodennäköisyyttä eräässä esimerkkitapauksessa. Kokonaisvahinkomäärän arvioimisessa käytetään yleisesti Cramér-Lundbergin mallia. Siinä vahinkojen tapahtumishetkiä ja niiden suuruuksia käsitellään erillisinä, toisistaan riippumattomina prosesseina. Vahinkojen suuruuksia voidaan mallintaa erilaisten jakaumien avulla riippuen vakuutuskannan erityispiirteistä. Monissa vakuutuslajeissa suurten vahinkojen tapahtuminen on normaalia todennäköisempää. Tällöin vahinkojen suuruuksia voidaan mallintaa paksuhäntäisten jakaumien avulla, koska niissä ääriarvojen sattumistodennäköisyys on suhteellisen suuri. Osa paksuhäntäisistä jakaumista on säännöllisesti vaihtelevia eli niiden häntäfunktiot käyttäytyvät rajalla samoin. Tässä tutkielmassa paksuhäntäisyyden tarkastelussa käytetään hyväksi säännöllisen vaihtelun käsitettä. Perusesimerkkinä paksuhäntäisestä ja säännöllisesti vaihtelevasta jakaumasta käytetään Pareto-jakaumaa. Tutkielman päälähde on Claudia Klüpperbergin ja Ulrich Stadtmüllerin artikkeli Ruin Probabilities in the Presence of Heavy-Tails and Interest Rates (1998), jossa todistus vararikkotodennäköisyyden arviolle tutkielmassa tehdyin oletuksin on alun perin esitetty.
  • Repo, Joona (2017)
    The formation of urban structure is a complicated process and its outcome, that cannot be easily forecast, is not necessarily optimal. This creates a need to understand the process and gives a reason to control it by urban planning. As the circumstances are in constant change, the plans have to anticipate the time to come – partly far into the future. Research is needed to support planning to understand the factors that affect the urban structure better. Accessibility, that seems to be one of the key factors in the processes of land use change, seems to provide a suitable tool for planning and research: when suitably defined, it can connect the properties of transport and land use systems as well as the economic, social and environmental goals. The availability of services is closely connected to the quality of living environment, so studying the accessibility of them can produce new notable information for the needs of urban planning. The aim of this study was to explain how changes in urban structure cause changes in the accessibility of services by walking, mass transit and car in the long term, and study how these changes could affect the use of the services both from the perspectives of the users’ possibilities and the potential the services produce. The public library network in Helsinki region was studied as an example. Studying the accessibility of public libraries is useful as such, as they provide many types of positive impacts, but public libraries are also a convenient example in studying the accessibility of services as they are a service actively used in everyday life and information about the use is available. Distances in the accessibility measures were measured as travel time. Accessibility was measured both in travel times to the nearest library and in potentials of making a library trip calculated by library trip forecasting models based on the real behaviour of their users. Comparison was made between the years 2014 and 2050, during which the population and the transport system are expected to change as in the created scenarios, which are based on the new Helsinki City Plan. In addition, the possible effects to the accessibility of the public libraries by possible cost cuts in the service network were inspected by simulating the effects of the cuts. Based on the results the public libraries in the study area seem to be relatively well accessible by all the inspected transport modes. The changes in the transport systems seem to have minor effects on the accessibility when measured in travel time to the nearest library, but when the effects are measured in the potentials of making a library trip, they seem to be a bit more significant – by mass transit, accessibility would improve and by car, it would deteriorate. The forecast change in the population would increase the number of people accessing the nearest library in half an hour, but the proportion of this group to the total population in the area would be smaller than before. The attraction of libraries affect to the potentials they produce, but the impacts are concentrated on the surrounding areas of the libraries and on the traffic routes, where the accessibility is relatively good to begin with. Even though excluding some of the smallest libraries from the service network would have relatively small effects on the accessibility in the aggregate, the effects on individual level and for sustainable accessibility could be significant. Based on the study results more significant than the changes in the transport system or in the attraction of the services seem to be how near population and services are located each other: the prerequisites for multimodal accessibility cannot necessarily be guaranteed if the distances are long. Based on the study results, to prevent the deterioration of the preconditions of the goals of Finnish regional planning and the qualifications for sustainable accessibility due to the forecast population change – in other words to keep the current standard of service – some changes in the service network would be needed. However, as there was only one type of service inspected in this study and as there is uncertainty if the scenarios will happen in the future, the conclusions that can be drawn from the results are restricted. Still, studying the accessibility of a single service is useful as such as the needs for different type of services are different, and if it will give some hints of the future accessibility of services in general at the same time, even though just in a few scenarios, it can be easier to be prepared for the future.
