Reinforcement learning utilizes proxemics: an avatar learns to manipulate the position of people in immersive virtual reality

A reinforcement learning (RL) method was used to train a virtual character to move participants to a specified location. The virtual environment depicted an alleyway displayed through a wide field-of-view head-tracked stereo head-mounted display. Based on proxemics theory, we predicted that when the character approached within a personal or intimate distance to the participants, they would be inclined to move backwards out of the way. We carried out a between-groups experiment with 30 female participants, with 10 assigned arbitrarily to each of the following three groups: In the Intimate condition the character could approach within 0.38m and in the Social condition no nearer than 1.2m. In the Random condition the actions of the virtual character were chosen randomly from among the same set as in the RL method, and the virtual character could approach within 0.38m. The experiment continued in each case until the participant either reached the target or 7 minutes had elapsed. The distributions of the times taken to reach the target showed significant differences between the three groups, with 9 out of 10 in the Intimate condition reaching the target significantly faster than the 6 out of 10 who reached the target in the Social condition. Only 1 out of 10 in the Random condition reached the target. The experiment is an example of applied presence theory: we rely on the many findings that people tend to respond realistically in immersive virtual environments, and use this to get people to achieve a task of which they had been unaware. This method opens up the door for many such applications where the virtual environment adapts to the responses of the human participants with the aim of achieving particular goals.

Korkeapainehöyryputkiston kannakoinnin muutostyön tuotteistaminen

Teollisuusyritysten kunnossapitostrategioiden muuttuessa enemmän ennakoivan kunnossapidon suuntaan, avaase teollisuuspalveluille uusia mahdollisuuksia. Nykyisin yksi menestyvän yrityksen lähtökohdista on kehittää tuotettaan asiakaslähtöisesti. Yrityksen täytyy luoda toimintatapoja, joilla tietoa asiakkaiden tarpeista pystytään keräämään. Työssä käsitellään asiakastarvekartoituksen vaiheet korkeapainehöyryputkiston muutosyön kehittämistä varten. asiakastarvekartoitukseen valitaan menetelmät niin tiedon hankintaa kuin analysointia varten. Asiakastarvekartoituksessa ei huomioida ainoastaan asiakasta, vaan siinä huomioidaan myös yrityksen itsensä sekä muiden osapuolten, kuten viranomaisten, vaikutus tuotteeseen. Asiakastarvekartoituksen avulla saadaan muutostyölle asetettua konkreettisia tavoitteita, sekä kehitettyä ratkaisuja, joiden avulla asiakasta pystytään palvelemaan entistä paremmin.

Teknologiat ja toteutustavat palvelukeskeiseen arkkitehtuuriin perustuvassa Internet-pohjaisessajärjestelmässä

Palvelukeskeiseen arkkitehtuuriin perustuvia järjestelmiä voidaan kehittää käyttämällä useita vaihtoehtoisia teknologioita. Toteuttamiseen parhaiten soveltuvia teknologioita ovat erilaiset standardikokoelmat, jotka tukevat useiden toisistaan toteutustavaltaan poikkeavien järjestelmien yhdistämistä käyttämällä standardeihin perustuvia rajapintoja. Täten kyseiset kokoelmat tukevat laajojen, useista erillisistä osista koostuvien palvelujärjestelmien kehittämistä. Tässä työssä selvitetään mikä palvelukeskeinen arkkitehtuuri on sekä millaisia komponentteja ja teknologioita kyseiseen arkkitehtuuriin perustuvan palvelujärjestelmän toteuttamiseen tarvitaan. Tavoitteena on esitellä palvelukeskeinen arkkitehtuuri ja siihen liittyvät teknologiat sekä suunnitella korkealla tasolla kyseisiä teknologioita hyödyntävä integraatioalusta käyttäjien ja useiden palvelun tarjoajien yhdistämiseksi. Työn tuloksena syntyvän teknologiaselvitysraportin selvitysluonteen vuoksi työssä ei suunnitella tarkasti toteutettavaa järjestelmää vaan ainoastaanpohjustetaan järjestelmän suunnittelua sekä esitellään siihen liittyviä arkkitehtuuri- ja toteutusmahdollisuuksia. Internet-pohjainen palvelukeskeiseen arkkitehtuuriin perustuva järjestelmä voi perustua suoriinverkon välisiin yhteyksiin tai vaihtoehtoisesti erityyppisiin välitason sovelluksiin. Välitason sovellukset mahdollistavat niiden tyypistä riippuen järjestelmän erilaisten lisäominaisuuksien toteuttamisen ja tukevat useita yleisimpiä palvelukeskeisiä teknologioita. Työn tuloksena syntyneen teknologiaselvityksen perusteella näistä teknologioista Web-palvelu -arkkitehtuuri ja siihen liittyvät menetelmät soveltuvat parhaiten suunniteltavan järjestelmän rakenneosiksi. Järjestelmän tarkemmat toteutustavat riippuvat myöhemmin määriteltävistä yksityiskohtaisista vaatimuksista sekä valittavasta välitason ohjelmiston toteutuksesta.

