Vaatimustenkäsittely ohjelmistopalveluyrityksessä

Vaatimustenkäsittely on erittäin tärkeä osa-alue tehtäessä uusia ohjelmistoja. Vaatimustenkäsittely ei ole vain vaatimusmääritettydokumentin kokoamista ohjelmistoprojektin alussa vaan siihen sisältyy vaatimusten määrittely, hallinta ja todentaminen koko ohjelmiston elinkaaren ajan. Ohjelmistopalveluyrityksessä vaatimustenkäsittelyn merkitys korostuu entisestään ja tällaisella yrityksellä on oltava toimiva vaatimustenkäsittelyprosessi. Tässä työssä esitellään vaatimustenkäsittelyn teoriaa, prosesseihin liittyvää laadunvalvontaa sekä prosessien arviointi ja -kehittämismalleja. Työssä tarkastellaan kahden erityyppisen ohjelmistopalveluyrityksen vaatimustenkäsittelyä ja esitetään havaintoja prosessimalleista. Työn tuloksena esitetään johtopäätöksiä vaatimustenkäsittelystä ja siihen liittyvistä prosesseista sekä laadunvalvonnasta.

Strateginen toimintoperusteisen kustannuslaskentaprojektin ohjaus

Työn päätavoitteena oli tutkia, miten toimintoperusteisia kustannuslaskentaprojekteja (ABC) voidaan ohjata tehokkaammin tulevaisuudessa, ja löytää toimintojohtamisen (ABM) tuki liiketoiminnan strategiselle johtamiselle verkottuvassa yritysmaailmassa. Lisäksi tavoitteena oli määritellä ABC-projektien johtamismallien viitekehys ja vertailla toteutettuja ABC-hankkeita.Toimintolaskentaa ja prosessijohtamista selvitettiin kirjallisuuden ja asiantuntijoiden haastatteluiden avulla. Tutkimuksen empiirisen osan ABC-hankkeiden tiedot pohjautuvat projekteissa tiiviisti mukana olleiden henkilöiden haastatteluihin. Kolmen eri yhtiön hankkeet kuvattiin, ja niiden analysoinnin pohjalta esitettiin mahdollisia jatkotoimenpiteitä liiketoiminnan johtamisen näkökulmasta. Lopuksi työssä pohdittiin myös liiketoiminnan ohjaamisen tulevaisuutta ja jatkotutkimustarpeita.Eri ABC-projektien vertailun pohjalta havaittiin mahdollisia hankekohtaisia kehitysalueita, kuten tietojärjestelmien yhtenäisyys, joustavuus, strateginen oppiminen tulevaisuudessa ja resurssien kohdentaminen. Lisäksi toteutettuja hankkeita arvioitiin liiketoiminnan ohjausta tukevan vuorovaikutteisen resurssisuunnittelun pohjalta. Työssä luotiin ABC-projektien johtamismallien kautta viitekehyksiä mahdollisille jatkohankkeille korostamalla prosessimaisuutta ja ulkoista verkottumista.Lopuksi esitetään, että ennen ABC-hankkeen aloitusta on yrityksen nykyinen tila ja tietojärjestelmät analysoitava. Projektia ei saa toteuttaa vain yhden hyväksi koetun tavan mukaisesti, vaan onnistunut ABC-projektin läpivienti vaatii monien erilaisten toteutus- ja ajattelumallien yhdistämistä. ABC-sovellusten on tuettava sekä operatiivista toimintaa että strategista liiketoiminnan johtamista. Tehokas verkottuminen mahdollistaa lopulta ulkoisten prosessien hallinnan yhdessä organisaation sidosryhmien kanssa.

Integrating Socket Server to the Workstation Environment of Series 40 Platform

Shortening development times of mobile phones are also accelerating the development times of mobile phone software. New features and software components should be partially implemented and tested before the actual hardware is ready. This brings challenges to software development and testing environments, especially on the user interface side. New features should be able to be tested in an environment, which has a look and feel like a real phone. Simulation environments are used to model real mobile phones. This makes possible to execute software in a mobile phone that does not yet exist. The purpose of this thesis is to integrate Socket Server software component to Series 40 simulation environments on Linux and Windows platforms. Socket Server provides TCP/IP connectivity for applications. All other software and hardware components below Socket Server do not exist in simulation environments. The scope of this work is to clarify how that can be done without connectivity problems, including design, implementation and testing phases.