  • Nieminen, Juuso Henrik (2017)
    Kaksiosaisessa pro gradu –työssäni tutkin tietokonepohjaisten tukimuotojen käyttöä yliopistomatematiikan kontekstissa niin kirjallisuuskatsauksen kuin tapaustutkimuksenkin keinoin. Yliopiston massakurssien resursseilla peruskoulumainen erityisopetus ei ole mahdollista, vaikka yksilöllistä tukea tarvitsevia opiskelijoita kurssille osallistuisikin. Toisaalta matematiikan vaikeudet ovat suuri uhka akateemiselle menetykselle (Mazzocco 2007), mikä on nähtävissä erityisesti insinöörikoulutusten opiskelijoiden heikkona suorituksen tasona (Bamforth et al. 2007). Ratkaisuksi on kehitetty erilaisia tietotekniikan käyttöön perustuvia tehtäviä ja aktiviteetteja, sillä tietotekniikan kehittyessä sen mahdollisuudet pedagogisesti mielekkääseen opetuskäyttöön ovat nousseet. Tutkimukseni tarkoituksena on ensin kartoittaa yliopistoissa käytettyjä matematiikan verkkotuen muotoja sekä soveltaa tätä teoriapohjaa Aalto-yliopiston matematiikan ja tilastotieteen laitoksen kurssin Matriisilaskenta (MS-A0002) tuen kehitystyössä. Monimenetelmäisessä työssäni nojaan triangulaatioon (Eskola & Suoranta 1998, 69 – 70) niin teorioiden, aineistojen kuin menetelmienkin osalta. Teoriatriangulaatio näkyy monitieteisessä teoriaosuudessa. Käsittelen matemaattista tieto- ja oppimiskäsitystä erityisesti konstruktivistisesta näkökulmasta. Matemaattisen osaamisen jaan Kilpatrickin ja kollegojen (2001, 116) mukaisesti konseptuaaliseen ymmärtämiseen, mielenkiintoon sekä proseduraalisiin, deduktiivisiin ja strategisiin taitoihin. Jaan työssäni tukikeinot oppimisen tukeen ja arviointiin, joten kartoitan molempiin liittyvää teoriapohjaa. Arvioinnin osalta käsittelen etenkin formatiivisen arvioinnin osalta – tämä pohjaa jatkuvaan informaation keräämiseen opiskelijan tietopohjasta (Boston 2002). Esittelen erityispedagogista teoriapohjaa liittyen matematiikan oppimisen vaikeuksiin, ja hahmotan tämän pohjalta tuen tarpeen laajaa käsitettä erityisesti subjektiivisen ja pragmaattisen näkökulman kautta. Erityisesti sidon tätä teoriapohjaa käsitykseen siitä, että matematiikan vaikeudet olisivat osa juuri insinöörikoulutusta (Parsons & Adams 2005, 2). Käsittelen myös verkko-opetuksen ja sulautuneen opetuksen teoriapohjaa. Paneuduin yliopistokontekstissa tehtyihin, tietokoneen avulla toteutettujen matematiikan osaamisen tuen interventiotutkimuksiin systemaattisen kirjallisuusanalyysin metodin avulla (Salminen 2011). Pohjana käytin meta-analyysiä (Li & Ma 2010), joka suunnattiin alemmille kouluasteille, mutta jonka kriteeristöt artikkelien tarkkaan valintaan sopivat hyvin siirrettäväksi omaan työhöni. Analysoin 25 artikkelin esittelemää tietotekniikan avulla tarjottavaa tukikeinoa niin pedagogisen viitekehyksen, tietotekniikan roolin kuin tuen vaikuttavuudenkin näkökulmasta. Aineiston monimuotoisuuden vuoksi pidin kirjallisuusanalyysini laadullisena katsauksena. Kirjallisuusanalyysin päätuloksena voidaan pitää sitä, että tietokoneen avulla toteutetun tuen suunnitteluvaiheessa on syytä kiinnittää huomiota niin tietotekniikan rooliin kuin pedagogiseen viitekehykseenkin. Lafuentea ja kollegoja (2014) mukaillen voidaan todeta, että suuria tarjotun tuen aikaansaamia tuloksia odotettaessa on tukimuodon oltava rooliltaan merkittävä ja riittävän monipuolinen. Tapaustutkimuksen keinoin pyrin analysoimaan ja kehittämään Matriisilaskenta-kurssin tukimuotoja siten, että käytin pohjana kirjallisuusanalyysin tuloksia. Keräsin kurssin opiskelijoilta ja henkilökunnalta mixed methods –lähestymistapaan nojaten kyselylomake- sekä haastatteluaineistoa kartoittaakseni koettuja tuen tarpeita kurssilla. Lisäksi kysyin niin opiskelijoilta, kurssin assistenteilta sekä luennoitsijalta kokemuksia siitä, kuinka tämän kurssin opiskelijat näkivät tarjotun tuen vastaavan omiin tuen tarpeisiinsa. Analysoin aineistoni laadullisen osan teoriaohjaavasti (Tuomi & Sarajärvi 2009, 96 – 97) sisällönanalyysin keinoin ja määrällisen osan tilastollisin menetelmin. Työni empiirisen osion tulokset olivat monimuotoisia. Määrällisen analyysin perusteella kartoitettiin matematiikan osaamisen kokemus deduktiivisten ja strategisten taitojen osalta pienemmäksi kuin muiden taitojen suhteen. Erityisesti kurssia MOOC-toteutustavalla suorittavat opiskelijat arvioivat kokemusta osaamisensa tasosta pienemmäksi kuin muut. Laadullisessa analyysissä löysin kolme opiskelijatyyppiä, joille suosittelen kohdistettavaksi hieman erilaisia tukikeinoja. Tuen tarpeita, joihin opiskelijat eivät kokeneet saavansa kurssin puolesta, ilmeni erityisesti sosiaalisen oppimisen sekä kurssimateriaalin yksipuolisuuden suhteen. Tietokoneperustainen, automaattinen arvio koettiin laajasti merkittäväksi tuen tarjoajaksi.
