Reconeixement de veu mitjançant xarxes neuronals

La interacció home-màquina per mitjà de la veu cobreix moltes àrees d’investigació. Es destaquen entre altres, el reconeixement de la parla, la síntesis i identificació de discurs, la verificació i identificació de locutor i l’activació per veu (ordres) de sistemes robòtics. Reconèixer la parla és natural i simple per a les persones, però és un treball complex per a les màquines, pel qual existeixen diverses metodologies i tècniques, entre elles les Xarxes Neuronals. L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar una eina en Matlab per al reconeixement i identificació de paraules pronunciades per un locutor, entre un conjunt de paraules possibles, i amb una bona fiabilitat dins d’uns marges preestablerts. El sistema és independent del locutor que pronuncia la paraula, és a dir, aquest locutor no haurà intervingut en el procés d’entrenament del sistema. S’ha dissenyat una interfície que permet l’adquisició del senyal de veu i el seu processament mitjançant xarxes neuronals i altres tècniques. Adaptant una part de control al sistema, es podria utilitzar per donar ordres a un robot com l’Alfa6Uvic o qualsevol altre dispositiu.

Delivery Reliability: Timely and Quantitative Accuracy in a Forest Industry Company

The primary objective of this thesis was to research delivery reliability of mill business unit of a forest industry company, especially timely and quantitative accuracy of sales orders. Delivery reliability is an important factor of customer satisfaction, which has a great influence for success of a company. The secondary objective was to find out reasons for possible problems of delivery reliability and give propositions for improvable performances. The empirical part of the thesis based on reporting database of the forest industry company’s ERP-software and detailed information of the mill system. The delivery reliability results of the mill business unit were compared to delivery reliability of similar mill business unit inside the forest industry company. The research results expressed problems in the supply chain. The delivery reliability reporting should be also developed further. This would advance delivery reliability monitoring. The improvement propositions of the thesis were logistic operation mode estimation, particular benchmarking of the compared mill business unit and more detailed survey on production delivery reliability.

Elimination of dyes from aqueous solutions using iron oxides and chitosan as adsorbents: a comparative study

This work investigates the adsorption of Alizarin, Eriochrome Blue Black R and Fluorescein using chitosan, goethite and magnetite as adsorbents. For Alizarin, the best adsorbent is chitosan with a Langmuir parameter of 15.8 mmol dye/g adsorbent. For Eriochrome Blue Black R only 1.94 mmol dye/g chitosan is adsorbed. Langmuir parameters for the Alizarin adsorption on both iron oxides display one or two orders of magnitude lower than for chitosan and two orders of magnitude lower in the case of Eriochrome Blue Black R. Fluorescein does not adsorb in appreciable amounts on chitosan and it presents the lower affinity on the iron oxides.

Adsorção de Cr(VI) em esferas reticuladas de quitosana: novas correlações cinéticas e termodinâmicas utilizando microcalorimetria isotérmica contínua

The synthesis and characterization of crosslinked chitosan microbeads and their application in the removal of Cr(VI) are described. New kinetic and thermodynamic parameters of Cr(VI) adsorptions processes were found using continuous isothermal calorimetry. All adsorption processes are exothermic in nature. However, a multivariate statistical analysis have pointed out that adsorption enthalpies were affected by important binary interactions of the initial Cr(VI) in solution and temperature. The adsorption energetic data were well fitted to a kinetic exponential model, which have indicated fractionary adsorption kinetic orders.

Ordens não inteiras em cinética química

Starting from zero-, first-, and second-order integrated laws for chemical kinetics, some cases are shown which produce fractional orders. Taking the Michaelis-Menten mechanism as a first example, it is shown that substrate order can go from 1 to zero, depending on relative concentration of enzyme and substrate. Using other examples which show fractional orders higher than one and even negative (inhibition), it is shown that the presence of an equilibrium before or parallel to the rate determining step can be the reason for fractional orders, which is an indication of a more complex mechanism.

Biodegradação de uma mistura de corantes têxteis usando o fungo Ganoderma sp: um estudo cinético

The kinetics of biodegradation by the fungus Ganoderma sp of textile dyes Yellow, Blue and Red Procion were studied in effluents using UV-Vis spectroscopy, Partial Least Squares Regression (PLS) and univariate analysis. The kinetic of the reactions were founded intermediate between first and second orders and the rate constants were calculated. The biodegradation after 72 h at 28 ºC were 33.6, 43.5 and 57.7% for the dyes Yellow, Blue and Red Procion, respectively. The quantitative analysis of the effluent by HPLC method can not be used without previous separation.

