Towards input/output-free modelling of linear infinite-dimensional systems in continuous time

This dissertation describes a networking approach to infinite-dimensional systems theory, where there is a minimal distinction between inputs and outputs. We introduce and study two closely related classes of systems, namely the state/signal systems and the port-Hamiltonian systems, and describe how they relate to each other. Some basic theory for these two classes of systems and the interconnections of such systems is provided. The main emphasis lies on passive and conservative systems, and the theoretical concepts are illustrated using the example of a lossless transfer line. Much remains to be done in this field and we point to some directions for future studies as well.

Knowledge Sharing between Generations in an Organisation - Retention of the Old or Building the New?

The study explores knowledge transfer between retiring employees and their successors in expert work. My aim is to ascertain whether there is knowledge development or building new knowledge related to this organisational knowledge transfer between generations; in other words, is the transfer of knowledge from experienced, retiring employees to their successors merely retention of the existing organisational knowledge by distributing it from one individual to another or does this transfer lead to building new and meaningful organisational knowledge. I call knowledge transfer between generations and the possibly related knowledge building in this study knowledge sharing between generations. The study examines the organisation and knowledge management from a knowledge-based and constructionist view. From this standpoint, I see knowledge transfer as an interactive process, and the exploration is based on how the people involved in this process understand and experience the phenomenon studied. The research method is organisational ethnography. I conducted the analysis of data using thematic analysis and the articulation method, which has not been used before in organisational knowledge studies. The primary empirical data consists of theme interviews with twelve employees involved in knowledge transfer in the organisation being studied and five follow-up theme interviews. Six of the interviewees are expert duty employees due to retire shortly, and six are their successors. All those participating in the follow-up interviews are successors of those soon to retire from their expert responsibilities. The organisation in the study is a medium-sized Finnish firm, which designs and manufactures electrical equipment and systems for the global market. The results of the study show that expert work-related knowledge transfer between generations can mean knowledge building which produces new, meaningful knowledge for the organisation. This knowledge is distributed in the organisation to all those that find it useful in increasing the efficiency and competitiveness of the whole organisation. The transfer and building of knowledge together create an act of knowledge sharing between generations where the building of knowledge presupposes transfer. Knowledge sharing proceeds between the expert and the novice through eight phases. During the phases of knowledge transfer the expert guides the novice to absorb the knowledge to be transferred. With the expert’s help the novice gradually comes to understand the knowledge and in the end he or she is capable of using it in his or her work. During the phases of knowledge building the expert helps the novice to further develop the knowledge being transferred so that it becomes new, useful knowledge for the organisation. After that the novice takes the built knowledge to use in his or her work. Based on the results of the study, knowledge sharing between generations takes place in interaction and ends when knowledge is taken to use. The results I obtained in the interviews by the articulation method show that knowledge sharing between generations is shaped by the novices’ conceptions of their own work goals, knowledge needs and duties. These are not only based on the official definition of the work, but also how the novices find their work or how they prioritise the given objectives and responsibilities. The study shows that the novices see their work primarily as maintenance or development. Those primarily involved in maintenance duties do not necessarily need knowledge defined as transferred between generations. Therefore, they do not necessarily transfer knowledge with their assigned experts, even though this can happen in favourable circumstances. They do not build knowledge because their view of their work goals and duties does not require the building of new knowledge. Those primarily involved in development duties, however, do need knowledge available from their assigned experts. Therefore, regardless of circumstances they transfer knowledge with their assigned experts and also build knowledge because their work goals and duties create a basis for building new knowledge. The literature on knowledge transfer between generations has focused on describing either the knowledge being transferred or the means by which it is transferred. Based on the results of this study, however, knowledge sharing between generations, that is, transfer and building is determined by how the novice considers his or her own knowledge needs and work practices. This is why studies on knowledge sharing between generations and its implementation should be based not only on the knowledge content and how it is shared, but also on the context of the work in which the novice interprets and shares knowledge. The existing literature has not considered the possibility that knowledge transfer between generations may mean building knowledge. The results of this study, however, show that this is possible. In knowledge building, the expert’s existing organisational knowledge is combined with the new knowledge that the novice brings to the organisation. In their interaction this combination of the expert’s “old” and the novice’s “new” knowledge becomes new, meaningful organisational knowledge. Previous studies show that knowledge development between the members of an organisation is the prerequisite for organisational renewal which in turn is essential for improved competitiveness. Against this background, knowledge building enables organisational renewal and thus enhances competitiveness. Hence, when knowledge transfer between generations is followed by knowledge building, the organisation kills two birds with one stone. In knowledge transfer the organisation retains the existing knowledge and thus maintains its competitiveness. In knowledge building the organisation developsnew knowledge and thus improves its competitiveness.