Tietoturvainformaation ja -tapahtumien hallinta PCI DSS -standardissa

Työn keskeisimpänä tavoitteena on tutkia SIEM-järjestelmien (Security Information and Event Management) käyttömahdollisuuksia PCI DSS -standardissa (Payment Card IndustryData Security Standard) lähtökohtaisesti ratkaisutoimittajan näkökulmasta. Työ on tehty Cygate Oy:ssä. SIEM on uusi tietoturvan ratkaisualue, jonka käyttöönottoa vauhdittavat erilaiset viralliset sääntelyt kuten luottokorttiyhtiöiden asettama PCI DSS -standardi. SIEM-järjestelmien avulla organisaatiot pystyvät keräämään valmistajariippumattomasti verkon systeemikomponenteista tapahtumatietoja, joiden avulla pystytään näkemään keskitetysti, mitä verkossa on tapahtunut. SIEM:ssa käsitellään sekä historiapohjaisia että reaaliaikaisia tapahtumia ja se toimii organisaatioiden keskitettynä tietoturvaprosessia tukevana hallintatyökaluna. PCI DSS -standardi on hyvin yksityiskohtainen ja sen vaatimusten täyttäminen ei ole yksinkertaista. Vaatimuksenmukaisuutta ei saavuteta hetkessä, vaan siihen liittyvä projekti voi kestää viikoista kuukausiin. Standardin yksi haasteellisimmista asioista on keskitetty lokien hallinta. Maksukorttitietoja käsittelevien ja välittävien organisaatioiden on kerättävä kaikki audit-lokit eri järjestelmistä, jotta maksukorttitietojen käyttöä pystytään luottamuksellisesti seuraamaan. Standardin mukaan organisaatioiden tulee käyttää myös tunkeutumisen ja haavoittuvuuksien havainnointijärjestelmiä mahdollisten tietomurtojen havaitsemiseksi ja estämiseksi. SIEM-järjestelmän avulla saadaan täytettyä PCI DSS -standardin vaativimpia lokien hallintaan liittyviä vaatimuksia ja se tuo samallamonia yksityiskohtaisia parannuksia tukemaan muita standardin vaatimuskohtia. Siitä voi olla hyötyä mm. tunkeutumisen ja haavoittuvuuksien havainnoinnissa. SIEM-järjestelmän hyödyntäminen standardin apuna on kuitenkin erittäin haasteellista. Käyttöönotto vaatii tarkkaa etukäteissuunnittelua ja kokonaisuuksien ymmärtämistä niin ratkaisutoimittajan kuin ratkaisun käyttöönottajan puolelta.

