Modelling the super-equilibria in thermal biomass conversion : applications and limitations of the constrained free energy method

Bioenergi ses som en viktig del av det nu- och framtida sortimentet av inhemsk energi. Svartlut, bark och skogsavfall täcker mer än en femtedel av den inhemska energianvändningen. Produktionsanläggningar kan fungera ofullständigt och en mängd gas-, partikelutsläpp och tjära produceras samtidigt och kan leda till beläggningsbildning och korrosion. Orsaken till dessa problem är ofta obalans i processen: vissa föreningar anrikas i processen och superjämviktstillstånd är bildas. I denna doktorsavhandling presenteras en ny beräkningsmetod, med vilken man kan beskriva superjämviktstillståndet, de viktigaste kemiska reaktionerna, processens värmeproduktion och tillståndsstorheter samtidigt. Beräkningsmetoden grundar sig på en unik frienergimetod med bivillkor som har utvecklats vid VTT. Den här så kallade CFE-metoden har tidigare utnyttjats i pappers-, metall- och kemiindustrin. Applikationer för bioenergi, vilka är demonstrerade i doktorsavhandlingen, är ett nytt användingsområde för metoden. Studien visade att beräkningsmetoden är väl lämpad för högtemperaturenergiprocesser. Superjämviktstillstånden kan uppstå i dessa processer och det kemiska systemet kan definieras med några bivillkor. Typiska tillämpningar är förbränning av biomassa och svartlut, förgasning av biomassa och uppkomsten av kväveoxider. Också olika sätt att definiera superjämviktstillstånd presenterades i doktorsavhandlingen: empiriska konstanter, empiriska hastighetsuttryck eller reaktionsmekanismer kan användas. Resultaten av doktorsavhandlingen kan utnyttjas i framtiden i processplaneringen och i undersökning av nya tekniska lösningar för förgasning, förbränningsteknik och biobränslen. Den presenterade metoden är ett bra alternativ till de traditionella mekanistiska och fenomenmodeller och kombinerar de bästa delarna av både. --------------------------------------------------------------- Bioenergia on tärkeä osa nykyistä ja tulevaa kotimaista energiapalettia. Mustalipeä, kuori ja metsätähteet kattavat yli viidenneksen kotimaisesta energian kulutuksesta. Tuotantolaitokset eivät kuitenkaan aina toimi täydellisesti ja niiden prosesseissa syntyy erilaisia kaasu- ja hiukkaspäästöjä, tervoja sekä prosessilaitteita kuluttavia saostumia ja ruostumista. Usein syy näihin ongelmiin on prosessissa esiintyvä epätasapainotila: tietyt yhdisteet rikastuvat prosessissa ja muodostavat supertasapainotiloja. Väitöstyössä kehitettiin uusi laskentamenetelmä, jolla voidaan kuvata nämä supertasapainotilat, tärkeimmät niihin liittyvät kemialliset reaktiot, prosessin lämmöntuotanto ja tilansuureet yhtä aikaa. Laskentamenetelmä perustuu VTT:llä kehitettyyn ainutlaatuiseen rajoitettuun vapaaenergiamenetelmään. Tätä niin kutsuttua CFE-menetelmää on aiemmin sovelluttu onnistuneesti muun muassa paperi-, metalli- ja kemianteollisuudessa. Väitöstyössä esitetyt bioenergiasovellukset ovat uusi sovellusalue menetelmälle. Työ osoitti laskentatavan soveltuvan hyvin korkealämpöisiin energiatekniikan prosesseihin, joissa kemiallista systeemiä rajoittavia tekijöitä oli rajallinen määrä ja siten super-tasapainotila saattoi muodostua prosessin aikana. Tyypillisiä sovelluskohteita ovat biomassan ja mustalipeän poltto, biomassan kaasutus ja typpioksidipäästöt. Työn aikana arvioitiin myös erilaisia tapoja määritellä super-tasapainojen muodostumista rajoittavat tekijät. Rajoitukset voitiin tehdä teollisiin mittauksiin pohjautuen, kokeellisia malleja hyödyntäen tai mekanistiseen reaktiokinetiikkaan perustuen. Tulevaisuudessa väitöstyön tuloksia voidaan hyödyntää prosessisuunnittelussa ja tutkittaessa uusia teknisiä ratkaisuja kaasutus- ja polttotekniikoissa sekä biopolttoaineiden tutkimuksessa. Kehitetty menetelmä tarjoaa hyvän vaihtoehdon perinteisille mekanistisille ja ilmiömalleille yhdistäen näiden parhaita puolia.

