Trepo - Institutional Repository of Tampere University
Not a member yet
93710 research outputs found
Sort by
Evaluating Renewable and Affordable Heating Solutions for Finnish Greenhouse Production
No full textGreenhouse production in Finland relies heavily on heating due to long, cold winters and high energy intensity, making heating the dominant operational cost. This study investigates renewable and affordable heating solutions for Finnish greenhouses by combining a technical–economic comparison with qualitative insights from seven greenhouse operators. The study addresses a significant research gap, as previous work has largely focused on modelling or technical evaluations without incorporating real-world grower experiences, investment perceptions, and operational challenges. A qualitative exploratory methodology grounded in interpretivism was used, with semi-structured interviews forming the core data source. Participants represented diverse greenhouse sizes, crops and heating systems, ranging from biomass boilers and heat pumps to biogas and industrial waste-heat integration. Thematic analysis following Braun and Clarke’s framework enabled the identification of key themes including system performance, cost variability, barriers to adoption, policy influence and future system preferences.
Results show that biomass is the most widely used, valued for its cost stability and local availability. Hybrid systems particularly biogas combined with industrial waste heat offered the highest performance, with low winter cost fluctuations and strong reliability. Heat pumps were also positively evaluated, particularly ground-source systems. In contrast, fossil-based systems such as oil or natural gas showed the lowest performance and highest price volatility. High capital cost, technical complexity, limited expertise and policy uncertainty emerged as major barriers to adoption. Growers stressed the need for long-term, consistent energy policies and financial support. Recommendations include increased policy stability, expanded incentive schemes, technical training for growers and greater development of modular hybrid technologies. The study contributes novel empirical insights to support Finland’s transition toward carbon-neutral greenhouse heating
Power Consumption Prediction in Smart Manufacturing Using Machine Learning
No full textIn industrial environments, real-time fault detection is essential for minimizing equipment failures, safeguarding personnel, and optimizing operational efficiency. This thesis examines the application of machine learning (ML) regression models to estimate power consumption during the critical roll testing phase of paper machine operations. The estimated power trend is displayed alongside the actual consumption, enabling operators to make rapid decisions when significant deviations occur which can potentially prevent hazardous events such as fires and mitigating the risk of asset loss and financial damage.
The research was motivated by an increasing demand for intelligent monitoring systems capable of enhancing fault detection capabilities. Leveraging key operational parameters including speed, temperature, and pressure, the study investigates the effectiveness of ML regression models in estimating power consumption in real time and identifying anomalous patterns indicative of system faults.
This investigation is guided by three primary research questions: the accuracy of machine learning-based power estimation, the comparative performance of different regression algorithms based on quantitative, qualitative, and business defined measures, and their computational suitability for real-time deployment. By integrating predictive analytics into the roll-testing workflow, this thesis demonstrates how intelligent systems can complement traditional monitoring approaches, reduce reliance on manual oversight, and enhance both safety and operational resilience. The findings contribute to the broader initiative of digital transformation in industrial environments, offering actionable insights into data-driven fault detection methodologies
Glycolytic metabolism and biomass production from glucose in human skeletal muscle growth
