Price spike forecasting in a competitive day-ahead energy market

Electricity price forecasting has become an important area of research in the aftermath of the worldwide deregulation of the power industry that launched competitive electricity markets now embracing all market participants including generation and retail companies, transmission network providers, and market managers. Based on the needs of the market, a variety of approaches forecasting day-ahead electricity prices have been proposed over the last decades. However, most of the existing approaches are reasonably effective for normal range prices but disregard price spike events, which are caused by a number of complex factors and occur during periods of market stress. In the early research, price spikes were truncated before application of the forecasting model to reduce the influence of such observations on the estimation of the model parameters; otherwise, a very large forecast error would be generated on price spike occasions. Electricity price spikes, however, are significant for energy market participants to stay competitive in a market. Accurate price spike forecasting is important for generation companies to strategically bid into the market and to optimally manage their assets; for retailer companies, since they cannot pass the spikes onto final customers, and finally, for market managers to provide better management and planning for the energy market. This doctoral thesis aims at deriving a methodology able to accurately predict not only the day-ahead electricity prices within the normal range but also the price spikes. The Finnish day-ahead energy market of Nord Pool Spot is selected as the case market, and its structure is studied in detail. It is almost universally agreed in the forecasting literature that no single method is best in every situation. Since the real-world problems are often complex in nature, no single model is able to capture different patterns equally well. Therefore, a hybrid methodology that enhances the modeling capabilities appears to be a possibly productive strategy for practical use when electricity prices are predicted. The price forecasting methodology is proposed through a hybrid model applied to the price forecasting in the Finnish day-ahead energy market. The iterative search procedure employed within the methodology is developed to tune the model parameters and select the optimal input set of the explanatory variables. The numerical studies show that the proposed methodology has more accurate behavior than all other examined methods most recently applied to case studies of energy markets in different countries. The obtained results can be considered as providing extensive and useful information for participants of the day-ahead energy market, who have limited and uncertain information for price prediction to set up an optimal short-term operation portfolio. Although the focus of this work is primarily on the Finnish price area of Nord Pool Spot, given the result of this work, it is very likely that the same methodology will give good results when forecasting the prices on energy markets of other countries.

Risk Assessment of a Supplier in the Pharmaceutical Industry

The topic of this Master’s Thesis is risk assessment in the supply chain, and the work was done for a company operating in the pharmaceutical industry. The unique features of the industry bring additional challenges to risk management, due to high regulatory, docu-mentation and traceability requirements. The objective of the thesis was to generate a template for assessing the risks in the supply chain of current and potential suppliers of the case company. Risks pertaining to the case setting were sought mainly from in-house expertise of this specific product and supply chain as well as academic research papers and theory on risk management. A questionnaire was set up to assess the found risks on impact, occurrence and possibility of detection. Through this classification of the severity of the risks, the supplier assessment template was formed. A questionnaire template, comprised of the top 10 risks affecting the flow of information and materials in this setting, was formulated to serve as a generic tool for assessing risks in the supply chain of a pharmaceutical company. The template was tested on another supplier for usability and accuracy of found risks, and it demonstrated functioning in a differing supply chain and product setting.

