Local optima networks of hard combinatorial landscapes

Combinatorial optimization involves finding an optimal solution in a finite set of options; many everyday life problems are of this kind. However, the number of options grows exponentially with the size of the problem, such that an exhaustive search for the best solution is practically infeasible beyond a certain problem size. When efficient algorithms are not available, a practical approach to obtain an approximate solution to the problem at hand, is to start with an educated guess and gradually refine it until we have a good-enough solution. Roughly speaking, this is how local search heuristics work. These stochastic algorithms navigate the problem search space by iteratively turning the current solution into new candidate solutions, guiding the search towards better solutions. The search performance, therefore, depends on structural aspects of the search space, which in turn depend on the move operator being used to modify solutions. A common way to characterize the search space of a problem is through the study of its fitness landscape, a mathematical object comprising the space of all possible solutions, their value with respect to the optimization objective, and a relationship of neighborhood defined by the move operator. The landscape metaphor is used to explain the search dynamics as a sort of potential function. The concept is indeed similar to that of potential energy surfaces in physical chemistry. Borrowing ideas from that field, we propose to extend to combinatorial landscapes the notion of the inherent network formed by energy minima in energy landscapes. In our case, energy minima are the local optima of the combinatorial problem, and we explore several definitions for the network edges. At first, we perform an exhaustive sampling of local optima basins of attraction, and define weighted transitions between basins by accounting for all the possible ways of crossing the basins frontier via one random move. Then, we reduce the computational burden by only counting the chances of escaping a given basin via random kick moves that start at the local optimum. Finally, we approximate network edges from the search trajectory of simple search heuristics, mining the frequency and inter-arrival time with which the heuristic visits local optima. Through these methodologies, we build a weighted directed graph that provides a synthetic view of the whole landscape, and that we can characterize using the tools of complex networks science. We argue that the network characterization can advance our understanding of the structural and dynamical properties of hard combinatorial landscapes. We apply our approach to prototypical problems such as the Quadratic Assignment Problem, the NK model of rugged landscapes, and the Permutation Flow-shop Scheduling Problem. We show that some network metrics can differentiate problem classes, correlate with problem non-linearity, and predict problem hardness as measured from the performances of trajectory-based local search heuristics.

La influencia del género en la cultura digital del estudiantado universitario.

The main goal of this paper is to analyse gender differences in the use of ICT among university students. We present the results of a study about the uses and the perception in relation to ICT in everyday life and in academia. The study is based on a statistical simple of 1042 students from 5 different universities. The results show gender differences, both with respect to use as their perception of technology.

Arvojen integrointi johtamiseen - case Engel

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää kuinka Engel-Yhtymässä arvot on liitetty johtamiseen. Keskeinen kysymys on: kuinka arvot ovat integroitu yrityksen nykyiseen johtamisjärjestelmään. Arvoja ei käsitellä irrallisena asiana, vaan liitettyinä yhteen organisaatiokulttuuriin ja johtamiseen. Tutkimus tukee arvojen merkityksen tärkeyttä osana Engelin hyvää liiketaloudellista menestystä viime vuosina. Tutkimuksen empiirinen osuus koostuu pääasiassa vuoden 2003 Arvomittari-henkilöstökyselystä ja kyselyn tulosten havainnoista. Tutkimuksessa haetaan vastauksia henkilöstön näkökulmasta strategian sisäistämiseen engeliläisten päivittäisessä työskentelyssä. Kuinka arvot on sisäistetty ja kuinka ne näkyvät arkipäivässä? Mitkä asiat estävät arvojen toteutumista ja ovatko arvot omistajien, johdon vai koko henkilöstön arvoja? Tutkimuksen tuloksia analysoidaan valitun viitekehyksen pohjalta, metodina kvalitatiivinen analyysi. Sen muodostaa ensisijaisesti Daniel Denisonin 2003 esittämä malli. Denisonin mallin mukaan tavoitteena on tarjota arvojen integroinnille eri näkökulmia. Johtopäätöksenä on kuitenkin selkeä liiketaloudellisen tuloksen parantuminen arvojohtaminen merkityksen myötä.

