Kenttätutkimusaineiston hyödyntäminen käyttöliittymäsuunnittelussa

Tässä työssä arvioidaan kenttätutkimusaineiston hyödyntämisen etuja käyttöliittymäsuunnittelussa. Tulokset perustuvat kahden samasta ohjelmasta eri tavalla suunnitellun käyttöliittymän arviointiin. Käytettävissä on aikaisemmin suunniteltu käyttöliittymä ja tässä työssä suunniteltava uusi käyttöliittymä, jonka suunnittelussa hyödynnetään kenttätutkimuksesta saatua aineistoa. Aluksi tässä työssä käydään läpi kenttätutkimuksen perusteet, tehdään suunnitelma kenttätutkimuksesta ja käydään tekemässä käyttäjien työtiloissa kenttätutkimusta kontekstuaalisen haastattelun menetelmän mukaisesti. Seuraavaksi käydään läpi käyttöliittymäsuunnittelun teoriaa, esitellään tässä työssä käytettävä GDDsuunnittelumenetelmä ja tehdään sen tarvitsemat tavoitepohjaiset käyttötapaukset kenttätutkimusaineiston pohjalta. Tämän jälkeen simuloidaan uusi käyttöliittymä käyttäen ainoastaan kenttätutkimuksesta saatua aineistoa. Lopuksi simuloitua ja aiemmin suunniteltua käyttöliittymää arvioidaan oikeilla käyttäjillä läpikäyntipalavereissa ja analysoidaan tulokset. Tuloksissa osoitetaan miten todellisten käyttötilanteiden simulointi tuottaa erilaisia käyttöliittymäratkaisuja verrattuna toimintojen toteuttamiseen. Käyttöliittymäratkaisujen ongelmien pohjalta todetaan, että on hyvin tärkeää ymmärtää käyttäjien todellinen työprosessi. Pelkästään kaikkien tarpeellisten toimintojen toteuttaminen ei takaa hyvää käyttöliittymää. On tärkeää miten toiminnot ja tietosisältö on aseteltu käyttöliittymään. Simuloinnissa ne suunnitellaan käyttöliittymään käyttäjien työn kannalta paremmassa järjestyksessä. Tämä nopeuttaa käyttäjien työskentelyä ja parantaa opittavuutta, koska tietoa ja toiminnallisuutta ei tarvitse etsiä käyttöliittymästä. Tekstin lopussa arvioidaan tässä työssä käytettyjen menetelmien soveltamista käytäntöön käyttöliittymäsuunnitteluprosessiin käytetyn ajan ja läpikäyntipalaverien analyysin perusteella.

Affektiivisuuden laskennallinen määritteleminen

One of the most tangled fields of research is the field of defining and modeling affective concepts, i. e. concepts regarding emotions and feelings. The subject can be approached from many disciplines. The main problem is lack of generally approved definitions. However, e.g. linguists have recently started to check the consistency of their theories with the help of computer simulations. Definitions of affective concepts are needed for performing similar simulations in behavioral sciences. In this thesis, preliminary computational definitions of affects for a simple utility-maximizing agent are given. The definitions have been produced by synthetizing ideas from theories from several fields of research. The class of affects is defined as a superclass of emotions and feelings. Affect is defined as a process, in which a change in an agent's expected utility causes a bodily change. If the process is currently under the attention of the agent (i.e. the agent is conscious of it), the process is a feeling. If it is not, but can in principle be taken into attention (i.e. it is preconscious), the process is an emotion. Thus, affects do not presuppose consciousness, but emotions and affects do. Affects directed at unexpected materialized (i.e. past) events are delight and fright. Delight is the consequence of an unexpected positive event and fright is the consequence of an unexpected negative event. Affects directed at expected materialized (i.e. past) events are happiness (expected positive event materialized), disappointment (expected positive event did not materialize), sadness (expected negative event materialized) and relief (expected negative event did not materialize). Affects directed at expected unrealized (i.e. future) events are fear and hope. Some other affects can be defined as directed towards originators of the events. The affect classification has also been implemented as a computer program, the purpose of which is to ensure the coherence of the definitions and also to illustrate the capabilities of the model. The exact content of bodily changes associated with specific affects is not considered relevant from the point of view of the logical structure of affective phenomena. The utility function need also not be defined, since the target of examination is only its dynamics.

