Primary Flight Displayn toiminta ja turvallisuustekijät

Tässä tutkielmassa tutkitaan Primary Flight Displayn (PFD) toimintaa ja turvallisuusteki-jöitä. Primary Flight Display on nykyaikaisen lentokoneohjaamon yksi merkittävimmistä näytöistä, joka korvaa kuusi perinteistä analogista mittaria. Tutkielmassa selvitetään PFD:n ominaisuuksia, hyötyjä ja riskejä verrattuna sillä korvattuihin analogisiin mittareihin. Tutkielman päätutkimuskysymys on: Millä tavoilla Primary Flight Displayn lentoturvallisuus eroaa sillä korvattujen perinteisien mittareiden lentoturvallisuudesta? Tutkielma on luonteeltaan laadullinen kirjallisuustutkimus, joka perustuu valmiisiin ai-neistoihin. Menetelmänä aineiston analyysissä on sisällönanalyysi. Tutkielmassa tarkastel-laan sekä PFD:n näyttöä että tärkeimpiä järjestelmiä näytön informaatioon liittyen. Tutkielmassa esitellään myös PFD:n korvaamat kuusi perinteistä mittaria, jotta voidaan paremmin ymmärtää mittarien eroavaisuuksia niin toimintaperiaatteissa kuin turvallisuustekijöissäkin. PFD:n toiminta eroaa merkittävästi perinteisistä analogisista mittareista, vaikka muutamia yhtäläisyyksiäkin esiintyy. Osa PFD:n eroavaisuuksista nähdään lentoturvallisuutta kehittävinä tekijöinä, mutta PFD ja sen käyttö sisältävät toistaiseksi myös useita riskitekijöitä. Keskeisimpinä johtopäätöksinä havaitaan, että PFD:n etuja lentoturvallisuuden kannalta ovat nopea ristiintarkkailu, suuri keinohorisontti, erilaiset lisäinformaatiot, lentoarvojen tallentuminen sekä laitteen kyky tunnistaa virheellistä dataa. PFD:n taustalla toimivat elektroniset järjestelmät mittaavat arvoja nopeammin, tarkemmin ja luotettavammin kuin perinteisien mittareiden mekaaniset osat. PFD:n riskitekijöitä ovat muun muassa digitaalinen ilmanopeus- ja korkeusnauha ilman viisareita, näppihäiriöt, standardisoinnin puute ja järjestelmien monimutkaisuus. Lisäksi PFD saattaa tietyissä lentotiloissa jopa heikentää ohjaajan tilannetietoisuutta. Keskeisimpinä PFD:n kehitysehdotuksina tutkielmassa nähdään näyttöjen tietyn asteen standardisoiminen, visuaalisten ominaisuuksien parantaminen, sekä käyttökoulutuksen tehostaminen niin laitteen normaali- kuin vajaatoiminnoissa. PFD:n mittarit pitäisivät myös sijaita sopivan lähekkäin toisiaan nopean ristiintarkkailun mahdollistamiseksi, mutta ne eivät saisi olla niin tiiviisti yhdessä, että näytön lukeminen vaikeutuu.

Yhdysvaltalaisten taktisten lentokoneiden taistelunkestävyys Vietnamin sodassa

Tutkimuksessa käsitellään Vietnamin sotaa, ja sodassa käytettyjen taktisten lentokoneiden taistelunkestävyyttä. Vietnam muutti ilmasodankäynnin luonnetta. Se on ensimmäinen sota, jossa käytettiin ilmatorjuntaohjuksia ja elektronista häirintää tutkia kohtaan, lisäksi se muutti radikaalisti Yhdysvaltojen ilmasodankäynnin taktista näkökulmaa. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin taistelunkestävyyden kehitystä seuraavista osa-alueista: voimankäytön säädökset, lentokoneiden ja erityisesti niiden järjestelmien kehittyminen, elektroninen vai-kuttaminen ilmapuolustukseen, sekä ilmataistelutaktiikoiden muutokset. Tutkimuksen päätutkimuskysymys on: ”Miten Yhdysvaltojen taktisten lentokoneiden taistelunkestävyys ke-hittyi Vietnamin sodassa?” Alatutkimuskysymyksiä ovat: 1. Miten voimankäytön säädökset vaikuttivat ilmataisteluun? 2. Miten järjestelmiä kehitettiin sodan aikana? 3. Miten elektronista vaikuttamista hyödynnettiin koneiden selviytymisen parantamiseksi? 4. Miten hyökkäyskokoonpanoja ja taktiikoita muutettiin sodan aikana? 5. Millainen oli lentokoneiden uhka taistelukentällä ja miten näiden uhkien vaikutusta pyrittiin minimoimaan? Tutkimuksessa käytettiin päämenetelmänä sisällön analyysiä. Kyseessä oli perinteinen historiantutkimus, jossa tehdään johtopäätöksiä lähdeaineiston pohjalta. Tutkimuksen perusteella havaittiin voimankäytön säädösten asettamat rajoitteet ja niiden raukeamisen jälkeinen nopean reagointikyvyn kehittyminen, konekaluston kehittäminen taistelukokemusten pohjalta, elektronisen vaikuttamisen suuri merkitys suojauduttaessa ilmatorjuntaa vastaan, lentomuodostelmien hyödyntäminen hämäämisessä ja omien lentoko-neiden vahvuuksien hyödyntäminen ja vihollisen nopea reagointi muutokseen.

