Ja vet int va de heter på svenska : interaktion mellan tvåspråkiga elever och deras lärare i en enspråkig klassrumsdiskurs

This is a study about language and learning aspects in the interaction between pupils and teachers in classrooms, where the majority of the pupils are bilingual. The aim of the dissertation is to develop the understanding of interactional learning possibilities and constraints in relation to a bilingual context. Language related learning is used as an overall conception which covers learning related to classroom discourse, language and subject. The empirical study has been made in a Swedish speaking school in a strongly Finnish dominated environment in the south of Finland. In the material, mainly consisting of video recorded lessons in forms one to three, the interaction between the pupils and the teachers is analysed. Building on a social constructionist perspective, where learning is regarded as a social phenomenon, situated and visible in changing participation, sequences where pupils or teachers make the language relevant are emphasised. The sequences are analysed in line with the conversation analytic (CA) approach. A fundamental result is an understanding of a monolingual classroom discourse, jointly constructed by teachers and pupils and visible in the pupils' interactionally problematized code-switching. This means that the pupils are not victims of a top-driven language policy; they are active co-constructors of the monolingual discourse. Through different repair initiations the pupils are doing interactional work in positioning themselves correctly in the monolingual discourse, which they simultaneously maintain. This work has a price in relation to time, knowledge and exactness. The pupils' problematized code-switching is often directly and shortly repaired by the teachers. This kind of repair promotes the pupils' participation and is not, as opposed to the results of research in everyday talk, dispreferred in pupil-teacher talk. When the pupils use the possibility to, in a comparatively easy way, participate and thus express their knowledge through codeswitching, and simultaneously talk a monolingual discourse into being, the teacher can, through direct repair, show an understanding in regard to the content, facilitate language learning and simultaneously confirm the pupils as competent speakers and bilingual individuals. Furthermore, significant results show that the monolingual norm has a function of a contrasting background which gives the pupils and the teachers a possibility to use language alternation as a functional and meaningful activity. The pupils use codeswitching as a way of protesting or expressing non-participation in the classroom talk. By making the pupils' bilingualism relevant, the teachers express understanding and empathy and encourage the pupils' participation in the classroom talk. Bilingualism is a nonpreferred, but functioning, resource in the interaction between pupils and teachers.

Vaihtosuuntaajan reaaliaikainen lämpömalli

Vaihtosuuntaajan IGBT-moduulin liitosten lämpötiloja ei voida suoraan mitata, joten niiden arviointiin tarvitaan reaaliaikainen lämpömalli. Tässä työssä on tavoitteena kehittää tähän tarkoitukseen C-kielellä implementoitu ratkaisu, joka on riittävän tarkka ja samalla mahdollisimman laskennallisesti tehokas. Ohjelmallisen toteutuksen täytyy myös sopia erilaisille moduulityypeille ja sen on tarvittaessa otettava huomioon saman moduulin muiden sirujen lämmittävä vaikutus toisiinsa. Kirjallisuuskatsauksen perusteella valitaan olemassa olevista lämpömalleista käytännön toteutuksen pohjaksi lämpöimpedanssimatriisiin perustuva malli. Lämpöimpedanssimatriisista tehdään Simulink-ohjelmalla s-tason simulointimalli, jota käytetään referenssinä muun muassa implementoinnin tarkkuuden verifiointiin. Lämpömalli tarvitsee tiedon vaihtosuuntaajan häviöistä, joten työssä on selvitetty eri vaihtoehtoja häviölaskentaan. Lämpömallin kehittäminen s-tason mallista valmiiksi C-kieliseksi koodiksi on kuvattu tarkasti. Ensin s-tason malli diskretoidaan z-tasoon. Z-tason siirtofunktiot muutetaan puolestaan ensimmäisen kertaluvun differenssiyhtälöiksi. Työssä kehitetty monen aikatason lämpömalli saadaan jakamalla ensimmäisen kertaluvun differenssiyhtälöt eri aikatasoille suoritettavaksi sen mukaan, mikä niiden kuvaileman termin vaatima päivitysnopeus on. Tällainen toteutus voi parhaimmillaan kuluttaa alle viidesosan kellojaksoja verrattuna suoraviivaiseen yhden aikatason toteutukseen. Implementoinnin tarkkuus on hyvä. Implementoinnin vaatimia suoritusaikoja testattiin Texas Instrumentsin TMS320C6727- prosessorilla (300 MHz). Esimerkkimallin laskemisen määritettiin kuluttavan vaihtosuuntaajan toimiessa 5 kHz kytkentätaajuudella vain 0,4 % prosessorin kellojaksoista. Toteutuksen tarkkuus ja laskentakapasiteetin vähäinen vaatimus mahdollistavat lämpömallin käyttämisen lämpösuojaukseen ja lisäämisen osaksi muuta jo prosessorilla olemassa olevaa systeemiä.

