Ranking-Dominance Relation for (Evolutionary) Multi-Objective Optimization

An alternative relation to Pareto-dominance relation is proposed. The new relation is based on ranking a set of solutions according to each separate objective and an aggregation function to calculate a scalar fitness value for each solution. The relation is called as ranking-dominance and it tries to tackle the curse of dimensionality commonly observedin evolutionary multi-objective optimization. Ranking-dominance can beused to sort a set of solutions even for a large number of objectives when Pareto-dominance relation cannot distinguish solutions from one another anymore. This permits search to advance even with a large number of objectives. It is also shown that ranking-dominance does not violate Pareto-dominance. Results indicate that selection based on ranking-dominance is able to advance search towards the Pareto-front in some cases, where selection based on Pareto-dominance stagnates. However, in some cases it is also possible that search does not proceed into direction of Pareto-front because the ranking-dominance relation permits deterioration of individual objectives. Results also show that when the number of objectives increases, selection based on just Pareto-dominance without diversity maintenance is able to advance search better than with diversity maintenance. Therefore, diversity maintenance is connive at the curse of dimensionality.

Causation and dominance : a study of Finnish causative verbs expressing social dominance

En väsentlig fråga inom såväl lingvistiska som kognitiva teorier är, hur språket beskriver kausala relationer. I finskan finns det en speciell typ av kausativa verb avledda med suffixet (U)ttA som används för att uttrycka att handlingen i fråga utförs av någon annan än subjektreferenten, t.ex. Maija haetuttaa Matilla kirjastosta kirjan ’Maija låter Matti hämta boken från biblioteket’ och Matti juoksuttaa Maijan kaupunkiin ’Matti låter Maija springa till staden’. Syftet med denna avhandling var att med exempel av sociala dominansens kausativer undersöka ordbildningens natur samt begreppet ’socialt förorsakande’. För att beskriva avledningars regelbundna argumentstruktur i form av kopplingen mellan syntaxen och semantiken upprättades deras prototypiska strukturer. Dessa verb har emellertid också specifika användningsområden som framhäver variationer i sociala relationer. Säregna egenskaper hos den sociala dominansens kausativer inkluderades i undersökningen och definierades som konstruktioner. Konstruktionerna omfattar speciella syntaktiska och/eller semantiska element och utöver det också pragmatiska värderande implikationer. Uppbyggnaden av den sociala dimensionen hos de undersökta verben består av egenskaper förbundna med typen av förorsakande, argumentens agentiva egenskaper (aktivitet eller passivitet, dominans, kontroll, viljestyrdhet och ansvarighet) samt konventionaliserade attityder och tolkningar. Ett exempel på en s.k. 'tolkningskonstruktion’ är den negativa dominansens uttryck som i avhandlingen kallas Maktmissbrukskonstruktionen. Denna konstruktion inkluderar talarens starkt kritiska hållning till den uttryckta situationen, t.ex. Asiakas juoksuttaa lentoemäntää ’Kunden låter flygvärdinnan springa’. Dessa konstruktioner fyller en viktig funktion i språklig kommunikation: att beskriva avvikande av sociala normer och att foga expressivitet till budskapet. Metodologiskt kombinerar denna avhandling teorier som baseras på det aktuella språkbruket och teoretisk lingvistisk analys. Verbens samt konstruktionernas konceptuella lexikala struktur och prototypstrukturerna analyserades med hjälp av den konceptuella semantikens verktyg, som har utvecklats av Jackendoff, Nikanne och Pörn.

Early investigation towards defining and measuring sustainability as a quality attribute in software systems

Sustainability in software system is still a new practice that most software developers and companies are trying to incorporate into their software development lifecycle and has been largely discussed in academia. Sustainability is a complex concept viewed from economic, environment and social dimensions with several definitions proposed making sometimes the concept of sustainability very fuzzy and difficult to apply and assess in software systems. This has hindered the adoption of sustainability in the software industry. A little research explores sustainability as a quality property of software products and services to answer questions such as; How to quantify sustainability as a quality construct in the same way as other quality attributes such as security, usability and reliability? How can it be applied to software systems? What are the measures and measurement scale of sustainability? The Goal of this research is to investigate the definitions, perceptions and measurement of sustainability from the quality perspective. Grounded in the general theory of software measurement, the aim is to develop a method that decomposes sustainability in factors, criteria and metrics. The Result is a method to quantify and access sustainability of software systems while incorporating management and users concern. Conclusion: The method will empower the ability of companies to easily adopt sustainability while facilitating its integration to the software development process and tools. It will also help companies to measure sustainability of their software products from economic, environmental, social, individual and technological dimension.

