Browsing by Issue Date

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-20 of 295
  • Hussain, Afaque (2015)
    Web Real Time Communication (WebRTC) is a project that aims to enable plug-in free, real time communications across multiple web-browsers. With WebRTC enabled web-browsers, users can make direct browser to browser audio calls, video calls or transfer arbitrary data. In a simple network with no Network Address Translation (NAT), firewalls or HTTP-proxies, WebRTC appli- cations work well without any problems. But in the real world, the networks are complex and clients are usually behind NAT, firewalls and (or) HTTP proxies. Introduction of such network middle boxes creates problems for WebRTC media flow, leading to a failure in WebRTC call establishment. WebRTC uses Interactive Connectivity Establishment (ICE) framework to work around the prob- lems posed by these middle boxes. ICE uses a combination of Session Traversal Utilities for NAT (STUN) and Traversal Using Relays around NAT (TURN) depending on the network configuration and tries to give the WebRTC media the best possible chance to traverse these middle boxes. A TURN server is required to relay the WebRTC media between peers when STUN methods fail. In this work, we evaluate the different network configurations in which WebRTC peers can be present and how the WebRTC connectivity problem can be solved using the ICE framework, when peers are present in such network configurations. We also evaluate the TURN server for its computational, memory and bandwidth requirements for relaying different types of WebRTC calls.
  • Telkamo, Mikko Kalevi (2015)
    Tässä tutkielmassa käsitellään differentiaaliyhtälöiden opettamista lukion matematiikan syventävänä kurssina sekä matemaatiikkaohjelmisto GeoGebran käyttöä differentiaaliyhtälöiden opetuksen apuna. Alussa on lukijalle tarkoitettu kertaus differentiaaliyhtälöiden määritelmästä, sekä separoituvien ja lineaaristen yhtälöiden määritelmät ja ratkaisutavat. Luvun tavoitteena on kerrata differentiaaliyhtälön perusteet lukijalle, joka on opiskellut aihetta jo aiemmin. Lisäksi se on tarpeeksi kattava, jotta lukija, joka ei ole aiemmin opiskellut differentiaaliyhtälöitä, pystyy seuraamaan tutkielman sisältöä. Vaikka differentiaaliyhtälöt eivät kuulu lukion matematiikan vaatimuksiin, sitä opetetaan Suomessa joissakin lukioissa erikoiskurssina tai matematiikkalinjan syventävänä aiheena. Siksi tässä tutkielmassa tarkastellaan Helsingin matematiikkalukiossa laadittua ja käytettyä differentiaaliyhtälön materiaalia. Tarkastelussa katsotaan, miten differentiaaliyhtälön perusaiheet esitetään lukiolaisyleisölle, ja millaisia havaintoja kokoelman kirjoittaja on aiheesta tehnyt. Tämän jälkeen tutkielmaan kuuluu itse laadittu differentiaaliyhtälöiden oppikokonaisuus lukiolaiselle. Käytännössä siinä käydään tutkielman alussa esitetyt differentiaaliyhtälöiden perusasiat läpi tavalla, jolla lukiolainen pystyisi sitä tulkitsemaan. Sen mallina on käytetty aiemmin tarkasteltua oppimateriaalia sekä olemassa olevia lukion oppikirjoja muista matematiikan aiheista. Tämän jälkeen tutkielma esittelee GeoGebra-ohjelman sekä sen soveltuvuuden differentiaaliyhtälöiden opetukseen. Tämä on kaksivaiheinen esittely: ensiksi selitetään ohjelman toiminnot, jotka soveltuvat differentiaaliyhtälön ratkaisuun ja tarkasteluun. Seuraavassa luvussa tarkastellaan yleisemmin, mitä etuja GeoGebra tarjoaa differentiaaliyhtälöiden opetukselle. Siinä painotetaan erityisesti visuaalista puolta, jonka ohjelma lisää aiheen opetukseen, ja joka usein puuttuu tavallisessa oppimateriaalissa. Tutkielman lopussa on lyhyt tehtävälomake aiempien lukujen tueksi. Sen on tarkoitus olla sopiva tehtäväpaketti, jonka voisi antaa lukiolaiselle, joka on opiskellut edellä esitetyn differentiaaliyhtä- löiden kokonaisuuden, sekä ohjeet, miten käyttää GeoGebraa näiden yhtälöiden ratkaisemiseen.
  • Kilponen, Simo (2015)
    Tutkielmassa tarkastellaan semi-Markov-prosessin hyödyntämistä keskeyttämistapahtuman mallintamiseksi vapaaehtoisessa henkivakuutuksessa. Vakuutetun riskin kehitys mallinnetaan monitilaisena semi-Markov-prosessina ja keskeyttämisintensiteetti määritellään tähän pohjautuvan vakuutusmaksun ja klassisen henkivakuutusteorian mukaisen vakuutusmaksun funktiona. Keskeyttämisintensiteetti asetetaan riippumaan lisäksi lineaarisesti keskeyttämisherkkyydeksi tulkitusta vakiosta. Numeerisena esimerkkinä simuloidaan vakuutuskannan kehitystä eri keskeyttämisherkkyyksin ja tarkastellaan aktiivisen kannan koostumusta simulointijakson jälkeen.
  • 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.
  • 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.
