Skill Development in Music Reading. The Eye-Movement Approach

This dissertation examined skill development in music reading by focusing on the visual processing of music notation in different music-reading tasks. Each of the three experiments of this dissertation addressed one of the three types of music reading: (i) sight-reading, i.e. reading and performing completely unknown music, (ii) rehearsed reading, during which the performer is already familiar with the music being played, and (iii) silent reading with no performance requirements. The use of the eye-tracking methodology allowed the recording of the readers’ eye movements from the time of music reading with extreme precision. Due to the lack of coherence in the smallish amount of prior studies on eye movements in music reading, the dissertation also had a heavy methodological emphasis. The present dissertation thus aimed to promote two major issues: (1) it investigated the eye-movement indicators of skill and skill development in sight-reading, rehearsed reading and silent reading, and (2) developed and tested suitable methods that can be used by future studies on the topic. Experiment I focused on the eye-movement behaviour of adults during their first steps of learning to read music notation. The longitudinal experiment spanned a nine-month long music-training period, during which 49 participants (university students taking part in a compulsory music course) sight-read and performed a series of simple melodies in three measurement sessions. Participants with no musical background were entitled as “novices”, whereas “amateurs” had had musical training prior to the experiment. The main issue of interest was the changes in the novices’ eye movements and performances across the measurements while the amateurs offered a point of reference for the assessment of the novices’ development. The experiment showed that the novices tended to sight-read in a more stepwise fashion than the amateurs, the latter group manifesting more back-and-forth eye movements. The novices’ skill development was reflected by the faster identification of note symbols involved in larger melodic intervals. Across the measurements, the novices also began to show sensitivity to the melodies’ metrical structure, which the amateurs demonstrated from the very beginning. The stimulus melodies consisted of quarter notes, making the effects of meter and larger melodic intervals distinguishable from effects caused by, say, different rhythmic patterns. Experiment II explored the eye movements of 40 experienced musicians (music education students and music performance students) during temporally controlled rehearsed reading. This cross-sectional experiment focused on the eye-movement effects of one-bar-long melodic alterations placed within a familiar melody. The synchronizing of the performance and eye-movement recordings enabled the investigation of the eye-hand span, i.e., the temporal gap between a performed note and the point of gaze. The eye-hand span was typically found to remain around one second. Music performance students demonstrated increased professing efficiency by their shorter average fixation durations as well as in the two examined eye-hand span measures: these participants used larger eye-hand spans more frequently and inspected more of the musical score during the performance of one metrical beat than students of music education. Although all participants produced performances almost indistinguishable in terms of their auditory characteristics, the altered bars indeed affected the reading of the score: the general effects of expertise in terms of the two eye- hand span measures, demonstrated by the music performance students, disappeared in the face of the melodic alterations. Experiment III was a longitudinal experiment designed to examine the differences between adult novice and amateur musicians’ silent reading of music notation, as well as the changes the 49 participants manifested during a nine-month long music course. From a methodological perspective, an opening to research on eye movements in music reading was the inclusion of a verbal protocol in the research design: after viewing the musical image, the readers were asked to describe what they had seen. A two-way categorization for verbal descriptions was developed in order to assess the quality of extracted musical information. More extensive musical background was related to shorter average fixation duration, more linear scanning of the musical image, and more sophisticated verbal descriptions of the music in question. No apparent effects of skill development were observed for the novice music readers alone, but all participants improved their verbal descriptions towards the last measurement. Apart from the background-related differences between groups of participants, combining verbal and eye-movement data in a cluster analysis identified three styles of silent reading. The finding demonstrated individual differences in how the freely defined silent-reading task was approached. This dissertation is among the first presentations of a series of experiments systematically addressing the visual processing of music notation in various types of music-reading tasks and focusing especially on the eye-movement indicators of developing music-reading skill. Overall, the experiments demonstrate that the music-reading processes are affected not only by “top-down” factors, such as musical background, but also by the “bottom-up” effects of specific features of music notation, such as pitch heights, metrical division, rhythmic patterns and unexpected melodic events. From a methodological perspective, the experiments emphasize the importance of systematic stimulus design, temporal control during performance tasks, and the development of complementary methods, for easing the interpretation of the eye-movement data. To conclude, this dissertation suggests that advances in comprehending the cognitive aspects of music reading, the nature of expertise in this musical task, and the development of educational tools can be attained through the systematic application of the eye-tracking methodology also in this specific domain.

