[kand] Perustieteiden korkeakoulu / SCI

Permanent URI for this collection


Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 3671
  • Item
    Tietoturvan käytettävyys nuorten aikuisten tietokoneen käytössä
    (2024-02-13) Astikainen, Emma; Suoranta, Sanna; Perustieteiden korkeakoulu; Savioja, Lauri
    Tämä kandidaatintyö käsittelee nuorten aikuisten tietoturvatietoisuutta sekä -käytöstä, kun päätelaitteena on tietokone. Työssä tarkastellaan nuorten aikuisten tietoisuutta sen tason, siihen vaikuttavien tekijöiden ja sitä lisäävien keinojen näkökulmista. Tietoturvan tietoisuus sekä oletukset, asenteet ja kokemukset vaikuttavat nuorten aikuisten tietoturvalliseen käytökseen. Koska tietoisuus on paikoitellen puutteellista, työssä tarkastellaan myös nuorten aikuisten kohtaamia tietoturvauhkia ohjelmien tai järjestelmien sekä fyysisten ja sosiaalisten tekijöiden näkökulmista. Nuorten aikuisten tietoturvatietoisuutta ja turvallista käytöstä pyritään lisäämään koulutusten avulla. Koulutuksissa tulee panostaa konkreettisiin käytännön esimerkkeihin aiheellisista tietoturvauhista sekä kommunikaatioon nuoren ja kouluttajan välillä. Tietoisuuden nostaminen auttaa nuoria riskialttiin käytöksen ehkäisemisessä. Työ on toteutettu kirjallisuustutkimuksena. Työssä tietoturva mielletään käyttäjän omien tietojen ja yksityisyyden suojaamisena. Käytettävyys mielletään käyttäjälle helppokäyttöisenä ja intuitiivisena käyttöliittymänä tai järjestelmänä. Järjestelmätekijöiden tehtävänä on varmistaa tietoturvan ja käytettävyyden onnistunut yhdistäminen tekemällä järjestelmistä käyttäjälle käyttökelpoisia tietoturvan puolesta.
  • Item
    A Decision Model for Electricity Contract Selection Under Uncertainty
    (2024-02-05) Korhonen, Ahti; Olander, Leevi; Perustieteiden korkeakoulu; Salo, Ahti
    Electricity markets have significantly changed over the recent years. These changes have led to volatile spot markets, which has drawn attention to risk management practices, and how they can be further developed to tackle these new challenges. Consumers have also been heavily influenced by the aforementioned developments, but research on consumers in the energy markets is scarce. This thesis applies the concept of stochastic dominance to a risk-averse consumer in the Finnish retail electricity markets. The implemented four period decision model considers the uncertainty of the electricity spot price and determines a set of optimal electricity contracts under the assumed risk preferences that minimize the costs associated with these contracts. The uncertainty arising from the electricity spot price is modeled using a binomial lattice. Once the optimal contracts are identified, the results are compared to other decision alternatives. According to the results, the use of stochastic dominance in choosing electricity contracts proved worthwhile. The model provided clear results that could eas- ily be incorporated into practical decision making. The main result showed that mean-variance optimization did not fully represent the preferences of a risk averse decision maker. Another notable result was that some contract alternatives offered to customers were never preferred by risk averse decision makers.
