FUTURES OF FINNISH FOOD SYSTEM BY 2050. The perspective of resilience

Modern food systems face complex global challenges such as climate change, resource scarcities, population growth, concentration and globalization. It is not possible to forecast how all these challenges will affect food systems, but futures research methods provide possibilities to enable better understanding of possible futures and that way increases futures awareness. In this thesis, the two-round online Delphi method was utilized to research experts’ opinions about the present and the future resilience of the Finnish food system up to 2050. The first round questionnaire was constructed based on the resilience indicators developed for agroecosystems. Sub-systems in the study were primary production (main focus), food industry, retail and consumption. Based on the results from the first round, the future images were constructed for primary production and food industry sub-sections. The second round asked experts’ opinion about the future images’ probability and desirability. In addition, panarchy scenarios were constructed by using the adaptive cycle and panarchy frameworks. Furthermore, a new approach to general resilience indicators was developed combining “categories” of the social ecological systems (structure, behaviors and governance) and general resilience parameters (tightness of feedbacks, modularity, diversity, the amount of change a system can withstand, capacity of learning and self- organizing behavior). The results indicate that there are strengths in the Finnish food system for building resilience. According to experts organic farms and larger farms are perceived as socially self-organized, which can promote innovations and new experimentations for adaptation to changing circumstances. In addition, organic farms are currently seen as the most ecologically self-regulated farms. There are also weaknesses in the Finnish food system restricting resilience building. It is important to reach optimal redundancy, in which efficiency and resilience are in balance. In the whole food system, retail sector will probably face the most dramatic changes in the future, especially, when panarchy scenarios and the future images are reflected. The profitability of farms is and will be a critical cornerstone of the overall resilience in primary production. All in all, the food system experts have very positive views concerning the resilience development of the Finnish food system in the future. Sometimes small and local is beautiful, sometimes large and international is more resilient. However, when probabilities and desirability of the future images were questioned, there were significant deviations. It appears that experts do not always believe desirable futures to materialize.

FUTURES OF FINNISH FOOD SYSTEM BY 2050. The perspective of resilience

Modern food systems face complex global challenges such as climate change, resource scarcities, population growth, concentration and globalization. It is not possible to forecast how all these challenges will affect food systems, but futures research methods provide possibilities to enable better understanding of possible futures and that way increases futures awareness. In this thesis, the two-round online Delphi method was utilized to research experts’ opinions about the present and the future resilience of the Finnish food system up to 2050. The first round questionnaire was constructed based on the resilience indicators developed for agroecosystems. Sub-systems in the study were primary production (main focus), food industry, retail and consumption. Based on the results from the first round, the future images were constructed for primary production and food industry sub-sections. The second round asked experts’ opinion about the future images’ probability and desirability. In addition, panarchy scenarios were constructed by using the adaptive cycle and panarchy frameworks. Furthermore, a new approach to general resilience indicators was developed combining “categories” of the social ecological systems (structure, behaviors and governance) and general resilience parameters (tightness of feedbacks, modularity, diversity, the amount of change a system can withstand, capacity of learning and self- organizing behavior). The results indicate that there are strengths in the Finnish food system for building resilience. According to experts organic farms and larger farms are perceived as socially self-organized, which can promote innovations and new experimentations for adaptation to changing circumstances. In addition, organic farms are currently seen as the most ecologically self-regulated farms. There are also weaknesses in the Finnish food system restricting resilience building. It is important to reach optimal redundancy, in which efficiency and resilience are in balance. In the whole food system, retail sector will probably face the most dramatic changes in the future, especially, when panarchy scenarios and the future images are reflected. The profitability of farms is and will be a critical cornerstone of the overall resilience in primary production. All in all, the food system experts have very positive views concerning the resilience development of the Finnish food system in the future. Sometimes small and local is beautiful, sometimes large and international is more resilient. However, when probabilities and desirability of the future images were questioned, there were significant deviations. It appears that experts do not always believe desirable futures to materialize.