Switchable Lanthanide Luminescence for Detection of Biomolecules

Binary probes are oligonucleotide probe pairs that hybridize adjacently to a complementary target nucleic acid. In order to detect this hybridization, the two probes can be modified with, for example, fluorescent molecules, chemically reactive groups or nucleic acid enzymes. The benefit of this kind of binary probe based approach is that the hybridization elicits a detectable signal which is distinguishable from background noise even though unbound probes are not removed by washing before measurement. In addition, the requirement of two simultaneous binding events increases specificity. Similarly to binary oligonucleotide probes, also certain enzymes and fluorescent proteins can be divided into two parts and used in separation-free assays. Split enzyme and fluorescent protein reporters have practical applications among others as tools to investigate protein-protein interactions within living cells. In this study, a novel label technology, switchable lanthanide luminescence, was introduced and used successfully in model assays for nucleic acid and protein detection. This label technology is based on a luminescent lanthanide chelate divided into two inherently non-luminescent moieties, an ion carrier chelate and a light harvesting antenna ligand. These form a highly luminescent complex when brought into close proximity; i.e., the label moieties switch from a dark state to a luminescent state. This kind of mixed lanthanide complex has the same beneficial photophysical properties as the more typical lanthanide chelates and cryptates - sharp emission peaks, long emission lifetime enabling time-resolved measurement, and large Stokes’ shift, which minimize the background signal. Furthermore, the switchable lanthanide luminescence technique enables a homogeneous assay set-up. Here, switchable lanthanide luminescence label technology was first applied to sensitive, homogeneous, single-target nucleic acid and protein assays with picomolar detection limits and high signal to background ratios. Thereafter, a homogeneous four-plex nucleic acid array-based assay was developed. Finally, the label technology was shown to be effective in discrimination of single nucleotide mismatched targets from fully matched targets and the luminescent complex formation was analyzed more thoroughly. In conclusion, this study demonstrates that the switchable lanthanide luminescencebased label technology can be used in various homogeneous bioanalytical assays.

The Effect of Different Weed Management Strategies on the Growth and Yield of Direct-Seeded Dry Rice (Oryza sativa)

Weed management is a primary concern in direct seeded rice (DSR) cropping because weed growth becomes a major constraint on crop yield. A two year field study was set up to evaluate the effect of various weed control measures on crop growth, grain yield and grain quality of DSR. The experiment involved five different weed control measures: hand weeding, hoeing, inter-row tine cultivation, inter-row spike hoeing and herbicide treatment (Nominee 100 SC). The extent of weed control (compared to a non-weeded control) ranged from 50-95%. The highest crop yield was obtained using hand weeding. Hand weeding, tine cultivation and herbicide treatment raised the number of fertile rice tillers formed per unit area and the thousand grain weight. Tine cultivation provided an effective and economical level of weed control in the DSR crop.

Audio and Video Repositories at Scale: Indiana University’s Media Digitization and Preservation Initiative

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Big Data Processing in the Cloud: a Hydra/Sufia Experience

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Building a Research Data Registry for the UK

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

The ETH Zurich DOI Desk: DOIs as standard persistent identifier and best practice in Swiss Open Access repositories

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Implementing Widely-used Vocabularies to Produce Linked Open Data in the Context of Open Repositories

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Invenio as a platform to implement the SCOAP3 Repository

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Painelajittelu

Kirjallisuustyössä tarkasteltiin lajittelun historiaa. Lisäksi esiteltiin lajittelun teoriaa ja parametreja. Lopuksi perehdyttiin painelajittimen rakenteeseen, toimintaperiaatteeseen ja käyttökohteisiin.

Säteilysuojelu käytetyn ydinpolttoaineen kapselointi- ja loppusijoituslaitoksella