Formal and informal mechanisms for knowledge protection and sharing

The most important knowledge in firms is mostly tacit and embedded in individuals within the organization. This background knowledge that firms possess is used for creation of new knowledge and innovations. As firms today greatly concentrate on their core competencies, they need external knowledge from various collaboration partners. Thus, collaborative relationship governance, as well as control (use of appropriability mechanisms) over background (the input from each firm in innovative activities) and foreground knowledge (the output of collaboration activities) is needed in order to successfully create and capture value from innovative activities without losing core knowledge and competitiveness. Even though research has concentrated on knowledge protection and knowledge sharing, studies that combine both of these views and examine the effects of sharing and protection on value creation and capture have been rather limited. Studies have mainly focused on the protection of the output of innovation while forgetting the protection of the input of innovation. On the other hand, as the research concentrating on the output of innovation tends to favor formal mechanisms, informal mechanisms have remained more unknown to researchers as well as managers. This research aims to combine the perspectives of knowledge sharing and knowledge protection and their relationship with value creation and value capture. The sharing and protection are viewed from two points of view: the use of appropriability mechanisms, as well as governance of the collaborative relationship. The study consists of two parts. The first part introduces the research topic and discusses the overall results. The second part comprises six complementary research publications. Both qualitative and quantitative research methods are used in the study. In terms of results, the findings enhance understanding of the combined use of formal and informal mechanisms for knowledge protection and sharing. Informal mechanisms appear to be emphasized in the protection of background knowledge, and thus are prerequisites for innovation, whereas formal mechanisms are relied on more for protecting the results of innovative activities. However, the simultaneous use of the formal and informal mechanisms that are relevant to the particular industry and innovation context is recommendedthroughout the collaborative innovation process. Further, the study adds to the current knowledge on HRM as an appropriability mechanism: on the firm level its uses include assessing and hedging against employee-related risks such as knowledge leaking and knowledge leaving. A further contribution is to the research on HRM protection and its interrelations with other appropriability mechanisms, its constituents, and its potential use in the area of knowledge protection.

Problemas com o uso de programação linear com posterior arredondamento da solução ótima, em regulação florestal

O principal objetivo deste trabalho foi avaliar, com a ajuda da Programação Inteira, as conseqüências do uso da Programação Linear com posterior arredondamento das respostas, com ênfase na regulação de florestas eqüiâneas. Para isto, um problema de regulação florestal simplificado foi idealizado e resolvido pelo modelo I, por meio de Programação Linear, Programação Linear com posterior arredondamento e Programação Inteira. Ao final, concluiu-se que o arredondamento das respostas obtidas pelo modelo resolvido por Programação Linear levou a uma solução inviável para o problema de regulação proposto. O mesmo não ocorreu com o modelo de Programação Inteira, que apresentou um plano de regulação factível e otimizado, mostrando que, do ponto de vista matemático, respostas com arredondamento da solução de modelos de Programação Linear não devem ser adotadas.

Combinação linear ponderada na definição de áreas prioritárias à conectividade entre fragmentos florestais em ambiente SIG

A fragmentação florestal de origem antrópica é um dos resultados do processo desordenado de uso e ocupação do solo, especialmente em paisagens intensamente cultivadas. Neste contexto, o presente trabalho objetivou definir áreas prioritárias, para favorecer a conectividade entre os fragmentos florestais, visando ações de recuperação florestal na Bacia do Rio Pardo, SP, utilizando a abordagem multicriterial denominada Combinação Linear Ponderada.Na definição dos critérios e, posteriormente, dos pesos de fatores, empregou-se a Técnica Participatória. Os fatores considerados importantes ao objetivo do trabalho foram: proximidade entre fragmentos de maior área nuclear, proximidade da cobertura florestal, proximidade da rede hidrográfica, distância aos centros urbanos, declividade, erodibilidade do solo. Considerando que as variáveis que interferem na escolha de áreas prioritárias à restauração florestal na Bacia do Rio Pardo-SP contribuem com pesos diferenciados no processo final de decisão, estabeleceu-se uma hierarquia, de acordo com a importância de cada fator para a aptidão da área. O fator de maior peso foi proximidade entre fragmentos de maior área nuclear (0,3713), seguido de proximidade da cobertura florestal (0,1911), proximidade da rede hidrográfica (0,1516), distância aos centros urbanos (0,1168), declividade (0,0840) e erodibilidade (0,0854).O resultado obtido foi um mapa de áreas prioritárias, com cinco graus de prioridade. A priorização de áreas ocorreu de maneira a promover, primeiro a união dos fragmentos de floresta com maior área nuclear e, a partir dessa união, a sucessiva expansão dessas regiões de prioridade muito alta tendendo a muito baixa. A metodologia mostrou-se adequada ao mapeamento de áreas prioritárias à restauração florestal, em bacias hidrográficas. Uma vez que fragmentos com maiores áreas nucleares sejam conectados com fragmentos pequenos, onde estes são predominantes na paisagem, estes promoverão a formação de fragmentos maiores a partir da formação de corredores florestais e da recomposição da vegetação.

