Optimal capital structure: a trade-off model and its empirical testing

In the present research we have set forth a new, simple, Trade-Off model that would allow us to calculate how much debt and, by default, how much equity a company should have, using easily available information and calculating the cost of debt dynamically on the basis of the effect that the capital structure of the company has on the risk of bankruptcy; in an attempt to answer this question. The proposed model has been applied to the companies that make up the Dow Jones Industrial Average (DJIA) in 2007. We have used consolidated financial data from 1996 to 2006, published by Bloomberg. We have used simplex optimization method to find the debt level that maximizes firm value. Then, we compare the estimated debt with real debt of companies using statistical nonparametric Mann-Whitney. The results indicate that 63% of companies do not show a statistically significant difference between the real and the estimated debt.

Functional error modeling for uncertainty quantification in hydrogeology

Approximate models (proxies) can be employed to reduce the computational costs of estimating uncertainty. The price to pay is that the approximations introduced by the proxy model can lead to a biased estimation. To avoid this problem and ensure a reliable uncertainty quantification, we propose to combine functional data analysis and machine learning to build error models that allow us to obtain an accurate prediction of the exact response without solving the exact model for all realizations. We build the relationship between proxy and exact model on a learning set of geostatistical realizations for which both exact and approximate solvers are run. Functional principal components analysis (FPCA) is used to investigate the variability in the two sets of curves and reduce the dimensionality of the problem while maximizing the retained information. Once obtained, the error model can be used to predict the exact response of any realization on the basis of the sole proxy response. This methodology is purpose-oriented as the error model is constructed directly for the quantity of interest, rather than for the state of the system. Also, the dimensionality reduction performed by FPCA allows a diagnostic of the quality of the error model to assess the informativeness of the learning set and the fidelity of the proxy to the exact model. The possibility of obtaining a prediction of the exact response for any newly generated realization suggests that the methodology can be effectively used beyond the context of uncertainty quantification, in particular for Bayesian inference and optimization.

Tuotehallinnan kehittämismahdollisuudet puutuoteteollisuuden konetoimittajalla

Työn tavoitteena oli selvittää niitä keinoja, joiden avulla Raute Woodin nykyistä tuotehallintaa pystytään kehittämään. Aluksi kartoitettiin tuotehallinnan kannalta olennaisia työkaluja. Korkean teknologian tuotteet asettavat tuotehallinnalle olennaisesti kovemmat vaatimukset, sillä tuotteen hallinta ei rajoitu pelkästään mekaanisen mallin hallintaan. Jotta tuotteita jatkossa pystyttäisiin hallitsemaan täydellisinä kokonaisuuksina tarvitaan toimintamalli, jonka pohjalta tuotteeseen liittyvät tiedot saadaan hallittua yhtenäisesti.Kehittämistoimenpiteiden lähtökohdaksi kuvattiin tuotehallinnan ja tilaus-toimitusprosessin nykytilanne. Nykytilanteesta etsittiin ne tekijät, jotka vaikuttavat kaikkein suurimmassa määrin havaittuihin tuotehallinnan ongelmiin. Havaittujen ongelmien ja valittujen ratkaisumetodien pohjalta alettiin suunnitella keinoja tuotehallinnan kehittämiseksi. Lopputuloksena esitetään ratkaisuehdotus tuotehallinnan tulevaisuuden hallintamalliksi. Ratkaisuehdotuksessa esitetään teorian pohjalta johdetut mallit tuotteiden kokonaisvaltaiseen hallintaan sekä kuvataan tilaus-toimitusprosessi tuotteen näkökulmasta. Ehdotuksessa kuvataan myös uusi tuotetunnistejärjestelmä, jonka pohjalta tuotteet voidaan jatkossa yksilöidä yksiselitteisesti. Tuotetunnistejärjestelmä tukee työssä kehitettyä uutta modulaarista tuoterakennemallia. Lisäksi esitellään tuotemalliajattelun soveltumista mahdolliseen uuteen tuotehallintaratkaisuun ja sen tuomia uusia mahdollisuuksia toiminnan kehittämiseen.

Examining the virulence of Candida albicans transcription factor mutants using Galleria mellonella and mouse infection models.

