Calculation of radio electrical coverage in Medium-Wave Frequencies

The aim of this project is to accomplish an application software based on Matlab to calculate the radioelectrical coverage by surface wave of broadcast radiostations in the band of Medium Wave (WM) all around the world. Also, given the location of a transmitting and a receiving station, the software should be able to calculate the electric field that the receiver should receive at that specific site. In case of several transmitters, the program should search for the existence of Inter-Symbol Interference, and calculate the field strenght accordingly. The application should ask for the configuration parameters of the transmitter radiostation within a Graphical User Interface (GUI), and bring back the resulting coverage above a map of the area under study. For the development of this project, it has been used several conductivity databases of different countries, and a high-resolution elevation database (GLOBE). Also, to calculate the field strenght due to groundwave propagation, it has been used ITU GRWAVE program, which must be integrated into a Matlab interface to be used by the application developed.

Filtros digitais por transformadas de Fourier aplicados em eletroquímica

The electrochemical properties of micro and nano-electrodes are widely investigated due to their low faradaic and capacitive currents, leading to a new generation of smart and implantable devices. However, the current signals obtained in low-dimensional devices are strongly influenced by noise sources. In this paper, we show the evaluation of filters based on Fast Fourier Transform (FFT) and their implementation in a graphical user interface (GUI) in MATLAB®. As a case study, we evaluated an electrochemical reaction process of charge transfer via outer-sphere. Results showed successful removal of most of the noise in signals, thus proving a promising tool for low-scale measurement.

HTML-teknologian hyödyntäminen Web-sovelluksen prototypoinnissa

Käyttöliittymä on rajapinta käyttäjän ja järjestelmän tarjoamien toimintojen välillä ja sen toimivuus vaikuttaa toimintojen suorittamiseen joko positiivisesti tai negatiivisesti. Täten sovelluksen suunnitteluvaiheessa on hyvä arvioida käyttöliittymän ja sen toimintojen laatua ja kokeilla ideoiden toimivuutta rakentamalla asiasta prototyyppejä. Prototypoinnilla voidaan tunnistaa ja korjata mahdolliset ongelmat jo suunnittelupöydällä. Tämä diplomityö käsittelee Web-sovelluksen kehityksen aikana toteutettua käyttöliittymän ja sen toimintojen prototypointia. Käyttöliittymien mallintamista voidaan toteuttaa erilaisilla menetelmillä, joita työssä käydään läpi teknologisista näkökulmista eli miten prototypointimenetelmiä voidaan soveltaa projektin eri vaiheissa. Prototypoinnin apuna käytettäviin työkaluihin luodaan lyhyt katsaus esitellen yleisellä tasolla muutamia eri sovelluskategorian ohjelmistoja ja lisäksi käsitellään suunnittelumallien hyödyntämistä. Työ osoittaa, että yleisiä prototypointimenetelmiä ja -periaatteita voidaan soveltaa Web-sovellusten prototypoinnissa. Prototypointi on hyödyllistä aloittaa luonnostelemalla ja jatkaa aikaisessa vaiheessa HTML-malleihin, joilla päästään lähelle toteutuksen teknologioita ja mallintamaan sovelluksen luonnetta, ilmettä, tuntumaa ja vuorovaikutusta. HTML-prototyypeistä voidaan jalostaa sekoitetun tarkkuuden malleja ja ne toimivat toteutuksen perustana. Jatkokehityksessä ideoita voidaan esittää useilla eri tarkkuuden tekniikoilla.

Web-käyttöliittymän ajonaikainen parametripohjainen luominen

Työssä tutkitaan eri tekniikoita, joilla web-käyttöliittymä voidaan toteuttaa. Tutkituista tekniikoista valitaan työn tavoitteisiin ja rajoitteisiin parhaiten soveltuvat tekniikat, joita käytetään hyväksi luotaessa varsinainen käyttöliittymäkerros olemassa olevalle web-sovellukselle. Varsinaiset käyttöliittymät luodaan automaattisesti työn aikana toteutettavalla käyttöliittymägeneraattorilla, joka käyttää hyväkseen käyttöliittymiä kuvaavia XML-kuvaustiedostoja. Tekniikoista parhaiten tarpeisiimme soveltui AJAX-lähestymistapa, joka mahdollistaa sivun osittaisen päivittämisen ja täten työpöytäsovellusmaisemman käytettävyyden nopeamman sivun päivityksen vuoksi. Käyttöliittymägeneraattorin käyttämät kuvaustiedostot puolestaan mahdollistavat käyttöliittymäkontrollien valmiin mallintamisen yleisessä kontrollikuvaustiedostossa sekä niiden helpon muokkaamisen ja sijoittelun sivu-kohtaisesti. Lisäksi käyttöliittymäkerros sisältää monipuoliset käyttöliittymäkontrollit.

