Formal Power Analysis of Systems-on-Chip

The design methods and languages targeted to modern System-on-Chip designs are facing tremendous pressure of the ever-increasing complexity, power, and speed requirements. To estimate any of these three metrics, there is a trade-off between accuracy and abstraction level of detail in which a system under design is analyzed. The more detailed the description, the more accurate the simulation will be, but, on the other hand, the more time consuming it will be. Moreover, a designer wants to make decisions as early as possible in the design flow to avoid costly design backtracking. To answer the challenges posed upon System-on-chip designs, this thesis introduces a formal, power aware framework, its development methods, and methods to constraint and analyze power consumption of the system under design. This thesis discusses on power analysis of synchronous and asynchronous systems not forgetting the communication aspects of these systems. The presented framework is built upon the Timed Action System formalism, which offer an environment to analyze and constraint the functional and temporal behavior of the system at high abstraction level. Furthermore, due to the complexity of System-on-Chip designs, the possibility to abstract unnecessary implementation details at higher abstraction levels is an essential part of the introduced design framework. With the encapsulation and abstraction techniques incorporated with the procedure based communication allows a designer to use the presented power aware framework in modeling these large scale systems. The introduced techniques also enable one to subdivide the development of communication and computation into own tasks. This property is taken into account in the power analysis part as well. Furthermore, the presented framework is developed in a way that it can be used throughout the design project. In other words, a designer is able to model and analyze systems from an abstract specification down to an implementable specification.

Challenges in managing large-scale agile software development transformation

Adapting and scaling up agile concepts, which are characterized by iterative, self-directed, customer value focused methods, may not be a simple endeavor. This thesis concentrates on studying challenges in a large-scale agile software development transformation in order to enhance understanding and bring insight into the underlying factors for such emerging challenges. This topic is approached through understanding the concepts of agility and different methods compared to traditional plan-driven processes, complex adaptive theory and the impact of organizational culture on agile transformational efforts. The empirical part was conducted by a qualitative case study approach. The internationally operating software development case organization had a year of experience of an agile transformation effort during it had also undergone organizational realignment efforts. The primary data collection was conducted through semi-structured interviews supported by participatory observation. As a result the identified challenges were categorized under four broad themes: organizational, management, team dynamics and process related. The identified challenges indicate that agility is a multifaceted concept. Agile practices may bring visibility in issues of which many are embedded in the organizational culture or in the management style. Viewing software development as a complex adaptive system could facilitate understanding of the underpinning philosophy and eventually solving the issues: interactions are more important than processes and solving a complex problem, such a novel software development, requires constant feedback and adaptation to changing requirements. Furthermore, an agile implementation seems to be unique in nature, and agents engaged in the interaction are the pivotal part of the success of achieving agility. In case agility is not a strategic choice for whole organization, it seems additional issues may arise due to different ways of working in different parts of an organization. Lastly, detailed suggestions to mitigate the challenges of the case organization are provided.

Multifactor Performance Study on Complex Systems for the Benefit of Management

The primary objective is to identify the critical factors that have a natural impact on the performance measurement system. It is important to make correct decisions related to measurement systems, which are based on the complex business environment. The performance measurement system is combined with a very complex non-linear factor. The Six Sigma methodology is seen as one potential approach at every organisational level. It will be linked to the performance and financial measurement as well as to the analytical thinking on which the viewpoint of management depends. The complex systems are connected to the customer relationship study. As the primary throughput can be seen in a new well-defined performance measurement structure that will also be facilitated as will an analytical multifactor system. These critical factors should also be seen as a business innovation opportunity at the same time. This master's thesis has been divided into two different theoretical parts. The empirical part consists of both action-oriented and constructive research approaches with an empirical case study. The secondary objective is to seek a competitive advantage factor with a new analytical tool and the Six Sigma thinking. Process and product capabilities will be linked to the contribution of complex system. These critical barriers will be identified by the performance measuring system. The secondary throughput can be recognised as the product and the process cost efficiencies which throughputs are achieved with an advantage of management. The performance measurement potential is related to the different productivity analysis. Productivity can be seen as one essential part of the competitive advantage factor.