  • Häkkinen, Anu (2017)
    Kawah Ijen is the picturesque crater of the Ijen volcano located in Eastern Java, Indonesia. However, it is not just any volcano crater, as it happens to be the locus of labour-intensive sulphur mining operation. Each day up to 15 tons of sulphur is extracted from the Ijen crater by the 350 men working as manual miners. These men carry even 100 kilogram loads of sulphur out from the crater with bare brawn and the work is with no doubt burdensome. Kawah Ijen’s natural beauty has also caught the interest of tourists’, and the crater has become commodified as a tourism destination, visited by hundreds of international tourists each day. Thus the storyline of this master’s thesis is two-fold. The first research objective scrutinizes the Kawah Ijen sulphur mine from a commodity chain perspective, emphasizing the tough work the sulphur miners have to bear in order to satisfy the needs of the consumers at the end of the chain. The second, and the essential objective of this research in turn interrogates how the presence of the sulphur miners has become also an inevitable part of the Kawah Ijen tourism experience. In this the aspiration is to elucidate how the sulphur miners have become aestheticized as a Global South tourism attraction. In other words, this research aims to interrogate the peculiarity of this reality, by exploring how both trade and culture, and human and commodity mobilities are entangled and enshrouded within the crater of the Ijen volcano. In human geography, a research framework of ‘Follow the thing’ has been adopted by scholars in order to study the geographically far-flung production chains of consumer goods. As a framework it aims to make critical political-economic connections between the consumers and distant, and often also underprivileged, producers. In this Marxist-influenced undertaking emphasis is placed particularly on commodity fetishism. This notion has been mobilized to illuminate how consumers have become alienated from the means of production, in their symbolically-laden everyday consumption. As sulphur is a raw material needed in the production processes of many goods such as white sugar, fertilizers, medicines, and rubber, this research shows how these commodities were ‘followed’ into their origins to this particular sulphur mine. During a period of field work, a method of participant observation was utilized to get contextual understanding of this production site. The initial research objective is therefore to make connections and create awareness of the inequalities within commodity production networks. In the final research objective of this master’s thesis, a postcolonial approach is mobilized to critically interrogate this initial setting, in which the miners are seen as poor and stagnant producers. Thus the Kawah Ijen tourists are taken under lens in order to gain understanding of this touristic encounter nuanced with cross-cultural and socio-economic differences between the tourists and the miners. Therefore the setting of Kawah Ijen will not only be observed as a place of production, but also as a site - and object - of consumption. By analysing blogged travel stories written by the tourists themselves, this research aims to illuminate what the tourism experience of the Kawah Ijen is about in the realm of consumption. Special attention is given to how the encounter with sulphur miners has become a constitutive part of the adventurous and authentic tourism experience of Kawah Ijen. The blog post analysis on the Kawah Ijen tourism narrative shows how the imaginaries of the sulphur miner as the ‘Other’ are adhered to, as the tourists construct their travel identities, make meaning of their experiences and finally represent their experience to the outside world. Finally this research aims to make ruptures to Global South fetishism by elucidating how the Kawah Ijen sulphur mine has become both commoditized and fetishized in its own right. In this fetishzation process the sulphur miners are depicted as poor and primitive, which as categories act as symbols for authentic tourism consumption in the social frameworks of the tourists. However, the aim is not to demonize the tourists, but to give recognition to the nuanced personal and social realities they are embedded in their consumption. Hence, the tourism experience of Kawah Ijen is constructed through a point of view more sensitive to the subjective negotiation of authenticity. It is argued that the Kawah Ijen tourism experience is a process in which the meaning of the experience is negotiated in a wider framework, which is vicariously embedded in postcolonial discourse. Finally, it is concluded that although there is some unequal power relations at presence in the tourism consumption of Kawah Ijen, the tourism can be the means to make more sustainable living for the miners. The leapfrog from the mining to tourism has to be only carried out in a deliberate way with respect to all of the stakeholders.
