4987 research outputs found
Sort by
Exploratory Search Using Interactive Visualization Techniques
Get PDFThis thesis studies exploratory search of large datasets using machine learning and human computer interaction techniques. It is often that the user wants to search for something but cannot formulate the exact query or the keywords which would help him to reach the most relevant search results. One might also want to address these issues about a particular topic by gathering information after each search. We worked on extending an existing interactive exploratory search system known as SciNet. SciNet allows the users to provide relevant feedback to the system using interactive user interface. The system allows the users to direct their search query using interactive intent modeling. The users obtain relevant results by giving personalized feedback to the system through a radar based layout. Our aim is to make SciNet work for a large news data set and add new features which allow the users to explore and investigate the news articles. We try to visualize the entire collection of news articles stored in the system using neighborhood embedding and display it as an interactive map to the user. The locations of the search results are displayed on the map using markers. The users can explore the articles by clicking on markers. They can also select areas of the map where search results are located, which would enable them to view a list of most relevant unigrams in an area and are able to select relevant unigrams to boost the query. This serves as an additional feedback mechanism. We performed user experiments with twenty users to compare the performances of the original SciNet and the new extended system. The user experiments clearly showed that the extended system performs better than the original one. We also took feedback from the participants of the experiments in a form of a questionnaire, which showed that the extended system improves the overall user experience. We can further improve the performance of the new system by adding more features like tagging different regions of the map with descriptive keywords and using distributed computing based algorithms which would allows us to incorporate more data from different domains
Camera Based Object Detection for Indoor Scenes
Get PDFThis master thesis describes a practical implementation of a deep learning framework for object detection on the self-collected multiclass dataset. The research work presents multiple perspectives of the data collection, labelling, preprocessing and training popular object detection architectures. The challenges in the collection of multiclass object detection dataset from the indoor premises and annotation process are presented with possible solutions. The performance evaluations of the trained object detectors are measured in terms of precision, recall, F1-score, mAP and processing speed.
We experimented multiple object detection architectures that were available on the TensorFlow object detection model zoo. The multiclass dataset collected from the indoor premises were used to train and evaluate the performance of modern convolutional object detection models. We studied two scenarios, (a) pretrained object detection model and (b) fine-tuned detection model on the self-collected multiclass dataset. The performance of fine-tuned object detectors was better than the pretrained detectors. From our experiment, we found that region based convolutional neural network architectures have superior detection accuracy on our dataset. Faster region-based convolutional neural network (RCNN) architecture with residual networks features extractor has the best detection accuracy. Single shot multi-box detector (SSD) models are comparatively less precise in detection. However, they are faster in computation and easier to deploy in mobile and embedded devices. It is found that the region-based fully convolutional network (RFCN) is the suitable alternative for multi-class object detection considering the speed/accuracy trade-offs
Modelling and Controlling Board Moisture and Temperature in a Corrugator
Get PDFThe costs from the boards used as a raw material are the biggest individual source of costs in the corrugated board manufacturing process. The manufacturers continuously aim to reduce raw material costs, which leads aiming to reduce waste production and at the same time to minimize the basis weight of liner and fluting boards. Because of the abovementioned, the industry has been showing an increasing interest in moisture and temperature controls.
In the theoretical part of the work, the corrugator is introduced from a process control point of view: what can be measured and controlled on the machine, and what kind of effects they have. The temperature is found out to be important for successful gluing while moisture has a major impact on the warp. Too dry or too moist corrugated board cause problems in converting. The optimal moisture and temperature levels are found out to be grade depending.
The impact of preheating into moisture and temperature in a single facer is researched via trials held in Spain. Based on the trials, a simple static process model is generated. The reliability of the model is validated by using it for predicting in a real process environment. The moisture prediction is found to be accurate but challenges are faced with temperature predicting.
A static model-based control is implemented for controlling liner moisture and temperature in a single facer. The control is executed by adjusting the positions of the preheater wrap arms. The motor actuated wrap arms can be moved by a limited speed. The performance of the control is evaluated by simulations which reveal that the control is very robust for model error. The control offers a significant potential on stabilizing moisture and temperature
Design of a modifiable test drive system
Get PDFTyössä käsiteltiin massaräätälöidyn tuotteen aiheuttaman modulaarisuuden hallintaa. Massaräätälöinnillä pyritään hyödyntämään massatuotannon tehokkuutta silti tarjoten asiakasvaatimukset täyttäviä erilaisia tuotevariaatioita. Työn tavoitteena oli suunnitella koeajolaitteisto massaräätälöitävän tuoteperheen tuotteille, mikä soveltuu Konecranes Hämeenlinnan tehtaan tuotantoprosessiin. Testauslaitteisto tulee toimimaan osana tuotantoprosessia ja kattaa kohteeksi valitun tuoteperheen mahdollisimman lyhyillä asetusajoilla eri laitteistojen ja eri tuotevarianttien välillä.