Ehkäisevän kunnossapidon suunnittelun työkalujen kehittäminen terästehtaassa

Imatra Steel Oy Ab:n Imatran terästehtaan tuotantonopeudet ja -määrät ovat nousseet selvästi alkuperäistä tasoa korkeammiksi toteutettujen investointien ja käytettävyyden parantamisen myötä. Lisäksi yrityson asettanut yhä tiukemmat käytettävyystavoitteet. Ehkäisevän kunnossapitojärjestelmän käyttöaste ei ole riittävä, jotta asetettuihin tavoitteisiin päästäisiin. Kunnossapidon rooli on myös muuttunut tärkeäksi kilpailutekijäksi jolla voidaan suoraan vaikuttaa yrityksen kilpailukykyyn. Työn avulla pyritään helpottamaan tulevaa systemaattista yrityksen koko laitekannan ehkäisevien kunnossapitotoimenpiteiden läpikäyntiä. Tässä työssä pyritään etsimään sopivia työkaluja ehkäisevän kunnossapidon suunnittelulle ja kehittämään ehkäisevää kunnossapitoa. Työssä on tavoitteisiin pääsemiseksi tutkittu erilaisia kunnossapitostrategioita, kunnossapitostrategioiden valintamenetelmiä, tunnuslukuja, vikaantumista ja kriittisyysanalyysejä. Yrityksen ehkäisevän kunnossapidon nykytilaa ja ongelmakohtia selvitettiin haastattelututkimuksen avulla. Työssä on kehitetty erilaisten kunnossapitostrategioiden valintamenetelmien pohjalta oma laitekannan kriittisyyden huomioiva menetelmä ehkäisevän kunnossapidon kohteiden päivittämiselle. Menetelmän helppokäyttöisyyttä on lisätty kehittämällä menetelmälle suunnittelukortti. Lisäksi työssä on esitelty muita ehkäisevään kunnossapitoon liittyviä kehityskohteita.

Muon detector link system test set-up

CERNin tutkimuskeskuksen rakenteilla olevan hadronikiihdyttimen eräs tarkoitus on todistaa Higgsin bosonin olemassaolo. Higgsin bosonin löytyminen yhtenäistäisi nykyisen hiukkasfysiikan teorian ja antaisi selityksen sille kuinka hiukkaset saavat massansa. Kiihdyttimen CMS koeasema on tarkoitettu erityisesti myonien ilmaisuun. Tämä työ liittyy CMS koeaseman RPC-ilmaisintyypin linkkijärjestelmään, jonka tarkoituksena on käsitellä ilmaisimelta tulevia myonien aiheuttamia signaaleja ja lähettää tiedot tärkeäksi katsotuista törmäystapahtumista tallennettavaksi analysointia varten. Työssä on toteutettu linkkijärjestelmän ohjaus- ja linkkikorteille testiympäristö, jolla voidaan todeta järjestelmän eri osien keskinäinen yhteensopivuus ja toimivuus. Työn alkuosassa esitellään ilmaisimen linkkijärjestelmän eri osat ja niiden merkitykset. Työn loppuosassa käydään läpi eri testimenetelmiä ja analysoidaan niiden antamia tuloksia.

Ympäristöjärjestelmän toteuttamisen edellytykset Lappeenrannan teknillisellä yliopistolla

Lappeenrannan teknilliselle yliopistolle tehtävässä ympäristösuunnitelmassa tavoitteena on selvittää Senaatti-kiinteistöjen ympäristöjärjestelmän tavoitteiden toteutettavuus yliopistolla, löytää yliopiston merkittävimmät ympäristövaikutukset sekä asettaa ympäristöasioiden hoidolle päämääriä ja tavoitteita.Diplomityön on tarkoitus toimia jatkossa tukimateriaalina ympäristöasioiden hoidon kehittämiselle. Teoriaosassa on esitetty ympäristöjärjestelmän rakentaminen ja tavoitteet sekä käyty läpi ympäristösuunnitelman toteuttamista. Tutkimusosassa laaditaan Senaatti-kiinteistön ympäristöjärjestelmän toteuttamisen esittelyn jälkeen yliopiston ympäristösuunnitelma. Yliopiston tämänhetkiset ympäristökäytännöt kartoitetaan sekä toimintaa koskevat ympäristönäkökohdat tunnistetaan ja arvotetaan. Merkittävien ympäristönäkökohtien valitsemisen jälkeen yliopistolle on laadittu ehdotukset hankintoja, jätehuoltoa ja sähkön kulutusta koskevista ympäristöohjelmista. Ympäristöohjelmissa ehdotetaan päämääriä, tavoitteita sekä käytännön ohjeita ja seurantaa toimintojen kehittämistä varten.

