A Dependency Parsing Approach to Biomedical Text Mining

Biomedical research is currently facing a new type of challenge: an excess of information, both in terms of raw data from experiments and in the number of scientific publications describing their results. Mirroring the focus on data mining techniques to address the issues of structured data, there has recently been great interest in the development and application of text mining techniques to make more effective use of the knowledge contained in biomedical scientific publications, accessible only in the form of natural human language. This thesis describes research done in the broader scope of projects aiming to develop methods, tools and techniques for text mining tasks in general and for the biomedical domain in particular. The work described here involves more specifically the goal of extracting information from statements concerning relations of biomedical entities, such as protein-protein interactions. The approach taken is one using full parsing—syntactic analysis of the entire structure of sentences—and machine learning, aiming to develop reliable methods that can further be generalized to apply also to other domains. The five papers at the core of this thesis describe research on a number of distinct but related topics in text mining. In the first of these studies, we assessed the applicability of two popular general English parsers to biomedical text mining and, finding their performance limited, identified several specific challenges to accurate parsing of domain text. In a follow-up study focusing on parsing issues related to specialized domain terminology, we evaluated three lexical adaptation methods. We found that the accurate resolution of unknown words can considerably improve parsing performance and introduced a domain-adapted parser that reduced the error rate of theoriginal by 10% while also roughly halving parsing time. To establish the relative merits of parsers that differ in the applied formalisms and the representation given to their syntactic analyses, we have also developed evaluation methodology, considering different approaches to establishing comparable dependency-based evaluation results. We introduced a methodology for creating highly accurate conversions between different parse representations, demonstrating the feasibility of unification of idiverse syntactic schemes under a shared, application-oriented representation. In addition to allowing formalism-neutral evaluation, we argue that such unification can also increase the value of parsers for domain text mining. As a further step in this direction, we analysed the characteristics of publicly available biomedical corpora annotated for protein-protein interactions and created tools for converting them into a shared form, thus contributing also to the unification of text mining resources. The introduced unified corpora allowed us to perform a task-oriented comparative evaluation of biomedical text mining corpora. This evaluation established clear limits on the comparability of results for text mining methods evaluated on different resources, prompting further efforts toward standardization. To support this and other research, we have also designed and annotated BioInfer, the first domain corpus of its size combining annotation of syntax and biomedical entities with a detailed annotation of their relationships. The corpus represents a major design and development effort of the research group, with manual annotation that identifies over 6000 entities, 2500 relationships and 28,000 syntactic dependencies in 1100 sentences. In addition to combining these key annotations for a single set of sentences, BioInfer was also the first domain resource to introduce a representation of entity relations that is supported by ontologies and able to capture complex, structured relationships. Part I of this thesis presents a summary of this research in the broader context of a text mining system, and Part II contains reprints of the five included publications.

Laskentatoimen tutkimus Suomessa vuosina 1985-1999

Tutkimuksen tavoitteena on analysoida laskentatoimen kauppatieteellisiä väitöskirjatutkimuksia vuosilta 1985-1999. Väitöskirjoista tutkitaan: missä yliopistoissa ne on tehty, ketkä tutkimuksia ovat tehneet, mitä on tutkittu ja mitä tutkimusmetodologiaa on käytetty. Lisäksi suoritetaan vertailua edellisiin vuosikymmeniin sekä USA:n ja Euroopan tutkimuksiin. Tutkimusote on nomoteettinen. Laskentatoimen väitöskirjat vuosilta 1985-1999 luokitellaan ja analysoidaan tutkimusten aihepiirin, tutkimusotteen ja tutkimusten ongelma-alueen perusteella. Analyyseistä saatuja tiivistettyjä tuloksia vertaillaan Juha ja Salme Näsin (1985) vuosien 1940-1984 laskentatoimen väitöskirjojen tutkimustuloksiin. Lopputuloksena todetaan, että vuosien 1985-1999 väitöskirjatutkimusten aihepiirit ovat keskittyneet johdon päätöksentekoon, väitöskirjojen tutkimusotteissa nomoteettinen tutkimusote on menettänyt johtoasemansa toiminta-analyyttisella tutkimusotteelle sekä ongelma-alueidensa perusteella väitöskirjat ovat suuntautuneet yrityksen taloudelliseen toimintaan.

