Spektrikuvien tiivistäminen itseorganisoituvan kartan avulla.

Vuosi vuodelta kasvava tietokoneiden prosessointikyky on mahdollistanut harmaataso- ja RGB-värikuvia tarkempien spektrikuvien käsittelyn järjellisessä ajassa ilman suuria kustannuksia. Ongelmana on kuitenkin, ettei talletus- ja tiedonsiirtomedia ole kehittynyt prosessointikyvyn vauhdissa. Ratkaisu tähän ongelmaan on spektrikuvien tiivistäminen talletuksen ja tiedonsiirron ajaksi. Tässä työssä esitellään menetelmä, jossa spektrikuva tiivistetään kahdessa vaiheessa: ensin ryhmittelemällä itseorganisoituvan kartan (SOM) avulla ja toisessa vaiheessa jatketaan tiivistämistä perinteisin menetelmin. Saadut tiivistyssuhteet ovat merkittäviä vääristymän pysyessä siedettävänä. Työ on tehty Lappeenrannan teknillisen korkeakoulun Tietotekniikan osaston Tietojenkäsittelytekniikan tutkimuslaboratoriossa osana laajempaa kuvantiivistyksen tutkimushanketta.

FUTURES OF FINNISH FOOD SYSTEM BY 2050. The perspective of resilience

Modern food systems face complex global challenges such as climate change, resource scarcities, population growth, concentration and globalization. It is not possible to forecast how all these challenges will affect food systems, but futures research methods provide possibilities to enable better understanding of possible futures and that way increases futures awareness. In this thesis, the two-round online Delphi method was utilized to research experts’ opinions about the present and the future resilience of the Finnish food system up to 2050. The first round questionnaire was constructed based on the resilience indicators developed for agroecosystems. Sub-systems in the study were primary production (main focus), food industry, retail and consumption. Based on the results from the first round, the future images were constructed for primary production and food industry sub-sections. The second round asked experts’ opinion about the future images’ probability and desirability. In addition, panarchy scenarios were constructed by using the adaptive cycle and panarchy frameworks. Furthermore, a new approach to general resilience indicators was developed combining “categories” of the social ecological systems (structure, behaviors and governance) and general resilience parameters (tightness of feedbacks, modularity, diversity, the amount of change a system can withstand, capacity of learning and self- organizing behavior). The results indicate that there are strengths in the Finnish food system for building resilience. According to experts organic farms and larger farms are perceived as socially self-organized, which can promote innovations and new experimentations for adaptation to changing circumstances. In addition, organic farms are currently seen as the most ecologically self-regulated farms. There are also weaknesses in the Finnish food system restricting resilience building. It is important to reach optimal redundancy, in which efficiency and resilience are in balance. In the whole food system, retail sector will probably face the most dramatic changes in the future, especially, when panarchy scenarios and the future images are reflected. The profitability of farms is and will be a critical cornerstone of the overall resilience in primary production. All in all, the food system experts have very positive views concerning the resilience development of the Finnish food system in the future. Sometimes small and local is beautiful, sometimes large and international is more resilient. However, when probabilities and desirability of the future images were questioned, there were significant deviations. It appears that experts do not always believe desirable futures to materialize.

