Epäsuoralla lämmöntuonnilla varustetut mikroturbiinit

Epäsuorassa lämmöntuonnissa biomassan poltto ja mikroturbiinin kiertoprosessi on erotettu toisistaan lämmönsiirtimen avulla. Tämän avulla mikroturbiiniprosessissa voidaan hyö-dyntää myös likaavia savukaasuja tuottavia polttoaineita kuten biomassaa. Prosessissa hyö-tysuhde ei nouse niin korkealle kuin kaasumaista polttoainetta käytettäessä lähinnä turbiinin alemmasta sisääntulolämpötilasta johtuen. Lämmönsiirtimen suunnittelu on erittäin tärkeässä asemassa prosessin sähköntuottohyötysuhdetta ajatellen. Mitä suurempi osa bio-massan savukaasujen lämpöenergiasta saadaan hyödynnettyä sitä suurempi on hyötysuhde. Kaupallisessa tarjonnassa on vielä hieman ongelmia juuri näistä syistä. Lämmönsiirrin ei välttämättä kestä korkeita lämpötiloja. Suuremmilla lämpötiloilla (yli 800 °C) joudutaan käyttämään seostettuja teräslaatuja tai jopa keraamisia ratkaisuja. Hyötysuhteeltaan ja in-vestointikustannuksiltaan epäsuoralla lämmöntuonnilla varustettu mikroturbiini on etuase-massa muihin teknologioihin nähden, kunhan lämmönsiirtimen materiaaliongelma ja opti-maalinen biomassan poltto ratkaistaan.

Neuvostojoukot Itä-Saksassa kylmän sodan aikana

Toisen maailmansodan päättymisen ja Potsdamin sopimuksen seurauksena Saksa jakautui Länsi- ja Itä-Saksaksi. Länsi-Saksan hallinnosta vastasivat Yhdysvallat, Iso- Britannia ja Ranska. Itä-Saksasta puolestaan tuli kokonaisuudessaan Neuvostoliiton hallinnassa ollut alue. Neuvostoliiton ja länsivaltojen näkemykset siitä, miten sodanjälkeistä Saksaa tulisi hallinnoida, erosivat suuresti toisistaan alusta lähtien, ollen yksi merkittävimmistä tekijöistä kylmän sodan syttymisen taustalla. Koko kylmän sodan ajan mahdollisen aseellisen konfliktin nähtiin alkavan Euroopasta, mitä todennäköisimmin Saksasta. Tämän vuoksi länsivallat ja Neuvostoliitto sijoittivat alueelle paljon sotilaallista voimaa. Kyseisen sotilaallisen voiman keskittymän seurauksena syntyi kaksi maailmanhistorian suurinta sotilasliittoutumaa: Nato ja Varsovan liitto. Näistä kahdesta sotilasliitosta ensimmäiseksi luotiin Nato vuonna 1949. Vuonna 1955 Neuvostoliitto vastasi tähän uuteen strategisen tason uhkaan luomalla Varsovan liiton. Varsovan liiton perustamista seurasi Itä-Saksan kansanarmeijan eli NVA:n perustaminen. NVA:n joukot olivat Neuvostoliiton sotilasjohdon alaisuudessa toimineita joukkoja, ja ne varustettiin Neuvostoliiton parhaimmalla kalustolla läpi kylmän sodan. Tästä esimerkkinä NVA:n varustaminen ydinaseilla 1960-luvulla. Itä-Saksan miehitystä kesti vuoteen 1994 asti, jolloin viimeiset Neuvostoliiton aikaiset miehitysjoukot poistuivat sen maaperältä. Neuvostoliiton kaatumiseen asti Itä-Saksan miehitysjoukot olivat ylivoimaisesti suurin Neuvostojoukkojen keskittymä sen omien rajojen ulkopuolella. Aluetta miehitti jatkuvasti noin 16–24 divisioonaa, jotka olivat täysivahvuisia ja hyvin koulutettuja. Näiden joukkojen liikkeellelähtövalmius oli jopa alle 24 tuntia, joka antaa hyvän kuvan siitä, miten kriittinen alue Itä-Saksa Neuvostoliitolle todellisuudessa oli.