Yrityksen tuoterakenteen määrittäminen olioparadigmalla

Tässä työssä tutkitaan yrityksen tuoterakenteen toteuttamista olioparadigmalla osana vanhenevan tuotannonohjausjärjestelmän uudistamista. Työssä on tunnistettu olioparadigman keskeiset rakenteet sekä tarkasteltu suunnittelumalleja, joita hyödyntämällä voidaan määrittää ja toteuttaa monimutkaisia sekä laajennettavia tuoterakenteita. Työn tavoitteena oli muodostaa tuoterakenteen runko, jota muokkaamalla on mahdollista toteuttaa erityyppisiä tuoterakenteita. Työ on rajattu siten, että todellista tuoterakennetta ei toteuteta. Tutkimuksen tuloksena havaittiin, että oliokeskeisyydellä voidaan toteuttaa tuoterakenteita, joita on mahdollista tulevaisuudessa muokata yrityksen tarpeisiin mukauttaen siten, että tuoterakenteen runkoon ei tarvitse tehdä suuria muutoksia. Olioperusteisella lähestymisellä voidaan mallintaa hyvin erityyppisiä ja ymmärrettäviä käsitteitä. Oliokeskeisellä lähestymistavalla voidaan toteuttaa myös muut vanhenevan tuotannonohjausjärjestelmän osa-alueet.

Äitiys kulttuurisina odotuksina

Tutkimuksen kohteena ovat äitiydelle tuotetut kulttuuriset odotukset, joita tarkastellaan kahdella yhteiskunnallisella keskustelufoorumilla. Tutkimuksessa tarkastellaan yhtäältä lastensuojelun perhetyössä toimivien ammattilaisten ja toisaalta median puhetta äitiydestä. Tutkimuksen tavoitteena on tehdä näkyväksi vaihtoehtoisia tapoja konstruoida äitiyttä hyvänä tai riittämättömänä sekä haastaa pohtimaan erilaisten tulkintojen perusteita ja seurauksia lastensuojelutyössä. Kulttuuriset, äitiyttä koskevat odotukset vaikuttavat myös siihen, miten äitiys henkilökohtaisella tasolla koetaan. Äitiyden kulttuurista määrittelyä analysoidaan kahdesta tekstiaineistosta. Yhtenä aineistona ovat Stakesissa vuonna 1999 toteutetun Perhetyöprojektin yhteydessä kerätyt, lastensuojelussa toimivien perhetyöammattilaisten ryhmäkeskustelut. Toisena aineistona on projektin ajankohtana ilmestyneistä suomalaisista naisten- ja perhelehdistä (Kotiliesi, Anna, Kaksplus) kerätyt äitien haastattelut. Tutkimuksessa kysytään 1) Mihin ammattilaisten äitejä koskeva huolipuhe kiinnittyy ja millaisia kulttuurisia äitiyden odotuksia se konstruoi? 2) Millaisia äitiyden odotuksia median äitihaastattelut konstruoivat? 3) Millaisen äitiyden odotushorisontin nämä puhekäytännöt yhdessä tuottavat? Analyysin teoreettis-metodologisina kulmakivinä ovat sosiaalinen konstruktionismi ja feministinen tietokäsitys. Analyysimenetelmänä on laadullinen, aineistojen ehdoilla etenevä, feministisesti ja kriittisesti sävyttynyt lukutapa, joka hyödyntää teemoittelun, diskurssianalyysin ja feministisen metodologian ideoita ja käsitteitä. Analysoitavana olevissa keskusteluissa äitiyttä konstruoidaan lapsen tarpeiden (ammattilaiset) ja naisen tarpeiden (media) näkökulmista. Ammattilaiset puhuvat tilanteista, joissa äitien toiminta rikkoo kulttuurista hyvän äidin kuvaa, vaarantaa lapsen hyvinvointia ja äitiyteen joudutaan puuttumaan ammatillisesti. Ammattilaisten tulkinnat kuvaavat taitavaa lapsen edun näkökulmasta tehtyä arviointia, jonka kiintopisteenä ovat äidit yksilöllisine ominaisuuksineen ja piirteineen. Ammatillisen huolipuheen keskiössä ovat äidin vuorovaikutussuhteet sekä äidin tunteet, käyttäytyminen ja asenteet. Riittävää äitiyttä konstruoi kodin luominen, kiintymyssuhteen rakentaminen ja lapsen ensisijaiseksi asettaminen. Sen sijaan vaikuttaa siltä, ettei äitiyden arviointia juurikaan tehdä suhteessa äidin muihin identiteetteihin tai äitiyden toteuttamisen kontekstiin. Paikoin ammattilaisten tulkinnat heijastavat myös stereotyyppisiä ja idealistisia odotuksia, joita vasten äitiyttä arvioidaan. Tällaiset piirteet voivat kertoa siitä, että äitien avuntarpeet jäävät lastensuojelutyössä kohtaamatta ja ymmärtämättä. Mediapuhe äitiydestä käydään naiseuden ja äitiyden mallien antamisen kontekstissa. Puheen keskiössä ovat mediajulkisuuteen päässeiden naisten äidiksi tuloon ja äitiyden toteuttamiseen liittyvät valinnat ja käyttäytyminen. Mediapuhe on puhetta kulttuuristen ja ammatillisten äitiyden odotusten rikkomisesta, uudelleen tulkinnasta ja niiden muovaamisesta itselle sopiviksi. Mediapuheessa hyvää äitiyttä konstruoi äidin itsenäisyys ja oma aika, sosiaalisen elämän rikkaus, ammatillinen identiteetti ja persoonalliset valinnat. Aineistojen kautta rakentuu moninaisten ja ristiriitaisten, äitejä eri suuntaan vetävien kulttuuristen odotusten kirjo. Odotukset jäsentyvät neljälle ulottuvuudelle: 1) lapselle omistautuva – itseään toteuttava, 2) emotionaalinen side – rationaalinen tehtävä, 3) odotuksia toteuttava – omaehtoinen, 4) itsenäinen - äitiyttä jakava. Äitiyden toteuttaminen kulttuurisesti ”oikein” on näiden odotusten välissä tasapainoilua. Ulottuvuuksien kautta esille tulevat kaksoisviestit voivat heikentää äitien itsetuntoa, tuottaa riittämättömyyden tunteita tai yllyttää suorittamaan äitiyttä. Myös äitiyden ammatillinen tukeminen edellyttää tasapainoilua, jottei äitejä idealisoida tai syyllistetä kulttuurisia odotuksia vasten.

