A cyber security architecture for military networks using a cognitive network approach

Cyber security is one of the main topics that are discussed around the world today. The threat is real, and it is unlikely to diminish. People, business, governments, and even armed forces are networked in a way or another. Thus, the cyber threat is also facing military networking. On the other hand, the concept of Network Centric Warfare sets high requirements for military tactical data communications and security. A challenging networking environment and cyber threats force us to consider new approaches to build security on the military communication systems. The purpose of this thesis is to develop a cyber security architecture for military networks, and to evaluate the designed architecture. The architecture is described as a technical functionality. As a new approach, the thesis introduces Cognitive Networks (CN) which are a theoretical concept to build more intelligent, dynamic and even secure communication networks. The cognitive networks are capable of observe the networking environment, make decisions for optimal performance and adapt its system parameter according to the decisions. As a result, the thesis presents a five-layer cyber security architecture that consists of security elements controlled by a cognitive process. The proposed architecture includes the infrastructure, services and application layers that are managed and controlled by the cognitive and management layers. The architecture defines the tasks of the security elements at a functional level without introducing any new protocols or algorithms. For evaluating two separated method were used. The first method is based on the SABSA framework that uses a layered approach to analyze overall security of an organization. The second method was a scenario based method in which a risk severity level is calculated. The evaluation results show that the proposed architecture fulfills the security requirements at least at a high level. However, the evaluation of the proposed architecture proved to be very challenging. Thus, the evaluation results must be considered very critically. The thesis proves the cognitive networks are a promising approach, and they provide lots of benefits when designing a cyber security architecture for the tactical military networks. However, many implementation problems exist, and several details must be considered and studied during the future work.

Sotatieteiden kandidaatin tutkinnon opetussuunnitelmien vastaavuus rajavartiolaitoksen henkilöstösuunnitteluun

Monen organisaation tärkein voimavara on henkilöstö. Oikeanlaisen henkilöstön hyödyntäminen oikeassa tehtävässä on edellytys sille, että organisaatio toimii siltä odotetulla tavalla. Suuri osa Rajavartiolaitoksen vuosittaisesta budjetista on varattu henkilöstön palkkauskuluihin. Tästä syystä on hyvin tärkeää että henkilöstöresurssien laatua ja niiden hyödyntämistä suunnitellaan ja kehitetään jatkuvasti. Tutkimuksessa käsitellään vastavalmistuneen sotatieteiden kandidaatin työtehtäviä varusmiesyksikössä sekä rajavartio- ja rajatarkastusasemalla. Tutkimuksen empiirinen aineisto koostuu Maanpuolustuskorkeakoulun pedagogisista käsikirjoituksista sekä Raja- ja merivartiokoulun sotatieteiden kandidaatin tutkinnon opintojen opintojaksokuvauksista ja koskee kadettikurssilla 97 opiskelleita kandidaatteja. Tutkimuksen teoria on koottu Rajavartiolaitoksen henkilöstösuunnittelua käsittelevistä asiakirjoista ja muista henkilöstösuunnittelua käsittelevistä julkaisuista. Tutkimusmenetelmäksi sovellettiin teoriaohjaavaa sisällönanalyysiä, jossa valittu teoria-aineisto ohjasi empiria-aineiston analyysiä. Tutkimuksen pääongelmana oli selvittää, kuinka hyvin tämänhetkiset opetussuunnitelmien mukaiset opinnot antavat Rajavartiolaitoksen edellyttämät tiedolliset ja taidolliset valmiudet vasta valmistuneille upseereille. Tässä tutkimuksessa käsitellään vastavalmistuneen kandidaatin ensimmäisiä työtehtäviä ja niitä tukevia opintoja sekä tavoitteita maavoimien upseereiden osalta. Tulokset-kappaleessa tarkastellaan vastavalmistuneiden upseereiden ensimmäisiä työtehtäviä työskentely-ympäristönä varusmiesyksikkö sekä rajavartio- ja rajatarkastusasema. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että tämänhetkinen kandidaatin tutkinto ja sen opetussuunnittelun mukaiset opinnot antavat hyvät valmiudet Rajavartiolaitoksen palvelukseen astuvalle kandidaatille. Erityisesti opintojen aikana annettava palvelusturvallisuuden koulutus huomioidaan sekä varusmieskoulutuksessa että rajavartio- ja rajatarkastusasemaympäristössä. Mahdollisiksi opetuksen kehittämiskohteiksi ja painotuksen suuntaamiseksi nousivat joukkueen taisteluammuntojen johtamisoikeuksien käskyttäminen, rajajoukkojen taktiikan opetuksen lisääminen sekä painopisteen muuttaminen rajojen valvonnasta rajatarkastuksiin. Puolustusvoimien tavoitetaksonomiaa voitaisiin käyttää myös Raja- ja merivartiokoulun opetussuunnitelmien tavoitteiden kirjaamisessa. Tutkimustoiminnan kehittämistä rajavartioopintosuunnan osalta on syytä edelleen jatkaa.

