Space–Time Block Codes and the Complexity of Sphere Decoding

In wireless communications the transmitted signals may be affected by noise. The receiver must decode the received message, which can be mathematically modelled as a search for the closest lattice point to a given vector. This problem is known to be NP-hard in general, but for communications applications there exist algorithms that, for a certain range of system parameters, offer polynomial expected complexity. The purpose of the thesis is to study the sphere decoding algorithm introduced in the article On Maximum-Likelihood Detection and the Search for the Closest Lattice Point, which was published by M.O. Damen, H. El Gamal and G. Caire in 2003. We concentrate especially on its computational complexity when used in space–time coding. Computer simulations are used to study how different system parameters affect the computational complexity of the algorithm. The aim is to find ways to improve the algorithm from the complexity point of view. The main contribution of the thesis is the construction of two new modifications to the sphere decoding algorithm, which are shown to perform faster than the original algorithm within a range of system parameters.

Overcoming the Complexity of Software Product Management

This thesis describes an approach to overcoming the complexity of software product management (SPM) and consists of several studies that investigate the activities and roles in product management, as well as issues related to the adoption of software product management. The thesis focuses on organizations that have started the adoption of SPM but faced difficulties due to its complexity and fuzziness and suggests the frameworks for overcoming these challenges using the principles of decomposition and iterative improvements. The research process consisted of three phases, each of which provided complementary results and empirical observation to the problem of overcoming the complexity of SPM. Overall, product management processes and practices in 13 companies were studied and analysed. Moreover, additional data was collected with a survey conducted worldwide. The collected data were analysed using the grounded theory (GT) to identify the possible ways to overcome the complexity of SPM. Complementary research methods, like elements of the Theory of Constraints were used for deeper data analysis. The results of the thesis indicate that the decomposition of SPM activities depending on the specific characteristics of companies and roles is a useful approach for simplifying the existing SPM frameworks. Companies would benefit from the results by adopting SPM activities more efficiently and effectively and spending fewer resources on its adoption by concentrating on the most important SPM activities.

On the Condition Monitoring of Induction machines

The research of condition monitoring of electric motors has been wide for several decades. The research and development at universities and in industry has provided means for the predictive condition monitoring. Many different devices and systems are developed and are widely used in industry, transportation and in civil engineering. In addition, many methods are developed and reported in scientific arenas in order to improve existing methods for the automatic analysis of faults. The methods, however, are not widely used as a part of condition monitoring systems. The main reasons are, firstly, that many methods are presented in scientific papers but their performance in different conditions is not evaluated, secondly, the methods include parameters that are so case specific that the implementation of a systemusing such methods would be far from straightforward. In this thesis, some of these methods are evaluated theoretically and tested with simulations and with a drive in a laboratory. A new automatic analysis method for the bearing fault detection is introduced. In the first part of this work the generation of the bearing fault originating signal is explained and its influence into the stator current is concerned with qualitative and quantitative estimation. The verification of the feasibility of the stator current measurement as a bearing fault indicatoris experimentally tested with the running 15 kW induction motor. The second part of this work concentrates on the bearing fault analysis using the vibration measurement signal. The performance of the micromachined silicon accelerometer chip in conjunction with the envelope spectrum analysis of the cyclic bearing faultis experimentally tested. Furthermore, different methods for the creation of feature extractors for the bearing fault classification are researched and an automatic fault classifier using multivariate statistical discrimination and fuzzy logic is introduced. It is often important that the on-line condition monitoring system is integrated with the industrial communications infrastructure. Two types of a sensor solutions are tested in the thesis: the first one is a sensor withcalculation capacity for example for the production of the envelope spectra; the other one can collect the measurement data in memory and another device can read the data via field bus. The data communications requirements highly depend onthe type of the sensor solution selected. If the data is already analysed in the sensor the data communications are needed only for the results but in the other case, all measurement data need to be transferred. The complexity of the classification method can be great if the data is analysed at the management level computer, but if the analysis is made in sensor itself, the analyses must be simple due to the restricted calculation and memory capacity.

