Reversible and high capacity data hiding in medical images

In this paper we introduce a highly efficient reversible data hiding system. It is based on dividing the image into tiles and shifting the histograms of each image tile between its minimum and maximum frequency. Data are then inserted at the pixel level with the largest frequency to maximize data hiding capacity. It exploits the special properties of medical images, where the histogram of their nonoverlapping image tiles mostly peak around some gray values and the rest of the spectrum is mainlyempty. The zeros (or minima) and peaks (maxima) of the histograms of the image tiles are then relocated to embed the data. The grey values of some pixels are therefore modified.High capacity, high fidelity, reversibility and multiple data insertions are the key requirements of data hiding in medical images. We show how histograms of image tiles of medical images can be exploited to achieve these requirements. Compared with data hiding method applied to the whole image, our scheme can result in 30%-200% capacity improvement and still with better image quality, depending on the medical image content. Additional advantages of the proposed method include hiding data in the regions of non-interest and better exploitation of spatial masking.

High capacity FFT-based audio watermarking

Peer-reviewed

High capacity robust audio watermarking scheme based on FFT and linear regression

Peer-reviewed

Classification and fingerprinting of different berries based on biochemical profiling and antioxidant capacity

The objective of this work was to evaluate the biochemical composition of six berry types belonging to Fragaria, Rubus, Vaccinium and Ribes genus. Fruit samples were collected in triplicate (50 fruit each) from 18 different species or cultivars of the mentioned genera, during three years (2008 to 2010). Content of individual sugars, organic acids, flavonols, and phenolic acids were determined by high performance liquid chromatography (HPLC) analysis, while total phenolics (TPC) and total antioxidant capacity (TAC), by using spectrophotometry. Principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (CA) were performed to evaluate the differences in fruit biochemical profile. The highest contents of bioactive components were found in Ribes nigrum and in Fragaria vesca, Rubus plicatus, and Vaccinium myrtillus. PCA and CA were able to partially discriminate between berries on the basis of their biochemical composition. Individual and total sugars, myricetin, ellagic acid, TPC and TAC showed the highest impact on biochemical composition of the berry fruits. CA separated blackberry, raspberry, and blueberry as isolate groups, while classification of strawberry, black and red currant in a specific group has not occurred. There is a large variability both between and within the different types of berries. Metabolite fingerprinting of the evaluated berries showed unique biochemical profiles and specific combination of bioactive compound contents.

Expression of the mammalian Xenotropic Polytropic Virus Receptor 1 (XPR1) in tobacco leaves leads to phosphate export.

Phosphate homeostasis in multicellular eukaryotes depends on both phosphate influx and efflux. The mammalian Xenotropic Polytropic Virus Receptor 1 (XPR1) shares homology to the Arabidopsis PHO1, a phosphate exporter expressed in roots. However, phosphate export activity of XPR1 has not yet been demonstrated in a heterologous system. Here, wedemonstrate that transient expression in tobacco leaves of XPR1-GFP leads to specific phosphate export. Like PHO1-GFP, XPR1-GFP is localized predominantly to the endomembrane system in tobacco cells. These results show that tobacco leaves are a good heterologous system to study the transport activity of members of the PHO1/XPR1 family.

Capacity of MIMO Channels: asymptotic evaluation under correlated fading

This paper investigates the asymptotic uniform power allocation capacity of frequency nonselective multiple-inputmultiple-output channels with fading correlation at either thetransmitter or the receiver. We consider the asymptotic situation,where the number of inputs and outputs increase without boundat the same rate. A simple uniparametric model for the fadingcorrelation function is proposed and the asymptotic capacity perantenna is derived in closed form. Although the proposed correlationmodel is introduced only for mathematical convenience, itis shown that its shape is very close to an exponentially decayingcorrelation function. The asymptotic expression obtained providesa simple and yet useful way of relating the actual fadingcorrelation to the asymptotic capacity per antenna from a purelyanalytical point of view. For example, the asymptotic expressionsindicate that fading correlation is more harmful when arising atthe side with less antennas. Moreover, fading correlation does notinfluence the rate of growth of the asymptotic capacity per receiveantenna with high Eb /N0.