Operaatio Tonava : Tšekkoslovakian miehitysoperaatio 1968

Tšekkoslovakian miehitys vuonna 1968 oli merkittävä Euroopan turvallisuus- ja puolustuspoliittisia rakenteita koetellut tapahtuma. Tammikuussa 1968. Tšekkoslovakian valtion politiikan muutettua suuntaansa kommunistisesta järjestelmästä liberaalimpaan suuntaan johti se erimielisyyksiin Neuvostoliiton johtaman Varsovan liiton sisällä. Tšekkoslovakian tilanne pyrittiin ratkaisemaan erilaisin neuvotteluin kevään ja kesän 1968 aikana, mutta ratkaisua ei saatu aikaan. Neuvostoliitto suunnitteli jo tässä vaiheessa miehitysoperaatiota tilanteen ratkaisemiseksi. Ennen miehitysoperaatiota Neuvostoliitto painosti Tšekkoslovakiaa suurien sotaharjoitusten, verhoiltujen uhkausten sekä tiedotusvälineiden avulla. Tilanne kärjistyi lopulta siihen, että Tšekkoslovakian miehittivät viisi sen liittolaismaata 20–21. elokuuta 1968. Miehitysoperaatio oli erityisen kiinnostava sen vuoksi, että se toteutettiin lähes ennennäkemättömällä nopeudella ja erittäin suurella voimalla. Neuvostoliitto onnistui toteuttamaan operaation käytännössä tappioitta, ja operaatio sujui täysin suunnitelmien mukaisesti. Operaatiota onkin jälkeenpäin kutsuttu ”kaappaushyökkäykseksi”. Miehitysoperaation jälkeen Tšekkoslovakiaan jäi pysyvästi neuvostodivisioonia, ja maa palasi takaisin Prahan kevättä edeltäneeseen vanhoilliseen politiikkaan. Niin kutsutun ”normalisoinnin” aikana kaikki uudistukset purettiin vähitellen. Neuvostojoukot olivat maassa aina Neuvostoliiton romahtamiseen asti. Miehitysoperaation poliittista puolta ja kriisin yleistapahtumia on tutkittu runsaasti kirjallisuudessa ja lehtiartikkeleissa, mutta itse miehitysoperaation sotilaallista puolta on tutkittu melko vähän. Tutkielmassa tarkastellaan Tšekkoslovakian miehitysoperaatiota 20-21.elokuuta 1968, painopisteenä operaation toteutustapa, siihen käytetyt eri puolustushaarojen ja aselajien joukot sekä niiden suuntautuminen. Itse miehitysoperaation tarkastelun ohella tarkastellaan myös operaation loppuasetelmaa ja jälkiseurauksia. Tutkimustyö on tehty perehtymällä useisiin eri lähteisiin, analysoimalla sekä vertailemalla näiden tarjoamaa informaatiota keskenään. Lopputuloksena on näistä tehty synteesi.

Rikosten esitutkintaan liittyvien toimivaltuussäännösten kehittyminen Rajavartiolaitoksessa 2000-luvulla