No full textSkeletal muscle is the main consumer of glucose after a mixed meal, and resistance exercise further increases muscle glucose uptake. Emerging evidence suggests that glucose uptake in muscles is not only stored as glycogen or used as a fuel but can also be incorporated into other biomass during growth. We aimed to study the utilization of glucose-derived carbons for protein, RNA, and lipid synthesis during human skeletal muscle (HSkM) cell growth. We also investigated whether muscle growth in vivo by resistance training (RT) affects the abundance of metabolites and enzymes required for these processes in human muscle. We found that differentiated HSkM cells incorporated glucose-derived carbon into proteins, RNA, and lipids, and anabolic stimulation further increased these processes. Liquid chromatography-mass spectrometry metabolomics and proteomics revealed that 10 wk of RT in humans increased essential metabolites and enzymes for nucleotide, serine, and glycine synthesis, including phosphoglycerate dehydrogenase (PHGDH) in muscle. We also examined whether the PHGDH enzyme, starting the serine synthesis pathway branching from glycolysis, is sufficient and essential for human muscle protein, RNA, and lipid anabolism. We found that PHGDH inhibitors decreased protein synthesis and glucose-derived carbon incorporation into macromolecules, whereas manipulation of PHGDH abundance had mixed effects. Moreover, PHGDH was revealed to be important for myogenesis. The data suggest that glucose is not only used for ATP generation but also as a building block in human muscle cell growth. The results open new avenues for studies investigating the mechanisms of RT and muscle growth in improving muscle glucose metabolism.Peer reviewe
Overall and Site-Specific Cancer Mortality Among Older Migrants and Nonmigrants in Finland: A Population Register Study on All Deaths, 2002–2020
No full textObjective: This study examined all-cause and cause-specific cancer mortality among older migrants and non-migrants in Finland and the role of socioeconomic status in mortality differences. Methods: We used the Finnish Causes of Death Register on all deaths (2002–2020) among individuals aged ≥ 70 (N = 718,717) and the corresponding population-at-risk data (N = 13,241,620 person years). Poisson regression was used with two sequential models adjusting for age at death, calendar year, and region of residence in Finland (M1), and personal annual disposable income (M2). Results: We found an overall cancer mortality advantage for both migrant men (IRR in the full model 0.83, 95% CI: 0.78–0.89) and migrant women (IRR: 0.89, 95% CI: 0.83–0.95) and lung cancer mortality advantage for migrant men (IRR: 0.77, 95% CI: 0.67–0.89) and women (IRR: 0.67, 95% CI: 0.53–0.85). For migrant men, advantage was found in pancreatic cancer (IRR: 0.76, 95% CI: 0.58–0.99), prostate cancer (IRR: 0.78, 95% CI: 0.66–0.93), and leukaemia and lymphoma (IRR: 0.73, 95% CI: 0.58–0.93), and for women in genital cancers (IRR: 0.69, 95% CI: 0.55–0.86). Notable variations were observed by region of origin and in certain cases, migrants' lower income obscured the full extent of their cancer mortality advantage. A mortality disadvantage was observed in stomach cancer among men (IRR: 2.76, 95% CI: 2.08–3.65) and women (IRR: 2.32, 95% CI: 1.79–3.00) born in the former USSR. Liver cancer mortality disadvantage was found for men from the Global South and East (IRR: 2.00, 95% CI: 1.10–3.61), and this association was attenuated after adjustment for personal disposable income. In cancers of the urinary tract, men born in Sweden had elevated mortality (IRR: 2.09, 95% CI: 1.14–3.81). Conclusion: Finings underscore the need for targeted cancer prevention and screening programmes that account for the diverse backgrounds, sex, socioeconomic status, and health risks of migrant populations, particularly those from higher-risk regions.Peer reviewe
Restarting anticoagulation early versus late in patients with chronic subdural hematoma and atrial fibrillation (RELACS): a phase III international multicenter, randomized controlled, two-arm, assessor-blinded trial
No full textBackground: Chronic subdural hematoma (CSDH) is a rapidly growing neurosurgical condition, driven primarily by an aging population and the increasing use of antithrombotic medications. Approximately 25% of CSDH patients are on anticoagulants due to atrial fibrillation (AF). The postoperative management of these patients presents a significant clinical challenge, as clinicians must balance the risks of thromboembolic and hemorrhagic complications. Currently, no evidence-based guidelines exist regarding the optimal timing for resuming anticoagulation therapy after surgery. This study aims to evaluate the net effect of early versus late postoperative resumption of oral anticoagulation in CSDH patients with AF. We hypothesize that early resumption will result in fewer thromboembolic complications and vascular deaths, without increasing the risk of hemorrhagic complications. Methods: This is an investigator-initiated, international, multicenter, superiority, two-arm, assessor-blinded, phase 3 trial with 1:1 randomization, comparing early resumption (defined as 5 days) and late resumption (defined as 30 days) of oral