The aim of the present study was to identify Candida albicans transcription factors (TFs) involved in virulence. Although mice are considered the gold-standard model to study fungal virulence, mini-host infection models have been increasingly used. Here, barcoded TF mutants were first screened in mice by pools of strains and fungal burdens (FBs) quantified in kidneys. Mutants of unannotated genes which generated a kidney FB significantly different from that of wild-type were selected and individually examined in Galleria mellonella. In addition, mutants that could not be detected in mice were also tested in G. mellonella. Only 25% of these mutants displayed matching phenotypes in both hosts, highlighting a significant discrepancy between the two models. To address the basis of this difference (pool or host effects), a set of 19 mutants tested in G. mellonella were also injected individually into mice. Matching FB phenotypes were observed in 50% of the cases, highlighting the bias due to host effects. In contrast, 33.4% concordance was observed between pool and single strain infections in mice, thereby highlighting the bias introduced by the "pool effect." After filtering the results obtained from the two infection models, mutants for MBF1 and ZCF6 were selected. Independent marker-free mutants were subsequently tested in both hosts to validate previous results. The MBF1 mutant showed impaired infection in both models, while the ZCF6 mutant was only significant in mice infections. The two mutants showed no obvious in vitro phenotypes compared with the wild-type, indicating that these genes might be specifically involved in in vivo adapt.

Level Set Methods in Image Processing

This thesis gives an overview of the use of the level set methods in the field of image science. The similar fast marching method is discussed for comparison, also the narrow band and the particle level set methods are introduced. The level set method is a numerical scheme for representing, deforming and recovering structures in an arbitrary dimensions. It approximates and tracks the moving interfaces, dynamic curves and surfaces. The level set method does not define how and why some boundary is advancing the way it is but simply represents and tracks the boundary. The principal idea of the level set method is to represent the N dimensional boundary in the N+l dimensions. This gives the generality to represent even the complex boundaries. The level set methods can be powerful tools to represent dynamic boundaries, but they can require lot of computing power. Specially the basic level set method have considerable computational burden. This burden can be alleviated with more sophisticated versions of the level set algorithm like the narrow band level set method or with the programmable hardware implementation. Also the parallel approach can be used in suitable applications. It is concluded that these methods can be used in a quite broad range of image applications, like computer vision and graphics, scientific visualization and also to solve problems in computational physics. Level set methods and methods derived and inspired by it will be in the front line of image processing also in the future.

Component Architecture for Context-Aware Applications

Mobiililaitteisiin tehdyt sovellukset ovat nykyään laajassa käytössä. Mobiilisovellukset tarjoavat käyttäjälleen usein tietyn ennalta määritellyn toiminnallisuuden eivätkä ne pysty mukautumaan vaihtelevaan käyttöympäristöönsä. Jos sovellus olisi tietoinen käyttöympäristöstään ja sen muutoksista, se voisi tarjota käyttäjälleen tilanteeseen sopivia ominaisuuksia. Käyttöympäristöstään tietoiset hajautetut sovellukset tarvitsevat kuitenkin huomattavasti perinteisiä sovelluksia monimutkaisemman arkkitehtuurin toimiakseen. Tässä työssä esitellään hajautetuille ja kontekstitietoisille sovelluksille tarkoitettu ohjelmistoarkkitehtuuri. Työ perustuu Oulun yliopiston CAPNET-tutkimusprojektissa kehitettyyn, mobiilisovelluksille tarkoitettuun arkkitehtuuriin. Tämän työn tarkoituksena on tarjota ratkaisuja niihin puutteisiin, jotka tulivat esille CAPNET-arkkitehtuurin kehitys- ja testausvaiheessa. Esimerkiksi arkkitehtuurin komponenttien määrittelyä tulisi tarkentaa ja ne tulisi jakaa horisontaalisiin kerroksiin niiden ominaisuuksien ja alustariippuvuuden mukaisesti. Työssä luodaan katsaus olemassa oleviin teknologioihin jotka tukevat hajautettujen ja kontekstitietoisten järjestelmien kehittämistä. Myös niiden soveltumista CAPNET-arkkitehtuuriin analysoidaan. Työssä esitellään CAPNET-arkkitehtuuri ja ehdotetaan uutta arkkitehtuuria ja komponenttien kerrosjaottelua. Ehdotuksessa arkkitehtuurin komponentit ja järjestelmän rakenne määritellään ja mallinnetaan UML-menetelmällä. Työn tuloksena on arkkitehtuurimäärittely, joka jakaa nykyisen arkkitehtuurin komponentit kerroksiin. Komponenttien rajapinnat on määritelty selkeästi ja tarkasti. Työ tarjoaa myös projektiryhmälle hyvän lähtökohdan uuden arkkitehtuurin suunnittelulle ja toteuttamiselle.