Adaptability, Transformation and Complex Changes in Namibia and Tanzania: Resilience and Innovation System Development in Local Communities

This thesis is a research about the recent complex spatial changes in Namibia and Tanzania and local communities’ capacity to cope with, adapt to and transform the unpredictability engaged to these processes. I scrutinise the concept of resilience and its potential application to explaining the development of local communities in Southern Africa when facing various social, economic and environmental changes. My research is based on three distinct but overlapping research questions: what are the main spatial changes and their impact on the study areas in Namibia and Tanzania? What are the adaptation, transformation and resilience processes of the studied local communities in Namibia and Tanzania? How are innovation systems developed, and what is their impact on the resilience of the studied local communities in Namibia and Tanzania? I use four ethnographic case studies concerning environmental change, global tourism and innovation system development in Namibia and Tanzania, as well as mixed-methodological approaches, to study these issues. The results of my empirical investigation demonstrate that the spatial changes in the localities within Namibia and Tanzania are unique, loose assemblages, a result of the complex, multisided, relational and evolutional development of human and non-human elements that do not necessarily have linear causalities. Several changes co-exist and are interconnected though uncertain and unstructured and, together with the multiple stressors related to poverty, have made communities more vulnerable to different changes. The communities’ adaptation and transformation measures have been mostly reactive, based on contingency and post hoc learning. Despite various anticipation techniques, coping measures, adaptive learning and self-organisation processes occurring in the localities, the local communities are constrained by their uneven power relationships within the larger assemblages. Thus, communities’ own opportunities to increase their resilience are limited without changing the relations in these multiform entities. Therefore, larger cooperation models are needed, like an innovation system, based on the interactions of different actors to foster cooperation, which require collaboration among and input from a diverse set of stakeholders to combine different sources of knowledge, innovation and learning. Accordingly, both Namibia and Tanzania are developing an innovation system as their key policy to foster transformation towards knowledge-based societies. Finally, the development of an innovation system needs novel bottom-up approaches to increase the resilience of local communities and embed it into local communities. Therefore, innovation policies in Namibia have emphasised the role of indigenous knowledge, and Tanzania has established the Living Lab network.

Photodamage to Oxygen Evolving Complex - An Initial Event in Photoinhibition of Photosystem II.

Photosystem II (PSII) of oxygenic photosynthesis is susceptible to photoinhibition. Photoinhibition is defined as light induced damage resulting in turnover of the D1 protein subunit of the reaction center of PSII. Both visible and ultraviolet (UV) light cause photoinhibition. Photoinhibition induced by UV light damages the oxygen evolving complex (OEC) via absorption of UV photons by the Mn ion(s) of OEC. Under visible light, most of the earlier hypotheses assume that photoinhibition occurs when the rate of photon absorption by PSII antenna exceeds the use of the absorbed energy in photosynthesis. However, photoinhibition occurs at all light intensities with the same efficiency per photon. The aim of my thesis work was to build a model of photoinhibition that fits the experimental features of photoinhibition. I studied the role of electron transfer reactions of PSII in photoinhibition and found that changing the electron transfer rate had only minor influence on photoinhibition if light intensity was kept constant. Furthermore, quenching of antenna excitations protected less efficiently than it would protect if antenna chlorophylls were the only photoreceptors of photoinhibition. To identify photoreceptors of photoinhibition, I measured the action spectrum of photoinhibition. The action spectrum showed resemblance to the absorption spectra of Mn model compounds suggesting that the Mn cluster of OEC acts as a photoreceptor of photoinhibition under visible light, too. The role of Mn in photoinhibition was further supported by experiments showing that during photoinhibition OEC is damaged before electron transfer activity at the acceptor side of PSII is lost. Mn enzymes were found to be photosensitive under visible and UV light indicating that Mn-containing compounds, including OEC, are capable of functioning as photosensitizers both in visible and UV light. The experimental results above led to the Mn hypothesis of the mechanism of continuous-light-induced photoinhibition. According to the Mn hypothesis, excitation of Mn of OEC results in inhibition of electron donation from OEC to the oxidized primary donor P680+ both under UV and visible light. P680 is oxidized by photons absorbed by chlorophyll, and if not reduced by OEC, P680+ may cause harmful oxidation of other PSII components. Photoinhibition was also induced with intense laser pulses and it was found that the photoinhibitory efficiency increased in proportion to the square of pulse intensity suggesting that laser-pulse-induced photoinhibition is a two-photon reaction. I further developed the Mn hypothesis suggesting that the initial event in photoinhibition under both continuous and pulsed light is the same: Mn excitation that leads to the inhibition of electron donation from OEC to P680+. Under laser-pulse-illumination, another Mn-mediated inhibitory photoreaction occurs within the duration of the same pulse, whereas under continuous light, secondary damage is chlorophyll mediated. A mathematical model based on the Mn hypothesis was found to explain photoinhibition under continuous light, under flash illumination and under the combination of these two.