Luottamuksenhallinta web-palveluympäristössä

Tutkielmassa käsitellään luottamuksenhallintaa web-palveluympäristössä. Dynaaminen toimintaympäristö asettaa vaatimuksia luottamuksenhallintajärjestelmälle, jota käytetään paitsi paikallisten pääsynhallintapäätösten tekemiseen, myös laajemman mittakaavan päätöksenteon tukena, useiden autonomisten toimijoiden muodostamien yhteisöjen hallinnassa. Tutkielma esittelee Trust Based on Evidence -projektissa kehitetyn luottamuksenhallintajärjestelmän tiedollisen ja toiminnallisen mallin, paikallisesta ja yhteisön näkökulmasta. Mallia selkeytetään web-palveluympäristöön sijoittuvan esimerkin avulla. Luottamuksen käsitteen rakentamiseksi esitellään myös eri osa-alueille sijoittuvia luottamuksen malleja ja luottamusta käyttäviä järjestelmiä. Avoimessa verkkoympäristössä palveluntarjoaja joutuu tasapainottelemaan kahden osin vastakkaisen tavoitteen välillä: toisaalta järjestelmän tulisi olla mahdollisimman avoin, jotta se houkuttelisi käyttäjiä, toisaalta liiallinen avoimuus kasvattaa tietomurron riskiä. Kompromissin löytäminen on hankaloitunut edelleen saavutettavien käyttäjien määrän kasvaessa ja tarjottavien palvelujen monimutkaistuessa. Tehtävä vaatii toisaalta erikoistapauksien käsittelyä, toisaalta yleistettävyyttä laajan käyttäjistön suhteen. Tietoturvan ylläpidon automatisointia ovat edistäneet muun muassa politiikkapäätösten erottaminen toteutuksesta ja mahdollisten tietomurron merkkien tarkkailun delegointi siihen erikoistuneille ohjelmille (IDS). Palvelujen käyttäjistön kasvaessa ja siirtyessä nimettömämmiksi kurinpito ja tarkkailu kuitenkin vaikeutuvat entisestään, eikä ylläpitäjiä riitä sidottavaksi jatkuvaan käyttäjien vahtimiseen. Monesti valvoja voikin vain poistaa käyttöoikeuden häiriköltä, jolloin esimerkiksi hieman lievemmälle sääntöjen ``venyttämiselle'' ei juuri voi tehdä mitään. Luottamuksenhallinta helpottaa rikkomuksiin ja toisaalta hyvään käytökseen reagoimista asteittain. Sen pohjalta käyttäjien valvontaan, pääsynhallintaan ja resurssien rajoitukseen liittyvä hienosäätö voidaan tuoda ymmärrettäväksi osaksi ylläpitoa ja pitkälti myös automatisoida. Avainsanat: luottamuksenhallinta, Web Services

Power Aware Real Time Scheduling in Constrained Devices

Real-time scheduling algorithms, such as Rate Monotonic and Earliest Deadline First, guarantee that calculations are performed within a pre-defined time. As many real-time systems operate on limited battery power, these algorithms have been enhanced with power-aware properties. In this thesis, 13 power-aware real-time scheduling algorithms for processor, device and system-level use are explored.

Dessy : desktop search and synchronization

Current smartphones have a storage capacity of several gigabytes. More and more information is stored on mobile devices. To meet the challenge of information organization, we turn to desktop search. Users often possess multiple devices, and synchronize (subsets of) information between them. This makes file synchronization more important. This thesis presents Dessy, a desktop search and synchronization framework for mobile devices. Dessy uses desktop search techniques, such as indexing, query and index term stemming, and search relevance ranking. Dessy finds files by their content, metadata, and context information. For example, PDF files may be found by their author, subject, title, or text. EXIF data of JPEG files may be used in finding them. User–defined tags can be added to files to organize and retrieve them later. Retrieved files are ranked according to their relevance to the search query. The Dessy prototype uses the BM25 ranking function, used widely in information retrieval. Dessy provides an interface for locating files for both users and applications. Dessy is closely integrated with the Syxaw file synchronizer, which provides efficient file and metadata synchronization, optimizing network usage. Dessy supports synchronization of search results, individual files, and directory trees. It allows finding and synchronizing files that reside on remote computers, or the Internet. Dessy is designed to solve the problem of efficient mobile desktop search and synchronization, also supporting remote and Internet search. Remote searches may be carried out offline using a downloaded index, or while connected to the remote machine on a weak network. To secure user data, transmissions between the Dessy client and server are encrypted using symmetric encryption. Symmetric encryption keys are exchanged with RSA key exchange. Dessy emphasizes extensibility. Also the cryptography can be extended. Users may tag their files with context tags and control custom file metadata. Adding new indexed file types, metadata fields, ranking methods, and index types is easy. Finding files is done with virtual directories, which are views into the user’s files, browseable by regular file managers. On mobile devices, the Dessy GUI provides easy access to the search and synchronization system. This thesis includes results of Dessy synchronization and search experiments, including power usage measurements. Finally, Dessy has been designed with mobility and device constraints in mind. It requires only MIDP 2.0 Mobile Java with FileConnection support, and Java 1.5 on desktop machines.

