Open source solutions for multiplatform graphics programming

New emerging technologies in the recent decade have brought new options to cross platform computer graphics development. This master thesis took a look for cross platform 3D graphics development possibilities. All platform dependent and non real time solutions were excluded. WebGL and two different OpenGL based solutions were assessed via demo application by using most recent development tools. In the results pros and cons of the each solutions were noted.

Diet and Probiotics during Pregnancy - Endorsing developmental Programming

Maternal obesity has been shown to increase the risk for adverse reproductive health outcomes such as gestational diabetes, hypertension, and preeclampsia. Moreover, several studies have indicated that overnutrition and maternal obesity adversely program the development of offspring by predisposing them to obesity and other chronic diseases later in life. The exact molecular mechanisms leading to developmental programming are not known, but it has recently been suggested that obesity-related low-grade inflammation, gut microbiota and epigenetic gene regulation (in particularly DNA methylation) participate in the developmental programming phenomenon. The aim of this thesis was to evaluate the effect of diet, dietary counseling and probiotic intervention during pregnancy in endorsing favorable developmental programming. The study population consisted of 256 mother-child pairs participating in a prospective, double-blinded dietary counselling and probiotic intervention (Lactobacillus rhamnosus GG and Bifidobacterium lactis Bb12) NAMI (Nutrition, Allergy, Mucosal immunology and Intestinal microbiota) study. Further overweight women were recruited from maternal welfare clinics in the area of Southwest Finland and from the prenatal outpatient clinic at Turku University Hospital. Dietary counseling was aimed to modify women’s dietary intake to comply with the recommended intake for pregnant women. Specifically, counseling aimed to affect the type of fat consumed and to increase the amount of fiber in the women’s diets. Leptin concentration was used as a marker for obesity-related low-grade inflammation, antioxidant vitamin status as an efficiency marker for dietary counselling and epigenetic DNA methylation of obesity related genes as a marker for probiotics influence. Results revealed that dietary intake may modify obesity-associated low-grade inflammation as measured by serum leptin concentration. Specifically, dietary fiber intake may lower leptin concentration in women, whereas the intakes of saturated fatty acids and sucrose have an opposite effect. Neither dietary counselling nor probiotic intervention modified leptin concentration in women, but probiotics tended to increase children’s leptin concentration. Dietary counseling was an efficient tool for improving antioxidant vitamin intake in women, which was reflected in the breast milk vitamin concentration. Probiotic intervention affected DNA methylation of dozens of obesity and weight gain related genes both in women and their children. Altogether these results indicate that dietary components, dietary counseling and probiotic supplementation during pregnancy may modify the intrauterine environment towards favorable developmental programming.