Puolustusvoimien, poliisin ja pelastustoimen johtamiskoulutus : yhteistyöviranomaisten yhteinen näkemys johtamisesta?

Tämä diplomityö analysoi ja vertaa puolustusvoimien johtamiskäsitystä poliisin ja pelastustoimen johtamiskäsityksiin. Työ on johtamisen näkökulmasta tehty laadullinen tutkimus. Tutkimus on perustutkimus, jolla kuvataan keskeisten yhteistyöviranomaisten näkemyksiä johtamisesta sekä johtamisen koulutusta kullakin viranomaisalalla. Diplomityö on tehty puolustusvoimien kontekstissa, jota verrataan poliisitoimen ja pelastustoimen konteksteihin. Tutkimuksessa ei ole tarkoitus asettaa verrattuja viranomaisia järjestykseen paremmuuden perusteella, vaan osoittaa eri alojen suhtautumista johtamiseen ja kuinka se opetuksen muodossa ilmenee. Puolustusvoimat on ollut vahva johtajakouluttaja Suomessa ja johtamisoppeja on välitetty myös muualle yhteiskuntaan erityisesti asevelvollisten johtajakoulutuksen kautta. Toimintaympäristön muutoksessa puolustusvoimat on mukauttanut käsitystä johtamisesta ja huomioinut entistä voimakkaammin toimintaympäristöjen erilaisuuden keskeisenä osana johtamista. Tämä tuo joustavuutta perinteisesti kankeana ja hierarkkisena pidetyn organisaation johtamiseen. Samalla se luo haasteita johtajien osaamiselle ja myös alaisten asennoitumiselle eri toimintaympäristöjen vaatimuksiin. Poliisitoimi ja pelastustoimi ovat kohdanneet historiansa aikana samankaltaiset haasteet kuin puolustusvoimatkin. Tämän hetkinen toimintaympäristö vaatii johtajilta entistä enemmän tilannetajua ja joustavuutta. Poliisin koulutusjärjestelmä tuottaa henkilöstöä esimiestehtäviin vasta ylemmän korkeakoulututkinnon jälkeen ja pelastustoimi ammattikorkeakoulututkinnon jälkeen. Tämä näkyy hieman alhaisempana määränä johtamiskoulutuksen määrässä verrattuna upseerin urallaan saamaan johtamiskoulutukseen. Upseerit valmistuvat esimies- ja johtajatehtäviin heti ensimmäisen koulutusasteen jälkeen. Opetuksellisten sisältöjen sekä johtamiskäsitystä muokkaavien teorioiden osalta ei viranomaisten välillä ole havaittavissa suuria eroja. Tämä osin selittynee sillä, että kaikilla tutkimukseen nyt valituilla viranomaisilla on kaksijakoinen toimintaympäristö. Toisaalta hallinto ja henkilöstöjohtaminen näyttelee merkittävää roolia päivittäisessä työssä, toisaalta nopea tilannejohtaminen vaatii erilaista kyvykkyyttä reagoida nopeasti muuttuvaan tilanteeseen.

”Highlandman, show me the way”: Skotlannin ylämaiden klaanien värväytyminen Ison- Britannian armeijan ylämaalaisrykmentteihin 1700-luvulla