Some of the challenges and experiences of formal education in a Mobile-Centric Society (MCS) = Algunos retos y experiencias de la educación formal en la Sociedad Móvil-Céntrica (SMC)

The aim of the paper is to describe some of the challenges faced by schools, or by formal education in general, as a consequence of today"s mobilecentric society (henceforth MCS), the term we will use to denote the new, networked learning ecology that has arisen from the massive penetration of digital media in everyday life. After revisiting some of the ideas of McLuhan and Vygotsky in the light of this new technological scenario, we describe five traits of the MCS and the challenges illustrated through educational practices that we believe schools will face if they wish to preserve their function of individualization and socialization. We believe that despite the emergence of the MCS, the main function of the school is still to provide the"box of tools" (a set of psychological instruments, such as reading, writing, mathematical notation, digital literacy, etc.) that enables people to develop their learning skills and life projects and to become part of communities and groups. However, the complexity and mobility of the new learning environments means that the position held by schools needs to be reevaluated in the face of the informal learning paths and experiences both online and offline to which learners now have access. We also need to reevaluate the meaning of the school itself as an institution and the model of learner it should be training

Elektronisesti tallennetun tiedon hankinta yksilön tiedontarpeiden näkökulmasta

Summary : Information seeking in electronic environment from the view of an individual's information needs

Mobility Management in Packet Switched Mobile Networks

Nykyisin matkaviestinverkot ovat osa jokapäiväistä elämää. Merkittävimpiä eroja kiinteiden ja matkaviestinverkkojen välillä on käyttäjän liikkuvuus, joka voidaan määritellä mahdollisuudeksi soittaa ja vastaanottaa puheluita missä ja milloin tahansa. Työ selittää termin liikkuvuus ja määrittää ongelmat, jotka täytyy ratkaista liikkuvuuden aikaansaamiseksi sekä tavat, joilla nämä ongelmat on ratkaistu matkaviestinverkoissa. Työ luo yleiskatsauksen liikkuvuuden aikaansaamisessa käytettäviin menetelmiin, joita ovat haku, sijainnin päivitys, sijainnin seuranta ja kanavan vaihto. Työ keskittyy liikkuvuuteen kolmannen sukupolven matkaviestinverkkojen paketti-kytkentäisessä osassa, esimerkkinä liikkuvuuden hallinta UMTS:ssa (Universal Mobile Telecommunications System). Erot paketti- ja piirikytkentäisen osan välillä tuodaan esille ja selitetään. Jotta käyttäjät ja heidän päätteensä voisivat liikkua, tiedon täytyy kulkea verkon eri osien välillä. Merkinanto verkkoelementtien välillä ja liikkuvuuden mahdollistavien toimenpiteiden suoritus tehdään yhteyskäytännön avulla. Työ kuvaa yhteyskäytännöt, jotka ovat osallisena liikkuvuuden tarjontaan. Painopiste on GPRS:n liikkuvuuden-hallintayhteyskäytännössä, GMM:ssä. GMM protokollan prototyypin toteutus on esitetty työn käytännön osassa.

Polttoaineen reaktiivisuuden määrittäminen kiertoleijupoltossa

Kehitettäessä leijupolttotekniikkaa entistä ympäristöystävällisemmäksi ja tehokkaammaksi tarvitaan lisää tietoa polttoaineen käyttäytymisestä tulipesässä. Polttoaineen palamisprofiili ja reaktiivisuus vaikuttavat oleellisesti esimerkiksi voimalaitoskattilan lämmönsiirtopintojen sijoitteluun ja suunnitteluun sekä ohjausjärjestelmän toteutukseen. Varsinkin monipolttoainekattiloilla ohjausjärjestelmän toimivuus joutuu koetukselle esimerkiksi kuormanmuutostilanteissa ja äkillisissä polttoaineen syöttöhäiriöissä. Tässä työssä on aluksi tutustuttu kiertoleijupolton ilmiöihin ja niiden matemaattiseen mallintamiseen. Lisäksi esitetään katsaus eri prosessiolosuhteiden vaikutuksesta palamiseen kiertoleijuolosuhteissa. Työn tutkimusosassa kehitettiin menetelmä polttoaineen reaktiivisuuden määrittämiseksi kiertoleijupoltossa. Kehitetty menetelmä koostuu koesarjasta ja matemaattisesta simulointimallista. Koetoiminta suoritettiin VTT Energian laboratoriokokoluokan kiertoleijukoelaitteella. Koesarja polttoaineen reaktiivisuuden määrittämiseksi sisältää eri kaasukomponenttien profiilimittauksia ja dynaamisia muutoskokeita. Menetelmän avulla voidaan tutkia eri polttoaineiden reaktiivisuuksia sekä polttoaineen reaktiivisuuden ja tietyn prosessiolosuhteen välistä riippuvuutta. Suorittamalla koeajomatriisin mukaiset kokeet tietyissä prosessiolosuhteissa voidaan polttoaineen reaktiivisuus selvittää koetulosten ja simulointimallin perusteella.