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

The Forecast Performance of Model-Free Implied Volatility: Evidence from DAX Index Options

Volatility has a central role in various theoretical and practical applications in financial markets. These include the applications related to portfolio theory, derivatives pricing and financial risk management. Both theoretical and practical applications require good estimates and forecasts for the asset return volatility. The goal of this study is to examine the forecast performance of one of the more recent volatility measures, model-free implied volatility. Model-free implied volatility is extracted from the prices in the option markets, and it aims to provide an unbiased estimate for the market’s expectation on the future level of volatility. Since it is extracted from the option prices, model-free implied volatility should contain all the relevant information that the market participants have. Moreover, model-free implied volatility requires less restrictive assumptions than the commonly used Black-Scholes implied volatility, which means that it should be less biased estimate for the market’s expectations. Therefore, it should also be a better forecast for the future volatility. The forecast performance of model-free implied volatility is evaluated by comparing it to the forecast performance of Black-Scholes implied volatility and GARCH(1,1) forecast. Weekly forecasts for six years period were calculated for the forecasted variable, German stock market index DAX. The data consisted of price observations for DAX index options. The forecast performance was measured using econometric methods, which aimed to capture the biasedness, accuracy and the information content of the forecasts. The results of the study suggest that the forecast performance of model-free implied volatility is superior to forecast performance of GARCH(1,1) forecast. However, the results also suggest that the forecast performance of model-free implied volatility is not as good as the forecast performance of Black-Scholes implied volatility, which is against the hypotheses based on theory. The results of this study are consistent with the majority of prior research on the subject.

Commerce in disguise : war and trade in the Caribbean free port of Gustavia, 1793–1815

ISBN 978-951-765-806-5Avhandlingen studerar frihamnen Gustavia på ön S:t Barthélemy, den svenska kolonin i Västindien, under de franska revolutionskrigen 1793-1815. Syftet är att kartlägga den ekonomiska aktiviteten genom Gustavia genom ett outforskat källmaterial och analysera hamnens roll i Västindien och i den atlantiska ekonomin under krigsåren. Det viktigaste resultatet av undersökningen är att den påvisar den kortvariga men exceptionella position som Gustavia fick under krigen, vilket ledde till att stora varuflöden gick genom den svenska kolonin och att sjöfart under svensk flagg i regionen tilltog. Krigskonjunkturen hämtade till ön ett stort antal nya invånare, framförallt från angränsande karibiska kolonier men också från USA och Europa. Frihamnen och ön fungerade kort under några decennier som en global marknadsplats i Västindien för handelsmän som kringgick blockader och handelsförbud. Vidare närmar sig även avhandlingen frågor om Sveriges engagemang i slavhandeln på ett systematiskt sätt, och demonstrerar att den svenska slavhandeln var mer omfattande än den tidigare forskningen visat, speciellt efter att rörelsen för slavhandelns förbud fått ett starkt fäste i Storbritannien. De tidigare stora internationella undersökningarna om slavhandeln har ofta missat det svenska inslaget. S:t Barthélemy har fått relativt lite uppmärksamhet i den svenska historieforskningen, och har ofta skildrats som ett exotiskt och ganska betydelselöst inslag i Sverige 1800-talshistoria. Mycket av den tidigare forskningen präglas av det nationalhistoriska perspektivet med kolonins länkar till Stockholm i blickfånget. Avhandlingen påvisar att länkarna mellan kolonin och Stockholm var fåtaliga och att dess ekonomiska betydelse för Sverige var ytterst liten. Däremot omvärderar avhandlingen kolonins betydelsefulla roll i ett större internationellt sammanhang. ----------------------------------------------------------- Väitöskirja käsittelee Gustavian vapaasatamaa Ruotsin Länsi-Intian siirtomaassa Saint-Barthélemyn saarella, Ranskan vallankumoussotien aikana 1793–1815. Tarkoitus on ollut kartoittaa Gustavian kautta kulkevaa taloudellista toimintaa tutkimattomien lähteiden avulla ja arvioida sataman asemaa Länsi-Intiassa sekä atlanttisessa taloudessa sotavuosina.Väitöskirjan tärkein tulos osoittaa sataman sotien aikana saavuttamaa lyhytkestoista mutta poikkeuksellista roolia, mikä johti suuren kaupankäynnin saapumiseen ruotsalaissiirtomaahan sekä siihen, että merenkulku ruotsalaisen lipun alla kiihtyi Länsi-Intian alueella. Sotatalouden nousukausi aikaansai pienelle saarelle muuttoliikkeen myötä suuren väestönkasvun, jonka lähteenä olivat pääsääntöisesti lähisaaret, mutta osa uusista asukkaista tuli myös Yhdysvalloista ja Euroopasta. Gustavian vapaasatama toimi muutaman vuosikymmenen ajan globaalina markkinapaikkana Länsi-Intian kauppamiehille, joilla oli tarve kiertää kauppasaartoja ja -kieltoja. Lisäksi väitöskirja lähestyy kysymystä Ruotsin osallistumisesta orjankauppaan ja osoittaa että ruotsalainen orjakauppa oli laajempaa kuin aiempi tutkimus on väittänyt, etenkin sen jälkeen kun kansanliike orjakauppaa vastaan oli saavuttanut vahvan tuen Iso-Britanniassa. Aiemmat laajat kansainväliset kartoitukset orjakaupasta ovat usein ohittaneet ruotsalaisten osallisuutta tässä yhteydessä. Saint-Barthélemy on aiemmin saanut suhteellisen vähän huomiota ruotsalaisessa historiankirjoituksessa, ja sitä on usein hahmoteltu eksoottisena ja melko merkityksettömänä osana Ruotsin 1800-luvun historiaa. Aiempaa tutkimusta on paljolti leimannut kansallinen historiankirjoitus, jonka keskeisenä kiinnostuksena ovat olleet saaren yhteydet Tukholmaan. Väitöskirja osoittaa kuitenkin että nämä yhteydet olivat heikkoja ja että siirtomaan taloudellinen merkitys Ruotsille oli hyvinkin pieni. Toisaalta väitöskirja arvioi siirtomaan todellista ja tärkeää roolia uudelleen sijoittamalla sen isompaan kansainväliseen asiayhteyteen.