Translation – The fifth language skill? A comparison of the role of translation in Finnish lukio and the International Baccalaureate Diploma Programme

This study attempts to answer the question “Should translation be considered a fifth language skill?” by examining and comparing the use of translation as a language learning and assessment method in the national Finnish lukio curriculum and the curriculum of the International Baccalaureate Diploma Programme (IBDP). Furthermore, the students’ ability to translate and their opinions on the usefulness of translation in language learning will be examined. The students’ opinions were gathered through a questionnaire that was given to 156 students studying in either lukio or the IBDP in Turku and Rovaniemi. I present and compare the role of translation in selected language teaching and learning methods and approaches, and discuss the effectiveness of translation as a language learning method and an assessment method. The theoretical discussion provides the basis for examining the role of translation as a language learning method and an assessment method in the curricula and final examinations of both education programs. The analysis of the two curricula indicated that there is a significant difference in the use of translation, as translation is used as a language learning method and as an assessment method in lukio, but is not used in either form in the IB. The data obtained through the questionnaire indicated that there is a difference in the level of language competence between the lukio and IB students and suggested that the curriculum in which the student studies has some effect on his/her cognitive use of translation, ability to translate and opinions concerning the usefulness of translation in language learning. The results indicated that both groups of students used translation, along with their mother tongue, as a cognitive language learning method, and, contrary to the expectations set by the analysis of the two curricula, the IB students performed better in the translation exercises than lukio students. Both groups of students agreed that translation is a useful language learning method, and indicated that the most common dictionaries they use are bilingual Internet dictionaries. The results suggest that translation is a specific skill that requires teaching and practice, and that perhaps the translation exercises used in lukio should be developed from translating individual words and phrases to translating cultural elements. In addition, the results suggest that perhaps the IB curriculum should include the use of translation exercises (e.g., communicative translation exercises) in order to help students learn to mediate between languages and cultures rather than learn languages in isolation from each other.

Hajautetun työskentelyn osaamisvaatimukset

Summary: Skill and competence requirements in decentralized working environments

Rakentava ongelmanratkaisudialogi - tärkeä taito, joka tuntuu vaikealta oppia

Summary: Constructive problem solving dialogue - and important skill, but hard to learn

Muuttuvien ammattitaitovaatimusten mukaisen koulutuksen käyttöönotto toisen asteen koulutuksessa

Yritykset tarvitsevat nopealla toimitusajalla uudenlaista osaamista omaavia työntekijöitä. Tämän vuoksi kouluttajien täytyy pystyä reagoimaan nopeasti työelämän esittämiin haasteisiin Kehittämällä uusi toimintamalli muuttuvien ammattitaitovaatimusten mukaisen koulutuksen käynnistämiseksi voidaan saavuttaa mittavia taloudellisia ja ajallisia säästöjä uusien osaajien koulutuksessa. Mallin avulla tapauskohtaisesti oikeat henkilöt tekevät oikea aikaisesti juuri oikeita toimenpiteitä ja näin toimien päästään mahdollisimman lyhyeen koulutusaikaan koulutustarvesignaalien vastaanottamisesta hetkeen, jolloin opiskelijat ovat valmiita siirtymään työelämään. Mikäli koulutuksen käynnistämiseen liittyvien tehtävien kanssa työskentelevät henkilöt, joilla ei ole kokonaisnäkemystä tai heiltä puuttuu päätösvalta päätösten tekemiseksi, niin tärkeää aikaa ja energiaa kuluu hukkaan. Samoin jos signaalien oikeita kulkuväyliä työelämästä oppilaitokselle ei tunnisteta tai ei osata hyödyntää, koulutusten aloittaminen viivästyy tai koulutusjää kokonaan toteutumatta.Tiiviissä yhteistyössä metallialan yritystoiminnan jakoulutuksen järjestäjän kanssa kehitetty robotisoitu laserhitsauskoulutus mahdollistaa juuri oikeanlaista osaamista omaavien työtekijöiden tuottamisen mahdollisimman tehokkaasti. Tehokkuus on todettavissa koulutuksen käynnistämiseen ja kouluttamiseen tarvittavan ajan lyhenemisenä sekä koulutuksesta syntyvien kustannusten vähenemisenä.