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

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

Pienten tuotekehityshankkeiden erityispiirteet konepajateollisuuden yrityksessä

Tutkimuksessa on tarkasteltu pienten tuotekehityshankkeiden tehokkuutta suuressa paperikoneita valmistavassa yrityksessä. Tutkimuksen osana on selvitetty sisäisen lanseerauksen kehitystarpeita oman myyntihenkilöstön aktivoinnissa, joka onolennainen osa uuden tuotteen onnistunutta markkinalanseerausta. Tuotekehityksen ja projektin johtamisen teoreettisen tutkimuksen esittelyn jälkeen tutkimuksessa on selvitetty liiketoimintaympäristön asettamia vaatimuksia yrityksen pienille tuotekehityshankkeille. Luodun teoreettisen viitekehikon avulla on tarkasteltu neljää tuotekehitysprojektia ja niiden onnistumiseen vaikuttaneita fundamentteja. Paras kilpailukyky case-liiketoiminnassa saavutetaan korkean teknologian tuotteilla, joiden kehittäminen yrityksen sisällä on strategisesti perusteltua. Matalan teknologian tuotteet tulisi hankkia pienemmiltä kilpailijoilta. Pienten kehitysprojektien nopeampi läpivienti tuoteyksiköissä vaatii yhtenäistä osaamista vaativien tuoteryhmien muodostamista sekä nykyistä selkeämpiä rooleja tuotteiden ja tuotekehityshenkilöstön välille. Organisaatiomuutoksesta johtuen tuoteyksiköiden tulee kehittää kontaktit Service-liiketoimintalinjan alaiseen myyntiverkostoon myynnin tukemiseksi. Sisäisen lanseerauksen laajuus tulee heijastaa uuden tuotteen monimutkaisuutta. Lisäksi tuotetietomyyntiverkostossa ei ole halutulla tasolla ja vaatii kehitystoimenpiteitä jatkossa.

Standardizing Customized Features of a Configurable Product

Työn päätavoitteena on arvioida hissien automaattiovien usein toistuvien asiakaskohtaisesti räätälöityjen tuoteominaisuuksien vakioimisen kannattavuutta KONEen Hyvinkään tehtaalla. Työssä arvioidaan myös massaräätälöinnin periaatteiden soveltuvuutta erikoisovien toimitusprosessiin sekä toimintoperusteisen kustannustiedon tarpeellisuutta tuoteominaisuuksia koskevien päätösten teossa. Asiakaskohtaisesti räätälöity ovituotanto jaettiin kategorioihin, joiden volyymeja ja tuotemuutosten tekoon käytettyjä suunnittelutuntimääriä analysoimalla selvitettiin, muodostaako jokin räätälöitävä tuoteominaisuus riittävän suuren kappalemääräisen kysynnän tai suunnittelutuntien kulutuskohteen, jotta ominaisuuden vakiointi olisi kannattavaa. Ovien kustannusrakenne-esimerkkien avulla selvitettiin myös suunnittelun osuus kokonaiskustannuksista. Analyysien perusteella todettiin asiakaskohtaisten muutosten olevan hajanaisia ja vain muutaman ominaisuuden osalta muodostuvan tarpeeksi suuri ja yhtenäinen kokonaisuus, joka olisi taloudellisesti kannattavaavakioida. Monimutkaisen tuoterakenteen vuoksi massaräätälöinnin opit eivät ole suoraan kopioitavissa hissien erikoisovien toimitusprosessiin, mutta sisältävät hyödyllisiä toimintamalleja prosessin kehittämiseen.

Design of axial-flux permanent-magnet low-speed machines and performance comparison between radial-flux and axial-flux machines