Mobile Teleoperation of a Mobile Robot

This thesis describes the design and implementation of a graphical application on a mobile device to teleoperate a mobile robot. The department of information technology in Lappeenranta University conducts research in robotics, and the main motivation was to extend the available teleoperation applications for mobile devices. The challenge was to port existing robot software library onto an embedded device platform, then develop a suitable user interface application that provides sufficient functionality to perform teleoperation tasks over a wireless communication network. This thesis involved investigating previous teleoperation applications and conducted similar experiments to test and evaluate the designed application for functional activity and measure performance on a mobile device which have been identified and achieved. The implemented solution offered good results for navigation purposes particularly for teleoperating a visible robot and suggests solutions for exploration when no environment map for the operator is present.

Ballistisen simuloinnin liikeidean kehittämismahdollisuudet

Asevaikutusta laukaisusta kohteeseen simuloiva integroitu laskentaketju koostuu sisä-, ulko- ja maaliballistiikan malleista. Ulkoballistiikka kattaa laskentamallit radanlaskennan, sääkorjauksen ja ammusaerodynamiikan alueilla. Graafisella käyttöliittymällä toteutetulla, fysikaalisesti tarkkaan mallinnukseen perustuvalla ja kokonaisuuden kattavalla laskentajärjestelmällä on kasvavaa tarvetta teknisiä ja koulutuksellisia tarkoituksia varten. Erikoisesti, jos laskentaketjuun lisätään räjähdysvaikutuksen mallintaminen, voidaan simuloida asejärjestelmien vaikutusta kohteessa käyttäjien arvostamalla tavalla. Tietointensiiviset ballistiikan laskentamallit ovat välttämättömiä työkaluja teknisen suunnitteluosaamisen kattamiseksi ja kilpailuedun luomiseksi verkostoituneessa yritysympäristössä. Yliopistotutkimuksen tuottamien laskennallisten menetelmien hyötykäyttö yritysten suunnittelujärjestelmissä syventää teknistä osaamista, jolla on myös henkilöstöä motivoiva vaikutus teknisesti vaikeutuvilla markkinoilla. Työssä arvioidaan toimialaa analysoimalla eri käyttötarpeita samoille tietokantoihin tukeutuville laskentamalleille. Tarkastellaan teknisiä perusteita, käyttöympäristöjä ja markkinoita liiketoimintamahdollisuuksien tunnistamiseksi. Työn tuloksena syvennetään näkemystä ydinosaamisista ja visioidaan liikeidean erottumista kilpailijoista, markkinoita ja sen kehittämistä.

Kuulla vai kuunnella – käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteita julkisella sektorilla

