Eye Fundus Image Analysis for Automatic Detection of Diabetic Retinopathy

Diabetes is a rapidly increasing worldwide problem which is characterised by defective metabolism of glucose that causes long-term dysfunction and failure of various organs. The most common complication of diabetes is diabetic retinopathy (DR), which is one of the primary causes of blindness and visual impairment in adults. The rapid increase of diabetes pushes the limits of the current DR screening capabilities for which the digital imaging of the eye fundus (retinal imaging), and automatic or semi-automatic image analysis algorithms provide a potential solution. In this work, the use of colour in the detection of diabetic retinopathy is statistically studied using a supervised algorithm based on one-class classification and Gaussian mixture model estimation. The presented algorithm distinguishes a certain diabetic lesion type from all other possible objects in eye fundus images by only estimating the probability density function of that certain lesion type. For the training and ground truth estimation, the algorithm combines manual annotations of several experts for which the best practices were experimentally selected. By assessing the algorithm’s performance while conducting experiments with the colour space selection, both illuminance and colour correction, and background class information, the use of colour in the detection of diabetic retinopathy was quantitatively evaluated. Another contribution of this work is the benchmarking framework for eye fundus image analysis algorithms needed for the development of the automatic DR detection algorithms. The benchmarking framework provides guidelines on how to construct a benchmarking database that comprises true patient images, ground truth, and an evaluation protocol. The evaluation is based on the standard receiver operating characteristics analysis and it follows the medical practice in the decision making providing protocols for image- and pixel-based evaluations. During the work, two public medical image databases with ground truth were published: DIARETDB0 and DIARETDB1. The framework, DR databases and the final algorithm, are made public in the web to set the baseline results for automatic detection of diabetic retinopathy. Although deviating from the general context of the thesis, a simple and effective optic disc localisation method is presented. The optic disc localisation is discussed, since normal eye fundus structures are fundamental in the characterisation of DR.

Customized agile development process for embedded software development

Agile software development has grown in popularity starting from the agile manifesto declared in 2001. However there is a strong belief that the agile methods are not suitable for embedded, critical or real-time software development, even though multiple studies and cases show differently. This thesis will present a custom agile process that can be used in embedded software development. The reasons for presumed unfitness of agile methods in embedded software development have mainly based on the feeling of these methods providing no real control, no strict discipline and less rigor engineering practices. One starting point is to provide a light process with disciplined approach to the embedded software development. Agile software development has gained popularity due to the fact that there are still big issues in software development as a whole. Projects fail due to schedule slips, budget surpassing or failing to meet the business needs. This does not change when talking about embedded software development. These issues are still valid, with multiple new ones rising from the quite complex and hard domain the embedded software developers work in. These issues are another starting point for this thesis. The thesis is based heavily on Feature Driven Development, a software development methodology that can be seen as a runner up to the most popular agile methodologies. The FDD as such is quite process oriented and is lacking few practices considered commonly as extremely important in agile development methodologies. In order for FDD to gain acceptance in the software development community it needs to be modified and enhanced. This thesis presents an improved custom agile process that can be used in embedded software development projects with size varying from 10 to 500 persons. This process is based on Feature Driven Development and by suitable parts to Extreme Programming, Scrum and Agile Modeling. Finally this thesis will present how the new process responds to the common issues in the embedded software development. The process of creating the new process is evaluated at the retrospective and guidelines for such process creation work are introduced. These emphasize the agility also in the process development through early and frequent deliveries and the team work needed to create suitable process.

New computer software for defining the three-dimensional geometry for a centrifu- gal compressor impeller

In this thesis, a computer software for defining the geometry for a centrifugal compressor impeller is designed and implemented. The project is done under the supervision of Laboratory of Fluid Dynamics in Lappeenranta University of Technology. This thesis is similar to the thesis written by Tomi Putus (2009) in which a centrifugal compressor impeller flow channel is researched and commonly used design practices are reviewed. Putus wrote a computer software which can be used to define impeller’s three-dimensional geometry based on the basic geometrical dimensions given by a preliminary design. The software designed in this thesis is almost similar but it uses a different programming language (C++) and a different way to define the shape of the impeller meridional projection.

