Practical algorithms for a family of waterfilling solutions

Many engineering problems that can be formulatedas constrained optimization problems result in solutionsgiven by a waterfilling structure; the classical example is thecapacity-achieving solution for a frequency-selective channel.For simple waterfilling solutions with a single waterlevel and asingle constraint (typically, a power constraint), some algorithmshave been proposed in the literature to compute the solutionsnumerically. However, some other optimization problems result insignificantly more complicated waterfilling solutions that includemultiple waterlevels and multiple constraints. For such cases, itmay still be possible to obtain practical algorithms to evaluate thesolutions numerically but only after a painstaking inspection ofthe specific waterfilling structure. In addition, a unified view ofthe different types of waterfilling solutions and the correspondingpractical algorithms is missing.The purpose of this paper is twofold. On the one hand, itoverviews the waterfilling results existing in the literature from aunified viewpoint. On the other hand, it bridges the gap betweena wide family of waterfilling solutions and their efficient implementationin practice; to be more precise, it provides a practicalalgorithm to evaluate numerically a general waterfilling solution,which includes the currently existing waterfilling solutions andothers that may possibly appear in future problems.

On the inverse windowed Fourier transform

The inversion problem concerning the windowed Fourier transform is considered. It is shown that, out of the infinite solutions that the problem admits, the windowed Fourier transform is the "optimal" solution according to a maximum-entropy selection criterion.

Smart antennas: state of the art

Aim of this contribution is to illustrate the state of the art of smart antenna research from several perspectives. The bow is drawn from transmitter issues via channel measurements and modeling, receiver signal processing, network aspects, technological challenges towards first smart antenna applications and current status of standardization. Moreover, some future prospects of different disciplines in smart antenna research are given.

Asymptotic equivalence between the unconditional maximum likelihood and the square-law nonlinearity symbol timing estimation

This paper provides a systematic approach to theproblem of nondata aided symbol-timing estimation for linearmodulations. The study is performed under the unconditionalmaximum likelihood framework where the carrier-frequencyerror is included as a nuisance parameter in the mathematicalderivation. The second-order moments of the received signal arefound to be the sufficient statistics for the problem at hand and theyallow the provision of a robust performance in the presence of acarrier-frequency error uncertainty. We particularly focus on theexploitation of the cyclostationary property of linear modulations.This enables us to derive simple and closed-form symbol-timingestimators which are found to be based on the well-known squaretiming recovery method by Oerder and Meyr. Finally, we generalizethe OM method to the case of linear modulations withoffset formats. In this case, the square-law nonlinearity is foundto provide not only the symbol-timing but also the carrier-phaseerror.

Impulse response recovery of linear systems through weighted cumulant slice

Identifiability of the so-called ω-slice algorithm is proven for ARMA linear systems. Although proofs were developed in the past for the simpler cases of MA and AR models, they were not extendible to general exponential linear systems. The results presented in this paper demonstrate a unique feature of the ω-slice method, which is unbiasedness and consistency when order is overdetermined, regardless of the IIR or FIR nature of the underlying system, and numerical robustness.

Wigner higher-order spectra: definition, properties, computation and application to transient signal analysis

The Wigner higher order moment spectra (WHOS)are defined as extensions of the Wigner-Ville distribution (WD)to higher order moment spectra domains. A general class oftime-frequency higher order moment spectra is also defined interms of arbitrary higher order moments of the signal as generalizations of the Cohen’s general class of time-frequency representations. The properties of the general class of time-frequency higher order moment spectra can be related to theproperties of WHOS which are, in fact, extensions of the properties of the WD. Discrete time and frequency Wigner higherorder moment spectra (DTF-WHOS) distributions are introduced for signal processing applications and are shown to beimplemented with two FFT-based algorithms. One applicationis presented where the Wigner bispectrum (WB), which is aWHOS in the third-order moment domain, is utilized for thedetection of transient signals embedded in noise. The WB iscompared with the WD in terms of simulation examples andanalysis of real sonar data. It is shown that better detectionschemes can be derived, in low signal-to-noise ratio, when theWB is applied.