Julkisen sektorin itsensä synnyttämien innovaatioiden ja innovoinnin näkökulma on verrattain tuore innovaatiotutkimuksen tutkimuskohde. Vielä uudempaa lähestymistapaa edustaa käyttäjälähtöinen ja käyttäjää osallistava palveluinnovaatiotutkimus julkisella sektorilla. Käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisesta ollaan kiinnostuneita, mutta tieteelliseen tutkimukseen perustuva tieto lähestymistavasta on vielä kohtuullisen niukkaa. Tämän käyttäjälähtöiseen palvelujen innovointiin keskittyvän väitöskirjatutkimuksen päätavoitteena on mikrotasolla tunnistaa ja ryhmitellä käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteita julkisella sektorilla. Väitöskirjatutkimuksen alatavoitteena on tutkimuksesta saatavan tiedon avulla muodostaa kysymyslista tukemaan lähestymistavan käyttöönottamista ja toteuttamista julkisen sektorin palveluorganisaatioissa ja -verkostoissa. Julkisen palvelusektorin ohella väitöskirjan tutkimustuloksia voivat soveltuvin osin hyödyntää myös yksityisen ja kolmannen sektorin palveluorganisaatiot ja -verkostot sekä käyttäjälähtöisen innovaatiopolitiikan suunnitteluun ja sen jalkauttamiseen osallistuvat tahot. Haasteita lähestytään tutkimuksessa käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan piirteiden kautta ja haasteita tarkastellaan kehittäjäviranomaisten (ryhmätaso) näkökulmasta. Kuntasektori on valittu tutkimukseen edustamaan julkista sektoria. Lähestymistavan piirteiksi tutkimuksessa määritellään käyttäjänäkökulman ohjaava rooli organisaation innovaatiotoiminnan strategisella tasolla ja palvelujen uudistamisprosessien tasoilla, avoimuus (erityisesti käyttäjärajapinta) ja tulkinnallisuus innovaatioprosessien varhaisessa vaiheessa sekä laaja-alainen käsitys innovaatioiden lähteistä käyttäjänäkökulmaa muodostettaessa. Tutkimuksen kohteena on hyvinvointipalveluinnovaatioprosessien varhainen vaihe, jolloin keskeisessä asemassa on uusien ideoiden sekä uuden tiedon ja ymmärryksen hankinta hyödynnettäväksi innovaatioprosessien seuraavissa vaiheissa. Tutkimuksessa rajaudutaan käyttäjälähtöisen palveluinnovoinnin muotoon, jossa käyttäjät intentionaalisesti ja konkreettisesti osallistetaan kehittäjäviranomaisjohtoisiin palveluinnovaatioprosesseihin. Käyttäjiksi tutkimuksessa ymmärretään palvelun loppukäyttäjät palvelujen ”ulkoisina hyödyntäjinä” ja yli sektorialisten palveluprosessien henkilöstö palvelujen ”sisäisinä hyödyntäjinä”. Hyvinvointipalveluista tutkimuksessa ovat edustettuina sosiaali- ja terveyspalvelut sekä ikäihmisten palvelukeskusten tarjoamat palvelut. Kuntasektorin innovaatiotoiminnan kenttä ymmärretään tutkimuksessa verkostomaisena kokonaisuutena, joka ylittää kuntien hallinnolliset rajat. Artikkeliväitöskirjana toteutetun väitöskirjatutkimuksen metodologia perustuu usean tapauksen tapaustutkimukseen (multiple case-studies) ja kvalitatiiviseen tutkimusotteeseen. Työn empiirinen osuus koostuu viidestä artikkelina julkaistusta osatutkimuksesta. Osatutkimuksissa käytetään tapaustutkimuksen eri variaatioita, ja tutkimusaineistot on kerätty kolmesta eri perustutkimusympäristöstä. Osatutkimuksien tapaukset on valittu palvelun käyttäjien ”äänen jatkumon” (the voice of the customer) eri kohdista. Käyttäjän ääntä käytetään tutkimuksessa metodisena ratkaisuna ja metaforana. Lisäksi käyttäjän ääni ymmärretään tutkimuksessa paremminkin kollektiivisena ja laajemmista palvelujen kehittämisnäkökulmista