  • Enckell, Vera-Maria (2015)
    Pro gradu –tutkielmassa tarkastellaan pääasiassa hiukkasfysiikan standardimallin mukaisen Higgsin skalaarikentän stokastista käyttäytymistä inflaation aikana. Tavoitteena on tutkia inflaation aikana kenttään syntyneiden, kvanttimekaanista alkuperää olevien perturbaatioiden vaikutusta kentän inflaation aikaiseen kehitykseen. Koska Higgsin kentän potentiaali tunnetaan standardimallin puitteissa hyvin, on kentän inflaation aikainen kehitys mahdollista selvittää. Perusongelma on, että potentiaaliin syntyy mahdollinen epästabiilisuusalue, jossa sen arvo laskee jyrkästi kaukana kentän nykyisestä arvosta. Tämä alue on inflaation aikana saavutettavissa helposti perturbaatioiden myötä. Haluttaisiin, että todennäköisyys universumille olla nykyisessä tilassaan ei kuitenkaan olisi herkkä inflaation asettamille alkuehdoille. Tämä vaatii, etteivät syntyneet Higgsin kentän perturbaatiot aja kenttää potentiaalin epästabiilisuusalueelle, josta sen on mahdotonta palata takaisin. Kun Higgsin kenttään inflaation aikana syntyneet perturbaatiot ovat tarpeeksi suuria, tulee kentän kehitystä tarkastella statistisesti paikan suhteen. Tähän liittyen tutkielmassa johdetaan stokastisen lähestymistavan mukaiset liikeyhtälöt sekä keskimääräiselle Higgsin kentälle yhdessä horisonttialueessa että kentän todennäköisyystiheydelle eri horisonttialueiden ensemblen suhteen. Stokastista lähestymistapaa hyödyntäen todetaan Higgsin kentän olevan inflaation aikana kevyt. Tällöin nähdään kentän perturbaatioiden suuruuden olevan suoraan verrannollinen inflaation energiaskaalaan. Lisäksi formalismia sovelletaan arvioitaessa kentän päätymistä potentiaalihuipulta nykyiseen minimiinsä sekä käsiteltäessä mahdollisesti syntyneiden epästabiilisuusalueiden kehitystä. Pienten perturbaatioiden rajalla tutkielmassa tarkasteltiin myös tunneloitumista vaihtoehtoisena tapana päätyä potentiaalin epästabiilisuusalueelle. Tunneloitumistodennäköisyys lasketaan Colemanin ja de Luccian semiklassissessa approksimaatiossa. Tunneloitumista tarkastellaan niin Minkowskin avaruudessa kuin myös yleistäen Minkowskin avaruuden tulokset inflaation aikaisen de Sitter -avaruuden tapaukseen. Syntyneiden potentiaalin epästabiilisuusalueiden havaitaan vastaavan geometrialtaan anti de Sitter-avaruutta. Tutkielmassa tarkastellaan myös näiden alueiden kehitystä inflaation jälkeen. Kaikkiaan tutkielma luo katsauksen tämän hetkiseen tutkimukseen Higgsin kentän tilasta inflaation aikana. Potentiaalin lisäksi kehityksen määrää inflaation energiaskaala, jonka suuruutta ei ole kokeellisesti pystytty vielä mittaamaan. Koska suurten perturbaatioiden rajalla Higgsin kentän päätyminen nykyiseen potentiaaliminimiinsä ei ole todennäköistä inflaation jälkeen, näyttäisi nykyisten standardimallin parametrien mittausten perusteella uuden fysiikan ilmeneminen välttämättömältä potentiaalin stabilisoimiseksi.
  • Ruuth, Riikka (2015)
    Electrical breakdowns occasionally occur near the first walls of fusion reactor chambers and the accelerating cavities of linear colliders, such as CLIC. These arcing events are localised plasma discharges, which are formed under high voltage electrical fields. Vacuum arcs cause various surface damage on the fusion reactor and linear accelerator structures. The surface damage, most significantly craters, have been studied experimentally, but the mechanism of the formation of this damage is still not clear. In this thesis we use the large-scale molecular dynamics simulations to study crater formation on Cu surface. We used ion irradiation to model the arcing events, where plasma ions are accelerated via the shield potential towards the metal surface. This ion irradiation causes multiple overlapping cascades in Cu surface, what can lead to the crater formation. The main goal was to be able to produce surface damage, which is identical to experimental results. Our results are divided to three categories. First we examined which are initial conditions needed to form experimental like craters. The electric field emission current accompanying the plasma discharge process, most likely, is to heat the sample locally to very high temperatures. Therefore we tested molten and solid structures at different temperatures, as well as different scenarios of cooling of the sample via electronic heat conduction. Second, we examined how different variables, such as the fluence of the ions, the energy flux or the potential model, affect on the crater shape. These results were compared with the experimental crater profiles in order to find out reasonable values. We also analysed how the volume of the produced crater depends on fluence. Our third part of investigation was not actually concentrated on the surface damage, but on dislocations and other damage under the surface. We again studied how different parameters affect on the results. We compared the simulations by calculating the number and ratio of non-FCC atoms in the bulk. The fluence dependency of the defects was studied as well.
