4987 research outputs found
Sort by
Performance analysis of interference measurement methods for link adaptation in 5G New Radio
Full text link5G New Radio (NR) is coming faster than expected with early deployments which take place early 2019. It is more than a new mobile generation that offers higher data rates compared to previous generations, although it’s still the main driver. It will enable many new use cases and deployment scenarios that can be put into three main categories: enhanced mobile broad band (eMBB), ultra-reliable low latency communications (URLLC) and massive machine type communications (mMTC).
5G NR aims to further increase frequency resources utilization and efficiency. Cell edge users usually suffer from high levels of interference known as inter-cell interference. This phenomenon results in lower performance for the cell edge users and inefficient utilization of radio resources. Link adaptation techniques aim to increase cell edge performance by exploiting varying channel conditions and interference level at user equipment (UE). In this thesis channel state information (CSI) is studied as an essential part of link adaptation process. Channel quality indicator (CQI) is the main component of CSI reports from UE that gives recommendations about the next transmission modulation order and code rate. The accuracy of reported CQI depends on the accuracy of channel and interference measurements. In this thesis two different interference measurement methods based on two reference signals are studied: CSI interference measurement (CSI-IM) and non-zero power CSI reference signal (NZP CSI-RS). In this thesis performance with different configurable factors, different channel models and UE speeds are considered. Overall system overhead is also studied to give recommendation about the configuration of lower system overhead. Simulation results has shown that CSI-IM based interference measurement is more efficient compared to NZP CSI-RS method and operates well in different channel scenarios and different UE speed. While NZP CS-RS shows sensitivity to frequency selective channels and in higher user mobility cases. On the other hand, from overall system overhead perspective, CSI-IM based configuration is the best solution
User experience study of 360° music videos on computer monitor and virtual reality goggles
Full text linkIn the past few years, user experience has become a trend in the field of Human-Computer Interaction (HCI). The ultimate success of a product or service depends on delivering user experience as the user prefers. 360° video is an immersive technology that offers a new era of visual experience. People are using 360° videos in several sectors of their everyday lives, including media consumption such as music videos.
Nowadays, Virtual Reality (VR) and 360° camera hardware are becoming more usable, and 360° videos are also being produced to deliver realistic experience through both VR goggles and traditional displays. While producing 360° videos, the need of measuring user experiences also arises.
This study explores the user experience of 360° music videos along with how the users perceive multicamera 360° music videos through the computer monitor and the VR goggles. This empirical research was conducted in the form of a laboratory experiment with 20 test participants. During the within-subject study, participants watched four 360° music videos produced with four different cutting rates and shots and then evaluated them. Quantitative and qualitative data were collected through user evaluations and interviews. The data were also analysed both quantitatively and qualitatively.
The results indicated that a music video which was produced through integrating eight shots (average length of 26 s per shot) captured by four 360° cameras, delivered the highest quality user experiences on both computer monitor and VR goggles. The video which had the highest cutting rate (average length of 11 s per shot) delivered lowest-quality user experiences. Results also demonstrated that 360° music video which was produced by using a single camera delivered some boredom among the users because of its static view. The thesis is concluded by illustrating the findings of 360° music video user experiences based on user evaluation and interview data
Prediction and detection of abnormal usage of an elevator
Full text linkIn this thesis we used machine learning to detect the anomalous use of elevators by measuring the behavior at any specific time. We examined the data for unusual patterns in comparison with observed samples from the history of the elevator. We investigated forecasting the future use of the elevator to define an abnormal behavior for elevators and tried to address this issue in two approaches. First, we used Long Short-Term Memory to forecast future usage, and we optimized the result by extracting features and removing the noisy part of the data. Then we compared actual usage with our prediction and used 99.7% confidence interval (three sigma rule) to find out anomalies. The second approach used a local outlier factor to find out the distance of each week’s usage of the elevator from the other weeks. Then we took the intersection of these two methods, performed a set of post-processing actions to decrease the ratio of false positives and remove anomalies which were not sustained
Pelillistäminen ohjelmoinnin opetuksessa
Full text linkKäsittelen kandidaatintyössäni ohjelmointiopetuksen pelillistämistä sekä esittelen ja arvioin muutamia sovelluksia, joilla ohjelmointia voi opiskella. Arvioin myös, miten niissä on hyödynnetty pelillistämistä ja minkä tasoisessa ohjelmointiopetuksessa niitä voisi hyödyntää.