Skotlannin ylämaiden klaaneista värvättiin ylämaalaisrykmenttejä Ison-Britannian armeijaan 1700-luvulta alkaen. Tutkimuksessa selvitetään rykmenttien vaikutusta ylämaiden sotilasperinteisiin, yhteiskuntaan ja kansallisen identiteetin luomiseen. Tutkimus keskittyy ylämaalaisrykmenttien muodostamisen ja vakiinnuttamisen vaiheeseen, joka päättyy Napoleonin sotiin. Loppupäätelmänä esitetään, että ylämaalaisrykmenteillä oli merkittävä vaikutus Skotlannin kansalliseen identiteettiin.Aineistona käytetään 1700-luvulla ja 1800-luvun alussa kirjoitettuja kuvauksia ylämaalaisista sotilaina. Etupäässä sotilaskirjoittajien kirjoittamat tekstit käsittelevät ylämaalaisten luonnetta, taktiikoita ja soveltuvuutta sodankäyntiin. Merkittävin yksittäinen lähde on eversti David Stewartin kaksiosainen teos Sketches of the Character, Manners, and Present State of the Highlanders of Scotland. Alkuperäisaineistoa vertaillaan aikaisempaan sotahistoriaa, Skotlannin ylämaita ja Ison-Britannian kansallisuusajattelua käsittelevään tutkimukseen. Tutkimuksen tuloksena todetaan, että ylämaiden poikkeavat taistelutavat olivat ongelma Ison-Britannian armeijalle. Ylämaalaisten värväämisellä omiin rykmentteihinsä integroitiin ylämaiden aatelistoa osaksi valtiokoneistoa ja suunnattiin levottoman seudun miesvoimaa ulkopuolisia vihollisia vastaan. Ylämaiden klaanien perinteiset sotilastaktiikat muuttuivat Ison-Britannian armeijan mukaisiksi, mutta henkilökohtaisen urheuden arvostus ja innokkuus käydä lähitaisteluun säilyivät. Klaanien eduksi katsottu nopea strateginen liikkuvuus kuitenkin katosi osana raskasliikkeisempää armeijaa.Osana Ison-Britannian armeijaa Skotlannin ylämaihin liitetyt piirteet, kuten mielikuvat klaaneista, tartaaneista ja säkkipilleistä, levisivät kaikkialle Ison-Britannian toiminnan alueille. Mielikuvien lisäksi osa rykmenttien sotilaista asettui asumaan siirtomaihin, vieden mukanaan ylämaiden kulttuuria. Ylämaiden kulttuurin saadessa kansainvälistä näkyvyyttä Skotlannin perinteinen kulttuurinen jako ylä- ja alamaihin alkoi hälvetä, ja ylämaalaisen kulttuurin ulkoisista piirteistä tuli skotlantilaisen kulttuurin tunnusmerkkejä. Ison-Britannian armeijan osaksi siirtyminen kitki klaanien sotilasperinteitä pois, mutta tarjosi mahdollisuuden ilmaista skotlantilaista identiteettiä poikkeavalla asepuvulla. Ylämaalaisrykmenttien perustaminen sitoi entisen rajaseudun Ison-Britannian osaksi, mutta oli myös osaltaan luomassa skotlantilaista identiteettiä.

Kerros-kerrokselta kokoonpannut ohutkalvot ja luminoivat kalvosensorit

Kerros-kerrokselta eli layer-by-layer eli LbL –kalvoja voidaan valmistaa kastamis-, sumutus-, pyöritys- tai pyöritys-sumutusmenetelmillä. Kalvon muodostumisen ensimmäinen vaihe on nopea, se kestää muutaman sekunnin. Toisessa vaiheessa tapahtuu diffundoitumista ja se kestää useita minuutteja. Rakentumista voidaan tarkkailla lukuisilla visuaaliseen tai uv-valoon tai muuhun säteilyyn perustuvilla menetelmillä. Kalvojen pintarakennetta ja karheutta sekä eri suolojen vaikutusta voidaan selvittää atomivoimamikroskopia- ja ellipsometrisillä kuvilla. Luminesenssi on säteilyn itsestään tapahtuvaa emissiota. Fluoresenssi ja fosforesenssi ovat luminesenssin erikoistapauksia. Fotonin absorption jälkeen molekyyli voi palata perustilalle fluoresenssin tai fosforesenssin avulla, mutta molekyyli voi myöskin kokea sisäisen varauksensiirron tai konformaation vaihdoksen. Luminesenssi-ilmiötä voidaan käyttää tunnistamaan yhdiste tai määrittämään sen pitoisuus. Voidaan rakentaa sensoreita, joissa yhdisteen toinen osa on osana sensoria. Yhdisteen toisen osan, analyytin, liittyessä siihen tapahtuu värimuutos. Sensori koostuu optisesta päästä, vaihtelevan pituisesta johdosta ja aistimisyksiköstä. Kokonaislaitteisto koostuu valon lähteestä, valokuidusta ja optisesta voimamittarista. Analyytin indusoimaa aggregaatiota ja sitä seuraavaa optista vastetta voidaan käyttää herkkänä muuntomekanismina analyytin havaitsemiseen. On kehitetty lukuisille analyyteille herkkiä spesifisiä polymeerejä, joita voidaan käyttää eri ionien havaitsemiseen. Myös bioaistiminen on mahdollista, esimerkiksi kolibakteeri voidaan havaita. Kvanttipisteet ovat pieniä puolijohtavan materiaalin hiukkasia. Niillä on ainutlaatuisia optisia, sähköisiä ja kemiallisia ominaisuuksia. On kehitetty erityisiä lastulaboratorioita. Niillä on mahdollisuus toteuttaa erilaisia funktioita, kuten näytteen valmistus, pitoisuuden säätö ja detektio yksittäisen miniaturisoidun alustan päällä. Luminesenssissa valon emissio vahvistuu, ja monissa tapauksissa tapahtuu ns. Stokesin siirtymä. Stokesin siirtymässä valon emissiomaksimin aallonpituus siirtyy infrapuna-alueen suuntaan. Emission vahvistumisen kemiallisina aiheuttajina ovat kromoforit eli värin kantajat. Valon määrää ja aallonpituutta voidaan käyttää tunnistamaan analyytti tai analyytin määrä. Luminesenssin lisäksi voidaan käyttää taittoindeksiin perustuvia optisia aistimismenetelmiä.