Pilvipalveluilla joustavuutta ja kustannustehokkuutta Stora Enso Metsän tietojärjestelmiin

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää hyödyttääkö Stora Enso Metsää tietojärjestelmien siirto perinteisistä konesalipalveluista pilvipalveluihin. Stora Enso Metsällä on paljon erilaisia suunnitteluun liittyviä eräajoja. Joitakin niistä ajetaan vain muutamia kertoja vuodessa kuten tehtaiden puuntarve, toisia muutaman kerran kuussa kuten kuljetusten malliajot tai muutaman kerran viikossa ajettava korjuun suunnittelu. Niissä tapauksissa palvelimet voidaan käynnistää erikseen ja käyttää niitä vain silloin, kun niitä oikeasti tarvitaan. Työn lopputuloksena havaittiin, että pilvipalveluiden käyttöönotto tuo kustannussäästöjä ja palveluiden hallintaan joustavuutta. Itsepalveluna toteutettuna palvelimia voidaan hallinnoida joustavasti kustannusten säästämiseksi. Pilvipalveluilla voidaan nopeuttaa projektien läpimenoa ja kohdentaa käyttökatkot tarkemmin koska siihen ei välttämättä tarvita toimittajan työtä lainkaan. Loppujen lopuksi asiakkaan on erittäin vaikea tietää kuinka paljon kustannuksia on jaettu eri tavalla eri palvelujen välillä.

Conformational analysis of antibody binding site using EDMA methods /

Euclidean distance matrix analysis (EDMA) methods are used to distinguish whether or not significant difference exists between conformational samples of antibody complementarity determining region (CDR) loops, isolated LI loop and LI in three-loop assembly (LI, L3 and H3) obtained from Monte Carlo simulation. After the significant difference is detected, the specific inter-Ca distance which contributes to the difference is identified using EDMA.The estimated and improved mean forms of the conformational samples of isolated LI loop and LI loop in three-loop assembly, CDR loops of antibody binding site, are described using EDMA and distance geometry (DGEOM). To the best of our knowledge, it is the first time the EDMA methods are used to analyze conformational samples of molecules obtained from Monte Carlo simulations. Therefore, validations of the EDMA methods using both positive control and negative control tests for the conformational samples of isolated LI loop and LI in three-loop assembly must be done. The EDMA-I bootstrap null hypothesis tests showed false positive results for the comparison of six samples of the isolated LI loop and true positive results for comparison of conformational samples of isolated LI loop and LI in three-loop assembly. The bootstrap confidence interval tests revealed true negative results for comparisons of six samples of the isolated LI loop, and false negative results for the conformational comparisons between isolated LI loop and LI in three-loop assembly. Different conformational sample sizes are further explored by combining the samples of isolated LI loop to increase the sample size, or by clustering the sample using self-organizing map (SOM) to narrow the conformational distribution of the samples being comparedmolecular conformations. However, there is no improvement made for both bootstrap null hypothesis and confidence interval tests. These results show that more work is required before EDMA methods can be used reliably as a method for comparison of samples obtained by Monte Carlo simulations.

Predictors of prejudice perceptions and the role of group identification in international students

The purpose of the present study was first to determine what influences international students' perceptions of prejudice, and secondly to examine how perceptions of prejudice would affect international students' group identification. Variables such as stigma vulnerability and contact which have been previously linked with perceptions of prejudice and intergroup relations were re-examined (Berryman-Fink, 2006; Gilbert, 1998; Nesdale & Todd, 2000), while variables classically linked to prejudicial attitudes such as right-wing authoritarianism and openness to experience were explored in relation to perceptions of prejudice. Furthermore, the study examined how perceptions of prejudice might affect the students' identification choices, by testing two opposing models. The first model was based on the motivational nature of social identity theory (Tajfel & Turner, 1986) while the second model was based on the cognitive nature of self-categorization theory/ rejection-identification model (Turner, Hogg, Oakes, Reicher, & Wetherell, 1987; Schmitt, Spears, & Branscombe,2003). It was hypothesized that stigma vulnerability, right-wing authoritarianism, openness to experience and contact would predict both personal and group perceptions of prejudice. It was also hypothesized that perceptions of prejudice would predict group identification. If the self-categorizationlrejection-identification model was supported, international students would identify with the international students. If the social mobility strategy was supported, international students would identify with the university students group. Participants were 98 international students who filled out questionnaires on the Brock University Psychology Department Website. The first hypothesis was supported. The combination of stigma vulnerability, right-wing authoritarianism, openness to experience and contact predicted both personal and group prejudice perceptions of international students. Furthermore, the analyses supported the self-categorizationlrejectionidentification model. International identification was predicted by the combination of personal and group prejudice perceptions of international students.