Determinação simultânea de olanzapina e cloridrato de fluoxetina em formulações farmacêuticas por espectrofotometria derivativa

Simple, sensitive and accurate spectrophotometric derivative methods were developed for the simultaneous determination of olanzapine and fluoxetine hydrochloride in pharmaceutical formulations by derivative spectrophotometry. On all orders of derivative studied, the linear response range was 10 to 60 mg L-1, with limit of quantitation (LoQ) ranging from 0.73 to 1.49 mg L-1 for fluoxetine hydrochloride and from 0.18 to 0.96 mg L-1 for olanzapine. The best orders for derivative analyses showed recoveries ranging from 99 to 103% and from 98 to 100%, and inter-day accuracy < 2.1% and < 2.8%, for fluoxetine hydrochloride and olanzapine, respectively.

Determinação de parâmetros cinéticos em fluxo com câmara de gradiente e deteção espectrofotométrica: aplicação à reação entre o violeta de cristal e o ião hidróxido

A didactic experiment is proposed aimed to extend the Flow Injection Analysis (FIA) based methodology to the area of physical chemistry/chemical reactors for undergraduate labs. Our prime objective was to describe the use of a gradient chamber for determination of the rate constant for the reaction between crystal violet and the hydroxide ion. The study was complemented by determining the effect of temperature on the rate constant. The kinetic parameters, activation energy and reaction rate constant are determined based on an assumption of rate orders. The main didactic advantages of the proposed experimental set-up are the use of less reagents, contributing to a more environmental friendly experiment. The experiment illustrates also the reduction of associated errors and time by using automated analysis owing to decreased operator manipulation.

Propriedades estruturais e eletrônicas de nanofilmes de TiO2 anatase: cálculos B3LYP-D* em sistemas periódicos bidimensionais

Structural and electronic properties of titanium dioxide (TiO2) thin films, in anatase phase, were investigated using periodic 2D calculations at density functional theory (DFT) level with B3LYP hybrid functional. The Grimme dispersion correction (DFT/B3LYP-D*) was included to better reproduce structural features. The electronic properties were discussed based on the band gap energy, and proved dependent on surface termination. Surface energies ranged from 0.80 to 2.07 J/m², with the stability orders: (101) > (100) > (112) > (110) ~ (103) > (001) >> (111), and crystal shape by Wulff construction in accordance with experimental data.

Resolução multivariada de curvas com mínimos quadrados alternantes: descrição, funcionamento e aplicações

Multivariate Curve Resolution with Alternating Least Squares (MCR-ALS) is a resolution method that has been efficiently applied in many different fields, such as process analysis, environmental data and, more recently, hyperspectral image analysis. When applied to second order data (or to three-way data) arrays, recovery of the underlying basis vectors in both measurement orders (i.e. signal and concentration orders) from the data matrix can be achieved without ambiguities if the trilinear model constraint is considered during the ALS optimization. This work summarizes different protocols of MCR-ALS application, presenting a case study: near-infrared image spectroscopy.