Kustannustehokkuuteen tähtäävä alihankinnan kehittäminen

Työn tavoitteena oli kehittää metalliteollisuusyrityksen tarpeisiin menetelmä jolla alihankintaa kehitetään kustannustehokkuustavoitteita vastaavaksi. Selkeillä ja avoimilla toimintaperiaatteilla pyritään luomaan edellytykset alihankintaverkoston yritysten kehitykselle ja tehokkaalle osto- ja tuotantopäätöstoiminnalle. Tarve kehittää konepajayrityksen alihankintana teetettävää osavalmistusta on syntynyt kasvu- ja tulostavoitteista. Työn toimeksiantaja, metsäteollisuuden koneenrakennuksen lopputuotevalmistaja, pyrkii selkeyttämään sisäistä tuotantoaan ja nostamaan kapasiteettiaan valmiiden tuotteiden osalta. Näihin tavoitteisiin olennaisena osana kuuluu ydinosaamiseen keskittyminen ja alihankinnan suhteellinen lisääminen. Näin ollen alihankintaprosesseja on kehitettävä toimiviksi ja tehokkaiksi. Työssä on laadittu yrityksen tarpeisiin soveltuva toimintamalli, tavoiteasetannan mukaiseen alihankinnan kehittämiseen. Alihankinnan keskittäminen tuoteryhmittäin on pitkällä aikavälillä molempia osapuolia hyödyttävä valinta. Mallin toimenpiteiden avulla alihankinnan keskittämisellä saavutetaan etuja kustannustehokkuudessa, joustavuudessa sekä alihankintakentän selkeytymisessä.

Evaluation and comparison of current fetal ultrasound image segmentation methods for biometric measurements: a grand challenge.

This paper presents the evaluation results of the methods submitted to Challenge US: Biometric Measurements from Fetal Ultrasound Images, a segmentation challenge held at the IEEE International Symposium on Biomedical Imaging 2012. The challenge was set to compare and evaluate current fetal ultrasound image segmentation methods. It consisted of automatically segmenting fetal anatomical structures to measure standard obstetric biometric parameters, from 2D fetal ultrasound images taken on fetuses at different gestational ages (21 weeks, 28 weeks, and 33 weeks) and with varying image quality to reflect data encountered in real clinical environments. Four independent sub-challenges were proposed, according to the objects of interest measured in clinical practice: abdomen, head, femur, and whole fetus. Five teams participated in the head sub-challenge and two teams in the femur sub-challenge, including one team who tackled both. Nobody attempted the abdomen and whole fetus sub-challenges. The challenge goals were two-fold and the participants were asked to submit the segmentation results as well as the measurements derived from the segmented objects. Extensive quantitative (region-based, distance-based, and Bland-Altman measurements) and qualitative evaluation was performed to compare the results from a representative selection of current methods submitted to the challenge. Several experts (three for the head sub-challenge and two for the femur sub-challenge), with different degrees of expertise, manually delineated the objects of interest to define the ground truth used within the evaluation framework. For the head sub-challenge, several groups produced results that could be potentially used in clinical settings, with comparable performance to manual delineations. The femur sub-challenge had inferior performance to the head sub-challenge due to the fact that it is a harder segmentation problem and that the techniques presented relied more on the femur's appearance.