Hyperspectral Mineral Identification using SVM and SOM

Remote sensing techniques involving hyperspectral imagery have applications in a number of sciences that study some aspects of the surface of the planet. The analysis of hyperspectral images is complex because of the large amount of information involved and the noise within that data. Investigating images with regard to identify minerals, rocks, vegetation and other materials is an application of hyperspectral remote sensing in the earth sciences. This thesis evaluates the performance of two classification and clustering techniques on hyperspectral images for mineral identification. Support Vector Machines (SVM) and Self-Organizing Maps (SOM) are applied as classification and clustering techniques, respectively. Principal Component Analysis (PCA) is used to prepare the data to be analyzed. The purpose of using PCA is to reduce the amount of data that needs to be processed by identifying the most important components within the data. A well-studied dataset from Cuprite, Nevada and a dataset of more complex data from Baffin Island were used to assess the performance of these techniques. The main goal of this research study is to evaluate the advantage of training a classifier based on a small amount of data compared to an unsupervised method. Determining the effect of feature extraction on the accuracy of the clustering and classification method is another goal of this research. This thesis concludes that using PCA increases the learning accuracy, and especially so in classification. SVM classifies Cuprite data with a high precision and the SOM challenges SVM on datasets with high level of noise (like Baffin Island).

Le transfert informel des connaissances tacites chez les gestionnaires municipaux en situation de coordination