Tutkimusmenetelmänä käytettiin tapaustutkimusta. Tutkimusaineisto kerättiin haastattelemalla yrityksen asiantuntijoita, perehtymällä testattavaan tuotteeseen ja sen valmistus- ja koeajoprosessiin sekä nykyisiin koeajolaitteistoihin.
Työn teoriaosuudella luotiin pohja tutkimukselle. Teoriaosuudessa tutkittiin Brownfield-prosessiin liittyviä materiaaleja, toimintatapoja ja näihin liittyviä teorioita. Teorian jälkeen käsiteltiin itse Brownfield-prosessin askeleet ja linkitettiin ne teoriaan. Työn Brownfield-prosessin soveltavassa osuudessa käytettiin teoriassa esitettyjä toimintamalleja. Tässä esiteltiin muun muassa DSM-matriisi, integroitu PKT-lähestyminen ja PMFP-malli. Työn lopussa pohdittiin Brownfield-prosessin soveltuvuutta juuri tähän suunnitteluongelmaan ja vertailtiin kirjallisuudesta löytyviin aiempiin tutkimuksiin.
Lopputuloksena saatiin ehdotus testauslaitteiston moduulirakenteen alustavasta arkkitehtuurista ja suunnitteluperusteista. Tämä ehdotus luotiin täyttämään kaikki määritellyt asiakastarpeet siten, että yrityksen omat tavoitteet testausprosessin suhteen pystyttiin toteuttamaan
Biomassan hydrotermisen nesteytyksen simulointimalli
No full textLately the production of biofuels from renewable sources has aroused interest due to the decreasing number of fossil fuels and preventing the climate change. Especially the replacement of fossil transportation fuels by renewable ones is important, since the use of energy of the traffic sector corresponded to 22.5% of total energy consumption in the European Union in 2015. There are several different process technologies to produce renewable transport fuels from biomass, such as production of biodiesel by NExBTL technology. One of the most promising technology under development is hydrothermal liquefaction, where biomass is converted into liquid biofuel in hot pressurized water.
The aim of this thesis was to study the possibility to develop a simulation model for hydrothermal liquefaction of lignocellulosic biomass. The interest of creating the simulation model is that the simulation model will be used as reactor scaling tool in the future. The objectives of the thesis were both to study existing research focusing on both reactions in the supercritical water and existing hydrothermal liquefaction simulation models, and to create a simulation model for modelling the hydrothermal liquefaction reactions. The simulation model will be tested and validated in the future when hydrothermal liquefaction pilot facility is completed.
The work included literature research, creating the simulation model and simulating a case study. The literature research focused on both finding the reaction pathways and kinetics in supercritical water related to lignin, hemicellulose and cellulose, and studies that included creation of simulation model. The process layout of the simulation model came from the test facility, which was under construction during the study. The other needed information for the simulation, such as reactions and reaction kinetics, was gathered in the literature research. There were couple of different reaction pathways and kinetics used, before the most suitable one was found. Finally, the simulation model was linked with Excel spreadsheet that works as user interface for the model.
The outcome of the study were the simulation model for hydrothermal liquefaction of biomass and case study results. The case study showed that treating Norway spruce by using hydrothermal liquefaction can produce biocrude with good energy and mass efficiency. The results of recoveries of mass and energy were 30 % and 63 % when using 15 minutes residence time. However, the comparison of simulation model results with other studies results showed that the model predicts both biocrude yield and gas yields too low while the char yield is too high. The results showed that the model needs developing
before it is suitable for calculation tool for scaling the reactor into desired scale
IT-alignment maturity of Universities of Applied Sciences in Finland
Get PDFTutkimus toteutettiin ammattikorkeakoulujen tietohallintojohtajien ja -päälliköiden AA-PA-verkoston aloitteesta. Tutkimuksen tuloksena tavoiteltiin ajantasaista tietoa suomalaisten ammattikorkeakoulujen ydintoiminnan ja tietohallinnon yhtenäisen IT-linjaamisen kypsyystasosta sekä siitä, miten yhtenäisen IT-linjaamisen kypsyystasoa voidaan nostaa.