Pakettitoimitusten logistinen kehittäminen asiakaslähtöiseksi

Työn tavoitteena oli selvittää mahdollisuuksia ohjata pakettia uudelleen sen jälkeen, kun lähettäjä on luovuttanut paketin Postin kuljetettavaksi. Lähtökohtana työlle oli, että uudelleenohjaus suoritettaisiin matkapuhelimella, koska se suuren penetraationsa ansiosta tavoittaa mahdollisimman monen vastaanottajan. Ensin selvitettiin nykyinen Postin pakettiprosessin toiminta haastattelemalla asiantuntijoita ja perehtyen toiminnan kuvauksiin. Työssä pyrittiin ottamaan asiakaslähtöinen näkökanta, jonka pohjaksi tutustuttiin Postille tehtyihin kattaviin asiakastutkimuksiin. Asiakkaiden tarpeet kasvavat ja muuttuvat entistä yksilöllisimmiksi. Paketin uudelleenohjauksella voitaisiin asiakkaan toivomuksesta muuttaa paketin toimitusosoitetta, -aikaa tai tehdä kotiinkuljetustilaus. Asiakasta informoidaan saapuvasta lähetyksestä saapumisilmoituksella, jonka perusteella uudelleenohjaus voitaisiin tehdä. Toinen tapa olisi kertoa ennakkoon, että haluaa kaikki saapuvat lähetykset vastaanottaa tietyllä tavalla haluttuna ajankohtana. Uudelleenohjaus ei ole teknisesti vaikeaa, mutta toiminnallisen prosessin aikaansaaminen on vaikea tehtävä. Paketin uudelleenohjaus on varteenotettava mahdollisuus luoda Postin asiakkaille lisäarvoa ja yksilöllistä palvelua. Se vaatii kuitenkin pakettiprosessin muutoksia niin lähettäjälle, vastaanottajalle kuin Postille.

Behind and beyond of the cyborgs and robots ideas and realities: some techno-scientific and philosophical hints

We are progressively immersed in technology to such extend that in our everyday life we are and we do what technology allows us to be and to do. In this process, cyborgs and robots constitute elements that we analyze from a number of techno scientific and philosophical approaches. Additionally, we propose that a new concept: GEH (Genetic Engineered Human) as a new potential social imaginary element, which would be the human being improved by the broad-sense genetics engineer (that is, changing many genes by genetics engineer, modifications in the genome, cloning, and so on). If our aspirations as humans pass through technology and in particular for cyborgs, robots and GEH, the bidirectional links between these theoretical or real entities and our personal identities will be the more and more substantial in our society.

La mejora de la calidad de vida de las personas con lesión medular: la transición del centro rehabilitador a la vida cotidiana desde la perspectiva de los usuarios

El retorno a la vida cotidiana para una persona con lesión medular después del periodo de rehabilitación en régimen hospitalario, es un proceso difícil no exento de dificultades y nuevos retos personales. En este trabajo nos planteamos identificar aquellos factores más relevantes que contribuyen a mejorar su calidad de vida, desde la perspectiva de las propias personas afectadas. Hemos realizado dos grupos de discusión: uno formado por 12 personas con paraplejia y otro formado por 6 personas con tetraplejia. El análisis de contenido realizado indica que, para los participantes existen dos dimensiones relacionadas con su percepción de calidad de vida una vez salen del centro de rehabilitación: a) necesidad de atención al entorno más próximo y b) preparación para el mundo real. Concluimos señalando la importancia de realizar programas de rehabilitación integral, que incluyan, rehabilitación física, aprendizaje de habilidades que posibiliten el máximo de independencia y autonomía personal y trabajo de apoyo a la familia

Uusi opettajuus, ammatti-identiteetti ja tiedonhankinta

Summary: New teachership, professional identity and information seeking

Kääntöovikoneistojen tuotekehitystä ohjaavat tekijät DIN 18650 -standardissa

Ovikoneistot ovat tulleet ihmisten arkeen helpottamaan jokapäiväistä elämää. Etenkin julkisissa rakennuksissa koneistot ovat yleistyneet. Ovikoneistoja käytetään erityisesti siellä, missä ovista kulkevien ihmisten määrä on suurimmillaan. Tämän vuoksi ovikoneistojen henkilöturvallisuus on erittäin tärkeää. Henkilöturvallisuuden takaaminen aiheuttaa paljon vaatimuksia koneistojen suunnittelulle. Tämän työn tavoitteena on tutustua Saksassa voimassa oleviin kääntöovikoneistoja koskeviin määräyksiin sekä ennakoida tulevaisuudessa julkaistavan eurooppalaisen standardin vaikutuksia ovikoneistoille. Työ on rajattu koskemaan ainoastaan kääntöovikoneistoja. Muut oviympäristön laitteet on rajattu tarkemman tarkastelun ulkopuolelle. Työssä luodaan katsaus oviympäristöihin ja niissä käytettyihin laitteisiin ja standardeihin, jotka koskevat ovikoneistojen suunnittelua. Tämän lisäksi keskitytään tarkemmin Deutsches Institut für Normung:n (DIN) 18650 -standardiin. Lisäksi arvioidaan erään ovikoneiston standardinmukaisuutta, sekä esitetään ratkaisuvaihtoehtoja standardinmukaisuuden toteuttamiseksi.