Rajavartiolaitos kuuluu Suomen sisäisen turvallisuuden järjestelmään ja se on myös tärkeä osa ulkoista turvallisuusjärjestelmää. Rajavartiolaitoksen keskeisimpiin perustehtäviin kuuluu Suomen rajojen rajavalvonta sekä rajanylityspaikoilla tapahtuva henkilöiden maahantulo- ja maastalähtövalvontaan liittyvät rajanylityspaikoilla suoritettavat rajatarkastukset. Nyt käsillä olevan tutkimuksen toimivaltuussäännöksiin liittyvä aihepiiri on hyvin ajankohtainen, koska Rajavartiolaitosta koskeva kokonaislakiuudistus astui voimaan 1.9.2005, ja sitä on sovellettu nyt kolmen vuoden ajan. Lakiuudistusten astuessa voimaan pidettiin todennäköisenä esitutkintatehtävien lisääntyvän Rajavartiolaitoksessa. Keskeistä viimeisimmässä lakiuudistuksessa (RvL SK: 578/2005) on se, että Rajavartiolaitoksen mahdollisuutta suorittaa sen päätehtävään liittyvää rikosten esitutkintaa on parannettu niin, että Rajavartiolaitoksella on nyt mahdollisuus suorittaa kiinteästi sen omaan toimialaan kuuluvien vakavien ja laajojen rikosten esitutkinta. Tällaisia rikoksia ovat mm. laiton maahantulo ja ihmiskauppa, sekä niihin liittyvien väärennösrikokset. Rajavartiolaitos kuuluu niin sanottuihin erityisiin esitutkintaviranomaisiin Tullin ja puolustusvoimien ohella. Tämän tutkimuksen tehtävänä on tarkastella rikosten esitutkintaan liittyvien toimivaltuussäännösten kehittymistä Rajavartiolaitoksessa 2000-luvulla. Eduskunta edellytti edellä mainittuun lakiuudistukseen koskevaan hallituksen esitykseen (HE 6/2005 vp) antamassaan vastauksessa (EV 92/2005), että kokonaisuudistuksen toimeenpanoa seurataan tarkoin ja että hallintovaliokunnalle annetaan siitä yksityiskohtainen kirjallinen selvitys korjausehdotuksineen vuoden 2008 loppuun mennessä. Tämän tutkimuksen toisena tehtävänä on tarkastella sitä, miten voimassa olevien toimivaltuussäännösten soveltamisessa käytäntöön on vartiostojen näkökulmasta onnistuttu. Lisäksi tutkimus pyrkii suuntaamaan myös tulevaisuuteen siten, että se kuvaa keskeisiä toimivaltuussäädöksiin liittyviä jatkokehittämistarpeita. Laki korjausehdotuksineen on edennyt hallituksen esitykseksi, jolloin tutkijalla on mahdollisuus selvittää muotoutuuko laki sellaiseksi, kuin sitä soveltavat viranomaiset ovat toivoneet. Tutkimus on aihetta lainopillisesti lähestyvä. Tutkimus nojautuu tutkimuksen aihealuetta aiemmin käsitteleviin tutkimuksiin, lainsäädäntöön ja asiantuntijahaastatteluun. Keskeisimpänä tutkimusmenetelmänä ovat oikeussäännösten systematisointi ja tulkinta. Koska tutkimus käsittelee vain muutaman viime vuoden voimassa ollutta lakimuutosta ja sen soveltamisesta kertynyttä kokemusta, on luonnollista, että tutkimuksen aihepiristä kertynyt aiempi tutkimusmateriaali on suhteellisen niukkaa. Tässä tutkimuksessa koottu lainopillinen ja kokemuksellinen tieto voi hyödyttää sekä käytännön rajavartiotoiminnassa, johtamistyössä että mahdollisen jatkotutkimuksen suuntaajana. Voimassa oleva laki sisältää edelleen joitakin ongelmakohtia, jotka ovat vaikuttaneet Rajavartiolaitoksen tehokkuuteen rikostorjunnassa. Merkittävimpinä seikkoina näistä tutkimuksessa nousi esille vartiostojen näkökulmasta telepakkokeinojen puute sekä pidättämiseen oikeutettujen virkamiesten aste. Suoritetusta asiantuntijahaastattelusta saadut tulokset tukevat tutkimus-tuloksia. Tutkimuksessa selvisi lisäksi, että tällä hetkellä hallituksen esityksenä (HE 219/2008) olevat rajavartiointia koskevat lait ja niihin liittyvät asetukset vastaavat esitutkinnan näkökulmasta siihen tarpeeseen, joita vartiostot ovat korjausehdotuksissaan esittäneet.

Plan af Lowisa stad utgifven 1837 af C. W. Gyldén.

1:8000.

