4987 research outputs found
Sort by
Effects of Aging on the Energy Efficiency of Luminaires
Full text linkTyön tarkoituksena oli tutkia ja vertailla vanhojen sisävalaisimien teknisten ominaisuuksien eroja nykypäivän valaisintekniikkaan verrattuna. Työssä pyrittiin erityisesti selvittämään, miten valaisimien ja lamppujen valoteknisten ominaisuuksien kehitys, valaisimien huolto sekä muuttuneet vaatimukset vaikuttavat valaistussaneerauksen kannattavuuteen. Työssä keskityttiin ainoastaan sisätilojen loistelamppuvalaisimiin.
Eri aikakausien loistevalaisimille tehtiin valotekniset mittaukset ja tuloksia verrattiin tämän päivän vastaaviin valaisimiin. Tutkimuksessa oli kolme kohdetta kahdessa erillisessä kiinteistössä. Tutkimuskohteet valittiin siten, että ne edustivat 70-, 80- ja 90-lukujen tyypillisiä valaistusratkaisuja. Kohteissa tehtiin valotekniset mittaukset paikan päällä ennen valaisimien huoltoa ja tilan pintojen puhdistusta. Perusteellisen huollon jälkeen tehtiin vastaavat mittaukset uudelleen. Tutkimuksen toinen osio keskittyi valaisimien valoteknisiin mittauksiin laboratorio-olosuhteissa. Kummastakin kohteesta valaisimia otettiin tarkempiin tutkimuksiin Fagerhultin valaistuslaboratorioon. Valaisimet tutkittiin ensin huoltamattomina ja sen jälkeen mittaukset uusittiin valaisimien perusteellisen huollon jälkeen. Valaisimista mitattiin valonjako, hyötysuhde, teho ja tehokerroin. Valaisimien komponenttien kunto arvioitiin silmämääräisesti.
Saatuja tuloksia verrattiin nykytekniikalla toteutettuihin vastaavaan käyttötarkoitukseen suunniteltuihin valaisimiin. Näin pyrittiin selvittämään uusien ja vanhojen valaisinten energiatehokkuuserot sekä se, mitkä tekijät vaikuttavat merkittävimmin eroihin. Samalla pyrittiin selvittämään myös valaistushuollon vaikutus valaistusvoimakkuuteen ja energiatehokkuuteen.
Tutkimustulosten valossa on helppo nähdä seuraavia yleisiä suuntia. Kaikkein merkittävin yksittäinen tekijä, jolla on vaikutusta kokonaisuuden kannalta, on lamppujen oikea-aikainen vaihtaminen. Laboratoriomittauksissa kävi selkeästi esille, että valaisimien optiikan vanheneminen tai likaantuminen ei merkittävästi muuta valonjako-ominaisuuksia. Valaisimen käyttöhyötysuhde kuitenkin pienenee heijastimien likaantumisen takia huomattavasti. Huolellisesti suunnitellulla ryhmävaihdolla saavutettaisiin valaistusvoimakkuustasoissa huomattava parannus ja näin uusasennukset voitaisiin mitoittaa lähteväksi matalammalta tasolta sekä saavuttaa merkittävää energiansäästöä. Uuden tekniikan omaavilla valaisimilla päästään parempiin energiatehokkuuslukuihin ja voidaan käyttää pienempää alenemakerrointa. Valaistuksen ylimitoittaminen varmuuden vuoksi on aina energian kulutusta lisäävää
Development of a tissue-conducting audio transducer and sensor for mobile use
Full text linkThe ever increasing number of mobile devices with a cellular link as well as services associated with them require innovations in audio technologies. Especially problematic are circumstances, in which high background noise level prohibits communication.
This thesis studies a tissue-conducting device for audio reproduction and recording. The proposed concept is not based on producing or sensing pressure changes in air, but in soft tissues. The device considered is an in-ear actuator and sensor that couples to tympanic canal walls.
A finite element model of ear is developed for simulating the actuator function. The FEmodel includes a novel idea of using a lumped parameter representation for the middle ear bones. The results are compared with respect to the published data and the approach is found valid. The simulations concerning the actuator function show that the mode is unfeasible due to the energy loss in soft tissues. The result is confirmed by subjective tests.