FUTURES OF FINNISH FOOD SYSTEM BY 2050. The perspective of resilience

Modern food systems face complex global challenges such as climate change, resource scarcities, population growth, concentration and globalization. It is not possible to forecast how all these challenges will affect food systems, but futures research methods provide possibilities to enable better understanding of possible futures and that way increases futures awareness. In this thesis, the two-round online Delphi method was utilized to research experts’ opinions about the present and the future resilience of the Finnish food system up to 2050. The first round questionnaire was constructed based on the resilience indicators developed for agroecosystems. Sub-systems in the study were primary production (main focus), food industry, retail and consumption. Based on the results from the first round, the future images were constructed for primary production and food industry sub-sections. The second round asked experts’ opinion about the future images’ probability and desirability. In addition, panarchy scenarios were constructed by using the adaptive cycle and panarchy frameworks. Furthermore, a new approach to general resilience indicators was developed combining “categories” of the social ecological systems (structure, behaviors and governance) and general resilience parameters (tightness of feedbacks, modularity, diversity, the amount of change a system can withstand, capacity of learning and self- organizing behavior). The results indicate that there are strengths in the Finnish food system for building resilience. According to experts organic farms and larger farms are perceived as socially self-organized, which can promote innovations and new experimentations for adaptation to changing circumstances. In addition, organic farms are currently seen as the most ecologically self-regulated farms. There are also weaknesses in the Finnish food system restricting resilience building. It is important to reach optimal redundancy, in which efficiency and resilience are in balance. In the whole food system, retail sector will probably face the most dramatic changes in the future, especially, when panarchy scenarios and the future images are reflected. The profitability of farms is and will be a critical cornerstone of the overall resilience in primary production. All in all, the food system experts have very positive views concerning the resilience development of the Finnish food system in the future. Sometimes small and local is beautiful, sometimes large and international is more resilient. However, when probabilities and desirability of the future images were questioned, there were significant deviations. It appears that experts do not always believe desirable futures to materialize.

Vuorovaikutuskouluttajana työyhteisöissä

This thesis concerns organizing a workshop about interaction in the various communities represented by Helsinki city's social welfare department. There were seventeen workshops altogether and they were organized in different communities; for example, in a children's daycare centre. The aim was to gain experience in the planning and organizing of these kinds of workshop. The workshops focused on dealing with interactive quetions arising out of the very community which was taking part in the workshop. These questions were discussed and handled using a technique called forum-statues. This means that the problems arising from the community were presented as living pictures to the group. There was also a short theoretical element concerning interactions between people, self-esteem, the different phases in developing a group, and the effects of conflicts in groups. There was a high degree of interest in the research and places were soon filled. The workshops consisted of a warming part with a lot of playing, a deepening part with questions arising out of the group, and a relaxation and feedback part at the end. The basis of the workshop was similar for all seventeen workshops. The athmosphere in workshops was discussive and open. The participants were engouraged to express there opinions and point of views. Feedback from the participantswas very positive. The participants obtained new points of view, according there fellow workers, and the community spirit improved. Shortage of time was, unfortunately, a problem. With more time, it would have been possible to go deeper into the problems of interaction within the community. Ceratinly, the research proved that there would be great demand for this kind of workshop in future.

The Child Occupational Self Assessment (COSA, version 2.1) : lasten toimintamahdollisuuksien itsearviointi COSA:n esittely ja suomentamisprosessi

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on aloittaa lapsille ja nuorille suunnatun The Child Occupational Self Assessment (COSA, version 2.1) itsearviointimenetelmän suomenkielisen version käännöstyö. COSA on asiakaslähtöinen itsearviointi, jolla kartoitetaan lasten ja nuorten kokemusta toiminnallisesta pätevyydestään ja jokapäiväisten toimintojen tärkeydestä heille. COSA pohjaa Inhimillisen toiminnan malliin ja sen toteutus seuraa asiakaslähtöistä teoriaa. COSA:n avulla voidaan asettaa toimintaterapialle tavoitteet ja tarkastella niiden toteutumista. Työssämme suomennamme arviointimenetelmän nimen muotoon; Lasten toimintamahdollisuuksien itsearviointi COSA. Arviointimenetelmän käännöstyö tehdään Helsingin ammattikorkeakoulu Stadian toimintaterapian koulutusohjelmalle. Opinnäytetyössä esittelemme ensin arviointia ja tavoitteiden asettamista lasten toimintaterapiassa sekä itsearvioinnin käyttämistä arviointimenetelmänä. Esittelemme COSA itsearviointimenetelmän sekä sen taustalla vaikuttavat Inhimillisen toiminnan mallin sisällön ja asiakaslähtöisyyden. Kartoitamme myös The Child Occupational Self Assessment (COSA, version 2.1 )itsearviointimenetelmän kehittymistä, sitä edeltäneitä arviointimenetelmiä ja COSA:sta aiemmin tehtyjä tutkimuksia. Opinnäytetyössä suomennamme COSA:n arviointilomakkeen. Arviointilomakkeessa on 25 lasten ja nuorten toiminnallista pätevyyttä ja jokapäiväisten toimintojen tärkeyttä kartoittava väittämää. Suomentamisprosessissa selvitämme COSA:n arviointilomakkeen väittämien suomennosten ymmärrettävyyden onnistumista kahdeksan käyttökokeiluun ja haastatteluun osallistuvan lapsen avulla. Saimme arviointilomakkeen suomentamisprosessiin apua neljältä lasten kanssa työskentelevältä toimintaterapeutilta sekä koulutusohjelmamme koulutuspäälliköltä. Käyttökokeiluiden sekä toimintaterapeuttien palautteiden avulla viimeistelimme suomennetun arviointilomakkeen väittämät. Opinnäytetyön lopuksi pohdimme arviointilomakkeen suomentamisprosessin vaiheita sekä mahdollisia jatkotutkimusehdotuksia. Luovutimme Lasten toimintamahdollisuuksien itsearviointi COSA:n arviointilomakkeen koulutusohjelmamme käyttöön ja mahdollisten jatkotutkimusten kohteeksi.

