Computational methods for tactical simulations

Tämä taktiikan tutkimus keskittyy tietokoneavusteisen simuloinnin laskennallisiin menetelmiin, joita voidaan käyttää taktisen tason sotapeleissä. Työn tärkeimmät tuotokset ovat laskennalliset mallit todennäköisyyspohjaisen analyysin mahdollistaviin taktisen tason taistelusimulaattoreihin, joita voidaan käyttää vertailevaan analyysiin joukkue-prikaatitason tarkastelutilanteissa. Laskentamallit keskittyvät vaikuttamiseen. Mallit liittyvät vahingoittavan osuman todennäköisyyteen, jonka perusteella vaikutus joukossa on mallinnettu tilakoneina ja Markovin ketjuina. Edelleen näiden tulokset siirretään tapahtumapuuanalyysiin operaation onnistumisen todennäköisyyden osalta. Pienimmän laskentayksikön mallinnustaso on joukkue- tai ryhmätasolla, jotta laskenta-aika prikaatitason sotapelitarkasteluissa pysyisi riittävän lyhyenä samalla, kun tulokset ovat riittävän tarkkoja suomalaiseen maastoon. Joukkueiden mies- ja asejärjestelmävahvuudet ovat jakaumamuodossa, eivätkä yksittäisiä lukuja. Simuloinnin integroinnissa voidaan käyttää asejärjestelmäkohtaisia predictor corrector –parametreja, mikä mahdollistaa aika-askelta lyhytaikaisempien taistelukentän ilmiöiden mallintamisen. Asemallien pohjana ovat aiemmat tutkimukset ja kenttäkokeet, joista osa kuuluu tähän väitöstutkimukseen. Laskentamallien ohjelmoitavuus ja käytettävyys osana simulointityökalua on osoitettu tekijän johtaman tutkijaryhmän ohjelmoiman ”Sandis”- taistelusimulointiohjelmiston avulla, jota on kehitetty ja käytetty Puolustusvoimien Teknillisessä Tutkimuslaitoksessa. Sandikseen on ohjelmoitu karttakäyttöliittymä ja taistelun kulkua simuloivia laskennallisia malleja. Käyttäjä tai käyttäjäryhmä tekee taktiset päätökset ja syöttää nämä karttakäyttöliittymän avulla simulointiin, jonka tuloksena saadaan kunkin joukkuetason peliyksikön tappioiden jakauma, keskimääräisten tappioiden osalta kunkin asejärjestelmän aiheuttamat tappiot kuhunkin maaliin, ammuskulutus ja radioyhteydet ja niiden tila sekä haavoittuneiden evakuointi-tilanne joukkuetasolta evakuointisairaalaan asti. Tutkimuksen keskeisiä tuloksia (kontribuutio) ovat 1) uusi prikaatitason sotapelitilanteiden laskentamalli, jonka pienin yksikkö on joukkue tai ryhmä; 2) joukon murtumispisteen määritys tappioiden ja haavoittuneiden evakuointiin sitoutuvien taistelijoiden avulla; 3) todennäköisyyspohjaisen riskianalyysin käyttömahdollisuus vertailevassa tutkimuksessa sekä 4) kokeellisesti testatut tulen vaikutusmallit ja 5) toimivat integrointiratkaisut. Työ rajataan maavoimien taistelun joukkuetason todennäköisyysjakaumat luovaan laskentamalliin, kenttälääkinnän malliin ja epäsuoran tulen malliin integrointimenetelmineen sekä niiden antamien tulosten sovellettavuuteen. Ilmasta ja mereltä maahan -asevaikutusta voidaan tarkastella, mutta ei ilma- ja meritaistelua. Menetelmiä soveltavan Sandis -ohjelmiston malleja, käyttötapaa ja ohjelmistotekniikkaa kehitetään edelleen. Merkittäviä jatkotutkimuskohteita mallinnukseen osalta ovat muun muassa kaupunkitaistelu, vaunujen kaksintaistelu ja maaston vaikutus tykistön tuleen sekä materiaalikulutuksen arviointi.