  • Láng, Ilona (2017)
    Matalapainemyrskyt muodostavat Suomessa suurimman yksittäisen uhan sähkönjakeluverkon vakaudelle. Vuosina 2005-2015 kolmannes kaikista sähkönjakelun keskeytyksistä aiheutui matalapainemyrskyjen voimakkaista tuulista. Sääsuureiden yhdistäminen yhteiskunnallisesti vaikuttaviin suureisiin, kuten sähkövikoihin on ollut eri maiden ilmatieteen laitoksien tutkimuskohteena nouseva suuntaus kautta Euroopan. Tässä tutkielmassa luokitellaan matalapaineiden aiheuttamat myrskyt saapumissuunnan mukaan ja tutkitaan niiden vaikutuksia sähköverkkoihin. Matalapainemyrskyjen luokitteleminen Suomessa on verrattain uusi aihe. Myrskyt luokitellaan tässä työssä kaksivaiheisella menetelmällä saapumissuunnan ja pintamatalan rantautumisen mukaan, sekä selvitetään ominaisuuksia, jotka tekevät niistä tuhoisia sähköverkoille. Myrskyt luokiteltiin kuuteen luokkaan tarkastelemalla menneiden myrskyjen myrskyratoja vuosilta 2005-2015. Aineistoon valikoitui yhteensä 51 myrskyä, joita tutkittiin käyttämällä Ilmatieteen laitoksen tietokannan havaintoja, ERA-Interim uusanalyysejä sekä sähköyhtiöiden sähkövika-aineistoa. Myrskyluokat saivat nimekseen A-SW (maan eteläosaan lounaasta saapuvat), A-SE (maan eteläosaan kaakosta saapuvat), A-NW (maan eteläosaan luoteesta saapuvat), B-SW (maan pohjoisosaan lounaasta saapuvat), B-NW (maan pohjoisosaan luoteesta saapuvat) ja B-NE (maan pohjoisosaan koillisesta saapuvat). Aineiston myrskytapausten perusteella havaittiin, että suurin osa eli noin 60 prosenttia tarkastelujakson myrskyistä saapuu Suomeen lounaasta, mikä tukee hyvin aiempia tutkimustuloksia. Tutkielmassa on pyritty myös löytämään yhteys myrskyjen ja sähkövikatilanteiden välille yhdistämällä meteorologista dataa sähköverkkoyhtiöiltä (Loiste Sähköverkko Oy ja ENEASE Oy) saatuihin vikatietoihin. Myrskyluokille tyypilliset puuskatuulijakaumat on yhdistetty alueellisiin sähköttömien talouksien lukumääriin eli käyttöpaikkojen lukumääriin (kpk). Työssä tutkittiin eri myrskyluokkien ominaispiirteiden vaikutuksia sähköverkkoihin ja määritettiin maantieteellisten alueiden mukaan jakautuvat viat kussakin luokassa. Myrskyluokista tuhoisimpina esille nousivat luokat B-NW-, sekä A-SE-myrskyt. Nämä myrskyluokat ovat eri syistä tuhoisat. B-NW- myrskyistä tuhoisan tekee todennäköisesti niiden nopea kehityskaari, sekä voimakkaan matalapaineen keskuksen aiheuttamat ärhäkät puuskat. A-SE-myrskyt puolestaan ovat hidasliikkeisiä, jolloin puuskien vaikutukset tietyllä alueella kumuloituvat. Kaakosta saapuvia (A-SE) myrskyjä voisi kutsua myös kesämyrskyiksi niiden tyypillisen esiintymisajankohdan mukaan. Tutkielman lopputuloksena saatiin määritettyä yksinkertainen kaava, joka sai nimekseen yhteisvaikutusindeksi. Yhteisvaikutusindeksin avulla pystytään ennen kaikkea havainnollistamaan niin eri voimakkuuksisten puuskatuulien, kuin muidenkin tuhoihin vaikuttavien tekijöiden yhteisvaikutusta. Lopuksi esimerkkitapauksena käsitellään sähköyhtiöiden kannalta merkittävää Valio-myrskyä (2015), joka oli tyypiltään B-NW. Aikaisempiin tutkimuksiin verrattuna tässä työssä uutta oli myrskyjen luokittelu, sekä meteorologisten ja ei-meteorologisten tekijöiden yhdistäminen yhteisvaikutusindeksin laskukaavaksi. Yhteisvaikutusindeksiä voidaan tulevaisuudessa käyttää joko tukena operatiivisten sääennusteiden laadinnassa myrskyjen vaikuttavuutta arvioitaessa tai pohjana algoritmille. Työ sai alkunsa Ilmatieteen laitoksen ELASTINEN- tutkimushankkeesta, jossa selvitettiin sää- ja ilmastoriskien hallintaa ja otettiin ensiaskelia kohti vaikutusvaroittamista Suomessa. Tutkielma liittyy myös Tekes/SASSE- ja H2020/ANYWHERE- hankkeisiin, joissa pyritään selvittämään sääilmiöiden yhteiskunnallista vaikuttavuutta. Tutkielman tuloksia voidaan hyödyntää jatkossa muissakin hankkeissa, joissa selvitetään sähkönjakelun kannalta merkittäviä sääilmiöitä. Aiheen tutkimisesta on apua myös operatiivisessa sääennusteen laatimisessa ja arvioitaessa lähestyvän myrskyn vaikutuksia.