English L2 Learners’ Speech – And How the Spoken Language Course Affects Its Lexical Richness

Tässä sivuaineen tutkielmassa tarkasteltiin englannin kielen sanaston kehitystä lukion vieraan kielen syventävän suullisen kurssin aikana. Tutkimuksessa selvitettiin, miten oppilaiden sanastollinen rikkaus muuttuu puhutussa kielessä. Sanastollista rikkautta analysoitiin sanastollisen variaation ja sanastollisen tiheyden mittareilla. Työssä hyödynnettiin pitkittäistutkimusasetelmaa eli verrattiin yhden oppilasryhmän puhetta sekä ennen lukion englannin kielen suullista kurssia että sen jälkeen. Osanottajia oli yhteensä yhdeksän, jotka kaikki olivat lukion toisella vuosikurssilla. Osallistujien tekemät suulliset testit olivat osa Turun yliopiston keräämää tutkimuskäyttöön tarkoitettua materiaalia. Äänitteistä tehdyt transkriptiot muokattiin tätä tutkimusta varten sopiviksi, jonka jälkeen niistä mitattiin sanastollista rikkautta erilaisilla mittareilla. Aineistoa tutkittiin määrällisin menetelmin. Tulokset osoittavat, että keskimääräisesti sekä puheen sanastollinen variaatio että sanastollinen tiheys kehittyivät kurssin aikana hiukan. Toisin sanoen oppilaat käyttivät kurssin jälkeen tehdyssä testissä aavistuksen verran monipuolisempaa sanastoa, ja sisältösanojen osuus kieliopillisiin sanoihin nähden oli hieman suurempi kuin ennen kurssia. Kurssin aikana oppilaiden aktiivisessa sanavarastossa tapahtunut kehitys ei kuitenkaan ollut tilastollisesti merkitsevää. Lisäksi tutkimus osoitti, että osallistujien väliset erot olivat suuria, mutta erot tasoittuivat jonkin verran kurssin jälkeen. Tutkimustulosten perusteella voidaan olettaa englannin kielen suullisen kurssin sekä lisänneen oppilaiden sanastollista rikkautta että tasoittaneen yksilöllisiä eroja, yhdessä monien muiden mahdollisten tekijöiden kanssa. Tutkimusotoksen pienuuden vuoksi tuloksia ei kuitenkaan voida yleistää. Jatkossa olisi mielenkiintoista laajentaa tutkimusnäkökulmaa koskemaan muitakin sanastollisen rikkauden osa-alueita kuten sanastollista sofistikaatiota. Olisi myös mielenkiintoista sisällyttää tutkimukseen oppilaiden passsiivisen sanavaraston mittaaminen ja mahdollisesti tutkia englannin kielen suullisen kurssin vaikutuksia oppilaiden suullisen kielitaidon kehittymiseen laajemminkin kuin vain sanavaraston osalta.