Mobiilipelit oppimisen tukena

Mobiililaitteet ovat yleistyneet merkittävästi viime vuosina ja etenkin nuoret käyttävät niitä yhä enemmän pelaamiseen. Opetuksessa tarvitaan keinoja, joilla oppilaita voidaan motivoida omaksumaan uusia asioita. Tämän projektin tavoitteena oli selvittää miten nämä kaksi asiaa voidaan yhdistää eli miten mobiilipelejä voidaan hyödyntää opetuksessa. Asian selvittämiseksi työssä määriteltiin ja toteutettiin mobiilipeli, jota lopulta testattiin opetusympäristössä. Testien myötä havaittiin, että mobiilipelit lisäävät oppilaiden innostusta opeteltavaan aihepiiriin ja voivat olla todella hyödyllinen apuväline opetuksessa.

Scenario-based traffic forecasts for the routes between the PENTA ports in 2020

Maritime transport is the foundation for trade in the Baltic Sea area. It represents over 15% of the world’s cargo traffic and it is predicted to increase by over 100% in the future. There are currently over 2,000 ships sailing on the Baltic Sea and both the number and the size of ships have been growing in recent years. Due to the importance of maritime traffic in the Baltic Sea Region, ports have to be ready to face future challenges and adapt to the changing operational environment. The companies within the transportation industry – in this context ports, shipowners and logistics companies – compete continuously and although the number of companies in the business is not particularly substantial because the products offered are very similar, other motives for managing the supply chain arise. The factors creating competitive advantage are often financial and related to cost efficiency, but geographical location, road infrastructure in the hinterland and vessel connections are among the most important factors. The PENTA project focuses on adding openness, transparency and sharing knowledge and information, so that the challenges of the future can be better addressed with regard to cooperation. This report presents three scenario-based traffic forecasts for routes between the PENTA ports in 2020. The chosen methodology is PESTE, in which the focus in on economic factors affecting future traffic flows. The report further analyses the findings and results of the first PENTA WP2 report “Drivers of demand in cargo and passenger traffic between PENTA ports” and utilises the same material, which was obtained through interviews and mail surveys.

Five Baltic Ports Togehter: Forecasts, Trends and Recommendations

The ports of Stockholm, Tallinn, Helsinki, Naantali and Turku play key roles in making the Central Baltic region accessible. Effective, competitive, eco-friendly and safe port procedures and solutions for the transportation of goods are of major importance for trade in the Baltic Sea region. This report presents the most essential results and recommendations of the PENTA project, which focused on how ports could better comprehend and face current and future challenges facing carriage of goods by sea. Each of the four work packages (WPs) of the PENTA project analysed the changes from a different perspective. WP2 focused on traffic flows between the PENTA ports. Its main emphasis was on the ports, shipowners, and logistics companies that are the key parties in freight transport and on the changes affecting the economy of those ports. In WP3 noise as an environmental challenge for ports was investigated and the analysis also shed light on the relationship between the port and the city. In WP4 procedures related to safety, security and administrative procedures were researched. The main emphasis was on identifying the requirements for the harmonisation of those procedures. Collaboration is highlighted throughout this report. In order to prepare for the future, it was found that ports need to respond to growing competition, increasing costs and shifts in customer demand by strengthening their existing partnerships with other actors in the maritime cluster. Cargo and passenger transport are the main sources of income for most ports. Cargo traffic between the PENTA ports is expected to grow steadily in the future and the outlook for passenger traffic is positive. However, to prepare for the future, ports should not only secure the core activities which generate revenue but also seek alternative ways to make profit. In order to gain more transit traffic, it is suggested that ports conduct a more thorough study of the future requirements for doing business with Russia. The investigation of noise at ports revealed two specific dilemmas that ports cannot solve alone. Firstly, the noise made by vessels and, secondly, the relationship between the port and the surrounding city. Vessels are the most important single noise source in the PENTA ports and also one of the hardest noise sources to handle. Nevertheless, port authorities in Finland and Sweden are held responsible for all noise in the port area, including noise produced by vessels, which is noise the port authority can only influence indirectly. Building housing by waterfront areas close to ports may also initiate disagreements because inhabitants may want quiet areas, whereas port activities always produce some noise from their traffic. The qualitative aspects of the noise question, cooperating with the stakeholders and the communicating of issues related to noise are just as important. We propose that ports should follow the logic of continuous improvement in their noise management. The administrative barriers discussed in this report are mainly caused by differences in international and national legislation, variations in the customs procedures of each country, the incompatibility of the IT systems used in maritime transport, noncompliance with regulations regarding dangerous goods, and difficulties in applying Schengen regulations to vessels from non-EU countries. Improving the situation is out of the hands of the ports to do alone and requires joint action on a variety of levels, including the EU, national authorities and across administrative borders.

