Lukiokurssi matemaattisesta ohjelmoinnista Python-kielellä

Tässä tutkielmassa suunnitellaan lukion kolmannen vuoden opiskelijoille tarkoitettu syventävä kurssi, jossa opiskellaan ohjelmoinnin perusteita ja matemaattista ohjelmointia Python-kielellä. Tutkielma on laadittu siten, että sitä voidaan käyttää kurssin oppimateriaalina. Kurssin ensimmäiset oppitunnit käytetään ohjelmoinnin perustietojen opiskeluun. Tämän jälkeen kurssi painottuu algoritmisen ajattelun ja ohjelmointitaitojen kehittämiseen useita matemaattisia ohjelmia kirjoittamalla. Tutkielmaan on kerätty monipuolisesti lukion pitkän matematiikan oppimäärään sisältyviä menetelmiä ja tehtäviä, joita on kätevää ratkaista ohjelmoimalla. Näiden menetelmien ja tehtävien ohjelmointia havainnollistetaan tutkielmassa useiden esimerkkien avulla. Jokaisen matematiikan aihealueen yhteydessä on tarkoitus oppia jokin uusi asia ohjelmoinnista tai syventää jo opittujen asioiden osaamista. Tutkielma sisältää myös 50 harjoitustehtävää kurssin eri aihealueilta sekä lisämateriaalina lyhyen johdatuksen pelien ohjelmointiin ja täydennystä numeerisiin menetelmiin. Tutkielmassa suunnitellulla kurssilla käytettäväksi ohjelmointikieleksi on valittu Python, sillä Pythonin yksinkertainen ja selkeä syntaksi helpottaa huomattavasti aloittelijoiden ohjelmoinnin oppimista. Lisäksi Python-tulkki on ladattavissa Internetistä ilmaiseksi.

Regressiotestaus- ja ylläpitotyökalu Ohjelmoinnin perusteet -kurssin Python-harjoitustehtäville

Tässä kandidaatintyössä suunnitellaan ja toteutetaan regressiotestaus- ja ylläpitotyökalu Ohjelmoinnin perusteet -kurssin Python-ohjelmointitehtäville. Työkalun on tarkoitus auttaa kurssin vastuuhenkilöitä selvittämään kurssilla käytettyjen harjoitustehtävien esimerkkiratkaisujen toimivuus Python-versiossa, jota kurssilla aiotaan käyttää ohjelmointiympäristönä seuraavana vuonna, ja helpottaa harjoitusmateriaalin yhdenmukaisuuden varmistamista silloin kun Python-versiota vaihdetaan tai materiaaliin tehdään muutoksia. Työssä tutkitaan, miten tarkoitukseen sopiva yleispätevä testaustyökalu voidaan kehittää, mitä seikkoja sen suunnittelussa on otettava huomioon ja mitä ongelmia kehittämiseen liittyy. Yleispätevän testaustyökalun kehittäminen osoittautui hankalaksi, vaikka testattavat ohjelmat ovat yksinkertaisia. Harjoitusmateriaaliin kuuluneiden yli 50 ohjelman testaamisessa tarvittavia tiedostoja oli yhteensä hyvin suuri määrä, ja niiden käsittelemiseksi työkalussa ja sen ulkopuolella oli vaikeaa valita optimaalista hakemistorakennetta. Lisäksi joidenkin testattavien ohjelmien havaittiin vaativan testauksessa muista poikkeavia lisätoimenpiteitä, jotka päätettiin jättää toteuttamatta työn puitteissa. Työn toivottu tulos jäi siten osittain saavuttamatta. Tuloksena syntyi kuitenkin työkalu, jolla voidaan ajaa 93 % nykyisistä esimerkkiratkaisuista määritellyillä testisyötteillä halutussa Python -ympäristössä ja saada tiedot ohjelmien toimivuudesta sekä niiden tuottamien tulosteiden täsmäävyydestä esimerkkitulosteisiin.

Shirshovin lause PI-algebroissa

Tässä työssä esitetään venäläisen matemaatikon A.I. Shirshovin teorioita ja tuloksia sanojen kombinatoriikasta. Lisäksi näytetään miten ne soveltuvat PI-algebrojen maailmaan. Shirshovin tuloksia tarkasteltaessa käsitellään sanoja erillisinä kombinatorisina objekteina ja todistetaan Shirshovin Lemma, joka on tämän työn perusta. Lemmanmukaan tarpeeksi pitkille sanoille saadaan tiettyä säännönmukaisuutta ja se todistetaan kolme kertaa. Ensimmäisestä saadaan tarpeeksi pitkän sanan olemassaolo.Toinen todistus mukailee Shirshovin alkuperäistä todistusta. Kolmannessa todistuksessa annetaan tarpeeksi pitkälle sanalle paremmin käytäntöön soveltuva raja. Tämän jälkeen käsitellään sanoja algebrallisina objekteina. Työn päätuloksena todistetaan Shirshovin Korkeuslause, jonka mukaan jokainen äärellisesti generoidunPI-algebran alkio on sanojen ω1k1 ···ωdkd lineaarikombinaatio, missä sanojen ωi pi-tuudet sekä indeksi i ovat rajatut. Shirshovin Korkeuslauseesta seuraa suoraan positiivinen ratkaisu Kurochin ongelmaan PI-algebroilla sekä saadaan raja alkioiden lukumäärälle, jolla algebra generoituu moduliksi. Lisäksi esitetään toisena sovelluksena ilman todistuksia Shirshovin soveltuvuus Jacobsonin radikaalin nilpotenttisuuteen. Pääsääntöisenä lähteenä käytetään A. Kanel-Belowin ja L. H. Rowenin kirjaa: Computational aspects of polynomial identities.