Timing of Capacity Change: Models for Capital Intensive Industry

The suitable timing of capacity investments is a remarkable issue especially in capital intensive industries. Despite its importance, fairly few studies have been published on the topic. In the present study models for the timing of capacity change in capital intensive industry are developed. The study considers mainly the optimal timing of single capacity changes. The review of earlier research describes connections between cost, capacity and timing literature, and empirical examples are used to describe the starting point of the study and to test the developed models. The study includes four models, which describe the timing question from different perspectives. The first model, which minimizes unit costs, has been built for capacity expansion and replacement situations. It is shown that the optimal timing of an investment can be presented with the capacity and cost advantage ratios. After the unit cost minimization model the view is extended to the direction of profit maximization. The second model states that early investments are preferable if the change of fixed costs is small compared to the change of the contribution margin. The third model is a numerical discounted cash flow model, which emphasizes the roles of start-up time, capacity utilization rate and value of waiting as drivers of the profitable timing of a project. The last model expands the view from project level to company level and connects the flexibility of assets and cost structures to the timing problem. The main results of the research are the solutions of the models and analysis or simulations done with the models. The relevance and applicability of the results are verified by evaluating the logic of the models and by numerical cases.

Modeling and Simulation ofReal-Time System as a Tool to Improve Capacity Management - Case Fenix

Tämän tutkimustyön kohteena on TietoEnator Oy:n kehittämän Fenix-tietojärjestelmän kapasiteettitarpeen ennustaminen. Työn tavoitteena on tutustua Fenix-järjestelmän eri osa-alueisiin, löytää tapa eritellä ja mallintaa eri osa-alueiden vaikutus järjestelmän kuormitukseen ja selvittää alustavasti mitkä parametrit vaikuttavat kyseisten osa-alueiden luomaan kuormitukseen. Osa tätä työtä on tutkia eri vaihtoehtoja simuloinnille ja selvittää eri vaihtoehtojen soveltuvuus monimutkaisten järjestelmien mallintamiseen. Kerätyn tiedon pohjaltaluodaan järjestelmäntietovaraston kuormitusta kuvaava simulaatiomalli. Hyödyntämällä mallista saatua tietoa ja tuotantojärjestelmästä mitattua tietoa mallia kehitetään vastaamaan yhä lähemmin todellisen järjestelmän toimintaa. Mallista tarkastellaan esimerkiksi simuloitua järjestelmäkuormaa ja jonojen käyttäytymistä. Tuotantojärjestelmästä mitataan eri kuormalähteiden käytösmuutoksia esimerkiksi käyttäjämäärän ja kellonajan suhteessa. Tämän työn tulosten on tarkoitus toimia pohjana myöhemmin tehtävälle jatkotutkimukselle, jossa osa-alueiden parametrisointia tarkennetaan lisää, mallin kykyä kuvata todellista järjestelmää tehostetaanja mallin laajuutta kasvatetaan.

Strategisesti tärkeän tuotteen toimitusvarmuussuunnitelma

Suolahappo kuuluu peruskemianteollisuuden tuotteisiin ja on monen eri kemianteollisuuden tuotteen raaka-aine, jota ilman tuotantoprosessi keskeytyy. Suolahapontuottajia on vain muutama Suomessa ja näiden tuottajien varassa toimii lukuisia jatkojalostusteollisuuslaitoksia. Työssä lähdettiin kehittämään suolahapontoimitusvarmuutta logistiikan keinoin. Toimitusvarmuutta haluttiin kehittää sesonkivaihteluiden ja tuotantokatkosten aikana. Työssä etsitään sopiva sesonkivarastointikapasiteetti ja varmuusvarastotaso sekä järkevä sijainti varastolle. Varastointia kehitetään kuljetukset ja tuotannon luonne huomioiden. Työn alussa esitellään yritys ja tuotantoprosessi. Tämän jälkeen analysoidaan kysyntätietoja ja kasataan ongelmat toimitusvarmuudessa. Näiden pohjalta lähdetään kehittämään teoriapohjaisia ratkaisuvaihtoehtoja, jonka jälkeen ne sovelletaan yritykselle sopivaan muotoon. Työn tuloksena saatiin esitys varastointitarpeesta sekä siitä aiheutuvista kustannuksista. Työssäesitetään myös järkevä varaston sijainti ja soveltuva kuljetuskäytäntö tähän varastoon.