Virtuaalisten oppimisympäristöjen ominaisuusvertailu ja suunnittelu

Tietotekniikan ja tietoliikenneyhteyksien nopea kehittyminen on avannut opetusteknologialle paljon uusia mahdollisuuksia. Nopeat tietoliikenneyhteydet ja mobiililaitteet ovat yhä useamman oppilaan ja opettajan saatavilla, mikä on mahdollistanut uudenlaisten, teknologiaa hyödyntävien opetusmuotojen suosion runsaan kasvun. Tällaisia ovat esimerkiksi massiiviset avoimet verkkokurssit, sulautettu oppiminen ja käänteinen opetus. Työelämässä olevien informaatioteknologian alan ammattilaisten tulee jatkuvasti kehittää osaamistaan, kun uusia ja korvaavia teknologioita tulee käyttöön nopeassa tahdissa. Todistuksena tiedoista ja taidoista ovat eritasoiset, kansainvälisesti hyväksytyt sertifikaatit. Tämän tutkielman tavoitteena on suunnitella ja toteuttaa virtuaalinen oppimisympäristö, jossa teorian opiskelu yhdistetään käytännön harjoitteluun. Oppimisympäristö on tarkoitettu erityisesti informaatioteknologia-alan sertifiointikokeisiin harjoittelua varten. Erilaisten virtuaalisten oppimisympäristöjen hyödyntämistä on tutkittu jonkin verran, mutta tutkimus on painottunut pääosin perusasteen opintoihin. Virtuaaliopiskelun hyödyntämisestä IT-alan sertifiontijärjestelmässä on olemassa hyvin vähän tutkimustietoa. Uuden oppimisympäristön suunnittelun perustana käytetään tässä tutkimuksessa toteutettua, suosittujen virtuaalisten oppimisympäristöjen vertailua. Vertailuun valikoituivat opetusvideosivusto Khan Academy, Cisco Systems Oy:n Networking Academy, massiivisia avoimia verkkokursseja tarjoava Coursera sekä yhteistyötä tukeva opetusjärjestelmä ViLLE. Vertailun pohjalta todetaan uuden oppimisympäristön soveltuvan erinomaisesti IT-alan sertifiontikokeiden opiskeluun erityisesti tapauksissa, joissa käytännön harjoituksia tekemällä voidaan saavuttaa parempi oppimistulos. Uusi oppimisympäristö on ominaisuuksiltaan ainutlaatuinen eikä vastaavaa järjestelmää ole toistaiseksi kehitetty. Keskeisimpinä ominaisuuksina mainitaan esimerkiksi automaattinen arviointi sekä harjoitteluympäristön palauttaminen alkutilaan täysin automaattisesti. Lopuksi kuitenkin todetaan, että kehitetyn ratkaisun hyödyllisyyden arvioimiseksi vaaditaan nykyistä merkittävästi suurempi käyttäjämäärä sekä kehittyneemmät menetelmät käyttäjädatan analysointiin.