Laatutavoiteteoria kodin pienten sähkötöiden opetusohjelman tuottamiseksi

Tämän pro gradu -tutkielman tarkoituksena oli tuottaa opetusohjelma kodin pienistä sähkötöistä laatutavoiteteoreeman avulla. Oppimateriaalilla pyrittiin lisäämään peruskoulun seitsemasluokkalaisten teknisen tyon oppilaiden mahdollisuuksia tehdä itse tavalliselle sähkönkäyttäjälle sallittuja kodin pieniä sähkötöitä ja edistamaan tätä kautta heidän elämänhallintaansa. Tutkielman tavoitteena oli selvittää, onko oppimateriaalilla yhteys oppilaiden tietämykseen, uskoon omiin kykyihinsä sekä itse tekemisen valmiuksiin ja täyttyvätkö näin ollen tuotteelle laatutavoiteteoreemassa asetetut laatuehdot. Tuotettu opetusohjelma on PowerPoint-esitys, joka on saatavilla seka pps- että pdf-tiedostoina. Nailla tiedostomuodoilla pystyttiin takaamaan verkkooppimateriaalin mahdollisimman laaja laitteistoista riippumaton saatavuus. Tutkielmassa käytettiin kvantitatiivista tutkimusotetta selvittämään alku- ja loppumittauksen välisiä eroja. Mittauskertojen välissä oppilaille esitettiin tuotettu opetusohjelma, jota pyrittiin pitämään ainoana mittauskertojen välisenä muuttujana. Alkumittaus, opetusohjelman esitys ja loppumittaus tapahtuivat kaikki yhdella pidennetylla oppitunnilla. Tutkimustuloksista voitiin päätellä etta laatutavoiteteoreeman avulla tuotettu opetusohjelma edistää oppilaiden mahdollisuuksia tehdä kodin pieniä sahkö- ja elektroniikkatöita itse. Samalla saatiin ratkaistua tutkielman pääongelma, joten laatutavoiteteoreemasta voitiin muodostaa laatutavoiteteoria.

Evoluutiosta vailla juoksuhautoja

Kirjallisuusarvostelu

IT Financial Management In a Large Industrial Company

IT Service Management plays a key role in many IT organizations today. First IT Service Management principles founded in the early 1980s but the real adaption emerged in the end 2000s. IT Financial Management is one of IT Service Management’s processes. The main purpose of this thesis was study how IT Financial Management approach can be improved in a case company. Budgeting, accounting and charging are IT Financial Management functions. These functions are researched in this thesis. Thesis materials consist of both qualitative and quantitative material. The theoretical part consists mostly of IT Service Management literature while interviews and the case company’s information systems are researched in the empirical part. Thesis also reviews different kind of the systems which supports and automates IT Financial Management functions. The biggest challenge is the cost allocation with the current ERP system in the case company. It is worth to take group based system for allocation in use before there is a holistic system in a market. The case company should also develop its IT service processes forward.

Tukinpyörityksen tarkkuuden mittausmenetelmä ja parantaminen sahauksessa

Seloste artikkelista: Research method and improvement of log rotation in sawmills / Tomi Tulokas & Jawdat Tannous. - Julkaisussa: Silva Fennica 44 (2010) : 1, s. 141-154.

Palvelutasosta sopiminen VMI-toimintamallissa

Työn tavoitteena on tutkia mitä osa-alueita liittyy palvelutasosopimukseen VMI-mallissa ja mitä asioita tulisi huomioida palvelutasosta sovittaessa, jotta VMI-toimintamalli onnistuisi mahdollisimman hyvin. Käsittelemme VMI:n palvelutason sopimisessa huomioitavia asioita yleisesti. Tutkimus ei keskity yksittäisiin VMI-variaatioihin tai tiettyihin toimintaympäristöihin. Varastonohjausjärjestelmän osalta tutkimuksessa on käsitelty ainoastaan (s,S)-varastonohjausjärjestelmää. Vaikka eri toimintaympäristöissä ja VMI:n variaatioissa VMI-sopimuksen ja palvelutason osalta huomioitavat asiat vaihtelevat tilannekohtaisesti, ovat työssä esitetyt näkökulmat ja käytetyt esimerkit sellaisia, että ne antavat suunnan ja viitekehyksen huomioitaville asioille kaikissa toimintaympäristöissä ja VMI:n variaatioissa.