Professionalismin dominanssi? : Juristit ja valtiovalta Suomessa

Ilpo Koskinen, Juri Mykkänen, Niilo Kauppi

New directions in Stochastic Multicriteria Acceptability Analysis

Decisions taken in modern organizations are often multi-dimensional, involving multiple decision makers and several criteria measured on different scales. Multiple Criteria Decision Making (MCDM) methods are designed to analyze and to give recommendations in this kind of situations. Among the numerous MCDM methods, two large families of methods are the multi-attribute utility theory based methods and the outranking methods. Traditionally both method families require exact values for technical parameters and criteria measurements, as well as for preferences expressed as weights. Often it is hard, if not impossible, to obtain exact values. Stochastic Multicriteria Acceptability Analysis (SMAA) is a family of methods designed to help in this type of situations where exact values are not available. Different variants of SMAA allow handling all types of MCDM problems. They support defining the model through uncertain, imprecise, or completely missing values. The methods are based on simulation that is applied to obtain descriptive indices characterizing the problem. In this thesis we present new advances in the SMAA methodology. We present and analyze algorithms for the SMAA-2 method and its extension to handle ordinal preferences. We then present an application of SMAA-2 to an area where MCDM models have not been applied before: planning elevator groups for high-rise buildings. Following this, we introduce two new methods to the family: SMAA-TRI that extends ELECTRE TRI for sorting problems with uncertain parameter values, and SMAA-III that extends ELECTRE III in a similar way. An efficient software implementing these two methods has been developed in conjunction with this work, and is briefly presented in this thesis. The thesis is closed with a comprehensive survey of SMAA methodology including a definition of a unified framework.

Fuzzy Principal Components Analysis

Due to the large number of characteristics, there is a need to extract the most relevant characteristicsfrom the input data, so that the amount of information lost in this way is minimal, and the classification realized with the projected data set is relevant with respect to the original data. In order to achieve this feature extraction, different statistical techniques, as well as the principal components analysis (PCA) may be used. This thesis describes an extension of principal components analysis (PCA) allowing the extraction ofa finite number of relevant features from high-dimensional fuzzy data and noisy data. PCA finds linear combinations of the original measurement variables that describe the significant variation in the data. The comparisonof the two proposed methods was produced by using postoperative patient data. Experiment results demonstrate the ability of using the proposed two methods in complex data. Fuzzy PCA was used in the classificationproblem. The classification was applied by using the similarity classifier algorithm where total similarity measures weights are optimized with differential evolution algorithm. This thesis presents the comparison of the classification results based on the obtained data from the fuzzy PCA.

Palvelutoimittajan kyvykkyyden arviointimalli CAT- Palvelutoimittajan kehittäminen osana hankintamenetelmää

Suorituskyvyn mittaamista on tehty jo kauan yrityksissä. Nyt tämä suuntaus on löytämässä tiensä myös julkiselle sektorille, jossa palvelutoimittajien kyvykkyyden ja suorituskyvyn mittaamista on alettu suunnittelemaan ja laajamittaisemminkin. Toistaiseksi julkisella sektorilla ei ole tutkittu palvelutoimittajankyvykkyyden mittaamista. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli antaa Tiehallinnolletoimittajavalinnan ja toimittajan kehittämisen työkalu, kyvykkyyden arviointimalli. Tavoitteena oli antaa myös kattava teoriakatsaus toimittajavalinnasta ja - kehittämisestä. Tutkimuksen teoreettinen osa keskittyy toimittajavalintaan infra-alalla, julkiseen hankintalainsäädäntöön ja toimittajan kehittämiseen. Empiirisessä osassa keskityttiin palvelutoimittajan kyvykkyyden arviointimalliin, CAT:iin, sen kykytekijöihin ja indikaattoreihin sekä mallin modifiointiin. Tiehallinnon malli on pitkälti samansisältöinen kuin Highways Agencyn malli, joskin selkeämpi ja lyhempi. Yksi kykytekijä, toiminnan laatu, lisättiin tässä työssä olevaan arviointimalliin.