Ce rapport de recherche porte sur une étude s’intéressant au transfert des connaissances tacites chez les gestionnaires, c’est-à-dire le partage de ces connaissances et leur utilisation informelle, durant une situation de coordination dans un service municipal. La thèse est articulée autour des questions suivantes : Quelles sont les situations de coordination vécues par les gestionnaires municipaux? Quelles sont les sources de connaissances tacites partagées et utilisées? Quelles sont les relations de connaissances mobilisées de façon informelle lors du transfert des connaissances tacites? Quels sont les facteurs encourageant ou inhibant le transfert informel des connaissances tacites? À partir d’un modèle basé sur une approche situationnelle (Taylor, 1989 et 1991), nous avons revu la documentation touchant nos questions de recherche. Nous avons défini notamment la récursivité des connaissances et le réseau de connaissances, de même que présenté le modèle de la conversion des connaissances (Nonaka, 1994) et celui de l’actualisation de soi (St-Arnaud, 1996). Nous avons questionné 22 répondants à l’aide d’instruments de mesure qui combinent les techniques de l’incident critique, de l’entrevue cognitive et réflexive, le questionnement sur les réseaux organisationnels et l’observation participante. Tels des filets, ces instruments ont permis de traquer et d’obtenir des données d’une grande richesse sur les connaissances tacites et les comportements informels durant le transfert de connaissances en situation de coordination. Ces données ont été analysées selon une approche méthodologique essentiellement qualitative combinant l’analyse de contenu, la schématisation heuristique et l’analyse des réseaux sociaux. Nos résultats montrent que la complexité d’une situation de coordination conditionne le choix des mécanismes de coordination. De plus, les sources de connaissances sont, du point de vue individuel, le gestionnaire et ses artefacts, de même que son réseau personnel avec ses propres artefacts. Du point de vue collectif, ces sources sont réifiées dans le réseau de connaissances. Les connaissances clés d’une situation de coordination sont celles sur le réseau organisationnel, le contexte, les expériences en gestion et en situation complexe de coordination, la capacité de communiquer, de négocier, d’innover et celle d’attirer l’attention. Individuellement, les gestionnaires privilégient l’actualisation de soi, l’autoformation et la formation contextualisée et, collectivement, la coprésence dans l’action, le réseautage et l’accompagnement. Cette étude fournit un modèle valide du transfert contextualisé des connaissances qui est un cas de coordination complexe d’activités en gestion des connaissances. Ce transfert est concomitant à d’autres situations de coordination. La nature tacite des connaissances prévaut, de même que le mode informel, les médias personnels et les mécanismes d’ajustement mutuel. Les connaissances tacites sont principalement transférées au début des processus de gestion de projet et continuellement durant la rétroaction et le suivi des résultats. Quant aux connaissances explicites, les gestionnaires les utilisent principalement comme un symbole à la fin des processus de gestion de projet. Parmi les personnes et les groupes de personnes d’une situation de transfert contextualisé des connaissances, 10 % jouent des rôles clés, soit ceux d’experts et d’intermédiaires de personnes et d’artefacts. Les personnes en périphérie possèdent un potentiel de structuration, c’est-à-dire de connexité, pour assurer la continuité du réseau de connaissances organisationnel. Notre étude a élargi le modèle général de la complexité d’une situation (Bystrom, 1999; Choo, 2006; Taylor, 1986 et 1991), la théorie de la coordination (Malone et Crowston, 1994), le modèle de la conversion des connaissances (Nonaka, 1994), celui de l’actualisation de soi (St-Arnaud, 1996) et la théorie des réseaux de connaissances (Monge et Contractor, 2003). Notre modèle réaffirme la concomitance de ces modèles généraux selon une approche constructiviste (Giddens, 1987) où la dualité du structurel et la compétence des acteurs sont confirmées et enrichies.

Le projet organisant : vers une ontologie du projet d'aménagement

Codirection: Dr. Gonzalo Lizarralde

The use of artificial intelligence algorithms to guide surgical treatment of adolescent idiopathic scoliosis