Käsinhitsauksen mekanisointiratkaisujen kehittäminen

Työn tavoitteena on kehittää asiakkaiden käsinhitsausta kartoittamalla heidän hitsaavaa tuotantoa, sekä sen mahdollisia ongelmia. Järjestettävän hitsauskokeen avulla mitataan mekanisoidun hitsauksen tuottavuutta, laatua ja työergonomiaa. Työ sisältää teoreettisen ja käytännöllisen osuuden. Teoreettinen osuus pohjautuu kirjallisuuteen ja käytännöllinen osuus eri yrityksien kyselyihin ja haastatteluihin sekä hitsauskokeeseen. Teoreettinen osuus käsittelee käsinhitsausta ja siihen liittyviä mekanisointiratkaisuja. Käsinhitsauksessa käsitellään yleisimmät käsinhitsausprosessit, käsinhitsattava tuote ja tuotanto sekä sen tuottavuutta. Mekanisointiratkaisuissa käsitellään yleisimmät mekanisointiratkaisut ja laitteet sekä käytännön toteutusta. Käytännöllisessä osuudessa yritykset pitivät nykyisin hitsauksessa tärkeimpänä hitsaajien ammattitaitoa, tuottavuutta, työn mielekkyyttä, laatua sekä työturvallisuutta. Yrityksien tulisi tarkastella tuotannossaan hitsaussolujen sisältöä, sisäistä logistiikkaa ja kappaleiden kiinnitystä. Kappaleenkäsittelijään yrityksiltä tuli paljon kehitysideoita, kuten kiinnitykseen valmiita ratkaisuja sekä pöytälevyyn erilaisia vaihtoehtoja. Hitsauskokeen perusteella kappaleenkäsittelijällä työaika oli 29,4 % pienempi kuin työpöydällä. Laadullisesti koe antoi myös positiivisia tuloksia, käsittelypöydässä hitsattuja rakenteita ei tarvinnut korjata, mutta normaalissa työpöydässä piti, jotta C –luokan vaatimukset täyttyivät. Työturvallisuuden ja ergonomian kannalta suurimmat hyödyt olivat hyvä työasento, huurujen ja kurkottelun vähentyminen, mahdollisten palovammojen vähentyminen sekä vähemmän vaaraa osien putoamisesta.

Myyntiprosessin kehittäminen logistiikkapalveluyrityksessä

Tämä diplomityö on toteutettu HUB logistics Oy:lle ja se keskittyy yrityksen myyntiprosessin kehittämiseen. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää millaisilla myynnin johtamisen keinoilla ja myyntiprosessin vaiheilla voidaan tehokkaasti toteuttaa yrityksen myyntiä. Tutkimus keskittyy myynnin suunnitteluun, tavoit- teiden asettamiseen ja niiden mittaamiseen sekä seurantaan. Tutkimuksessa huomioidaan myyntiorganisaation rakenne sekä myyntiprosessin eri vaiheet. Näiden näkökulmien lisäksi tärkeänä teemana on myös lean-ajattelun hyödyn- täminen myyntiprosessin kehittämisessä. Kohdeyrityksestä on kerätty tietoa toteuttamalla haastatteluita myyntiorganisaatiossa mukana oleville henkilöille. Tutkimuksen tuloksena saatiin, että myyntiprosessin toiminnalla ja tehokkuu- della on merkittävä rooli koko yrityksen toiminnan kannalta. Myynnin käytän- nön tekeminen on sidottu vahvasti yrityksen strategisiin tavoitteisiin ja niiden tulokset vaikuttavat tavoitteiden onnistumiseen. Myyntiprosessi on raskas ja vaatii usein paljon resursseja. Resurssien tehokkaalla käytöllä ja prosessin vai- heita parantamalla voidaan saavuttaa mittavia säästöjä. Toisaalta vähintään yhtä tärkeää on ymmärtää myyntiprosessin sisältämät hukat. Niiden poistamisella ja keskittymisellä asiakkaalle luotavaan arvoon saadaan jatkuvan kehittämisen kautta yhä sujuvampi ja tehokkaampi myyntiprosessi yrityksen käyttöön.