anticoagulation medication after CSDH surgery in patients with AF. The primary outcome is a composite outcome that combines thromboembolic events, hemorrhagic events, and vascular death within 90 days of the surgery. Secondary outcomes include reoperations, functional outcome, and adverse events. The estimated sample size is 332 patients to achieve an 80% power and a two-sided alpha of 0.05 for the primary outcome, including potential dropouts. Discussion: This is the first large-scale RCT addressing the critical evidence gap in anticoagulation timing after CSDH surgery. If early resumption proves superior, it could transform clinical practice by reducing thromboembolic complications without increasing hemorrhagic risk, potentially improving outcomes for the growing population of CSDH patients with AF worldwide. Trial registration: The study is registered on June 4, 2025. The EU Clinical Trials Register (EUCTR) under identifier EUCT 2025-521179-29-00 (https://euclinicaltrials.eu/search-for-clinical-trials/?lang=en&EUCT=2025-521179-29-00).Peer reviewe
Prolapse recurrence, methods of reoperation, and long-term mesh complications: A nationwide follow-up study
No full textIntroduction: Further prolapse in the same or a different vaginal compartment is common, particularly following native tissue surgery. This study aims to report the rates of reoperations for prolapse and subjective recurrence after native tissue and mesh-augmented surgeries. Additionally, it seeks to describe the methods of repeat surgery for prolapse and to evaluate long-term mesh complications. Material and Methods: This is a follow-up study of the nationwide cohort (ClinicalTrials.gov [NCT02716506]) of pelvic organ prolapse surgeries performed in 2015 in Finland. Prolapse recurrence, reoperations and mesh complications were studied utilizing data from patient questionnaires and the national register. Reoperation rates, timing, methods of repeat surgery, and rates of subjective recurrence were compared among native tissue, transvaginal mesh and abdominal mesh surgeries. Predictive factors for reoperation were studied with logistic regression analysis. Mesh-related complications were evaluated after transvaginal and abdominal mesh repair. Results: The mean follow-up of 3321 women was 7.4 years, during which 443 (13%) underwent reoperation for prolapse; 13.9% after native tissue, 10.1% after transvaginal mesh, and 12.1% after abdominal mesh repair (p = 0.09). Up to one third of women reported symptoms of vaginal bulging during follow-up, with significantly lower rates after transvaginal mesh surgery at 2- and 5-year follow-ups. The majority of reoperations for prolapse were single-site; anterior or apical repair was most common after native tissue and abdominal mesh surgery, while reoperations after transvaginal repair involved mainly posterior or apical compartments. Mesh was used in 40% of all reoperations. Prolapse surgery involving both posterior and apical compartments was the only factor associated with increased risk for reoperation (aOR 1.95 CI 1.30–2.92). Only 1.6% of women had a surgically treated mesh complication based on the register data, while the rates of patient-reported mesh exposures and mesh-related reoperations were 6.5% and 6.4%, with no significant difference between the two mesh groups. Conclusions: The long-term risk of reoperation for prolapse was similar after native tissue and mesh-augmented surgery, while the site of reoperation differed based on the type of surgical treatment. Mesh complication rates were similar after transvaginal and abdominal mesh repair, and the majority of mesh exposures did not require surgical treatment.Peer reviewe
Verkkopalvelun hakutoiminnallisuuden optimointi Elasticsearch-hakumoottorilla
No full textNykyaikana monien verkkopalveluiden tulee pystyä käsittelemään suuria määriä dataa. Kasvavat datamäärät asettavat haasteen sekä tiedon löydettävyydelle että sen hakemisen nopeudelle. Palvelun operatiivisen tietokannan tietomalli suunnitellaan usein sovelluslogiikan lähtökohdista eikä se aina palvele parhaalla mahdollisella tavalla tiedon tehokasta hakemista. Tietokannat eivät myöskään aina tarjoa tehokkaimpia mahdollisia työkaluja tiedon hakemiseen. Tätä varten on kehitetty hakumoottoreita kuten Apache Lucene -kirjaston ympärille toteutettu Elasticsearch.
Tässä opinnäytetyössä selvitettiin, miten Elasticsearch-hakumoottori soveltuu MongoDB:n päälle rakennetun verkkopalvelun hakutoiminnallisuuden optimointiin. Työ koostui projektista, jossa verkkopalveluun toteutettiin hakutoiminnallisuus Elasticsearchin avulla sekä suorituskykymittauksista, joilla selvitettiin, minkälaisissa hakutapauksissa Elasticsearchin käyttö on tehokkaampaa kuin hakeminen MongoDB:stä.