Viikon albumi -haastattelu osana YleX-kanavan ohjelmatarjontaa

Nuorille suunnatut lähetysvirtaradioasemat käyvät Suomessa koko ajan tiukempaa taistelua kuuntelijoidensa huomiosta. Kuuntelijalukuja tarkastellaan miltei viikoittain ja kuuntelijoille tarjottavaa tuotetta pyritään kilpailun koventuessa koko ajan kehittämään. Yleisradiossa tapahtui viimeksi kanavauudistus vuonna 2003, jonka seurauksena Radiomafia -kanava sai uuden nimen YleX. Uudistuksessa radiokanavan kohdeyleisö tarkennettiin uudelleen ja kanavalla siirryttiin soittolistapohjaiseen radion tekemiseen, jossa kanavan musiikkia soitetaan etukäteen laaditulta soittolistalta. Kanavauudistusta kritisoitiin mediassa ja arkipuheessa, vaikka YleX -kanavan viikkokuulijamäärät lähtivät nousuun. Vieläkin YleX:n musiikkitarjontaa arvostellaan yksipuoliseksi ja samalla myös kanavan ohjelmat ovat joutuneet kritiikin kohteeksi. Opinnäytetyöni käsittelee viihdeartistihaastattelun tekemistä YleX-radiokanavalla. Työssäni YleX-kanavalla olen tehnyt viikoittaista viihdeartistihaastattelua, joka tunnetaan nimellä Viikon Albumi -haastattelu. Tämä haastattelu on osa arkipäiväistä YleX Tänään-ohjelmaa, missä sitä lähetetään maanantaisin kello 11.10. Omia haastatteluja reflektoimalla selvitin haastattelijan näkökulmasta, minkälaisin menetelmin nykyaikaisessa nopeatempoisessa lähetysvirtaradiossa syntyy mielenkiintoinen ja syvällinen viihdeartisti-haastattelu. Kuinka lähelle laadukkaan viihdehaastattelun tavoitteita on mahdollista päästä 15 minuutin Viikon Albumi -haastattelun aikana? Työssäni keskityn etenkin YleX:n haastatteluiden viihteelliseen luonteeseen ja nimenomaan viihdeartistin haastattelemiseen, jota on alan kirjallisuudessa käsitelty melko vähän. Viihdyttävän ja hauskan viihdeartistihaastattelun tekeminen on vaikea haastattelumuoto, jonka tekemistä pyrin valottamaan omien töideni avulla. Toivon, että työstäni on jatkossa hyötyä myös muille samankaltaisissa haastattelutilanteissa.

Taajuusmuuttajien suorituskyvyn automaattinen testausympäristö

Tämä insinöörityö tehtiin ABB Oy, Drivesin Product AC -tulosyksikön tuotekehitysosastolle Helsingissä. Työssä kehitettiin taajuusmuuttajien suorituskyvyn automaattinen testausympäristö. ABB:n taajuusmuuttajien suorituskykytestejä ei ole aikaisemmin automatisoitu. Testit on tehty käsin ja niiden suorittamiseen ja tulosten käsittelyyn on kulunut paljon aikaa. Automaattisella testauksella pyrittiin testien suorittamiseen ja tulosten käsittelyyn kuluvan ajan huomattavaan pienentymiseen. Työssä ei ollut tarkoituksena tehdä suorituskykytestejä vaan kehittää automaattinen testausympäristö eli suorituskykytestipenkki, jossa suorituskykytestit on mahdollista suorittaa. Työssä keskityttiin taajuusmuuttajan nopeus- ja momenttisäätäjien suorituskykyyn. Työ toteutettiin suunnittelu- ja ohjelmointityönä. Testausympäristön laitteisto perustuu ABB:n tuotekehityslaboratorioiden olemassaoleviin testipaikkoihin. Testausympäristössä käytetään taajuusmuuttajien lisäksi pääasiassa kolmivaiheisia oikosulkumoottoreita. Lisäksi laitteistoon kuuluu ACS800-sarjan taajuusmuuttaja kuormakäyttönä, momenttianturi ja takometri eli kierrosnopeusmittari. Ohjelmointi tehtiin National Instrumentsin LabVIEW-ohjelmointiympäristön versiolla 8.0. Testausympäristön käyttöliittymänä toimii saman yrityksen TestStand-testausohjelmiston versio 3.5. Testattavien taajuusmuuttajien ohjausta ja momenttianturin lukemista varten ohjelmoitiin virtuaali-instrumentteja. Virtuaali-instrumentteja kutsutaan TestStand-testisekvensseistä. Testisekvenssit luodaan TestStandin sekvenssieditorilla ja suoritetaan sekvenssieditorissa tai operaattorin käyttöliittymässä. Työn tuloksena syntyi taajuusmuuttajien suorituskyvyn automaattinen testausympäristö. Testausympäristöä voidaan hyödyntää sekä nykyisen että seuraavan sukupolven taajuusmuuttajien testauksessa. Sillä on mahdollista suorittaa yleisimmät taajuusmuuttajien suorituskykytestit, kuten nopeus- ja momenttisäätöjen staattinen ja dynaaminen tarkkuus, hyvin kattavasti. Testit voidaan automaattisesti suorittaa koko testikäytön sallimalla pyörimisnopeus- ja kuormitusalueella. Näytteenottotaajuus voi olla enintään 1 kHz luettaessa pyörimisnopeutta ACS800-sarjan taajuusmuuttajan kautta ja momenttianturia samanaikaisesti. Virtuaali-instrumenteista koostuvia testisekvenssejä voidaan vapaasti muokata ja kehittää testejä edelleen tai luoda kokonaan uusia testejä. Testausympäristö perustuu teollisuudessa yleisesti käytettyihin ohjelmistoihin ja tarjoaa hyvät mahdollisuudet jatkokehitykselle.