Data collection and criticality analysis for cost effective maintenance during the life cycle of a flue gas line

Työn tarkoituksena oli kerätä käyttövarmuustietoa savukaasulinjasta kahdelta suomalaiselta sellutehtaalta niiden käyttöönotosta aina tähän päivään asti. Käyttövarmuustieto koostuu luotettavuustiedoista sekä kunnossapitotiedoista. Kerätyn tiedon avulla on mahdollista kuvata tarkasti laitoksen käyttövarmuutta seuraavilla tunnusluvuilla: suunnittelemattomien häiriöiden lukumäärä ja korjausajat, laitteiden seisokkiaika, vikojen todennäköisyys ja korjaavan kunnossapidon kustannukset suhteessa savukaasulinjan korjaavan kunnossapidon kokonaiskustannuksiin. Käyttövarmuustiedon keräysmetodi on esitelty. Savukaasulinjan kriittisten laitteiden määrittelyyn käytetty metodi on yhdistelmä kyselytutkimuksesta ja muunnellusta vian vaikutus- ja kriittisyysanalyysistä. Laitteiden valitsemiskriteerit lopulliseen kriittisyysanalyysiin päätettiin käyttövarmuustietojen sekä kyselytutkimuksen perusteella. Kriittisten laitteiden määrittämisen tarkoitus on löytää savukaasulinjasta ne laitteet, joiden odottamaton vikaantuminen aiheuttaa vakavimmat seuraukset savukaasulinjan luotettavuuteen, tuotantoon, turvallisuuteen, päästöihin ja kustannuksiin. Tiedon avulla rajoitetut kunnossapidon resurssit voidaan suunnata oikein. Kriittisten laitteiden määrittämisen tuloksena todetaan, että kolme kriittisintä laitetta savukaasulinjassa ovat molemmille sellutehtaille yhteisesti: savukaasupuhaltimet, laahakuljettimet sekä ketjukuljettimet. Käyttövarmuustieto osoittaa, että laitteiden luotettavuus on tehdaskohtaista, mutta periaatteessa samat päälinjat voidaan nähdä suunnittelemattomien vikojen todennäköisyyttä esittävissä kuvissa. Kustannukset, jotka esitetään laitteen suunnittelemattomien kunnossapitokustannusten suhteena savukaasulinjan kokonaiskustannuksiin, noudattelevat hyvin pitkälle luotettavuuskäyrää, joka on laskettu laitteen seisokkiajan suhteena käyttötunteihin. Käyttövarmuustiedon keräys yhdistettynä kriittisten laitteiden määrittämiseen mahdollistavat ennakoivan kunnossapidon oikean kohdistamisen ja ajoittamisen laitteiston elinaikana siten, että luotettavuus- ja kustannustehokkuusvaatimukset saavutetaan.