Vihreän markkinoinnin toteutus käytännössä: Case: IKEA

Tieto maapallon luonnonvarojen rajallisuudesta on johtanut tavallisten kuluttajien ostokäyttäytymisen muuttumiseen. Yhä useampi kuluttaja kiinnittää aiempaa suurempaa huomiota tuotteen valmistamisen ja käytön sosiaalisiin ja ympäristövaikutuksiin. Yritykset ovat nähneet tämän mahdollisuutena luoda kilpailuetua panostamalla kestävään kehitykseen ja siitä viestimiseen siinä toivossa, että näin voisi erottua positiivisella tavalla joukosta. Vihreä markkinointi tarkoittaa kaikkia keinoja kuluttaa, tuottaa, jakaa, promotoida, pakata ja ottaa vastaan tuotteita, joilla on suora tai epäsuora vaikutus ympäristöön. Tämän tutkielman tarkoitus on selvittää miten yritykset soveltavat vihreää markkinointia käytännössä. Asiaa tutkitaan kolmen osakysymyksen avulla: mitä on vihreä markkinointi? Mitkä ovat vihreän markkinoinnin keinot? Miten esimerkkiyritys toteuttaa vihreän markkinoinnin keinoja? Tutkimuksen esimerkkiyritykseksi on valittu IKEA. IKEA panostaa tällä hetkellä kestävään kehitykseen enemmän kuin koskaan aikaisemmin ja on aloittanut koko organisaatiota koskevan muutoksen, jonka tavoitteena on kestävämmän kehityksen mukainen organisaatio. Tutkielma on kvalitatiivinen Case-analyysi IKEA:n tavoista toteuttaa vihreää markkinointia käytännössä. Tärkeimpänä aineistona toimii IKEA:n tuottama laadullinen ja määrällinen sekundääridata. Dataa analysoidaan sekundäärianalyysin avulla. Pyrkimyksenä on selvittää, miksi IKEA on päättänyt panostaa kestävään kehitykseen, ja millä käytännön toimilla se aikoo tavoitteensa saavuttaa. Tulokset -osioissa listataan näitä käytännön toimia, jonka jälkeen käydään läpi, kuinka hyvin IKEA on onnistunut näiden toimien toteuttamisessa. Esimerkkiyrityksen toimintaa tutkiessa välittyy kuva yrityksestä, joka pyrkii aidosti muuttumaan kestävän kehityksen mukaisesti. Se harjoittaa sellaista vihreää markkinointia, joka pitää mielessä toiminnan kannattavuuden, mutta pyrkii kuitenkin parantamaan toimintansa eri osa-alueita. Samaan aikaan panostetaan vahvasti näistä asioista viestimiseen esimerkiksi vuosittain julkaistavan kestävän kehityksen raportin avulla. Tietyistä asioista IKEA ei kuitenkaan ole valmis tinkimään ja lukijan on syytä pitää mielessä, että huonekaluteollisuus on suuri luonnonvarojen nettokuluttaja. Tämän lisäksi IKEA ei suuresta koostaan huolimatta ole pörssilistautunut yritys, joten sillä ei ole kaikkia samoja tiedottamisvelvollisuuksia kuin noteeratuilla osakeyhtiöillä. Tämä antaa mahdollisuuden valikoida julkaisut tarkkaan ja painottaa positiivisia asioita.

Conceptualizing and counteracting the bullying dynamic: Classroom and school contexts matter

Guided by the social-ecological conceptualization of bullying, this thesis examines the implications of classroom and school contexts—that is, students’ shared microsystems—for peer-to-peer bullying and antibullying practices. Included are four original publications, three of which are empirical studies utilizing data from a large Finnish sample of students in the upper grade levels of elementary school. Both self- and peer reports of bullying and victimization are utilized, and the hierarchical nature of the data collected from students nested within school ecologies is accounted for by multilevel modeling techniques. The first objective of the thesis is to simultaneously examine risk factors for victimization at individual, classroom, and school levels (Study I). The second objective is to uncover the individual- and classroom-level working mechanisms of the KiVa antibullying program which has been shown to be effective in reducing bullying problems in Finnish schools (Study II). Thirdly, an overview of the extant literature on classroom- and school-level contributions to bullying and victimization is provided (Study III). Finally, attention is paid to the assessment of victimization and, more specifically, to how the classroom context influences the concordance between self- and peer reports of victimization (Study IV). Findings demonstrate the multiple ways in which contextual factors, and importantly students’ perceptions thereof, contribute to the bullying dynamic and efforts to counteract it. Whereas certain popular beliefs regarding the implications of classroom and school contexts do not receive support, the role of peer contextual factors and the significance of students’ perceptions of teachers’ attitudes toward bullying are highlighted. Directions for future research and school-based antibullying practices are suggested.

Stability and properties of cellulose-sodium hydroxide solution systems

Since cellulose is a linear macromolecule it can be used as a material for regenerated cellulose fiber products e.g. in textile fibers or film manufacturing. Cellulose is not thermoformable, thus the manufacturing of these regenerated fibers is mainly possible through dissolution processes preceding the regeneration process. However, the dissolution of cellulose in common solvents is hindered due to inter- and intra-molecular hydrogen bonds in the cellulose chains, and relatively high crystallinity. Interestingly at subzero temperatures relatively dilute sodium hydroxide solutions can be used to dissolve cellulose to a certain extent. The objective of this work was to investigate the possible factors that govern the solubility of cellulose in aqueous NaOH and the solution stability. Cellulose-NaOH solutions have the tendency to form a gel over time and at elevated temperature, which creates challenges for further processing. The main target of this work was to achieve high solubility of cellulose in aqueous NaOH without excessively compromising the solution stability. In the literature survey an overview of the cellulose dissolution is given and possible factors contributing to the solubility and solution properties of cellulose in aqueous NaOH are reviewed. Furthermore, the concept of solution rheology is discussed. In the experimental part the focus was on the characterization of the used materials and properties of the prepared solutions mainly concentrating on cellulose solubility and solution stability.