  • Honkanen, Ari-Pekka (2015)
    Röntgensäteily on monipuolinen modernin materiaalitieteen tutkimusmenetelmä, jolla voidaan tutkia aineen rakennetta makroskooppisesta kokoluokasta aina atomitasolle asti. Tunnetuimpia röntgensäteilyn sovelluksista ovat erilaiset kuvantamismenetelmät, mutta säteilykentän kvantittuminen mahdollistaa myös aineen viritystilojen ja siten sen rakenneosasten keskinäisten vuorovaikutusten tutkimisen. Diffraktio on yleiskäsite ilmiöille, joissa aaltoliike vaikuttaa taipuvan jonkin kohteen vaikutuksesta interferenssin vuoksi. Röntgendiffraktiosta puhuttaessa tarkoitetaan yleensä röntgensäteilyn diffraktiota järjestyneestä aineesta. Säteilyn interferenssistä johtuen röntgensäteilyn diffraktoituminen kiteestä on mahdollista vain tietyillä aallonpituuksien ja sirontakulmien yhdistelmillä. Tämä mahdollistaa röntgensäteilyn monokromatisoinnin ja kohdistamisen esimerkiksi yhtenäiskiteillä, mitä voidaan hyödyntää röntgenspektroskopiassa. Nykyään parhaimman energian erotuskyvyn röntgenspektrometrit perustuvat röntgensäteilyn diffraktioon kiteistä. Kidespektrometri voidaan toteuttaa usealla eri tavalla, joista monet hyödyntävät taivutettuja kiteitä. Eräs yleisesti käytetty kidespektrometrityyppi perustuu niin kutsuttuun Johannin geometriaan, missä tutkittava säteily monokromatisoidaan ja kohdistetaan ilmaisimelle kidekiekolla, joka on taivutettu pallopinnalle. Vaikka Johannin geometria ei ole ideana uusi, pallotaivutettujen analysaattorien heijastusominaisuuksien teoreettinen ymmärrys on ollut viime aikoihin asti puutteellista. Tässä opinnäytetyössä johdetaan lineaarisesta lujuusopista lähtien analyyttinen lauseke pallotaivutetun kidekiekon venymäkentälle ja käytetään sitä yhdessä dynaamisen diffraktioteorian kanssa analysaattorin röntgenheijastusominaisuuksien laskemiseksi. Teorian ennusteita verrataan kahdesta eri piianalysaattorityypistä kokeellisesti määritettyihin heijastuskäyriin. Ennustettujen ominaisuuksien todettiin vastaavan mittaustuloksia erinomaisesti. Teorian lisäksi työssä esitellään siihen pohjautuva, röntgenilmaisimen paikkaherkkyyttä hyödyntävä mittausmenetelmä, jolla on mahdollista parantaa kidespektrometrin energian erotuskykyä menettämättä kuitenkaan näytteestä sironnutta säteilyä. Menetelmän toimivuutta on havainnollistettu sekä simuloidulla että mitatulla röntgenspektridatalla, missä kummassakin tapauksessa saavutettiin tekijän kaksi parannus energian erotuskyvyssä. Teoria ja mittausmenetelmä on julkaistu alan vertaisarvioidussa lehdessä artikkeleissa [J. Synchrotron Radiat. 21:104–110, 2014] ja [J. Synchrotron Radiat. 21:762–767, 2014].
  • Pönni, Arttu (2015)
    The AdS/CFT correspondence is the first realization of the holographic principle. The holographic principle makes the bold statement that in a theory of quantum gravity all information in a region of spacetime can be completely described by information on its boundary. This would make the universe in certain sense a hologram, as our spacetime and everything in it could be described by some fundamental degrees of freedom living on the boundary of spacetime. Gauge/gravity dualities realize the holographic principle by stating that string theory in ten-dimensional spacetime and certain gauge field theories living on its boundary can be equivalent descriptions of the same physics. The AdS/CFT correspondence was the first one of these dualities to be discovered. The correspondence equates type IIB string theory on $AdS_5\times S^5$ with $\mathcal{N}=4$ super Yang-Mills theory living on four-dimensional Minkowski space, which is the boundary of five-dimensional anti-de Sitter space, $AdS_5$. In this thesis, we first briefly review the necessary theoretical components, which are combined in the correspondence. Then, the AdS/CFT correspondence is motivated by considering the low energy limit of string theory in a spacetime with a stack of coincident D3-branes. The third part of this work is dedicated to the study of the properties and dynamics of the anti-de Sitter bulk. A black hole solution with an asymptotically AdS background is discussed along with its thermodynamics, and the connection with the dual field theory is emphasized. Then we present a model for a collapsing shell in AdS space and solve its dynamics. The black hole state, which the collapsing shell approaches corresponds to thermal equilibrium in the dual field theory. Lastly, we consider our shell model in the context of the AdS/CFT correspondence and present a method for computing two-point correlation functions on the field theory side. This method is then used to compute retarded correlators in a two-dimensional CFT in finite temperature. We are able to reproduce previous results obtained using different computational methods, following a seminal work of Son and Starinets.
  • Impivaara, Mika (2015)
    Geodiversiteetilla tarkoitetaan geologisten (kivet, mineraalit, fossiilit), geomorfologisten (muodostumat, fyysiset prosessit) ja maaperän ominaisuuksien luonnollista monimuotoisuutta. Geodiversiteetti edustaa siis elottoman luonnon monimuotoisuutta. Geodiversiteetti ja sen runsaus eivät pysy muuttumattomina yli ajan, vaan muuttuvat ajan myötä. Geodiversiteetin runsauteen vaikuttavat varsinkin ilmasto, topografia, maaperä ja kasvillisuus. Ensimmäinen tutkimuskysymys on selvittää Luoteis-Lapin keskeisten geomorfologisten muodostumien levinneisyys ja laatia kartoituksen pohjalta geomorfologinen kartta. Toinen tutkimuskysymys on geodiversiteetin alueellinen jakauma Luoteis-Lapissa. Kolmas tutkimuskysymys käsittelee geodiversiteetin alueellista vaihtelua ja sitä selittäviä tekijöitä Luoteis-Lapissa. Selittävistä tekijöistä tutkitaan absoluuttisen ja relatiivisen korkeuden vaihtelun vaikutusta geodiversiteetin runsauteen. Tutkimusmenetelmänä käytetään karttatulkintaa digitaalisiin karttoihin ja ilmakuviin pohjautuen. Tutkimusalue kattaa 1182 tutkimusruutua, jotka ovat kooltaan 1 km². Tutkimusruudut sopivat yhteen Maanmittauslaitoksen perus- ja topografikarttojen kanssa, joiden mittakaava on 1:20 000. Jokaisesta tutkimusruudusta on määritelty materiaali ja geomorfologiset muodostumat. Materiaali jakautuu seitsemään luokkaan. Erilaisia geomorfologisia muodostumia on määritetty 39. Geodiversiteetin keskiarvo on matala (5,08) ja yksittäiset ruudut saavat geodiversiteetin arvoja välillä 1-12 resoluution ollessa 1 km x 1 km. Tutkimusaluetta luonnehtivat polygeneettinen, fluviaalinen ja biogeeninen korkokuva. Yksittäisistä geomorfologista muodostumista yleisimpiä ovat huomattavat kalliokohoumat, rakkalouhikot, järvet/lammet ja nielu-uomat. Geodiversiteetin runsauteen vaikuttavista tekijöistä on tutkittu absoluuttista ja relatiivista korkeutta. Tutkimuksen perusteella ei voida havaita, että korkeuden absoluuttinen tai suhteellinen kasvu johtaisi geodiversiteetin merkittävään kasvuun. Absoluuttisen korkeuden ja geodiversiteetin lukumäärän välillä on jonkinasteinen positiivinen korrelaatio, mutta se vaikuttaa olevan heikko.