Yhteisö-tv palvelukonseptina, case: Finnish Satellite Television Oy

Menestyäkseen nykymaailmassa ihmiset ovat turvautuneet toisiinsa muodostaen samallaerilaisia yhteisöjä ja verkostoja. Näille yhteisöille on tunnusomaista, että niissä vaikuttavien jäsenien ajatustavat yhtyvät keskenään. Yhteisöissä syntyy uusia ideoita ja keksintöjä. Niiden välittäminen maailmalle on usein kuitenkin ongelmallista. Digitaalisuus, Internet ja monet muut uudet teknologiat tuovat yhden ratkaisun ongelmaan. Eräs uuden teknologian mahdollistama kanava on yhteisötelevisio, jonka kautta yhteisön viestintää voidaan tehokkaasti välittää. Yhteisöilläei kuitenkaan ole teknistä taitoa toteuttaa tällaista palvelua. Yhteisöille, kuten pk-yrityksille, kouluille, seuroille, yhdistyksille ja jopa yksittäisille ihmisille, tuleekin pystyä tarjoamaan valmis konsepti, joka on helposti heidän käytettävissään. Tämä diplomityö toimii teknisenä pohjana Finnish Satellite Television Oy:n yhteisö-tv -palvelukonseptille, joka tullaan ottamaan laajamittaiseen käyttöön vuoden 2007 aikana. Työssä käydään läpi yhteisön ja yhteisöllisyyden tunnusmerkit ja peruspiirteet, luodaan katsaus yhteisötelevision alkutaipaleisiin, nykytilaan ja sen eri ratkaisuihin. Lisäksi tutustutaan yhteisö-tv:n kansainvälisiin ja kotimaisiin kokeiluihin ja pilottiprojekteihin. Työn teknisessä osassa tutkitaan yhteisötelevision mahdollistaviin teknologioihin, siirtoteihin sekä digitaalisiin tuotantojärjestelmiin. Lopuksi työssä kootaan yhteen käytettävyydeltään, liikutettavuudeltaan ja kustannustehokkuudeltaan sopivimmat tekniset toteutusvaihtoehdot konseptin käyttöönottoa varten.

A novel procedure for establishing clinching parameters for high strength steel sheet

The building industry has a particular interest in using clinching as a joining method for frame constructions of light-frame housing. Normally many clinch joints are required in joining of frames.In order to maximise the strength of the complete assembly, each clinch joint must be as sound as possible. Experimental testing is the main means of optimising a particular clinch joint. This includes shear strength testing and visual observation of joint cross-sections. The manufacturers of clinching equipment normally perform such experimental trials. Finite element analysis can also be used to optimise the tool geometry and the process parameter, X, which represents the thickness of the base of the joint. However, such procedures require dedicated software, a skilled operator, and test specimens in order to verify the finite element model. In addition, when using current technology several hours' computing time may be necessary. The objective of the study was to develop a simple calculation procedure for rapidly establishing an optimum value for the parameter X for a given tool combination. It should be possible to use the procedure on a daily basis, without stringent demands on the skill of the operator or the equipment. It is also desirable that the procedure would significantly decrease thenumber of shear strength tests required for verification. The experimental workinvolved tests in order to obtain an understanding of the behaviour of the sheets during clinching. The most notable observation concerned the stage of the process in which the upper sheet was initially bent, after which the deformation mechanism changed to shearing and elongation. The amount of deformation was measured relative to the original location of the upper sheet, and characterised as the C-measure. By understanding in detail the behaviour of the upper sheet, it waspossible to estimate a bending line function for the surface of the upper sheet. A procedure was developed, which makes it possible to estimate the process parameter X for each tool combination with a fixed die. The procedure is based on equating the volume of material on the punch side with the volume of the die. Detailed information concerning the behaviour of material on the punch side is required, assuming that the volume of die does not change during the process. The procedure was applied to shear strength testing of a sample material. The sample material was continuously hot-dip zinc-coated high-strength constructional steel,with a nominal thickness of 1.0 mm. The minimum Rp0.2 proof stress was 637 N/mm2. Such material has not yet been used extensively in light-frame housing, and little has been published on clinching of the material. The performance of the material is therefore of particular interest. Companies that use clinching on a daily basis stand to gain the greatest benefit from the procedure. By understanding the behaviour of sheets in different cases, it is possible to use data at an early stage for adjusting and optimising the process. In particular, the functionality of common tools can be increased since it is possible to characterise the complete range of existing tools. The study increases and broadens the amount ofbasic information concerning the clinching process. New approaches and points of view are presented and used for generating new knowledge.