Predicting diffusion of innovations with self-organisation and machine learning

The main subject of this master's thesis was predicting diffusion of innovations. The prediction was done in a special case: product has been available in some countries, and based on its diffusion in those countries the prediction is done for other countries. The prediction was based on finding similar countries with Self-Organizing Map~(SOM), using parameters of countries. Parameters included various economical and social key figures. SOM was optimised for different products using two different methods: (a) by adding diffusion information of products to the country parameters, and (b) by weighting the country parameters based on their importance for the diffusion of different products. A novel method using Differential Evolution (DE) was developed to solve the latter, highly non-linear optimisation problem. Results were fairly good. The prediction method seems to be on a solid theoretical foundation. The results based on country data were good. Instead, optimisation for different products did not generally offer clear benefit, but in some cases the improvement was clearly noticeable. The weights found for the parameters of the countries with the developed SOM optimisation method were interesting, and most of them could be explained by properties of the products.

Äitiys kulttuurisina odotuksina

Tutkimuksen kohteena ovat äitiydelle tuotetut kulttuuriset odotukset, joita tarkastellaan kahdella yhteiskunnallisella keskustelufoorumilla. Tutkimuksessa tarkastellaan yhtäältä lastensuojelun perhetyössä toimivien ammattilaisten ja toisaalta median puhetta äitiydestä. Tutkimuksen tavoitteena on tehdä näkyväksi vaihtoehtoisia tapoja konstruoida äitiyttä hyvänä tai riittämättömänä sekä haastaa pohtimaan erilaisten tulkintojen perusteita ja seurauksia lastensuojelutyössä. Kulttuuriset, äitiyttä koskevat odotukset vaikuttavat myös siihen, miten äitiys henkilökohtaisella tasolla koetaan. Äitiyden kulttuurista määrittelyä analysoidaan kahdesta tekstiaineistosta. Yhtenä aineistona ovat Stakesissa vuonna 1999 toteutetun Perhetyöprojektin yhteydessä kerätyt, lastensuojelussa toimivien perhetyöammattilaisten ryhmäkeskustelut. Toisena aineistona on projektin ajankohtana ilmestyneistä suomalaisista naisten- ja perhelehdistä (Kotiliesi, Anna, Kaksplus) kerätyt äitien haastattelut. Tutkimuksessa kysytään 1) Mihin ammattilaisten äitejä koskeva huolipuhe kiinnittyy ja millaisia kulttuurisia äitiyden odotuksia se konstruoi? 2) Millaisia äitiyden odotuksia median äitihaastattelut konstruoivat? 3) Millaisen äitiyden odotushorisontin nämä puhekäytännöt yhdessä tuottavat? Analyysin teoreettis-metodologisina kulmakivinä ovat sosiaalinen konstruktionismi ja feministinen tietokäsitys. Analyysimenetelmänä on laadullinen, aineistojen ehdoilla etenevä, feministisesti ja kriittisesti sävyttynyt lukutapa, joka hyödyntää teemoittelun, diskurssianalyysin ja feministisen metodologian ideoita ja käsitteitä. Analysoitavana olevissa keskusteluissa äitiyttä konstruoidaan lapsen tarpeiden (ammattilaiset) ja naisen tarpeiden (media) näkökulmista. Ammattilaiset puhuvat tilanteista, joissa äitien toiminta rikkoo kulttuurista hyvän äidin kuvaa, vaarantaa lapsen hyvinvointia ja äitiyteen joudutaan puuttumaan ammatillisesti. Ammattilaisten tulkinnat kuvaavat taitavaa lapsen edun näkökulmasta tehtyä arviointia, jonka kiintopisteenä ovat äidit yksilöllisine ominaisuuksineen ja piirteineen. Ammatillisen huolipuheen keskiössä ovat äidin vuorovaikutussuhteet sekä äidin tunteet, käyttäytyminen ja asenteet. Riittävää äitiyttä konstruoi kodin luominen, kiintymyssuhteen rakentaminen ja lapsen ensisijaiseksi asettaminen. Sen sijaan vaikuttaa siltä, ettei äitiyden arviointia juurikaan tehdä suhteessa äidin muihin identiteetteihin tai äitiyden toteuttamisen kontekstiin. Paikoin ammattilaisten tulkinnat heijastavat myös stereotyyppisiä ja idealistisia odotuksia, joita vasten äitiyttä arvioidaan. Tällaiset piirteet voivat kertoa siitä, että äitien avuntarpeet jäävät lastensuojelutyössä kohtaamatta ja ymmärtämättä. Mediapuhe äitiydestä käydään naiseuden ja äitiyden mallien antamisen kontekstissa. Puheen keskiössä ovat mediajulkisuuteen päässeiden naisten äidiksi tuloon ja äitiyden toteuttamiseen liittyvät valinnat ja käyttäytyminen. Mediapuhe on puhetta kulttuuristen ja ammatillisten äitiyden odotusten rikkomisesta, uudelleen tulkinnasta ja niiden muovaamisesta itselle sopiviksi. Mediapuheessa hyvää äitiyttä konstruoi äidin itsenäisyys ja oma aika, sosiaalisen elämän rikkaus, ammatillinen identiteetti ja persoonalliset valinnat. Aineistojen kautta rakentuu moninaisten ja ristiriitaisten, äitejä eri suuntaan vetävien kulttuuristen odotusten kirjo. Odotukset jäsentyvät neljälle ulottuvuudelle: 1) lapselle omistautuva – itseään toteuttava, 2) emotionaalinen side – rationaalinen tehtävä, 3) odotuksia toteuttava – omaehtoinen, 4) itsenäinen - äitiyttä jakava. Äitiyden toteuttaminen kulttuurisesti ”oikein” on näiden odotusten välissä tasapainoilua. Ulottuvuuksien kautta esille tulevat kaksoisviestit voivat heikentää äitien itsetuntoa, tuottaa riittämättömyyden tunteita tai yllyttää suorittamaan äitiyttä. Myös äitiyden ammatillinen tukeminen edellyttää tasapainoilua, jottei äitejä idealisoida tai syyllistetä kulttuurisia odotuksia vasten.