  • Item
    Fabrication and characterization of two-dimensional van der Waals heterostructures
    (2024-01-30) Ranimäki, Niklas; Ali, Fida; Perustieteiden korkeakoulu; Kinnunen, Jami
    Two-dimensional (2D) materials are atomically thin materials. This causes the charge carries to be confined to two spatial dimensions, which in turn causes the material to exhibit special properties. 2D materials such as transition metal dichalcogenides (TMD) exhibit strongly bounded electron-hole pairs at room temperature. These quasiparticles known as excitons dominate the optical properties of the material. Mechanically placing differing 2D materials on top of one another creates 2D heterostructures, where the materials are held together by the van der Waals forces. The properties of heterostructures depend on the constituent layers as well as their stacking order. This and the straightforward fabrication method allow for the creation of materials with desired properties. 2D van der Waals heterostructures have potential as nanomachines of the future such as atomically thin TMD-based field-effect transistors and solar cells. The number of layers in 2D materials has an impact on their properties. Thus it is important to be able to determine the number of layers of a material. In this thesis, the possibility of determining the number of layers in a 2D material with characterization methods is investigated. Optical microscopy, atomic force microscopy, Raman and photoluminescence spectroscopy are used to probe how different materials, number of layers and substrates affect the geometric, vibrational and excitonic properties. In addition to this, the effectiveness of these methods for characterizing and probing the properties of heterostructures will be assessed. In this work, it was found that atomic force microscopy could be used to determine the number of layers from the measured thickness of the material. It was discovered that the number of layers influence the Raman and photoluminescence spectra of the material enabling the possibility of determining the number of layers in a material with these optical characterization methods. Specifically, the number of layers was observed to affect the number, intensity and location of peaks of the Raman spectra caused by vibrational modes. In the photoluminescence spectra, the effect of temperature on the location and intensity of peaks caused by excitonic complexes was observed. The Raman and photoluminescence spectra of heterostructures were noticed to consist of peaks from the spectra of its constituent layers for the most part. This would make the characterization of complex heterostructures via Raman and photoluminescence spectroscopy difficult. However, it was noticed that the Raman peaks caused by low frequency vibrational modes did not behave this way for two-layered heterostructures. By studying the constituent layers with multiple characterization methods, the heterostructure can be characterized effectively.
  • Item
    Pienydinreaktoritekniikan hyödyntäminen Helsingin kaupungin kaukolämmityksessä
    (2023-08-23) Munukka, Joni; Tulkki, Ville; Perustieteiden korkeakoulu; Sand, Andrea
  • Item
    Travel-time Optimal Line Plans on Trees
    (2024-01-28) Kangaslahti, Anna-Maija; Schiewe, Philine; Perustieteiden korkeakoulu; Schiewe, Philine
    Due to the urban transformation of past decades, the need for efficient and effective public transportation systems continues to increase. Consequently, many methods have been developed to optimize different components of public transportation systems using various criteria. One often desired result for these methods is to create a line plan where the travel time of the passengers is minimal. Schobel and Scholl developed a formulation for the line optimization problem that achieves this result and manages to consider the total travel time for all passengers. However, due to the large size and the high complexity of the formulation, it cannot be solved in any straightforward manner. This thesis aims to expand on the work of Schöbel and Scholl by developing a formulation for star-shaped station networks that acts as a simpler alternative to their binary frequency formulation. The alternative formulation is developed by leveraging the special features of star-shaped networks and tree networks in general: There exists only one simple path between any two nodes of a tree. Thus, we show that the driving time of any passenger is constant for their trip, and the travel time only depends on the passenger’s transfers. Consequently, the developed formulation tracks only the transfers, not the entire route of the passengers, and optimizes the total travel time by minimizing the total number of said transfers. As part of this thesis, we prove the developed formulation to be equivalent to the binary frequency formulation of Schöbel and Scholl in star-shaped trees. It is also found that the developed formulation is significantly smaller than the formulation of Schöbel and Scholl, especially for larger star networks. This implies that the developed formulation is simpler to solve, as desired. The successfully developed formulation thus proves that the formulations of the line planning problems can be simplified by limiting the underlying networks to trees. Additionally, the developed formulation has limited practical applications and benefits.