Projekti jakautui kolmeen pääosaan, joista ensimmäisessä toteutettiin MongoDB:n datan synkronointi Elasticsearchiin MongoDB:n Change Stream -tapahtumavirtaa hyödyntämällä. Projektin toisessa osassa sovellukseen toteutettiin rajapinta Elasticsearch-hakujen tekemistä sekä indeksien hallinnointia varten. Viimeisessä osassa toteutettiin varsinainen hakutoiminnallisuus. Projektin lopputuloksena oli tuotantovalmis hakuimplementaatio, jolla onnistuttiin optimoimaan vanhan hakutoteutuksen hitaimpia hakuja huomattavasti.
Suorituskykymittauksissa selvitettiin MongoDB:n ja Elasticsearchin eroja erilaisissa hakuskenaarioissa. Mittauksissa nousi esille, että MongoDB:ssä yksinkertaisemmat haut, joita varten tietokantaan on toteutettu toimiva indeksi, ovat erittäin nopeita, eikä niiden optimointi onnistu Elasticsearchia käyttämällä. Monimutkaisempien hakujen kuten tekstihaun ja aggregointien tekeminen on kuitenkin Elasticsearchista huomattavasti tehokkaampaa.
Erillisen hakumoottorin käyttöönotto jo olemassa olevaan sovellukseen voi olla työläs projekti, mutta se myös tarjoaa paljon mahdollisuuksia nopeampien ja parempien hakujen rakentamiseen. Tämän opinnäytetyön tuloksia voidaan hyödyntää hakumoottorin käytön tarpeen sekä sen käyttöönoton vaatiman työmäärän arvioinnissa.Modern online services are often required to be able to handle large amounts of data. Growing data volumes create a challenge in information discoverability as well as search efficiency. The data model of an application’s operational database is typically designed around application logic, and it does not always serve the purpose of efficient data retrieval. Additionally, database search functionality is often limited and lacks support for more complex search operations. For this purpose, search engines have been developed. One such search engine is Elasticsearch, which is based on the Apache Lucene library.
The aim of this thesis was to examine how the Elasticsearch search engine can be used to optimize a web service’s search functionality built on top of MongoDB. The thesis included a project in which the search functionality was implemented using Elasticsearch, as well as performance measurements to identify use cases where using Elasticsearch is more efficient that using MongoDB.
The project was divided into three main parts. The first part was to synchronize data from MongoDB to Elasticsearch using MongoDB’s Change Stream event stream functionality. The second part involved building a search API for the application and a functionality for Elasticsearch index management. The final part focused on developing the actual search features. The project resulted in a production-ready search implementation that significantly improved the performance of the slowest queries in the previous solution.
The performance measurements were designed to compare how MongoDB and Elasticsearch perform in different search scenarios. The results showed that simple, well-indexed MongoDB queries are very efficient and cannot be improved with Elasticsearch. However, more complex search cases such as text search and data aggregation were much more efficient when executed with Elasticsearch.
Introducing a search engine to an existing application mat require substantial effort. However, it can provide many possibilities for building better and more efficient search functionalities. The results of this thesis can help evaluate the need for a search engine and estimate the work required for its deployment
Text Reduction in Subtitling: A Study on the English-to-Finnish Subtitles of the TV Series Vera
No full textTierakenteen kuormituskestävyysmitoitus: Suomen ja Ruotsin käytäntöjen vertailu
No full textToimiva tieinfrastruktuuri on tärkeä alueellisen saavutettavuuden ja kansantalouden toimivuuden kannalta. Kansantalouden ja yhteiskunnan toimivuus edellyttää tieverkon rakenteellista kestävyyttä sekä elinkaarikustannusten ja ympäristövaikutusten minimointia. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi tierakenteiden mitoituksessa tulee käyttää mahdollisimman optimoituja mitoitusmenettelyjä.
