A mathematical study of fuzzy logic; an algebraic approach

Fuzzy set theory and Fuzzy logic is studied from a mathematical point of view. The main goal is to investigatecommon mathematical structures in various fuzzy logical inference systems and to establish a general mathematical basis for fuzzy logic when considered as multi-valued logic. The study is composed of six distinct publications. The first paper deals with Mattila'sLPC+Ch Calculus. THis fuzzy inference system is an attempt to introduce linguistic objects to mathematical logic without defining these objects mathematically.LPC+Ch Calculus is analyzed from algebraic point of view and it is demonstratedthat suitable factorization of the set of well formed formulae (in fact, Lindenbaum algebra) leads to a structure called ET-algebra and introduced in the beginning of the paper. On its basis, all the theorems presented by Mattila and many others can be proved in a simple way which is demonstrated in the Lemmas 1 and 2and Propositions 1-3. The conclusion critically discusses some other issues of LPC+Ch Calculus, specially that no formal semantics for it is given.In the second paper the characterization of solvability of the relational equation RoX=T, where R, X, T are fuzzy relations, X the unknown one, and o the minimum-induced composition by Sanchez, is extended to compositions induced by more general products in the general value lattice. Moreover, the procedure also applies to systemsof equations. In the third publication common features in various fuzzy logicalsystems are investigated. It turns out that adjoint couples and residuated lattices are very often present, though not always explicitly expressed. Some minor new results are also proved.The fourth study concerns Novak's paper, in which Novak introduced first-order fuzzy logic and proved, among other things, the semantico-syntactical completeness of this logic. He also demonstrated that the algebra of his logic is a generalized residuated lattice. In proving that the examination of Novak's logic can be reduced to the examination of locally finite MV-algebras.In the fifth paper a multi-valued sentential logic with values of truth in an injective MV-algebra is introduced and the axiomatizability of this logic is proved. The paper developes some ideas of Goguen and generalizes the results of Pavelka on the unit interval. Our proof for the completeness is purely algebraic. A corollary of the Completeness Theorem is that fuzzy logic on the unit interval is semantically complete if, and only if the algebra of the valuesof truth is a complete MV-algebra. The Compactness Theorem holds in our well-defined fuzzy sentential logic, while the Deduction Theorem and the Finiteness Theorem do not. Because of its generality and good-behaviour, MV-valued logic can be regarded as a mathematical basis of fuzzy reasoning. The last paper is a continuation of the fifth study. The semantics and syntax of fuzzy predicate logic with values of truth in ana injective MV-algerba are introduced, and a list of universally valid sentences is established. The system is proved to be semanticallycomplete. This proof is based on an idea utilizing some elementary properties of injective MV-algebras and MV-homomorphisms, and is purely algebraic.

Nursing student-patient relationship and associated factors

The purpose of this study was to analyse the nursing student-patient relationship and factors associated with this relationship from the point of view of both students and patients, and to identify factors that predict the type of relationship. The ultimate goal is to improve supervised clinical practicum with a view to supporting students in their reciprocal collaborative relationships with patients, increase their preparedness to meet patients’ health needs, and thus to enhance the quality of patient care. The study was divided into two phases. In the first phase (1999-2005), a literature review concerning the student-patient relationship was conducted (n=104 articles) and semi-structured interviews carried out with nursing students (n=30) and internal medicine patients (n=30). Data analysis was by means of qualitative content analysis and Student-Patient Relationship Scales, which were specially developed for this research. In the second phase (2005-2007), the data were collected by SPR scales among nursing students (n=290) and internal medicine patients (n=242). The data were analysed statistically by SPSS 12.0 software. The results revealed three types of student-patient relationship: a mechanistic relationship focusing on the student’s learning needs; an authoritative relationship focusing on what the student assumes is in the patient’s best interest; and a facilitative relationship focusing on the common good of both student and patient. Students viewed their relationship with patients more often as facilitative and authoritative than mechanistic, while in patients’ assessments the authoritative relationship occurred most frequently and the facilitative relationship least frequently. Furthermore, students’ and patients’ views on their relationships differed significantly. A number of background factors, contextual factors and consequences of the relationship were found to be associated with the type of relationship. In the student data, factors that predicted the type of relationship were age, current year of study and support received in the relationship with patient. The higher the student’s age, the more likely the relationship with the patient was facilitative. Fourth year studies and the support of a person other than a supervisor were significantly associated with an authoritative relationship. Among patients, several factors were found to predict the type of nursing student-patient relationships. Significant factors associated with a facilitative relationship were university-level education, several previous hospitalizations, admission to hospital for a medical problem, experience of caring for an ill family member and patient’s positive perception of atmosphere during collaboration and of student’s personal and professional growth. In patients, positive perceptions of student’s personal and professional attributes and patient’s improved health and a greater commitment to self-care, on the other hand, were significantly associated with an authoritative relationship, whereas positive perceptions of one’s own attributes as a patient were significantly associated with a mechanistic relationship. It is recommended that further research on the student-patient relationship and related factors should focus on questions of content, methodology and education.