This thesis presents an alternative approach to the analytical design of surface-mounted axialflux permanent-magnet machines. Emphasis has been placed on the design of axial-flux machines with a one-rotor-two-stators configuration. The design model developed in this study incorporates facilities to include both the electromagnetic design and thermal design of the machine as well as to take into consideration the complexity of the permanent-magnet shapes, which is a typical requirement for the design of high-performance permanent-magnet motors. A prototype machine with rated 5 kW output power at 300 min-1 rotation speed has been designed and constructed for the purposesof ascertaining the results obtained from the analytical design model. A comparative study of low-speed axial-flux and low-speed radial-flux permanent-magnet machines is presented. The comparative study concentrates on 55 kW machines with rotation speeds 150 min-1, 300 min-1 and 600 min-1 and is based on calculated designs. A novel comparison method is introduced. The method takes into account the mechanical constraints of the machine and enables comparison of the designed machines, with respect to the volume, efficiency and cost aspects of each machine. It is shown that an axial-flux permanent-magnet machine with one-rotor-two-stators configuration has generally a weaker efficiency than a radial-flux permanent-magnet machine if for all designs the same electric loading, air-gap flux density and current density have been applied. On the other hand, axial-flux machines are usually smaller in volume, especially when compared to radial-flux machines for which the length ratio (axial length of stator stack vs. air-gap diameter)is below 0.5. The comparison results show also that radial-flux machines with alow number of pole pairs, p < 4, outperform the corresponding axial-flux machines.

Coping with Technology: A Study on Economic Methodology and Strategic Management of Technology

There is a broad consensus among economists that technologicalchange has been a major contributor to the productivity growth and, hence, to the growth of the material welfare in western industrialized countries at least over the last century. Paradoxically, this issue has not been the focal point of theoretical economics. At the same time, we have witnessed the rise of the importance of technological issues at the strategic management level of business firms. Interestingly, the research has not accurately responded to this challenge either. The tension between the overwhelming empirical evidence of the importance of technology and its relative omission in the research offers a challenging target for a methodological endeavor. This study deals with the question of how different theories cope with technology and explain technological change. The focusis at the firm level and the analysis concentrates on metatheoretical issues, except for the last two chapters, which examine the problems of strategic management of technology. Here the aim is to build a new evolutionary-based theoreticalframework to analyze innovation processes at the firm level. The study consistsof ten chapters. Chapter 1 poses the research problem and contrasts the two basic approaches, neoclassical and evolutionary, to be analyzed. Chapter 2 introduces the methodological framework which is based on the methodology of isolation. Methodological and ontoogical commitments of the rival approaches are revealed and basic questions concerning their ways of theorizing are elaborated. Chapters 3-6 deal with the so-called substantive isolative criteria. The aim is to examine how different approaches cope with such critical issues as inherent uncertainty and complexity of innovative activities (cognitive isolations, chapter 3), theboundedness of rationality of innovating agents (behavioral isolations, chapter4), the multidimensional nature of technology (chapter 5), and governance costsrelated to technology (chapter 6). Chapters 7 and 8 put all these things together and look at the explanatory structures used by the neoclassical and evolutionary approaches in the light of substantive isolations. The last two cpahters of the study utilize the methodological framework and tools to appraise different economics-based candidates in the context of strategic management of technology. The aim is to analyze how different approaches answer the fundamental question: How can firms gain competitive advantages through innovations and how can the rents appropriated from successful innovations be sustained? The last chapter introduces a new evolutionary-based technology management framework. Also the largely omitted issues of entrepreneurship are examined.

Studies on coordination of systems development process

This thesis examines coordination of systems development process in a contemporary software producing organization. The thesis consists of a series of empirical studies in which the actions, conceptions and artifacts of practitioners are analyzed using a theory-building case study research approach. The three phases of the thesis provide empirical observations on different aspects of systemsdevelopment. In the first phase is examined the role of architecture in coordination and cost estimation in multi-site environment. The second phase involves two studies on the evolving requirement understanding process and how to measure this process. The third phase summarizes the first two phases and concentrates on the role of methods and how practitioners work with them. All the phases provide evidence that current systems development method approaches are too naïve in looking at the complexity of the real world. In practice, development is influenced by opportunity and other contingent factors. The systems development processis not coordinated using phases and tasks defined in methods providing universal mechanism for managing this process like most of the method approaches assume.Instead, the studies suggest that managing systems development process happens through coordinating development activities using methods as tools. These studies contribute to the systems development methods by emphasizing the support of communication and collaboration between systems development participants. Methods should not describe the development activities and phases in a detail level, butshould include the higher level guidance for practitioners on how to act in different systems development environments.