Salausprosessoriarkkitehtuurit

Salausprosessorin tehtävä on suorittaa yhtä tai useampaa salausalgoritmia. Salauksen laskeminen on tarkoin rajattu ongelma, jonka ympärille salausprosessori rakennetaan. Algoritmien väliset erot ovat merkittäviä, joten sopivan algoritmin valinta riippuu täysin sovelluksesta. Yleensä salausalgoritmeja voidaan käyttää myös eri moodeissa, jotka vaikuttavat salauksen luotettavuuteen ja nopeuteen. On olemassa muutamia standardoituja laajasti käytettyjä algoritmeja, jotka ovat luotettavaksi todettuja ja joista ei toistaiseksi ole löytynyt vakavia heikkouksia. Algoritmin luotettavuuden lisäksi myös suorituskyky ja skaalautuvuus ovat usein tärkeitä kriteerejä. Eri käyttökohteilla saattaa olla hyvin erilaiset vaatimukset. Suunnittelun alkuvaiheessa täytyy päättää muun muassa kuinka korkealle tietoturvan vaatimukset laitetaan, kuinka monta erilaista algoritmia halutaan tukea ja kuinka nopea järjestelmän täytyisi vähintään olla. Laitteiston joustavuus, suorituskyky ja tietoturvallisuus ovat toisiaan osittain poissulkevia ominaisuuksia. Joustavuus on erittäin suotava ominaisuus. Joustavan järjestelmän viat voidaan paremmin korjata jälkikäteen, sen ohjelmistoa on mahdollista muokata tarpeen vaatiessa ja useamman salausalgoritmin tukeminen on helpompaa. Salausprosessorin suorituskykyä mitataan ennen kaikkea salausprosessorin nopeudessa, mutta myös virrankulutus liittyy suorituskykyyn olennaisesti. Virrankulutus on erityisen tärkeä langattomissa ja pienissä laitteissa. Tietoturvan mittaaminen on haastavaa ja se tulisi ottaa huomioon jokaisessa vaiheessa suunnittelusta valmistukseen. Pienikin virhe saattaa pahimmillaan tehdä koko järjestelmästä tietoturvattoman. Salausprosessoriarkkitehtuuri ei ole terminä alan kirjallisuudessa yksikäsitteinen. Erilaisia salausprosessoriratkaisuja voidaan erotella ainakin niiden valmistustavan tai rakenteen perustella. Yleisimmät valmistustavat ovat räätälöity mikropiiri, uudelleenohjelmoitava porttimatriisi ja ohjelmistototeutus. Räätälöidyillä mikropiireillä saavutetaan paras suorituskyky, mutta ne ovat muita vaihtoehtoja huomattavasti vaikeampia valmistaa, kalliimpia ja joustamattomampia. Ohjelmistototeutus tarkoittaa tavallisella yleiskäyttöisellä prosessorilla ajettavaa salausohjelmistoa. Ohjelmistototeutuksen hyvänä puolena on sen suuri joustavuus, mutta se on myös tietoturvattomampi ja hitaampi kuin muut vaihtoehdot. Uudelleenohjelmoitavilla porttimatriiseilla saavutetaan samoja suorituskyvyn hyötyjä joita saadaan räätälöidyistä mikropiireistä ja ne ovat myös uudelleenohjelmoitavuutensa ansiosta joustavia.

Keräilykorttipelin toteutus HTML5- ja Javascript-tekniikoilla

HTML5-tekniikka sekä Javascript tuen laajuus selaimissa vaihtelee. Tässä työssä kyseisiä tekniikoita tutkitaan ja selvitetään niiden toimivuus keräilykorttipelin tarvittavien ominaisuuksien osalta. Tuet kartoitetaan viiden yleisimmän selaimen osalta. HTML5 tukee WebSocket-ominaisuutta, mutta kaikki selaimet eivät tue ominaisuutta tai se on poistettu käytöstä. Työssä etsitään tiedonsiirtotekniikan korvaaja, jota testataan ja verrattaan yleisesti käytettäviin tekniikoihin. Socket.io oli nopea tekniikka ja viisi yleisintä selainta tuki kyseistä tekniikkaa. Tämän vuoksi Socket.io-tekniikka soveltuu keräilykorttipeliin hyvin. Työssä tutkitaan keräilykorttipeliin liittyviä ongelmia sekä ratkaistaan ilmenneet ongelmat. Keräilykorttipelissä kyseisiä ongelmia ilmeni hyvin vähän. HTML5 animaatio tutkitaan että se on optimoitu hyvin, jotta käyttäjälle tulee miellyttävä peli kokemus. Keräilykorttipeliin lisäksi tehdään käytännön toteutuksena pakkaeditorin prototyyppi, jossa käytetään drag&drop-tekniikkaa. Tämän vuoksi myös drag&drop-tekniikan tuki on selainten osalta kartoitettu myös työssä, sekä testattu käytännön toteutuksena prototyypissä. Prototyypin tarkoitus on kartoittaa mahdolliset tulevat ongelmat sekä auttaa varsinaisen pakkaeditorin tuotantoversiossa.