Vuotasapainon hallinta kokosiltasyötetyssä muuntajassa

Keskitaajuudella toimivia muuntajia käytetään laajalti tehoelektroniikkasovelluksissa kuten DC/DC-konverttereissa ja muissa hakkuriteholähteissä. Muuntaja on induktiivinen komponentti, jonka magneettisen tasapainon säilyttäminen hakkuriteholähteissä on laitteen virheettömän toiminnan kannalta tärkeää. Muuntajaa syöttävän virtapiirin on muodostettava symmetrinen syöttöjännite, jotta muuntajan vuo ei ajaudu positiiviseen tai negatiiviseen kyllästykseen. Tässä diplomityössä esitetään muuntajan sähkömagneettinen toimintaperiaate, kyllästymisen syyt hakkuriteholähteissä sekä kehitetään aktiivinen ohjaus vuotasapainon säilyttämiseksi. Hakkuriteholähteissä käytettävissä muuntajissa on monesti useampi kuin kaksi käämiä. Tässä työssä tutkittavassa muuntajassa on useita ensiöitä ja useita toisioita ja muuntajaa syötetään keskitaajuudella. Tämä tuo uusia ongelmia verrattuna perinteiseen yksivaiheiseen DC/DC-konvertteriin. Näihin ongelmiin esitetään ratkaisut diplomityön tutkimuksessa.

Esiopetuskirjojen harjoitukset kielellisen tietoisuuden kehittäjinä

Tutkimus oli kasvatustieteellinen varhaiskasvatuksen alan tutkimus, jossa hyödynnettiin kielitieteellistä käsitteistöä. Tutkimuksen kohteena olivat esiopetuskirjojen kielellisen tietoisuuden harjoitukset. Aineistona oli 12 esiopetuksen harjoituskirjaa ja opettajan opasta. Kirjoissa oli yhteensä yli 2000 sivua ja yli 1300 harjoitusta. Tarkemmassa analyysissä olleiden harjoitusten määrä oli noin 460. Analyysimenetelmänä käytettiin sisällönanalyysiä, jonka avulla tutkittiin, millaisia kielellisen tietoisuuden harjoituksia esiopetuskirjoissa oli ja miten harjoitukset etenivät. Kielellisen tietoisuuden harjoitukset luokiteltiin fonologisen, morfologisen ja syntaktisen tietoisuuden harjoituksiin. Fonologinen tietoisuus käsitettiin lapsen kyvyksi havaita ja käsitellä kielen äännerakennetta. Morfologisella tietoisuudella tarkoitettiin kykyä havaita ja käsitellä kielen morfeemeja eli pienimpiä merkityksellisiä osia. Syntaktisella tietoisuudella tarkoitettiin lapsen tietoisuutta siitä, miten lauseet rakentuvat. Olennaisiksi piirteiksi fonologisen tietoisuuden harjoituksissa identifioituivat harjoitusten edellyttämä tai harjoittama tietoisuuden taso, harjoitusten kohteena olevien lingvististen yksiköiden taso ja harjoitustyyppi sekä morfologisen ja syntaktisen tietoisuuden harjoituksissa tietoisuuden taso ja harjoitustyyppi. Tutkimuksessa luotiin aikaisempien tutkimusten pohjalta mallit siitä, miten eri harjoitukset etenisivät optimaalisesti lapsen kielellisen tietoisuuden kehittymisen kannalta. Eri harjoituskirjojen harjoitusten etenemistä verrattiin näihin malleihin. Fonologisen tietoisuuden harjoituksista voitiin tunnistaa viisi päätyyppiä, joista useat jakautuivat vielä alatyypeiksi. Harjoitusten alatyypit ilmaisivat yleensä harjoituksissa käytettävän kognitiivisen operaation – käytettiinkö harjoituksessa tunnistamista, yhdistämistä vai osiin jakamista. Tämä samoin kuin harjoituksessa käytetty lingvistinen yksikkö (sana, loppusointu, tavu tai äänne) ja tietoisuuden taso olivat yhteydessä harjoituksen vaikeuteen. Tutkimuksissa ja interventioissa esiopetusikäisilläkin käytettyjä muunteluharjoituksia, joissa sanasta tai tavusta poistetaan osa, siihen lisätään osa tai osaa siirretään, harjoituskirjoissa ei ollut. Morfologisen tietoisuuden harjoitukset kohdistuivat yhdyssanoihin, taivutuspäätteisiin tai johdoksiin. Syntaktisen tietoisuuden harjoituksista identifioitui yhdentoista harjoituslajin alatyypin kautta kuusi päätyyppiä. Tutkimusta voidaan hyödyntää esiopetuskirjojen arvioinnissa ja laatimisessa sekä varhaiskasvatus- ja esiopetuspedagogiikassa.