kertovana tekijänä kuin yksittäisten palvelun käyttäjien tarpeista ja toiveista kertovana metaforana. Käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteiksi julkisella sektorilla tutkimuksessa tunnistetaan viisi haastetta. Tiivistetysti haasteena on 1. palvelujen käyttäjien subjektiuteen perustuva käyttäjälähtöisyys palvelujen uudistamisessa 2. tunnistaa palvelun käyttäjät innovaatiotoiminnan voimavarana ja rohkaistua heidän osallistamiseensa 3. sitoutuminen yhteistoiminnallisuuteen käyttäjä- ja muita rajapintoja ylittävissä palvelujen uudistamisprosesseissa ja innovaatiohakuisuus työskentelyssä 4. oivaltaa palvelutoivelistoja ja asiakaspalautteita laajempia kehittämisnäkökulmia 5. synnyttää luottamukseen perustuva hyvä kierre palvelun käyttäjien ja kehittäjien välille. Tutkimustuloksena syntyneet haasteet paikannetaan tutkimuksessa käyttäjän äänen jatkumolle erilaisin painotuksin. Lisäksi tutkimustulosten pohjalta tehdään kolme keskeistä johtopäätöstä. Ensinnäkin palvelun kehittäjätahon sekä palvelun loppukäyttäjien ja palvelujen sisäisten hyödyntäjien väliltä on tunnistettavissa innovaatiopotentiaalia sisältäviä rakenteellisia aukkoja. Toiseksi kehittäjäviranomaistahon valmius ja halu laajentaa tiedonmuodostustaan palvelujen uudistamisessa palvelun käyttäjien kanssa yhteisöllisen tiedonmuodostuksen suuntaan on puutteellinen. Kolmanneksi palvelujen kehittäjätaho ei ole sisäistänyt riittävässä määrin käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan metodologisia perusajatuksia. Tutkimuksessa tunnistetut viisi haastetta osoittavat, että käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan käyttöönotto hyvinvointipalveluorganisaation tai -verkoston palvelujen innovoinnin lähestymistavaksi ei ole mekaaninen toimenpide. Lähestymistavan käyttöönottoa tukeva kysymyslista perustuu tutkimuksessa tunnistettuihin haasteisiin. Kysymyslista on laadittu siten, että kysymykset liittyvät laajasti julkisten palveluorganisaatioiden ja -verkostojen innovaatiokulttuuriin. Kaksiosaisen kysymyslistan ensimmäisen osan kysymykset käsittelevät innovointia ohjaavia mentaalisia malleja. Ensimmäisessä osassa esitetään esimerkiksi seuraava kysymys: ”Millaista käsitystäpalvelun käyttäjistä (kuntalaisista) sekä käyttäjien ja kehittäjien (viranomaisten) välisestä suhteesta ilmennämme palvelujen innovoinnissa; onko palvelujen käyttäjä (kuntalainen) kohde, jolle kehitetään palveluja, vai onko hän jopa välttämätön kehittämiskumppani?”. Kysymyslistan toisen osan kysymykset liittyvät innovaatiokäytänteisiin ja valmiuksiin. Esimerkkinä voidaan mainita seuraava kaksiosainen kysymys: ”Tukevatko innovaatiokäytänteemme käyttäjärajapinnan ylittäviä innovaatioprosesseja ja sitoudummeko avoimin mielin työskentelyyn palvelun käyttäjien, potentiaalisten käyttäjien tai ei-käyttäjien kanssa? Mitä hyötyjä koemme yhteistoiminnallisuudesta koituvan meille ja käyttäjille sekä innovaation laatuominaisuuksiin?”. Mitä tulee tutkimuksen otsikon alkuosaan ”kuulla vai kuunnella”, vastaus on, että pääpaino on sanalla ”kuulla”. Pohdintaluvussa tuodaan myös esille tarve – tai ainakin kriittisen tarkastelun tarve – käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin käsitteen ja sen luonteen sekä tavoitteiden määrittelemiselle julkisen sektorin ominaispiirteistä käsin vastapainona alkuperältään yksityisen sektorin liiketoimintakontekstista lähtöisin oleville määrittelyille.