Automaattiset ohjelmakoodintarkastusmenetelmät

Automaattinen koodintarkastus on tehokas ja nopea tapa havaita virheitä ohjelmakoodissa. Erilaisia menetelmiä on kehitetty jo pitkään ja lähestymistapoja on monia. Tavoitteena kaikilla menetelmillä on löytää koodista mahdollisimman suuri osa ohjelmassa olevista virheistä pienellä työmäärällä. Tässä tutkielmassa tutustutaan koodin analyysiin, sekä erilaisiin automaattisiin koodintarkastusmenetelmiin. Jokaista menetelmää tarkastellaan eri näkökulmista ja tutustutaan niiden vahvuuksiin ja heikkouksiin. Lopuksi tehdään katsaus näihin menetelmiin käytännön kautta. Koodintarkastus alkaa analysoinnista, joka voidaan suorittaa joko staattisesti lähdekoodia tarkastamalla tai dynaamisesti, eli koodin suorituksen myötä. Staattisia tarkastustyökaluja löytyy useimmista ohjelmointiympäristöistä jo valmiiksi integroituna. Nämä ilmoittavat ohjelmoijalle virheistä jo koodia kirjoitettaessa. Perinteiset virheentarkastukset ja hieman monimutkaisemmat muodolliset menetelmät ovat hyviä esimerkkejä staattisesta analyysistä. Dynaaminen analyysi taas alkaa suorituksesta ja oikeiden syötteiden valitsemisesta. Analyysillä pyritään käymään läpi kaikki virheille potentiaaliset suorituspolut. Dynaamisesta analyysista saadaan staattisesta analyysistä eriäviä tuloksia, kuten esimerkiksi resurssien kulutus, silmukoiden kompleksisuus ja ohjelman suorat virheet, esimerkiksi nollalla jakamiset, tyhjät osoitukset ja muistivuodot. Itse ohjelmakoodin tarkastusmenetelmiä löytyy lukuisia, joista monet osoittautuvat erittäin lupaaviksi. Abstrakti tulkinta on hyvin yleinen lähestymistapa ohjelmakoodin tarkastukselle. Tässä tulkinnassa pyritään luomaan kaikki mahdolliset suorituspolut, ja määrittelemään päätyykö yksikään polku virhetilaan. Erilaisia abstrakteja tulkintoja ovat esimerkiksi mallien louhinta ja deduktiivinen koodintarkastaminen. Tässä tutkielmassa tutustutaan koodin analyysiin, sekä erilaisiin automaattisiin koodintarkastusmenetelmiin. Jokaista menetelmää tarkastellaan eri näkökulmista ja tutustutaan niiden vahvuuksiin ja heikkouksiin. Lopuksi tehdään katsaus näihin menetelmiin käytännön kautta.

Vakavat reaktorionnettomuudet ja niiden mallintaminen Olkiluoto 1 ja Olkiluoto 2 laitosyksiköille MELCOR-ohjelman versiolla 2.1

Vakaviin reaktorionnettomuuksiin liittyviä ilmiöitä on tutkittu jo 1980-luvulta lähtien ja tutkitaan edelleen. Ilmiöt liittyvät reaktorisydämen ja muiden paineastian sisäisten materi-aalien sulamiseen sekä reagointiin veden ja höyryn kanssa. Ilmiöt on myös tärkeää tuntea ja niiden esiintymistä mallintaa käytössä olevilla laitoksilla, jotta voidaan varmistua turval-lisuusjärjestelmien riittävyydestä. Olkiluoto 1 ja 2 laitosten käyttölupa uusitaan vuoteen 2018 mennessä. Lupaprosessiin liit-tyy analyysejä, joissa mallinnetaan laitosten toimintaa vakavassa reaktorionnettomuudessa. Näiden analyysien tekoon Teollisuuden Voima Oyj on käyttänyt ohjelmaa nimeltä MEL-COR jo vuodesta 1994 lähtien. Käytössä on ollut useita eri ohjelmaversioita ja viimeisin niistä on 1.8.6, joka riittää vielä tulevan käyttöluvan uusintaprojektiin liittyvien analyysien tekoon. MELCOR:n vanhaa 1.8.6 ohjelmaversioita ei kuitenkaan enää päivitetä, joten siirtyminen uudempaan 2.1 versioon on tulevaisuudessa välttämätöntä. Uusimman versiopäivityksen yhteydessä on kuitenkin muuttunut koko ohjelman lähdekoodi ja vanhojen laitosmallien käyttö uudessa ohjelmaversiossa vaatii tiedostojen konvertoinnin. Tässä työssä esitellään MELCOR-version 2.1 ominaisuuksia ja selvitetään, mitä 1.8.6 versioon luotujen laitosmal-lien käyttöönotto versiossa 2.1 vaatii. Vaatimusten määrittelemiseksi laitosmalleilla tehdään ajoja molemmilla ohjelmaversioilla ja erilaisilla onnettomuuden alkutapahtuman määrittelyillä. Tulosten perusteella arvioidaan ohjelmaversioiden eroja ja pohditaan mitä puutteita laitosmalleihin konversion jälkeen jää. Näiden perusteella arvioidaan mitä jatkotoimenpiteitä konversio vaatii.

Real-time adaptive control of ultra-fast laser scribing process with spectrometer online monitoring

There exist several researches and applications about laser welding monitoring and parameter control but not a single one have been created for controlling of laser scribing processes. Laser scribing is considered to be very fast and accurate process and thus it would be necessary to develop accurate turning and monitoring system for such a process. This research focuses on finding out whether it would be possible to develop real-time adaptive control for ultra-fast laser scribing processes utilizing spectrometer online monitoring. The thesis accurately presents how control code for laser parameter tuning is developed using National Instrument's LabVIEW and how spectrometer is being utilized in online monitoring. Results are based on behavior of the control code and accuracy of the spectrometer monitoring when scribing different steel materials. Finally control code success is being evaluated and possible development ideas for future are presented.