Automated User Interface testing in Symbian Operating System

Tässä diplomityössä tutkitaan automatisoitua testausta ja käyttöliittymätestauksen tekemistä helpommaksi Symbian-käyttöjärjestelmässä. Työssä esitellään Symbian ja Symbian-sovelluskehityksessä kohdattavia haasteita. Lisäksi kerrotaan testausstrategioista ja -tavoista sekä automatisoidusta testaamisesta. Lopuksi esitetään työkalu, jolla testitapausten luominen toiminnalisuus- ja järjestelmätestaukseen tehdään helpommaksi. Graafiset käyttöliittymättuovat ainutlaatuisia haasteita ohjelmiston testaamiseen. Ne tehdään usein monimutkaisista komponenteista ja niitä suunnitellaan jatkuvasti uusiksi ohjelmistokehityksen aikana. Graafisten käyttöliittymien testaukseen käytetään usein kaappaus- ja toistotyökaluja. Käyttöliittymätestauksen testitapausten suunnittelu ja toteutus vaatii paljon panostusta. Koska graafiset käyttöliittymät muodostavat suuren osan koodista, voitaisiin säästää paljon resursseja tekemällä testitapausten luomisesta helpompaa. Käytännön osuudessa toteutettu projekti pyrkii tähän tekemällä testiskriptien luomisesta visuaalista. Näin ollen itse testien skriptikieltä ei tarvitse ymmärtää ja testien hahmottaminen on myös helpompaa.

Innovation Process Management and System Modelling

Työn tavoitteena oli perehtyä innovaatiojohtamisen ja järjestelmän soveltamiseen prosessiteollisuuden toimintaympäristöön. Kirjallisuuslähteitä apuna käyttäen perehdyttiin liiketoimintaympäristön innovaatiojohtamiselle asettamiin vaatimuksiin ja erilaisiin innovaatiojärjestelmiin. Olennaisena osana innovaatiojohtamiseen liittyy sidosryhmien tarpeiden ja niiden tarjoamien resurssien huomioiminen toiminnassa. Myöskin tuotekehityksen menetelmät ja työkalut ovat omalta osaltaan merkittävässä asemassa toiminnan tehokkuutta arvioitaessa. Innovaatiojärjestelmä tulee sopeuttaa yrityksen toimintoihin ja sen erityispiirteet huomioonottaen siten, että toiminnan johtaminen prosessina tuo yritykselle ja sen sidosryhmille lisäarvoa. Innovaatiojärjestelmän luominen yritykselle on ainayksilöllinen prosessi ja siihen ei ole olemassa yleispätevää menetelmää, joka voitaisiin ottaa käyttöön sellaisenaan. Yritys, jonka liiketoiminta keskittyy kuitupohjaisten pakkausmateriaalien valmistamiseen, joutuu täyttämään toiminnassaan materiaalintoimittajien, omien tuotantoprosessiensa ja asiakkaiden sekä jopa loppukäyttäjien uusille tuotteille luomat odotukset. Innovaatiojohtamista sävyttää toiminnan tulosten suuri epävarmuus ja sen vaativien aineellisten ja henkisten resurssien mittavuus. Innovaatiotoiminnan johtaminen prosessina, käyttäen hyväksi järjestelmämallia, tavoittelee systemaattista ja asetettujen kriteerien täyttämää lähestymistapaa tuotekehityksen ja uusien liiketoimintainnovaatioiden alueella. Kehitetyn mallin tulee palvella monimutkaista liiketoimintaympäristöä, jokatoisaalta perustuu tehokkaaseen massatuotantoon ja toisaalta pyrkii erilaistumaan palvelemalla sekä huomioimalla asiakkaidensa tuotteille asettamat vaatimukset.