Hyökkäyksestä puolustukseen : taktiikan kehittymisen ensimmäiset vuosikymmenet Suomessa

This study deals with the development of military tactics in Finland from independence to the early 1950s. The research is divided into three periods: the time before the Winter and Continuation wars and the time after the wars. Based mainly on archive sources each period and subject is dealt with in chronological order. The objective was to study the development features in Finnish tactics and the foreign impact on its development. Before the Winter War, offence was regarded as the only course of action that could redress the balance of power in a possible war against the Soviet Union. Defence lacked the depth considered essential in European thinking because the troops were few and the heavily forested terrain prevented the deployment of automatic weapons in echelon. Delaying action was most clearly based on Finnish concepts. Between the world wars, Finnish tactics was very pan-European. Mainly through German influence, the overall thinking followed the emphases of the international mainstream with many influences from other European countries, mainly from Sweden. However, the principles of the mainstream were adapted to suit the circumstances and position of Finland. The short Winter War against the Soviet Union proved that Finnish tactics was on the right track in its basic principles. During the Continuation War it was determined that tactical thinking could not rely solely on offence, but should be based to a greater extent on terms dictated by defensive tactics. During the static phase of the Continuation War, Finland did not receive adequate intelligence on the advances in the offensive capabilities of the Soviet Union. This was why defence tactics was influenced by German combat experiences against the Red Army. In repelling the massive Soviet attack, the use of deeper echelons was adopted as the basic principle in Finland. After the war, the East - West confrontation put Finland in a totally new position. Because combat deep inside Finnish territory in future war seemed probable, Finland adopted a doctrine of territorial defence. Army tactics expanded to more effectively include combat on the coast, in centers of population and in the northern areas of the country. The years after the wars had very little effect on Finnish tactics: development of defence tactics continued further toward defence in depth as a combat model. During the period of the present study, Finnish tactics developed from mainly offensive thinking to emphasizing defensive combat.

Syvää vai pelkästään tiheää : neuvostoliittolaisen ja venäläisen sotataidollisen ajattelun lähtökohdat, kehittyminen, soveltaminen käytäntöön ja nykytilanne. Näkökulmana 1920- ja 1930-luvun syvän taistelun ja operaation opit