Liikevaihdon ja materiaalivirtojen kasvun vaatimukset logistiikkakeskukselle

Incap Furniture Oy on koottavien mäntyhuonekalujen sopimusvalmistaja. Yrityksen tavoitteena on saavuttaa 70 miljoonan euron liikevaihto Kärsämäen tehtaalla vuonna 2008. Suurin osa komponenttituotannosta ostetaan alihankintaverkostosta ja valmiit tuotteet pakataan logistiikkakeskuksessa. Diplomityön tavoitteena oli selvittää miten kasvavat materiaalivirrat saadaan tulevaisuudessa käsiteltyä Kärsämäen tehtaan logistiikkakeskuksessa Työn teoriaosassa on ensin käsitelty mahdollisuuksia vähentää kokoonpanon puutetilanteita ostotoimintaa kehittämällä. Teoriaosassa esitellään lisäksi varastonohjausmenetelmiä, sekä yleisesti varastoinnin tehtäväkenttää. Empiirisessä osassa analysoitiin annettujen tietojen avulla vuoden 2008 tavoitetilaa, sekä simuloitiin tavoitetilan materiaalivirtoja suhteessa logistiikkakeskuksen kapasiteettiin. Kasvavat materiaalivirrat pakottavat kehittämään logistiikkakeskuksen toimintaa. Eräluonteisen toiminnan vuoksi kaikkien komponenttien kohdalla on pyrittävä MRP ohjaukseen. Komponenttientilauseriä on pyrittävä pienentämään vastaamaan todellista tarvetta. Kriittisille A- ja B- komponenteille tarvitaan lisäksi puskurivarastot tasaamaan toimitusajan vaihtelua ulkomaantoimituksissa. Pakkauseristä yli jäävät C nimikkeet tulee varastoida jatkossa erillään logistiikkakeskuksesta ja korkeavarastosta. D- ja E-nimikkeitä ei kannata tuoda ulkomailta, eikä niitä ole kannattavaa varastoida lainkaan. Pakkaamon täytyy toimia tulevaisuudessa kolmessa vuorossa ja korkeavaraston työjonoa on lyhennettävä kolmesta vuorokaudesta 4-6 työvuoroon. Edellä mainituilla toimenpiteillä ja toimitusten aktiivisella seurannalla saavutetaan toimintaympäristö, jolloin logistiikkakeskuksen kapasiteetti riittää materiaalivirtojen kasvaessa.

Early intervention for conversion disorder: neurologists and psychiatrists working together

It has been shown that for the reaction catalyzed by "biodegradative" L-threonine dehydratase from E. coli strains K-12 and 980 in 0.5 M phosphate-carbonate buffer, pH 8.4 and pH 9.5, the plots of initial reaction rate (v) versus the initial substrate concentration ([S]0 are characterized by several inflection points, i. e. an intermediate plateau. The plot of v versus the allosteric activator (AMP) concentration have very complicated shapes: there are several inflection points, and also the maximum at L-threonine concentration equal to 3-10(2) and 5-10(-2) M. High AMP concentrations inhibit the enzyme at high substrate concentrations. The reduced glutathion dose not influence the enzyme and does not alter the activating effect of AMP. On the basis of the data obtained it is proposed that the substrate and AMP shift the equilibrium between multiple oligomeric enzyme forms differing in catalytic activity and kinetic manifestations of allosteric interactions between the active and allosteric AMP-binding sites towards polymerization. Thus, the functioning the enzyme under study is discussed in the frames of the model of dissociating regulatory enzymes with multiple intermediate oligomeric forms.