Structural and Computational Existence Results for Multidimensional Subshifts

Symbolic dynamics is a branch of mathematics that studies the structure of infinite sequences of symbols, or in the multidimensional case, infinite grids of symbols. Classes of such sequences and grids defined by collections of forbidden patterns are called subshifts, and subshifts of finite type are defined by finitely many forbidden patterns. The simplest examples of multidimensional subshifts are sets of Wang tilings, infinite arrangements of square tiles with colored edges, where adjacent edges must have the same color. Multidimensional symbolic dynamics has strong connections to computability theory, since most of the basic properties of subshifts cannot be recognized by computer programs, but are instead characterized by some higher-level notion of computability. This dissertation focuses on the structure of multidimensional subshifts, and the ways in which it relates to their computational properties. In the first part, we study the subpattern posets and Cantor-Bendixson ranks of countable subshifts of finite type, which can be seen as measures of their structural complexity. We show, by explicitly constructing subshifts with the desired properties, that both notions are essentially restricted only by computability conditions. In the second part of the dissertation, we study different methods of defining (classes of ) multidimensional subshifts, and how they relate to each other and existing methods. We present definitions that use monadic second-order logic, a more restricted kind of logical quantification called quantifier extension, and multi-headed finite state machines. Two of the definitions give rise to hierarchies of subshift classes, which are a priori infinite, but which we show to collapse into finitely many levels. The quantifier extension provides insight to the somewhat mysterious class of multidimensional sofic subshifts, since we prove a characterization for the class of subshifts that can extend a sofic subshift into a nonsofic one.

Karasjoen vihreäkivivyöhykkeen kultarakeiden ominaispiirteet

Pohjois-Norjassa, Finnmarkin läänin itäosassa sijaitsevan Karasjoen vihreäkivivyöhykkeen (KVV) on muiden vihreäkivialueiden tapaan ajateltu olevan potentiaalinen kohde orogeenisen kullan löytymiselle. Alueella on tehty järjestelmällistä malminetsintää eri yritysten toimesta jo 1950-luvulta asti, mutta aluetta voidaan silti pitää alitutkittuna muihin vastaavanlaisiin alueisiin verrattuna. Vuosina 2006–2012 Store Norske Gull As:n malminetsintään liittyen KVV:ltä kerättiin 1137 raskasmineraalinäytettä, joista on löydetty yhteensä lähes 13 000 kultaraetta. Näistä näytteistä valittiin 892, joiden 7928 kultarakeesta saaduilla tiedoilla määriteltiin alueen tausta-arvot kuvaamaan KVV:n rm-näytteissä esiintyvien kultarakeiden määrää, kokoa ja morfologiaa. Tausta-arvoja ja neljän erilaisen mineralisaatiotyypin ympäristöstä kerätyistä rm-näytteistä löydettyjen kultarakeiden määrää, morfologiaa ja hienouslukua verrattiin toisiinsa erilaisten kultaraepopulaatioiden löytämiseksi ja määrittämiseksi. Kolmella tutkimuskohteella on rm-näytteenoton lisäksi tehty kallioperäkairauksia ja kairasydämistä löytyneiden kultarakeiden hienouslukua verrattiin saman alueen rm-näytteiden kultarakeiden hienouslukuun. Raskasmineraalimenetelmän ohessa tehtiin moreenin geokemiallista tutkimusta, jonka perusteella saatuja tuloksia verrattiin tiettyjen alkuaineiden osalta saman näytepisteen rm-näytteen kultarakeiden määrään. Kaikki kultarakeet tutkittiin stereomikroskoopilla ja tämän lisäksi jokaiselta kohdealueelta valittiin muutamia rm- ja kairasydännäytteiden kultarakeita SEM-EDS-tutkimuksiin, jolla selvitettiin rakeiden pintojen tekstuurit ja kemialliset koostumukset. Kohdealueiden kultarakeiden määrän perusteella pystyttiin osoittamaan kaksi selvästi anomaalista aluetta Suolomaraksen BIF-tyypin rautamuodostumalla ja Raitevarrin porfyyrityypin Cu-Au-mineralisaatiolta. Muiden kohdealueiden ympäristössä kultarakeiden määrä rm-näytteissä ei ollut merkittävä. Rakeiden määrän ja morfologian sekä niiden hienouslukujen perusteella voitiin hyvällä varmuudella todeta Suolomaraksen esiintymällä olevien rakeiden olevan erittäin paikallisia, eivätkä ne todennäköisesti ole kulkeutuneet lainkaan viimeisimmän jäätiköitymisen aikana. Raitevarrin mineralisaation luoteisosassa olevat erittäin anomaaliset rm-näytteet ja niissä olevat kultarakeet ovat todennäköisesti peräisin eri mineralisaatiosta tai vaihtoehtoisesti saman mineralisaation kemiallisesti erilaisesta osasta kuin niistä noin kolme kilometriä kaakkoon kairatun kairasydännäytteet kultarakeet. Muiden kohdealueiden osalta aineistoa oli liian vähän, jotta rakeiden alkuperästä olisi voitu tehdä luotettavia päätelmiä. Moreenin geokemialliset analyysitulokset osoittivat kasvavaa korrelaatiota samasta näytepisteestä otettujen kultarakeiden määrän kanssa, kun rakeiden määrä näytteessä oli suurempi. Kultarakeiden määrän ollessa alle anomaliarajan, korrelaatio geokemiallisten tulosten kanssa oli heikko, kun taas anomaalisissa näytteissä vaikutti olevan jonkinlainen yhteys moreenin geokemiaan. Moreenin kultatutkimusten osalta rm-menetelmä vaikuttaisi antavan luotettavamman kuvan moreenin kullan määrästä kuin geokemiallinen menetelmä