Toiminnanohjausjärjestelmän laajentaminen tuotannonohjaukseen

Diplomityössä perehdytään rakennustuotteita valmistavan teollisuusyrityksen toiminnanohjausjärjestelmän laajentamiseen tuotannonohjaukseen. Järjestelmä on tällä hetkel-lä valjastettu vain hallinnolliseen käyttöön, eli tarjouspyyntöjen ja myyntitilauksien kirjaamiseen, laskutukseen ja reskontraan. Järjestelmän laajentamista tuotantoon puoltaa hankalasti ennustettavat toimitusajat ja kapasiteetin käyttöasteen hahmotettavuus. Laajentaminen on määrä toteuttaa vaiheittain, ensimmäisenä yrityksen suurimman liikevaihdon tekevällä osastolla. Diplomityön ensimmäinen tavoite oli selvittää teoriaosuuden avulla toiminnanohjausjärjestelmään liittyvät keskeiset asiat, joiden pohjalta laajentamista alettiin suunnitella. Lisäksi selvitettiin toiminnanohjausjärjestelmien käyttöönottojen epäonnistumisiin johtaneita syitä. Suurimmiksi syiksi on havaittu epärealistiset odotukset, projektin jättäminen vain atk-osaston huoleksi sekä johdon tuen puuttu-minen. Toisessa vaiheessa tavoitteena oli laatia suunnitelma, jonka perusteella laajentaminen on tarkoitus tehdä yrityksen ensimmäisellä käyttöönotto-osastolla. Tärkeimmät huomioitavat seikat ovat kuormitusryhmien suunnittelu, kuormitusryhmien sisäiset kuormituspisteet ja tuotteiden valmistusrakenteen järkevä määrittäminen toiminnanohjausjärjestelmään. Case-yrityksessä huomioitavaa oli myös työajanseurantalaitteiston hankinta, joka palvelee samalla toiminnanohjausjärjestelmää työmääräinten kuittaamisessa integroinnin jälkeen. Kolmas vaihe oli tehdä työn perusteella suositukset jatkotoimenpiteille. Järjestelmän toimiessa suunnitellusti ensimmäisellä osastolla, aletaan projektia viedä muille osastoille. Lisäksi suositellaan toiminnanohjausjärjestelmän laajentamista varastoihin sekä ostoihin, jotta materiaalinkulutuksesta saadaan mahdollisimman paljon tietoa.

Hitsaustoiminnan käynnistäminen pk-alihankintakonepajassa

Tämä diplomityö on tehty HT Laser Oy:n Vieremän tehtaan hitsaustoiminnan käynnistämisen yhteydessä. Diplomityön tavoitteena oli hitsaustoiminnan käynnistämisen kustannusten minimointi ja hitsattavien tuotteiden myynti- ja valmistusprosessin luominen. Työn teoriaosassa on esitelty hitsauslaitteistolle asetettavia vaatimuksia, hitsauskustannuksiin vaikuttavia tekijöitä, tuotantojärjestelmiä, tuotannon ohjausmenetelmiä, laadunhallintaa, henkilöstöasioita, osavalmistusta, hitsauksen hinnoittelua ja tilauskäsittelyä. Ensisijaisesti työssä on tavoiteltu sujuvan ja tuloksellisen tilaus/tarjouskäsittelyprosessin luomista. Tämä on nähty edellytyksenä ongelmattomalle tuotannolle ja hyvälle toimitusvarmuudelle. Työssä on luotu malli tarjousvaiheessa läpikäytävälle esikatselmukselle, jota on esitelty kahden case -esimerkin avulla. Case -esimerkeissä on käsitelty myös tuotteiden valmistukseen ja hinnoitteluun liittyviä asioita ja ongelmia sekä näiden ratkaisuja.

Pk-yritysten kehittäminen työllisyyden näkökulmasta

Tämän työn tarkoituksena on hahmottaa pk-yrityksien työllistämismahdollisuuksia teollisuuden rakennemuutoksen karsiessa suurteollisuuden työpaikkoja. Tutkimuksessa selvitetään työllistämistä estäviä ja vaikeuttavia tekijöitä pk-yrityksissä sekä pyritään löytämään niihin liittyviä kehittämisehdotuksia. Tutkimus on kirjallisuuspohjainen katsaus, johon liittyy haastattelututkimus, jossa kohderyhmänä ovat julkisen sektorin edustajat ja toisena osapuolena yksityisen sektorin yrittäjät. Tutkimuksen työn pääongelmana on kartoittaa työllistämisesteitä pk-yrityksissä ja etsiä kehittämistoimenpiteitä, joilla työllistämismahdollisuuksien edistämiseksi. Lisäksi etsitään keinoja edistää yrittäjyyttä erityisesti työllisyyden näkökulmasta. Yrittäjyys ja pk-yritykset ovat voimavara, jonka kasvu- ja kehitysongelmia pienentämällä voidaan merkittävästi vaikuttaa uusien työpaikkojen syntymiseen. Työn alaongelmia ovat: irtisanomissuoja, keskitetty työmarkkinajärjestelmä ja ay-liike, työaikamääräykset, työvoimakustannukset ja paikallisen sopimisen puutteellisuus. Muita työllistämisen ongelmia ovat mm. ammattitaitoisen työvoiman saanti, työttömyysturva ja ensimmäisen työntekijän palkkaaminen. Työn lopputuloksina esitetään mm. irtisanomissuojan heikentämistä, ay-liikkeen saamista mukaan paikalliseen sopimiseen ja joustoihin, työaikamääräysten joustoja, työvoimakustannuksista verotuksen kannustavammaksi rakentamista ja sova-maksujen porrastamista pk-yrityksille oikealla tavalla ja paikallisen sopimisen vahvistamista. Lisäksi työttömyys-turvaa tulee muuttaa kannustavammaksi, ammattitaitoisen työvoiman saantia edistää ja ensimmäisen työntekijän palkkaamista on tuettava.