Työtyytyväisyyskartoitus Helsingin ensikoti ry:n henkilöstölle

Tutkimuksen tarkoituksena oli kartoittaa Helsingin ensikoti ry:n henkilöstön kokemuksia työtyytyväisyyteen vaikuttavista tekijöistä sekä kuvata keskeiset tekijät ja niihin yhteydessä olevat tekijät. Tutkimuksessa tarkasteltiin työtyytyväisyyttä seuraavilla osa-alueilla: johtaminen ja johtamiskäytännöt, työyhteisön toiminta, vaikuttamisen mahdollisuus, työilmapiiri, kiirekokemukset ja työn hallinta. Kyselylomake koostui työtyytyväisyyttä mittaavista väittämistä, taustatiedoista ja avoimesta kysmyksestä. Työtyytyväisyyskysely toteutettiin huhti- ja toukokuun vaihteessa 2007. Kyselyn vastausprosentti oli 90,3 % ja (n= 56). Aineisto analysoitiin kaksiportaisesti, jolloin ensimmäisessä vaiheessa tuotettiin keskiarvot työyksikkö ja yhdistystasoilla ilman taustamuuttujatietoja. Analyysin toisessa vaiheessa koko yhdistyksen tiedot taustamuuttujineen analysoitiin SPSS tilastointiohjelmalla. Aineistoa kuvailtiin frekvenssien, keskiarvojen ja hajontalukujen avulla. Jakaumia verrattiin ristiintaulukoinnilla taustamuuttujiin. Väittämien tilastollista riippuvuutta tarkasteltiin Spearmanin korrelaatiokeroimella. Osasta väittämiä muodostettiin seitsemän summamuuttujaa ja taustamuuttujista tehtiin dikotomisia muuttujamuunnoksia. Summamuuttujien yhteyttä taustamuuttujiin tarkasteltiin Mann-Whitney U-testillä. Aineiston luotettavuutta tarkasteltiin Cronbachin alfa-kertoimella. Avoimen kysymyksen tuottama aineisto siirrettiin suorina lainauksina osaksi tuloksia. Vastaajat olivat tyytyväisempiä johtamiseen yhdistystasolla kuin työyksiköissä. Johtamiskäytännöistä erityisesti esimieheltä saatu palaute koettiin riittämättömäksi ja tiedonkulussa koettiin olevan kehitettävää. Tyytyväisyys työyhteisön toimintaan syntyi muun muassa työtovereilta saadusta tuesta. Työyhteisön ristiriitojen ratkaisemisessa koettiin ongelmia. Tyytyväisyys työilmapiiriin ja vaikuttamisen mahdollisuuteen koettiin paremmaksi työryhmissä kuin yhdistystasolla. Tyytyväisyys vaikuttamisen mahdollisuuteen ilmeni muun muassa kokemuksena vaikuttaa asiakkaan tilanteeseen myönteisesti. Perehdyttämistoimintaan oltiin tyytymättömiä. Kiirekokemuksiin vaikutti liian vähäinen aika suorittaa työtehtävät ja vaikeus tauottaa työskentelyä. Tyytyväisyys työnhallintaa liittyi muun muassa yhdistyksen arvojen näkymisenä työskentelyssä ja työtehtävien kiinnostavuutena. Kokemus työn tunnekuormituksen määrästä ja hallinnasta liittyi korkempaan ikään ja pidempään työkokemukseen yhdistyksessä. Johtopäätöksenä voi todeta, että henkilöstö saa työstään muita kuin rahallisia palkkiota, jotka tuovat työtyyväisyyttä. Helsingin ensikoti ry:n työtyytyväisyyden kehittäminen on mahdollista aloittaa tulosten edellyttämillä toimenpiteillä.