Reaaliaikaisen PMU-mittaustiedon hyödyntäminen voimajärjestelmän valvonnassa

Tämä työ on tehty Fingrid Oyj:lle. Työn tavoitteena oli tutkia, miten reaaliaikaista PMU-mittaustietoa voidaan hyödyntää voimajärjestelmän valvonnassa. Voimajärjestelmän dynaamisia ilmiöitä ovat jännite- ja kulmastabiilius. Työssä tutkittiin voimajärjestelmän kulmastabiiliutta PSS/E-ohjelmalla simuloitujen mittaustulosten perusteella. Fouriermuunnoksen tulokset osoittavat, että huonoiten vaimeneva taajuuskomponentti on 0,3 Hz taajuus. Lisäksi tiedetään, että huonosti vaimeneva taajuuskomponentti rajoittaa siirtokapasiteettia. Voimajärjestelmän stabiiliutta voidaan esittää Wide Area Monitoring -järjestelmien (WAMS) avulla. WAMS perustuu Phasor Measurement -laitteen (PMU) reaaliaikaiseen mittaustekniikkaan. Jännitteen vaihekulman mittaaminen mahdollistaa voimajärjestelmän tilan määrittämisen reaaliajassa. Työssä on esitelty Fingridin käytössä oleva WAMS ja lisäksi esitelty kolmen eri laitetoimittajan WAMS:n rakennetta ja operaattorin käyttöön tarkoitettuja käyttöliittymiä. WAMS:n rakenteet ovat pääpiirteittäin samanlaisia, mutta stabiiliuden visuaalisessa esittämisessä on eroja. PMU -mittaustietoja on mahdollista tuoda käytönvalvontajärjestelmään erillisellä tiedonsiirtoprotokollalla. PMU-mittaustiedon hyödyntäminen käytönvalvontajärjestelmän toimintaaluenäytöllä mahdollistaa verkon tilan esittämisen reaaliajassa. Roottorin kulmastabiilius esitetään Fingridin käytönvalvontajärjestelmässä vaihekulmaerojen avulla ja työssä on esitetty, kuinka vaihekulmaeron arvolla on vaikutus tehonsiirtoon. Vaihekulmaeron arvo kuvaa vian jälkeisen tehoheilahtelun voimakkuutta. PMU-mittaustiedon esittäminen antaa operaattorille selkeämmän kuvan ylläpitää tehonsiirto turvallisella tasolla ja epästabiilin heilahtelun havainnoiminen vähentää suurhäiriön riskiä. Tulevaisuudessa siirtoverkon kehittyessä tarvitaan operaattorin käyttöön myös nopeita stabiilisuutta esittäviä työkaluja.

SharePoint-sovellusten käytettävyys ja sen kehittäminen

Tässä työssä tutkitaan SharePoint-sovellusten käytettävyyden kehittämistä. Käytettävyyden kehittämiselle etsitään keinoja kirjallisuudessa esitetyistä teoreettisista keinoista. Lisäksi selvitetään monipuolisten Internet-sovellusten käytön vaikutuksia SharePoint-sovellusten käytettävyyteen. Tässä työssä toteutetaan SharePoint-ohjelmisto, joka sisältää kaksi erilaista käyttöliittymää. Näitä käyttöliittymiä vertaillaan keskenään käytettävyyden näkökulmasta ja havaitaan, että käyttäjäpalautteen ja monipuolisten Internet-sovellusten ansiosta saadaan toteutettua laadukkaampaa käytettävyyttä. Työssä tehdään kyselytutkimus SharePointia käyttäville yrityksille, jossa selvitetään SharePoint-sovellusten käytettävyyden merkitystä ja laatua. Kyselyyn saadaan vain vähän vastauksia, jonka takia sen pohjalta ei pystytä tekemään yleistäviä johtopäätöksiä.

Improving strategic decision-making with simulation based decision support systems

Combating climate change is one of the key tasks of humanity in the 21st century. One of the leading causes is carbon dioxide emissions due to usage of fossil fuels. Renewable energy sources should be used instead of relying on oil, gas, and coal. In Finland a significant amount of energy is produced using wood. The usage of wood chips is expected to increase in the future significantly, over 60 %. The aim of this research is to improve understanding over the costs of wood chip supply chains. This is conducted by utilizing simulation as the main research method. The simulation model utilizes both agent-based modelling and discrete event simulation to imitate the wood chip supply chain. This thesis concentrates on the usage of simulation based decision support systems in strategic decision-making. The simulation model is part of a decision support system, which connects the simulation model to databases but also provides a graphical user interface for the decisionmaker. The main analysis conducted with the decision support system concentrates on comparing a traditional supply chain to a supply chain utilizing specialized containers. According to the analysis, the container supply chain is able to have smaller costs than the traditional supply chain. Also, a container supply chain can be more easily scaled up due to faster emptying operations. Initially the container operations would only supply part of the fuel needs of a power plant and it would complement the current supply chain. The model can be expanded to include intermodal supply chains as due to increased demand in the future there is not enough wood chips located close to current and future power plants.