Tutkimukseen sisältyi kirjallisuuskatsaus sekä suomennettuun Luftman (2007) SAMM-kypsyysmalliin pohjautuva kyselytutkimus, jota laajennettiin avoimilla lisäkysymyksillä. Kirjallisuuskatsaus paneutui yhtenäisen IT-linjaamisen käsitteeseen, taustoihin ja merkitykseen organisaation toiminnan johtamisessa ja kehittämisessä. Empiirisen osuuden kyselytutkimus tuotti tietoa SAMM-kypsyysmallin mukaisesta yhtenäisen IT-linjaamisen tasosta sekä ammattikorkeakoulujen tietohallintojen organisoinnista. Kyselytutkimuksen yhteydessä toteutettiin myös ammattikorkeakoulujen ydintoimintajohdon ja tietohallintojohdon keskinäinen tavoitevertailu sekä kerättiin ideoita ja ajatuksia yhtenäisen IT-linjaamisen kehittämisestä. Lisäksi kyselytutkimuksen yhteydessä tutkittiin myös SAMM-kypsyysmallin kyselyn toimivuutta ja käyttökelpoisuutta suomalaisissa ammattikorkeakouluissa.
Ammattikorkeakoulujen yhtenäisen IT-linjaamisen kypsyystason todettiin olevan keskitasoa, mikä oli kirjallisuuskatsauksen perusteella odotettu tilanne. Ydintoimintajohdon ja IT-johdon tavoitevertailu tuki osaltaan SAMM-kypsyysmallin kautta saatuja tuloksia. Kypsyystaso vaihtelee eri korkeakouluissa. Kyselytutkimuksen tulokset tukivat kirjallisuuskatsauksen havaintoja, jonka perusteella IT-johdon asema organisaatiossa vaikuttaa yhtenäisen IT-linjaamisen kypsyystasoon. SAMM-kypsyysmalli todettiin toimivaksi ja edelleen ajanmukaiseksi yhtenäisen IT-linjaamisen kehittämisen välineeksi.
Tutkimuksen tuloksena esitetään toimenpiteitä, joiden avulla korkeakoulut ja niiden tietohallinnot voivat kehittää yhtenäisen linjaamisen kypsyystasoa korkeammille tasoille. Ammattikorkeakouluissa on hyvät edellytykset nostaa yhtenäisen IT-linjaamisen tasoa. Ammattikorkeakouluissa on kuitenkin ensin tunnistettava ja määriteltävä tietohallinnon ja IT:n strateginen rooli ja merkitys ammattikorkeakoulun toiminnalle
Digital safety management system for construction
Get PDFRakennusala on sekä yksi vaarallisimpia, että vähiten digitalisoituneita toimialoja. Vuosikymmenten aikana useat tieteelliset julkaisut ovat esittäneet työturvallisuusjohtamisen menetelmiä ja periaatteita, joista kuitenkin vain pientä osaa on hyödynnetty täysimittaisesti rakennusalalla. Viime vuosina lukuisat tuoreet tutkimukset ovat keskittyneet erityisesti digitaalisten teknologioiden tuomiin mahdollisuuksiin rakennustyön työturvallisuuden parantamiseksi. Aikaisemmat tutkimukset eivät kuitenkaan ole esittäneet kokonaisvaltaista mallia eri työturvallisuusjohtamissuuntauksien ja digitaalisten teknologioiden yhdistämisestä osaksi rakennusyrityksen tuotantoprosessia ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmää. Tässä tutkimuksessa arvioitiin kirjallisuuskatsaukseen perustuen seitsemää kansainvälistä työturvallisuusjohtamissuuntausta sekä kymmentä työturvallisuuden kannalta potentiaalista digitaalista teknologiaa ja laadittiin konsepti niiden hyödyntämisestä osana työturvallisuusjohtamisjärjestelmää. Kaikkien seitsemän työturvallisuusjohtamissuuntauksen todettiin soveltuvan rakennusalalle, mutta parhaaseen lopputulokseen päästään yhdistelemällä elementtejä jokaisesta. Kaikki kymmenen tunnistettua teknologiaa tuovat merkittäviä mahdollisuuksia työturvallisuuden parantamiselle ja tukevat työturvallisuusjohtamista järjestelmän eri vaiheissa, mutta tuoreina innovaatioina ne omaavat sekä teknologiakohtaisia, että yhteisiä haasteita. Laadittu nelivaiheinen konsepti noudattaa jatkuvan kehityksen periaatteita ja sen tarkoituksena on parantaa sekä projektilla että koko päätoteuttajaorganisaatiossa tapahtuvaa turvallisuuskommunikointia ja yhteistyötä, lisäämään saatavilla olevan turvallisuustiedon oikea-aikaisuutta, parantamaan työntekijöiden tilannetietoisuutta sekä antamaan uusia työkaluja työturvallisuuden mittaamiseen ja kehittämiseen. Konsepti korostaa työntekijöiden hiljaisen tiedon hyödyntämistä, tavoitteellista turvallisuustoimintaa ja onnistumisista palkitsemista, parhaiden käytäntöjen jakamista sekä turvallisuus- ja innovaatiokulttuurin edistämistä kaikilla organisaation tasoilla
Korkeamman jalostusasteen tuotteet bioöljyistä
Get PDFTarve löytää korvaaja fossiilisille polttoaineille kasvaa jatkuvasti, minkä vuoksi monet yritykset ovat kiinnostuneet biomassan nopeasta pyrolyysistä saatavasta bioöljystä. Bioöljy on uusiutuva ja hiilidioksidineutraali energianlähde, jota voidaan käyttää polttoaineena esimerkiksi sähkön- ja lämmöntuotannossa. Bioöljyä on mahdollista jatkojalostaa myös liikennepolttoaineeksi monimutkaisilla jatkojalostusprosesseilla.