Sosialistisen vallankumouksen jälkeen Neuvosto-Venäjän oli monien muiden kysymysten ohella ratkaistava sosialismin saavutusten puolustaminen. Aluksi ratkaisuksi suunniteltiin vapaaehtoisuuteen perustuvaa punakaartia, mutta riittävän miesvahvuuden turvaamiseksi päädyttiin yleiseen asevelvollisuuteen. Pian Venäjän sisällissodan jälkeen sotataidon suunta painottui enemmän vanhan armeijan asiantuntijoiden näkemysten kuin vallankumoussankarien kokemusten mukaiseksi, vaikka Frunzen puna-armeijalle kirjoittama doktriini perustui luokkataisteluun ja korosti sisällissodassa hyväksi koettua operatiivista liikkuvuutta. Neuvostoliiton ja Venäjän sotataidon perustana on Pietari I:n aloittama länsimainen suuntaus, jota kuitenkin täydentävät vahvat kansalliset piirteet. Venäläisen sotataidon henkisenä isänä voidaan hyvällä syyllä pitää Aleksandr Suvorovia, jonka opetukset näkyvät tekstilainausten lisäksi myös periaatteissa ja sotilaskasvatuksessa. Napoleonin sotien jälkeen perustettu Keisarillinen yleisesikunta-akatemia loi Venäjälle sotatieteellisen tutkimuksen ja opetuksen. Sotatieteen mahdollisuuksia ei 1800-luvun Venäjällä osattu täysin hyödyntää. Aseistuksen kasvavan tehon merkitystä vähättelevä asenne johti sotataidon taantumisen ja katastrofiin Venäjän–Japanin sodassa. Sen kokemuksia analysoidessaan Aleksandr Neznamov kehitti edelleen saksalaista operaation käsitettä ja loi perustan Neuvostoliitossa 1920-luvulla kehitetylle operaatiotaidolle. Neuvostoliittolaisen sotataidon päämääränä oli kehittää taktinen ja operatiivinen ratkaisu aseistuksen tehon kasvun aikaansaamaan puolustuksen ylivoimaisuuteen. Ratkaisussa hyödynnettiin brittien kokemuksia ja tutkimusta. Neuvostoliittolainen taktiikka ja operaatiotaito eivät kuitenkaan olleet brittiläisen mekanisoidun sodankäynnin tai saksalaisen salamasodan itäinen kopioita vaan itsenäisiin ratkaisuihin pohjautuvia. Syvän taistelun ja operaation teoriaa kokeiltiin harjoituksissa, ja sitä kehitettiin Stalinin vuoden 1937 puhdistuksiin saakka. Toisen maailmansodan taisteluissa puna-armeija sovelsi alkuvaiheen katastrofin jälkeen syvän taistelun ja syvän operaation oppeja. Komentajien ja joukkojen taito ei riittänyt teorian vaatimusten mukaiseen toimintaan, siksi syväksi aiotusta taistelusta tuli ajoittain ainoastaan tiheää. Suuren isänmaallisen sodan kokemusten perusteella neuvostoliittolainen sotatiede kehitti yleisjoukkojen taistelun periaatteet, jotka ovat säilyneet muuttumattomina nykypäivään saakka. Kylmän sodan aikakaudella ydin- ja tavanomaisen aseistuksen merkitys sodan ja taistelun kuvassa vaihteli. Lännen sotataidon ja aseteknologian kehitys pakotti Neuvostoliiton siirtymään 1980-luvulla sotilaallisessa ajattelussaan hyökkäyksestä puolustukseen. Neuvostoliiton hajoamisen jälkeen Venäjän sotilaallisen turvallisuuden takaajana on ydinaseistus. Yhdysvaltain tavanomainen ilma-avaruushyökkäyskyky vaatii Venäjää kehittämään torjuntajärjestelmiä. Tavanomaisten joukkojen rakentamisessa Venäjä seuraa tarkasti läntisen sotataidon kehittymistä, mutta pitäytyy omaperäisiin ratkaisuihin, joiden kehittämisessä sen vahvalla sotatieteellisellä järjestelmällä ja dialektisen materialismin metodilla on edelleen olennaisen tärkeä merkitys.

The duality of tactical thought : a study of how Swedish land forces' commanders view tactics in irregular warfare

This is a sociological study of the views of officers in the Swedish Army and its Amphibious Forces on tactics in Irregular Warfare (IW), in particular, Counterinsurgency (COIN). IW comprises struggles, where the military weaker part uses an indirect approach with smaller units and integrates the civilian and military dimensions in a violence spectrum including subversion, terrorism, Guerrilla Warfare and infantry actions. IW is the main armed warfare style in insurgencies. COIN is the combined political, military, economic, social and legal actions in counter insurgencies. Data has been collected by means of interviews with almost all (n =43) officers, who were either commanding battalions or rifle and manoeuvre companies while undergoing training for general warfare and international operations. The main theoretical and methodological inspiration is the traditional one for research on social fields, inaugurated by the French sociologist Pierre Bourdieu. The statistical technique used is Multiple Correspondence Analysis. As a background and context base, an inquiry inspired by the Begriffsgechichte (Conceptual History) tradition explores the genesis and development of understandings of the term Irregular Warfare. The research question is outlined as; “how can contemporary Swedish military thought on tactics in Irregular Warfare be characterized using descriptive patterns, mapped in relation to background factors and normative standards? The most significant findings are that there are two main opposing notions separating the officers’ views on tactics in Irregular Warfare: (1) a focus on larger, combat oriented and collectively operating military units versus smaller and larger, more intelligence oriented and dispersed operating units, and (2) a focus on military tasks and kinetic effects versus military and civilian tasks as well as “soft” effects. The distribution of these views can be presented as a two-dimensional space structured by the two axes. This space represents four categories of tactics, partly diverging from normative military standards for Counterinsurgency. This social space of standpoints shows different structural tendencies for background factors of social and cultural character, particularly dominant concerning military backgrounds, international mission experiences and civilian education. Compared to military standards for Counterinsurgency, the two tactical types characterized by a Regular Warfare mind-set stands out as counter-normative. Signs of creative thought on military practice and theory, as well as a still persistent Regular Warfare doxa are apparent. Power struggles might thus develop, effecting the transformation to a broadened warfare culture with an enhanced focus also on Irregular Warfare. The result does not support research results arguing for a convergence of military thought in the European transformation of Armed Forces. The main argument goes beyond tactics and suggests sociological analysis on reciprocal effects regarding strategy, operational art, tactics as well as leadership, concerning the mind-set and preferences for Regular, Irregular and Hybrid Warfare.