Yhtenäistetyn mallinnuskielen hyödyntäminen betoniaseman ohjausjärjestelmän kehityksessä

Yhtenäistetty mallinnuskieli, Unified Modeling Language (UML), on saavuttanut ohjelmistoteollisuudessa defacto standardin mallinnuskielen aseman. UML:n pääasiallinen käyttökohde on ollut ohjelmistojärjestelmien mallinnus, mutta sitä on sovellettu myös muillakin ongelma-alueilla, kuten erilaisten prosessien mallinnuksessa. Tässä diplomityössä mallinnetaan eräs betoniaseman ohjausjärjestelmä käyttäen UML:ää. Työssä perehdytään alan kirjallisuuden avulla siihen, miten teollisuus on hyödyntänyt UML:ää prosessien ohjausjärjestelmien mallinnuksessa. Kirjallisuudesta saatua tietoa sovelletaan betoniaseman ohjausjärjestelmän mallinnuksessa. Luotua mallia analysoidaan sen oikeellisuuden ja käytettävyyden perusteella. Työssä havaittiin, että UML soveltuu hyvin betoniaseman ohjausjärjestelmän kaltaisen teollisuusprosessin ohjauksen mallinnukseen. UML-mallilla voidaan kuvata järjestelmän rakenne ja toiminta kattavasti. Luotua mallia voidaan hyödyntää suoraan ohjausjärjestelmän jatkokehityksessä. Julkista tutkimustietoa aiheesta on kuitenkin niukasti saatavilla, joten lisätarve julkiselle tutkimukselle on olemassa.

Yliopistojen verkko-oppimisympäristöissä jaeltavan materiaalin tekijänoikeuskysymykset

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää yliopistojen verkko-oppimisympäristöjen ja tekijänoikeuden välisen suhteen perusta siitä näkökulmasta, kuka omistaa oikeudet yliopistojen perusopetuksessa verkko-oppimisympäristöihin tuotettavaan tekijänoikeuden alaiseen materiaaliin. Työssä on keskitetty audiovisuaalisen oppimateriaalin erityispiirteisiin. Tutkimuksen säädöspohja koostuu pääasiassa tekijänoikeusneuvoston lausunnoista. Lisäksi tarkastelun pohjana on käytetty oikeuskirjallisuutta. Tekijänoikeuksista sopiminen on tapa, jolla korkeakoulujen toiminnan perusperiaatteet käytännössä turvataan tai sivuutetaan. Sopimiseen voidaan käyttää olemassa olevia sopimusmalleja tai avoimia lisenssejä. Verkko-oppimisympäristöt ja audiovisuaaliset oppimateriaalit tulevat vahvistamaan asemaansa tulevaisuudessa. Täsmentämällä kenellä on tekijänoikeudet opetuksessa käytettävään aineistoon, miten oikeudet vaikuttavat ja miten aineistoa näiden oikeuksien valossa voidaan konkreettisesti käyttää, pystyvät yliopistot varautumaan tulevaisuuden haasteisiin tekijänoikeuskysymysten hallinnassa

Hybridikäytön mitoitus liikkuvan työkoneen energian talteenottojärjestelmäksi

Työssä tarkastellaan sähköisiä energian talteenottomahdollisuuksia liikkuvissa työkoneissa. Työssä esitetään kolme erityyppistä liikkuvaan työkoneeseen soveltuvaa sähköisen energian talteenottojärjestelmää sekä mitoitetaan hybridikäyttö kahdelle erityyppiselle työkonesovellukselle kuormituskäyrien perusteella. Lisäksi työssä lasketaan hybridijärjestelmää käyttämällä saavutettava energiansäästö nykyiseen käyttöön verrattuna.