Organization of the marketing communication activities after fusion - the integration and the decision making processes

This master’s thesis was made in order to gain answers to the question of how the integration of the marketing communications and the decision making related to it in a geographically dispersed service organization could be improved in a situation where an organization has gone through a merger. The effects of the organizational design dimensions towards the integration of the marketing communications and the decision making related to it was the main focus. A case study as a research strategy offered a perfect frames for an exploratory study and the data collection was conducted by semi-structured interviews and observing. The main finding proved that from the chosen design dimensions, decentralization, coordination and power, could be found specific factors that in a geographically dispersed organization are affecting the integration of the marketing communications negatively. The effects can be seen mostly in the decision making processes, roles and in the division of responsibility, which are affecting the other dimensions and by this, the integration. In a post-merger situation, the coordination dimension and especially the information asymmetry and the information flow seem to have a largest affect towards the integration of the marketing communications. An asymmetric information distribution with the lack of business and marketing education resulted in low self-assurance and at the end in fragmented management and to the inability to set targets and make independent decisions. As conclusions it can be stated, that with the organizational design dimensions can the effects of a merger towards the integration process of the marketing communications to be evaluated.

Pohjavesiensuojelun ja kiviaineshuollon yhteensovittaminen : Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan loppuraportti

Pohjavesien suojelun ja kiviaineshuollon yhteensovittamista (POSKI-projekti) selvitettiin Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan maakunnissa vuosina 1998 - 2004. Tavoitteena oli turvata geologisen luonnon ympäristöarvot, hyvälaatuinen pohjavesi yhdykuntien vesihuoltoon sekä laadukkaiden kiviainesten saanti yhdyskuntarakentamiseen. Selvitysalueella on 520 pohjavesialuetta, joista vedenhankintakäytössä on 345 kappaletta. Niiden arvioitu antoisuus on noin 248 000 m3/d. Käyttämättömiä vedenhankintaan soveltuvia pohjavesivaroja selvitysalueella on 99 pohjavesialueella noin 33 000 m3/d. Normaaliolosuhteissa pohjavesivarat riittävät tyydyttämään alueen tarpeen. Selvitysalueen pohjavesialueet kuuluvat kuitenkin riskialtteimpiin Suomessa. Poikkeusolosuhteiden tai mahdollisten vedenottamoiden likaantumistapausten varalta korvaavat pohjavesivarat ovat pienet ja vaikeasti hyödynnettävät. Selvitysalueen pohjavesipinnan yläpuoliset hiekka-ja soravarat ovat yhteensä noin 1 770 milj.k-m3. Näistä suurin osa sijaitsee alueilla, jotka eivät selvitystyön perusteella sovellu maa-ainesten ottoon. Maa-ainesten ottoon soveltuvilla ja osittain soveltuvilla alueilla arvioidaan olevan hiekka-ja soravaroja noin 64 milj.k-m3:ksi. Nämä ovat laadultaan valtaosaltaan hiekkaa. Soraa ja karkeampaa ainesta tästä on alle 15 milj. k-m3, mikä nykyisillä harjukiviainesten käyttömäärillä vastaa vajaan neljän vuoden tarvetta. Käytännössä selvitysalueen hiekka- ja soravarat eivät ole enää pitkään aikaan riittäneet tyydyttämään tarvetta, vaan sorajalosteita on tuotu Etelä-Hämeestä. Selvitysalueen tutkitut kalliokiviainesvarat maanpinnan 0-tasoon laskettuna ovat noin 2 520 milj.k-m3. Tästä määrästä maa-ainesten ottoon soveltuvilla alueilla on reilut 420 milj.k-m3 ja 10 m maanpinnan 0-tason alapuolelle laskettuna reilut 700 milj.k-m3. Tulosten perusteella näyttää siltä, että merkittävä osa alueen kiviaineshuollosta voidaan vielä järjestää kalliokiviaineksiin perustuen, mikäli kiviaineshuolto huomioidaan aikaisempaa tarkemmin maankäytön suunnittelussa.