Tactical sourcing, fast lane for medium value purchases

Medium value purchases make up a vast portion of organisations’ purchases. Medium value purchases differ from large purchases that the purchases value is smaller and quantity higher. They are not managed efficiently if they are managed as large purchases. However, they should not be managed as small purchases as they have savings possibilities that are not obtained with a process that is designed for small purchases. This study offers a solution for medium value spend management. The solution is tactical sourcing. The tactical sourcing is designed for Tieto Corporation’s need and it was influenced by Six Sigma methods and tools.

Customer involvement in lean startup principles: case of game development studio

The objective of this thesis is to better understand customer’s role in lean startup methodology. The aim is to find out how customers are involved in lean startup methodology implantation and increase the likelihood of new venture survival. This study emphasizes the usage of customers in shaping of new product development processes within companies, through iteration and constant communication. This communication facilitates the development of features that are requested by the customers and enhances the prospects of the new venture. The empirical part of the study is a single qualitative case study that uses action research to implement the lean startup methodology into a pre-revenue venture and examines its customer involvement processes. The studied case company is Karaoke d.o.o., developing a game called kParty. The study used the theory discussed in the literature review: customer involvement (in the survey and interviews conducted for the lean startup methodology), lean principles (through the implementation of lean startup methodology) and lean startup methodology, which are the central building parts of this thesis as a whole. The thesis contributes to the understanding of customer involvement in lean startup methodology, while giving practical implications of customer orientation and product market fitting.

Postimerkit merisotataidon dokumentteina : Britannian ja Saksan laivastojen varustelu maailmansotien välisenä aikana