Invoice-kaupan edut ja haitat verrattuna tavalliseen Tax Free kauppaan

Kandidaatintutkielmani käsittelee Invoice-kauppaa ja sitä, mitä etuja siihen liittyy verrattuna tavanomaiseen tax-free kauppaan. Invoice-veronpalautusjärjestelmässä EU:n ulkopuolella asuva asiakas saa veronpalautuksen samasta liikkeestä seuraavalla asiointikerralla. Arvonlisäveronpalautukset on kuitenkin haettava puolen vuoden sisällä ostosten tekemisestä. Tavanomaisessa tax-free kaupassa asiakas saa arvonlisäveronpalautuksen rajalta poistuessaan Suomesta. Invoicea käytettäessä asiakas saa verosta isomman osan takaisin kuin tavanomaisessa tax-free kaupassa, mutta palautuksen saaminen kestää kauemmin, koska Invoicea käytettäessä veronpalautuksen voi saada vain samasta liikkeestä, missä ostokset on tehty. Tutkielmani tarkastelee aihetta kauppiaan näkökulmasta. Kauppiaan kannalta Invoicen etuna on erityisesti asiakkaiden ”koukuttaminen”, koska veronpalautukset on aina haettava samasta liikkestä, mistä tuotteet on ostettu. Näin samat asiakkaat tulevat usein samaan liikkeeseen myös seuraavilla Suomen matkoilla saadakseen veronpalautukset. Tämä tuo liikkeille usein myös uusia kanta-asiakkaita.Toisaalta on huomioitava myös Invoicen käytöstä kauppiaalle ja kassoille mahdollisesti aiheutuva lisätyö ja kustannukset. Veronpalautusten maksaminen takaisin asiakkaille ja tullissa leimattujen kuittien käsittely vie kassoilla tavanomaista enemmän aikaa ja saattaa vaatia lisää henkilökuntaa. Tutkielma on toteutettu laadullisena eli kvalitatiivisena ja tutkimusmenetelmänä on käytetty haastatteluita. Haastateltavat ovat kauppiaita Kaakkois-Suomen alueelta. Tavoitteenani oli koota mahdollisimman monipuolinen haastateltavien joukko sisältäen niin vaate- ja vapaa-ajan liikkeitä kuin sekatavara- ja päivittäistavarakauppoja. Teorialähteinä käytin yliopiston kirjastosta lainattuja kirjoja, LUT:in tietokantojen ja Edilex-tietokannan artikkeleita sekä Verohallinnon dokumentteja ja verkkojulkaisuja. Lisäksi olen hyödyntänyt tutkielmassani myös ajankohtaisia uutisia sekä erilaisten paikallis- ja aikakauslehtien artikkeleita. Tutkielmani johtopäätöksissä tulin siihen tulokseen, että kauppiaan kannalta edullisinta on käyttää samanaikaisesti sekä Invoicea että perinteistä, palautusliikeiden palveluja hyödyntävää tax-free järjestelmää. Tämä mahdollistaa liikkeille mahdollisimman laajan asiakasjoukon. Suomessa usein käyvät ostosmatkailijat suosivat yleensä Invoicea täysimääräisen veronpalautuksen vuoksi. Palautusliikkeet taas veloittavat asiakkaalle maksettavasta veronpalautuksesta oman palvelumaksunsa. Suomessa harvemmin vieraileville taas palautusliikkeiden palvelut ovat edullisempia, sillä veronpalautukset saa rajalta maasta poistuttaessa, eikä tarvitse palata samaan liikkeeseen puolen vuoden sisällä. Palautusliikkeiden etuna Invoiceen nähden on myös asioinnin vaivattomuus, sillä eri liikkeissä asioivat ostosmatkailijat saavat kaikista matkalla tekemistään ostoksista arvonlisäveronpalautuksensa yhdestä paikasta sen sijaan, että kävisivät hakemassa ne joka liikkeestä erikseen.

Publication Statistics Speech recordings 1995-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa julkaistuista puheäänitteistä vuodesta 1995 lähtien