Application Size Optimisation in Mobile Environment

Työssä tutkitaan menetelmiä, käytäntöjä ja oliosuunnittelumalleja jotka johtavat ohjelmistojen koon pienentymiseen. Työssä tutkitaan konkreettisia keinoja ohjelmistojen koon optimointiin Symbian-alustalla. Työ keskityy C++ ohjelmistoihin jotka on suunniteltu toimimaan matkapuhelimissa ja muissa langattomissa laitteissa. Työssä esitellään, analysoidaan ja optimoidaan todellinen, loppukäyttäjille suunnattu, langaton sovellus. Käytetyt optimointimenetelmät sekä saadut tulokset esitellään ja analysoidaan. Esimerkkisovelluksen toteuttamisesta kertyvien kokemusten perusteella esitetään suosituksia langattomaan sovelluskehitykseen. Hyvän teknisen arkkitehtuurisuunnitelman todettiin olevan merkittävässä roolissa. C++ -kielen luokkaperinnän huomattiin yllättäen olevan suurin ohjelmatiedostojen kokoon vaikuttava tekijä Symbian-käyttöjärjestelmässä. Pienten ohjelmien tuottamisessa vaaditaan taitoa ja kurinalaisuutta. Ohjelmistokehittäjien asenteet ovat yleensä suurin este sille. Monet ihmiset eivät vain välitä kirjoittaminen ohjelmiensa koosta.

Tietotekniikkapalveluiden tuotteistaminen metsäteollisuus-yrityksessä

Tietotekniikkapalvelut on palveluorganisaatio, jonka tavoitteena on tarjota asiakkaalleen toimivat tietoliikenneyhteydet ja toimivat tietojärjestelmät metsäteollisuuden vaatimiin tarpeisiin vastaten. Häiriöttömän ja jatkuvatoimisen tuotannon takaamiseksi tukiprosesseja kehitetään jatkuvasti. Suuren konsernin ongelmana ovat toisistaan poikkeavat käytännöt ja tästä aiheutuvat tehokkuuserot. Tutkimuksessa selvitetään, mitä IT-palveluiden tuotteistaminen merkitsee ja kuvataan tietotekniikkasektorin palvelutuotteiden rakentuminen, hallinta ja käyttömahdollisuus metsäteollisuusyrityksessä. IT-palveluiden tuotteistamisella haetaan sisäistä tehokkuutta sekä laadukkaampaa tulosta. Tuotteistamalla palvelut saadaan tietopääoma paremmin hallintaan ja jakeluun. Suorituskyvyn hallinnan avulla saadaan palveluihin läpinäkyvyyttä ja kehitystoiminta tehostuu. Tuotteistusprojektin tavoitteena on rakentaa globaalit tuotekuvaukset metsäteollisuusyrityksen tietotekniikkapalveluista, joita yksiköt voivat tarkentaa ja syventää haluamalleen tasolle. Tuotekuvausten rakentaminen edellyttää toimintamallien perusteellista läpikäyntiä ja tarvittavien osaamisten selvittämistä sekä palveluiden suorituskykyodotusten määrittämistä. Tietotekniikkasektorin tuotteistusprojektin tuloksena palvelut jaetaan kolmeen palveluryhmään: tietojärjestelmäpalvelut, tietoliikennepalvelut sekä tietoturvapalvelut. Tietojärjestelmäpalvelut kuvataan vielä tarkemmin perustietotekniikka- ja järjestelmäpalvelutuotteiksi. Samoin tietoliikennepalvelut jaetaan datansiirto- ja puheensiirtopalvelutuotteiksi. Palvelutuotteita, siis tuotetietoa, hallitaan ja ylläpidetään tietojärjestelmällä, mistä on liityntä operatiiviseen järjestelmään.