Algorithmic Solutions for Combinatorial Problems in Resource Management of Manufacturing Environments

This thesis studies the use of heuristic algorithms in a number of combinatorial problems that occur in various resource constrained environments. Such problems occur, for example, in manufacturing, where a restricted number of resources (tools, machines, feeder slots) are needed to perform some operations. Many of these problems turn out to be computationally intractable, and heuristic algorithms are used to provide efficient, yet sub-optimal solutions. The main goal of the present study is to build upon existing methods to create new heuristics that provide improved solutions for some of these problems. All of these problems occur in practice, and one of the motivations of our study was the request for improvements from industrial sources. We approach three different resource constrained problems. The first is the tool switching and loading problem, and occurs especially in the assembly of printed circuit boards. This problem has to be solved when an efficient, yet small primary storage is used to access resources (tools) from a less efficient (but unlimited) secondary storage area. We study various forms of the problem and provide improved heuristics for its solution. Second, the nozzle assignment problem is concerned with selecting a suitable set of vacuum nozzles for the arms of a robotic assembly machine. It turns out that this is a specialized formulation of the MINMAX resource allocation formulation of the apportionment problem and it can be solved efficiently and optimally. We construct an exact algorithm specialized for the nozzle selection and provide a proof of its optimality. Third, the problem of feeder assignment and component tape construction occurs when electronic components are inserted and certain component types cause tape movement delays that can significantly impact the efficiency of printed circuit board assembly. Here, careful selection of component slots in the feeder improves the tape movement speed. We provide a formal proof that this problem is of the same complexity as the turnpike problem (a well studied geometric optimization problem), and provide a heuristic algorithm for this problem.

Modeling and Analysis of Noise and Interconnects for On-Chip Communication Link Design

This thesis considers modeling and analysis of noise and interconnects in onchip communication. Besides transistor count and speed, the capabilities of a modern design are often limited by on-chip communication links. These links typically consist of multiple interconnects that run parallel to each other for long distances between functional or memory blocks. Due to the scaling of technology, the interconnects have considerable electrical parasitics that affect their performance, power dissipation and signal integrity. Furthermore, because of electromagnetic coupling, the interconnects in the link need to be considered as an interacting group instead of as isolated signal paths. There is a need for accurate and computationally effective models in the early stages of the chip design process to assess or optimize issues affecting these interconnects. For this purpose, a set of analytical models is developed for on-chip data links in this thesis. First, a model is proposed for modeling crosstalk and intersymbol interference. The model takes into account the effects of inductance, initial states and bit sequences. Intersymbol interference is shown to affect crosstalk voltage and propagation delay depending on bus throughput and the amount of inductance. Next, a model is proposed for the switching current of a coupled bus. The model is combined with an existing model to evaluate power supply noise. The model is then applied to reduce both functional crosstalk and power supply noise caused by a bus as a trade-off with time. The proposed reduction method is shown to be effective in reducing long-range crosstalk noise. The effects of process variation on encoded signaling are then modeled. In encoded signaling, the input signals to a bus are encoded using additional signaling circuitry. The proposed model includes variation in both the signaling circuitry and in the wires to calculate the total delay variation of a bus. The model is applied to study level-encoded dual-rail and 1-of-4 signaling. In addition to regular voltage-mode and encoded voltage-mode signaling, current-mode signaling is a promising technique for global communication. A model for energy dissipation in RLC current-mode signaling is proposed in the thesis. The energy is derived separately for the driver, wire and receiver termination.