  • Item
    Optimising Colorectal Cancer Screening with Decision Programming
    (2023-01-26) Mäkinen, Lotta; Herrala, Olli; Perustieteiden korkeakoulu; Oliveira, Fabricio
    Colorectal cancer (CRC) is the second most prevalent cancer in Finland. Its growing incidence prompts a critical need for early detection of the cancer and its precursors. Finnish CRC screening programme, initiated as a pilot in 2019 and expanded nationwide in 2022, utilises the faecal immunochemical test (FIT) to detect the hemoglobin levels in stool samples. The patients with positive tests are further invited to colonoscopy. The FIT hemoglobin thresholds (μg/g) indicating test positivity are selected by the guidance of cost-effectiveness analyses. This study employs a Decision Programming framework to analyze the cost-effectiveness of the Finnish CRC screening programme and to optimise age- and sex-specific FIT thresholds. An influence diagram describing the problem is constructed, featuring one decision node representing the optimal FIT threshold. The primary objective is to maximise the net monetary benefit derived from the screening. An optimal strategy was successfully found in all different age groups for both sexes. Following a sensitivity analysis, the optimal FIT thresholds for men were determined as 25 μg/g for 55-64 year-olds and 10 μg/g for 65-74 year-olds, and for women, the thresholds were 25 μg/g for 55-59 year-olds and 10 μg/g for 60-74 year-olds. The results align with previous cost-effectiveness analyses, highlighting the reliability and applicability of Decision Programming in the healthcare context and its ability to solve more complex problems.
  • Item
    Experimental study of a high permeability magnetic shield in a dilution refrigerator measurement system
    (2024-01-18) Vesala, Kasper; Järvinen, Jarno; Perustieteiden korkeakoulu; Martikainen, Jani-Petri
    Dilution refrigeration measurement (DR) systems are the current standard tool for performing measurements below the liquefying curve of 4He. For various measurements at ultra low temperatures, external magnetic fields are a distraction preferably to be minimized. A technically convenient method for magnetic shielding across wide temperature ranges are high permeability alloys. With the feature of high permeability, they can be used to direct magnetic fields away from the experimental region, a behaviour that can be mostly treated with classical electromagnetic theory. In this thesis, we study a cylindrical magnetic shield made of A4K nickel alloy in a standard Bluefors dilution refrigerator measurement system from the point of view of user applications requiring magnetic shielding. Thus, the objectives are to 1) estimate the shielding effectiveness against geomagnetic fields and ambient AC-fields at various temperatures 2) evaluate the overall usability of the sample in a DR-system. As computational complexity of real electromagnetic problems is considerable, we try to understand the situation mostly with simple, idealized models. For the experiments, a manual, mobile sensor mount is devised into the cryostat and equipped with a cryogenic fluxgate-magnetometer, which allows measurements of magnetic field inside the shielded space. Measurements are made under the geomagnetic field and artificial magnetic fields with 0 Hz and 50 Hz frequencies applied onto the shield. We demonstrate that the magnetometer can be operated in a dilution refrigerator measurement system with a spatial probe. Shielding properties of the sample seem to be better than what would be expected on a theoretical basis, which could prompt a more detailed study. We observe permanent magnetization of the shield and discuss demagnetization procedures, which should be accounted for in shielding applications. Data resulting from the AC-experiments show deficiencies in the models discussed. Significant temperature dependency of the shielding is observed. On the basis of the learnings from this study, more research iterations should be done in order to explain deviations observed and to minimize both environment- and instrument-based error.
  • Item
    Lossless Compression of Deep Neural Networks
    (2024-01-24) Toivonen, Vilhelm; Belyak, Nikita; Perustieteiden korkeakoulu; Olivera, Fabricio
    This thesis explores the potential of the lossless compression of Deep Neural Networks (DNNs), addressing the challenges posed by their increasing size and complexity. The study primarily focuses on utilizing the piecewise linear characteristics of Rectified Linear Unit (ReLU) activation functions in DNNs to prune neurons that exhibit constant or linearly dependent outputs. The employed algorithm works by using precomputing upper and lower bounds for each neuron to identify neurons with constant output or neurons which are stabily active. Neurons with constant output are pruned, and among the stabily active neurons, the linearly dependent neurons are pruned. Additionally, layers containing only stable neurons are removed, and DNNs only containing stable neurons are simplified to a set of linear equations. The lossless nature of this algorithm was ensured through the equivalence of test losses between the original and compressed models. A key focus of this study was investigating the impact of various training parameters on the models' performance and the effectiveness of the compression algorithm. These parameters included four optimizers — SGD with and without momentum, Adam, and Adadelta — along with L1 and L2 regularizations at varying strengths. The findings indicated that the compression algorithm's efficiency is significantly influenced by the choice of optimizer and regularization parameters. Models optimized with the Adam optimizer generally demonstrated superior performance on the test set and compressibility. In addition, two models optimized with the Adadelta optimizer and high L2 regularization parameters shows the most compression. The best-performing models achieved up to a 79.9 percent reduction in neuron count, translating to a 95.7 percent decrease in the number of parameters. However, these models were outliers, indicating the need for further investigation. This thesis demonstrated the feasibility and effectiveness of a lossless compression algorithm for DNNs. The significant reduction in model size and computational requirements, achieved without loss of accuracy, presents a promising solution to the challenges of deploying large DNNs in resource-constrained environments. Further research, including the exploration of different network architectures and activation functions, is recommended to extend the applicability and understanding of this compression technique.