Pelillistämisellä tarkoitetaan pelillisten elementtien hyödyntämistä jossakin muussa kuin peliympäristössä. Usein tällä pyritään motivoimaan, sitouttamaan ja tehostamaan pelillistetyn sovelluksen käyttäjää ja mahdollisesti parantamaan hänen suoritettaan. Tämän työn kontekstissa pelillistämisen tarkoitus on sekä motivoida opiskelijaa että helpottaa hänen oppimisprosessiaan mahdollisimman paljon
Vaisala ROSA-sääaseman käyttöliittymätoteutus
Full text linkTyössä luodaan yliopiston sääasemalle käyttöliittymätoteutus luomaan käytettävyyttä, sekä parantamaan tiedon saatavuutta. Tavoitteeseen pyritään esineiden internetin tekniikoilla. Työssä perehdytään esineiden internetiin ja sen rakenteeseen. Erityisesti työssä on tarkoituksena paneutua ohjelmistoympäristöön Node-RED.
Työkalujen avulla luodaan sääaseman tiedonsiirtolinkki väliohjelmistolle. Väliohjelmistossa luodaan käyttöliittymä, josta siirrettyjä tietoja tarkastellaan. Ohjelmisto tallentaa tiedot tietokantaan, ja niitä voi hakea käyttäen käyttöliittymään rakennettua toiminnallisuutta
The effects of layout on production efficiency
Full text linkValmistavassa teollisuudessa ei aina ajatella layoutia, kun tuotannon kapasiteettia halutaan kasvattaa ostamalla uusia koneita. Uudet koneet yleensä vain sijoitetaan vanhan tuotannon ulkopuolelle, paikkaan johon ne mahtuvat ja niiden asentaminen ei häiritse tuotantoa. Tässä työssä käsitellään tuotannon layouteja, tuotannon mittaamista, sekä lean-ajattelua. Teorian avulla pyritään selvittämään mahdollisimman selvästi, kuinka tärkeää layout-suunnittelu on, miten tuotantoa mitataan ja kuinka lean-ajattelu vaikuttaa layouteihin.
Työ on jaettu neljään osaan. Kolme ensimmäistä osaa käsittelevät kolmen eri aihealueen teorioita. Luku 2 kokoaa tuotannon mittaamisen liittyvät teoriat ja luku 3 lean-ajatteluun liittyvän teorian. Luvussa 4 käydään läpi tuotannon layouteihin ja layout-suunnitteluun liittyvää teoriaa. Viimeisessä osassa pohditaan johdannossa esitettyjä kysymyksiä teorioiden pohjalta.
Työssä havaittiin, että tuotannon layoutilla on vaikutus tehokkuuteen. Tehokkuudella on kaksi eri ilmenemismuotoa, resurssitehokkuus ja virtaustehokkuus. Layout-valinnalla pystytään vaikuttamaan siihen, kumpi tehokkuuden muoto on etusijalla. Layout on kuitenkin vain osa valmistusjärjestelmää, jonka valinnalla ja kehittämisellä on kokonaisuutena paljon suurempi vaikutus kuin pelkällä layoutilla
Utilizing simulation in minimization of welding induced distortion in an automatized T-profile welding system
Full text linkTämä työ käsittelee hitsaamisprosessin seurauksena hitsattavaan kappaleeseen syntyviä muodonmuutoksia sekä jäännösjännityksiä. Muodonmuutokset ja jäännösjännitykset syntyvät kappaleen epätasaisen lämpenemisen ja jäähtymisen johdosta. Pysyvien muodonmuutosten pääasiallisia aiheuttajia ovat kappaleeseen epätasaisen lämpenemisen ja jäähtymisen seurauksena syntyvät paikalliset plastiset venymät.
Yleisesti käytetyt menetelmät hitsausmuodonmuutosten hallitsemiseksi ovat pääosin mekaanisen tai termisen prosessin välityksellä kappaleeseen aiheutettuja voimia, jotka pienentävät jäännösjännityksiä. Suurinta osaa käytetyistä menetelmistä sovelletaan ennen tai jälkeen varsinaisen hitsaamisen, mikä lisää kappaleiden valmistusaikaa ja -kustannuksia. Lisäksi oikaisutoimenpiteiden toteutus vaatii työntekijältä asiantuntemusta ja kokemusta muodonmuutosten hallinnasta.