Novel force control methods in a teleoperation system of a hydraulic slider

The objective of the this research project is to develop a novel force control scheme for the teleoperation of a hydraulically driven manipulator, and to implement an ideal transparent mapping between human and machine interaction, and machine and task environment interaction. This master‘s thesis provides a preparatory study for the present research project. The research is limited into a single degree of freedom hydraulic slider with 6-DOF Phantom haptic device. The key contribution of the thesis is to set up the experimental rig including electromechanical haptic device, hydraulic servo and 6-DOF force sensor. The slider is firstly tested as a position servo by using previously developed intelligent switching control algorithm. Subsequently the teleoperated system is set up and the preliminary experiments are carried out. In addition to development of the single DOF experimental set up, methods such as passivity control in teleoperation are reviewed. The thesis also contains review of modeling of the servo slider in particular reference to the servo valve. Markov Chain Monte Carlo method is utilized in developing the robustness of the model in presence of noise.

Teholähteet led-valaistuksessa ja sopivan valinta kotitalouskäyttöön

Led-valaisun kehitys on mahdollistanut sen käytön kodin yleisvalaistuksessa. Työssä tutkitaan eri led-valaisuun soveltuvia teholähteitä, joista valitaan teknisiltä ominaisuuksiltaan sopivin kodin yleiskäyttöön. Tutkittavia teholähteitä ovat lineaariset ja hakkuriteholähteet. Teholähteiden ominaisuuksista tarkastellaan hyötysuhteita ja tehokertoimia, joista molempien perusteella sopivin teholähdetyyppi valitaan.

Liiketoiminnan kehittäminen verkostoitumalla, tutkimus sähkö- ja teleasennustoimialalta

Tällä tutkimuksella annetaan työkaluja pienille mikrotason asennusyrityksille heidän tiellään tuottavampaan ja tehokkaampaan yritystoimintaan. Kehitysmenetelmäksi on valittu verkostoituminen, joka tapahtuu alueellisten toimijoiden kesken ja on lähinnä horisontaalista. Tutkimuksen kohderyhmänä on sähkö-, tele- ja antenniasennusyrittäjät tai alalle aikovat uudet yrittäjät. Luotu malli on sovelias lähes kaikille kiinteistöjen teknisen kunnossapidon alalla toimiville mikroyrityksille. Tutkimuksen teoreettisessa osassa käsitellään verkostoyrittäjyyden perusteita ja syventävästi esitetyn case-mallin mukaista verkostotoiminnan erityispiirteitä. Empiirinen osa koostuu sähköisesti toteutetusta internetpohjaisesta kysely- tutkimuksesta, jonka kohteena on pienet sähkö-, tele- ja antenniasennusyritykset. Kyselytutkimus on toteutettu yhteistyössä alan urakointiliittojen (STUL ry ja SANT ry) kanssa. Kysely noudattaa samoja aihealueita kuin professori Asko Miettisen sähköurakointialalle 1988 toteuttaman raportin SÄHKÖURAKOINTI 2000 kyselylomake pidemmän tarkastelujänteen saamiseksi. Kysely selvittää yritysten nykytilaa ja näkemyksiä alan lähitulevaisuudesta. Empiiristä osaa tuetaan voimakkaasti case- esityksin, jotka pohjautuvat kirjoittajan 40 vuoden yrittäjäkokemukseen tällä alalla, joka on ollut voimakkaastikin lähinnä vertikaalisesti verkottunut. Tutkimus osoittaa, että alan taloudellinen ja toiminnallinenkin kehitys on polkenut paikallaan viimeiset vuosikymmenet, vaikka alan teknologiakehitys on ollut tarkasteluajanjaksona varsin merkittävää. Alan yritysten heikohkojen resurssien vuoks entistä voimakkaampi alueellinen yhteistyö verkostoitumalla on mahdollisuus tuottavampaan yritystoimintaan ja arvontuottoon yritykselle sekä luo mahdollisuuden myös suuntautumisen uusille kehittyneimmille teknologian alueille.