Suomen ydinenergialaki vaatii ydinenergian käytössä syntyvän ydinjätteen käsittelyn ja varastoinnin sekä loppusijoittamisen Suomeen. Fortumin ja TVO:n ydinvoimalaitoksissa syntyvä käytetty ydinpolttoaine tullaan kapseloimaan ja loppusijoittamaan Olkiluotoon rakennettavassa kapselointi- ja loppusijoituslaitoksessa. Tämän työn tavoitteena on muodostaa kokonaiskuva kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen säteilysuojelusta aikaisemmin tehtyjen selvitysten ja suunnitelmien perusteella. Kapselointilaitoksella käytetty ydinpolttoaine suljetaan kuparikapseleihin, jotka loppusijoitetaan maan alle loppusijoituslaitoksella. Työn aluksi kuvataan loppusijoitusmenetelmä ja kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen käyttötoiminta. Tämän jälkeen käsitellään lainsäädäntöä ja viranomaisohjeita, jotka ohjaavat ydinlaitosten säteilysuojelua. Seuraavaksi käsitellään kapselointi- ja loppusijoituslaitoksella olevia säteilylähteitä. Lisäksi työssä käsitellään kapselointi- ja loppusijoituslaitokselle suunniteltua valvonta-aluetta ja sen säteilyolosuhteiden mukaista vyöhykejakoa. Työssä saatiin tulokseksi kokonaiskuva kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen säteilysuojelusta. Kokonaiskuvan muodostamisen lisäksi laadittiin alustavia suunnitelmia käyttötoiminnan säteilysuojelun järjestämisestä. Lisäksi laadittiin ehdotuksia valvonta-alueen tarkemmista rajoista loppusijoituslaitoksella sekä havaittiin laitosten säteilysuojeluun liittyviä ongelmia ja esitettiin ratkaisuja niihin. Ongelmaksi osoittautui muun muassa, että kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen valvonta-alueiden luonteiden eroa ei ollut huomioitu suunnitelmissa. Lisäksi todettiin, että nykyisin ydinlaitoksilla käytössä oleva valvonta-alueen vyöhykejako ei vastaa kapselointi- ja loppusijoituslaitosten tarpeita. Näihin esitettiin ratkaisuiksi laitosten välille perustettavaa kenkärajaa ja uuden korkeamman säteilyvyöhykkeen käyttöönottoa.

Genetic variability of behaviorin Melipona quadrifasciata(Hymenoptera: Meliponinae)

Observation colonies containing only young workers from 10 matrix colonies were set up to investigate the genetic aspects involved in task division in Melipona quadrifasciata. Wide variation among origins was observed for all behaviors analyzed, but these differences were significant only for brood cell construction and propolis preparation

Vammaisuus hyvinvointivaltiossa. Invalideiksi, vajaamielisiksi tai kehitysvammaisiksi määriteltyjen kansalaisasema suomalaisessa vammaispolitiikassa 1940-luvun taitteesta vuoteen 1987

Tutkimuksessa tarkastellaan vammaisiksi määriteltyjen ihmisten kansalaisasemaa suomalaisessa toisen maailmansodan jälkeisessä vammaispoliittisessa keskustelussa. Analyysissa huomioidaan suomalaisen vammaishuollon molemmista päälinjoista, eli invalidihuollosta sekä vajaamielis- ja kehitysvammahuollosta, käydyt keskustelut. Tutkimuksen aikarajauksena toimii niin kutsuttu invalihuollon kausi, joka ulottui lakisääteisen vammaishuollon tarpeesta 1940-luvun taitteessa virinneestä keskustelusta vuoteen 1987, jolloin säädettiin periaatteiltaan edeltävään lainsäädäntöön verrattuna uudenlainen laki vammaisuuden perusteella järjestettävistä palveluista ja tukitoimista. Vammaisuuden käsitettä lähestytään tutkimuksessa yhtenä modernin sosiaalipoliittisen lainsäädännön kategorioista, jotka ovat vapauttaneet kansalaisen velvollisuudesta itsensä ja perheensä elättämiseen ja oikeuttaneet hänet toimeentulossaan sosiaaliturvaan. Tutkimuksessa pyritään hahmottamaan millaiseksi tutkimuksen kohteena olevien vammaisten ryhmien kansalaisasema tutkimusajankohtana ymmärrettiin. Tarkastelussa keskitytään kansalaisuuden käsitteen niin kutsuttuun aineellisoikeudelliseen sisältöön analysoimalla tutkimuksen kohteena olevissa keskusteluissa esiintyneitä kansalaisuuden ideaaleja ja käsityksiä kansalaisen ja valtion suhteesta. Tutkimusaihetta lähestytään etsimällä vastausta kysymyksiin 1) Mihin yhteiskunnallisiin ongelmiin invalidihuollosta ja vajaamielis- tai 312 kehitysvammahuollosta käydyissä asiantuntijakeskusteluissa haettiin ratkaisuja? 2) Millaisia tavoitteita huollolle asetettiin? 3) Millaiseksi hahmotettiin huollon kohderyhmien asema ja tehtävät yhteiskunnassa? Analyysissa keskitytään huollosta käydyn asiantuntijakeskustelun tarkasteluun. Tutkimuksen keskeisin lähdeaineisto muodostuu tutkimusajankohdan vammaishuoltoa käsittelevästä lainsäädännöstä, sen valmistelun materiaaleista sekä vammaisjärjestöjen ja muiden alan asiantuntijoiden vammaishuollosta julkisuudessa käymästä keskustelusta. Tutkimuksessa esitetään, että suomalaisen vammaispolitiikan ja vammaisten kansalaisaseman kehityksessä on tutkimusajankohtana erotettavissa kolme vaihetta: 1) 1940–1950-lukujen yhteiskunnan rationalisointia ja sosiaalisten ongelmien vähentämistä painottaneella ennaltaehkäisevän huoltopolitiikan kaudella vammaiset ihmiset hahmotettiin yhteiskunnan reunamilla tai ulkopuolella olevaksi erityisryhmäksi, joka tuli pyrkiä huollon toimenpiteillä integroimaan omalle paikalleen yhteiskunnan kokonaisuuteen. 2) 1960-luvun kuntoutusideaalin laajenemisen kaudella vammaishuollon julkilausutuksi tavoitteeksi omaksuttiin yksilön edun ajaminen. 3) 1970–1980-lukujen normalisaation periaatetta painottaneessa vammaispolitiikassa tavoitteeksi otettiin vammaisille tarkoitettujen erityisjärjestelmien purkaminen sekä vammaisten tasa-arvoisen kansalaisaseman turvaaminen heidän osallistumismahdollisuuksiaan parantavilla tukitoimenpiteillä.