La scoliose idiopathique de l’adolescent (SIA) est une déformation tri-dimensionelle du rachis. Son traitement comprend l’observation, l’utilisation de corsets pour limiter sa progression ou la chirurgie pour corriger la déformation squelettique et cesser sa progression. Le traitement chirurgical reste controversé au niveau des indications, mais aussi de la chirurgie à entreprendre. Malgré la présence de classifications pour guider le traitement de la SIA, une variabilité dans la stratégie opératoire intra et inter-observateur a été décrite dans la littérature. Cette variabilité s’accentue d’autant plus avec l’évolution des techniques chirurgicales et de l’instrumentation disponible. L’avancement de la technologie et son intégration dans le milieu médical a mené à l’utilisation d’algorithmes d’intelligence artificielle informatiques pour aider la classification et l’évaluation tridimensionnelle de la scoliose. Certains algorithmes ont démontré être efficace pour diminuer la variabilité dans la classification de la scoliose et pour guider le traitement. L’objectif général de cette thèse est de développer une application utilisant des outils d’intelligence artificielle pour intégrer les données d’un nouveau patient et les évidences disponibles dans la littérature pour guider le traitement chirurgical de la SIA. Pour cela une revue de la littérature sur les applications existantes dans l’évaluation de la SIA fut entreprise pour rassembler les éléments qui permettraient la mise en place d’une application efficace et acceptée dans le milieu clinique. Cette revue de la littérature nous a permis de réaliser que l’existence de “black box” dans les applications développées est une limitation pour l’intégration clinique ou la justification basée sur les évidence est essentielle. Dans une première étude nous avons développé un arbre décisionnel de classification de la scoliose idiopathique basé sur la classification de Lenke qui est la plus communément utilisée de nos jours mais a été critiquée pour sa complexité et la variabilité inter et intra-observateur. Cet arbre décisionnel a démontré qu’il permet d’augmenter la précision de classification proportionnellement au temps passé à classifier et ce indépendamment du niveau de connaissance sur la SIA. Dans une deuxième étude, un algorithme de stratégies chirurgicales basé sur des règles extraites de la littérature a été développé pour guider les chirurgiens dans la sélection de l’approche et les niveaux de fusion pour la SIA. Lorsque cet algorithme est appliqué à une large base de donnée de 1556 cas de SIA, il est capable de proposer une stratégie opératoire similaire à celle d’un chirurgien expert dans prêt de 70% des cas. Cette étude a confirmé la possibilité d’extraire des stratégies opératoires valides à l’aide d’un arbre décisionnel utilisant des règles extraites de la littérature. Dans une troisième étude, la classification de 1776 patients avec la SIA à l’aide d’une carte de Kohonen, un type de réseaux de neurone a permis de démontrer qu’il existe des scoliose typiques (scoliose à courbes uniques ou double thoracique) pour lesquelles la variabilité dans le traitement chirurgical varie peu des recommandations par la classification de Lenke tandis que les scolioses a courbes multiples ou tangentielles à deux groupes de courbes typiques étaient celles avec le plus de variation dans la stratégie opératoire. Finalement, une plateforme logicielle a été développée intégrant chacune des études ci-dessus. Cette interface logicielle permet l’entrée de données radiologiques pour un patient scoliotique, classifie la SIA à l’aide de l’arbre décisionnel de classification et suggère une approche chirurgicale basée sur l’arbre décisionnel de stratégies opératoires. Une analyse de la correction post-opératoire obtenue démontre une tendance, bien que non-statistiquement significative, à une meilleure balance chez les patients opérés suivant la stratégie recommandée par la plateforme logicielle que ceux aillant un traitement différent. Les études exposées dans cette thèse soulignent que l’utilisation d’algorithmes d’intelligence artificielle dans la classification et l’élaboration de stratégies opératoires de la SIA peuvent être intégrées dans une plateforme logicielle et pourraient assister les chirurgiens dans leur planification préopératoire.

Antikaon potential in hot and dense matter

The antikaon optical potential in hot and dense nuclear matter is studied within the framework of a coupled-channel self-consistent calculation taking, as bare meson-baryon interaction, the meson-exchange potential of the Jlich group. Typical conditions found in heavy-ion collisions at GSI are explored. As in the case of zero temperature, the angular momentum components larger than L=0 contribute significantly to the finite temperature antikaon optical potential at finite momentum. It is found that the particular treatment of the medium effects has a strong influence on the behavior of the antikaon potential with temperature. Our self-consistent model, in which antikaons and pions are dressed in the medium, gives a moderately temperature dependent antikaon potential which remains attractive at GSI temperatures, contrary to what one finds if only nuclear Pauli blocking effects are included.

Offline Emergence Engineering For Agent Societies

Many examples for emergent behaviors may be observed in self-organizing physical and biological systems which prove to be robust, stable, and adaptable. Such behaviors are often based on very simple mechanisms and rules, but artificially creating them is a challenging task which does not comply with traditional software engineering. In this article, we propose a hybrid approach by combining strategies from Genetic Programming and agent software engineering, and demonstrate that this approach effectively yields an emergent design for given problems.

La Universidad Nacional de Colombia: Entre el interés privado y el bien público en el transcurso de las dos últimas décadas.

El propósito de esta monografía es analizar la incidencia que ha tenido el modelo de autofinanciación incentivado por el Estado colombiano en el carácter público de la Universidad Nacional de Colombia en los últimos veinte años, a partir de la teoría de los bienes club. Se plantea desde el análisis teórico y factico una revisión a la normatividad de la Educación Superior en Colombia para explicar la forma en que el aumento desequilibrado de los recursos propios frente a los aportes de la nación en el presupuesto de la Universidad Nacional de Colombia, sumado a algunas problemáticas en los gastos de funcionamiento, ha perpetuado los niveles de exclusión en el acceso al bien, restringiendo de esta forma el carácter público del servicio que ha prestado esta institución en las últimas dos décadas.