Optisen 1.6 GHz signaalin monistin

Tässä diplomityössä suunnitellaan CERN:in (Conseil Europëen pour la Recherche Nuclëaire) Compact Muon Solenoid –nimiseen hiukkasilmaisinjärjestelmään laite, joka monistaa 1.6 Gbit/s nopeudella saapuvia optisia signaaleja useaan eri kohteeseen. Aluksi suunnitellaan ja rakennetaan testauslaite, jonka avulla tutkitaan eri komponenttien soveltuvuutta laitteistoon. Lisäksi testauslaitteella haetaan laserohjaimille ja vastaanottimille sopivia säätöarvoja. Testauslaitteesta saatujen kokemusten perusteella suunnitellaan ja rakennetaan signaalinmonistinlaitteisto, johon tuodaan useita satoja erillisiä signaaleja. Jokainen näistä signaaleista monistetaan joko kahdeksi tai neljäksi lähteväksi signaaliksi. Lopuksi testauslaitteella tutkitaan signaalinmonistinlaitteiston toimintaa ja luotettavuutta.

Pienten biopolttoainevoimalaitosten markkinaselvitys

Tässä diplomityössä kartoitetaan pienten kiinteää biopolttoainetta käyttävien yhteistuotantolaitosten kilpailukykyä kuuden Euroopan maan osalta. Potentiaalisimmiksi arvioidut maat, Alankomaat, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Puola ja Tanska, valittiin aiemmin tehtyjen markkinaselvitysten perusteella. Työ sisältää kootut katsaukset näiden maiden energiamarkkinoihin, energiapolitiikan suuntaviivoihin sekä kussakin maassa käytössä oleviin bioenergian käytön edistämiseen tähtääviin tuki- ja ohjausmuotoihin. Työn yhtenä tavoitteena oli selvittää paljonko kiinteää biopolttoainetta käyttävä 3,5MWth/1MWe -kokoluokan sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitos saa asiakkaalle maksaa, kun tarkasteltavan maan energiamarkkinoiden ja asiakkaan energiantarpeen asettamat reunaehdot huomioidaan. Investoinnin kannattavuusrajaa selvitettiin yksinkertaisen takaisinmaksuaikaan perustuvan vertailumallin avulla, jossa asiakkaan energianhankintavaihtoehtona voimalaitoshankinnan lisäksi oli hake- tai maakaasulämpölaitoksen hankinta ja ostosähkö. Selvityksen perusteella otollisimmat markkinat tarkastellulle voimalaitokselle näyttäisivät olevan Itävallassa, Italiassa ja Tanskassa. Pienen kiinteän biopolttoaineen yhteistuotantolaitoksen kannattava maksimi-investointikustannus oli näissä maissa mm. kalliista markkinasähköstä johtuen tasolla, johon jo nykyisillä voimalaitosten rakentamiskustannuksilla on mahdollista päästä. Lisäksi näissä maissa kannustettiin viranomaistoimenpitein kiinteän biopolttoaineen ja yhteistuotannon käyttöön ja energiapolitiikan tavoitteeksi oli asetettu tuotannon merkittävä lisääminen tulevaisuudessa.