  • Suvanto, Petri (2015)
    Tässä pro gradu -tutkielmassa analysoidaan peruskoulun historian ajalta maantiedon oppikirjoja 1970-luvulta tähän päivään. Näkökulma on Suomen kaupungit ja kaupungistuminen. Aihe on monella tapaa ajankohtainen. Yhä useampi suomalainen nuori asuu elämänsä kaupunkimaisessa ympäristössä. Näin ollen suurin osa elämän tapahtumista eletään, kokemuksista koetaan, havaittavista ilmiöistä havaitaan ja rakentuvasta identiteetistä omaksutaan kaupunkialueilla. Kun tähän yhdistää lukemattomat tutkimukset opettajien oppikirjasidonnaisuudesta ja kulttuurimaantieteen heikosta asemasta suomalaisessa peruskoulussa, on syytä tarkastella, millä tavoin oppikirjat ovat käsitelleet ja nykyään käsittelevät kaupunkeja, kokonaiset ikäluokat kun omaksuvat tietoa ja käsityksiä niistä. Vertailu historiaan osoittaa mahdollisen kehityksen tai kehityksen puutteen ja näin ollen muutoksen tarpeen. Opiskelijoille tulisi tarjota työkaluja ajankohtaisten ja heitä koskettavien ilmiöiden ja tapahtuminen jäsentelyyn. Suomen kaupungistumisen huippuvuodet ja peruskoulun perustaminen osuvat samaisiin vuosiin. Toisena mielenkiintoisena tavoitteena onkin havainnoida, kuinka oppikirjat ovat heijastelleet yhteiskunnallista todellisuutta sekä akateemisessa maantieteessä ja peruskoulun opetussuunnitelmissa tapahtuneita muutoksia. Tutkimuksen aineisto koostuu 17 maantiedon yläkoulun oppikirjasta siten, että jokaisen opetussuunnitelman ajalta tutkimukseen valittiin vähintään kaksi oppikirjaa. Tutkimuksen menetelmänä käytettiin teoriaohjaavaa sisällönanalyysiä ja kevyttä sisällönerittelyä. Oppikirjojen, akateemisten yleisteosten ja artikkelien pohjalta luotiin taulukko kaupunkiteemoista, joihin merkittiin kunkin oppikirjan käsittelemät kaupunkiteemat ja kunkin teeman käsittelyaste. Nämä luokiteltiin vielä keskeisimmiksi kaupunkiteemoiksi, jotka ovat esiintyneet lähes kaikissa oppikirjoissa koko peruskoulun historian ajan. Analyysia täydennettiin sanallisilla kuvauksilla. Tutkimustulokset osoittavat seitsemän keskeistä kaupunkiteemaa, joiden näkökulmasta kaupunkeja on käsitelty oppikirjoissa: maassamuutto, kaupunkielinkeinot, keskus ja vaikutusalue, maankäyttö, vastakaupungistuminen, aluesuunnittelu ja yksittäiset kaupunkimaininnat. Käsitteet taajama ja lähiö nousivat myös vahvasti esiin. Oppikirjojen voidaan sanoa heijastavan yhteiskunnallista todellisuutta ja kaupungistumisprosessin muutoksia, tosin vuosien viiveellä. Keskeiset kaupunkiteemat puolestaan ovat kuin suoraan 1950–1970-lukujen suomalaisesta akateemisesta kaupunkimaantieteestä. Nykyiset oppikirjat tuovat vain vähän uutta kaupunkien käsittelyyn. Uusimpia ilmiöitä, tapahtumia ja tutkimusaiheita ei oppikirjoissa juurikaan huomioida. Käsittely jää hyvinkin yksinkertaiseksi ja vanhanaikaiseksi. Kaupunkia ei huomioida yhtä oppikirjasarjaa lukuun ottamatta nuoren elinympäristönä. Monia keskeisiä kulttuurimaantieteen ja kaupunkitutkimuksen aiheita puuttuu. Kaupunkien käsittelyä tulisikin päivittää. On syytä liputtaa sähköisiä oppikirjoja, jotka mahdollistavat tiedon ajankohtaisuuden ja paikallisuuden. Kaupunkeja tulisi käsitellä kokonaisvaltaisemmin kaikkien ilmiöiden tapahtumapaikkoina lisäämällä esimerkiksi aluesuunnittelua ja aiheita myös kaupunkitutkimuksesta. Jokaiselta taholta voidaan vaatia enemmän: oppikirjantekijöiltä laatua, opettajilta aktiivisuutta tiedonetsinnässä ja avointa mieltä uusia ideoita kohtaan ja yliopistoilta kouluihin sopivaa materiaalia. Eri tahojen välillä selvästi vallitsevaa kuilua tulisi kaventaa ja yhteistyötä lisätä.