Agent-augmented process automation system in a panel board factory

Kiristyvä kansainvälinen kilpailu pakottaa automaatiojärjestelmien valmistajat ottamaan käyttöön uusia menetelmiä, joiden avulla järjestelmien suorituskykyä ja joustavuutta saadaan parannettua. Agenttiteknologiaa on esitetty käytettäväksi olemassa olevien automaatiojärjestelmien kanssa vastaamaan automaatiolle asetettaviin uusiin haasteisiin. Agentit ovat itsenäisiä yhteisöllisiä toimijoita, jotka suorittavat niille ennalta määrättyjä tehtäviä. Ne tarjoavat yhtenäisen kehyksen kehittyneiden toimintojen toteutukselle. Agenttiteknologian avulla automaatiojärjestelmä saadaan toimimaan joustavasti ja vikasietoisesti. Tässä työssä selostetaan agenttiteknologian ajatuksia ja käsitteitä. Lisäksi selvitetään sen soveltuvuutta monimutkaisten ohjausjärjestelmien kehittämiseen ja etsitään käyttökohteita sen soveltamiselle levytehtaassa. Työssä käsitellään myös aatteita, jotka ovat johtaneet agenttiteknologian käyttöön automaatiojärjestelmissä, sekä selostetaan agenttiavusteisen esimerkkisovelluksen rakenne ja testitulokset. Tutkimuksen tuloksena löydettiin useita kohteita agenttiteknologian käytölle levytehtaassa. Esimerkkisovellus osoittaa sen sopivan hyvin kehittyneiden toimintojen toteutukseen automaatiojärjestelmissä.

Integrating Financial Perspective to Quality Orientated Management System. Case: ALSTOM Finland Oy

Tutkimuksen päätavoitteena on tutkia taloudellisen näkökulman integroimista laatuajatteluun pohjautuvaan johtamisjärjestelmään esimerkkiyrityksessä. Johtamisjärjestelmän tulee tuottaa tietoa johdon strategiselle päätöksenteolle ja lisäksi täyttää laatujärjestelmän (ISO 9001:2000) asettamat vaatimukset. Tutkimuksen kohteena oleva työkalu on balanced scorecard (tasapainotettu tuloskortti). Työn tarkoituksena on ehdottaa balanced scorecard- talouden tunnuslukuja esimerkkiyritykselle. Tutkimuksen tavoitteisiin päästään empiiristä tutkimusta varten tehdyn teoreettisen viitekehyksen avulla. Empiiristä tutkimustietoa kerätään osallistuvan havainnoinnin, haastattelujen ja keskustelujen avulla. Tutkimusmenetelmänä on laadullinen case -tutkimus. Balanced scorecardin eri näkökulmille ehdotettiin tunnuslukuja empiirisen tutkimuksen pohjalta. Lisäksi talouden näkökulmaa tutkittiin tarkemmin. Tutkimuksen johtopäätöksenä esitettiin, että taloudelliset tunnusluvut mittaavat ensisijaisesti strategiaa eivätkä laatua. Lisäksi huomioitiin, että tuloskorttien tulisi olla koekäytössä ennen bonuspalkkauksen ja balanced scorecardin yhdistämistä.