Tämän diplomityö vertailee Suomen ja Ruotsin päällysrakennemitoituskäytäntöjä keskittyen tierakenteen kuormituskestävyysmitoitukseen. Diplomityö yhdistää kirjallisuusselvityksen ja laskennallisen tarkastelun vertaillen mitoitusmenetelmien eroavaisuuksia ja yhtäläisyyksiä. Kirjallisuusselvityksellä on pyritty taustoittamaan kuormituskestävyys- ja routamitoitusta käsittelemällä tierakenteeseen kohdistuvat kuormitustekijät ja materiaalien käyttäytyminen sekä esittelemällä Suomen ja Ruotsin mitoitusmenetelmät, Ruotsissa käytössä olevan mitoitusohjelman ja sen tulevan korvaajan. Laskennallisessa osuudessa on keskitytty Ruotsin kuormituskestävyysmitoitukseen ja Suomessa käytössä olevaan Odemarkin kantavuusmitoitukseen. Laskennalliseen osuuteen on sisällytetty myös routanousun ja kuormituskertaluvun laskennan tarkastelu.
Vertailulaskelmat toteutettiin kahdella menetelmällä: Odemarkin kantavuuslaskelmalla (Excel) ja PMS Objekt -ohjelmalla. Vertailulaskelmat tehtiin kolmella suomalaisen mitoituskäytännön mukaisella kuormitusluokalla (0,8; 5; 25) ja kolmella alusrakenteella (jäykkä savi, tasalaatuinen siltti, sekalaatuinen siltti). Vertailulaskelmassa tierakenteen mitoitus tehtiin ensin Odemarkin kantavuuskaavalla, ja tarvittaessa kerrospaksuutta lisättiin suomalaisen routamitoituksen mukaisesti. Tämän jälkeen PMS Objektilla tehtiin kuormituskestävyys- ja routamitoitus samoilla kerrospaksuuksilla. Lopuksi PMS Objektilla optimoitiin kerrospaksuudet samoilla lähtötiedoilla.
Vertailulaskelmissa huomattiin, että Odemarkin kaavalla mitoitetussa päällysrakenteessa kerrospaksuus oli kantavassa kerroksessa suurempi, mutta jakavassa ja suodatinkerroksessa pienempi kuin PMS Objektilla optimoidussa päällysrakenteessa. PMS Objektilla optimoidussa rakenteessa päällyste oli kuormitusluokan pienimmällä kuormituskertaluvulla 10–35 mm ohuempi ja suurimmalla 10–20 mm paksumpi kuin Odemarkin kaavalla mitoitetussa rakenteessa. PMS Objektin mukaan Odemarkin menetelmän kerrospaksuuksilla päällysteen mitoitusehdon täyttäminen oli haastavaa pienillä kuormitusluokilla kuormituskertaluvun ylärajalla, ja suurilla kuormitusluokilla alusrakenteen mitoitusehto ei aina täyttynyt edes alarajalla. Suomalaisella routamitoituksella routanousuarvot olivat suurempia kuin PMS Objektilla vyöhykkeellä 2, mutta vyöhykkeellä 4 PMS Objektin arvot olivat suurempia.
Mitoitusmenetelmävertailun perusteella PMS Objektin routamitoitusmalliin siirtyminen ei ole perusteltua, koska ohjelmaan ei voi tuoda omia ilmastotietoja ja mitoitus perustuu kylmimmän talven arvoihin. Kehityssuuntana voitaisiin vertailla suomalaisia roudansyvyysarvoja ERAPave PP -ohjelmalla laskettuihin arvoihin sitten, kun ERAPave PP:n kehitystyö on valmis. Vertailua voitaisiin hyödyntää arvioinnin tukena, onko tarvetta päivittää arvoja, muokata vyöhykkeitä tai siirtyä ohjelmapohjaiseen malliin.