  • Taimouri, Zara (2015)
    Tämä Pro gradu -tutkielma on tehty Helsingin yliopistossa matemaattis-luonnontieteelliselle tiedekunnalle professori Esa Nummelinin luennoimien kurssien matemaattinen taloustiede ja stokastiset prosessit pohjalta. Pro gradu -tutkielman aiheena on Markovin ketjut (MK) ja tutkielman tavoitteena on antaa yleisluonteinen kuva siitä, mikä MK on, minkälaisia ominaisuuksia sillä on ja koota MK:ihin liittyviä olennaisia esimerkkejä ja tuloksia johdonmukaiseksi kokonaisuudeksi. Tutkielmassa käsitellään keskeisintä diskreettiaikaista stokastista prosessia, Markovin ketjua (tai Markov-prosessia) ja yksidimensioista satunnaiskulkua ominaisuuksineen. Markovin ketju on hyvin laaja ja erittäin keskeinen käsite niin matematiikassa, tilastotieteessä, kemiassa, fysiikassa, kuin biologiassakin. Sovelluksissa yleisesti käytetyn ketjun suosio johtuu siitä, että Markovin ketjulla on ns. Markov-ominaisuus eli tulevaisuuden tila riippuu vain nykyhetken tilasta. Jokaisella askeleella tila voi muuttua toiseksi tilaksi tai pysyä samana (vaikka tila pysyy samana, ajatellaan, että sekin on muutosta). Tilan muuttumista kutsutaan siirtymäksi ja vastaavasti muuttumisen todennäköisyyttä siirtymätodennäköisyydeksi. Tutkielma on rakennettu siten, että toisessa luvussa esitellään Markovin ketjun määritelmä ja tutustutaan merkintöihin. Kolmannessa luvussa tarkastellaan Markovin ketjuja ja niiden ominaisuuksia. Neljännessä luvussa käsitellään alkutilaa ja kuinka siirtymätodennäköisyyden ja alkujakauman avulla voidaan määritellä ns. polkutodennäköisyys. Viidennessä luvussa esitellään Markovin ketjun tilojen luokittelut. Kuudennessa luvussa syvennytään käsitteeseen Markovin ketjun absorptioon ja absorptiotodennäköisyyteen. Tämän jälkeen perehdytään käsitteisiin tasapainojakauma ja kääntyvyys. Viimeisessä luvussa tarkastellaan yksinkertaista stokastista prosessia, 1-dimensioista satunnaiskulkua, joka on Markovin ketjun erikoistapaus. Tutkielman päälähteet ovat Esa Nummelinin luennoimien kurssien matemaattinen taloustiede [9] ja stokastiset prosessit [10] luentomuistiinpanot ja lisäksi Samuel Karlinin ja Howard M Taylorin kirja A First Course in Stochastic Processes [5].
  • Kähkölä, Noora (2015)
    Suot ovat yhteydessä ilmakehän hiilidioksidin ja metaanin kiertoon. Ilmastonmuutoksen vuoksi kiinnostus pohjoisten soiden tutkimukseen on noussut, sillä niihin on varastoitunut jopa kolmannes maaperän hiilestä. Ilmastonmuutoksen ennustetaan olevan voimakkainta korkeilla leveysasteilla. Siellä lämpötilojen odotetaan nousevan eniten ja myös muutoksien sadannassa ennustetaan olevan suurempia kuin muualla. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää metsäojitetun ombrotrofisen suon kehitystä ja hiilidynamiikkaa holoseenin aikana. Tavoitteena oli arvioida suon kasvillisuushistoriaa, muutoksia turpeen ja hiilen kertymisessä sekä ojituksen vaikutuksia suon kehitykseen. Tutkimusaineisto koostui Kalevansuolta kerätyistä turvenäytteistä. Tutkimuksessa tarkasteltiin kasvillisuuden kehitystä makrofossiili- ja korrespondenssianalyysin (CA, correspondence analysis) avulla. Lisäksi arvioitiin turpeen ominaisuuksia ja selvitettiin suon kehitystä radiohiiliajoituksilla. Apuna käytettiin myös kasvihuonekaasujen vuomittausaineistoa. Kalevansuo syntyi yli 10 000 vuotta sitten vesistön umpeenkasvun tuloksena. Suon kehitys kulkee sarasuovaiheesta, tupasvillavaiheeseen, rahkasuovaiheeseen ja edelleen metsäojituksen jälkeiseen vaiheeseen. Suo rahkoittui noin 4 100 vuotta sitten. Kalevansuo laajeni eteläreunalle jo noin 5 200 vuotta sitten, kun taas suon itäosissa laajuuskasvua on tapahtunut vielä vuoden 1950 jälkeenkin. Turpeen ja hiilen kertyminen on ollut hidasta verrattuna moniin muihin eteläsuomalaisiin keidassoihin. Ojituksen jälkeen Kalevansuo toimii merkittävänä CO2-nieluna, pienenä CH4-nieluna ja vähäisenä N2O-lähteenä. Kaasumittausaineiston perusteella voidaan sanoa, ettei metsäojitus ole johtanut ilmastoa lämmittävään vaikutukseen. Kalevansuon kehitykseen ovat vaikuttaneet suon sisäisen kehityksen lisäksi niin ilmasto, palot kuin ihmistoiminta. Suo on kehittynyt hitaasti tuhansien vuosien aikana, mutta kehityksessä on nähtävissä myös nopeita esimerkiksi palojen aikaansaamia muutoksia. Tämä tutkimus vahvistaa käsitystä siitä, että ilmastonmuutos voi lisätä hiilen sidontaa boreaalisilla keidassoilla, jos metsäojituksen ajatellaan vastaavan lämpenevän ilmaston vaikutusta pohjoiseen suohon.