Service oriented archive based on Fedora Commons

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Design and evaluation of web interface signs to improve web usability : a semiotic framework

Technological innovations, the development of the internet, and globalization have increased the number and complexity of web applications. As a result, keeping web user interfaces understandable and usable (in terms of ease-of-use, effectiveness, and satisfaction) is a challenge. As part of this, designing userintuitive interface signs (i.e., the small elements of web user interface, e.g., navigational link, command buttons, icons, small images, thumbnails, etc.) is an issue for designers. Interface signs are key elements of web user interfaces because ‘interface signs’ act as a communication artefact to convey web content and system functionality, and because users interact with systems by means of interface signs. In the light of the above, applying semiotic (i.e., the study of signs) concepts on web interface signs will contribute to discover new and important perspectives on web user interface design and evaluation. The thesis mainly focuses on web interface signs and uses the theory of semiotic as a background theory. The underlying aim of this thesis is to provide valuable insights to design and evaluate web user interfaces from a semiotic perspective in order to improve overall web usability. The fundamental research question is formulated as What do practitioners and researchers need to be aware of from a semiotic perspective when designing or evaluating web user interfaces to improve web usability? From a methodological perspective, the thesis follows a design science research (DSR) approach. A systematic literature review and six empirical studies are carried out in this thesis. The empirical studies are carried out with a total of 74 participants in Finland. The steps of a design science research process are followed while the studies were designed and conducted; that includes (a) problem identification and motivation, (b) definition of objectives of a solution, (c) design and development, (d) demonstration, (e) evaluation, and (f) communication. The data is collected using observations in a usability testing lab, by analytical (expert) inspection, with questionnaires, and in structured and semi-structured interviews. User behaviour analysis, qualitative analysis and statistics are used to analyze the study data. The results are summarized as follows and have lead to the following contributions. Firstly, the results present the current status of semiotic research in UI design and evaluation and highlight the importance of considering semiotic concepts in UI design and evaluation. Secondly, the thesis explores interface sign ontologies (i.e., sets of concepts and skills that a user should know to interpret the meaning of interface signs) by providing a set of ontologies used to interpret the meaning of interface signs, and by providing a set of features related to ontology mapping in interpreting the meaning of interface signs. Thirdly, the thesis explores the value of integrating semiotic concepts in usability testing. Fourthly, the thesis proposes a semiotic framework (Semiotic Interface sign Design and Evaluation – SIDE) for interface sign design and evaluation in order to make them intuitive for end users and to improve web usability. The SIDE framework includes a set of determinants and attributes of user-intuitive interface signs, and a set of semiotic heuristics to design and evaluate interface signs. Finally, the thesis assesses (a) the quality of the SIDE framework in terms of performance metrics (e.g., thoroughness, validity, effectiveness, reliability, etc.) and (b) the contributions of the SIDE framework from the evaluators’ perspective.

Tablet-käyttöliittymäsovellus sähköisen asioinnin palvelulle

Tässä diplomityössä oli tavoitteena tutkia käytettävyyttä ja käyttöliittymiä tablet-laitteiden näkökulmasta. Työssä tutkittiin sitä, mikä tekee hyvän tablet-käyttöliittymän ja mitä asioita sen suunnittelussa tulisi huomioida. Lisäksi tehtävänä oli selvittää, miten työn toimeksian-tajan käytössä olevat tekniikat soveltuvat käytettäviksi tablet-laitteiden kanssa. Työn poh-jalta havaittiin, että tablet-käyttöliittymien suunnittelussa tulisi noudattaa vakiintuneita käyttöliittymäsuunnittelun periaatteita, joista tärkeimmät ovat yksinkertaisuus, yhtenäisyys, virheiden ehkäisy ja käyttäjätuki. Hyvän käytettävyyden takaamiseksi suunnittelussa tulisi kuitenkin huomioida tablet-laitteiden erikoispiirteet ja rajoitukset. Tutkimustyön lisäksi diplomityössä toteutettiin yksinkertainen tablet-laitteille suunniteltu käyttöliittymä Vaadin TouchKit -käyttöliittymäkehystä käyttäen.

Data analysis tools and methods for DNA microarray and high-throughput sequencing data