Modelo de programação linear para seleção de pulverizadores agrícolas de barras

A seleção de pulverizadores agrícolas que se adaptem às necessidades da propriedade, é um processo trabalhoso, sendo uma das etapas mais importantes dentro do processo produtivo. O objetivo do presente trabalho foi o de desenvolver e utilizar um modelo de programação linear para auxiliar na seleção de pulverizadores agrícolas de barras, baseado no menor custo horário do equipamento. Foram utilizadas as informações técnicas referentes a 20 modelos de pulverizadores disponíveis no mercado, sendo quatro autopropelidos, oito de arrasto e oito do tipo montado. A análise de sensibilidade dos componentes dos custos operacionais mostrou que as taxas de reparo e depreciação foram os fatores que mais interferiram na variação do custo horário do conjunto trator-pulverizador. O modelo matemático desenvolvido facilitou a realização da análise de sensibilidade que foi processada em um tempo muito pequeno.

Relação entre índice de área foliar e frações de componentes puros do modelo linear de mistura espectral, usando imagens ETM+/Landsat

O índice de área foliar (IAF) é uma das mais importantes variáveis biofísicas da vegetação, estando relacionado diretamente com a evapotranspiração, com a produtividade da vegetação e com a interceptação da chuva pelo dossel. O objetivo deste trabalho foi analisar a relação do IAF de diversos tipos de cobertura do solo com Frações de Componentes Puros (FCPs) do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME). A área de estudo foi a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, localizada no município de Piracicaba - SP. O IAF foi medido, no campo, com o equipamento LAI-2000, em 32 áreas com diferentes coberturas vegetais. A imagem utilizada foi do sensor ETM+ a bordo do satélite Landsat-7. No MLME, foram considerados três componentes puros (vegetação, solo e sombra), selecionados com o auxílio dos componentes principais. Como resultado, tem-se que o IAF variou de 0,47 a 4,48, quando consideradas todas as áreas. As relações do IAF com a fração do componente puro vegetação F VEG e com a fração do componente puro solo (F SOL) foram significativas, embora fracas. Ao considerar apenas dados de IAF de cana-de-açúcar, houve aumento da variação explicada tanto para F VEG como para F SOL, sugerindo que a estratificação da vegetação pelo tipo pode melhorar a estimativa do IAF.

Distribuição da carga hidráulica em linhas de derivação otimizadas por programação linear

A existência de diferentes combinações de uniformidade de emissão na unidade operacional com a declividade do terreno favorece a ocorrência de várias possibilidades de configurações no sistema de irrigação, por conseguinte de diferentes custos de implantação e de posterior manejo do sistema. Desde que bem dimensionado, consegue-se verificar, no sistema de irrigação localizada, que a otimização do sistema por meio da programação linear é a melhor metodologia frente aos outros métodos propostos na pesquisa operacional, visto que se encontra a solução ótima global para as variáveis preestabelecidas no dimensionamento. Este trabalho teve por objetivo, analisar a distribuição da carga hidráulica na linha de derivação, sob diferentes uniformidades de emissão e declividades do terreno, calculada por programação linear. Os resultados obtidos permitem análise consistente dos parâmetros hidráulicos da uniformidade de emissão preestabelecida para a linha de derivação. Observa-se, em todos os casos, comportamento decrescente de variação da carga hidráulica, ocorrendo em maior intensidade na seguinte ordem de uniformidade de emissão: 80% > 83% > 86% > 89% > 92%. Já os pontos de menor carga hidráulica, a 3% de declividade, encontram-se na décima primeira saída em todas as uniformidades de emissão testadas.