Henkilöstökoulutus osaamisen kehittämisen välineenä

Pro Gradu –työn aiheena on osaamisen kehittäminen henkilöstökoulutuksen avulla. Työn päätavoitteena on selvittää miten case-yrityksen, Etelä-Saimaan Sanomalehti Oy:n henkilöstölleen tarjoama koulutus saadaan kohdennettua parhaiten. Tutkimuksesta ilmenee, että koulutusten kohdentamisongelma case-yrityksessä johtuu sekä suunnitelmallisuuden puutteesta niiden toteuttamisessa että selkeiden tavoitteiden puuttumisesta. Case-yritykselle ehdotetaan henkilöstön kehittämisen liittämistä tiiviimmäksi osaksi yrityksen visiota ja strategioita. Työssä määritellään näiden pohjalta kullekin työtehtävälle osaamisen tavoitetaso. Yrityksessä aikaisemmin toteutetun koulutustarvekartoituksen sekä nyt suoritettujen esimieshaastattelujen perusteella saadaan selville osaamisen nykytaso. Nykyosaamista ja tavoitetasoa vertaamalla selvitetään yrityksen työntekijöiden yksilökohtainen koulutustarve, johon pyritään vastaamaan tarkoituksenmukaisella henkilöstökoulutuksella. Ennen empiiristä osuutta osaamisen kehittämisen taustoja kartoitetaan esittelemällä mitä osaaminen on ja kuinka sitä voidaan arvioida ja kehittää, keskittäen tarkastelu lopulta henkilöstökoulutukseen. Kirjallisen aineiston ja aikaisemman tutkimusmateriaalin lisäksi tutkimuksen toteuttamiseksi tarvittavia tietoja on hankittu esimieshaastatteluilla ja osallistuvalla havainnoinnilla.

Yrityksen ja oppilaitoksen yhteistyö työssäoppimisessa

Työssäoppimisen vakiinnuttaminen ammatilliseen toisen asteen peruskoulutukseen asettaa haasteita koulutuksen järjestäjille luoda toimivia yhteistyökumppanuuksia työelämään, laajentaa opettajien ammattitaitovaatimuksia ja siirtää koulutusvastuuta työssäoppimispaikkoina toimiville yrityksille ja työpaikoille. Tutkimuksen tavoitteena on antaa vastauksia siihen, mitkä ovat yrityksen ja oppilaitoksen välisen työssäoppimisyhteistyön kes-keiset elementit yritysten näkökulmasta. Tutkimukseen on valittu yksi oppilaitos, Lahden ammatti-instituutti ja sen teknologiateollisuuden yritysyhteistyöverkoston jäsenyrityksiä. Tutkimuksessa tarkastellaan oppilaitoksen ja yrityksen kahdenvälistä yhteistyösuhdetta vertaamalla sen elementtejä yritysten kahdenvälisen kumppanuussuhteen elementteihin. Tutkimustehtävän ratkaisemiseksi on valittu konstruktivistinen tutkimusote, tiedon hankintatapa on empiirinen, kokemusten kerääminen ja analysoiminen on keskeinen osa tutkimusta. Tiedon käyttötarkoitus on normatiivinen, tavoitellaan tuloksia, joita voitaisiin hyödyntää yhteistyösuhdetta kehitettäessä. Pyritään selvittämään, mitä yrityksen ja oppilaitoksen välisen suhteen elementtejä vahvistamalla oppilaitos voi varmistaa työssäoppi-misprosessin vaikuttavuuden ja tuloksekkaan toiminnan.

Koulutustarvekartoitus henkilöstökoulutuksen suunnittelun apuvälineenä - Case: Etelä-Saimaan Sanomalehti Oy