  • Kallio, Viivi (2017)
    Sääsatelliittimittausten avulla on mahdollista muodostaa sekä ajallisesti että alueellisesti kattavia estimaatteja auringon kokonaissäteilystä maan pinnalla. Niiden muodostaminen kuitenkin perustuu kokonaissäteilyyn vaikuttavan pilvisyyden määrittämiseen sääsatelliittimittausten perusteella, jolloin menetelmällä saavutettava tarkkuus voi vaihdella pilvisyydestä riippuen. Tässä tutkielmassa verifioidaan sääsatelliittimittauksiin perustuvaa kokonaissäteilyn estimointijär- jestelmää Etelä-Suomessa vertaamalla järjestelmän estimaatteja maanpinnan havaintoihin. Tavoite on selvittää, miten eri tyyppinen pilvisyys vaikuttaa estimaatin tarkkuuteen, ja huonontaako jokin pilvityyppi estimaattia erityisesti. Myös leveyspiirin vaikutusta estimaatin virheisiin tarkastellaan ja järjestelmää vertaillaan muihin vastaaviin. Estimaattien virheiden tarkastelua varten ne jaetaan luokkiin pilvityypin mukaan. Tulosten mukaan estimaatti hieman aliarvioi kokonaissäteilyä pilvettömissä tilanteissa, kun taas pilvisissä tilanteissa kokonaissäteilyä yliarvioidaan kohtalaisen paljon. Harha (MBE) on pilvettömissä tilanteissa -3,44 % (-16,58 W/m 2 ) ja kaikilla tilanteilla 6,45 % (31,04 W/m 2 ). MBE kasvaa leveyspiirin mukaan, tosin myös etäisyydellä rannikosta on vaikutusta. Virheiden odotettiin olevan suuria rikkonaisille ja korkeille pilville, mutta suurimmat virheet ovat läpinäkymättömillä, erityisesti hyvin matalilla, pilvillä (MBE: 16,81 %, 80,90 W/m 2 ). Myös kerrostuneilla pilvillä virheet ovat suuria (MBE: 15,76 %, 75,86 W/m 2 ), mutta rikkonaisten pilvien kohdalla systemaattiset virheet ovat hyvin pieniä (MBE: -0,13 %, -0,62 W/m 2 ). Tämä saattaa johtua osittain epävarmuuksista pilviluokittelussa. Vertailu tehtiin menetelmä- ja aineistoerojen takia vain kahteen muuhun tutkimuksen, joissa virheiden todettiin olevan keskimäärin pienempiä. Virheanalyysin pilviluokittelussa löytyi epävarmuuksia etenkin rikkonaisten pilvien kohdalla, eikä kyseisen pilvityypin todeta olevan täysin ongelmaton. Luokkaan on mahdollisesti luokiteltu hyvin vähäistä, korkeaa pilvisyyttä, mikä laskee luokan virheitä. Vaikeudet hyvin matalissa pilvissä viittaavat ongelmiin laskettaessa pilvien vaikutusta kokonaissäteilyyn, minkä korjaamisen oletetaan parantavan järjestelmän tarkkuutta. Myös pilven vaikutuksen laskentaan käytettyä referenssiaineistoa tulee laajentaa sekä siihen liittyvä tekninen virhe korjata.
  • Faghihi, Farbod (2017)
    The ubiquity of mobile devices with positioning sensors make it possible to derive user's location at any time. However, constantly sensing the position in order to track the user's movement is not feasible, either due to the unavailability of sensors, or computational and storage burdens. In this thesis, we present and evaluate a novel approach for efficiently tracking user's movement trajectories using decomposition and prediction of trajectories. We facilitate tracking by taking advantage of regularity within the movement trajectories. The evaluation of our approach is done using three large-scale spatio-temporal datasets, from three different cities: San Francisco, Porto, and Beijing. Two of these datasets contain only cab traces and one contains all modes of transportation. Therefore, our approach is solely dependent on the inherent regularity within the trajectories regardless of the city or transportation mode.