A pilot study identifying a set of microRNAs as precise diagnostic biomarkers of acute kidney injury

In the last decade, Acute Kidney Injury (AKI) diagnosis and therapy have not notably improved probably due to delay in the diagnosis, among other issues. Precocity and accuracy should be critical parameters in novel AKI biomarker discovery. microRNAs are key regulators of cell responses to many stimuli and they can be secreted to the extracellular environment. Therefore, they can be detected in body fluids and are emerging as novel disease biomarkers. We aimed to identify and validate serum miRNAs useful for AKI diagnosis and management. Using qRT-PCR arrays in serum samples, we determined miRNAs differentially expressed between AKI patients and healthy controls. Statistical and target prediction analysis allowed us to identify a panel of 10 serum miRNAs. This set was further validated, by qRT-PCR, in two independent cohorts of patients with relevant morbi-mortality related to AKI: Intensive Care Units (ICU) and Cardiac Surgery (CS). Statistical correlations with patient clinical parameter were performed. Our results demonstrated that the 10 selected miRNAs (miR-101-3p, miR-127-3p, miR-210-3p, miR-126-3p, miR-26b-5p, miR-29a-3p, miR-146a-5p, miR-27a-3p, miR-93-3p and miR-10a-5p) were diagnostic biomarkers of AKI in ICU patients, exhibiting areas under the curve close to 1 in ROC analysis. Outstandingly, serum miRNAs estimated before CS predicted AKI development later on, thus becoming biomarkers to predict AKI predisposition. Moreover, after surgery, the expression of the miRNAs was modulated days before serum creatinine increased, demonstrating early diagnostic value. In summary, we have identified a set of serum miRNAs as AKI biomarkers useful in clinical practice, since they demonstrate early detection and high diagnostic value and they recognize patients at risk.

Ohjelmistotalon toimintaprosessien kehittäminen

Työn tavoitteena oli kehittää MaestroYhtiöiden liiketoimintaprosesseja. Ensin selvitettiin liiketoimintaprosessien nykytila, jonka perusteella kehitettiin, kuvattiin rajapintoineen ja ohjeistettiin uudet liiketoimintaprosessit. Lopuksi määriteltiin muutamia prosessimittareita lähinnä tuotantotiimin käyttöön. Prosessien kehittämisen lisäksi tehtiin toiminnan kehittämissuunnitelma ohjausryhmäksi kutsutun kehittämistiimin toimesta ulkopuolisen konsultin avustamana. Ohjausryhmä määritteli tavoitteita toiminnalle ja konkreettisia keinoja niiden saavuttamiseksi. Tämän jälkeen tehtiin aikataulu tavoitteiden toteuttamiseksi. Tavoitteiden toteutumista seurataan säännöllisesti. Yrityksen kasvaessa on henkilökunnan määrä lisääntynyt nopeasti. Henkilöstömäärän kasvuvauhti on edennyt siinä määrin, että toimintatapoja on kehitettävä ja vakinaistettava, jotta pystytään toimimaan tehokkaasti ja sujuvasti. Taustalla on myös kahden eri toimipisteen erilaiset vaiheet. Savonlinnan toimipisteessä toiminta on jo vakiintunutta, mutta siellä onkin toimittu ohjelmistotuotannon parissa useita vuosia pidempään kuin Lappeenrannassa. Lappeenrannassa puolestaan tuotanto aloitettiin noin puolet pienemmällä miehityksellä kuin mitä se nykyään on ja toiminta hakee vielä muotoaan. Tarvetta toimintojen yhtenäistämiseen ja kehittämiseen eri tiimeissä ja toimipisteissä on, sillä yhteiset toimintatavat parantavat työn laatua ja tehokkuutta. Tuloksena työstä syntyi uudet prosessit kaikille tiimeille. Uudet rajapintoineen kuvatut prosessit on myös ohjeistettuna. Uusitut prosessit ovat seuraavassa vaiheessa saatava käyttöön. Prosessien käyttöönotto on tiiminvetäjien vastuulla. Myös prosessimittareiden käyttö ja seuraaminen on tiiminvetäjien vastuulla. Ohjausryhmän toiminnasta syntyi lista tavoitteita ja aikataulu tavoitteiden saavuttamiseksi. Tämän työn aikana päästiin ensimmäiseen aikataulun mukaiseen etappiin ja tavoitteet olivat toteutuneet melko hyvin. Tämä ohjausryhmän toiminta jatkuu tulevaisuudessakin tavoitteiden seurannan muodossa. Mahdollisesti ohjausryhmä voi myös luoda uusia tavoitteita samalla tavalla ja seurata niiden toteutumista.