Hiljaisten siipien sotaa : Yhdysvaltojen lennokki-iskut, valta ja vallan rajoitteet terrorismin vastaisessa taistelussa

Yhdysvallat on 2000-luvun alusta lähtien käynyt salaista lennokkisotaa terrorismia vastaan hyödyntämällä aseistettujen miehittämättömien ilma-alusten tarjoamia uusia suorituskykyjä. Presidentti Barack Obaman aikana Yhdysvaltojen toteuttamien lennokki-iskujen määrä on moninkertaistunut ja samalla kansainvälinen kritiikki lennokki-iskuja kohtaan on lisääntynyt. Obama on puolustanut lennokki-iskuja tehokkaina ja laillisina, mutta myöntänyt, että ne eivät välttämättä ole aina tarkoituksenmukaisia tai moraalisesti oikein. Obaman mukaan Yhdysval-lat tarvitsee käyttöönsä kuitenkin kaikki vallan elementit voittaakseen taistelun terrorismia vastaan. Vaakakupissa painavat toisella puolella operaatioluonteiden vaatimukset ja kansalli-nen valta sekä toisella puolella valtaa rajoittavat tekijät, kuten lainsäädäntö ja moraali. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää lennokkien ja lennokki-iskujen merkitystä Yhdys-valtojen valtapolitiikalle sekä niiden käytössä esiin tulleita vallankäytön rajoitteita terrorismin vastaisessa taistelussa poliittisen realismin viitekehyksessä. Tutkimuksen teoreettinen tausta perustuu Hans Morgenthaun poliittiseen realismiin, josta käsiteltäväksi on rajattu vallan, vallan rajoitteiden ja sotilaallisen valmiuden teemat. Tutkimuksen pääkysymys on, miten lennokki-iskuilla tuetaan Yhdysvaltojen valtapolitiikkaa? Tutkimuksella pyritään lisäksi vastaamaan apukysymyksiin, mitä vallan rajoitteita lennokki-iskut koettelevat sekä ollaanko operaatioluonteiden asettamien vaatimusten vuoksi valmiita rikkomaan vallankäy-tön rajoitteita? Tutkimus osoittaa, että lennokkien merkitys Yhdysvaltojen valtapolitiikalle perustuu kykyyn projisoida voimaa vaikeasti päästäville alueille. Lennokki-iskuilla on vastattu Yhdysvaltojen pitkäaikaiseen tavoitteeseen estää terroristien toiminnanvapaus ja tuhota terroristien johtajat. Lennokki-iskujen käyttöperiaatteet ovat kuitenkin ristiriidassa Morgenthaun poliittisen realismin mukaisten vallankäytön moraalisten, eettisten ja lainsäädännöllisten rajoitteiden kanssa. Yhdysvallat on toistaiseksi ollut valmis rikkomaan näitä rajoitteita oman kansallisen etunsa turvaamiseksi. Lennokkisodankäynti on ilmiönä nuori ja jatkuvassa muutoksessa. Ilmiön kehittymisellä voi olla huomattavia sotilasstrategisia sekä ulko- ja turvallisuuspoliittisia merkityksiä. Lähitulevaisuudessa yhä useammalla valtiolla on valmius aloittaa oma "hiljaisten siipien sotansa", jonka muodon määräävät käsitykset sotilaallisen voiman- ja vallankäytön mahdollisuuksista ja rajoitteista.

Hitsauslankojen kallistuskulmien vaikutus hitsausliitoksen ominaisuuksiin S355-rakenneteräksen tandem-MAG-pienahitsauksessa

Tämä kandidaatintyö on tutkimus hitsauslankojen kallistuskulmien vaikutuksesta hitsausliitoksen ominaisuuksiin tandem-MAG-pienahitsauksessa S355-rakenneteräkselle. Kokeellinen osuus suoritettiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston hitsaustekniikan laboratoriossa jatkotutkimuksena Binbin Yanin diplomityölle ”Influence of wire configurations of welding S355 structural steel with tandem GMAW”. Tutkimuksen tavoitteena on määrittää tandem-MAG-hitsauksessa käytettyjen hitsauslankojen kallistuskulmien vaikutus hitsausliitoksen ominaisuuksiin. Teoriaosuuden tavoitteena on selvittää myös muiden hitsausparametrien vaikutus hitsausliitoksen ominaisuuksiin sekä perehtyä hitsisulan käyttäytymiseen terästen tandem-MAG-hitsauksessa.