  • Puikkonen, Tuomas (2017)
    Tutkielma antaa yleiskuvan Internet-sensuurin teknisestä toteutuksesta, siitä miten tietyt maat sensuroivat kansalaisten verkkoliikennettä ja miten kansalaiset kiertävät tätä sensuuria. Tutkielman alussa taustoitamme, miten Internet toimii teknisesti. Esittelemme tutkielmassa viisi erilaista sensurointitekniikkaa. Nämä ovat pakettisuodatus, DNS-järjestelmään perustuva sensurointi, BGP-protokollan manipulointi, avainsanoihin perus- tuva suodatus sekä Internet-yhteyden häiriköinti ja kuristaminen. Osa sensurointitekniikoista ylisuodattaa eli sensuroitavaksi päätyy myös tietoa, jota ei ollut tarkoitus estää. Sensori voi yhdistellä eri sensurointitekniikoita isommaksi kokonaisuudeksi ja saada näin ollen paremman hyödyn sensurointijärjestelmästä. Sensorin ei ole pakko rakentaa sensurointijärjestelmää itse. Alalla toimii yrityksiä, jotka myyvät valtioille järjestelmiä sensuroinnin toteuttamiseen. Tutkimme kymmenen maata Freedom Housen ja Reporters Without Borders’n raporttien pohjalta. Näistä maista tutustumme tarkemmin Kiinan ja Iranin Internet-sensuuriin. Lisäksi esittelemme arabikevään tapahtumat Egyptin ja Libyan osalta. Valotamme tutkimiemme maiden nykytilaa Freedom Housen vuoden 2015 Internetin vapaus -raportin avulla. Internet-sensuurin yleistyessä myös sensuroinnin kiertäminen on yleistynyt. Pohjustamme sensuurin kiertämistä esittelemällä viestintäprotokollien päivitettyjä versioita, erilaisia väli- tyspalvelimia ja tunnelointitekniikoita. Tämän jälkeen esittelemme tarkemmin kolme näiden tekniikoiden päälle rakennettua kierto-ohjelmaa. Esiteltävät ohjelmat ovat Psiphon, Tor ja CovertCast. Kerromme mitä kierto-ohjelmia tutkittujen maiden kansalaiset ovat ottaneet käyttöönsä ja miten sensori suhtautuu kierto-ohjelmien käyttöön. Sensori ja kierto-ohjelman kehittäjä kilpailevat nykyään siitä, kumman tekniikka on toista tehokkaampi. Tämän vuoksi emme näe järkeä ratkaista Internet-sensuurin aiheuttamaa sananvapausongelmaa teknisin keinoin. Ongelman ratkaisemiseen tarvitaan pitkäjänteistä poliittista vaikuttamista kansainvälisellä tasolla.
  • Jussila, Anssi (2017)
    Studies of the last ice age have been made in Finland since the early 20th century. The result is a wealth of information on activities related to the continental ice sheet and the location of the ice margins. The purpose of this thesis was to find out the usefulness of animations when visualizing research results. Animations have the advantage of sharing a large amount of information in a short time and they often are easier to comprehend compared to texts and images. In addition to this the aim was to visualize dynamics of the ice sheet and its ice margin positions. The materials from different studies that were used in visualization contain visual materials from ice sheet in northern Europe and more precisely from Finland. The animations were created by using ArcGis program and Blender 3D graphics software. In ArcGis the GIS-database was modified for suitable format to be used in Blender. Based on the visual materials, objects were formed in Blender from polygons that reflect the geometry of the ice sheet and its environment. The movements and other events were modelled by animating them and their visual look was formed by assigning different materials for different objects. Lastly, the animation was post-processed through composite and then rendered out of the program in the desired format. The results of the study were two animations about the activities related to the continental ice sheet in Northern Europe and Finland. The animation of Northern Europe is a general overview of growth and retreat of the ice sheet between 34–10 ka. The main result of the study is an animation of retreat of the ice sheet during deglaciation in Finland between 14–10 ka. The animation of the Finnish area visualizes ice lobes and stagnant ice areas between them. In addition to the ice sheet the animation also visualizes ice lakes, terminal moraines and calving of the ice sheet, as well as the sub-aquatic and supra-aquatic regions in Finland. The study can be further refined by adding all existing research data of ice margin positions and ice sheet dynamics. The animation regarding the ice sheet dynamics of Finland could be further expanded and refined towards areas in Norway, Sweden and Russia. In addition to that, one could add an elevation model and the development model of Baltic Sea and other water bodies to create a more diverse work. Based on the study, the usability of the animation in glacial geologic studies is significant when it is based on extensive research data and up-to-date glacial geological knowledge. The applications of animations are numerous and they can be used to generalize geological events.