Added Value of Combining Value and Momentum Indicators in the Swiss Stock Market

The purpose of the thesis is to examine the added value of combining value and momentum indicators in the Swiss stock exchange. Value indicators employed are P/E, EV/EBITDA, P/CF, P/B ja P/S. Momentum indicators examined are 52-week high, acceleration rate, 12-month past return and 6-month past return. The thesis examines whether the composite value measures based on the above mentioned ratios can add value and whether the inclusion of momentum can further improve the risk return profile of the value portfolios. The data is gathered from the Swiss equity market during the sample period from May 2001 to May 2011. Previous studies have shown that composite value measures can somewhat add value to the value portfolio strategy. Similarly, recent academic literature have found evidence that momentum works well as a timing indicator for time to entry to value stocks. This study indicates that the added value of composite value measures exists. It also shows that momentum combined to acceleration rate can significantly improve the risk adjusted performance of value-only portfolios.

Informaatio : mahdollisuus hallita kompleksisuutta

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää informaation merkitystä johtamiselle kompleksisessa toimintaympäristössä. Taustaoletuksena oli, että organisaatioiden toimintaympäristö on muuttunut niin kompleksiseksi, ettei yksikään organisaatio kykene enää selviytymään siinä yksinään. Lisäksi organisaatiot tarvitsevat runsaasti informaatiota toimintaympäristöstään hallitakseen johtamiseen ja päätöksentekoon liittyvää epävarmuutta. Informaatiolla on useita vaihtelevia tulkintoja sen mukaan käytetäänkö sitä kuvaamaan fysikaalista vai ei-fysikaalista informaatiota. Suurin ongelma informaation osalta on puhekielen tapa yksinkertaistaa kaikki dataa, informaatiota tai tietoa koskevat asiayhteydet tiedoksi. Näin ollen puhekielessä on itseasiassa melko vaikea havaita eroa, näiden käsitteiden välillä. Informaatiota voidaan pitää organisaatioiden yhtenä keskeisimmistä resursseista nykypäivänä. Organisaatioiden ja johtajien keskeinen haaste on löytää meitä ympäröivästä informaatiotulvasta se kaikkein oleellisin informaatio johtamisen ja päätöksenteon kannalta. Kompleksisuudesta puhuttaessa monella kuulijalla nousevat ihokarvat pystyyn, ja tulee tunne, että mitä ihmettä tämä höpinä oikein on. Kyseessä ei ole höpinä, eikä mikään uusi asia. Pikemminkin kyseessä on keskeisiä organisaation johtamisessa huomioitavia ja tiedostettavia asioita. Johtajien pitää tietää toimintaympäristönsä, tuntea organisaationsa, kerätä riittävästi informaatiota päätöksenteon tueksi ja vähentää samalla päätöksenteon epävarmuutta, huomioida, että syy-seuraussuhteita ei voi ennakoida pitkälle tulevaisuuteen ja ymmärtää organisaation historiallisen kehityksen merkitys organisaation johtamisessa. Organisaatiot harjoittavat yhteistoimintaa runsaasti toistensa kanssa. Perinteisesti yhteistoiminnan syyt ovat johtuneet resurssitarpeista ja kustannussäästöjen tavoittelusta. Uudempia keskeisiä syitä ovat tutkimus- ja kehittämistoiminnan yhdistäminen sekä organisaatioiden välinen hiljaisen tiedon välittäminen. Yhteistoiminnan osalta pitäisi kuitenkin tulevaisuudessa keskittyä entistä enemmän toimintaympäristöön liittyvän informaation keräämiseen, välittämiseen ja yhdistämiseen. Tilannekuvatoiminnot ovat hyvä pohja viranomaisten väliselle informaation välittämiselle, mutta niistä pitäisi päästä eteenpäin yhteisten toimintaympäristöanalyysien laadinnan suuntaan.