L'autocontrol en el procés d'abandonament de la conducta de fumar

En el marc del model transteòric de canvi (Prochaska, DiClemente i Norcross, 1992) i del model de l'autocontrol (Rachlin, 1989), s'examinen les característiques de la conducta de fumar així com la percepció de la magnitud i la demora de les conseqüències positives i negatives d'aquest consum, a fi de conèixer la seva relació amb l'etapa de canvi en la cessació tabàquica. Amb aquest objectiu s'entrevista a una mostra representativa de 281 membres (54,8% homes i 45,2% dones; mitjana d'edat = 37,26 anys, DT = 8,77; 48,8% no fumadors, 27,4% fumadors i 23,8% exfumadors) del personal acadèmic i d'administració i serveis de la Universitat de Girona. Els resultats mostren que més de la meitat dels fumadors es troben a l'etapa de Precontemplació (sense intenció ferma d'abandonar el consum de tabac en els propers 6 mesos) i la majoria d'exfumadors se situen a l'etapa de Manteniment (mínim de sis mesos sense fumar). També s'observen diferències en algunes de les variables examinades segons l'etapa de canvi de manera que els fumadors en Contemplació-Preparació (amb intenció ferma d'abandonar el consum de tabac en els propers 6 mesos) presenten un elevat índex de perjudicis percebuts, informen d'haver rebut més consell mèdic i realitzen amb major freqüència inhalacions a cada cigarreta. En canvi, els fumadors en Precontemplació són els qui més responen consumir tabac baix en nicotina mentre que els exfumadors en Acció o Manteniment són els qui més tendeixen a relacionar de manera immediata fumar i les seves conseqüències negatives a curt i mitjà termini, i els qui presenten major puntuació en l'índex de beneficis percebuts. Aquestes dades corroboren la importància de les intervencions clíniques específiques en les diferents etapes de l'abandonament del consum de tabac, suggereixen que les campanyes preventives s'haurien de focalitzar preferentment en les conseqüències negatives immediates de fumar i apunten a la conveniència de tenir en compte la notable valoració positiva dels beneficis de fumar per part dels exfumadors en els programes de prevenció de recaigudes. Així mateix, la constatació del poder explicatiu de la variable demora en la diferenciació dels subjectes en funció de l'etapa de canvi, planteja la conveniència d'incloure aquesta variable en les avaluacions dels pros i contres de fumar a fi de conèixer amb major precisió els seus pesos relatius.

Context-aware visual exploration of molecular databases

Facilitating the visual exploration of scientific data has received increasing attention in the past decade or so. Especially in life science related application areas the amount of available data has grown at a breath taking pace. In this paper we describe an approach that allows for visual inspection of large collections of molecular compounds. In contrast to classical visualizations of such spaces we incorporate a specific focus of analysis, for example the outcome of a biological experiment such as high throughout screening results. The presented method uses this experimental data to select molecular fragments of the underlying molecules that have interesting properties and uses the resulting space to generate a two dimensional map based on a singular value decomposition algorithm and a self organizing map. Experiments on real datasets show that the resulting visual landscape groups molecules of similar chemical properties in densely connected regions.

A new linear initialization in SOM for biomolecular data

In the past decade, the amount of data in biological field has become larger and larger; Bio-techniques for analysis of biological data have been developed and new tools have been introduced. Several computational methods are based on unsupervised neural network algorithms that are widely used for multiple purposes including clustering and visualization, i.e. the Self Organizing Maps (SOM). Unfortunately, even though this method is unsupervised, the performances in terms of quality of result and learning speed are strongly dependent from the neuron weights initialization. In this paper we present a new initialization technique based on a totally connected undirected graph, that report relations among some intersting features of data input. Result of experimental tests, where the proposed algorithm is compared to the original initialization techniques, shows that our technique assures faster learning and better performance in terms of quantization error.