  • Basic, Marta (2015)
    Plant viruses are a prominent subject of scientific research due to their ability to annually decimate agricultural crop yields. Amongst all of the groups of plant viruses, the potyvirus group is one of the largest and therefore contributes to a large portion of all plant virus-induced economic and agricultural deficiencies. The potyvirus field has become a relevant area of research, ultimately aiming to provide a more comprehensive understanding of the infection process in the hopes of yielding virus-resistant crops, subsequently increasing food production and reducing the plant virus-related economic burden. Potato Virus A (PVA) is a positive-sense, single-stranded RNA virus of the genus Potyvirus. It has a single open reading frame that is translated into a polyprotein and latterly cleaved into 10 mature proteins: P1, HC-Pro, P3, 6K1, CI, 6K2, VPg, NIa-Pro, NIb, and CP. Helper component-proteinase (HC-Pro) is a multifunctional viral protein and the main subject of this study. It is involved in many stages of the virus life cycle; however, its role as a suppressor of RNA silencing, an anti-viral defense mechanism employed by the host organism, makes it a particularly interesting candidate for protein interaction studies. Because viruses are heavily dependent on the host's cellular machinery for survival, understanding the interactions between viral and host proteins is crucial for elucidating the molecular mechanisms underlying infection. The goal of this thesis was to identify potentially novel interacting partners of potyviral HC-Pro. This study utilized a Twin-Strep-tag affinity purification method for isolating HC-Pro associated binding partners from the total cell lysate of PVA-infected plant leaves. The purified macromolecular complexes were then analyzed using mass spectrometry and numerous individual proteins were identified. Gene Ontology (GO) functional annotations were generated for the obtained proteome using several R scripts and their distributions visualized as graphs. This study identified a total of 190 proteins purified from specific HC-Pro-associated complexes. Two identified host proteins were of particular interest due to their potential involvement in the RNA interference pathway and are currently being studied in more detail. Overall, this study successfully yielded numerous potentially novel protein interactions and presents an effective approach to pinpointing host binding partners of particular interest for future studies.
  • Repo, Laura (2015)
    Tutkielmassa tehtiin esitutkimus Oulun kaupungin sähköisen OmaOulu-portaalin päiväkotisivuston käytettävyydestä ja sopivuudesta sen käyttäjien tarpeisiin. Vanhan ja uuden päiväkotisivun ominaisuuksia selvitettiin lasten vanhempien yksilöhaastattelulla. Päiväkodin arkeen tutustuttiin varjostamalla (shadowing) yhtä päiväkodin työntekijää ja si- vustoon liittyviä käyttötilanteita kerättiin kontekstisidonnaisen tiedustelun (contextual interview) avulla. Tutkimuk- sessa haettiin palautetta uusien päiväkotisivujen käytettävyydestä suhteessa vanhoihin päiväkotisivuihin. Taustatieto päiväkodin toiminnasta, käyttötilanteet ja tiedusteluiden paljastamat ongelmat käyttöliittymässä auttavat suunnittelemaan päiväkotisivujen käytettävyyden tutkimusta jatkossa. Tutkielma esittelee joitakin havainnointi- ja haastattelumenetelmiä, joilla voidaan selvittää käyttötilanteita ja käyttäjien tarpeita. Varjostaminen ja kontekstisidonnainen tiedustelu edustavat eri havainnointimenetelmiä. Käyttäjän varjostamisella viitataan tilanteeseen, jossa tutkija selvittää käyttäjän työhön liittyviä asioita seuraamalla hänen toimiaan. Kontekstisidonnaisessa tiedustelussa tutkija ja käyttäjä tutustuvat käyttäjän työhön yhdessä keskustele- malla. Haastattelu voidaan suorittaa kyselyn (questionnaire), etnografisen haastattelun (ethnographic interview) tai kohderyhmähaastattelun (focus groups) avulla. Kyselyt ovat lomakehaastatteluita, joihin vastaajat vastaavat itsenäisesti. Etnografinen haastattelu taas on suullinen yksilöhaastattelu haastateltavan työympäristössä. Kohderyhmähaastatteluissa haastattelutilanteeseen osallistuu yhtä aikaa useita kohderyhmään kuuluvia henkilöitä. Tulosten luotettavuuteen vaikutti se, että kontekstisidonnaisten tiedusteluiden aikana käyttäjät eivät suorittaneet riittävästi aitoja työtehtäviä. Tiedustelutilanne ei myöskään vastannut aitoa työtilannetta siksi, että henkilökunta käyttää todellisuudessa päiväkotisivua vähän aikaa kerrallaan: päivä lasten kanssa on tiivis ja intensiivinen. Näistä syistä johtuen kontekstisidonnainen tiedustelu ei välttämättä ollut tilanteeseen parhaiten sopiva menetelmä. Haastatteluiden tuloksista käy ilmi, että pääosa päiväkodin henkilökunnasta ja vähän yli puolet lasten vanhemmista suhtautuu uuteen päiväkotisivustoon jossakin määrin hyväksyvästi. On kuitenkin vaikeaa arvioida, onko päiväkodin henkilökunnan työtaakka lisääntynyt sivuston ylläpidon vuoksi. Koska pääosa vanhemmille suunnatuista ominaisuuksista on päiväkotisivuston sisällön kuten kuukausitiedotteiden ja tapahtumakalenterin tarkastelua, tulisi tutkia mahdollisuutta lähettää tarpeellinen tieto sähköpostitse. Osa lasten vanhempien tarvitsemista toiminnoista, kuten poissaoloilmoitusten teko, on jatkossakin välttämätöntä hoitaa sähköisesti. Jatkossa tulee suorittaa lisää varjostamistutkimuksia sekä haastatteluita, jotta nähdään, mitä hyötyjä sivuston käyttö tuo käyttäjilleen.