Vaikuttavuuden arviointi viranomaisyhteistyön suunnittelu- ja valmisteluprosessissa

Tutkimuksen tavoitteena on viranomaisyhteistyön suunnittelu- ja valmisteluprosessin vaikutusten arviointi ja selvittää minkälaiset tavoitteet viranomaisyhteistyölle on asetettu sekä miten asetetut tavoitteet on saavutettu ja kuinka viranomaisyhteistyön suunnittelu- ja valmisteluprosessia koordinoidaan. Lisäksi kartoitetaan kehitysesityksiä viranomaisyhteistyön suunnittelu- ja valmisteluprosessin tehostamiseksi ja kehittämiseksi hallintoyksikkö tasalla. Vaikuttavuuden arviointi on moniulotteinen kokonaisuus, jossa oleellista on löytää oikeat arviointi kohteet. Viranomaisyhteistyön kaltaisten abstraktien asioiden arvioinnissa toiminnan arviointi perustuu pääosin asiantuntijoiden näkemyksiin ja omakohtaisiin kokemuksiin tarkasteltavan asian tilasta. Arviointi on haastavaa, koska näkemykset voivat olla subjektiivisia tai toimintaympäristöön sidottuja. Viranomaisyhteistyö ymmärretään yleensä viranomaisten välisenä toimintana, jolla pyritään saavuttamaan säästöjä ja tehostamaan resurssien käyttöä. Viranomaisyhteistyön yhtenä tavoitteena tulisi olla myös lisäarvon tuottaminen omalle toiminnalle, esimerkiksi uusina toimintamalleina. Minkä tahansa toiminnan toteuttamiseksi on tärkeää määritellä yksityiskohtaiset tavoitteet. Nämä tavoitteet tulisi olla selvillä jo toimintaa tehdessä. Ilman, että toimijoilla on tavoitteet selvästi tiedossa, ei voida olettaa saatavan hyviä tuloksia aikaiseksi. Samoin toiminnan arviointi on lähes mahdotonta ilman tiedossa olevia tavoitteita. Ilman onnistunutta suunnittelu- ja valmisteluprosessia ei pystytä saavuttamaan operatiivisen viranomaisyhteistyönkään hyötyjä. Viranomaisyhteistyön suunnittelu- ja valmisteluprosessit eivät ole tällä hetkellä niin tehokkaita kuin niiden tulisi olla. Huono tehokkuus johtaa tässä yhteydessä myös vaikuttavuuden heikkenemiseen. Suunnittelu- ja valmisteluprosessin kehittämiskohteiksi todettiin oman resursoinnin lisääminen, organisaation sisäisen tiedonkulun parantaminen ja oman roolin tarkistaminen eri yhteistyöfoorumeissa.