  • Item
    Sähköisten järjestelmien käytettävyys huumaavien lääkeaineiden kulutuksen seurannassa
    (2023-12-15) Paananen, Oona; Erola, Eira; Perustieteiden korkeakoulu; Fagerholm, Fabian
    Tutkimus keskittyy sähköisten tietojärjestelmien käytettävyyteen huumaavien lääkeaineiden kulutuksen seurannassa suomalaisessa terveydenhuollossa. Huumaavien lääkeaineiden seuranta on herkkä ja tärkeä osa potilasturvallisuutta, ja sähköiset järjestelmät voivat tarjota tehokkaita työkaluja tähän tarkoitukseen. Tutkimuksen yhteenveto osoittaa, että hyvän käytettävyyden omaavat sähköiset järjestelmät voivat parantaa terveydenhuollon ammattilaisten työskentelyä ja potilasturvallisuutta. Teknologian käyttöön liittyy myös haasteita, kuten turvallisuusnäkökohdat ja tarve muuttaa järjestelmiä vastaamaan alati kehittyvää lainsäädäntöä. Tutkimus korostaa tarvetta jatkaa sähköisten järjestelmien kehittämistä käyttäjien tarpeiden mukaisesti ja painottaa yhteistyötä eri sidosryhmien välillä. Suositukset tulevaisuudelle sisältävät helppokäyttöisyyden, selkeyden ja modulaarisuuden parantamisen sekä terveydenhuoltoalan asiantuntijoiden näkemyksiin panostamisen. Työ toimii ensimmäisenä askeleena syvemmälle tutkimukselle sähköisten järjestelmien käytettävyyden roolista huumaavien lääkeaineiden kulutuksen seurannassa.
  • Item
    Tekijänoikeudet generatiivisten tekoälymallien opettamisessa ja käytössä
    (2024-01-23) Närhi, Lauri; Suoranta, Sanna; Perustieteiden korkeakoulu; Fagerholm, Fabian
    Generatiivisilla tekoälymalleilla voidaan nykyään luoda mediaa, kuten tekstiä, kuvia, ääntä ja ohjelmakoodia, jota on vaikea erottaa ihmisen tuotoksesta. Kyseiset mallit perustuvat syviin neuroverkkoihin, jotka oppivat monipuolisia säännönmukaisuuksia valtavasta määrästä ihmisten tuottamaa opetusdataa. Opittuja säännönmukaisuuksia sekä satunnaisuutta yhdistämällä mallit kykenevät luomaan täysin uutta mediaa, mutta mallien opettamiseen ja käyttöön liittyy merkittäviä tekijänoikeusongelmia, sillä opetusdatan pääasiallinen lähde on internet ja data koostetaan automatisoidusti. Tämä kandidaatintyö on kirjallisuuskatsaus, jossa tutkitaan millaisia tekijänoikeusongelmia generatiivisten tekoälymallien opettamiseen ja käyttöön liittyy. Työssä pyritään rajaamaan, mitä tarkalleen ottaen kyseiset tekijänoikeusongelmat ovat, minkälaisista teknologisista syistä ne johtuvat, sekä miten tämänhetkinen Yhdysvaltain ja EU:n tekijänoikeuslainsäädäntö on varautunut kyseisiin ongelmiin. Työn tärkeimpinä tuloksina havaittiin kolme seikkaa. Ensinnäkin tekijänoikeudella suojatun opetusdatan käyttöä ei ole määritelty riittävän selkeästi Yhdysvaltain ja EU:n lainsäädännössä. Toisekseen vaikka generatiivisten tekoälymallien rakenne sekä opetusmenetelmät tunnetaan hyvin, niiden oppimiskykyä sekä kykyä yhdistellä opittuja säännönmukaisuuksia ei ymmärretä tarpeeksi. Malleja käytetään ikään kuin valtavina mustina laatikoina, eikä tälle näy loppua, sillä uudemmat mallit ovat merkittävästi edeltäjiään suurempia. Kolmanneksi havaittiin, että lainsäädännön uudistukset ovat huomattavasti myöhässä, sillä merkittävät generatiiviset tekoälymallit julkaistiin jo vuosi sitten. Vaikuttaisi siltä, että sekä EU:ssa että Yhdysvalloissa joudutaan odottamaan vuosia, kunnes kehitteillä oleva lainsäädäntö astuu voimaan.