Customer relationship management and central bank payment system services

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, miten kirjallisuudessa kuvattua asiakkuuden hallintaa voitaisiin soveltaa keskuspankin maksuliikepalveluissa. Tarkasteltavana ovat yleiset toimintatavat, sekä asiakkuuden hallintaa tukevat järjestelmät. Tutkimuksen päätavoitteena on Help Desk toiminnan kehittäminen. Tutkimuksessa tarkastellaan asiakkuuden hallinnan eri osa-alueita ottaen huomioon sekä asiakkaan, että palvelun tarjoajan näkökulmat. Asiakkuuden hallinta ymmärretään strategiana, jolla kyetään kuvaamaan kuinka koko organisaatio toimii asiakkaiden kanssa. Asiakkuuden hallinnan ydin on asiakkaan arvontuotantoprosessin ymmärtäminen. Käytettyjä lähdeaineistoja ovat olleet alan kirjallisuus, artikkelit sekä Internet-lähteet. Empirian taustan ovat muodostaneet asiantuntijahaastattelut sekä keskuspankin julkaisut, sisäiset toimintaohjeet ja vakiintuneet käytännöt. Tutkimuksen keskeinen tulos on, että asiakkuudenhallinnan perusajatukset ovat monin tavoin sovellettavissa keskuspankin melko ainutkertaiseen, teknisesti ja viestinnällisesti vaativaan maksuliikepalveluympäristöön, vaikka asiakkaiden lukumäärä onkin pieni. Hyötyjä voidaan saavuttaa jo asiakkuudenhallinnan peruskomponenttien ml. strategianäkökulma tuntemuksella ja melko pieniltäkin näyttävillä toimintatapa-, työnkulku- ja asennemuutoksilla. Asiakkuuden hallintaa tukevan tietoteknologian jonkinasteinen käyttöönotto voi tuoda lisäarvoa, mutta sen kustannukset ja hyödyt on punnittava tämäntyyppisessä ympäristössä tarkoin.

Improving ERP change tool processes to align business processes and ERP system

Nopea teknologian kehitys sekä kansainvälistymisen mukana tuoma kilpailupaine pakottavat yritykset jatkuvaan liiketoimintaprosessien kehittämiseen. Muutoksista organisaation rakenteissa sekä yrityksen prosesseissa on tullut yleisiä toimenpiteitä. Yksi näkyvimmistä toiminnallisista uudistuksesta on ollut toiminnanohjausjärjestelmän käyttöönotto. Toiminnanohjausjärjestelmän rakenne ja kehitys aiheuttaa yleensä suurimmat vaikeudet pyrittäessä rakentamaan liiketoimintaprosessien läpinäkyvyyttä esittävä tietojärjestelmäympäristö. Tässä tutkimuksessa liiketoiminnan sekä toiminnanohjausjärjestelmän prosessien yhdistäminen on tehty ns. toiminnanohjausjärjestelmä muutostyökaluilla. Kyseiset muutostyökalut on järjestetty yrityksissä tietojärjestelmä ympäristöön ja niiden avulla voidaan korjata teknisiä ongelmia sekä muuttaa itse prosesseja. Tutkimuksen empiria osuudessa on käytetty case-tutkimusmenetelmää Kone Oyj:n prosessien kehittämisosastolla. Tutkimuksen tavoitteena oli parantaa toiminnanohjausjärjestelmän muutostyökalujen prosesseja, liiketoimintaprosessien sekä toiminnanohjausjärjestelmän yhdistämiseksi ja harmonisoimiseksi. Tutkimuksen tavoitteiden täyttämiseksi, prosessijohtamisen käsitteitä käytettiin muutostyökaluprosessien parannusehdotusten löytymiseksi. Prosessijohtamisen käsitteet tarkoittavat prosessikartan, prosessin toimintojen, sekä prosessin kustannusten tutkimista ja hyväksikäyttöä. Prosessijohtamisen käsitteeseen kuuluu myös liiketoimintaprosessien jatkuvan parantamisen sekä uudelleenjärjestämisen mallien kuvaus. Toiminnanohjausjärjestelmäympäristön kuvaus teorian toisena osuutena antaa pohjaa muutostyökalujen prosessien käytölle. Tutkimuksen tuloksina voidaan todeta että tutkimusalue on hyvin monimutkainen ja vaikea. Toimintajärjestelmistä ei ole kirjoitettu teoriaa kovinkaan runsaasti, lukuunottamatta yritysten itse tekemiä tutkimuksia. Tutkimuksessa tarkasteltaville prosesseille löytyi kuitenkin parannusehdotuksia sekä ns. optimaalisen prosessimallin ominaisuuksia.