Strategic investment appraisal; extended real options approach

Tutkielma keskittyy lisäämään investointiarviointiprosessien rationaalisuutta strategisten investointien arvioinnissa duopoli- / oligopolimarkkinoilla. Tutkielman päätavoitteena on selvittää kuinka peliteorialla laajennettu reaalioptioperusteinen investointien arviointimenetelmä, laajennettu reaalioptiokehikko, voisi mahdollisesti parantaa analyysien tarkkuutta. Tutkimus lähestyy ongelmaa investoinnin ajoituksen sekä todellisten investoinnin arvoattribuuttien riippuvuuksien kautta. Laajennettu reaalioptiokehikko on investointien analysointi- ja johtamistyökalu, joka tarjoaa osittain rajoitetun (sisältää tällä hetkellä ainoastaan parametrisen ja peliteoreettisen epävarmuuden) optimaalisen arvovälin investoinnin todellisesta arvosta. Kehikossa, ROA kartoittaa mahdolliset strategiset hyödyt tunnistamalla investointiinliittyvät eri optiot ja epävarmuudet, peliteoria korostaa ympäristön luomia paineita investointiin liittyvän epävarmuuden hallitsemisessa. Laajennettu reaalioptiokehikko tarjoaa rationaalisemman arvion strategisen investoinnin arvosta, koska se yhdistää johdonmukaisemmin option toteutuksen ja siten myös optioiden aika-arvon, yrityksen todellisiin rajoitettuihin (rajoituksena muiden markkinatoimijoiden toimet) polkuriippuvaisiin kyvykkyyksiin.

Päätöspuun käyttö tutkamaalien initialisoinnissa

Suomen ilmatilaa valvotaan reaaliaikaisesti, pääasiassa ilmavalvontatutkilla. Ilmatilassa on lentokoneiden lisäksi paljon muitakin kohteita, jotka tutka havaitsee. Tutka lähettää nämä tiedot edelleen ilmavalvontajärjestelmään. Ilmavalvontajärjestelmä käsittelee tiedot, sekä lähettää ne edelleen esitysjärjestelmään. Esitysjärjestelmässä tiedot esitetään synteettisinä merkkeinä, seurantoina joista käytetään nimitystä träkki. Näiden tietojen puitteissa sekä oman ammattitaitonsa perusteella ihmiset tekevät päätöksiä. Tämän työn tarkoituksena on tutkia tutkan havaintoja träkkien initialisointipisteessä siten, että voitaisiin määritellä tyypillinen rakenne sille mikä on oikea ja mikä väärä tai huono träkki. Tämän lisäksi tulisi ennustaa, mitkä Irakeista eivät aiheudu ilma- aluksista. Saadut tulokset voivat helpottaa työtä havaintojen tulkinnassa - jokainen lintuparvi ei ole ehdokas seurannaksi. Havaintojen luokittelu voidaan tehdä joko neurolaskennalla tai päätöspuulla. Neurolaskenta tehdään neuroverkoilla, jotka koostuvat neuroneista. Päätöspuu- luokittelijat ovat oppivia tietorakenteita kuten neuroverkotkin. Yleisin päätöpuu on binääripuu. Tämän työn tavoitteena on opettaa päätöspuuluokittelija havaintojen avulla siten, että se pystyy luokittelemaan väärät havainnot oikeista. Neurolaskennan mahdollisuuksia tässä työssä ei käsitellä kuin teoreettisesti. Työn tuloksena voi todeta, että päätöspuuluokittelijat ovat erittäin kykeneviä erottamaan oikeat havainnot vääristä. Vaikka tulokset olivat rohkaiseva, lisää tutkimusta tarvitaan määrittelemään luotettavammin tekijät, jotka parhaiten suorittavat luokittelun.