NLP:n sovittamista johtamisen alueelle

NLP = Neuro-Linguistic Programming

Three mathematical models for bucking-to-order

Abstract

Taajuusmuuttajan ohjelmiston testaus

Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää menetelmiä ja ohjeitataajuusmuuttajan sulautetun ohjelmiston kehityksen aikaiseen testaukseen. Soveltuvia menetelmiä etsittiin tutkimalla laajasti kirjallisuutta sekä selvittämälläyrityksen testauskäytäntöä. Tutkittuja kirjallisuudesta löytyneitä menetelmä olivat testauskehykset, simulointi ja staattinen sekä automaattinen testaus. Kirjallisuudesta etsittiin myös menetelmiä, joiden avulla testausprosessia voidaan helpottaa tai muuten parantaa. Tällaisista menetelmistä tutkittiin muun muassa testidatan valintaa, testauslähtöistä kehitystä sekä testattavuuden parantamista. Lisäksi selvitettiin uudelleenkäytettävien testien ohjelmointiin soveltuvia ohjelmointikieliä. Haastatteluiden ja dokumentaation avulla saatiin hyvä käsitys yrityksessä vallitsevasta testauskäytännöstä sekä sen ongelmakohdista. Testauksen ongelmiksi havaittiin testausprosessin järjestelmällisyyden puute sekä tarve suunnittelijoiden testauskoulutukseen. Testausprosessin parantamiseksi esitetään moduulitestauskehyksen käyttöönottoa. Lisäksi suunnittelijoiden testauskoulutuksella arvioidaan olevan suuri vaikutus koko testausprosessiin. Testitapausten suunnitteluun esitetään menetelmiä, joiden avulla voidaan suunnitella kattavampia testejä.

Kaukokäyttöliittymä liikkuvalle robotille

Lappeenrannan teknillinen yliopiston Tietotekniikan osaston Tietojenkäsittelytieteen laitoksen tutkimuskäytössä olevaan liikkuvaan robottiin toteutettiin tässä työssä graafinen kaukokäyttöliittymä. Työlle on motivaationa laajennettavuus, jota olemassaoleva suljetun lähdekoodin käyttöliittymä ei pysty tarjoamaan. Työssä olennaisin on olio-ohjelmointitekniikalla toteutettu robotin datamallin, ja sen graafisen esityksen arkkitehtuurillinen erottaminen. Lisäksi tarkastellaan lyhyesti liikkuvien robottien kaukokäyttöliittymien teoriaa, ja WLAN-tekniikan soveltuvuutta robotin ja käyttöliittymän välisen yhteyden toteuttamiseen.