Bioöljyt ovat yleisesti kuitenkin todella syövyttäviä, ja ne sisältävät suuren määrän happea ja vettä. Korkeat happi- ja vesipitoisuudet ovat suoraan yhteydessä muun muassa bioöljyn epästabiiliuteen, matalaan lämpöarvoon sekä huonoon syttyvyyteen. Bioöljyn käyttö polttoaineena on siis haastavaa huonolaatuisiakin polttoaineita sallivissa sähkön- ja lämmöntuotantoon tarkoitetuissa laitteissa. Bioöljyn palamisominaisuuksia ja stabiiliutta pystytään kuitenkin parantamaan erilaisilla jatkojalostustekniikoilla, mikä mahdollistaa bioöljyn hyödyntämisen myös liikennepolttoaineena. Jatkojalostustekniikat voidaan jakaa höyryreformointiin, esteröintiin, krakkaukseen, hydraukseen sekä emulgointiin. Tässä työssä tarkastellaan bioöljyn käyttökohteita sekä erityisesti nykypäivän haasteita ja tulevaisuuden näkymiä liittyen jatkojalostukseen liikennepolttoaineeksi.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että suurimmat haasteet bioöljyn käytölle polttoaineena sähkön- ja lämmöntuotannossa ovat korkea viskositeetti, heikko haihtuvuus, koksaus ja happamuus, minkä vuoksi laajan mittaluokan sovelluksia ajatellen bioöljyltä vaaditaan riittävän korkeaa ja tasaista laatua. Bioöljyn jatkojalostustekniikoissa suurimmat haasteet liittyvät taloudelliseen kannattavuuteen, koska prosesseissa käytettävät katalyytit ovat yleisesti kalliita ja kestoiältään lyhyitä. Lisäksi liikennepolttoaineita ajatellen vaaditaan lisää ymmärrystä ja tietoa eri jatkojalostustekniikoiden yhdistämisestä, sillä vain yhtä tekniikkaa hyödyntämällä ei kaikista bioöljyn negatiivisesti palamiseen vaikuttavista ominaisuuksista päästä eroon
Update for the calculation model of balustrades
No full textOpinnäytetyö on tehty suomalaiselle parvekevalmistajalle.Opinnäytetyö koostui parvekekaiteen laskentamallin päivityksestä. Parvekekaiteiden mitoitus tapahtuu käytännössä Excel-pohjaisella laskentaohjelmalla. Yrityksessä ollaan ottamassa käyttöön uutta kaidejärjestelmää, joka sisältää uuden kaidemaston. Käytössä olleessa laskentaohjelmassa oli isoja puutteita, ja siksi tätä opinnäytetyötä tehdessäni tein uuden Excel-pohjaisen laskentaohjelman, jossa uusi kaidemasto on samalla otettu käyttöön. Laskentaohjelmaa tehdessäni tutkin samalla sitä, kuinka kuormien jakautumista käsijohteen ja kaidemastojen välillä voisi mallintaa laskennallisesti. Tarkastelussa oli kolme erilaista rakennemallia. Mallissa 1 oletettiin vain kaidemastojen kantavan kuormia ja mallissa 2 oletettiin vain käsijohteen välittävän kuormia pielirakenteille. Mallissa 3 hyödynnettiin sekä kaidemaston että käsijohteen kapasiteettia valitsemalla prosenttiluvulla, kuinka suuri osa käsijohteen kohdalle kohdistuvista kuormista kohdistuu käsijohteelle ja kuinka suuri osa kaidemastolle. Malleista 1 ja 3 osoittautuivat kaikista käyttökelpoisimmiksi. Malli 1 soveltui kaiken mittaisille parvekkeille, kun taas mallia 3 rajoitti profiilien maksimipituus, joka on 6,3 m. Tätä leveämmillä parvekkeilla mallia 3 ei voi hyödyntää. Malli 3 oli kuitenkin näistä kolmesta kaikkein taloudellisin, koska sillä päästiin suurimpiin mastojakoon. Malli 2 soveltui ainoastaan lyhyille parvekkeille ja ei sen vuoksi sovellu käyttöön kaidejärjestelmällä, joku perustuu kaidemastoihin ja käsijohteeseen.