Kolmannen sukupolven matkaviestinverkon puhelunohjaus MSC Server –konseptilla

Tietoliikenneala elää muutosten aikaa. Vanhat piirikytketyt kapeakaistaiset verkot ovat väistymässä seuraavan sukupolven verkkojen tieltä. GPRS-verkot tekevät tuloaan ja 3G-verkkojen kehitystyö on kiivaimmillaan laitetoimittajien ratkoessa verkoille asetettuja haasteita. Jää nähtäväksi, kykenevätkö 3G-verkot vastaamaan näihin haasteisiin. Työssä käsitellään 3G-verkon arkkitehtuuria, toimintaa ja puhelunohjausta MSC Server -konseptissa, sekä käydään läpi muutamia puheluesimerkkejä. 3G-verkon arkkitehtuuri, jossa puhelunohjaus on erotettu mediakerroksesta, esitetään ja uudet verkkoelementit ja niiden toiminta käsitellään. Esitelty teoria perustuu kirjallisuuteen sekä yleisesti hyväksyttyihin 3G- verkon standardeihin. Näitä standardeja julkaisevat muun muassa ITU-T ja 3GPP yhdessä yhteistyöyritystensä kanssa. Standardointityö on monin osin vielä kesken ja se on vaikeuttanut 3G-verkkojen suunnittelutyötä merkittävästi. Työn tarkoituksena on selvittää puhelunohjausta 3G-verkossa ja sen toteuttamista MSC Server –konseptilla. MSC Serverin toteutusvaihtoehtoja arvioidaan ja niistä valitaan yksi 3G-verkon puhelunohjauksen toteutusmalliksi. Työtä jatketaan tämän diplomityön jälkeen tarkemman toteutuksen suunnittelulla, päämääränä rakentaa 3G-verkko.

Measuring organizational capabilities in the engineering and consulting industry

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia kuinka organisaation kyvykkyyksiä voidaan mitata engineering- ja konsultointialalla käyttämällä ns. kyvykkyysauditointimenetelmää. Päämotiivit aineettoman omaisuuden mittaamiseksi tunnistettiin kirjallisuuskatsauksen pohjalta. Erilaisten menetelmien etuja ja haittoja tutkittiin, jotta kyvykkyysauditoinnin suorittamiseen liittyvät haasteet ja vaatimukset tulisivat tunnistetuiksi. Kyvykkyysauditoinnin rakentaminen vaati teollisuudenalan erityispiirteiden tunnistamista. Niiksi havaittiin tietointensiivisyys ja projektikeskeisyys. Auditoinnin implementaatioprosessi koostui neljästä osasta, joista kolmen ensimmäisen suorittamiseen case-yritys antoi merkittävän panoksensa. Kriittisten menestystekijöiden selvittämisen jälkeen voitiin niihin vaikuttavat organisaation kyvykkyydet tunnistaa ja arviointi suorittaa. Arvioinnit kerättiin sisäisiltä ja ulkoisilta arvioijilta, ja ne muodostivat pohjan analyysille, joka selvitti yrityksen kehittämistarpeita. Kyvykkyysauditoinnin hyödyiksi laskettiin kasvanut tietämys yrityksen vahvuuksista ja heikkouksista sekä mahdollisuus tarkkailla säännöllisesti sen kokonaissuorituskykyä ja parantaa sitä.