  • Item
    Kaksivaiheinen tunnistautuminen ja sen toteutus Suomen viranomaispalveluissa
    (2024-01-15) Najib, Jasmin; Suoranta, Sanna; Perustieteiden korkeakoulu; Savioja, Lauri
    Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan vahvaa sähköistä tunnistautumista ja tarkemmin sen toteutusta viranomaispalveluissa. Työn avaa ensin monivaiheiseen tunnistautumiseen liittyviä menetelmiä ja tapoja. Sen jälkeen työssä selvitetään, mitkä ovat käytössä olevat tunnistautumismenetelmät, ja minkälaisia palveluita ne tarjoavat. Lopuksi työssä käydään läpi myös vahvan tunnistautumisen taustalla olevat protokollat ja teknologiat. Työ on kirjallisuustutkimus. Tietoyhteiskunnassa tarvitaan vahvaa sähköistä tunnistamista kansalaisten luotettavan asioinnin takaamiseksi. Vahvasta sähköisestä tunnistamisesta säädetään sekä Suomen tunnistuslaissa että EU:n eIDAS-asetuksessa. Suomessa on käytössä kolme eri tunnistusvälinettä: verkkopankkitunnistautuminen, mobiilivarmenne ja kansalaisvarmenne, joista pankkien tarjoama tunnistus on selvästi suosituin tunnistautumistapa. Luottamusverkosto perustettiin vuonna 2017, ja sitä hallinnoi Liikenne- ja viestintävirasto Traficom. Se korvasi aikaisemman pankkien käyttämän TUPAS-tunnistuspalvelun, joka poistettiin käytöstä vaiheittain vuonna 2019. Turvallisuus oli tärkein syy luottamusverkoston perustamiselle, sillä lähes 20 vuotta toiminut TUPAS ei täyttänyt eIDAS-asetuksen uusia vaatimuksia eikä Suomessa käyttöönotettuja uusia laajempia tietosuoja- ja tietoturvasäädöksiä.