Tekemäni laskentaohjelma laskee kaidemaston ja käsijohteen taivutusrasituksia ja taipumia annettujen lähtötietojen avulla. Ohjelmaan syötetään mitat, tuulikuorma ja vaakahyötykuorma sekä prosenttilukuna osuus, joka kuormista kohdistuu kaidemastolle. Tämän jälkeen valitaan prosenttilukuna, kuinka suuri osuus kuormista kohdistuu kaidemastolle. Lisäksi mastojako valitaan käsin. Tämän jälkeen ohjelma antaa palautetta, mikäli kuormat tai taipumat ovat liian suuria. Taivutusmomentin rajana käytetään profiilien myötörajoista laskettua taivutusmomenttikapasiteettia. Taipumarajana käytetään mittaa L/100, joka on julkisivupuolella paljon käytetty taipumaraja. Laskentaohjelman antamia tuloksia olen tarkistanut F-Tool -ohjelmalla. Ohjelmalla on tarkoitus saada nopeasti määritettyä annettujen lähtötietojen perusteella kaiteen maksimimastojako.
Laskentaohjelman lisäksi tein esistandardiin prEN 16612 pohjautuen lasimitoitustaulukot parvekelaseille ja kaidelaseille. Taulukot on tehty maastoluokittain, ja jokaisessa taulukossa on kerroksittain lasikorkeuden mukaan määritetty, mikä lasipaksuus on oltava. Taulukon avulla myyjä pystyy nopeasti varmistamaan tarvittavan lasipaksuuden lähtötietojen perusteella, ja näin saadaan jo tarjousvaiheessa hinta lasien osalta varmasti oikein
Reservoirless open loop water hydraulic systems and their most popular applications
No full textTutkimuksen tavoitteena oli selvittää, mitä haasteita vesi hydraulinesteenä luo, ja kuinka vesihydrauliikkaa hyödynnetään nykypäivänä avoimen kierron järjestelmissä. Työ toteutettiin kirjallisuustutkimuksena osana Tampereen Teknillisen Yliopiston kandidaatintyökurssia. Lähdemateriaali koostui tieteellisistä artikkeleista, oppikirjoista, tieteellisistä tutkimuksista ja arvostettujen vesihydrauliikkakomponenttien valmistajien tapaustutkimuksista.
Työ aloitettiin perehtymällä hydrauliikan teoriaan veden ominaisuuksien kautta, joita olivat muun muassa tiheys, viskositeetti, höyrynpaine, kavitaatio, termiset ominaisuudet, puristuskerroin ja veden laatu. Vaikka veden ominaisuudet todettiin olevan poikkeuksellisia ja tuottavan haasteita sen käytölle hydraulinesteenä, todettiin sen olevan hyödyllinen palamattomuutensa, ympäristöystävällisyytensä ja taloudellisuutensa takia. Tämän jälkeen tutustuttiin yleisimpiin avoimen kierron vesihydraulijärjestelmiin, joita olivat käänteisosmoosi-, vesisumu- ja vesisuihkujärjestelmät. Näistä järjestelmistä ja niiden käyttökohteista löydettiin useita esimerkkejä niin veden puhdistuksessa, ruokateollisuudessa, palontorjunnassa kuin metalliteollisuudessa.
Veden todettiin sopivan ainutlaatuisesti ominaisuuksiensa puolesta avoimen kierron hydraulijärjestelmiin, mikä pystyttiin havainnoimaan markkinoiden ja käyttökohteiden määrän kasvamisessa kuluneiden vuosien aikana. Tutkimuksen johdosta oli mahdollista päätellä, että vesihydrauliikka tulee jatkamaan markkinaosuutensa kasvattamista ja sen kehitys tulee luomaan perustan aivan uusille innovaatioille niin avoimen- kuin suljetun kierron järjestelmissä