Mikrofluidiikkaan perustuvien potilasläheisten määritysjärjestelmien hyödyt ja ongelmakohdat sekä Tyreotropiinimäärityksen optimointi ja mikrofluidiikan hallinta vieritestaukseen soveltuvalla määritysalustalla

Keskitettyihin laboratoriotutkimuksiin verrattuna potilaan tai näytteenottopaikan läheisyydessä tehtävä vieritestaus on useimmiten kustannustehokkaampaa, helpompaa ja huomattavasti nopeampaa, eikä testin suorittamiseen välttämättä vaadita erityiskoulutettua henkilökuntaa. Potilasläheinen diagnostiikka on muokannut terveydenhoitoalaa siirtämällä päivittäisiä ja rutiininomaisia määrityksiä lähelle potilasta, tulosten ollessa selvillä lähes välittömästi. Nopea diagnostiikkaa saattaa myös vaikuttaa jatkohoitopäätöksen tekemiseen sairaalaolosuhteissa. Riittävän herkkyyden omaavien määritysjärjestelmien suunnittelu ja valmistus on kuitenkin hankalaa, lisäksi valmistusmateriaalien ja käytettyjen reagenssien tasalaatuisuus ei aina ole itsestään selvää. Laatuvirheet ovat yleisesti vaikeasti havaittavia sekä vaikuttavat olennaisesti määrityksen suorittamiseen ja tulokseen. Mikroskaalalla materiaalien fysikaalinen käytös muuttuu, ominaisuus otettava huomioon järjestelmiä suunnitellessa. Tutkielman kokeellisessa osassa optimoitiin 107 nm:n ja 92 nm:n Eu3+-ioneja sisältäviä polystyreeni-nanopartikkeleita sekä kahta eri anti-TSH vasta-ainetta hyödyntävä heterogeeninen sandwich-tyyppinen immunomääritys uudelle määritysalustalle. Työssä tarkasteltiin immunomäärityksen optimaaliselle toiminnalle olennaisia asioita kuten lämpötilaa määrityksen eri pisteissä, reaktiotilavuuksia ja -aikoja, puskureiden koostumuksia ja pitoisuuksia, leima-ainemääriä, säilytysolosuhteita sekä mikrofluidiikan vaikutuksia ja toimintaa tietokoneohjatulla mekaanisella ruiskujärjestelmällä. Diagnostiikkakasetin reaktiokammion pesutekniikat sekä pesuaineen vahvuus sekä koostumus olivat myös tarkasteltavina. Nanopartikkeleiden tuottama pitkäikäinen fluoresenssi mitattiin reaktiokammion pinnalta Victor-levylukijalla. Haastetta työhön toi mikrofluidiikan hallinta ja sen ominaisuudet, pääasiassa nesteliike, kuplanmuodostus sekä reaktiokammion onnistunut pesu. Määritys toimii teknisesti hyvin ja oikealla tavalla. Määritysaika oli 15 minuuttia. Aivan pienimpiä pitoisuuksia ei kuitenkaan kyetty erottamaan taustasta. TSH-määrityksen optimointi tuotti runsaasti teknistä perustietoa heterogeenisen immunomäärityksen toimivuudesta kasetti-ympäristössä, mikä helpottaa muiden samalla periaatteella toimivien määritysten käyttöönottoa. Määritysjärjestelmää voidaan tulevaisuudessa käyttää esimerkiksi kilpirauhasen vajaa- tai liikatoiminnan havaitsemisen lisäksi muun muassa sydäninfarktin varhaiseen ja nopeaan toteamiseen.

Life without Phd? – Phd Oxygen Sensor Proteins in Hypoxic Carcinoma Cell Survival

The microenvironment within the tumor plays a central role in cellular signaling. Rapidly proliferating cancer cells need building blocks for structures as well as nutrients and oxygen for energy production. In normal tissue, the vasculature effectively transports oxygen, nutrient and waste products, and maintains physiological pH. Within a tumor however, the vasculature is rarely sufficient for the needs of tumor cells. This causes the tumor to suffer from lack of oxygen (hypoxia) and nutrients as well as acidification, as the glycolytic end product lactate is accumulated. Cancer cells harbor mutations enabling survival in the rough microenvironment. One of the best characterized mutations is the inactivation of the von Hippel-Lindau protein (pVHL) in clear cell renal cell carcinoma (ccRCC). Inactivation causes constitutive activation of hypoxia-inducible factor HIF which is an important survival factor regulating glycolysis, neovascularization and apoptosis. HIFs are normally regulated by HIF prolyl hydroxylases (PHDs), which in the presence of oxygen target HIF α-subunit to ubiquitination by pVHL and degradation by proteasomes. In my thesis work, I studied the role of PHDs in the survival of carcinoma cells in hypoxia. My work revealed an essential role of PHD1 and PHD3 in cell cycle regulation through two cyclin-dependent kinase inhibitors (CKIs) p21 and p27. Depletion of PHD1 or PHD3 caused a cell cycle arrest and subjected the carcinoma cells to stress and impaired the survival.