Virtuaaliorganisaation toiminta innovaationäkökulmasta: kommunikaatio, tietojärjestelmät ja työkalut

Tutkimuksessa perehdytään virtuaaliorganisaatioiden ja virtuaalitiimien toimintaan sekä etsitään työkaluja, joilla maantieteellisesti hajallaan olevat ryhmät pystyvät kommunikoimaan ja jakamaan tietoa keskenään. Työssä käsitellään myös ympäristöjä, jotka tukevat virtuaaliyhteistyön syntyä. Lisäksi työssä etsitään keinoja, joilla yhteistyötä tekevät yritykset pystyvät yhdistämään tietojärjestelmiään ja luomaan niistä läpinäkyviä koko yhteistyöverkostossa. Tavoitteena on luoda laaja-alainen johdatuspaketti yhteistyötä aloittaville yrityksille ja esitellä keskeisiä virtuaalityöskentelyyn liittyviä elementtejä, kutenryhmädynamiikkaa, kollektiivista muistia, tiedon läpinäkyvyyttä, yhteistyöohjelmistoja ja yhteistyön syntyyn vaikuttavia tekijöitä. Työ on suurelta osin teoriapohjaista, mutta sen tukemiseksi on liitetty työtä varten hankittua empiiristä aineistoa. Empiria on koottu haastattelemalla yrityksiä ja asiantuntijoita. Työn tuloksena saatiin seuraavanlaisia johtopäätöksiä: virtuaalityöskentely eroaa perinteisestä tiimitoiminnasta siten, että suurin osa kommunikoinnista tapahtuu sähköisesti. Tähän tarvitaan työkaluja, joissa kuitenkin on vielä kehitettävää esimerkiksi standardoinnin suhteen. Yhteistyöohjelmistojen kehityksessä ja tietojärjestelmien yhdistämisessä on keskitytty vain sähköiseen tietoon, eikä olla kiinnitetty huomiota ihmisten osaamisen ja tietämyksen jakamiseen. Tätä varten viimeaikoina onkin alettu kehittämään erilaisia innovaatioympäristöjä, joista yksi on esitelty työssä. Virtuaalisesti toteutettavan yhteistyön keskeisenä elementtinä on luottamus kumppaneiden välillä ja tähän tulee kiinnittää erityistä huomiota. Innovaatioprosessin ja virtuaaliorganisaation tehokkuuden kannalta on tärkeää, että osapuolet ovat halukkaita jakamaan tietoa ja osaamista yhteisen päämäärän saavuttamiseksi. Tutkimus antaa viitteitä siitä, että pienet yritykset ovat halukkaampia jakamaan osaamistaan kuin suuret.

Estratègies en la presa de decisió d’una jugadora i el seu entrenador en el rugbi femení d’alt nivell = Estrategias en la toma de decisión de una jugadora y su entrenador en el rugby femenino de alto nivel

This research compared knowledge representation of a female rugby player and her coach concerning decision-making of the fly half in attack from second phase play. The current female England fly half and the England Women’s Rugby head coach analysed, from the fly half perspective, 15 sequences of the England v Spain match played during the 2002 Women’s Rugby World Cup in Barcelona. Protocol analysis of subjects’ verbal reports revealed that the player generated more overall concepts than the coach. The player’s analysis was based on condition-action statements related to goals. In contrast, the knowledge representation of the coach centred on conditions related to actions. Both subjects generated regulatory and do concepts in a similar way, with a majority of positive feedbacks. Knowledge structure of the player appeared to be more complex, but sophistication of concepts was similar for both subjects. Critical analysis of complete sequences viewed revealed a more severe self-assessment of the player compared with that of her coach. In conclusion, and despite the differences found between subjects, the player and her coach demonstrated possession of a similar pattern of decision-making strategies that could be due to a successful transmission of knowledge from the coach to his player