Innovaatioprosessin alkupään toimintamalli ja päätöksenteko

Työn tavoitteena oli tutkia innovaatioita ja organisaation innovaatiokyvykkyyttä, innovaatiokyvykkyyden taustatekijöitä sekä innovaatioprosessin alkupään (Fuzzy Front End, FFE) sekä siinä tapahtuvan päätöksenteon johtamista. Lisäksi tavoitteena oli suunnitella innovaatioprosessin alkupään toimintamalli selkeyttämään toimintaa prosessin alkupäässä sekä antaa toimenpide-ehdotuksia ja suosituksia. Tutkimuksen teoriaosuus tehtiin kirjallisuustutkimuksena. Tutkimuksen empiirinen osuus suoritettiin case -analyysinä yrityksen henkilöhaastattelu- ja toimintatutkimuksen muodossa. Innovaatioprosessin alkupäähän on tunnistettu toimintamalleja, joilla selkeytetään ja tehostetaan prosessin alkupään vaiheita. Vaiheet ovat mahdollisuuksien tunnistaminen, mahdollisuuksien analysointi, ideointi, ideoiden valitseminen ja konsepti- ja teknologiakehitys. Innovaatioprosessin rinnalla kulkee päätöksenteon prosessi, jonka suhteen tunnistetaan selkeät päätöksentekokohdat ja kriteerit prosessissa etenemiselle. Innovaatio- ja päätöksentekoprosessiin osallistuu eri vaiheissa sekä yrityksen sisäiset, kuten henkilöstö, että ulkoiset, kuten asiakkaat, toimittajat ja verkostokumppanit, sidosryhmät. Lisäksi innovaatioprosessin toimintaan vaikuttavat johdon tuki ja sitoutuminen, osallistujien kyky luovuuteen sekä muut innovaatiokyvykkyyden taustatekijät. Kaikki nämä tekijät tulee huomioida innovaatioprosessin alkupään mallia suunniteltaessa. Tutkimus tehtiin tietoliikennealan yrityksen tarpeisiin. Yrityksessä on käytössä aloitetoimintaa, mutta sen ei koeta tarjoavan riittävästi ideoita yrityksen tuotekehityksen tarpeisiin. Yrityksen henkilöstön innovaatiopotentiaali on suuri, mikä halutaan hyödyntää paremmin suunnittelemalla yrityksen käyttöön soveltuva, innovaatioprosessin alkupään toimintaan ohjaava, vakioitu ja henkilöstöä ja muita yhteistyötahoja, kuten asiakkaita, osallistava toimintamalli. Toimenpide-ehdotuksina ja suosituksina esitetään innovaatioprosessin alkupään johtamisen toimintamallia. Esitetyssä mallissa määritellään vaiheet, menetelmät, päätöksenteko ja vastuut. Toimintamalli esitetään soveltuen yhdistettäväksi yrityksessä käytössä olevaan innovaatioprosessin loppupään, tuotekehitysprojektien läpiviemisen, malliin.

Loss Modelling of Three-Level Inverters controlled with Space Vector Modulation Technique

The objective of this master’s thesis is to investigate the loss behavior of three-level ANPC inverter and compare it with conventional NPC inverter. The both inverters are controlled with mature space vector modulation strategy. In order to provide the comparison both accurate and detailed enough NPC and ANPC simulation models should be obtained. The similar control model of SVM is utilized for both NPC and ANPC inverter models. The principles of control algorithms, the structure and description of models are clarified. The power loss calculation model is based on practical calculation approaches with certain assumptions. The comparison between NPC and ANPC topologies is presented based on results obtained for each semiconductor device, their switching and conduction losses and efficiency of the inverters. Alternative switching states of ANPC topology allow distributing losses among the switches more evenly, than in NPC inverter. Obviously, the losses of a switching device depend on its position in the topology. Losses distribution among the components in ANPC topology allows reducing the stress on certain switches, thus losses are equally distributed among the semiconductors, however the efficiency of the inverters is the same. As a new contribution to earlier studies, the obtained models of SVM control, NPC and ANPC inverters have been built. Thus, this thesis can be used in further more complicated modelling of full-power converters for modern multi-megawatt wind energy conversion systems.