Merisodassa tapahtunut muutos – erityisesti konevoiman syrjäyttäessä purjeet ja raudan korvatessa puumateriaalin 1800-luvun loppupuolella – johti nykypäivänäkin merkittäviin merisodan teoreettisiin tarkasteluihin. Teorioihin pohjautuneet merisotataidon yleisperiaatteet saivat ensimmäisen maailmansodan aikana käytännön testauksensa. Voittajat ja häviäjät analysoivat taistelut sekä maailmalla vallinneen ripeän teknisen kehityksen, minkä seurauksena laivastojen varustelu kiihtyi uudestaan valtapolitiikan tueksi. Maailmansotien välisenä aikana pyrittiin kansainvälisin sopimuksin säätelemään suurten laivastojen, kuten Britannian, Ranskan, Italian, Japanin ja Yhdysvaltojen varustelukilpailua. Versaillesin rauhansopimus rajoitti samanaikaisesti Saksan merivoimien kokoa. Tässä työssä tutkitaan Britannian ja Saksan merivoimien varustelua ja merisotataidon kehittymistä maailmansotien välisenä aikana. Merisotataidon kehittymisen tarkastelu tapahtuu postimerkkien avulla. Postimerkki syntyi Englannissa vuonna 1840 ja sen käyttö yleistyi ympäri maailman lähes samanaikaisesti konevoimaa käyttäneiden laivojen kanssa. Postimerkkien kuva-aiheet olivat aluksi valtioiden päämiehiä, heraldiikkaa, maisemia tai abstrakteja aiheita. Vasta 1900-luvun alkupuolella kuva-aiheina saattoi olla lähes mitä vain, myös sotalaivojen kuvia. Postimerkkikokoelmastani erottuu tutkimusaiheeseen 335 merkkiä. Britannian ja Saksan kansallisarkistojen alkuperäislähteiden ja tutkimuskirjallisuuden dokumenttianalyysiin perustuvaa merisotataidon moninaista kehitystä verrataan tutkimuksessani postimerkkien kuva-aiheisiin ja niiden yksityiskohtiin 3 300 kertaa. Tällä menettelyllä pyrin selvittämään voiko postimerkkejä käyttää ja pitää merisotaidon kehityksen kattavina dokumentteina. Postimerkeissä satunnaisiksi jääneet virheet tai propaganda eivät vähennä merisotataidon kehityksen kuvaamisen dokumenttiarvoa. Postimerkkien sotalaivoihin liittyvät kuvat kattavat muutamaa laivaluokkaa lukuunottamatta molempien maiden kaikki taistelualuslajit- ja luokat. Postimerkeistä voidaan nähdä vanhat sotalaivat, niiden peruskorjaukset ja uudet luokat lentotukialuksista sukellusveneisiin. Alusten kuvat voidaan liittää Britannian kansainyhteisön muuttuneisiin strategisiin ja taktisiin tavoitteisiin niin Atlantilla kuin Kaukoidässä. Saksan merivoimien nousu Versaillesin rauhanehtojen rajoituksista ja lopulta pyrkimys Britannian kauppamerenkulun tuhoajaksi välittyy myös postimerkeistä. Yleinen sotatekninen kehitys, lentoneiden tulo merisotanäyttämölle ja aikanaan kansainvälisten tonnistorajoitusten poistuminen näkyvät postimerkeissä. Kokopostimerkin historian aikana vuoteen 2012 mennessä purjeettomien, nykyaikaisten sotalaivojen kuvia on julkaistu noin 3 350 postimerkillä, jotka on koottu Maailman suurin laivasto-osasto -postimerkkikokoelmaani noin 35 vuoden aikana

First-principles study on electronic and structural properties of Cu(In/Ga)Se alloys for solar cells

Thin-film photovoltaic solar cells based on the Cu(In1−xGax)Se2 (CIGS) alloys have attracted more and more attention due to their large optical absorption coefficient, long term stability, low cost, and high efficiency. Modern theoretical studies of this material with first-principles calculations can provide accurate description of the electronic structure and yield results in close agreement with experimental values, but takes a large amount of calculation time. In this work, we use first-principles calculations based on the computationally affordable meta- generalized gradient approximation of the density-functional theory to investigate electronic and structural properties of the CIGS alloys. We report on the simulation of the lattice parameters and band gaps, as a function of chemical composition. The obtained results were found to be in a good agreement with the available experimental data.

Kraft recovery boilers – Principles and practice

This book was created as postgraduate lecture notes for Lappeenranta University of Technology's special course of steam power plants. But as with anything ever written the ideas shown have nurtured for a long time. Parts of these chapters have appeared elsewhere as individual papers or work documents. One of the most helpful episodes have been presentations and discussions during Pohto Operator training seminars. Input from those sessions can be seen in chapter firing. You who run recovery boilers, I salute you. The purpose of this text is to give the reader an overview of recovery boiler operation. Most parts of the recovery boiler operation are common to boilers burning other fuels. The furnace operation differs significantly from operation of other boiler furnaces. Oxygen rich atmosphere is needed to burn fuel efficiently. But the main function of recovery boiler is to reduce spent cooking chemicals. Reduction reactions happen best in oxygen deficient atmosphere. This dual, conflicting nature of recovery furnace makes understanding it so challenging. To understand the processes happening in the recovery furnace one must try to understand the detailed processes that might occur and their limitations. Therefore chapters on materials, corrosion and fouling have been added.