  • Rannikko, Janina (2015)
    Hampaat kuluvat käytössä. Kuluminen johtuu ruoassa olevista sekä sen ulkopuolelta tulevista partikkeleista. Erilaiset partikkelit aiheuttavat erilaista kulumista. Mikrokulumisjälkien analyysiä voidaan käyttää kulumisen kvantifioimiseen. Analyysimenetelmässä lasketaan hampaan pinnalta mikroskooppisia naarmuja ja kuoppia sekä niiden kokoja. Erot kulumisjäljissä kertovat erilaisten ruokavalioiden suosimisesta. Heinänsyöjillä hampaan pintaan tulee enemmän naarmuja, kun taas lehtien ja muiden kasvinosien syöjille muodostuu enemmän kuoppia. Maa-aines ja kasvien fytoliitit on jo pitkään nimetty pääasiallisiksi kulutusta aikaansaavat tekijöiksi. Muita vaihtoehtoja ovat esimerkiksi kuidut, kovat ruoat ja hampaiden keskinäinen hankaus eli attritio. Mikrokulumisjälkien syntyä oikeissa hampaissa ei ole tarkasteltu kokeellisesti. Havainnoivan tarkastelun on aika saada rinnalleen kokeellisesti tuotettua tietoa. Tässä kokeessa hevosen hampaita laitettiin pureskelemaan erilaisia ruokavalioita. Ruokavalioita olivat sinimailanen (L=lucerne), heinä (G=grass), heinä-riisi (GR=grass-rice) ja heinä-riisi-hiekka (GRS=grass-rice-sand). Ruokavalioissa oli edeltävässä järjestyksessä kasvava kuluttavien ainesosien määrä ADIA (Acid Detergent Insoluble Ash), joka L:n, G:n ja GR:n tapauksessa oli myös kasvava fytoliittipitoisuus. Lisäksi yksi ryhmä koostui hampaista, jotka pureskelivat pelkässä vedessä ilman ruokaa (ATTR). Jokainen kahdestakymmenestäviidestä hammasparista pureskeli ruokaa 6 h 30 min, joka vastaa noin 100 000 purentaa tai noin seitsemää päivää oikean hevosen elämässä. Pureskelun jälkeen hampaiden pinnoista tehtiin epoksivalokset, joista otettiin kuvat stereomikroskoopilla. Kuvat otettiin kahdesta kohtaa hampaan keskellä olevasta kiillenauhasta. Kiillenauhoista laskettiin 0,4 x 0,4 mm kokoiselta alueelta kaikki naarmut ja kuopat Microware 4.02 -ohjelmalla. Tulokset osoittivat, että ATTR ja GRS eroavat hiekattomista ruokavalioista. ATTR synnytti paljon pieniä kuoppia ja vain vähän naarmuja. Attritiohampaat olivat myös aivan erinäköisiä kuin ruokavalioita pureskelleet hampaat. GRS:ssä oli voimakas negatiivinen korrelaatio kuoppien määrän ja naarmujen määrän välillä. G:n ja GR:n pystyi erottamaan toisistaan tilastollisesti merkittävästi isojen kuoppien, jälkien pituuden, jälkien pituuden ja leveyden suhteen, kuoppien prosenttiosuuden sekä ohuiden naarmujen prosenttiosuuden suhteen. L:llää ei voinut erottaa tilastollisesti merkittävästi G:stä tai GR:stä tässä kokeessa mitatuilla ominaisuuksilla. Mikrokulumisjälkien tutkiminen ei anna täydellistä vastausta, mutta se kertoo karkeasti minkälaista ruokavaliota eläin on syönyt. Kaikki ruokavaliot ja attritio aiheuttivat mikrokulumiskuvioita kiilteeseen. G:n ja GR:n välillä oli selviä eroja, mutta L oli aina niiden välissä. Tilastollisesti havaittavia tuloksia olisi mahdollisesti saanut enemmän, jos koeasetelmia olisi muuttanut tai näytemäärät olisivat olleet suurempia. Erot G:n ja GR:n välillä voidaan mahdollisesti selittää eri fytoliittimäärillä. GR:n suurempi fytoliittimäärä kuluttaa nopeammin kiilteen pintaa, ja hävittää jo olemassa olevia jälkiä. GRS:n suuri vaihtelu voidaan selittää sen komponenteilla. Riisi ja heinä aiheuttavat ohuita naarmuja, kun taas hiekanjyvät tuhoavat niitä aiheuttamalla isoja kuoppia ja leveitä naarmuja. Tällaistä hiekansyömistä tapahtuu kuitenkin vain hyvin äärimmäisissä tapauksissa oikeassa elämässä. Tulevissa tutkimuksissa tulisi testata raekooltaan paljon pienempää mineraalipölyä. Tulokset paljastivat, että L, jossa ei ollut ulkoista maa-ainesta ja vain vähän fytoliittejä, aiheutti samanlaista kulumista kuin G ja GR. Kuidut tai muut ainesosat kasveissa aiheuttavat mahdollisesti mikroskooppisia kulumisjälkiä kiilteeseen.
  • Bakharzy, Mohammad (2014)
    In the new era of digital economy, agility and the ability to adapt to market changes and customers’ needs is crucial for sustainable competitiveness. It is vital to identify and consider customers’ and users’ needs in order to make fact-driven decisions and evaluate assumptions and hypotheses before actually allocating resources to them. Understanding the customers’ needs and delivering valuable products or services based on deep customer insight, demands Continuous Experimentation. Continuous Experimentation refers to collecting customers’ and users’ feedback constantly and understand the real value of product and services to test new ideas and hypothesis as early as possible with minimum resource allocation. Experimentation requires a technical infrastructure including tools, methods, processes, interfaces and APIs to collect, store, visualize and analyze the data. This thesis analyses the state of the practice and state of the art regarding current tools with functionalities that support or might support continuous experimentation. The results of this analysis is a set of problems identified for current tools as well as a set of requirements to be fulfilled for tackling those problems. Among the problems, customizability of the tools to meet the needs of different companies and scenarios is of utmost importance. The lack of customizability in current tools offered companies to allocate their resources to develop their own proprietary tools tailored for their custom needs. Based on requirements that support better customizability, a prototype tool that supports continuous experimentation has been designed and implemented. The support of the tool is evaluated in a real-world scenario with respect to the requirements and customizability issue.