Etanoli liikennepolttoaineena Suomessa

Suomi on sitoutunut vähentämään liikenteen kasvihuonekaasupäästöjä ja lisäämään uusiutuvan energian käyttöä liikenteessä vuoteen 2020 mennessä. EU:n energiastrategian mukaisesti liikenteelle on asetettu 10 prosentin tavoiteosuus uusiutuvan energian osalta liikenteen energian loppukulutuksesta. EU:n tavoitteiden lisäksi Suomi on asettanut kansalliseksi tavoitteekseen uusiutuvan energian osuudeksi 20 prosenttia liikenteen energian loppukulutuksesta. Nestemäiset biopolttoaineet ovat laadukkaasti ja kestävästi tuotettuina nopea ja kustannustehokas tapa vähentää liikenteen kasvihuonekaasupäästöjä. Etanoli on maailman käytetyin liikenteen biopolttoaine. Maailman etanolin tuotannossa käytetään pääosin tärkkelys- ja sokeripitoisia raaka-aineita, kuten maissia ja sokeriruokoa. Pääosa Suomessa käytetystä etanolipolttoaineesta tuodaan ulkomailta. Ainoa Suomessa etanolia liikennekäyttöön tuottava yritys on St1 Biofuels Oy, joka käyttää etanolin tuotannossa jäteperäisiä raaka-aineita. Tulevaisuudessa yhtiö suunnittelee tuottavansa valtaosan Suomessa käytetystä etanolista selluloosapohjaisista raaka-aineista. Etanoli soveltuu käytettäväksi moottoripolttoaineena sellaisenaan, mutta useista käyttöteknisistä syistä sitä käytetään enimmäkseen bensiinikomponenttina. Suurin osa Suomessa käytetystä etanolista muodostuu moottoribensiineille asetetuista jakeluvelvoitteista. Korkeaseosetanolipolttoaineen (E85) käytölle suunnitelluissa FFV-ajoneuvoissa voidaan käyttää etanolin ja bensiinin seosta aina 85 tilavuusprosentin etanolipitoisuuteen asti. Lisäaineistettua etanolia voidaan myös käyttää dieselmoottorin polttoaineena. Tulevaisuudessa etanolipolttoaineen kulutus Suomessa keskittynee pääasiassa nykytilanteen mukaisesti etanolin käyttöön bensiinikomponenttina.

Saaristomeren alueen alusöljy- ja aluskemikaalivahinkojen torjunnan yhteistoimintasuunnitelma

Moniviranomaisyhteistyönä Varsinais-Suomen ELY-keskuksen johdolla on laadittu öljyvahinkojen torjuntalain 13 §:n mukainen Saaristomeren alueen alusöljy- ja aluskemikaalivahinkojen torjunnan yhteistoimintasuunnitelma. Suunnitelman tarkoituksena on varmistaa torjuntatöiden nopea käynnistyminen ja torjuntatöiden laadukas toteuttaminen viranomaisten yhteistoimin kaikissa yhteistoiminta-alueella tapahtuvissa alusöljy- ja aluskemikaalivahinkotilanteissa. Suunnitelmassa on esitetty Saaristomeren alueen erityispiirteitä sekä eri viranomaisten ja muiden torjuntaan osallistuvien tehtäviä ja resursseja. Suunnitelmassa kuvataan torjuntatyön eri vaiheita ja niitä havainnollistetaan tarkemmin onnettomuustapauksista laadituin esimerkkikuvauksin. Kapeat ja karikkoiset väylät sekä saarten ja tärkeiden luonnonsuojelualueiden suuri määrä asettavat erityisiä haasteita torjuntatöille. Torjuntatöiden nopea käynnistyminen on ensiarvoisen tärkeää Saaristomeren yhteistoiminta-alueella. Nopean toiminnan kehittämiseen ja tähän sopivan kaluston hankintaan sekä harjoitustoimintaan tarvitaan lisäpanostusta jatkossa. Avovesikauden ulkopuolella tapahtuvien vahinkojen ja aluskemikaalivahinkojen torjunta sekä vahinkojätteen logistiikka ovat selkeitä kehittämisalueita lähitulevaisuudessa. Suurten merialueella tapahtuvien vahinkojen torjunnassa tarvitaan aina resursseja yhteistoiminta-alueen ulkopuolelta. Yhteistyötä ja koordinaatiota yhteistoiminta-alueiden välillä ja valtakunnallisella tasolla tulee kehittää ja kokonaisuus mm. päivitettyine uhkakuvineen laatia valtakunnallisen torjuntastrategian muotoon.