Investigation of interaction between native and impurity defects in ZnSe

Zinc selenide is a prospective material for optoelectronics. The fabrication of ZnSe­based light-emitting diodes is hindered by complexity of p-type doping of the component materials. The interaction between native and impurity defects, the tendency of doping impurity to form associative centres with native defects and the tendency to self-compensation are the main factors impeding effective control of the value and type of conductivity. The thesis is devoted to the study of the processes of interaction between native and impurity defects in zinc selenide. It is established that the Au impurity has the most prominent amphoteric properties in ZnSe among Cu, Ag and Au impurities, as it forms a great number of both Au; donors and Auz„ acceptors. Electrical measurements show that Ag and Au ions introduced into vacant sites of the Zn sublattice form simple single-charged Agz„+ and Auzn+ states with d1° electron configuration, while Cu ions can form both single-charged Cuz„ (d1) and double-charged Cuzr`+ (d`o) centres. Amphoteric properties of Ag and Au transition metals stimulated by time are found for the first time from both electrical and luminescent measurements. A model that explains the changes in electrical and luminescent parameters by displacement of Ag ions into interstitial sites due to lattice deformation forces is proposed. Formation of an Ag;-donor impurity band in ZnSe samples doped with Ag and stored at room temperature is also studied. Thus, the properties of the doped samples are modified due to large lattice relaxation during aging. This fact should be taken into account in optoelectronic applications of doped ZnSe and related compounds.

Object-Oriented Modelling of Multilayer Networks

Tämä diplomityökuuluu tietoliikenneverkkojen suunnittelun tutkimukseen ja pohjimmiltaan kohdistuu verkon mallintamiseen. Tietoliikenneverkkojen suunnittelu on monimutkainen ja vaativa ongelma, joka sisältää mutkikkaita ja aikaa vieviä tehtäviä. Tämä diplomityö esittelee ”monikerroksisen verkkomallin”, jonka tarkoitus on auttaa verkon suunnittelijoita selviytymään ongelmien monimutkaisuudesta ja vähentää verkkojen suunnitteluun kuluvaa aikaa. Monikerroksinen verkkomalli perustuu yleisille objekteille, jotka ovat yhteisiä kaikille tietoliikenneverkoille. Tämä tekee mallista soveltuvan mielivaltaisille verkoille, välittämättä verkkokohtaisista ominaisuuksista tai verkon toteutuksessa käytetyistä teknologioista. Malli määrittelee tarkan terminologian ja käyttää kolmea käsitettä: verkon jakaminen tasoihin (plane separation), kerrosten muodostaminen (layering) ja osittaminen (partitioning). Nämä käsitteet kuvataan yksityiskohtaisesti tässä työssä. Monikerroksisen verkkomallin sisäinen rakenne ja toiminnallisuus ovat määritelty käyttäen Unified Modelling Language (UML) -notaatiota. Tämä työ esittelee mallin use case- , paketti- ja luokkakaaviot. Diplomityö esittelee myös tulokset, jotka on saatu vertailemalla monikerroksista verkkomallia muihin verkkomalleihin. Tulokset osoittavat, että monikerroksisella verkkomallilla on etuja muihin malleihin verrattuna.

Cross-border post-acquisition integration performed by a Nordic information & telecommunication technology company in the transition economy context of the Czech Republic

Diplomityön tarkoituksena oli arvioida akvisition jälkeistä integraatioprosessia. Integraation tarkoitus on mukauttaa ostettu yritys toimivaksi osaksi konsernia. Työn empiirisenä ongelmana oli yleisesti tunnustettu integraatiojohtamisen kompleksisuus. Samoin myöskin akateemisesta kirjallisuudesta puuttui koherentti malli, jolla arvioida integraatiota. Tutkimuskohteena oli akvisitio, jossa suomalainen tietotekniikkan suuryritys osti osake-enemmistön tsekkiläisestä keskisuuresta ohjelmistoyrityksestä. Tutkimuksessa generoitiin integraatiojohtamisen malli tietopohjaiseen organisaatioon. Mallin mukaan integraatio koostuu kolmesta eriävästä, mutta toisiaan tukevasta alueesta: organisaatiokulttuurin yhdentyminen, tietopääoman tasaaminen ja konsernin sisäisten prosessien yhdenmukaistaminen. Näistä kaksi kaksi jälkimmäistä ovat johdettavissa, mutta kulttuurin yhdentymiseen integraatiojohtamisella voidaan vaikuttaa vain katalysoivasti. Organisaatiokulttuuri levittäytyy vain osallisten vuorovaikuksien kautta. Lisäksi tutkimus osoitti, miten akvisitio on revolutionaarinen vaihe yrityksen kehityksessä. Integraation ensimmäinen ajanjakso on revolutionaarista. Tällöin suurimmat ja näkyvimmät johdettavat muutokset pyritään saamaan aikaan, jotta integraatiossa edettäisiin evolutionaariseen kehitykseen. Revolutionaarisen intergaation vetojuhtana toimii integraatiojohto, kun taas evolutionaarinen integraatio etenee osallisten (organisaation jäsenten) itsensä toiminnan ja vuorovaikutusten kautta.