  • Kaipio, Mikko Ari Ilmari (2014)
    This master’s thesis consists of two parts related to atomic layer deposition (ALD) processes: a literature survey of so-called ex situ in vacuo analysis methods used in investigations of the ALD chemistry and a summary of the work performed by the author using in situ methods. The first part of the thesis is divided into four sections. In the first two sections ALD as a thin film deposition method is introduced, and in situ and ex situ in vacuo publications related to ALD are summarized. The third section is a general overview of ex situ in vacuo analysis methods, and the final section a literature review covering publications where ex situ in vacuo techniques have been employed in studying ALD processes, with a strong emphasis on analysis methods which are based on the use of x-rays. The second part of the thesis consists of in situ quartz crystal microbalance and quadrupole mass spectrometry studies of the V(NEtMe)4/D2O, V(NEtMe)4/O3, Mg(thd)2/TiF4 and Cu2(CH3COO)4/D2O ALD processes. The experimental apparatus and related theory are given a brief overview, followed by a presentation and discussion of the results.
  • Knuutinen, Jenna (2014)
    Neptunium on yksi käytetyssä ydinpolttoaineessa olevista transuraaneista plutoniumin, amerikiumin ja curiumin lisäksi. Sen lähteitä luonnossa ovat lähinnä ydinvoimateollisuus ja ilmakehän ydinasekokeet. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen turvallisuusanalyysien ja ydinvoimateollisuudesta sekä ydinasekokeista vapautuneiden nuklidien kulkeutumisen kannalta on tärkeää tuntea radioaktiivisten aineiden hydrogeokemiallinen käyttäytyminen ympäristössä. Pro gradu –työssä tutkittiin neptuniumin sorptiokäyttäytymistä ja spesiaatiota karbonaattivapaissa olosuhteissa magnetiittiin, hematiittiin ja korundiin. Pro gradu -tutkimukseen valituista mineraaleista korundi ja hematiitti ovat rakenteeltaan hyvin samankaltaisia mineraaleja ja siksi niiden pintaominaisuudet ovat vertailtavissa keskenään. Neptuniumin sorptiokäyttäytymisen odotettiin olevan melko samankaltainen näihin kahteen mineraaliin. Pro gradu -tutkimuksessa oltiin kiinnostuneita myös magnetiitin ja hematiitin sisältämän kahdenarvoisen raudan vaikutuksista neptuniumin spesiaatioon ja sorptioon mahdollisten hapetus-pelkistys-reaktioiden kautta. Pro gradu -tutkimuksessa neptuniumin sorptiota valittuihin oksidimineraaleihin tutkittiin sorptiokokeilla pH:n funktiona ja lisäksi sorptioisotermien avulla eri pH-arvoissa. Sorptiokokeiden tasapainottumisajan ja kiinteä/neste-suhteen vaikutusta tutkittiin koesarjoilla kaikkissa kolmessa mineraalissa. Neptuniumin hapetustilaa ja spesiaatiota selvitettiin liuoksesta lantanidifluoridi-kerasaostuksella ja mineraalipinnalta XAFS-analyysillä. Pro gradu -tutkimuksen perusteella voidaan todeta neptuniumin sorptioon tutkittuihin oksideihin vaikuttavan neptuniumpitoisuus, pH ja mineraalin pitoisuus sekä pintaominaisuudet. Mineraalipitoisuuden ja liuoksen pH-arvon noustessa sekä neptuniumpitoisuuden laskiessa kasvaa neptuniumin suhteellinen sorptio mineraalipintaan. Rautaoksidien pinnoilla havaittiin neptuniumilla esiintyvän mahdollisesti kahdenlaisia sorptiopaikkoja. Lisäksi magnetiitilla arvioitiin olevan neptuniumia pelkistäviä ominaisuuksia. Hematiitilla ja korundilla puolestaan havaittiin olevan samanlaisia sorptio-ominaisuuksia. Neptuniumin hapetustilanmäärityksissä kerasaostuksella ja XAFS-analyysillä ei saatu luotettavaa tietoa liuoksessa ja mineraalipinnalla esiintyvän neptuniumin hapetustilasta.
  • Saarni, Jaana (2014)
    Tutkielman päätavoitteena oli kartoittaa muutoksia, joita kemian alan uusi lainsäädäntö aiheuttaa kemistien osaamiselle. Kemistien työtä muuttaa Euroopan unionin kemikaaliasetus REACH, joka astui voimaan 1.7.2007. Kemian alan sisältöosaaminen ei riitä vastavalmistuneelle kemistille: alalla tarvitaan osaamista ja ymmärrystä kemian yhteiskunnallisesta ulottuvuudesta ja yleisiä työelämätaitoja. Päätutkimuskysymyksiksi nousi tunnistaa: i) Mikä on muuttunut ja muuttuu REACHin myötä? ii) Millaista osaamista REACH edellyttää kemistiltä? iii) Mitä jokaisen vastavalmistuneen kemistin pitää osata REACHista? ja iv) Miten kemian opiskelija voi hankkia tämän tarvittavan osaamisen? Kehittämistutkimuksessa kartoitettiin Euroopan unionin yhteisen kemikaaliasetuksen kemisteille asettamia uusia osaamishaasteita analysoimalla asetustekstejä ja Suomessa kemistejä kouluttavien yliopistojen strategioita sekä kemian laitosten osaamistavoitteita. Analyysin tulosten perusteella laadittiin opiskelumateriaali, jonka avulla opiskelijan on mahdollista täydentää osaamistaan kemian alan lainsäädännöstä. Itseopiskelumateriaali on laadittu tukemaan maisterin yleisten työelämätaitojen, kuten ryhmätyö-, ajanhallinta- ja keskustelutaitojen, kehittymistä.