Pk-yritysten kehittäminen työllisyyden näkökulmasta

Tämän työn tarkoituksena on hahmottaa pk-yrityksien työllistämismahdollisuuksia teollisuuden rakennemuutoksen karsiessa suurteollisuuden työpaikkoja. Tutkimuksessa selvitetään työllistämistä estäviä ja vaikeuttavia tekijöitä pk-yrityksissä sekä pyritään löytämään niihin liittyviä kehittämisehdotuksia. Tutkimus on kirjallisuuspohjainen katsaus, johon liittyy haastattelututkimus, jossa kohderyhmänä ovat julkisen sektorin edustajat ja toisena osapuolena yksityisen sektorin yrittäjät. Tutkimuksen työn pääongelmana on kartoittaa työllistämisesteitä pk-yrityksissä ja etsiä kehittämistoimenpiteitä, joilla työllistämismahdollisuuksien edistämiseksi. Lisäksi etsitään keinoja edistää yrittäjyyttä erityisesti työllisyyden näkökulmasta. Yrittäjyys ja pk-yritykset ovat voimavara, jonka kasvu- ja kehitysongelmia pienentämällä voidaan merkittävästi vaikuttaa uusien työpaikkojen syntymiseen. Työn alaongelmia ovat: irtisanomissuoja, keskitetty työmarkkinajärjestelmä ja ay-liike, työaikamääräykset, työvoimakustannukset ja paikallisen sopimisen puutteellisuus. Muita työllistämisen ongelmia ovat mm. ammattitaitoisen työvoiman saanti, työttömyysturva ja ensimmäisen työntekijän palkkaaminen. Työn lopputuloksina esitetään mm. irtisanomissuojan heikentämistä, ay-liikkeen saamista mukaan paikalliseen sopimiseen ja joustoihin, työaikamääräysten joustoja, työvoimakustannuksista verotuksen kannustavammaksi rakentamista ja sova-maksujen porrastamista pk-yrityksille oikealla tavalla ja paikallisen sopimisen vahvistamista. Lisäksi työttömyysturvaa tulee muuttaa kannustavammaksi, ammattitaitoisen työvoiman saantia edistää ja ensimmäisen työntekijän palkkaamista on tuettava.

Past, present and future - assessing changes in aquatic environments using subfossil diatoms