The prototype of the actuator is analyzed with a FE-model. It is observed that the linear FEM cannot account for the observed characteristics in the actuator response. Therefore, a time-domain model accounting for hysteresis is developed. The hysteresis prediction is realized with a rate-independent Preisach model with an addition of a scalar product model for the reversible part of hysteresis. It is shown that the rate-independent Preisach model is not sufficient to predict the response and that a dynamic model is required.
In the sensor mode the device works up to 2.5-3 kHz, after which the recorded signal drops below the noise floor. The finding is supported by the literature. The transfer function between the speech recorded with a microphone and the device is observed to have a decreasing trend. The study leaves open, whether this effect is due to the tissue transfer characteristics, sensor coupling to the tissue or sensor properties. Moreover, a comprehensive discussion on the theory associated with the Finite Element Method is given. Both, structural and piezoelectric FEM are covered
Kalman Filter and Its Extensions in Navigation
No full textTämä diplomityö on tehty Matematiikan laitoksen henkilökohtaisen paikannuksen algoritmien tutkimusryhmässä. Diplomityössä on aluksi selvitetty kirjallisuustutki- muksen avulla matemaattisia perusteita Kalmanin suodattimen ja sen laajennuksien soveltuvuudesta paikannukseen. Tässä työssä paikannus perustuu sekä satelliiteista että matkapuhelimien tukiasemista tuleviin mittauksiin.
Diplomityössä on keskitytty laajennettuun Kalmanin suodattimeen (EKF, Extended Kalman Filter), toisen asteen laajennettuun Kalmanin suodattimeen (EKF2, Second Order Extended Kalman Filter) ja paikkaratkaisun Kalmanin suodatti- meen (PKF, Position Kalman Filter). Nämä edustavat laajasti paikannussovellukseen sopivia Kalmanin suodattimen laajennuksia. Suodattimien yksityiskohtaiset algoritmit paikannussovelluksessa on esitetty tässä työssä. Nämä suodattimet on myös toteutettu Matlab-ohjelmalla, jolla on tehty erilaisia simulaatiota ja vertailuja.
Simulaatioiden ja teorian perusteella voidaan todeta, että kyseiset suodattimet toimivat hyvin ylimäärätyissä systeemeissä, eli systeemeissä joissa mittauksia on jokaisena ajanhetkenä enemmän kuin mitä yksikäsitteiseen paikkaratkaisuun tarvi- taan. Alimäärätyissä systeemeissä PKF ei toimi optimaalisesti, koska se hylkää mittauksia. Toisaalta EKF ei alimäärätyissä tapauksissa toimi useinkaan konsisten- tisti, eli EKF:n ennustama virhe on paljon pienempi, kuin mitä virhe on todellisuu- dessa. Simulaatioiden mukaan EKF2 toimi luotettavammin kuin EKF, koska EKF2 ottaa huomioon mittausmallissa olevaa epälineaarisuutta. Kuitenkin myös EKF2:ssa oli samoja ongelmia kuin EKF:ssa. EKF:ssa ja EKF2:ssa ongelmia esiintyy lähinnä silloin kun tiheysfunktiot eivät muistuta normaalijakauman tiheysfunktioita. PKF:lla ei ole vastaavanlaisia ongelmia konsistenttiuden kanssa. /Kir1
Information Needs for Decision-making in Crises
Full text linkThe aim of this study is to describe the information needs of the decision-makers in the Finnish Defence Forces. The research problem is studied through the perspective of an international crisis, where the Finnish Defence Forces have to co-operate with other authorities in order to secure the functions vital to society. The results of this study describe the information needed in decision-making. This study is a preliminary study of the decision support system (DSS) project of the Finnish Defence Forces. Thus part of the results is preliminary requirements for the DSS. Nowadays the threat scenarios against the vital functions of the state are various. The threats have expanded beyond classical military threats. To operate in such situations presumes that the Finnish Defence Forces have to have tight co-operation with other authorities. Also they often have to make decisions in co-operation. The problem is that there is often a huge amount of information available for decision-makers. To get only the essential information is critical in decision-making. The main research problem of this study is to define the information that decision-makers on the strategic level of the Finnish Defence Forces need in crises. This study is hermeneutical and it increases understanding of the research topic. The study was conducted by using action-oriented research approach. The data was collected by interviewing fifteen decision-makers of the Finnish Defence Forces. The questions of the interviews were semi-structured and the data of the study was qualitative. The analysis has been done by using induction. Thus the results can be generalized to all decision-making situations under national crises.