Maastoajoneuvon käyttöliittymän reaaliaikasimulaattori

Työn tavoitteena oli kehittää ja toteuttaa reaaliaikasimulaattori maastoajoneuvon käyttöliittymälle, jota ajoneuvon kuljettajakäyttää ajon aikana. Simulaattori oli tarkoitettu ensisijaisesti käyttöliittymän testaukseen, mutta sen pitää olla helposti laajennettavissa esimerkiksi koulutuskäyttöön. Mallinnustyökaluina oli tarkoitus käyttääpääsääntöisesti markkinoilta saatavia valmiita ohjelmistoja. Simulaattorin toteutuksessa käytettiin myös manuaalista ohjelmointia, koska valituilla ohjelmistoilla ei suoraan voinut saavuttaa reaaliaikaista visualisointia. Käsin kirjoitetut koodit hoitavat valmiilla ohjelmistoilla tehtyjen osien välisen tiedonsiirron. Varsinainen mallintaminen oli valituilla ohjelmistoilla helppoa ja nopeaa. Työn tuloksena saatiintoteutettua simulaattori, jonka vaikutelma oli reaaliaikainen. Käytettävyystestit onnistuivat hyvin simulaattorin avulla. Simulointimallin modulaarisuuden ansiosta mallia on helppo päivittää. Simulaattorin jatkokehityksessä oleelliset seikat ovat visualisoinnin parantaminen ja todellista ajoneuvoa vastaavan dynamiikan lisääminen.

Siirtyminen C-kielestä Pythoniin ohjelmoinnin perusopetuksessa

Ohjelmointitaito on asia, jonka oppimisesta ja opettamisesta voidaan olla montaa mieltä, eikä yhtä oikeaa tapaa toteuttaa ohjelmoinnin opetusta tunnu olevan olemassa. Se on kuitenkin selvää, että jotkin menetelmät ja työkalut tuntuvat olevan parempia kuin toiset. Lukuvuoden 2005-2006 päätteeksi Lappeenrannan teknillinen yliopisto päätti päivittää ohjelmoinnin perusopetusta, ja kokeili siirtymistä Python-ohjelmointikieleen ohjelmoinnin alkeiskursseilla. Koska kurssin varsinaiset muutokset keskittyivät tekniseen infrastruktuuriin, tutustuttiin alustavassa kirjallisuustutkimuksessa ensin erilaisiin lähestymistapoihin,aiempiin tapauksiin sekä mielekkäiden työkalujen löytämiseen. Tässä diplomityössä perehdytään ohjelmoinnin opetuksen työkaluihin sekä erityisesti Python-ohjelmointikielen hyödyntämiseen ohjelmoinnin perusopetuksessa. Diplomityö esittelee useita lähestymistapoja sekä keskittyy tutkimaan Pythonin soveltuvuutta alkeisopetuksen käyttötarkoituksiin. Diplomityö tutustuu myös Lappeenrannassa järjestetyn ohjelmoinnin perusteiden kurssin tuloksiin, ja analysoi sitä, pystyikö Python-pohjainen kurssi toteuttamaan teknisen yliopiston sille asettamat vaatimukset. Lopuksi aineistosta analysoidaan jatkotutkimuksen tarpeita sekä pyritään löytämään ne osa-alueet, joita näissä jatkotutkimuksissa tulisi vielä kehittää.

Optimisation of data analysis method for a fluidized bed combustion test rig

Nowadays the used fuel variety in power boilers is widening and new boiler constructions and running models have to be developed. This research and development is done in small pilot plants where more faster analyse about the boiler mass and heat balance is needed to be able to find and do the right decisions already during the test run. The barrier on determining boiler balance during test runs is the long process of chemical analyses of collected input and outputmatter samples. The present work is concentrating on finding a way to determinethe boiler balance without chemical analyses and optimise the test rig to get the best possible accuracy for heat and mass balance of the boiler. The purpose of this work was to create an automatic boiler balance calculation method for 4 MW CFB/BFB pilot boiler of Kvaerner Pulping Oy located in Messukylä in Tampere. The calculation was created in the data management computer of pilot plants automation system. The calculation is made in Microsoft Excel environment, which gives a good base and functions for handling large databases and calculations without any delicate programming. The automation system in pilot plant was reconstructed und updated by Metso Automation Oy during year 2001 and the new system MetsoDNA has good data management properties, which is necessary for big calculations as boiler balance calculation. Two possible methods for calculating boiler balance during test run were found. Either the fuel flow is determined, which is usedto calculate the boiler's mass balance, or the unburned carbon loss is estimated and the mass balance of the boiler is calculated on the basis of boiler's heat balance. Both of the methods have their own weaknesses, so they were constructed parallel in the calculation and the decision of the used method was left to user. User also needs to define the used fuels and some solid mass flowsthat aren't measured automatically by the automation system. With sensitivity analysis was found that the most essential values for accurate boiler balance determination are flue gas oxygen content, the boiler's measured heat output and lower heating value of the fuel. The theoretical part of this work concentrates in the error management of these measurements and analyses and on measurement accuracy and boiler balance calculation in theory. The empirical part of this work concentrates on the creation of the balance calculation for the boiler in issue and on describing the work environment.