Computational modeling for irrigated agriculture planning. Part I: general description and linear programming

Linear programming models are effective tools to support initial or periodic planning of agricultural enterprises, requiring, however, technical coefficients that can be determined using computer simulation models. This paper, presented in two parts, deals with the development, application and tests of a methodology and of a computational modeling tool to support planning of irrigated agriculture activities. Part I aimed at the development and application, including sensitivity analysis, of a multiyear linear programming model to optimize the financial return and water use, at farm level for Jaíba irrigation scheme, Minas Gerais State, Brazil, using data on crop irrigation requirement and yield, obtained from previous simulation with MCID model. The linear programming model outputted a crop pattern to which a maximum total net present value of R$ 372,723.00 for the four years period, was obtained. Constraints on monthly water availability, labor, land and production were critical in the optimal solution. In relation to the water use optimization, it was verified that an expressive reductions on the irrigation requirements may be achieved by small reductions on the maximum total net present value.

Comparison of maps of spatial variability of soil resistance to penetration constructed with and without covariables using a spatial linear model

A study about the spatial variability of data of soil resistance to penetration (RSP) was conducted at layers 0.0-0.1 m, 0.1-0.2 m and 0.2-0.3 m depth, using the statistical methods in univariate forms, i.e., using traditional geostatistics, forming thematic maps by ordinary kriging for each layer of the study. It was analyzed the RSP in layer 0.2-0.3 m depth through a spatial linear model (SLM), which considered the layers 0.0-0.1 m and 0.1-0.2 m in depth as covariable, obtaining an estimation model and a thematic map by universal kriging. The thematic maps of the RSP at layer 0.2-0.3 m depth, constructed by both methods, were compared using measures of accuracy obtained from the construction of the matrix of errors and confusion matrix. There are similarities between the thematic maps. All maps showed that the RSP is higher in the north region.

Impact of elevated temperature scenarios on potato leaf development

The objective of this study was to simulate the impact of elevated temperature scenarios on leaf development of potato in Santa Maria, RS, Brazil. Leaf appearance was estimated using a multiplicative model that has a non-linear temperature response function which calculates the daily leaf appearance rate (LAR, leaves day-1) and the accumulated number of leaves (LN) from crop emergence to the appearance of the upper last leaf. Leaf appearance was estimated during 100 years in the following scenarios: current climate, +1 °C, +2 °C, +3 °C, +4 °C e +5 °C. The LAR model was estimated with coefficients of the Asterix cultivar in five emergence dates and in two growing seasons (Fall and Spring). Variable of interest was the duration (days) of the crop emergence to the appearance of the final leaf number (EM-FLN) phase. Statistical analysis was performed assuming a three-factorial experiment, with main effects being climate scenarios, growing seasons, and emergence dates in a completely randomized design using years (one hundred) as replications. The results showed that warmer scenarios lead to an increase, in the fall, and a decrease, in the spring growing season, in the duration of the leaf appearance phase, indicating high vulnerability and complexity of the response of potato crop grown in a Subtropical environment to climate change.

Correlação linear e espacial entre produtividade de Brachiaria brizantha, densidade do solo e porosidade total em função do sistema de manejo do solo

A densidade e a porosidade são propriedades físicas do solo que são alteradas em função do sistema de manejo utilizado, com consequente influência sobre a produtividade das culturas. A produtividade da planta forrageira, Brachiaria brizantha, em função da densidade do solo e da porosidade total foi analisada em dois sistemas de manejo de solo, em experimento conduzido no segundo semestre de 2009, no município de Santa Teresa, no Estado do Espírito Santo. O objetivo foi estudar a variabilidade e as correlações lineares e espaciais entre os atributos da planta e do solo, visando a selecionar um indicador da qualidade física do solo de boa representatividade para produtividade de forragem. Marcaram-se duas parcelas de 40 m por 50 m a cada 5 m, em duas direções, resultando em um reticulado retangular de 99 pontos, em cada um dos sistemas utilizados: preparo convencional e plantio direto. Os atributos estudados, além de não terem variado aleatoriamente, apresentaram variabilidade dos dados entre média e alta, e seguiram padrões espaciais bem definidos, com alcance entre 20,3 e 24,2 m. Por sua vez, a correlação linear entre o atributo da planta e os do solo, em função do elevado número de observações, foi baixa. A melhor correlação para produtividade de matéria seca foi com a densidade do solo na profundidade de 0,0 - 0,15 m, independentemente do sistema de manejo do solo, indicando que a produtividade e a densidade do solo são inversamente proporcionais. Portanto, a densidade do solo avaliada na camada de 0,0 - 0,15 m apresentou-se como satisfatório indicador da qualidade física do solo, quando se considerou a produtividade da forrageira.