Integration of Electronic Commerce and Enterprise Systems

The necessity of EC (Electronic Commerce) and enterprise systems integration is perceived from the integrated nature of enterprise systems. The proven benefits of EC to provide competitive advantages to the organizations force enterprises to adopt and integrate EC with their enterprise systems. Integration is a complex task to facilitate seamless flow of information and data between different systems within and across enterprises. Different systems have different platforms, thus to integrate systems with different platforms and infrastructures, integration technologies, such as middleware, SOA (Service-Oriented Architecture), ESB (Enterprise Service Bus), JCA (J2EE Connector Architecture), and B2B (Business-to-Business) integration standards are required. Huge software vendors, such as Oracle, IBM, Microsoft, and SAP suggest various solutions to address EC and enterprise systems integration problems. There are limited numbers of literature about the integration of EC and enterprise systems in detail. Most of the studies in this area have focused on the factors which influence the adoption of EC by enterprise or other studies provide limited information about a specific platform or integration methodology in general. Therefore, this thesis is conducted to cover the technical details of EC and enterprise systems integration and covers both the adoption factors and integration solutions. In this study, many literature was reviewed and different solutions were investigated. Different enterprise integration approaches as well as most popular integration technologies were investigated. Moreover, various methodologies of integrating EC and enterprise systems were studied in detail and different solutions were examined. In this study, the influential factors to adopt EC in enterprises were studied based on previous literature and categorized to technical, social, managerial, financial, and human resource factors. Moreover, integration technologies were categorized based on three levels of integration, which are data, application, and process. In addition, different integration approaches were identified and categorized based on their communication and platform. Also, different EC integration solutions were investigated and categorized based on the identified integration approaches. By considering different aspects of integration, this study is a great asset to the architectures, developers, and system integrators in order to integrate and adopt EC with enterprise systems.