Sähkölaitekaapelipäätteiden kokoonpanotuotannon siirtäminen alihankkijalle

Työn tavoitteena oli selvittää kustannussäästöjä sähkölaitekomponentin kokoonpano- tuotannossa. Työssä vertaillaan oman ja alihankintatuotannon välisiä kustannuksia sekä tarkastellaan toiminnan joustavuutta, kun kokoonpano muodostuu kokonaisuudessaan ostettavista osista ja kuljetusmatka osien tuottajilta sekä myyjiltä on lyhyempi alihankkijalle, kuin omalle tehtaalle. Työssä järjestellään tuotteen kokoonpanolle edellytykset siirtymiseen alihankkijan hoidetta-vaksi niin, ettei siitä aiheudu ongelmia osavalmistuksen ja hankinnan, sekä valmiiden tuotteiden hallinnassa. Työssä selvitellään tuotteenmerkitystä ja sen kehittämistä sähkölaiteteollisuudelle. Tuotteen ja tuotannon kehittämisestä oli kohdeyrityksessä perustettu erityinen projekti, johon kuului myös muita sähkökaapeliliitäntään kuuluvia osia. Tuoteryhmä,jota tämä tutkimus käsittelee, siirrettiin alihankkijan kokoonpanotuotantoon vuonna 2000. Kaapelipäätteet kuuluvat yhtenä vaihtoehtoisena osana sähkölaitteiden voimakaape- loinnin läpivientiin ja suojaukseen. Projektissa kehitettiin 3 erilaista kaapelipäättä, joiden tehtävänä oli korvata 20 aikaisempaa mallia. Tällä tavoin kyseisen tuotteen ja sen komponenttien valmistussarjakokoja voitiin nostaa ja silti tuotannonkiertoa nopeuttaa, koska puskurivarastossa olevien variaatioiden määrä väheni 20:sta 3:een. Myös osa kokoonpanossa käytettävistä komponenteista voitiin käyttää kaikkien kaapelipäätemallien kokoonpanossa. Työssä vertaillaan kuljetuskustannusten eroa osahankinnassa oman ja alihankinta- tuotannon välillä, sekä vertaillaan varaston ja tuotannon tilankäyttöä ja tuotantokapasiteettia. Työn tarkoituksena on perustella ajatusta, että kuljetusmatkoja lyhentämällä voitaisiin saada kustannussäästöjä. Oman ja alihankintatyön kustannuksia vertaillaan ja huomattava säästö kokoonpanotyössä on tässä tapauksessa se, että alihankkijan laskutushinta työlle on alhaisempi, kuin mitä työn osuudelle on määritelty omassa tuotannossa. Varastotilan osalta vertailuatehtiin ainoastaan tilan käytön suhteen.

Absorptive capacity and the effect of social integration mechanisms in knowledge utilization

Tiedosta on tullut määräävä tekijä yrityksensuorituskyvylle. Yritykset hankkivat aktiivisesti uutta tietoa ulkoisesta ympäristöstään ja tallentavat sitä tietokantoihinsa. Uusi tieto on innovaatioiden ja uusien ideoiden peruselementti. Uudet ideat pitää myös kaupallistaa, jotta niiden avulla voidaan hankkia kilpailuetua. Absorptiivisen kapasiteetin malli yhdistää tiedon prosessointiin liittyvät kyvykkyydet, jotka vaikuttavat yrityksen kykyyn hyödyntää tietoa tehokkaasti. Ennen kuin tietoa voidaan käyttää uusien tuotteiden ja palveluiden luomiseen, täytyy sitä jakaa yrityksessä ja muuttaa se yrityksen toimintaa palvelevaksi. Aiemmissa tutkimuksissa innovaatiot ovat vahvasti liitetty yrityksen kykyyn uudistua. Tämä pro gradu -tutkielma tutkii sosiaalisten integraatiomekanismien vaikutusta potentiaalisen absorptiivisen kapasiteetin muuttamiseen toteutuneeksi absorptiiviseksi kapasiteetiksi. Yksilöiden ja osastojen välisen yhteistyön sekä luottamuksen vaikutus tiedon sisäistämiseen tutkittiin. Tutkielma pohjautuu monikansallisessa yrityksessä keväällä 2006 suoritettuun uudistumiskyky-tutkimukseen. Tutkielma keskittyy yrityksen kykyyn uudistua uuden tiedon ja innovaatioiden avulla. Tutkielma on kvantitatiivinen tapaustutkimus. Tutkielmassa tehtyjen havaintojen mukaan sosiaaliset integraatiomekanismit ovat tärkeitä uuden tiedon hyödyntämisessä. Tiedon eksplisiittyyden havaitaan vaikuttavan tiedon muuttamiseen yritykselle hyödylliseksi resurssiksi.