Stochastic variability of output levels in a pulp mill

Quite often, in the construction of a pulp mill involves establishing the size of tanks which will accommodate the material from the various processes in which case estimating the right tank size a priori would be vital. Hence, simulation of the whole production process would be worthwhile. Therefore, there is need to develop mathematical models that would mimic the behavior of the output from the various production units of the pulp mill to work as simulators. Markov chain models, Autoregressive moving average (ARMA) model, Mean reversion models with ensemble interaction together with Markov regime switching models are proposed for that purpose.

Externally excited synchronous machine: Testing the automation concept

This bachelor’s thesis is a part of the research project realized in the summer 2011 in Lappeenranta University of Technology. The goal of the project was to develop an automation concept for controlling the externally excited synchronous motor. Thesis concentrates on the testing planning and testing the system. Testing plan was made for three sectors: For the PLC program testing, for the communication testing and for the whole system testing. PLC program was tested with white box and destructive methods. Communication testing was done by switching maximum com-munication speed and checked if communication was reliable. Whole system testing included among other things speed and torque controlling. The system was tested with exploratory testing also. This enabled more reliable and broader testing than with systematical testing only.

Epävarmuuden vaikutus strategisiin alliansseihin vuosina 2000-2010

Tässä pro gradu –tutkielmassa perehdyttiin globaalin telekommunikaatiosektorin allianssitoimintaan vuosina 2000-2010. Tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella kvantitatiivisin menetelmin yrityskohtaisen ja makrotaloudellisen epävarmuuden vaikutusta solmittujen allianssien rakenteeseen, muotoon ja osapuolten maantieteelliseen sijaintiin. Lisäksi oli tarkoitus tutkia, kuinka allianssien vuosittainen määrä ja niihin osallistuvien yritysten määrä muuttuu epävarmuuden vaihtelujen myötä. Tutkielman empiirisen rungon muodosti sekundaarinen data SDC Platinum ja Thomson Datastream –tietokannoista. Lopulliseen aineistoon sisältyi 50 maailman suurinta telekommunikaatioyritystä useasta eri maasta. Tilastollinen analyysi suoritettiin logistisen ja paneelidataregression avulla. Tutkielman viidestä hypoteesista vain kaksi vahvistuivat osittain. Kyseiset hypoteesit olettivat epävarmuuden kasvun negatiivista vaikutusta vertikaalisten ja kotimaisten allianssien suosioon yrityksen silmissä. Muut regressiomallit tuottivat ristiriitaisia ja tilastollisesti ei-merkitseviä tuloksia.

Tasasähköverkon modulaarisen vaihtosuuntaajan rakenne- ja kustannusanalyysi

Diplomityössä tarkastellaan tapausta, jossa tasasähköverkon vaihtosuuntaaja toteutetaan kolmella yksivaiheisella suuntaajalla yhden kolmivaiheisen sijaan. Modulaarinen rakenne mahdollistaa sen, että osa vaiheista voitaisiin sammuttaa kun kuormitus on erittäin pientä eikä kuorma ole kolmivaiheista. Galvaaninen erotus oletetaan tehtävän erottavalla DC-DC -konvertterilla, joka mahdollistaa samalla vaihtosuuntaajan DC-syöttöjännitteen muuttamisen. Työssä tutkitaan, mitkä tekijät vaikuttavat DC-syöttöjännitteen valintaan sekä tehdään valinta kyseisen jännitteen arvolle. Valittua jännitetasoa käytetään vaihtosuuntaajan suunnittelemiseen. Vaihtosuuntaajan rakennetta tarkastellaan vaihtosuuntaussillan kytkinkomponenttien sekä lähtöjännitteen suotimen osalta. Yksivaiheiselle moduulille määritetään optimaalinen teholuokka investointi- ja käyttökustannusten kannalta. Tarkastelu pitää sisällään erilaisten transistoritekniikkojen, kytkentätaajuuksien sekä kahden suodintyypin vaikutuksen kustannustehokkuuteen.