A game theoretic simulation model for quality oriented timber supply to sawmills

Summary

Product costing in SAP environment

Kustannuslaskennan ala on muuttumassa. IT teknologian hämmästyttävän nopea kehitys viime vuosina on luonut kustannuslaskennalle uusia mahdollisuuksia. Toisaalta myös kustannuslaskennalle asetetut vaatimukset ovat muuttuneet. Nykyisin kustannustietoutta tarvitaan erityisesti päätöksenteon tueksi. Kaikesta huolimatta yleisesti käytetyt laskentamenetelmät eivät ole muuttuneet. Työn tavoite on tutkia mahdollisia tapoja tuotekohtaisen kustannuslaskennan toteuttamiseksi SAP toiminnanohjausjärjestelmän avulla. Erityisesti toiminnanohjausjärjestelmien nopea kehitys on mahdollistanut aikaisempaa nopeamman ja tarkemman kustannuslaskennan. On kuitenkin muistettava, että järjestelmät ovat vaintyökaluja. On siis erittäin tärkeää valita tarkoituksenmukainen laskentamenetelmä. Työn perimmäinen tarkoitus onkin valita kyseessä olevaan tilanteeseen sopivin menetelmä.Viime vuosien akateemisessa kirjoittelussa on esitelty useita uusia kustannuslaskentamenetelmiä. Toimintolaskennan uusi versio, Time-Driven Activity-Based Costing, on eräs varteenotettava vaihtoehto tuotekohtaisen kustannuslaskennan toteuttamiseksi SAP-ympäristössä. Toinen hyvin soveltuva menetelmä on Resource Consumption Accounting (RCA), joka soveltuu erityisen hyvin SAP-ympäristöön.Molemmilla menetelmillä on hyvät ja huonot puolet, mutta tässä tapauksessa RCA soveltuu tehtävään paremmin. RCA on joustava ja tarjoaa laaja-alaista tietoa. Tästä syystä Resource Consumption Accounting oli paras vaihtoehto.Työssä rakennettu RCA malli testattiin kolmen erilaisen tuotteen historiallisella datalla. RCA:ntuomia mahdollisuuksia pohdittiin ja ongelmia selvitettiin. RCA on hyvin saman tyyppinen yrityksessä jo käytettävän laskentamenetelmän kanssa. Implementointi ei siis olisi mahdoton tehtävä. RCA kuitenkin tarjoaa mahdollisuuksia, joita nykyisellä menetelmällä ei voida saavuttaa.

Task Support in Scenario Process: Case LUT 2016

This thesis attempts to find whether scenario planning supports the organizational strategy as a method for addressing uncertainty. The main issues are why, what and how scenario planning fits in organizational strategy and how the process could be supported to make it more effective. The study follows the constructive approach. It starts with examination of competitive advantage and the way that an organization develops strategy and how it addresses the uncertainty in its operational environment. Based on the conducted literature review, scenario methods would seem to provide versatile platform for addressing future uncertainties. The construction is formed by examining the scenario methods and presenting suitable support methods, which results in forming of the theoretical proposition for supporter scenario process. The theoretical framework is tested in laboratory conditions, and the results from the test sessions are used a basis for scenario stories. The process of forming the scenarios and the results are illustrated and presented for scrutiny

Toimintojohtamisen soveltuminen päivittäistavarakaupan johtamiseen

Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia johdon näkökulmasta toimintojohtamisen soveltuvuutta Pirkanmaan Osuuskaupan päivittäistavarakaupan johtamiseen. Tavoitteena oli rakentaa esimerkkiyritykselle toimintolähtöinen organisaatiomalli ja tutkia organisaation muutoksen edellytyksiä sekä strategian vaikutusta organisaatiomallin valintaan. Tutkimuksessa käytetään konstruktiivista tutkimustapaa. Tutkimus on teoreettinen ja toiminta-analyyttinen case-tutkimus. Toimintojohtaminen, jonka tavoitteena on liiketoiminnan horisontaalinen ohjaus, ei sovellu päivittäistavarakaupan johtamiseen. Toimintojohtaminen ei lisää Pirkanmaan Osuuskaupan market-kaupan kilpailukykyä, koska sen resurssitarve on suuri ja näin ollen se on kustannustehokkuus-strategian vastainen. Organisaatiomuutos edellyttää erityisesti johdolta strategista ajattelua ja kykyä nähdä nykyisen toimintamallin uhat tulevaisuuden kilpailuympäristössä ja toisaalta nähdä tulevaisuuden menestystekijät, joita toteuttamalla yritys menestyy jatkossakin. Johdon tulee pystyä viestimään henkilöstölle muutoksen välttämättömyys ja kuva tulevaisuuden toimintamallista. Johdon rooli ja tuki organisaatiolle muutosprosessissa on keskeistä. Strategia on keino toteuttaa yrityksen visio, päämäärät ja tavoitteet. Toiminnan organisointi on keskeisin keino strategisten päämäärien ja tavoitteiden toteuttamiseksi.

Studies on integrating kinematic design method with mechanical systems simulation techniques