Oppimistehtaan toimintamallin kehittäminen

Educaworks Oy on toiminut viisi vuotta oppimistehtaana, jonka omistajia ovat olleet yritykset ja oppilaitokset. Yrityksen pääasiallisia työntekijöitä ovat tähän mennessä olleet ammattiopiston työssäoppijat ja parina viimeisenä vuotena on yrityksellä ollut palkkalistoillaan omia työntekijöitä. Tässä työssä luotiin vaihtoehtoja Educaworks Oy:n tulevalle toiminnalle lähtien siitä, että tämä nykyinen toimintamalli on tullut tiensä päähän ja tarvitaan uusi malli toiminnan jatkamiselle.Työssä haettiin hyviä käytäntöjä Suomesta benchmarkingin avulla. Näiden mallienvahvuuksia hyödyntämällä pystyttiin kehittämään vaihtoehto Educaworks Oy:n tulevalle toiminnalle. Tämä malli, oppimistehdas osana osaamiskeskittymää, valittiin toteutettavaksi kolmesta eri vaihtoehdosta, joista kaksi muuta olivat oppimistehdas yrityksenä ja oppimistehdas osana koulutusorganisaatiota. Valitussa vaihtoehdossa hyödynnetään Savonia-ammattikorkeakoulun suunnitteilla olevaa EducaTech Center-hanketta, jossa on tarkoitus luoda Iisalmeen teknologiateollisuuden osaamiskeskittymä seuraavan EU-kauden 2007-2013 aikana. Valitussa mallissa Educaworks Oy hyödyntää tulevassa toiminnassaan tämän osaamiskeskittymän uutta kone- ja laitekantaa sekä tekee yhteistyötä keskittymän tutkimus- ja tuotekehityshenkilökunnan kanssa. Yritykset pääsevät parhaiten osallisiksi Educa Tech Center osaamiskeskittymän tuottamista palveluista hankkimalla Educaworks Oy:n osakkeita ja pääsemällä täten keskittymän ytimeen sen tuotannollisen toimijan, Educaworks Oy:n, avulla. Educaworks Oy toimii tässä keskittymässä komponenttitoimittajan roolissa ollen malli komponenttitoimittajasta muillealueella oleville vastaaville verkostoissa toimiville yrityksille. Educaworks Oy:n toiminnan toisena periaatteena tulee olemaan työssäoppiminen. Työssäoppiminen on tänä päivänä osa ammatillista koulutusta ja sen merkityskorostuu yhä enemmän, koska oppilaat tulevat opiskelemaan tänä päivänä monesti lähtökohdista, joissa heillä ei ole ollut mahdollisuutta harjoittaa käytännön taitojaan ennen ammatillisten opiskelujen aloittamista. Työpaikoilla ei ole vielä kovin hyvää valmiutta toteuttaa sitä opetushallituksen tavoitetta, että oppilaatoppisivat työssäoppimisjaksoilla uusia asioita ohjatusti. Työpaikoilta puuttuu työssäoppimisen ohjaajat ja oppilaiden tekemät harjoitteet ovat liian monta kertaa ammatillisesti kovin vaatimattomia jäysteenpoisto- tai kappaleenvaihtotöitä koneistuksesta puhuttaessa. Tässä työssä luodaan mallia oppilaiden ohjatulle työssäoppimiselle tehtyjen tieteellisten tutkimusten pohjalta. Tavoitteena on, että Educaworks Oy:ssä pystyttäisiin jatkossa kouluttamaan myös muiden alueen teknologiateollisuuden yritysten työntekijöitä toimimaan työssäoppimisen ohjaajina.

Effect of hip flexion angle on hamstring optimum length after a single set of concentric contractions.

The eccentric contraction mode was proposed to be the primary stimulus for optimum angle (angle at which peak torque occurs) shift. However, the training range of motion (or muscle excursion range) could be a stimulus as important. The aim of this study was to assess the influence of the training range of motion stimulus on the hamstring optimum length. It was hypothesised that performing a single set of concentric contractions beyond optimal length (seated at 80° of hip flexion) would lead to an immediate shift of the optimum angle to longer muscle length while performing it below (supine at 0° of hip flexion) would not provide any shift. Eleven male participants were assessed on an isokinetic dynamometer. In both positions, the test consisted of 30 consecutive knee flexions at 4.19 rad · s⁻¹. The optimum angle was significantly shifted by ∼15° in the direction of longer muscle length after the contractions at 80° of hip flexion, while a non-significant shift of 3° was found at 0°. The hamstring fatigability was not influenced by the hip position. It was concluded that the training range of motion seems to be a relevant stimulus for shifting the optimum angle to longer muscle length. Moreover, fatigue appears as a mechanism partly responsible for the observed shift.