Surface Studies of Thiolate Adsorbates on Some Metals

The results and discussions in this thesis are based on my studies about selfassembled thiol layers on gold, platinum, silver and copper surfaces. These kinds of layers are two-dimensional, one molecule thick and covalently organized at the surface. They are an easy way to modify surface properties. Self-assembly is today an intensive research field because of the promise it holds for producing new technology at nanoscale, the scale of atoms and molecules. These kinds of films have applications for example, in the fields of physics, biology, engineering, chemistry and computer science. Compared to the extensive literature concerning self-assembled monolayers (SAMs) on gold, little is known about the structure and properties of thiolbased SAMs on other metals. In this thesis I have focused on thiol layers on gold, platinum, silver and copper substrates. These studies can be regarded as a basic study of SAMs. Nevertheless, an understanding of the physical and chemical nature of SAMs allows the correlation between atomic structure and macroscopic properties. The results can be used as a starting point for many practical applications. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and synchrotron radiation excited high resolution photoelectron spectroscopy (HR-XPS) together with time-offlight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) were applied to investigate thin organic films formed by the spontaneous adsorption of molecules on metal surfaces. Photoelectron spectroscopy was the main method used in these studies. In photoelectron spectroscopy, the sample is irradiated with photons and emitted photoelectrons are energy-analyzed. The obtained spectra give information about the atomic composition of the surface and about the chemical state of the detected elements. It is widely used in the study of thin layers and is a very powerful tool for this purpose. Some XPS results were complemented with ToF-SIMS measurements. It provides information on the chemical composition and molecular structure of the samples. Thiol (1-Dodecanethiol, CH3(CH2)11SH) solution was used to create SAMs on metal substrates. Uniform layers were formed on most of the studied metal surfaces. On platinum, surface aligned molecules were also detected in investigations by XPS and ToF-SIMS. The influence of radiation on the layer structure was studied, leading to the conclusion that parts of the hydrocarbon chains break off due to radiation and the rest of the layer is deformed. The results obtained showed differences depending on the substrate material. The influence of oxygen on layer formation was also studied. Thiol molecules were found to replace some of the oxygen from the metal surfaces.