  • Niskanen, Andreas (2017)
    Computational aspects of argumentation are a central research topic of modern artificial intelligence. A core formal model for argumentation, where the inner structure of arguments is abstracted away, was provided by Dung in the form of abstract argumentation frameworks (AFs). AFs are syntactically directed graphs with the nodes representing arguments and edges representing attacks between them. Given the AF, sets of jointly acceptable arguments or extensions are defined via different semantics. The computational complexity and algorithmic solutions to so-called static problems, such as the enumeration of extensions, is a well-studied topic. Since argumentation is a dynamic process, understanding the dynamic aspects of AFs is also important. However, computational aspects of dynamic problems have not been studied thoroughly. This work concentrates on different forms of enforcement, which is a core dynamic problem in the area of abstract argumentation. In this case, given an AF, one wants to modify it by adding and removing attacks in a way that a given set of arguments becomes an extension (extension enforcement) or that given arguments are credulously or skeptically accepted (status enforcement). In this thesis, the enforcement problem is viewed as a constrained optimization task where the change to the attack structure is minimized. The computational complexity of the extension and status enforcement problems is analyzed, showing that they are in the general case NP-hard optimization problems. Motivated by this, algorithms are presented based on the Boolean optimization paradigm of maximum satisfiability (MaxSAT) for the NP-complete variants, and counterexample-guided abstraction refinement (CEGAR) procedures, where an interplay between MaxSAT and Boolean satisfiability (SAT) solvers is utilized, for problems beyond NP. The algorithms are implemented in the open source software system Pakota, which is empirically evaluated on randomly generated enforcement instances.
  • Rämänen, Petri (2017)
    Tämän pro gradu –tutkielman kirjallisuusosassa perehdytään prosessikontaminantteina kasviöljyissä ja niistä valmistetuissa elintarvikkeissa esiintyvien 2-kloori-1,3-propaanidiolin (2-MCPD), 3-kloori-1,2-propaanidiolin (3-MCPD) ja 2,3-epoksi-1-propanolin (glysidoli) estereiden muodostumismekanismeihin. Muodostuminen tapahtuu kasviöljyn jalostuksen hajunpoistovaiheessa: joko asyylioksonium-ionimekanismilla tai asyylioksonium-radikaalimekanismilla. Kirjallisuusosassa kartoitetaan lisäksi elintarvikkeita, jotka sisältävät merkittäviä pitoisuuksia kyseisiä yhdisteitä, sekä yhdisteiden mahdollisia toksikologisia vaikutuksia. Yhdisteiden pitoisuudet voidaan määrittää kvantitatiivisesti suoralla ja epäsuoralla menetelmällä eli määrittämällä suoraan esteripitoisuudet tai hydrolysoimalla esterit ja määrittämällä yhdisteiden vapaat muodot. Viime vuosina analytiikassa on keskitytty epäsuoran menetelmän kehittämiseen. Mahdollisia 2-MCPD-, 3-MCPD- ja glysidyyliestereitä on suuri määrä, joten suora määrittäminen on huomattavasti työläämpää. Työn kokeellisessa osassa pystytettiin epäsuora menetelmä, jolla voitiin kvantitatiivisesti määrittää samanaikaisesti 2-MCPD-, 3-MCPD- ja glysidyyliesterit. Analyysimenetelmässä epästabiilin glysidolin esteristä muodostettiin ensin bromijohdannainen (3-MBPD-esteri). Tämän jälkeen esterit hydrolysoitiin vapaiksi muodoikseen, joista valmistettiin edelleen fenyyliboorihappojohdannaiset, jotka analysoitiin kaasukromatografia-massaspektrometrisesti. Analyyttien pitoisuuksien määritys onnistui ekstraneitsyt-oliiviöljy- ja vohvelinäytteistä GC/MS- ja GC/MS-MS-laitteistoilla. Pitoisuudet määritettiin laskennallisesti kalibraatiosuoran yhtälön avulla sisäisen standardin menetelmällä. Tulosten oikeellisuus voitiin todeta vertaamalla vertailunäytteistä mitattuja pitoisuuksia EURL-PAH-vertailututkimuksen vertailuarvoihin. Vaikka GC/MS-SIM-menetelmällä saatiin tyydyttävät tulokset, voitiin todeta, että GC/MS-MS-laitteiston MRM-menetelmä oli herkempi ja yksikäsitteisempi. Menetelmä validoitiin kyseisille matriiseille seuraavien parametrien suhteen: spesifisyys, selektiivisyys, lineaarisuus, toistettavuus, sisäinen uusittavuus, takaisinsaanto, laskennallinen havaitsemis- ja määritysraja, oikeellisuus sekä mittausepävarmuus.