Enhancing Security of Linux OS against Administrators

Inside cyber security threats by system administrators are some of the main concerns of organizations about the security of systems. Since operating systems are controlled and managed by fully trusted administrators, they can negligently or intentionally break the information security and privacy of users and threaten the system integrity. In this thesis, we propose some solutions for enhancing the security of Linux OS by restricting administrators’ access to superuser’s privileges while they can still manage the system. We designed and implemented an interface for administrators in Linux OS called Linux Admins’ User Interface (LAUI) for managing the system in secure ways. LAUI along with other security programs in Linux like sudo protect confidentiality and integrity of users’ data and provide a more secure system against administrators’ mismanagement. In our model, we limit administrators to perform managing tasks in secure manners and also make administrators accountable for their acts. In this thesis we present some scenarios for compromising users’ data and breaking system integrity by system administrators in Linux OS. Then we evaluate how our solutions and methods can secure the system against these administrators’ mismanagement.

Control of a line robot system with Embedded Linux

Many, if not all, aspects of our everyday lives are related to computers and control. Microprocessors and wireless communications are involved in our lives. Embedded systems are an attracting field because they combine three key factors, small size, low power consumption and high computing capabilities. The aim of this thesis is to study how Linux communicates with the hardware, to answer the question if it is possible to use an operating system like Debian for embedded systems and finally, to build a Mechatronic real time application. In the thesis a presentation of Linux and the Xenomai real time patch is given, the bootloader and communication with the hardware is analyzed. BeagleBone the evaluation board is presented along with the application project consisted of a robot cart with a driver circuit, a line sensor reading a black line and two Xbee antennas. It makes use of Xenomai threads, the real time kernel. According to the obtained results, Linux is able to operate as a real time operating system. The issue of future research is the area of embedded Linux is also discussed.

Oletko iloinen kuin peipponen? – Persoonallisuusmittari NEO-PI-3:n suomennoksessa, ruotsinnoksessa ja ranskannoksessa käytetyt käännösstrategiat

Yhdysvaltapainotteisen psykologisen tutkimuksen takia psykologiset testit on useimmiten laadittu englanniksi ja amerikkalaiseen kohdekulttuuriin, ja tästä syystä ne pitää kääntää ja adaptoida eurooppalaiseen kohdekulttuuriimme. Tämän pro gradu -tutkielman tarkoituksena oli selvittää, mitä käännösstrategioita Costan ja McCraen (1992) NEO-PI-3-persoonallisuusmittarin suomen-, ruotsin- ja ranskankielisissä käännöksissä on käytetty. Kvalitatiivisessa tarkastelussa eri kieliversioissa esiintyneitä käännösratkaisuja vertailtiin Jan Pedersenin (2007; 2005) käännösstrategialuokitukseen perustuvan luokittelun avulla, jossa strategiat on jaettu lähde- ja kohdetekstiorientoituneisiin ratkaisuihin. Oletin tutkimushypoteesissani, että NEO-PI-3-persoonallisuusmittarin käännöksissä on käytetty enemmän kotouttavia eli kohdetekstiorientoituneita kuin vieraannuttavia eli lähdetekstiorientoituneita strategioita. Oletuksen vastaisesti tutkimustulokset osoittivat, että yleisimmin käytetty strategia oli lähdetekstiuskollinen suora käännös. Suomen- ja ruotsinkielisissä versioissa vieraannuttavia käännösratkaisuja esiintyi myös yhteenlaskettuna kotouttavia ratkaisuja useammin. Hypoteesia tuki kuitenkin tutkimustulos, jonka mukaan persoonallisuusmittarin ranskannoksessa kotouttavia strategioita oli käytetty vieraannuttavia ahkerammin. Yhteenvetona voi sanoa, että käytettyjen strategioiden kirjo oli laaja ja vaihteli tarkasteluun valitsemieni teemojen sisällä sekä kieliversioittain. Monenlaisilla käännösratkaisuilla voidaan saavuttaa käännös, joka on ekvivalentti ja toimiva uudessa kohdekulttuuriympäristössään. Kääntäjät kohdekielen ja -kulttuurin tuntijoina voivat tuoda psykologisten testimetodien kehittelyyn arvokasta asiantuntijuutta tarvittavan psykologisen tietämyksen lisäksi.