Muodonmuutoksia voidaan hallita hitsauksen aikana lämmittämällä toista tai molempia yhteen hitsattavista kappaleista lokaalisti siten, että esilämmityksen aiheuttama deformaatio kompensoi hitsauksen aiheuttamaa deformaatiota. Esilämmityksen sijainnin ja tehon valinta on haasteellinen tehtävä, johon voidaan käyttää apukeinona simulointia.
Työn pääpaino on T-palkkiin syntyvien muodonmuutosten määrittäminen sitä hitsattaessa. Simuloinnin avulla voidaan määrittää sopivat hitsaus- ja esilämmitysparametrit muodonmuutosten minimoimiseksi ilman hitsaustestien materiaalihävikkiä. Työssä esitellään hitsausmuodonmuutosten yksityiskohtaisen simuloinnin proseduuri ja vastaavuus hitsaustesteillä saatuihin mittaustuloksiin. Simulaatiomallissa otetaan huomioon lämmöntuonti kappaleisiin ajasta riippuvana ja kaikki materiaaliominaisuudet lämpötilariippuvina. Huomioon otetaan hitsausparametrit, materiaaliparametrit, geometria sekä mahdollinen esilämmitys uumassa ja/tai laipassa.
Sekundaarinen tavoite on simuloinnin hyödyntämisen mielekkyyden, tarkkuuden ja sovelluskohteiden selvittäminen hitsausmuodonmuutoksien hallitsemisessa. Edellä mainittujen mallien lisäksi esitetään elastisen jäännösvenymäanalyysin toimintaperiaate ja sovelluskohteet. Yksinkertaistetussa elastisessa mallissa lasketaan kappaleen plastiset venymät ja venymäalueet, joiden oletetaan yksin olevan vastuussa hitsausmuodonmuutoksista. Malli on hyvä apuväline suurien rakenteiden muodonmuutosten simuloinnissa. Se vaatii taustalleen yksityiskohtaisen simulaatiomallin ratkaisun, mutta menetelmän etuna on se, että se tarvitsee ratkaista vain kerran yhdelle liitokselle. Ratkaisuna saadut venymät ja venymäalueet voidaan sen jälkeen siirtää alkuehtona suuremman rakenteen elastisen FE-mallin kaikkiin liitoksiin, jonka tuloksena saadaan syntyvät muodonmuutokset
CRISPRi työkalujen käyttöönotto ja kalibrointi Acinetobacter baylyi ADP1 bakteerissa
No full textRegulating genes synthetically is important for metabolic engineering purposes. However, many organisms still lack established and optimized gene regulation techniques. CRISPR interference has emerged in the previous years as a promising gene repression tool. It is reversible, specific and the repression level can be regulated in multiple ways. CRISPRi has been successfully applied to many prokaryotic hosts including Escherichia coli, Pseudomonas putida and Pseudomonas aeruginosa. In this thesis CRISPRi tools were established in Acinetobacter baylyi ADP1 -bacteria for the first time.
DCas9 gene was embedded into ADP1’s genome and was expressed under a cyclohexanone inducible promoter while sgRNA was expressed from a plasmid under an arabinose inducible promoter. The repression levels were studied by silencing GFP gene which was integrated into the genome as well. Optimal inducer concentrations were 0.0002 mM of cyclohexanone and 1.0% of arabinose with the maximum repression of 3.8-fold compared to the uninduced strain containing only dCas9 but no sgRNA or 6.1-fold when compared to a strain without the CRISPRi machinery. Repression kinetics were investigated by silencing luxC gene from the luxCDABE operon (located in the genome): the repression started approximately 2 h after the induction of CRISPRi.
The burden caused by CRISPRi was investigated in terms of cell density and bioluminescence production, which functioned as a reporter of the cell’s metabolism. Increasing dCas9 expression decreased the cell growth rate. On the contrary, increasing sgRNA expression increased the growth rate when the dCas9 expression was kept constant. With the optimal inducer concentrations the growth was not affected. On the other hand, the optimal CRISPRi machinery expression (and 10-fold smaller dCas9 expression) levels decreased bioluminescence production. Hence, the CRISPRi machinery caused a burden to the cell on a metabolic level that was not visible in the growth of the bacteria.