Altered high-energy phosphate metabolism predicts contractile dysfunction and subsequent ventricular remodeling in pressure-overload hypertrophy mice.

To study the role of early energetic abnormalities in the subsequent development of heart failure, we performed serial in vivo combined magnetic resonance imaging (MRI) and (31)P magnetic resonance spectroscopy (MRS) studies in mice that underwent pressure-overload following transverse aorta constriction (TAC). After 3 wk of TAC, a significant increase in left ventricular (LV) mass (74 +/- 4 vs. 140 +/- 26 mg, control vs. TAC, respectively; P < 0.000005), size [end-diastolic volume (EDV): 48 +/- 3 vs. 61 +/- 8 microl; P < 0.005], and contractile dysfunction [ejection fraction (EF): 62 +/- 4 vs. 38 +/- 10%; P < 0.000005] was observed, as well as depressed cardiac energetics (PCr/ATP: 2.0 +/- 0.1 vs. 1.3 +/- 0.4, P < 0.0005) measured by combined MRI/MRS. After an additional 3 wk, LV mass (140 +/- 26 vs. 167 +/- 36 mg; P < 0.01) and cavity size (EDV: 61 +/- 8 vs. 76 +/- 8 microl; P < 0.001) increased further, but there was no additional decline in PCr/ATP or EF. Cardiac PCr/ATP correlated inversely with end-systolic volume and directly with EF at 6 wk but not at 3 wk, suggesting a role of sustained energetic abnormalities in evolving chamber dysfunction and remodeling. Indeed, reduced cardiac PCr/ATP observed at 3 wk strongly correlated with changes in EDV that developed over the ensuing 3 wk. These data suggest that abnormal energetics due to pressure overload predict subsequent LV remodeling and dysfunction.

Diving capacity and foraging behaviour of the water shrew (Neomys fodiens)

With regard to semi-aquatic mammals, Schröpfer & Stubbe (1992) distinguished three riparian guilds: the herbivores with the water vole and the beaver; the megacarnivores with the mink and the otter; and the macrocarnivores with water shrews and desmans. Among water shrews, the evolution of aquatic foraging behaviour occurred several times: Nectogale and Chimarrogale in Asia, several species of the genus Sorex in America, and Neomys in Eurasia (Churchfield, 1990). The fairly common European water shrew N. fodiens is the best known. However, the reports on the degree of adaptation to the water habitat are conflicting. Therefore some important findings from the literature are reviewed in this introduction, whereas new data are presented in the following sections. The swimming locomotion of water shrews was analysed by Ruthardt & Schröpfer (1985) and Köhler (1991), and the related morphological adaptation were reviewed by Hutterer (1985) and Churchfield (this volume pp. 49-51). They obviously present a compromise between the requirements for activity on land and in the water. Thermoregulation is a major problem for semi-aquatic mammals, because heat conductance in water is 25-fold greater than in air (Calder, 1969). According to this author, the body temperature of immersed American Sorex palustris dropped by a rate of 2.8 °C per min. However, this may be an experimental artefact, because Neomys fodiens can maintain its body temperature at 37 °C during an immersion of 6 min (Vogel, 1990).