Radiaalikompressorin spiraalivirtauksen numeerinen mallinnus

Diplomityössä mallinnetaan numeerisesti radiaalikompressorin spiraalin virtaus. Spiraalin tarkoituksena radiaalikompressorissa on kerätä tasaisesti virtaus diffuusorin kehältä. Spiraaliin on viime aikoina kiinnitetty enemmän huomiota, koska on havaittu, että kompressorin hyötysuhdetta voidaan parantaa spiraalia optimoimalla. Spiraalin toimintaa tarkastellaan kolmella eri massavirralla. Työn alussa käsitellään spiraalin toimintaperiaatteita. Numeerisena ratkaisijana käytetään Teknillisessä korkeakoulussa kehitettyä FIN-FLO -koodia. FINFLO -laskentaohjelmassa ratkaistaan Navier-Stokes yhtälöt kolmeulotteiselle laskenta-alueelle. Diskretointi perustuu kontrollitilavuus menetelmään. Työssä käsitellään laskentakoodin toimintaperiaatteitta. Turbulenssia mallinnetaan algebrallisella Baldwin-Lomaxin ja kahden yhtälön Chienin k-e turbulenssimalleilla. Laskentatuloksia verrataan Lappeenrannan teknillisessä korkeakoulussa tehtyihin mittauksiin kyseessä olevasta kompressorin spiraalista. Myös eri turbulenssimalleilla ja hilatasoilla saatuja tuloksia verrataan keskenään. Laskentatuloksien jälkikäsittelyä varten ohjelmoitiin neljä eri tietokoneohjelmaa. Laskennalla pyritään saamaan lisäselvyyttä virtauksen käyttäytymiseen spiraalissa ja erityisesti ns. kielen alueella. Myös kahden eri turbulenssimallin toimivuutta kompressorin numeerisessa mallinnuksessa tutkitaan.

Metsäteollisuuden kaatopaikkatoiminnan kehittäminen

Metsäteollisuuden kaatopaikoille läjitetään vuosittain jätteitä yli 400 000 kuiva-ainetonnia. Pääosa jätteestä on peräisin kemiallisen massan valmistuksesta sekä energiantuotannosta. Kaatopaikoille läjitetyn jätteen laatu on muuttunut huomattavasti vuosikymmenien kuluessa. Aikaisemmin kaatopaikoille on läjitetty runsain määrin bioperäistä jätettä, joka anaerobisesti hajotessaan aiheuttaa nykyisin huomattavia biokaasupäästöjä. Inerttien, biohajoamattomien ainesten osuus metsäteollisuuden kaatopaikoille läjitettävän jätteen määrästä on tällä hetkellä noin 75 % ja niiden osuus tullee kasvamaan edelleen. Metsäteollisuuden kaatopaikkakuormitusta pyritään tulevaisuudessa vähentämään prosesseja tehostamalla sivutuotteiden hyötykäyttömahdollisuuksia lisäämällä. Vuonna 1997 voimaan tulleen valtioneuvoston päätöksen mukaan kaatopaikoilla muodostuva biokaasu tulee kerätä ja käsitellä. Tämä koskee kaikkia kaatopaikkoja. Lainsäädäntö antaa kuitenkin mahdollisuuden toteuttaa nämä vaatimukset hieman eri tavoin kaatopaikkojen yksilölliset erot huomioiden. Tässä diplomityössä on kartoitettu voimassaolevaa kaatopaikkalainsäädäntöä ja siinä lähivuosina mahdollisesti tapahtuvia muutoksia. Työssä on esitelty metsäteollisuuden kaatopaikoilla syntyvien päästöjen syntymekanismit ja vertailtu päästöjen hallinnassa käytettäviä vaihtoehtoisia tekniikoita. Tässä työssä on erityisesti keskitytty kaatopaikoilla syntyviin kaasumaisiin päästöihin sekä vertailtu kaasumaisten päästöjen aktiivista ja passiivista käsittelyä. Biokaasun passiivisen käsittelyjärjestelmän aiheuttamat investointi- ja käyttökustannukset ovat vain murto-osa aktiivisen järjestelmän vastaavista kustannuksista. Diplomityön kokeellisessa osuudessa mitattiin erään passiivisen biokaasunkäsittelyjärjestelmän toimivuutta. Saatujen mittaustulosten mukaan biokaasun sisältämä metaani hapettui lähes täysin metrin paksuisessa kuorikerroksessa. Kaasunjakoa parantamalla voidaan kuoripatjan metaaninhapetustehokkuutta vielä hieman nostaa. Mittaustulosten mukaan biokaasun passiivinen käsittely toimii kyseisessä rakenteessa ja on siten varteenotettava vaihtoehto aktiivisille biokaasunkeräily- ja käsittelyjärjestelmille.