Non-Markovian dynamics in quantum optical dephasing channels

Quantum computation and quantum communication are two of the most promising future applications of quantum mechanics. Since the information carriers used in both of them are essentially open quantum systems it is necessary to understand both quantum information theory and the theory of open quantum systems in order to investigate realistic implementations of such quantum technologies. In this thesis we consider the theory of open quantum systems from a quantum information theory perspective. The thesis is divided into two parts: review of the literature and original research. In the review of literature we present some important definitions and known results of open quantum systems and quantum information theory. We present the definitions of trace distance, two channel capacities and superdense coding capacity and give a reasoning why they can be used to represent the transmission efficiency of a communication channel. We also show derivations of some properties useful to link completely positive and trace preserving maps to trace distance and channel capacities. With the help of these properties we construct three measures of non-Markovianity and explain why they detect non-Markovianity. In the original research part of the thesis we study the non-Markovian dynamics in an experimentally realized quantum optical set-up. For general one-qubit dephasing channels we calculate the explicit forms of the two channel capacities and the superdense coding capacity. For the general two-qubit dephasing channel with uncorrelated local noises we calculate the explicit forms of the quantum capacity and the mutual information of a four-letter encoding. By using the dynamics in the experimental implementation as a set of specific dephasing channels we also calculate and compare the measures in one- and two-qubit dephasing channels and study the options of manipulating the environment to achieve revivals and higher transmission rates in superdense coding protocol with dephasing noise. Kvanttilaskenta ja kvanttikommunikaatio ovat kaksi puhutuimmista tulevaisuuden kvanttimekaniikan käytännön sovelluksista. Koska molemmissa näistä informaatio koodataan systeemeihin, jotka ovat oleellisesti avoimia kvanttisysteemejä, sekä kvantti-informaatioteorian, että avointen kvanttisysteemien tuntemus on välttämätöntä. Tässä tutkielmassa käsittelemme avointen kvanttisysteemien teoriaa kvantti-informaatioteorian näkökulmasta. Tutkielma on jaettu kahteen osioon: kirjallisuuskatsaukseen ja omaan tutkimukseen. Kirjallisuuskatsauksessa esitämme joitakin avointen kvanttisysteemien ja kvantti-informaatioteorian tärkeitä määritelmiä ja tunnettuja tuloksia. Esitämme jälkietäisyyden, kahden kanavakapasiteetin ja superdense coding -kapasiteetin määritelmät ja esitämme perustelun sille, miksi niitä voidaan käyttää kuvaamaan kommunikointikanavan lähetystehokkuutta. Näytämme myös todistukset kahdelle ominaisuudelle, jotka liittävät täyspositiiviset ja jäljensäilyttävät kuvaukset jälkietäisyyteen ja kanavakapasiteetteihin. Näiden ominaisuuksien avulla konstruoimme kolme epä-Markovisuusmittaa ja perustelemme, miksi ne havaitsevat dynamiikan epä-Markovisuutta. Oman tutkimuksen osiossa tutkimme epä-Markovista dynamiikkaa kokeellisesti toteutetussa kvanttioptisessa mittausjärjestelyssä. Yleisen yhden qubitin dephasing-kanavan tapauksessa laskemme molempien kanavakapasiteettien ja superdense coding -kapasiteetin eksplisiittiset muodot. Yleisen kahden qubitin korreloimattomien ympäristöjen dephasing-kanavan tapauksessa laskemme yhteisen informaation lausekkeen nelikirjaimisessa koodauksessa ja kvanttikanavakapasiteetin. Käyttämällä kokeellisen mittajärjestelyn dynamiikkoja esimerkki dephasing-kanavina me myös laskemme konstruoitujen epä-Markovisuusmittojen arvot ja vertailemme niitä yksi- ja kaksi-qubitti-dephasing-kanavissa. Lisäksi käyttäen kokeellisia esimerkkikanavia tutkimme, kuinka ympäristöä manipuloimalla superdense coding –skeemassa voidaan saada yhteinen informaatio ajoittain kasvamaan tai saavuttaa kaikenkaikkiaan korkeampi lähetystehokkuus.