Theultimate goal of any research in the mechanism/kinematic/design area may be called predictive design, ie the optimisation of mechanism proportions in the design stage without requiring extensive life and wear testing. This is an ambitious goal and can be realised through development and refinement of numerical (computational) technology in order to facilitate the design analysis and optimisation of complex mechanisms, mechanical components and systems. As a part of the systematic design methodology this thesis concentrates on kinematic synthesis (kinematic design and analysis) methods in the mechanism synthesis process. The main task of kinematic design is to find all possible solutions in the form of structural parameters to accomplish the desired requirements of motion. Main formulations of kinematic design can be broadly divided to exact synthesis and approximate synthesis formulations. The exact synthesis formulation is based in solving n linear or nonlinear equations in n variables and the solutions for the problem areget by adopting closed form classical or modern algebraic solution methods or using numerical solution methods based on the polynomial continuation or homotopy. The approximate synthesis formulations is based on minimising the approximation error by direct optimisation The main drawbacks of exact synthesis formulationare: (ia) limitations of number of design specifications and (iia) failure in handling design constraints- especially inequality constraints. The main drawbacks of approximate synthesis formulations are: (ib) it is difficult to choose a proper initial linkage and (iib) it is hard to find more than one solution. Recentformulations in solving the approximate synthesis problem adopts polynomial continuation providing several solutions, but it can not handle inequality const-raints. Based on the practical design needs the mixed exact-approximate position synthesis with two exact and an unlimited number of approximate positions has also been developed. The solutions space is presented as a ground pivot map but thepole between the exact positions cannot be selected as a ground pivot. In this thesis the exact synthesis problem of planar mechanism is solved by generating all possible solutions for the optimisation process ¿ including solutions in positive dimensional solution sets - within inequality constraints of structural parameters. Through the literature research it is first shown that the algebraic and numerical solution methods ¿ used in the research area of computational kinematics ¿ are capable of solving non-parametric algebraic systems of n equations inn variables and cannot handle the singularities associated with positive-dimensional solution sets. In this thesis the problem of positive-dimensional solutionsets is solved adopting the main principles from mathematical research area of algebraic geometry in solving parametric ( in the mathematical sense that all parameter values are considered ¿ including the degenerate cases ¿ for which the system is solvable ) algebraic systems of n equations and at least n+1 variables.Adopting the developed solution method in solving the dyadic equations in direct polynomial form in two- to three-precision-points it has been algebraically proved and numerically demonstrated that the map of the ground pivots is ambiguousand that the singularities associated with positive-dimensional solution sets can be solved. The positive-dimensional solution sets associated with the poles might contain physically meaningful solutions in the form of optimal defectfree mechanisms. Traditionally the mechanism optimisation of hydraulically driven boommechanisms is done at early state of the design process. This will result in optimal component design rather than optimal system level design. Modern mechanismoptimisation at system level demands integration of kinematic design methods with mechanical system simulation techniques. In this thesis a new kinematic design method for hydraulically driven boom mechanism is developed and integrated in mechanical system simulation techniques. The developed kinematic design method is based on the combinations of two-precision-point formulation and on optimisation ( with mathematical programming techniques or adopting optimisation methods based on probability and statistics ) of substructures using calculated criteria from the system level response of multidegree-of-freedom mechanisms. Eg. by adopting the mixed exact-approximate position synthesis in direct optimisation (using mathematical programming techniques) with two exact positions and an unlimitednumber of approximate positions the drawbacks of (ia)-(iib) has been cancelled.The design principles of the developed method are based on the design-tree -approach of the mechanical systems and the design method ¿ in principle ¿ is capable of capturing the interrelationship between kinematic and dynamic synthesis simultaneously when the developed kinematic design method is integrated with the mechanical system simulation techniques.

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.

Tuning the design procedures for laser processed microwave mechanics

This research has been focused at the development of a tuned systematic design methodology, which gives the best performance in a computer aided environment and utilises a cross-technological approach, specially tested with and for laser processed microwave mechanics. A tuned design process scheme is also presented. Because of the currently large production volumes of microwave and radio frequency mechanics even slight improvements of design methodologies or manufacturing technologies would give reasonable possibilities for cost reduction. The typical number of required iteration cycles could be reduced to one fifth of normal. The research area dealing with the methodologies is divided firstly into a function-oriented, a performance-oriented or a manufacturability-oriented product design. Alternatively various approaches can be developed for a customer-oriented, a quality-oriented, a cost-oriented or an organisation-oriented design. However, the real need for improvements is between these two extremes. This means that the effective methodology for the designers should not be too limited (like in the performance-oriented design) or too general (like in the organisation-oriented design), but it should, include the context of the design environment. This is the area where the current research is focused. To test the developed tuned design methodology for laser processing (TDMLP) and the tuned optimising algorithm for laser processing (TOLP), seven different industrial product applications for microwave mechanics have been designed, CAD-modelled and manufactured by using laser in small production series. To verify that the performance of these products meets the required level and to ensure the objectiveness ofthe results extensive laboratory tests were used for all designed prototypes. As an example a Ku-band horn antenna can be laser processed from steel in 2 minutes at the same time obtaining a comparable electrical performance of classical aluminium units or the residual resistance of a laser joint in steel could be limited to 72 milliohmia.