Numerics of Spacecraft Dynamics

Whenever a spacecraft is launched it is essential that the algorithms in the on-board software systems and at ground control are efficient and reliable over extended periods of time. Geometric numerical integrators, and in particular variational integrators, have both these characteristics. In "Numerics of Spacecraft Dynamics" new numerical integrators are presented and analysed in depth. These algorithms have been designed specifically for the dynamics of spacecraft and artificial satellites in Earth orbits. Full analytical solutions to a class of integrable deformations of the two-body problem in classical mechanics are derived, and a systematic method to compute variational integrators to arbitrary order with a computer algebra system is introduced.

Applications of graph transformation in tools for domain-specific modeling languages

The use of domain-specific languages (DSLs) has been proposed as an approach to cost-e ectively develop families of software systems in a restricted application domain. Domain-specific languages in combination with the accumulated knowledge and experience of previous implementations, can in turn be used to generate new applications with unique sets of requirements. For this reason, DSLs are considered to be an important approach for software reuse. However, the toolset supporting a particular domain-specific language is also domain-specific and is per definition not reusable. Therefore, creating and maintaining a DSL requires additional resources that could be even larger than the savings associated with using them. As a solution, di erent tool frameworks have been proposed to simplify and reduce the cost of developments of DSLs. Developers of tool support for DSLs need to instantiate, customize or configure the framework for a particular DSL. There are di erent approaches for this. An approach is to use an application programming interface (API) and to extend the basic framework using an imperative programming language. An example of a tools which is based on this approach is Eclipse GEF. Another approach is to configure the framework using declarative languages that are independent of the underlying framework implementation. We believe this second approach can bring important benefits as this brings focus to specifying what should the tool be like instead of writing a program specifying how the tool achieves this functionality. In this thesis we explore this second approach. We use graph transformation as the basic approach to customize a domain-specific modeling (DSM) tool framework. The contributions of this thesis includes a comparison of di erent approaches for defining, representing and interchanging software modeling languages and models and a tool architecture for an open domain-specific modeling framework that e ciently integrates several model transformation components and visual editors. We also present several specific algorithms and tool components for DSM framework. These include an approach for graph query based on region operators and the star operator and an approach for reconciling models and diagrams after executing model transformation programs. We exemplify our approach with two case studies MICAS and EFCO. In these studies we show how our experimental modeling tool framework has been used to define tool environments for domain-specific languages.

On the impact of rigorous approaches on the quality of development

Software systems are expanding and becoming increasingly present in everyday activities. The constantly evolving society demands that they deliver more functionality, are easy to use and work as expected. All these challenges increase the size and complexity of a system. People may not be aware of a presence of a software system, until it malfunctions or even fails to perform. The concept of being able to depend on the software is particularly significant when it comes to the critical systems. At this point quality of a system is regarded as an essential issue, since any deficiencies may lead to considerable money loss or life endangerment. Traditional development methods may not ensure a sufficiently high level of quality. Formal methods, on the other hand, allow us to achieve a high level of rigour and can be applied to develop a complete system or only a critical part of it. Such techniques, applied during system development starting at early design stages, increase the likelihood of obtaining a system that works as required. However, formal methods are sometimes considered difficult to utilise in traditional developments. Therefore, it is important to make them more accessible and reduce the gap between the formal and traditional development methods. This thesis explores the usability of rigorous approaches by giving an insight into formal designs with the use of graphical notation. The understandability of formal modelling is increased due to a compact representation of the development and related design decisions. The central objective of the thesis is to investigate the impact that rigorous approaches have on quality of developments. This means that it is necessary to establish certain techniques for evaluation of rigorous developments. Since we are studying various development settings and methods, specific measurement plans and a set of metrics need to be created for each setting. Our goal is to provide methods for collecting data and record evidence of the applicability of rigorous approaches. This would support the organisations in making decisions about integration of formal methods into their development processes. It is important to control the software development, especially in its initial stages. Therefore, we focus on the specification and modelling phases, as well as related artefacts, e.g. models. These have significant influence on the quality of a final system. Since application of formal methods may increase the complexity of a system, it may impact its maintainability, and thus quality. Our goal is to leverage quality of a system via metrics and measurements, as well as generic refinement patterns, which are applied to a model and a specification. We argue that they can facilitate the process of creating software systems, by e.g. controlling complexity and providing the modelling guidelines. Moreover, we find them as additional mechanisms for quality control and improvement, also for rigorous approaches. The main contribution of this thesis is to provide the metrics and measurements that help in assessing the impact of rigorous approaches on developments. We establish the techniques for the evaluation of certain aspects of quality, which are based on structural, syntactical and process related characteristics of an early-stage development artefacts, i.e. specifications and models. The presented approaches are applied to various case studies. The results of the investigation are juxtaposed with the perception of domain experts. It is our aspiration to promote measurements as an indispensable part of quality control process and a strategy towards the quality improvement.