Expression of dCas9 without GFP-targeting sgRNA repressed GFP expression by 1.4-fold. Possibly dCas9 binds to off-target genes and represses them, at least in the absence of sgRNA. The off-targeting by sgRNA:dCas9 complex was not studied.Geenien säätelyn kontrollointi on tärkeää monissa synteettistä biologiaa hyödyntävissä prosesseissa. Kaikille näissä prosesseissa käytetyille mikrobeille ei kuitenkaan ole vielä kehitetty toimivia ja optimoituja geenien säätelytekniikoita. Viime vuosien aikana CRISPRi (CRISPR häirintä) on kehittynyt lupaavaksi säätelytekniikaksi. Se on hyvin tarkka, sen hiljetämistasoa voidaan säätää monin eri keinoin ja geenin hiljentäminen on palautuvaa. Sitä onkin käytetty onnistuneesti jo monissa mikrobeissa, mukaan lukien Escherichia coli, Pseudomonas putida ja Pseudomonas aeruginosa. Tässä työssä CRISPRi työkalu otettiin ensi kerran käyttöön Acinetobacter baylyi ADP1 bakteerissa.
DCas9 geeni liitettiin ADP1:n genomiin ja sen ilmentymistä säädeltiin sykloheksanonilla indusoituvalla promoottorilla. SgRNA taas ilmennytettiin plasmidista arabinoosilla indusoituvan promoottorin avulla. Geenin hiljentämistä tutkittiin tukahduttamalla GFP geeni, joka myös sijaitsi genomissa. Ihanteellisiksi indusori pitoisuuksiksi löydettiin 0,0002 mM sykloheksanonia ja 1.0% arabinoosia, joilla saavutettiin maksimissaan 3,8-kertainen hiljentäminen verrattuna indusoimattomaan kontrollikantaan, jossa oli dCas9 geeni, mutta ei sgRNA:ta. Toisaalta 6,1-kertainen hiljentäminen saavutettiin kun kontrollikantana toimi kanta ilman CRISPRi koneistoa. Hiljentämisen kinetiikkaa tutkittiin kohdistamalla CRISPRi luxC geeniin luxCDABE operonista (sijaitsi genomissa), toisin sanoen tukahduttamalla bioluminesenssin tuotantoa. Geenin hiljentäminen alkoi noin kaksi tuntia indusoimisen jälkeen.
CRISPRi:n aiheuttamaa taakkaa soluille tutkittiin solujen kasvun ja bioluminesenssin tuotannon avulla. Bioluminesenssi kertoi tarkemmin solun sisäisestä metaboliasta. DCas9 pitoisuuden kasvattaminen aiheutti hitaampaa kasvua. Toisaalta sgRNA:n pitoisuuden nostaminen paransi kasvua kun dCas9 pitoisuus pysyi samana. Optimoiduilla indusoripitoisuuksilla vaikutusta kasvuun ei huomattu kontrollikantaan verrattuna. Kuitenkin optimoitujen (ja 10-kertaa pienemmän sykloheksanonipitoisuuden) indusoripitoisuuksien käyttäminen vähensi bioluminenessin tuotantoa. CRISPRi siis aiheutti soluille taakan, joka ei näkynyt kasvussa vaan vain metabolisella tasolla.
DCas9:n ilmentäminen ilman GFP geeniä tunnistavaa sgRNA:ta hiljensi GFP:n tuotantoa maksimissaan 1,4-kertaisesti. Tämä mahdollisesti johtui dCas9:n sitoutumisesta geeneihin ilman kohdentamista. Muiden kuin kohdegeenien hiljentymistä tutkittiin ainoastaan dCas9:n avulla joten tulevaisuudessa tutkittavaksi jäi, miten sgRNA:dCas9 kompleksi toimii samassa tilanteessa
Electrically Controlled Hydraulic Rock Drill
Full text linkEpiroc Rock Drills AB is a recognized around the world as a leading manufacturer and supplier of mining machinery and tools for surface drilling and underground drilling operations. This thesis work is an investigative study to find the possibilities to use electric valves in current hydraulic rock drills. The primary requirement for this purpose is the modelling of a controller to regulate valve in a percussion mechanism. The controller should control the valve operation and also, piston motion by adjusting the piston stroke length. To model and implement the controller in a percussion mechanism, knowledge of the operation of valves in current rock drills is necessary. The other requirement is the simulation model of an electric valve to work along controller.
The master thesis has resulted in a conceptual design of an electrically controlled hydraulic rock drill. The design is based on the percussion mechanism of the rock drill. The functionality of the system has been proven in a simulation model, and possible operational range, efficiency and control strategy has been studied in several analysis.
The results of the simulation analysis agree with the specified requirements. Furthermore, these results point out the capability of the controller to operate valve, adjust piston stroke length and percussion pressure and the use of two input signals simultaneously for better control and performance of the percussion mechanism.