Odemarkin menetelmän etuja ovat laskennallinen yksinkertaisuus ja nopeus, mutta sen rajoitukset, kuten materiaalien ominaisuuksien, jännitysten ja venymien huomioimatta jättäminen, puoltavat kehittämistä. Parannuksia voisivat olla vuodenaikajaksotus ja tarkempi muodonmuutosten huomiointi kriittisissä kuormitustilanteissa. Nykyistä mitoitusmenetelmää voitaisiin mahdollisesti kehittää kasvattamalla päällysteen paksuutta pienissä kuormitusluokissa, nostamalla kantavuusvaatimuksia suurissa luokissa, jakamalla suuret kuormitusluokat tarkempiin alaluokkiin ja määrittämällä paksuus- ja kantavuusvaatimukset ilmaston mukaan
Web-teknologian vaiheittainen uudistus Sosiaali- ja terveysdatan integraatiojärjestelmälle: Uusien ohjelmistokehysvaihtoehtojen arviointi ja vaiheittaisen käyttöönoton mahdollistava arkkitehtuurisuunnitelma
No full textAtostek Oy on kehittänyt Kelan Kanta-palveluihin integroitumista helpottavan ERA-järjestelmän, jonka rinnalle on rakentunut monipuolinen web-käyttöliittymä sosiaali- ja terveydenhuollon ammattilaisille. Vuosia jatkuneen kehityksen aikana edullisinta on toistaiseksi ollut pitäytyä vanhassa ASP.NET MVC:tä hyödyntävässä käyttöliittymäteknologiassa, sillä välitön siirtymä vaatisi paljon työtä ja vanha käyttöliittymä on toiminit hyvin. Tämä on johtanut teknisen velan kertymiseen, mikä hidastaa kasvavissa määrin markkinoihin mukautumista ja rajoittaa vaativien käyttöliittymätoiminnallisuuksien kehittämistä. Tutkimuksen tavoitteena on luoda tieteellinen perusta suunnitelmille, jotka mahdollistavat teknisen velan takaisinmaksun asteittain uutta käyttöliittymäteknologiaa hyödyntäen.
Modernien käyttöliittymäteknologioiden vertailulla pyritään perustelemaan uuden ohjelmistokehyksen valinta, ja arkkitehtuurisuunnittelun tavoitteena on luoda kestävä pohja käyttöliittymän kehittämiselle ja vaiheittaiselle siirtymälle. Teknologioita arvioidaan ERAn tarpeiden pohjalta johdettujen kriteerien perusteella, joihin kuuluvat suorituskyky, ekosysteemi, luotettavuus, kehityskokemus, rakenteellisuus ja erityiset ominaisuudet. Kriteereittäin jaettu kirjallinen arviointi toteutetaan Angular-, React-, Vue-, Svelte- ja Blazor-teknologioille. Ominaisuuksissa huomioidaan myös teknologiakohtaiset korkean tason meta-tason ohjelmistokehykset Next, Nuxt ja SvelteKit, jotta toiminnallisuuksien taso vastaa kokonaisvaltaista Angular-kehystä.
Arkkitehtuurin osalta käyttöliittymälle havaittiin kolme eri tason integraatiotyyliä. Yksinkertaisena ratkaisuna malli A liittää ERAan itsenäisen yhden sivun sovelluksen, joka irtaantuu vanhasta järjestelmästä käyttöliittymän tasolla hyödyntäen navigointiin uudelleenohjauksia. Malli B erottaa myös palvelinpuolelle erillisen rajapintasovelluksen, mikä yksinkertaistaa useaan integraatiopalveluun yhdistymistä ja selkeyttää vastuunjakoa. Malli C rakentaa uudet komponentit nykyisten sivujen sisälle, jolloin uusi teknologia integroituu vanhoihin näkymiin selaimen JavaScript-sovelluksessa.
Tutkimuksen pohjalta tullaan kokeilemaan kehittäjäystävällistä Svelte-teknologiaa erillisen palvelun päälle rakentuvana yhden sivun sovelluksena. Vallittu arkkitehtuuri perustuu siis B-malliin, joka tukee modulaarisuutta ja vastuunjakoa. Lisäksi kiinnostavana liiketoimintamahdollisuutena tutkimuksessa havaittiin mahdollisuus micro-frontend-tekniikoiden hyödyntämiseen ERAn ulkopuolella, mutta myös nykyisen käyttöliittymän väliaikaiseen ehostukseen. Svelten valintaa perusteli sopeutuvuus tutkimuksen tarpeisiin ja arkkitehtuurisuunnitelmaan. Täten arkkitehtuurivaihtoehtoja yhdistelemällä löytyi ratkaisu, joka aloittaa teknisen velan takaisinmaksun puhtaalta pohjalta, mutta mahdollistaa osittaisen näkymien korvaamisen pienellä kynnyksellä. Turvallisena varavaihtoehtona kokeilun jälkeen toimii pelkkä B-mallin arkkitehtuuri ja Angular