Designing a user interface for game developers to enter game specific information

Designing user interfaces for novel software systems can be challenging since the usability preferences of the users are not well known. This thesis presents a usability study conducted for the development of a user interface for game developers to enter game specific information. By conducting usability testing, the usability preferences of game developers were explored and the design was shaped according to their needs. An assessment of the overall usability of the final design is provided together with the main findings that include the usability preferences and design recommendations. The results showed that the most valuable usability preferences are quickness, error tolerance and the ability to constantly inspect the entered information.

Globaali näkökulma mobiiliin oppimiseen : tietotekniikka ja koulutuksen peruspilarit

Pariisissa 17.-21.2.2014 järjestettiin Unescon kansainvälinen konferenssi Mobile Learning Week.

Energy aware software for many-core systems

Many-core systems provide a great potential in application performance with the massively parallel structure. Such systems are currently being integrated into most parts of daily life from high-end server farms to desktop systems, laptops and mobile devices. Yet, these systems are facing increasing challenges such as high temperature causing physical damage, high electrical bills both for servers and individual users, unpleasant noise levels due to active cooling and unrealistic battery drainage in mobile devices; factors caused directly by poor energy efficiency. Power management has traditionally been an area of research providing hardware solutions or runtime power management in the operating system in form of frequency governors. Energy awareness in application software is currently non-existent. This means that applications are not involved in the power management decisions, nor does any interface between the applications and the runtime system to provide such facilities exist. Power management in the operating system is therefore performed purely based on indirect implications of software execution, usually referred to as the workload. It often results in over-allocation of resources, hence power waste. This thesis discusses power management strategies in many-core systems in the form of increasing application software awareness of energy efficiency. The presented approach allows meta-data descriptions in the applications and is manifested in two design recommendations: 1) Energy-aware mapping 2) Energy-aware execution which allow the applications to directly influence the power management decisions. The recommendations eliminate over-allocation of resources and increase the energy efficiency of the computing system. Both recommendations are fully supported in a provided interface in combination with a novel power management runtime system called Bricktop. The work presented in this thesis allows both new- and legacy software to execute with the most energy efficient mapping on a many-core CPU and with the most energy efficient performance level. A set of case study examples demonstrate realworld energy savings in a wide range of applications without performance degradation.

Design of traction transmission and suspension systems for an omni-directional mobile robot

This project aims to design and manufacture a mobile robot with two Universal Robot UR10 mainly used indoors. In order to obtain omni-directional maneuverability, the mobile robot is constructed with Mecanum wheels. The Mecanum wheel can move in any direction with a series of rollers attached to itself. These rollers are angled at 45º about the hub’s circumference. This type of wheels can be used in both driving and steering with their any-direction property. This paper is focused on the design of traction system and suspension system, and the velocity control of Mecanum wheels in the close-loop control system. The mechanical design includes selection of bearing housing, couplers which are act as connection between shafts, motor parts, and other needed components. The 3D design software SolidWorks is utilized to assemble all the components in order to get correct tolerance. The driving shaft is designed based on assembled structure via the software as well. The design of suspension system is to compensate the assembly error of Mecanum wheels to guarantee the stability of the robot. The control system of motor drivers is realized through the Robot Operating System (ROS) on Ubuntu Linux. The purpose of inverse kinematics is to obtain the relationship among the movements of all Mecanum wheels. Via programming and interacting with the computer, the robot could move with required speed and direction.