Methods of Design and Testing of Real Time Systems

Teollusuussovelluksissa vaaditaan nykyisin yhä useammin reaaliaikaista tiedon käsittelyä. Luotettavuus on yksi tärkeimmistä reaaliaikaiseen tiedonkäsittelyyn kykenevän järjestelmän ominaisuuksista. Sen saavuttamiseksi on sekä laitteisto, että ohjelmisto testattava. Tämän työn päätavoitteena on laitteiston testaaminen ja laitteiston testattavuus, koska luotettava laitteistoalusta on perusta tulevaisuuden reaaliaikajärjestelmille. Diplomityössä esitetään digitaaliseen signaalinkäsittelyyn soveltuvan prosessorikortin suunnittelu. Prosessorikortti on tarkoitettu sähkökoneiden ennakoivaa kunnonvalvontaa varten. Uusimmat DFT (Desing for Testability) menetelmät esitellään ja niitä sovelletaan prosessorikortin sunnittelussa yhdessä vanhempien menetelmien kanssa. Kokemukset ja huomiot menetelmien soveltuvuudesta raportoidaan työn lopussa. Työn tavoitteena on kehittää osakomponentti web -pohjaiseen valvontajärjestelmään, jota on kehitetty Sähkötekniikan osastolla Lappeenrannan teknillisellä korkeakoululla.

Centralized Identity Management for Web Applications

Internet-palvelujen määrä kasvaa jatkuvasti. Henkilöllä on yleensä yksi sähköinen identiteetti jokaisessa käyttämässään palvelussa. Autentikointitunnusten turvallinen säilytys käy yhä vaikeammaksi, kun niitä kertyy yhdet jokaisesta uudesta palvelurekisteröitymisestä. Tämä diplomityö tarkastelee ongelmaa ja ratkaisuja sekä palvelulähtöisestä että teknisestä näkökulmasta. Palvelulähtöisen identiteetinhallinnan liiketoimintakonsepti ja toteutustekniikat – kuten single sign-on (SSO) ja Security Assertion Markup Language (SAML) – käydään läpi karkeiden esimerkkien avulla sekä tutustuen Nokia Account -hankkeessa tuotetun ratkaisun konseptiin ja teknisiin yksityiskohtiin. Nokia Account -palvelun ensimmäisen version toteutusta analysoidaan lopuksi identiteetinhallintapalveluiden suunnitteluperiaatteita ja vaatimuksia vasten.

Dokumentinhallinta verkottuneessa teollisuusympäristössä

Dokumentinhallintajärjestelmien kehittyessä vuosi vuodelta voi yritykselle tulla aiheelli-seksi vaihtaa jo käytössä oleva dokumentinhallinjärjestelmä uuteen. Tällaisessa tilanteessa katsotaan uuden järjestelmän hyödyn olevan suurempi kuin dokumentinhallinjärjestelmän vaihdosta koituvat kustannukset. Myös yhtiön sisäisen rakenteen tai toimintamallien muu-tos voi aiheellistaa dokumentinhallintajärjestelmän vaihtoon. Suurimpia haasteita dokumentinhallijärjestelmästä toiseen siirtymisessä oli dokumentin mukana tulevien ominaisuuksien (attributes) muuntamisessa uuden dokumentinhallijärjes-telmän mukaisiksi. Ominaisuuksien muuttamisella optimoidaan hyötyä, jota dokumentin-hallintajärjestelmän vaihdosta saadaan. Tämä kuitenkin pidentää dokumentinhallijärjestel-mien siirtoaikaa. Jotta siirtoaikaa voitaisiin lyhentää, oli luotava muunnostaulukoita joiden mukaan teknisten dokumenttien ominaisuuksia muutetaan uuteen muotoon. Näitä muunnostaulukoita tulkit-sevat pääasiassa muunnokseen kehitetyt ohjelmat, mutta vaikeissa tapauksissa muunnok-sen joutuu hoitamaan ihminen. Siirron yhteydessä päätavoitteena on kuitenkin informaati-on säilyminen tai jopa sen kasvattaminen, vaikka se työtä hidastaisikin. Kasvavassa teollisuusyrityksessä teknisten dokumenttien versiointivauhti on kova ja koska dokumentteja versioi yleensä myös jokin ulkopuolinen taho, on dokumenttien liikenne suurta myös yrityksen dokumentinhallintajärjestelmän ulkopuolella. Dokumentit voivat liikkua joko kahden eri verkossa olevan dokumentinjärjestelmän välillä tai dokumenteilla voi olla jokin ulkoinen sijoituspaikka versioinnin aikana. Täten on yrityksen otettava huo-mioon myös dokumentinhallijärjestelmän ulkopuolinen dokumentinhallinta.

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.