Tietopääomaresurssit ja riskienhallinta

Työn tavoitteena oli selventää tietopääomaresurssien merkitys liiketoiminnassa riskien hallinnan kohteina. Tarkoitus oli määrittää eri tietopääomaresurssit ja niihin liittyviä riskejä. Tutkimus on kirjallisuustutkimus. Tutkimuksen tuloksena oli, että tietopääomaresursseihin kohdistuu erilaisia riskejä ja, että liiketoiminnalle tärkeät ja kriittiset tietopääomaresurssit ovat riskienhallinnan kohteita. Tutkimuksessa syntyi tietopääomaresurssien hallintamalli,jossa 1) toimintatapa yhdistää 2) osaamisen, 3) tiedot ja tietovarannot sekä 4) aineettomat oikeudet yhteneväiseksi kokonaisuudeksi. Tutkimuksessa kuvattiin kuhunkin resurssiin mahdollisesti liittyviä riskejä. Tutkimus osoitti, että liiketoiminnan tietopääomaresurssit voidaan tunnistaa ja niiden liiketoiminnallinen merkitys ja suojaustarve arvioida. Tietopääomaresurssien suojauskeinoja ovat yhteistyösopimukset, toimintatavat ja ohjeet sekä tietotekniset ja fyysiset suojausratkaisut.

Transfer entropy reconstruction and labeling of neuronal connections from simulated calcium imaging

Neuronal dynamics are fundamentally constrained by the underlying structural network architecture, yet much of the details of this synaptic connectivity are still unknown even in neuronal cultures in vitro. Here we extend a previous approach based on information theory, the Generalized Transfer Entropy, to the reconstruction of connectivity of simulated neuronal networks of both excitatory and inhibitory neurons. We show that, due to the model-free nature of the developed measure, both kinds of connections can be reliably inferred if the average firing rate between synchronous burst events exceeds a small minimum frequency. Furthermore, we suggest, based on systematic simulations, that even lower spontaneous inter-burst rates could be raised to meet the requirements of our reconstruction algorithm by applying a weak spatially homogeneous stimulation to the entire network. By combining multiple recordings of the same in silico network before and after pharmacologically blocking inhibitory synaptic transmission, we show then how it becomes possible to infer with high confidence the excitatory or inhibitory nature of each individual neuron.

Semantics-supported cooperative learning for enhanced awareness

Awareness is required for supporting all forms of cooperation. In Computer Supported Collaborative Learning (CSCL), awareness can be used for enhancing collaborative opportunities across physical distances and in computer-mediated environments. Shared Knowledge Awareness (SKA) intends to increase the perception about the shared knowledge, students have in a collaborative learning scenario and also concerns the understanding that this group has about it. However, it is very difficult to produce accurate awareness indicators based on informal message exchange among the participants. Therefore, we propose a semantic system for cooperation that makes use of formal methods for knowledge representation based on semantic web technologies. From these semantics-enhanced repository and messages, it could be easier to compute more accurate awareness.

Tietojohtaminen innovaatioyhteistyössä

Avoimen innovaation soveltaminen ja yhteistyö innovaatiotoiminnassa tarjoavat yrityksille mahdollisuuden tuoda markkinoille yhä kompleksisempia ja vaativampia tuotteita. Yhteistyön ongelmallisuus korostuu erilaisten käytäntöjen ja toteuttamistapojen yhteensovittamisessa. Tämän diplomityön tavoitteena oli luoda järjestelmällinen viitekehys monirajapintaisen innovaatioprosessin toteuttamiseen. Työssä sovellettiin keskeisiä teorioita niin tietojohtamisen, innovaatioprosessimallinnuksen kuin innovaatioyhteistyön saroilta. Empiirinen tutkimus toteutettiin asiantuntijahaastatteluiden avulla. Työ on osa TEKESin rahoittamaa tutkimusprojektia ”Liiketoimintakonseptien mallintaminen tuotteistettaessa ja kaupallistettaessa muovimekaniikkaosaamista”.