Palvelusopimukset tienpidon hankinnoissa

Infrarakentamisen toimintaympäristö on muuttumassa. Aikaisemmin julkinen sektori hallitsi toimialaa, mutta markkinat ovatavautumassa. Teknologian kehittäminen siirtyy julkiselta tilaajataholta yksityisille ja osaaminen yritysten kilpailutekijänä korostuu. Julkisen sektorin tehtävänä on luoda edellytyksiä tällaiselle toiminnalle. Toimintoja tullaan Tiehallinnossa ulkoistamaan yhä enemmän. Uusissa palvelusopimusmalleissa yhdistetään tieverkon tai tuotteen kunnon hallinta, toimenpiteiden ohjelmointi sekä palvelujen hankinta. Tästä muodostuu yhtenäinen prosessi, josta palvelun tuottaja vastaa. Nykyisin käytössä olevassa hankintamallissa edellä mainitut toiminnot on hajautettu useammalle eri vastuutaholle. Tämän työn tavoitteena on tarkastella palvelusopimusmallin soveltuvuutta hankintamenettelyjen eräänä vaihtoehtona. Lähtökohtana on tehdä ajallisesti pidempiä, sisällöllisesti laajempia sopimuksia. Palvelusopimusmallia voidaan soveltaa moniin hankintoihin. Tässä työssä tarkastellaan palvelusopimusmallia päällystetyn tieverkon ylläpidon hankinnassa. Uusien toimintatapojen käyttöönotossa on tärkeää saada alan toimijat yhdessä kehittämään näitä malleja. Työssä on haastateltu alan toimijoita ja heidän mielipiteet on otettu huomioon suunniteltaessa palvelusopimuksen sisältöä. Uusi sopimusmalli motivoi innovatiivisiin ratkaisuihin. Niiden syntymistä edesauttaa yritysten verkostomainen toiminatapa ja kumppanuuden syventäminen. Jokainen yritys voi tällöin keskittyä omaan ydinosaamiseensa. Samalla toimintojen kokonaistuottavuutta voidaan parantaa. Riskien hallinta on eräs tärkeimmistä asioista palvelusopimusmallin mukaisen toiminnan onnistumiselle. Riskien tunnistaminen ja niiden jakaminen eri osapuolten kesken oikeuden mukaisesti tulee sopimusmallissa hallita. Merkittävänä riskitekijöinä nousivat tässä työssä esiin, vaikeasti hallittavat, pitkän sopimusajan tuomat uhat.

Short-term Hydropower Planning System

The Thesis gives a decision support framework that has significant impact on the economic performance and viability of a hydropower company. The studyaddresses the short-term hydropower planning problem in the Nordic deregulated electricity market. The basics of the Nordic electricity market, trading mechanisms, hydropower system characteristics and production planning are presented in the Thesis. The related modelling theory and optimization methods are covered aswell. The Thesis provides a mixed integer linear programming model applied in asuccessive linearization method for optimal bidding and scheduling decisions inthe hydropower system operation within short-term horizon. A scenario based deterministic approach is exploited for modelling uncertainty in market price and inflow. The Thesis proposes a calibration framework to examine the physical accuracy and economic optimality of the decisions suggested by the model. A calibration example is provided with data from a real hydropower system using a commercial modelling application with the mixed integer linear programming solver CPLEX.