Tiedon strateginen johtaminen viranomaisessa. Case: Rahoitustarkastu

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää tiedon strategista johtamista Rahoitustarkastuksessa. Tavoitteena oli muodostaa käsitys siitä, mitkä ovat ne kriittiset tekijät ja näkökohdat, jotka ovat hyvän tietojohtamisen edellytyksiä. Tutkimus toteutettiin kvalitatiivisena tapaustutkimuksena, ja siinä perehdyttiin mm. Rahoitustarkastuksen johdon dokumentoituihin tietojohtamisen linjauksiin. Tutkimus osoitti, että tiedon strategisessa johtamisessa on tärkeää, että tietostrategia on kytketty tiiviisti toimintastrategiaan. Lisäksi organisaation tulisi määritellä tietojohtamisen prosessinsa ja tukea näitä mm. tarjoamalla oikeat olosuhteet, resurssit ja tekniikat ja infrastruktuuri. Kumppanuuksien ja verkostojen hallitsemiseksi tulisi olla selkeät periaatteet. Tutkimuksen tuloksena kehitettiin Rahoitustarkastukselle ennakoivan tietojohtamisen malli. Tutkimustuloksista tehtiin myös se johtopäätös, että tietostrategian voisi koostaa eräänlaiseksi kokoomastrategiaksi tai sateenvarjoksi organisaation johtamiskäytännöille. Kokoomastrategia kytkisi nykyisin irrallaan olevat tietojohtamiseenkin vaikuttavat alastrategiat yhdeksi kokonaisuudeksi ja pakottaisi tarkastelemaan näitä alastrategioita myös tietojohtamisen näkökulmasta.

Tilintarkastajan vastuu osakeyhtiössä

Tutkielman päätavoitteena oli muodostaa kokonaisuus osakeyhtiön tilintarkastajan vastuusta lakisääteisessä tilintarkastuksessa. Tähän pyrittiin ensinnäkin tilintarkastajan tärkeimpiä velvollisuuksia selvittämällä. Vastuu jaettiin kolmeen osa-alueeseen: vahingonkorvausvastuuseen, rikosoikeudelliseen vastuuseen ja kurinpidolliseen vastuuseen. Tutkimus on kvalitatiivinen ja tutkimusote käsiteanalyyttinen. Tutkielman empiirinen osa koostuu auktorisoiduille tilintarkastajille tehdyistä teemahaastatteluista, joilla pyrittiin lähinnä täydentämään teoriaosan tietoja. Empiiristä osaa ei työssä ole erotettu omaksi luvukseen, vaan haastattelujen tuloksia esitetään teoriaosan yhteydessä. Haastattelujen tulokset eivät ole tilastollisesti yleistettävissä. Haastattelujen, Korkeimman oikeuden ennakkopäätösten, sekä tilintarkastajien valvonta-asioiden ratkaisujen perusteella tutkittiin vastuun sisältöä käytännössä. Vastuumuodoista vahingonkorvausvastuu todettiin osakeyhtiön tilintarkastajan kannalta merkittävimmäksi. Riskit vahingonkorvausvastuun realisoitumisesta näyttävät lisääntyneen myös Suomessa. Riskejä lisää erityisesti lakisääteisiin erityistehtäviin kuuluvien lausuntojen antaminen. Vahingonkorvausvastuun ylärajasta säätäminen laissa olisi tehokas tapa hallita näitä riskejä. Tarkastustyön dokumentointi ja tilintarkastusevidenssin kerääminen ovat tilintarkastajalle yhä tärkeämpiä tulevaisuudessa.

Jäljittely vuorovaikutteisena keinona oppia toista kieltä videopelitilanteissa

Summary