Influência local em um modelo espacial linear da produtividade da soja utilizando distribuição t-Student

O uso das ferramentas da geoestatística, aliadas à agricultura de precisão permitem o acompanhamento das áreas agrícolas produtoras de soja, estabelecendo as relações de dependência espacial entre os pontos amostrados. A modelagem da estrutura de variabilidade espacial possibilita a construção de mapas temáticos dos atributos estudados, utilizando como método de interpolação a krigagem. Porém, a presença de valores atípicos entre os elementos amostrais pode influenciar na construção e interpretação desses mapas. A distribuição de probabilidades t-Student tem sido utilizada na tentativa de diminuir a influência dos valores atípicos durante a estimativa dos parâmetros de dependência espacial, por ter caudas mais pesadas que a distribuição normal. A detecção dos valores influentes na área em estudo, por meio da análise de diagnósticos de influência local, confere maior confiabilidade na utilização dos mapas gerados, corroborando a aplicação de insumos. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi aplicar as técnicas de influência local em dados espacialmente referenciados, com os modelos de perturbação aditiva e utilizando a matriz escala, considerando a distribuição t-Student n-variada. Foi utilizado um modelo espacial linear para o estudo de dados da produtividade da soja em função da altura média de plantas e do número médio de vagens por planta. As técnicas de influência local foram eficientes para detectar pontos que influenciam na escolha do modelo geoestatístico, nas estimativas dos parâmetros e na construção do mapa temático.

Anastomose esôfago-jejunal látero-lateral com grampeador linear cortante complementada por sutura manual

One of the most difficult procedures in digestive-tract surgery is esophago-jejunal anastomosis following total gastrectomy. Cost/benefit analysis of this procedure justifies the use of mechanical staplers, in spite of their high cost. A technical variant of the side-to-side esophago-jejunal anastomosis is presented, which incorporates the use of a cutting linear stapler. Technical maneuvers are easy to perform, the cost of the cutting linear stapler is smaller than the circular ones, the amplitude of the anastomosis is wider and the likelihood of fistulae is smaller when compared to other techniques. The side-to-side esophago-jejunal anastomosis with the cutting linear stapler is always complemented by a manual suture.

Manifestations of the American Dream: A Secret History

Pro gradu -tutkielmassani tarkastelen, miten amerikkalainen unelma on Yhdysvaltain historian saatossa kehittynyt yhteiskunnallisen kontrollin välineeksi. Amerikkalaisen unelman yksilölliset ja kollektiiviset kokemukset ovat ristiriidassa unelman sisäisten rakenteiden kanssa, jotka kätkeytyvät sen vahvan retoriikan taakse. Täten unelmasta muodostuu ideologia ja ideologinen valtakoneisto marxilaisen yhteiskuntateoreetikon Louis Althusserin määritelmien mukaisesti. Tutkielmassani tarkastelen amerikkalaisen unelman ilmenemistä amerikkalaisessa populaarikulttuurissa. Populaarikulttuuri tavoittaa laajan yleisön, ja sen arkipäiväiset aiheet välittävät ja uusintavat amerikkalaista unelmaa tehden siitä luonnollisen ja sisäistetyn osan amerikkalaisia toiminta- ja ajattelumalleja. Populaarikirjallisuutta esimerkkinä käyttäen pyrin selvittämään, miten amerikkalainen unelma ideologisena valtakoneistona käyttää hyväksi yksilön subjektiviteetin rakenteita taatakseen oman jatkuvuutensa. Teoreettisen viitekehyksen subjektiviteetin tarkastelulle luo ranskalaisen semiotiikantutkijan Julia Kristevan psykoanalyyttinen teoria, jonka mukaan subjektiviteetti rakentuu yksilön piilotajunnan ja tietoisuuden vuorovaikutuksesta. Amerikkalainen unelma hyödyntää tätä vuorovaikutusta peilaamalla yksilön piilotajuisia pelkoja ja haluja. Kristeva käsittelee piilotajuisia haluja käyttäen apunaan ranskankielistä termiä jouissance, joka viittaa sellaiseen tiedostamattomaan haluun tai tarpeeseen, joka toimii elämän elinehtona ja selviytymisviettinä. Pelkoja Kristeva puolestaan tarkastelee abjektion käsitteen kautta. Abjekti tarkoittaa sellaista tunnistamatonta pelkoa, joka purkautuu tietoisuuteen piilotajunnan ja tietoisuuden vuorovaikutuksen ansiosta. Sekä abjekti että jouissance ilmenevät tietoisuudessa ahdistuksen kokemuksena, johon amerikkalainen unelma tarjoaa ratkaisun asettamalla abstrakteja ja konkreettisia tavoitteita, jotka yksilön tulisi saavuttaa. Amerikkalainen unelma ei kuitenkaan koskaan toteudu. Se perustuu liikkeeseen jonka keskiössä on jatkuva muutos ja kehitys.