Hinnoittelustrategian kehittäminen suoramyyntiyrityksessä

Työn tavoitteena oli kehittää kosmetiikan suoramyyntiyrityksen hinnoittelustrategiaa. Tarkoitus oli saattaa normaalihinnat oikealle tasolle määritellyn kilpailuaseman mukaan. Työn etenemisen myötä huomattiin tarvetta myös koko hinnoitteluprosessin uudelleenluomiselle, sillä aikaisempi toimintatapa ei toiminut enää nykyisessä tilanteessa konsernin tiukkojen raportointitarpeiden ja esitteiden analyysin tukena tarvittavissa määrin. Aluksi tutustuttiin hinnoitteluun vaikuttaviin tekijöihin ja eri hintastrategisiin vaihtoehtoihin sekä hinnan rooliin markkinoinnin kilpailukeinona. Työssä tutustuttiin lisäksi suoramyyntitavan ominaispiirteisiin. Teorian pohjalta selkiytettiin Oriflame Finland Oy:n hinnoittelustrategia jalaadittiin pohjat tuotekohtaiselle ja myyntijaksottaiselle hinnoittelulle. Hinnoittelupohjan tuli tukea myös yrityksen talousosastoa ja olla hyödyllinen raportointityökalu myyntiennusteita varten. Erityisesti uusi hinnoittelumalli tehtiin tukemaan yrityksen päämyyntivälineen eli jaksottaisen myyntiesitteen analysoimista. Hinnoittelu on keskeisessä osassa koko yritysstrategiassa, sillä se vaikuttaa suoraan mielikuviin. Hinnoittelun tulee jatkossa tukea enemmän yrityksen kilpailullisia ja markkinoinnillisia tavoitteita, ja sen säännöllinen kehittäminen ja kilpailutilanteen päivitys kuuluu jatkossa yhtenä määriteltynä osana hinnoitteluprosessiin.

Optimisation of energy provision with supplemental parenteral nutrition in critically ill patients: a randomised controlled clinical trial.

BACKGROUND: Enteral nutrition (EN) is recommended for patients in the intensive-care unit (ICU), but it does not consistently achieve nutritional goals. We assessed whether delivery of 100% of the energy target from days 4 to 8 in the ICU with EN plus supplemental parenteral nutrition (SPN) could optimise clinical outcome. METHODS: This randomised controlled trial was undertaken in two centres in Switzerland. We enrolled patients on day 3 of admission to the ICU who had received less than 60% of their energy target from EN, were expected to stay for longer than 5 days, and to survive for longer than 7 days. We calculated energy targets with indirect calorimetry on day 3, or if not possible, set targets as 25 and 30 kcal per kg of ideal bodyweight a day for women and men, respectively. Patients were randomly assigned (1:1) by a computer-generated randomisation sequence to receive EN or SPN. The primary outcome was occurrence of nosocomial infection after cessation of intervention (day 8), measured until end of follow-up (day 28), analysed by intention to treat. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00802503. FINDINGS: We randomly assigned 153 patients to SPN and 152 to EN. 30 patients discontinued before the study end. Mean energy delivery between day 4 and 8 was 28 kcal/kg per day (SD 5) for the SPN group (103% [SD 18%] of energy target), compared with 20 kcal/kg per day (7) for the EN group (77% [27%]). Between days 9 and 28, 41 (27%) of 153 patients in the SPN group had a nosocomial infection compared with 58 (38%) of 152 patients in the EN group (hazard ratio 0·65, 95% CI 0·43-0·97; p=0·0338), and the SPN group had a lower mean number of nosocomial infections per patient (-0·42 [-0·79 to -0·05]; p=0·0248). INTERPRETATION: Individually optimised energy supplementation with SPN starting 4 days after ICU admission could reduce nosocomial infections and should be considered as a strategy to improve clinical outcome in patients in the ICU for whom EN is insufficient. FUNDING: Foundation Nutrition 2000Plus, ICU Quality Funds, Baxter, and Fresenius Kabi.