On Variational Ensemble Kalman Filtering

The Extended Kalman Filter (EKF) and four dimensional assimilation variational method (4D-VAR) are both advanced data assimilation methods. The EKF is impractical in large scale problems and 4D-VAR needs much effort in building the adjoint model. In this work we have formulated a data assimilation method that will tackle the above difficulties. The method will be later called the Variational Ensemble Kalman Filter (VEnKF). The method has been tested with the Lorenz95 model. Data has been simulated from the solution of the Lorenz95 equation with normally distributed noise. Two experiments have been conducted, first with full observations and the other one with partial observations. In each experiment we assimilate data with three-hour and six-hour time windows. Different ensemble sizes have been tested to examine the method. There is no strong difference between the results shown by the two time windows in either experiment. Experiment I gave similar results for all ensemble sizes tested while in experiment II, higher ensembles produce better results. In experiment I, a small ensemble size was enough to produce nice results while in experiment II the size had to be larger. Computational speed is not as good as we would want. The use of the Limited memory BFGS method instead of the current BFGS method might improve this. The method has proven succesful. Even if, it is unable to match the quality of analyses of EKF, it attains significant skill in forecasts ensuing from the analysis it has produced. It has two advantages over EKF; VEnKF does not require an adjoint model and it can be easily parallelized.

Nutrient and light availability to white spruce seedlings in partial and clearcut harvested aspen stands

Abstract

Observations on Software Testing Practice

This thesis investigates factors that affect software testing practice. The thesis consists of empirical studies, in which the affecting factors were analyzed and interpreted using quantitative and qualitative methods. First, the Delphi method was used to specify the scope of the thesis. Secondly, for the quantitative analysis 40industry experts from 30 organizational units (OUs) were interviewed. The survey method was used to explore factors that affect software testing practice. Conclusions were derived using correlation and regression analysis. Thirdly, from these 30 OUs, five were further selected for an in-depth case study. The data was collected through 41 semi-structured interviews. The affecting factors and their relationships were interpreted with qualitative analysis using grounded theory as the research method. The practice of software testing was analyzed from the process improvement and knowledge management viewpoints. The qualitative and quantitativeresults were triangulated to increase the validity of the thesis. Results suggested that testing ought to be adjusted according to the business orientation of the OU; the business orientation affects the testing organization and knowledge management strategy, and the business orientation andthe knowledge management strategy affect outsourcing. As a special case, the complex relationship between testing schedules and knowledge transfer is discussed. The results of this thesis can be used in improvingtesting processes and knowledge management in software testing.

Observations on Software Project Deviations

Software projects have proved to be troublesome to be implemented and as the size of software keeps increasing it is more and more important to follow-up the projects. The proportion of succeeded software projects is still quite low in spite of the research and the development of the project control methodologies. The success and failure factors of projects are known, as well as the project risks but nevertheless the projects still have problems with keeping the schedule and the budget and achieving the defined functionality and adequate quality. The purpose of this thesis was to find out what deviations are there in projects at the moment, what causes them, and what is measured in projects. Also project deviation was defined in the viewpoint of literature and field experts. The analysis was made using a qualitative research approach. It was found out that there are still deviations in software projects with schedule, budget, quality, requirements, documenting, effort, and resources. In addition also changes in requirements were identified. It was also found out that for example schedule deviations can be affected by reducing the size of a task and adding measurements.

Reconstruction of 3D Planar Objects with Partial Occlusion

Kolmiulotteisten kappaleiden rekonstruktio on yksi konenäön haastavimmista ongelmista, koska kappaleiden kolmiulotteisia etäisyyksiä ei voida selvittää yhdestä kaksiulotteisesta kuvasta. Ongelma voidaan ratkaista stereonäön avulla, jossa näkymän kolmiulotteinen rakenne päätellään usean kuvan perusteella. Tämä lähestymistapa mahdollistaa kuitenkin vain rekonstruktion niille kappaleiden osille, jotka näkyvät vähintään kahdessa kuvassa. Piilossa olevien osien rekonstruktio ei ole mahdollista pelkästään stereonäön avulla. Tässä työssä on kehitetty uusi menetelmä osittain piilossa olevien kolmiulotteisten tasomaisten kappaleiden rekonstruktioon. Menetelmän avulla voidaan selvittää hyvällä tarkkuudella tasomaisista pinnoista koostuvan kappaleen muoto ja paikka käyttäen kahta kuvaa kappaleesta. Menetelmä perustuu epipolaarigeometriaan, jonka avulla selvitetään molemmissa kuvissa näkyvät kappaleiden osat. Osittain piilossa olevien piirteiden rekonstruointi suoritetaan käyttämäen stereonäköä sekä tietoa kappaleen rakenteesta. Esitettyä ratkaisua voitaisiin käyttää esimerkiksi kolmiulotteisten kappaleiden visualisointiin, robotin navigointiin tai esineentunnistukseen.

Sisäisen toimittajan palvelutasosopimuksen kehittäminen ja toimitusvarmuuden parantaminen, CASE: oy Shell ab

Tämän tutkielman tarkoituksena on tehostaa toimitusketjua kehittämällä palvelutasosopimusta ja parantamalla toimitusvarmuutta toimittajan ja oy Shell ab:n välillä. Työssä perehdytään näiden kahden yrityksen väliseen sopimukseen ja toimitusvarmuutta kuvaavaan mittariin nimeltä Supplier OTIF. Nykytila arvioidaan molempien osalta ja mahdollisia parantavia toimenpiteitä tuodaan esille. Tämä tutkimus perustuu yrityksessä työskentelyn ohella haastatteluihin, kyselyihin sekä omiin havaintoihin eri osastoilla. Työn teoriaosuudessa tarkastellaan ostosopimuksen yleisintä kaupallista sisältöä. Lisäksi paneudutaan palveluyrityksen käytäntöihin, tulkitaan palveluyrityksen suorituskykyä ja sen mittaamista tunnuslukujen avulla. Tutkimus osoittaa, että niin palvelutasosopimus kuin toimitusvarmuuskin eivät ole riittävällä tasolla case-yrityksessä. Erityisesti osapuolien välistä yhteistyötä ja tiedonjakoa on parannettava tavoitteiden saavuttamiseksi. Työssä esiteltyjen kehitys- ja parannusehdotusten osittainen käyttöönotto aikaansai toimitusketjun tehokkaamman toiminnan. Case-yrityksen tuleekin harkita lisätoimenpiteiden käyttöönottoa. Toiminnan sekä yhteistyön parantaminen yhä edelleen jää case-yrityksen ja toimittajien yhteisesti tulevaisuudessa tehtävien ratkaisujen varaan.