The recommendation on the basis of this investigative study is to thoroughly investigate the implementation of the controller in a current rock drill. If the system meets the specified requirements, it is recommended then to build the controller in order to further evaluate its capabilities
Creating Design Guidelines for Modular Product Family from Manufacturing Perspective
Full text linkVaihteleviin asiakastarpeisiin pyritään vastaamaan modulaarisilla tuotteilla. Modulaariset tuotteet ovat muunneltavia tuotteita, jotka koostuvat vaihtokelpoisista moduuleista. Samoja vakioituja moduuleja voidaan hyödyntää useissa eri tuotteissa, mikä mahdollistaa suuren asiakasvariaatioiden määrän pienellä määrällä moduuleja.
Metsolla on käynnissä modulaarisuuden esiselvitysprojekti, jossa hyödynnetään modulaaristen tuotteiden kehitykseen tarkoitettua Brownfield-prosessia. Projektin tavoitteena on luoda pienen kokoluokan mobiiliseuloille tuoteperhe, jonka avulla selvitetään modulaarisen rakenteen toteuttamiskelpoisuutta. Projekti toimii oppimisalustana modulaariseen rakenteeseen.
Työssä luodaan ohjeet modulaarisen tuoteperheen suunnittelua varten, jotka huomioivat myös tuotteen valmistettavuuden. Suunnitteluohjeiden tarkoituksena on tarjota suunnittelijalle näkemys modulaarisuudesta, jonka avulla on mahdollista tehdä järkeviä ratkaisuja modulaarisuuden kannalta.
Tutkimusmenetelmänä käytetään toimintatutkimusta, jonka pohjana toimi kirjallisuusselvitys. Kirjallisuusselvityksessä perehdytään modulaarisen tuotteen suunnitteluohjeiden kannalta tärkeimpiin asioihin kuten modulaariseen tuotekehitykseen, modulaarisuuteen, moduuleihin, rajapintoihin, tilavarauksiin ja DFMA-näkökulmiin. Kirjallisuusselvityksen pohjalta kootaan suunnitteluohjeet.
Modulaarisuuden kannalta tärkeimpänä asiana voidaan pitää vakiointia lähes kaikissa elementeissä. Modulaarisuuden hyötyjen saavuttamiseksi on tärkeää pitää tuoteperheen arkkitehtuuri mahdollisimman kauan muuttumattomana. Muutokset arkkitehtuurissa aiheuttavat muutoksia rajapinnoissa ja sitä myöten moduuleissa. Uusien moduulien luominen tulee olla aina perusteltua ja niiden tulee sopia tuoteperheen arkkitehtuuriin. Moduulien suunnittelussa tulee pyrkiä mahdollisimman vakioituihin ratkaisuihin. Rajapintojen suunnittelussa tulee keskittyä vakiointiin ja yleiskäyttöisyyteen, sillä vakioidut rajapinnat mahdollistavat moduulien yhteensopivuuden ja vaihtokelpoisuuden. Moduuleille määritellään moduulikohtaiset tilavaraukset, jotka mahdollistavat moduulien vaihtokelpoisuuden ja itsenäisyyden. Lisäksi tilavaraus mahdollistaa moduulien kehittämisen erillisinä kokonaisuuksina ja vähentää moduulien yhteensopivuuden tarkastelua ympäristöön. Tuotteen valmistusnäkökulmat huomioidaan DFMA-menetelmillä sekä kirjoittajan luomilla suunnitteluperiaatteilla. Lisäksi ohjeissa käsitellään moduulien dokumentointia moduulilomakkeella, sekä rajapintojen ja tilavarauksien dokumentointia.
Luodut suunnitteluohjeet ovat yleistettävät ohjeet modulaarisen tuotteen suunnitteluun. Suunnitteluohjeet eivät anna yksityiskohtaisia ratkaisuja ongelmiin, vaan nostavat esiin asioita, jotka tulee huomioida modulaarisen tuotteen suunnittelussa. Moniin tilanteisiin ei ole yhtä oikeaa ratkaisua, joten yleisillä ohjeilla saadaan nostettua esiin huomioitavia asioita. Suunnitteluohjeita ei työn laajuudessa päästä hyödyntämään käytännössä. Suunnitteluohjeiden on tarkoitus toimia pohjana käytännön suunnittelulle, jossa ohjeita päivitetään käytännön kokemusten ja havaintojen myötä