La teoria del codis. Una entrevista a Basil Berstein

En el context d'aquesta monografia dedicada a l'obra del professor Bernstein ens va semblar oportú de comptar amb alguna aportació original de l'autor. Estant a punt de publicar-se la seva obra clàssica principal (ja apareguda quan s'editi aquest número de Temps d'educació ), va sorgir la idea d'una entrevista- una entrevista, en aquest cas, 'epistolar'.

Tietovaraston tietojen laatu ja arvo

Tutkielman tarkoituksena on tutkia case -organisaationa toimivan Tiehallinnon kahden tietovaraston, kuntotietorekisterin ja tiesääjärjestelmän tietojen laatua ja arvoa sekä selvittää, mitkä ominaisuudet näihin vaikuttavat ja miten nämä koetaan tällä hetkellä. Näiden ominaisuuksien tunnistaminen auttaa organisaatiota parantamaan tietovarastoidensa tietojen laatua, joka taas lisää niistä saatavaa arvoa. Tutkimus- ja tiedonkeruumenetelminä käytetään kvalitatiivista teemahaastattelua sekä kvantitatiivista web-pohjaista kyselylomaketta. Tutkimuksessa saatiin kuva kohdeorganisaation tietovarastojen tietojen koetusta laadusta ja arvosta ja siitä mistä nämä koostuvat. Tietovaraston tietojen laatuun ja arvoon vaikuttivat selvästi eri laatuominaisuudet. Tietovarastoilla on laatuominaisuuksia, joita käyttäjät pitävät tärkeinä ja joiden he kokevat korkealaatuisina tuottavan heille hyötyä. Tietovaraston käyttäjien työtehtävät, odotukset ja tarpeet määrittävät koetun laadun tason. Tietovaraston tietojen arvo muodostuu käyttäjän kokeman hyödyn ja laadun perusteella. Tietovaraston tietojen laatuominaisuuksiin, kuten esimerkiksi käytettävyyteen, virheettömyyteen ja saatavuuteen pystytään vaikuttamaan, koska nämä ovat kiinteästi tietovaraston tekniseen toteutukseen liittyviä tekijöitä. Tietovarastojen tietojen hyötyyn ja sen kautta koettuun arvoon ei pystytä suoraan vaikuttamaan, muuten kuin laatuominaisuuksia parantamalla.

Yhteistoiminnan ja tiedon jakamisen kehittäminen

Tässä tutkimustyössä on tavoitteena tutkia UPM-Kymmene Wood Oy:n vaneriliiketoimintaorganisaation lähtölogistiikka- ja myyntiosaston tiedon jakamisen ja yhteistoiminnan nykytilaa ja kartoittaa osastojen tiedontarpeita yhteistoimintaan liittyen. Työn tavoitteena on tämän jälkeen antaa kohdeosastoille ehdotuksia toimenpiteistä ja teknologisista ratkaisuista toiminnan parantamiseen. Työssä esitetään aluksi tietoon ja sen jakamiseen liittyviä käsitteitä. Tämän jälkeen tekstissä luodaan katsaus liiketoimintatietoon ja sen hallintaan. Lisäksi tutkimuksessa tarkastellaan tutkimuksen kohteena olevaa organisaatiota ja kohdeosastoja. Haastatteluiden ja havainnoinnin avulla kerätyn tutkimusaineiston perusteella kohdeosastojen välillä vaihdetaan nykytilassa paljon erilaista asiakkaisiin ja markkinoihin liittyvää tietoa. Tiedon jakaminen ja vaihto perustuu kuitenkin nykytilassa hyvin vahvasti säännöllisen yhteistoiminnan sijaan erillisesti ilmaistuihin tietotarpeisiin. Haastatteluiden perusteella kohdeosastoissa on havaittavissa myös parannustarpeita nykyiseen tiedonkulkuun ja tiedon jakamiseen verrattuna. Annetut kehitysehdotukset koskevat yhteistoiminnan muuntamista säännölliseksi ja keskustelevaksi, olemassa olevien tietojen tehokkaammasta jakamisesta ja nykyisten tietohallintajärjestelmien hyödyntämisestä yhteistoiminnassa uusien järjestelmien luomisen sijaan.