The recent rapid development of biotechnological approaches has enabled the production of large whole genome level biological data sets. In order to handle thesedata sets, reliable and efficient automated tools and methods for data processingand result interpretation are required. Bioinformatics, as the field of studying andprocessing biological data, tries to answer this need by combining methods and approaches across computer science, statistics, mathematics and engineering to studyand process biological data. The need is also increasing for tools that can be used by the biological researchers themselves who may not have a strong statistical or computational background, which requires creating tools and pipelines with intuitive user interfaces, robust analysis workflows and strong emphasis on result reportingand visualization. Within this thesis, several data analysis tools and methods have been developed for analyzing high-throughput biological data sets. These approaches, coveringseveral aspects of high-throughput data analysis, are specifically aimed for gene expression and genotyping data although in principle they are suitable for analyzing other data types as well. Coherent handling of the data across the various data analysis steps is highly important in order to ensure robust and reliable results. Thus,robust data analysis workflows are also described, putting the developed tools andmethods into a wider context. The choice of the correct analysis method may also depend on the properties of the specific data setandthereforeguidelinesforchoosing an optimal method are given. The data analysis tools, methods and workflows developed within this thesis have been applied to several research studies, of which two representative examplesare included in the thesis. The first study focuses on spermatogenesis in murinetestis and the second one examines cell lineage specification in mouse embryonicstem cells.

Virtuaalisen oppimisympäristön funktionaalisen käyttöliittymätestauksen automatisointi

Tämän tutkimuksen kohteena on Turun yliopistossa kehitetyn www-pohjaisen ViLLE-oppimisjärjestelmän funktionaalisen käyttöliittymätestauksen automatisointityö. Tutkimusta varten olen kerännyt kattavasti aineistoa aihetta käsittelevästä yleisestä kirjallisuudesta ja artikkeleista sekä toteutuksen kannalta spesifistä tietoa tarjoavista Internet-lähteistä. Tutkimuksessa olen tehnyt myös pienehkön määrän testausalan asiantuntijahaastatteluja. Tutkimuksen empiirisessä osuudessa olen valinnut testaukseen käytettävän testaustyökalun sekä toteuttanut valitulla testaustyökalulla ViLLE-oppimisjärjestelmän testauksen automatisointityön soveltamalla käytäntöön tutkimuksen teoriaosuudessa esitettyä tietoa hyvistä käytänteistä funktionaalisen käyttöliittymätestauksen automatisoinnissa. Tutkimuksen toteutuksessa olen käyttänyt kvalitatiivista tutkimusmenetelmää. Tutkimuksen empiirisen osuuden pohjalta kerätyn havaintoaineiston perusteella olen selvittänyt vastaukset seuraaviin tutkimuksessa esitettyihin tutkimuskysymyksiin: • Miten käytetty testaustyökalu on valittu ja mitkä olivat valintaan vaikuttaneet tärkeimmät kriteerit? • Miten käytetty testaustyökalu soveltuu ViLLE-oppimisjärjestelmän funktionaalisen käyttöliittymätestauksen automatisointiin? • Millä eri tavoin käytäntöön viety hyvien testiautomaation laatimistapojen mukainen toteutus vaikuttaa nyt laadittuun testiautomaatioon? • Esiintyikö toteutetussa testiautomaatiossa tutkimuksen teoreettisessa viitekehyksessä kuvattuja funktionaalisen käyttöliittymätestauksen automatisoinnille tyypillisiä ongelmia ja miten ongelmat saatiin ratkaistua? Tutkimuksen tulokset osoittavat melko selvästi, että ViLLE-oppimisympäristön funktionaalisen käyttöliittymätestauksen automatisointityön toteutukseen valittu Vaadin TestBench -testaustyökalu, joka on valittu tutkimuksen alkuvaiheessa suoritetun evaluoinnin perusteella, soveltuu käyttötarkoitukseensa hyvin. Lisäksi pystyin luotettavasti havainnoimaan, että testiautomaation ylläpidon tarve sekä testien laatimiseen kuluva aika vähenevät merkittävästi, kun testit laaditaan heti alusta lähtien rakenteeltaan modulaariseksi sekä tietyin teknisin keinoin mahdollisimman vähän käyttöliittymän rakennetta huomioonottavaksi. Ongelmia testiautomaation laatimisessa voivat aiheuttaa käytetty työkalu itsessään, testattavan järjestelmän toteutus sekä testien suoritusympäristö. Huolimatta kirjallisuuskatsauksen perusteella tehdystä varautumisesta tyypillisiin testiautomaation laatimisessa esiintyviin ongelmiin, myös joitakin sellaisia ongelmia esiintyi, joihin en ollut osannut varautua. Mahdollisiin ongelmiin etukäteen varautuminen kuitenkin selvästi auttoi suurimpaan osaan testiautomaation laatimisessa esiintyneistä ongelmista.