Market anomalies and tactical asset allocation: Utilising market anomalies in multiple asset class portfolios with the Black−Litterman model

This thesis discusses the basic problem of the modern portfolio theory about how to optimise the perfect allocation for an investment portfolio. The theory provides a solution for an efficient portfolio, which minimises the risk of the portfolio with respect to the expected return. A central feature for all the portfolios on the efficient frontier is that the investor needs to provide the expected return for each asset. Market anomalies are persistent patterns seen in the financial markets, which cannot be explained with the current asset pricing theory. The goal of this thesis is to study whether these anomalies can be observed among different asset classes. Finally, if persistent patterns are found, it is investigated whether the anomalies hold valuable information for determining the expected returns used in the portfolio optimization Market anomalies and investment strategies based on them are studied with a rolling estimation window, where the return for the following period is always based on historical information. This is also crucial when rebalancing the portfolio. The anomalies investigated within this thesis are value, momentum, reversal, and idiosyncratic volatility. The research data includes price series of country level stock indices, government bonds, currencies, and commodities. The modern portfolio theory and the views given by the anomalies are combined by utilising the Black-Litterman model. This makes it possible to optimise the portfolio so that investor’s views are taken into account. When constructing the portfolios, the goal is to maximise the Sharpe ratio. Significance of the results is studied by assessing if the strategy yields excess returns in a relation to those explained by the threefactormodel. The most outstanding finding is that anomaly based factors include valuable information to enhance efficient portfolio diversification. When the highest Sharpe ratios for each asset class are picked from the test factors and applied to the Black−Litterman model, the final portfolio results in superior riskreturn combination. The highest Sharpe ratios are provided by momentum strategy for stocks and long-term reversal for the rest of the asset classes. Additionally, a strategy based on the value effect was highly appealing, and it basically performs as well as the previously mentioned Sharpe strategy. When studying the anomalies, it is found, that 12-month momentum is the strongest effect, especially for stock indices. In addition, a high idiosyncratic volatility seems to be positively correlated with country indices on stocks.

How Lean Six Sigma and Agile principles optimize ITIL-based processes

Imagine the potential implications of an organization whose business and IT processes are well aligned and are capable of reactively and proactively responding to the external and internal changes. The Philips IT Infrastructure and Operations department (I&O) is undergoing a series of transformation activities to help Philips business keeping up with the changes. I&O would serve a critical function in any business sectors; given that the I&O’s strategy switched from “design, build and run” to “specify, acquire and performance manage”, that function is amplified. In 2013, I&O’s biggest transforming programme I&O Futures engaged multiple interdisciplinary departments and programs on decommissioning legacy processes and restructuring new processes with respect to the Information Technology Internet Library (ITIL), helping I&O to achieve a common infrastructure and operating platform (CI&OP). The author joined I&O Futures in the early 2014 and contributed to the CI&OP release 1, during which a designed model Bing Box and its evaluations were conducted through the lens of six sigma’s structured define-measure-analyze-improve-control (DMAIC) improvement approach. This Bing Box model was intended to firstly combine business and IT principles, namely Lean IT, Agile, ITIL best practices, and Aspect-oriented programming (AOP) into a framework. Secondly, the author implemented the modularized optimization cycles according to the defined framework into Philips’ ITIL-based processes and, subsequently, to enhance business process performance as well as to increase efficiency of the optimization cycles. The unique of this thesis is that the Bing Box model not only provided comprehensive optimization approaches and principles for business process performance, but also integrated and standardized optimization modules for the optimization process itself. The research followed a design research guideline that seek to extend the boundaries of human and organizational capabilities by creating new and innovative artifacts. The Chapter 2 firstly reviewed the current research on Lean Six Sigma, Agile, AOP and ITIL, aiming at identifying the broad conceptual bases for this study. In Chapter 3, we included the process of constructing the Bing Box model. The Chapter 4 described the adoption of Bing Box model: two-implementation case validated by stakeholders through observations and interviews. Chapter 5 contained the concluding remarks, the limitation of this research work and the future research areas. Chapter 6 provided the references used in this thesis.