Describing and validating functional requirements as use cases

Requirements engineering is an important phase in software development where customer's needs and expectations are transformed into a software requirements specification. The requirements specification can be considered as an agreement between the customer and the developer where both parties agree on the expected system features and behaviour. However, requirements engineers must deal with a variety of issues that complicate the requirements process. The communication gap between the customer and the developers is among typical reasons for unsatisfactory requirements. In this thesis we study how the use case technique could be used in requirements engineering in bridging the communication gap between the customer and development team. We also discuss how a use case description can be use cases can be used as a basis for acceptance test cases.

Normalisoitu kompressioetäisyys : katsaus sovelluksiin

Normalisoitu kompressioetäisyys NCD on mitta kahden dataobjektin välisen keskinäisen etäisyyden laskemiseen. Etäisyysmitta kuvaa sitä, kuinka paljon kahdessa vertailtavassa dataobjektissa on samankaltaisuutta. NCD on normalisoidun informaatioetäisyyden NID:n approksimointi. NID perustuu dataobjektien Kolmogorov-kompleksisuuteen. Dataobjektit kuvataan bittijonoina ja niissä on sitä enemmän samankaltaisuutta, mitä enemmän ne sisältävät keskinäisinformaatiota. NID on universaali siinä mielessä, että se poikkeaa korkeintaan vakiotermin verran optimaalisesta menetelmästä. Vakiotermi ei puolestaan riipu lainkaan vertailtavista dataobjekteista. NCD approksimoi NID:tä reaalimaailman tiivistäjillä, minkä vuoksi se on vain näennäisuniversaali, mutta siitä huolimatta käyttökelpoinen. NCD:n nojalla muodostetaan datasta etäisyysmatriisi, jonka avulla alkiot voidaan ryvästää ja havainnollistaa erityisen kvartettimenetelmän avulla puurakenteeseen. Menetelmää on sovellettu lupaavasti monella alalla. Tutkielma käy läpi menetelmän taustalla olevan teorian ja esittelee sen sovelluskohteita sekä paneutuu erityisesti stemmatologiseen Heinrichi-aineistoon, jota testataan CompLearn-ilmaisohjelmalla, joka tuottaa etäisyysmatriisin sekä muodostaa puurakenteen kvartettimenetelmällä.

Semanttinen tiedonhaku

Perinteisillä tiedonhakumenetelmillä ei aina tavoiteta riittävän hyvin tekstien merkitystasoa. Tutkielman aiheena olevan semanttisen tiedonhaun tarkoituksena onkin päästä paremmin kä-siksi sanojen ilmaisemiin merkityksiin. Tämä tapahtuu käyttämällä hyväksi itse tekstiin tai sen esitys-/tallennusrakenteisiin tuotettua semanttista metatietoa. Tutkielmassa tarkastellaan lähemmin kahteen ryhmään kuuluvia semanttisia hakumenetelmiä. Toisen ryhmän muodostavat XML-tekstidokumenttien ominaisuuksia hyödyntävät, toisen taas semanttisen webin mahdollisuuksiin perustuvat järjestelmät. Lisäksi tutkielmassa luonnostellaan ideaalinen semanttinen tiedonhakujärjestelmä, johon tarkasteltuja järjestelmiä verrataan. Vertailussa todetaan, että lähes kaikki ideaalisen hakujärjestelmän piirteet tulevat jossain muodossa toteutetuiksi, joskaan eivät yhdessäkään järjestelmässä samalla kertaa. Semanttisilta hakuominaisuuksiltaan monipuolisimmaksi osoittautuu XML-perustainen SphereSearch-hakukone, joka esimerkiksi sallii käsitehaut ja kykenee muodostamaan vastauselementeistä dokumenttirajat ylittäviä kokonaisuuksia. Toisaalta kaikki tarkastellut järjestelmät noudattavat semanttisen tiedonhaun perusperiaatetta, jonka mukaan etsityn merkityssisällön tavoittamiseksi ei riitä pelkkä hakutermien paikallisten esiintymien löytäminen kohdeaineistosta. Tyypillisimmin periaate on toteutettu ottamalla tiedollisen yksikön (XML-elementin tai semanttisen webin ontologian mukaisen ilmentymäsolmun) relevanssia arvioitaessa huomioon myös siihen rakenteellisesti kytkeytyneiden yksiköiden sisältö ja näiden kytkösten laatu.