Tutkielman päätavoitteena on selvittää kohdeyrityksen henkilöstön tämän hetkinen osaamistaso ja sitä myöten koulutustarve koulutustarvekartoitusta apuna käyttäen. Tarkoitus on antaa yritykselle suuntaviivoja ja ajatuksia siitä, minkälaisiin toimenpiteisiin olisi aiheellista ryhtyä henkilöstön osaamistason pitämiseksi riittävällä tasolla. Ennen tutkimustulosten esittelyä käsitellään henkilöstön kehittämistä ja erityisesti henkilöstökoulutusta kehittämismenetelmänä perustuen kirjalliseen lähdeaineistoon. Kyseessä on empiirinen tutkimus, joka perustuu Etelä-Saimaan Sanomalehti Oy:n henkilöstölle tehtyyn koulutustarvekartoitukseen ja yrityksen esimiehille tehtyihin henkilökohtaisiin haastatteluihin. Tehdessään pitkän tähtäyksen koulutussuunnitelmia, yritys voi ottaa lähtökohdaksi henkilöstön tämän hetkisen osaamisen tason. Kun huomioidaan yrityksen tulevaisuuden suunnitelmat ja strategiat, tiedetään, mihin toimintoihin tulevaisuudessa tullaan keskittymään ja minkälaista osaamista erityisesti tarvitaan. Nykyisen osaamistason selvittämiseen koulutustarvekartoitus tarjoaa oivallisen apuvälineen. Tulevat koulutushankkeet voidaan suunnitella kartoituksesta saatujen tietojen perusteella, jolloin jokaiselle yrityksen työntekijälle voidaan laatia henkilökohtainen koulutussuunnitelma. Ilmeni, että kohdeyrityksessä on koulutustarvetta; vaikka suurin osa kyselyyn osallistuneista tuntuu selviytyvän nykyisistä työtehtävistään kohtalaisen hyvin, joillakin alueilla olisi parantamisen varaa. Akuuteimmat koulutustarpeet kohdistuvat kielitaitoon, Internetin tehokkaampaan hyödyntämiseen sekä perustoimistojärjestelmien (Word, Excel) käyttöön.

Paperitehtaan avaintehtävissä tarvittava talousosaaminen

Tutkielman päätavoitteena oli määritellä, mitä on paperitehtaan avaintehtävissä tarvittava, tulos- ja kustannustietoista toimintaa edistävä talousosaaminen. Kirjallisuusanalyysin perusteella muodostettiin malli talousosaamisen rakentumisesta. Mallia testattiin haastattelemalla erään paperitehtaan avaintehtävissä toimivia henkilöitä. Tulosten perusteella muodostettiin lopullinen käsitys paperitehtaassa tarvittavasta talousosaamisesta ja sen kehittämiseksi soveltuvista menetelmistä. Tutkimus osoitti, että talousosaaminen rakentuu sekä työntekijän sisäisten ominaisuuksien että hänen tiedollisen ja taidollisen talousosaamisen yhdistelmästä. Tietotaitotaso näyttäisi jakautuvan useaan eri kerrokseen sen mukaan, miten laajalti tiedot ja taidot ovat organisaatiossa sovellettavissa. Tärkeimmiksi sisäisiksi ominaisuuksiksi muodostuivat vuorovaikutusosaaminen, vastuuntuntoisuus ja ongelmanratkaisukyky. Talousosaamisen vahvistamisessa avainasemaan nousivat vuorovaikutukselliset, erityisesti viestintään liittyvät keinot ja osaamisen hyödyntämistä tukevan työympäristön luominen.

WorldSkills - ammattitaitovalmennus osana kone- ja metallialan kilpailukykyä

Nykyaikain ammattitaitovalmennus alkaa olla verrattavissa huippu-urheiluun ja sen sisältämiin valmennusprosesseihin. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa ne prosessit, joita käyttämällä ammattitaitovalmennettava saadaan tiedollisesti ja taidollisesti mandollisimman hyvin valmennettua WorldSkills-tason kilpailuihin. Valittuja prosesseja soveltaen ohjeistetaan CAD-suunnittelun valmennus ja kokonaisvaltainen valmistautuminen kilpailuihin. Hyvänä taustapohjana on tutkimuksen tekijän omakohtainen osallistuminen Taitaja-2007 kilpailun järjestämiseen lajivastaavana CAD-suunnittelussa. Tutkimuksessa tehtiin myös kartoitus kilpailutoiminnan vaikuttavuudesta ja sen mandollisista vaikutuksista kone- ja metallialan koulutukseen hakeutuvien nuorten määriin. Tutkimuksen pääkohteina olivat Taitaja-kilpailujen järjestäjinä toimineet paikkakunnat ja koulutuksenjärjestäjät peräkkäisiltä vuosilta eli Turku, Tampere ja Joensuu. Tämän lisäksi Helsingissä järjestetty WorldSkills-2005 kilpailu aiheutti positiivisia vaikutuksia koko ammattitaitovalmennuksen kenttään ja sen esille nostamiseen ammatillisessa koulutuksessa. Näitä tietoja ja prosesseja voidaan käyttää hyväksi ammattitaitovalmennuksen kanssa toimivien oppilaitoksien, työpaikkojen ja valmentajien sekä muiden asiasta kiinnostuneiden tahojen jatkossa tehtävään valmennukseen liittyvään kehitystyöhön.

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.