Toiminnan laadun parantaminen organisaation itsearvioinnilla – tutkimus Suomen puolustusvoimien tulosyksiköissä

Laajoilla kyselylomaketutkimuksilla on tutkittu organisaation itsearvioinnin käyttöönoton motiiveja, käyttöä ja käytön hyötyjä 1990-luvulla ja 2000-luvun alussa. Organisaation itsearviointia on myös tutkittu laatupalkintomallien soveltamisen yhteydessä. Kolmas tutkimussuuntaus, johon myös tämä tutkimus sisältyy, on organisaation itsearvioinnin tutkiminen erilaisissa asiayhteyksissä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on lisätä tietoa ja ymmärrystä organisaation itsearvioinnista ja sen vaikuttavuudesta tutkimalla, miten organisaatiota itsearvioidaan maavoimien valmiusyhtymissä ja Maasotakoulussa. Näissä neljässä paikallistutkimuksessa käytin tutkimusotteena tapaustutkimuksen mukaista tutkimusstrategiaa. Aiempien tutkimuksien tulosten perusteella tärkein yhdistävä tekijä toiminnan parantamisessa on pyrkimys kokonaisvaltaisuuteen toiminnan laadun parantamisessa ja erinomaisuuden tavoittelussa. Osin kokonaisvaltaisuuteen sisältyviä ja sitä tukevia tekijöitä ovat jatkuvan parantamisen periaatteen käyttäminen ja oppivan organisaation edellyttämien toimintaedellytyksien luominen ja niiden huomioon ottaminen toiminnassa. Edelleen yhteisenä tekijänä ovat johdon sitoutumisen ja osallistumisen vaikutukset työntekijöiden osallistumiseen ja sitoutumiseen. Teorian perusteella olen arvioinut muodostuvan kolme organisaation itsearvioinnin strategisen tason johtamiskäytäntöä, jotka ovat ”Laatupalkinnon hakeminen”, ”Toiminnan ja tulosten arviointi” sekä ”Toiminnan kypsyyden arviointi”. Tutkimuksen tulosten perusteella organisaation itsearvioinnin vaikuttavuuden merkityskokonaisuus on selitettävissä viiden teeman avulla. Koko tutkimusaineiston yhdistäväksi vaikuttavuuden teemaksi, josta myös organisaation itsearvioinnin vaiheistus saa tukea, muodostuu teema ”organisaation itsearviointi ja tulosjohtaminen”. Tämän teeman perusteella organisaation itsearvioinnin vaikuttavuus perustuu itsearvioinnin käyttämiseen sekä tulosyksikön sisäisenä että johdon strategisen tason itsearviointina osana tulosjohtamista. Samoin teema ”ollaanko samaa perhettä” löytyy jokaisesta tutkimuskohteena olleesta tulosyksiköstä. Teeman perusteella vaikuttavuus perustuu siihen, että organisaation itsearvioinnin tilaisuus koetaan sosiaalisena tapahtumana ja organisaation itsearviointi vahvistaa työntekijöiden osallistumista ja sitoutumista toiminnan laadun parantamiseen. Vaikuttavuuden teemoissa ”poistetaan kivi kengästä, ja hiertäminen loppuu siihen”, ”strateginen valinta” ja ”henkilöstön työhyvinvoinnin edistäminen” organisaation itsearvioinnin vaikuttavuus on tulosyksikkökohtainen. Organisaation itsearvioinnista haetaan vaikuttavuutta organisaation itsearvioinnista saatavien tulosten nopealla toimeenpanolla. Vaikuttavuuteen pyritään systemaattisella eri organisaation tasoilla tehtävillä toiminnan kuvauksilla, mihin liittyy laatupalkinnon hakeminen. Vaikuttavuuteen voidaan myös päästä työpistelähtöisesti henkilöstön johtamisen ja hallinnon kautta. Vaiheistettua organisaation itsearviointia voidaan käyttää osana tulosjohtamista. Muita keskeisiä tutkimustuloksia ovat organisaation itsearvioinnin välittömät ja välilliset vaikutukset. Tutkimuksen tulosten perusteella teen suositukset organisaation itsearvioinnin johtamiskäytännöistä ja organisaation itsearvioinnin vaiheistuksesta osana tulosyksikön tulosjohtamista. Kolmas suositus käsittää organisaation itsearvioinnin käytön palautejärjestelmänä.