Influence of season and pollution on the antioxidant defenses of the cichlid fish acará (Geophagus brasiliensis)

The livers of Geophagus brasiliensis collected from both a non-polluted site and a polluted site were analyzed for different antioxidant defenses, O2 consumption, thiobarbituric acid-reactive substance (TBARS) levels, and histological damage. Compared to controls (116.6 ± 26.1 nmol g-1), TBARS levels were enhanced at the polluted site (284.2 ± 25.6 nmol g-1), as also was oxygen consumption (86.6 ± 11.3 and 128.5 ± 9.8 µmol O2 min-1 g-1, respectively). With respect to enzymatic antioxidants, increased catalase activities (8.7 ± 1.3 and 29.2 ± 2.4 mmol min-1 g-1, respectively), unchanged superoxide dismutase activities (767.2 ± 113.3 and 563.3 ± 70.2 U g-1, respectively), and diminished glutathione S-transferase activities (29.0 ± 3.2 and 14.9 ± 3.2 µmol min-1 g-1, respectively) were detected. Reduced glutathione (1.91 ± 0.17 and 1.37 ± 0.25 mM, respectively), oxidized glutathione (1.50 ± 0.20 and 0.73 ± 0.17 mM, respectively), and total glutathione (3.40 ± 0.26 and 2.07 ± 0.27 mM, respectively) concentrations were also below control values at the polluted site. Nevertheless, the observed ethoxyresorufin-O-deethylase activities (1.34 ± 0.11 and 16.7 ± 0.21 pmol min-1 mg-1, respectively) showed enhanced values at the polluted site. The main histological damage observed in the hepatocytes from fish collected at the polluted site was characterized by heavy lipid infiltration. Fish collected at the end of spring showed higher O2 consumption, higher superoxide dismutase and glutathione S-transferase activities, and higher total and oxidized glutathione concentrations compared to the beginning of autumn. No seasonal changes were observed in catalase activities, glutathione or TBARS levels. Fish chronically exposed to relatively high pollution levels seem to be unable to set up adequate antioxidant defenses, probably due to severe injury to their hepatocytes. The higher antioxidant defenses found at the end of spring are probably related to the enhanced activities during high temperature periods in thermoconforming organisms.