  • Nikkari, Eeva (2017)
    The sentence segmentation task is the task of segmenting a text corpus into sentences. Segmenting well structured and fully punctuated data into sentences is not a very difficult problem. However, when the data is poorly structured or missing punctuation the task is more difficult. This thesis will look into this problem by using probabilistic language modeling, with special emphasis on the n-gram model. We will present theory related to language models and evaluating them, as well as empirical results achieved on documents provided by AlphaSense Oy and a freely available Reuters-21578 corpus. The experiments on n-gram models focused on the following questions. How does the smoothing and order of the n-gram affect the model? How well does a model trained on one type of data adapt to another type of text? How does retaining more or less symbols and punctuation affect the performance? And how much is enough training data for the model? The n-gram models performed rather well on the same type of data they were trained on. However, the performance was significantly worse when moving to another document type. In absence of punctuation the performance of the model was also rather poor. The conclusion is that the n-gram model seems inadequate in recovering the sentence boundaries in difficult settings such as separating the unpuncutated title from the body of the text.
  • Arponen, Sami (2014)
    Tässä tutkielmassa tarkasteltiin vapaan lähdekoodin Zen Cart -verkkokauppasovelluksen suorituskykyä hitaasti kasvavalla ja purskeisella kuormalla. Suorituskyvyn mittareina käytettiin loppukäyttäjän havaitsemaa vasteaikaa sekä järjestelmän kokonaistehokkuutta mittaavaa suoritustehoa. Vasteaika mitattiin sekunteina ja suoritusteho yhden sekunnin aikana käsiteltyjen palvelupyyntöjen määränä. Tutkimushypoteesina oli, että purskeinen työkuorma aiheuttaa erityisesti suurella käyttäjämäärällä suuremman suorituskyvyn heikkenemisen kuin hitaasti kasvava kuorma. Lisäksi selvitettiin, voidaanko verkkosovelluksen suorituskykyä hitaasti kasvavalla kuormalla käyttää ennustamaan suorituskykyä purskeisella kuormalla. Tutkimusmetodina oli rasitustestaus, jossa järjestelmää testataan sen ääriräajoilla tai ne ylittäen. Työkuormat toteutettiin JMeter -ohjelmalla. Niiden intensiteettiä ja kokoa vaihdeltiin käyttämällä työkuormien parametreina kuormanluontiaikaa ja virtuaalikäyttäjien lukumäärää. Käytetyt työkuormat olivat synteettisiä ja ne sisälsivät tyypillisimpiä verkkokauppasovellukseen kohdistuvia palvelupyyntöjä. Rasitustestauksen kohteena olevan järjestelmän komponentit asennettiin testiympäristönä käytettyyn virtuaalikoneeseen. Tutkimushypoteesi osoittautui vääräksi sekä järjestelmän suoritustehon, että loppukäyttäjän vasteaikojen osalta. Tutkitun verkkosovelluksen suoritustehossa ei havaittu merkittävää eroa hitaasti kasvavien ja purskeisten työkuormien välillä. Järjestelmän pullonkaulaksi osoittautui tietokanta, mistä seurasi Littlen lain nojalla vasteaikojen heikkeneminen järjestelmässä olevien töiden määrän lisääntyessä. Loppukäyttäjän vasteaikojen heikkenemisessä ei kuitenkaan ollut merkittävää eroa hitaasti kasvavien ja purskeisten työkuormien välillä. Lisäksi havaittiin, että verkkosovelluksen suorituskykyä hitaasti kasvavilla kuormilla voidaan tietyin edellytyksin käyttää ennustamaan suorituskykyä purskeisella kuormalla.
  • Pitkänen, Kaarlo (2014)
    Tietokonepelit on jo pitkään luotu käyttäen lähes yksinomaan imperatiivisia ohjelmointikieliä, kuten C++- ja C#-kieltä. Toisaalta tiedetään, että funktionaalisessa ohjelmoinnissa esimerkiksi rinnakkaisuuden hallinta sekä ohjelmien testaus on usein helpompaa kuin imperatiivisessa ohjelmoinnissa. Tämä on yksi syy, miksi funktionaalisen ohjelmoinnin soveltaminen peliohjelmointiin on herättänyt mielenkiintoa. Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkastellaan funktionaalisen ohjelmoinnin soveltamista peliohjelmointiin. Sen jälkeen, kun on selostettu tutkielmassa käytettäviä ohjelmointitekniikoita, esitellään kaksi funktionaalista ohjelmointia hyväksi käyttävää ohjelmointikieltä Yampa ja Casanova. Näillä ohjelmointikielillä toteutetaan esimerkkipelit, joita verrataan imperatiivisella ohjelmointikielellä toteutettuun esimerkkipeliin. Vertailusta voidaan huomata, että funktionaalisia ohjelmointitekniikoita hyväksi käyttävät esimerkkipelit ovat sekä pelaajan että ohjelmoijan näkökulmasta laadullisesti vertailukelpoisia perinteisellä imperatiivisella ohjelmointikielellä toteutetun peliratkaisun kanssa.