The Strategic Intent and Launching of a Knowledge Management Tool in a Complex Organisation, case Stora Enso Consumer Boards

Informaatiotulva ja organisaation monimutkaisuus luoneet tarpeen tietämyksen hallinnalle. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tunnistaa muutostarpeet, jotka portaalin käyttöönotto tietämyksenhallintatyökaluna luo. Tutkimuksessa verrataan myös uusia työkaluja olemassa oleviin sekä arvioidaan organisaation kykyä siirtää tietämystä virtuaalisesti. Kirjallisuutta vastaavanlaisista projekteista ei ole ollut saatavilla, sillä käyttöönotettava teknologia on melko uutta. Samaa teknologiaa on käytössä hieman eri alueella, kuin tässä projektissa on tavoitteena. Tutkimus on tapaustutkimus, jonka pääasialliset lähteet ovat erilaisissa kokouksissa tuotettuja dokumentteja. Tutkija on osallistunut aktiivisesti projektityöhön, joten osa taustatiedoista perustuu tutkijan huomioihin sekä vielä keskusteluihin. Teoriaosassa käsitellään tietämyksen jakamista tietämyksen hallinnan ja virtuaalisuuden näkökulmasta. Muutoksen hallintaa on käsitelty lyhyesti tietämyksenhallintatyökalun käyttöönotossa. Tutkimus liittyy Stora Enso Consumer Boardsin tietämyksen hallintaprojektiin.

Animals in an Urban Context. A Zooarchaeological study of the Medieval and Post-Medieval town of Turku

The aim of this study is to explore the role and importance of different animal species in Turku through an analysis of osteological data and documentary evidence. The osteological material used in this study is derived from two town plots in Turku dating from the 13th century to the 19th century. The osteological material deposited in Turku represents animals bred both in the town and in the surrounding landscape. Animal husbandry in SW-Finland can also be examined through a number of historical documents. The importance of animals in Turku and its hinterland are closely connected and therefore the roles of the animals in both urban and rural settings are examined. The study has revealed the complexity of the depositional patterns in medieval and post-medieval Turku. In the different areas of Turku, characteristic patterns in the osteological material and different deposit types were evident. These patterns are reflections of the activities and therefore of the lifestyles practiced in Turku. The results emphasise the importance of context- awareness in the study of material culture from archaeological sites. Both the zooarchaeological and historical sources indicate that cattle were important in animal husbandry in Turku from the Middle Ages up to the 19th century. Sheep were the second most common species. When taking into consideration the larger size of cattle, the dominance of these animals when it come to meat consumption seems clear even in those phases where sheep bones are more abundant. Pig is less abundant in the material than either cattle or sheep and their importance for subsistence was probably fairly modest, albeit constant. Goats were not abundant in the material. Most of the identified goat bones came from low utility body parts (e.g. skulls and lower extremities), but some amount of goat meat was also consumed. Wild species were of minor importance when it came to consumption practices in Turku. The changes in Turku’s animal husbandry patterns between the medieval and post medieval periods is reflected in the change in age of the animals slaughtered, which was part of a wider pattern seen in North- and Central Europe. More mature animals are also present in the assemblages. This pattern is related to the more pronounced importance of cattle as a manure producer and a draught animal as a result of the intensification of crop cultivation. This change seems to occur later in Finland than in the more Southerly regions, and indeed it did not necessarily take hold in all parts of the country.