Henkilötappioiden täydentäminen talvi- ja jatkosodassa

Suomen pienestä kansasta oli talvi- ja jatkosotaan valittava äärimmäisen tarkasti se henkilöstö, joka totaalisessa sodassa käytettiin taistelevissa joukoissa. Kenttäarmeijaa rakennettaessa oli huomioitava lisäksi maan siviilielämän sekä kansantalouden henkilöstötarpeet. Henkilötäydennysjärjestelmä oli kotialueen ja kenttäarmeijan välinen kokonaisuus, jolla säädeltiin kansan miespuolisen väestön ikäluokkia kenttäarmeijan käytettäväksi. Näistä ikäluokista varattiin osa talvi- ja jatkosodan kenttäarmeijan täydennykseksi. Täydennyksen tuli mahdollistaa kenttäarmeijan taistelukyky ja rauhallisimpina aikoina (reservissä) maan kansantalous. Tutkimuksen päämääränä on selvittää millainen oli talvi- ja jatkosodan henkilötäydentämisjärjestelmä ja sen järjestelyt. Päämääränä on myös selvittää järjestelmän valmius toimia ennen sotia sekä varsinainen toiminta talvi- ja jatkosodassa. Tutkimuksessa selvitetään lisäksi järjestelmän johtosuhteita, muutoksia sekä täydennysmääriä. Muita tutkittavia kokonaisuuksia ovat järjestelmän eroavaisuudet hyökkäys- ja puolustussodassa, täydentämisen vaikutukset taistelevissa joukoissa sekä täydentämiseen liittyvät laadulliset kysymykset. Tarkoituksena on myös tutkia järjestelmässä havaittuja ongelmia. Käsitteellä henkilötäydentäminen tarkoitetaan kaikkia niitä toimia, joilla lisättiin kenttäarmeijan vahvuutta. Keskeisimpiä vahvuuteen vaikuttavia tekijöitä olivat henkilöstön jako kotialueelta kenttäarmeijalle, kenttäarmeijan ja kotijoukkojen sisäiset siirrot sekä uusien joukkojen perustaminen. Tutkimuksen lähdeaineistona ovat Sota-arkiston kirjelmät (Päämajan, Kannaksen- Karjalan armeijan, eri armeijakuntien sekä henkilötäydennyskeskusten) ja sotapäiväkirjat (suojajoukkojen). Muita lähteitä ovat aiemmat tutkimukset sekä historialliset julkaisut. Ensisijaisia lähteitä ovat Sota-arkiston kirjelmät sekä tutkielmat. Henkilötäydennysjärjestelmä aloitti talvisodan toimintansa suunnitelmien mukaisesti, mutta nopeasti Neuvostoliiton ylivoiman takia oli perustettava uusia joukkoja. Tarkoitukseen sopivimmiksi ja nopeiten käytettäviksi osoittautuivat Kotijoukkojen sekä kenttäarmeijan täydennysmuodostelmat. Seurauksena talvisodan henkilötäydentäminen vaikeutui ja muodostui lopulta mahdottomaksi. Lyhyen talvisodan aikana luotiin suunnitellusta poikkeava järjestelmä, jota käytettiin pohjana jatkosotaan rakennetussa henkilötäydennysjärjestelmässä. Jatkosodan täydennysjärjestelmä perustettiin aluksi puolustussotaan varautuen. Sodan alettua nopeasti hyökkäyksellisesti, oli henkilötäydentämiseen varattua henkilöstöä liian vähän. Joukot jäivät nopeasti ilman täydennystä ja niiden taistelukyky tuli kyseenalaiseksi. Tappiot estivät joukkojen etenemisen. Asemasodan aikana henkilötäydennyksen suurimmat muutokset koskivat kenttäarmeijan kotiuttamisia sekä organisaatiomuutoksia. Rauhallisen asemasodan aikana järjestelmä toimi, mutta vaikeutui jälleen Neuvostoliiton hyökkäyksen alettua vuonna 1944. Henkilötäydennysjärjestelmän tärkeimpänä tehtävänä oli toimia ratkaisutaisteluiden aikana mahdollisimman tehokkaasti, jotta joukkojen taistelukyky ja lopulta Suomen itsenäisyys olisi varmistettu. Sotien lopputuloksiin nähden järjestelmä onnistui tehtävässään, vaikka rauha jouduttiin tekemään täydennysmahdollisuuksien ollessa olemattomat.

Urheilukoulussa palvelleiden urheilijoiden kokemuksia varusmiespalveluksen merkityksestä omalla urheilu-urallaan

Tässä tutkimuksessa on selvitetty urheilijoiden kokemuksia Urheilukoulun varusmiespalveluksen merkityksestä nuorten huippu-urheilijoiden urheilu-uran aikana. Tutkimuksessa selvitetään, kuinka Urheilukoulusta kotiutuneet urheilijat ovat kokeneet varusmiespalveluksen heidän urheilu-urallaan. Lisäksi tutkimuksessa on selvitetty, kuinka urheilu-ura on jatkunut varusmiespalveluksen jälkeen ja mikä on urheilijan tilanne tällä hetkellä urheilun kannalta. Palvelusajat Urheilukoulussa ovat miehistökoulutuksessa 180 vuorokautta, ja aliupseerikurssilla sekä reservinupseerikurssilla 362 vuorokautta.