The deterioration of surface waters is one of the most important issues in the environmental management of the European Union. Thus, the EU Water Framework Directive 2000/60/EC (WFD) requires “good ecological and chemical status” of surface waters by 2015 allowing only a slight departure from ecological reference conditions characterized by the biological communities typical for the conditions of minimal anthropogenic impact. The WFD requires the determination of ecological reference conditions and the present ecological status of surface waters. To meet this legislative demand, sedimentary diatom assemblages were used in these studies with various methods 1) to assess natural and human activity induced environmental changes, 2) to characterize background conditions 3) to evaluate the present ecological status and 4) to predict the future of the water bodies in the light of palaeolimnological data. As the WFD refers to all surface waters, both coastal and inland sites were included. Two long and two short sediment cores from the Archipelago Sea in the northern Baltic Sea were examined for their siliceous microfossils in order to assess (1) the Holocene palaeoenvironmental history and (2) the recent eutrophication of the area. The diatom record was divided into local diatom assemblage zones (LDAZ, long cores) and diatom assemblage zones (DAZ, short cores). Locally weighted weighted averaging regression and calibration (LWWA) was applied for the quantitative reconstruction of past TN concentrations (short cores). An age model for the long cores was constructed by using independent palaeomagnetic and AMS-14C methods. The short cores were dated using radiometric (210Pb, 226Ra and 137Cs) methods. The long cores date back to the early history of the Archipelago Sea, which was freshwater – no salinity increase referable to the brackish phase of the Yoldia Sea is recognized. The nutrient status of the lacustrine phase was slightly higher in the Archipelago Sea than in the Baltic Proper. Initial brackish-water influence is observed at 8 150 ±80 cal. BP (LDAZ4), but fully brackish conditions were established at 7 700 ±80 cal. BP (LDAZ5). The diatom assemblages indicate increasing salinity, warming climate and possible eutrophic conditions during the lacustrine to brackish-water transition. The decreasing abundance of Pseudosolenia calcar-avis (Schultze) Sundström and the increasing abundance of the ice-cover indicator species Pauliella taeniata (Grunow) Round and Basson indicate decreasing salinity and climatic cooling after ca. 5 000 cal. BP. Signs of eutrophication are visible in the most recent diatom assemblage zones of both short cores. Diatom-inferred total nitrogen (DI-TN) reconstructions partially fail to trace the actual measured total nitrogen concentrations especially from the late 1980s to the mid 1990s. This is most likely due to the dominating diatom species Pauliella taeniata, Thalassiosira levanderi Van Goor and Fragilariopsis cylindrus (Grunow) W. Krieger being more influenced by factors such as the length of the ice-season rather than nutrient concentrations. It is concluded that the diatom assemblages of the study sites are principally governed by climate fluctuations, with a slight influence of eutrophication visible in the most recent sediments. There are indications that global warming, with reduced ice cover, could impact the spring blooming diatom species composition in the Archipelago Sea. In addition, increased sediment accumulation in the early 90s coincides with the short ice-seasons suggesting that warming climate with decreasing ice-cover may increase sedimentation in the study area. The diverse diatom assemblages dominated by benthic species (54 %) in DAZ1 in the Käldö Fjärd core can be taken as background diatom assemblages for the Archipelago Sea. Since then turbidity has increased and the diatom assemblages have been dominated by planktonic diatoms from around the mid 1800s onwards. The reconstructed reference conditions for the total nitrogen concentrations fluctuate around 400 μg l-1. Altogether two short sediment cores and eight short cores for top-bottom analysis were retrieved from Lake Orijärvi and Lake Määrjärvi to assess the impact of the acid mine drainage (AMD) derived metals from the Orijärvi mine tailings on the diatom communities of the lakes. The Cu (Pb, Zn) mine of Orijärvi (1757 – 1956) was the first one in Finland where flotation techniques (1911 – 1955) were used to enrich ore and large quantities of tailings were produced. The AMD derived metal impact to the lakes was found to be among the heaviest thus far recorded in Finland. Concentrations of Cu, Pb and Zn in Lake Orijärvi sediments are two to three orders of magnitude higher than background values. The metal inputs have affected Lake Orijärvi and Lake Määrjärvi diatom communities at the community levels through shifts in dominant taxa (both lakes) and at the individual level through alteration in frustule morphology (Lake Orijärvi). At present, lake water still has elevated heavy metal levels, indicating that the impact from the tailings area continues to affect both lakes. Lake Orijärvi diatom assemblages are completely dominated by benthic species and are lacking planktonic diatoms. In Lake Määrjärvi the proportion of benthic and tychoplanktonic diatoms has increased and the planktonic taxa have decreased in abundance. Achnanthidium minutissimum Kützing and Brachysira vitrea (Grun.) R. Ross in Hartley were the most tolerant species to increased metal concentrations. Planktonic diatoms are more sensitive to metal contamination than benthic taxa, especially species in the genus Cyclotella (Kützing) Brébisson. The ecological reference conditions assessed in this study for Lake Orijärvi and Lake Määrjärvi comprise diverse planktonic and benthic communitites typical of circumneutral oligotrophic lakes, where the planktonic diatoms belonging to genera Cyclotella , Aulacoseira Thwaites, Tabellaria Ehrenberg and Asterionella Hassall dominate in relative abundances up to ca. 70%. The benthic communities are more diverse than the planktonic consisting of diatoms belonging to the genera Achnanthes Bory, Fragilaria Lyngbye and Navicula St. Vincent. This study clearly demonstrates that palaeolimnological methods, especially diatom analysis, provide a powerful tool for the EU Water Frame Work Directive for defining reference conditions, natural variability and current status of surface waters. The top/bottom approach is a very useful tool in larger-scale studies needed for management purposes. This “before and after” type of sediment sampling method can provide a very time and cost effective assessment of ecological reference conditions of surface waters.