  • Item
    Comparative Analysis of Predictive Models for Carbon Emissions based on Life Cycle Assessment Reports
    (2023-09-22) Sathish Kumar, Pranava Varshan; Stjelja, Davor; Perustieteiden korkeakoulu; Käpylä, Maarit
  • Item
    Gaussian Process Regression for Pre- dicting Charges and Dipoles for Infrared Spectroscopy
    (2023-09-15) Brata, Barnik; Krejci, Ondrej; Perustieteiden korkeakoulu; Korpi-Lagg, Maarit
  • Item
    Interpretable Models With Neural Networks
    (2023-09-10) Ruuskanen, Rainer; John, Ti; Perustieteiden korkeakoulu; Käpylä, Maarit
  • Item
    Interpretable Latent Space for Variational Auto-Encoders
    (2023-09-08) Eremin, Egor; Jain, Anirudh; Perustieteiden korkeakoulu; Korpi-Lagg, Maarit
  • Item
    Characterising a Superconducting Nanobolometer for Infrared Photon Detection
    (2023-09-07) da Silva Rossetto, Iago; Gunyhó, András; Perustieteiden korkeakoulu; Raasakka, Matti
  • Item
    Vähäkoodiset alustat ohjelmistokehityksessä
    (2022-12-09) Metsä-Simola, Tomas; Haaranen, Lassi; Perustieteiden korkeakoulu; Hyvönen, Eero
  • Item
    The Dimer Model: Sampling the Model via Markov Chains
    (2023-12-22) Paatero, Lotta; Adame Carrillo, David; Perustieteiden korkeakoulu; Kytölä, Kalle
    On a discrete domain, a dimer cover is a collection of pairs consisting of adjacent elements in the discrete domain. The dimer model is a choice of a probability measure on the set of dimer covers of the discrete domain, and in this thesis, we focus solely on the uniform measure. One relevant issue in the study of the dimer model is the number of dimer covers for a certain domain. In this thesis, we present a detailed derivation of a formula for calculating the number of dimer covers for a discrete domain with even holes. Moreover, we find the necessary and sufficient conditions for the existence of a dimer cover for a certain domain. Computer programs have been found useful in the study of the dimer model. The Markov Chain Monte Carlo (MCMC) is one method for creating dimer covers and sampling the dimer model. To sample the Markov chain efficiently, it is critical to know when the Markov chain has converged close enough to its equilibrium. In this thesis, we present a suitable Markov chain for the MCMC method and study its convergence in rectangular domains via simulations. Convergence to the uniform dimer is found to be exponential, as expected. A power law between the domain size and convergence time is found with a higher scaling parameter than expected, indicating that the Markov chain is slowing down in convergence also due to unknown reasons.
  • Item
    Kriisiviestintä yritysten brändin- ja maineenhallinnan keinona
    (2024-01-21) Eronen, Joose; Giesecke, Stina; Perustieteiden korkeakoulu; Fagerholm, Fabian
    Nykypäivän yrityksille ihmisten mielikuvat ovat tärkeä osa niiden taloudellisesta vallasta. Mielikuvat ja jaetut käsitykset muodostavat yrityksen brändin ja maineen, mitkä ovat osa yrityksen arvoa ja sen palveluiden arvolupausta. Nämä kollektiiviset, jaetut mielikuvat usein muuttuvat varsin hitaasti, mutta kriisit voivat luoda tilanteen, jolloin muutos on äkillistä ja hallitsematonta. Yritykset voivat reagoida kriisiin kriisiviestinnällä. Tämä työ on käsittelemään yritysten harjoittamaa mainekriisiin soveltuvaa kriisiviestintää. Työ selvittää, mitä kriisiviestintä on osana yritysten brändin- ja maineenhallintaa. Mainekriisi on kriisi, joka uhkaa yrityksen mainetta ja brändiä. Työ on kirjallisuuskatsaus. Yritykset voivat suojata brändiään ja mainettaan kriisien niille tuomalta uhalta hyödyntämällä kriisiviestintää osana yrityksen brändin- ja maineenhallintaa. Kriisiviestintä brändin- ja maineenhallinnan keinona on yrityksen mainetta ja brändiä kriisien tuomalta negatiiviselta muutokselta suojeleva. Kriisiviestinnän avulla yritys voi myös palauttaa sen sidosryhmien luottamuksen yritykseen ja yrityksen toimintaan. Kriisi on voinut luoda tilanteen, jossa sidosryhmät ovat menettäneet luottamuksensa yritykseen. Kriisiviestinnän brändin- ja maineenhallinnan Tähän kandidaatintyöhön on kerätty mainekriiseihin soveltuvia kriisiviestinnän käytäntöjä. Käytäntöjä on kerätty kriisiviestinnän artikkeleista ja teorioista, kuten Imagon korjaus teoriasta (Image Repair Theory) ja Olosuhteellisen kriisiviestinnän teoriasta (Situational Crisis Communiation Theory). Kerätyissä käytännöissä suositeltiin muun muassa nopeaan ja tiedoiltaan tarkkaan kriisiviestintään.