Trimmerin kapasiteetin kasvattaminen dynamiikan mallinnuksen avulla

Työn tavoitteena oli kasvattaa sahan dimensiolaitoksella käytettävän trimmerin rakenteellista kapasiteettia. Tavoitteeseen pyrittiin modernisoimalla trimmerin teräyksikköä käyttävää toimilaite ja teräyksikön säätö dynamiikan mallinnuksen avulla. Trimmerin teräyksikön dynamiikka mallinnettiin MATLAB-matematiikkaohjelmistolla kaksiulotteisena kinematiikkamallina ja kolmeulotteisena kinetiikkamallina. Dynamiikkamallien tulosten perusteella valittin teräyksikköä käyttävä toimilaite komponentteineen. Kinetiikkamalliin mallinnettiin trimmeriä käyttävä hydraulipiiri valittuine komponentteineen keskittyneiden paineiden ja puoliempiirisen mallinnuksen periaatteita käyttäen. Teräyksikön työkiertoa säätämään mallinnettiin suljettu takaisinkytketty säätöpiiri. Tuloksien perusteella valittiin optimaalinen toimilaitteen asemointigeometria ja todettiin mallinnetun järjestelmän täyttävän asetetut vaatimukset. Järjestelmää testattiin muuttamalla jarjestelman parametreja ja tutkimalla muutosten vaikutuksia jarjestelman toimintaan. Lisaksi tutkittiin lyhyesti terayksikon rakenteen keventamisen vaikutuksia.

Patent claims in certain geographical regions

Työn tavoitteena oli käsitellä mahdollisuutta laatia patenttihakemuksen vaatimuksia siten, että patenttihakemukset toimisivat eri oikeusalueilla, jotka ovat tässä Eurooppa, Suomi ja USA. Aluksi käsiteltiin patentointia ja eri patenttijärjestelmiä yleisesti, jonka jälkeen käsiteltiin lähemmin patenttivaatimuksia, niiden muotoja ja eri vaatimusten edellytyksiä, joita vaaditaan Euroopan patenttisopimuksessa, suomalaisessa ja USA:laisessa patenttijärjestelmässä. Vaikka uutuus, keksinnöllisyys ja teollinen käyttökelpoisuus ovat tärkeimmät edellytykset kun määritetään patenttivaatimuksia, niitä ei käsitelty työn empiirisessä osassa. Työn empiirinen osuus osoittaa selvästi, että erilaiset muodolliset vaatimukset Euroopan patenttisopimuksessa, suomalaisessa ja USA:laisessa patenttijärjestelmässä hankaloittavat patenttivaatimusten laatimista siten että ne toimisivat yhdessä patenttihakemuksessa yllä mainituissa patenttijärjestelmissä. Empiirisen tutkimuksen ja eri oikeusalueilla patenttivaatimusten edellytysten perusteella, ei ole yksinkertaista ratkaisua laatia patenttivaatimuksia (ja myös patenttiselostuksia), jotka toimisivat monilla oikeusalueilla. Eräs ratkaisu ongelmaan on laatia yksi sarja patenttivaatimuksia, jotka täyttävät Euroopan patenttisopimuksen käytännön mukaiset edellytykset (täyttävät myös Suomalaisen patenttijärjestelmän edellytykset) ja toinen sarja patenttivaatimuksia, jotka täyttävät USA:laisen patenttijärjestelmän edellytykset samassa patenttihakemuksessa. Hakemuksen käsittelyvaiheessa hakija voi pudottaa patenttivaatimukset, jotka eivät täytä kansallisen patenttijärjestelmän edellytyksiä patenttihakemuksesta.

Analysis of the genetic basis of periodic fever with aphthous stomatitis, pharyngitis, and cervical adenitis (PFAPA) syndrome.

PFAPA syndrome is the most common autoinflammatory syndrome in children from Western countries. In spite of its strong familial clustering, its genetic basis and inheritance pattern are still unknown. We performed a comprehensive genetic study on 68 individuals from 14 families. Linkage analysis suggested a susceptibility locus on chromosome 8, but direct molecular sequencing did not support this initial statistical finding. Exome sequencing revealed the absence of any gene that was mutated in all patients. Exhaustive screening of genes involved in other autoinflammatory syndromes or encoding components of the human inflammasome showed no DNA variants that could be linked to PFAPA molecular pathology. Among these, the previously-reported missense mutation V198M in the NLRP3 gene was clearly shown not to co-segregate with PFAPA. Our results on this relatively large cohort indicate that PFAPA syndrome is unlikely to be a monogenic condition. Moreover, none of the several genes known to be involved in inflammation or in autoinflammatory disorders seem to be relevant, alone, to its etiology, suggesting that PFAPA results from oligogenic or complex inheritance of variants in multiple disease genes and/or non-genetic factors.