Implementation of counter testing in Nokia Automation System

In this study the performance measurement, a part of the research and development of the RNC, was improved by implementing counter testing to the Nokia Automation System. The automation of counter testing is a feature the customer ordered, because performing counter testing manually is rather complex. The objective was to implement an automated counter testing system, which once configured correctly, would manage to run the testing and perform the analysis. The requirements for the counter testing were first studied. It was investigated if the auto-mation of the feature was feasible in the meetings with the customer. The basic functionality required for the automation was also drawn. The technologies used in the architecture of the Nokia Automation System were studied. Based on the results of the study, a new technology, wxWidgets, was introduced. The new technology was necessary to facilitate the implementing of the required feature. Finally the implementation of the counter testing was defined and implemented. The result of this study was the automation of the counter testing method developed as a new feature for the Nokia Automation System. The feature meets the specifications and requirements set by the customer. The performing of the counter testing feature is totally automated. Only configuration of the test cases is done by the user. The customer has presented new requests to further develop the feature and there are plans by the Nokia Automation System developers to implement those in the near future. The study describes the implementation of the counter testing feature introduced. The results of the study give guidelines for further developing the feature.

Spatiotemporal Aspects of Environmental Monitoring in the Complex Coastal Region of Southwest Finland

The management and conservation of coastal waters in the Baltic is challenged by a number of complex environmental problems, including eutrophication and habitat degradation. Demands for a more holistic, integrated and adaptive framework of ecosystem-based management emphasize the importance of appropriate information on the status and changes of the aquatic ecosystems. The thesis focuses on the spatiotemporal aspects of environmental monitoring in the extensive and geomorphologically complex coastal region of SW Finland, where the acquisition of spatially and temporally representative monitoring data is inherently challenging. Furthermore, the region is subject to multiple human interests and uses. A holistic geographical approach is emphasized, as it is ultimately the physical conditions that set the frame for any human activity. Characteristics of the coastal environment were examined using water quality data from the database of the Finnish environmental administration and Landsat TM/ETM+ images. A basic feature of the complex aquatic environment in the Archipelago Sea is its high spatial and temporal variability; this foregrounds the importance of geographical information as a basis of environmental assessments. While evidence of a consistent water turbidity pattern was observed, the coastal hydrodynamic realm is also characterized by high spatial and temporal variability. It is therefore also crucial to consider the spatial and temporal representativeness of field monitoring data. Remote sensing may facilitate evaluation of hydrodynamic conditions in the coastal region and the spatial extrapolation of in situ data despite their restrictions. Additionally, remotely sensed images can be used in the mapping of many of those coastal habitats that need to be considered in environmental management. With regard to surface water monitoring, only a small fraction of the currently available data stored in the Hertta-PIVET register can be used effectively in scientific studies and environmental assessments. Long-term consistent data collection from established sampling stations should be emphasized but research-type seasonal assessments producing abundant data should also be encouraged. Thus a more comprehensive coordination of field work efforts is called for. The integration of remote sensing and various field measurement techniques would be especially useful in the complex coastal waters. The integration and development of monitoring system in Finnish coastal areas also requires further scientific assesement of monitoring practices. A holistic approach to the gathering and management of environmental monitoring data could be a cost-effective way of serving a multitude of information needs, and would fit the holistic, ecosystem-based management regimes that are currently being strongly promoted in Europe.