Defining Contexts in Context-Free Grammars

This thesis introduces an extension of Chomsky’s context-free grammars equipped with operators for referring to left and right contexts of strings.The new model is called grammar with contexts. The semantics of these grammars are given in two equivalent ways — by language equations and by logical deduction, where a grammar is understood as a logic for the recursive definition of syntax. The motivation for grammars with contexts comes from an extensive example that completely defines the syntax and static semantics of a simple typed programming language. Grammars with contexts maintain most important practical properties of context-free grammars, including a variant of the Chomsky normal form. For grammars with one-sided contexts (that is, either left or right), there is a cubic-time tabular parsing algorithm, applicable to an arbitrary grammar. The time complexity of this algorithm can be improved to quadratic,provided that the grammar is unambiguous, that is, it only allows one parsefor every string it defines. A tabular parsing algorithm for grammars withtwo-sided contexts has fourth power time complexity. For these grammarsthere is a recognition algorithm that uses a linear amount of space. For certain subclasses of grammars with contexts there are low-degree polynomial parsing algorithms. One of them is an extension of the classical recursive descent for context-free grammars; the version for grammars with contexts still works in linear time like its prototype. Another algorithm, with time complexity varying from linear to cubic depending on the particular grammar, adapts deterministic LR parsing to the new model. If all context operators in a grammar define regular languages, then such a grammar can be transformed to an equivalent grammar without context operators at all. This allows one to represent the syntax of languages in a more succinct way by utilizing context specifications. Linear grammars with contexts turned out to be non-trivial already over a one-letter alphabet. This fact leads to some undecidability results for this family of grammars

Vihreän IT:n menetelmiä ja niiden vaikutukset ympäristölle ja yrityksille

Vihreä IT on informaatioteknologia-alan suuntaus, jonka tarkoituksena on muokata informaatioteknologian eri osa-alueita mahdollisimman vähän ympäristöä kuormittaviksi. Tässä tutkielmassa käydään läpi muutamia suurimpia vihreän IT:n osa-alueita liittyen energiankulutukseen ja laitteiden elinkaareen. Parannukset näissä alueissa eivät edesauta pelkästään ympäristön hyvinvointia, vaan ne tarjoavat esimerkiksi yrityksille mahdollisuuden taloudelliseen hyötyyn. Suuret datakeskukset aiheuttavat suuren osan informaatioteknologia-alan energiantarpeesta. Suunnittelemalla datakeskusten rakenne järkevästi ja uudistamalla vanhaa laitteistoa saadaan aikaan energiansäästöä. Uuden sukupolven serverit kuluttavat vähemmän energiaa kuin edeltäjänsä ja ovat tehokkaampia, eikä niiden huoltoon ja ylläpitoon kulu ylimääräisiä resursseja. Pilvipalveluiden yleistyminen on johtanut siihen, että yritysten ei välttämättä enää edes tarvitse investoida omiin datakeskuksiin tai servereihin, sillä kaikki tarvittavat palvelut saadaan pilvipalveluiden tarjoajilta tarvittaessa. Erilaisten laitteiden elinkaari koostuu yleensä aina seuraavista vaiheista: suunnittelu, valmistus, kuljetus, käyttö sekä kierrätys tai hävittäminen. Jokainen näistä vaiheista aiheuttaa omanlaistaan kuormitusta ympäristölle. Suurimman osuuden luo kuitenkin laitteiden käytöstä aiheutuva valtava energiantarve. Jokaiseen elinkaaren vaiheeseen voidaan tehdä parannuksia, joiden avulla laitteesta saadaan mahdollisimman ympäristöystävällinen sen koko elinaikansa ajaksi. Ympäristöhyötyjen lisäksi vihreästä IT:stä hyötyvät myös yritykset. Yritysten IT-laitteiston uusiminen ja monet energiansäästösovellukset esimerkiksi tietokoneissa tuovat suuren säästön vuosittaisiin sähkökuluihin. Yritykset voivat halutessaan luoda erillisen vihreän IT:n strategian, jonka perusteella omia toimintoja aletaan muuttaa ympäristöystävällisemmiksi. Jos tämä tehdään oikein ja vihreät tavoitteet saavutetaan, voi yritys saada tästä huomattavaa etua markkinointiinsa ja tavoittaa näin uusia asiakkaita.