Wireless Application Test Bed and Simulations for Broadband Mobile Communications Systems

Langattoman laajakaistaisen tietoliikennetekniikan kehittyminen on herättänyt kiinnostuksen sen ammattimaiseen hyödyntämiseen yleisen turvallisuuden ja kriisinhallinnan tarpeisiin. Hätätilanteissa usein olemassa olevat kiinteät tietoliikennejärjestelmät eivät ole ollenkaan käytettävissä tai niiden tarjoama kapasiteetti ei ole riittävä. Tästä syystä on noussut esiin tarve nopeasti toimintakuntoon saatettaville ja itsenäisille langattomille laajakaistaisille järjestelmille. Tässä diplomityössä on tarkoitus tutkia langattomia ad hoc monihyppy -verkkoja yleisen turvallisuuden tarpeiden pohjalta ja toteuttaa testialusta, jolla voidaan demonstroida sekä tutkia tällaisen järjestelmän toimintaa käytännössä. Työssä tutkitaan pisteestä pisteeseen sekä erityisesti pisteestä moneen pisteeseen suoritettavaa tietoliikennettä. Mittausten kohteena on testialustan tiedonsiirtonopeus, lähetysteho ja vastaanottimen herkkyys. Näitä tuloksia käytetään simulaattorin parametreina, jotta simulaattorin tulokset olisivat mahdollisimman aidot ja yhdenmukaiset testialustan kanssa. Sen jälkeen valitaan valikoima yleisen turvallisuuden vaatimusten mukaisia ohjelmia ja sovellusmalleja, joiden suorituskyky mitataan erilaisten reititysmenetelmien alaisena sekä testialustalla että simulaattorilla. Tuloksia arvioidaan ja vertaillaan. Multicast monihyppy -video päätettiin sovelluksista valita tutkimusten pääkohteeksi ja sitä sekä sen ominaisuuksia on tarkoitus myös oikeissa kenttäkokeissa.

Performance analysis of software run-time behaviour using 3D-visualisation

Monimutkaisen tietokonejärjestelmän suorituskykyoptimointi edellyttää järjestelmän ajonaikaisen käyttäytymisen ymmärtämistä. Ohjelmiston koon ja monimutkaisuuden kasvun myötä suorituskykyoptimointi tulee yhä tärkeämmäksi osaksi tuotekehitysprosessia. Tehokkaampien prosessorien käytön myötä myös energiankulutus ja lämmöntuotto ovat nousseet yhä suuremmiksi ongelmiksi, erityisesti pienissä, kannettavissa laitteissa. Lämpö- ja energiaongelmien rajoittamiseksi on kehitetty suorituskyvyn skaalausmenetelmiä, jotka edelleen lisäävät järjestelmän kompleksisuutta ja suorituskykyoptimoinnin tarvetta. Tässä työssä kehitettiin visualisointi- ja analysointityökalu ajonaikaisen käyttäytymisen ymmärtämisen helpottamiseksi. Lisäksi kehitettiin suorituskyvyn mitta, joka mahdollistaa erilaisten skaalausmenetelmien vertailun ja arvioimisen suoritusympäristöstä riippumatta, perustuen joko suoritustallenteen tai teoreettiseen analyysiin. Työkalu esittää ajonaikaisesti kerätyn tallenteen helposti ymmärrettävällä tavalla. Se näyttää mm. prosessit, prosessorikuorman, skaalausmenetelmien toiminnan sekä energiankulutuksen kolmiulotteista grafiikkaa käyttäen. Työkalu tuottaa myös käyttäjän valitsemasta osasta suorituskuvaa numeerista tietoa, joka sisältää useita oleellisia suorituskykyarvoja ja tilastotietoa. Työkalun sovellettavuutta tarkasteltiin todellisesta laitteesta saatua suoritustallennetta sekä suorituskyvyn skaalauksen simulointia analysoimalla. Skaalausmekanismin parametrien vaikutus simuloidun laitteen suorituskykyyn analysoitiin.