Architectural Solutions for Mobile RFID Services on Internet of Things

Mobile RFID services for the Internet of Things can be created by using RFID as an enabling technology in mobile devices. Humans, devices, and things are the content providers and users of these services. Mobile RFID services can be either provided on mobile devices as stand-alone services or combined with end-to-end systems. When different service solution scenarios are considered, there are more than one possible architectural solution in the network, mobile, and back-end server areas. Combining the solutions wisely by applying the software architecture and engineering principles, a combined solution can be formulated for certain application specific use cases. This thesis illustrates these ideas. It also shows how generally the solutions can be used in real world use case scenarios. A case study is used to add further evidence.

Julkisen avaimen menetelmä ja ETSI:n MSS-määritys

Julkisen avaimen menetelmä on ollut käytössä Suomessa jo jonkin aikaa esimerkiksi HST-korteilla, joissa on Väestörekisterikeskuksen myöntämä kansalaisvarmenne. Kansalaisvarmenteella voidaan tehdä mm. laillisesti sitovia digitaalisia allekirjoituksia ja salata sähköpostia. Viime aikoina myös eri matkapuhelinoperaattorit ovat alkaneet tarjota mobiilia kansalaisvarmennetta, jossa salainen avain on sijoitettu matkapuhelimen SIM-kortille. Tässä pro gradu -työssä kuvataan ensin julkisen avaimen menetelmä ja sen käyttöalueet. Lisäksi mainitaan muutamia julkisen avaimen algoritmeja ja julkisen avaimen menetelmiin liittyviä ongelmia. Tämän jälkeen kuvataan ETSI:n MSS-määritys. ETSI:n MSS-määritys kuvaa palvelun rajapinnan, jossa loppukäyttäjältä pyydetään digitaalinen allekirjoitus. Lopuksi kuvataan Valimo Wireless Oy:n toteutus ETSI:n MSS-määrityksestä.

Harmoninen tonaalisuus ja nuottien hakumenetelmät

Musiikkitiedonhaku on poikkitieteellinen ala, jonka mielenkiintoisimpia sovelluksia ovat hyräilykyselykoneet. Symbolisen eli nuotteihin perustuvan musiikkitiedonhaun ydinkysymyksiä ovat, milloin sävelkulut muistuttavat jossakin musiikillisessa mielessä toisiaan, ja miten tätä voidaan mallinta ja mitata. Jos MIDI-muotoisesta nuottitietokannasta etsitään sävelkulun likimääräisiä esiintymiä, tarvitaan etäisyysmitta, joka kertoo, millaiset muunnokset säilyttävät sävelkulun oleellisesti samana ja mitkä ovat pieniä tai suuria virheitä. Tässä tutkielmassa perehdytään musiikin tonaaliseen ulottuvuuteen. Tonaalisuuden perustavanlaatuinen ilmenemismuoto länsimaisessa musiikissa ovat sävellajit. Sävellajit voidaan tunnistaa melko luotettavasti dynaamiseen ohjelmointiin perustuvalla algoritmilla, jossa verrataan nuottisegmentissä esiintyvien sävelten joukkoa eri sävellajien mukaisiin odotuksiin. Havaitaan, että harmonisen analyysin kannalta menetelmä on kuitenkin hieman epätarkka, koska siinä ei huomioida harmonisten sointujen vuorovaikutuksen merkitystä. Sävelkulkujen etäisyysvertailujen kannaltaa kriittisin tonaalisuuden ominaisuus on ihmisen sävelkorvan suhteellisuus, mikä tarkoittaa, että sävelten absoluuttiset korkeudet aistitaan keskimäärin melko epätarkasti, mutta sävelten väliset korkeuserot aistitaan tarkasti. Tutkielmassa esitetään sävelasteaakkosto, jonka merkkijonoina yksiääniset sävelkulut voidaan esittää vaihtoehtoisilla tavoilla suhteutettuina, ja pohditaan yleisesti sävelten suhteiden mittaamiseen liittyviä ongelmia sekä yksiäänisten sävelkulkuhakujen että polyfonisten ja homofonisten sävelkudosvertailujen kannalta.

Free/Open Source Software Development : Results and Research Methods

Free and open source software development is an alternative to traditional software engineering as an approach to the development of complex software systems. It is a way of developing software based on geographically distributed teams of volunteers without apparent central plan or traditional mechanisms of coordination. The purpose of this thesis is to summarize the current knowledge about free and open source software development and explore the ways on which further understanding on it could be gained. The results of research on the field as well as the research methods are introduced and discussed. Also adapting software process metrics to the context of free and open source software development is illustrated and the possibilities to utilize them as tools to validate other research are discussed.