Decision-making on the strategic level of the Finnish Defence Forces is forwardlooking. The main result of this study is that decision-makers need mostly information that is related to future. For example they need estimations of future events. They also have a need for information about the past and current situations. DSS should support decision-making by providing relevant information. DSS should also enable proactive decision-making by giving time to prepare for decision-making. Getting relevant information is not enough − it is important to achieve understanding of the situation as a whole. The social structures for communication should be created in advance. A good way to create these structures and also ways of co-operation is that the Finnish Defence Forces arrange exercises with other authorities. The other Finnish authorities can benefit from the results of this study as well.Tämän tutkimuksen tavoitteena on lisätä ymmärrystä puolustusvoimien strategisoperatiivisen tason päätöksentekijöiden tietotarpeista. Tutkimusongelmaa tarkastellaan kansallisissa kriisitilanteissa, joissa puolustusvoimat toimii yhteistyössä muiden viranomaisten kanssa yhteiskunnan elintärkeiden toimintojen ja kansalaisten elinmahdollisuuksien turvaamiseksi. Tutkimustuloksena kuvataan tietoja, jotka puolustusvoimien päätöksentekijän tulee tietää voidakseen toimia tilanteen edellyttämällä tavalla. Koska tutkimus toimii puolustusvoimien päätöksenteon tukijärjestelmä -projektin esiselvityksenä, esitetään tuloksissa myös alustavia asiakasvaatimuksia päätöksenteon tukijärjestelmälle.
Yhteiskuntaa uhkaavat kriisitilanteet ovat nykypäivänä monimuotoisia. Kriisitilanteisiin varautuminen ja yhteiskunnan elintärkeiden toimintojen suojaaminen edellyttävät puolustusvoimilta saumatonta yhteistoimintaa ja päätöksentekoa muiden viranomaisten kanssa. Toiminnan kannalta kriittistä on oleellisten tietojen saaminen päätöksenteon tueksi. Tämän tutkimuksen pääongelmana on selvittää, mitä tietoa puolustusvoimien strategis-operatiivisen tason päätöksentekijät kriisitilanteissa tarvitsevat. Tutkimus on tieteenkäsitykseltään hermeneuttinen pyrkien lisäämään ymmärrystä tutkimuskohteesta. Tutkimus on toteutettu pääosin toiminta- nalyyttistä tutkimusotetta käyttäen. Empiirisen aineiston keruu toteutettiin haastattelemalla viittätoista puolustusvoimien strategis-operatiivisella tasolla työskentelevää tai työskennellyttä henkilöä. Haastattelut toteutettiin teemahaastatteluina ja aineisto analysoitiin induktiota hyödyntämällä. Tutkimuksen aineisto on laadullinen. Induktion avulla aineisto teemoiteltiin tuloksiksi kuuden teeman alle. Näin tuloksissa päästiin yksittäistapauksista yleistettävämmälle tasolle.
Tutkimuksen tuloksena on, että puolustusvoimien strategis-operatiivisen tason päätöksentekijät tarvitsevat päätöksenteon tueksi eniten tulevaisuussuuntautunutta tietoa kuten arvioita. Tulevaisuutta koskevien tietojen lisäksi päätöksentekijät tarvitsevat myös historiaan ja nykyhetkeen liittyviä tietoja. Päätöksenteon tukijärjestelmän tulee mahdollistaa ennakoiva johtaminen antamalla päätöksentekijälle aikaa valmistautua päätöksentekoon. Päätöksentekotilanteessa oleellista on tilanneymmärryksen saavuttaminen. Yhteistoimintaa edellyttävissä tilanteissa kommunikaatiorakenteiden tulisi olla harjoitusten avulla etukäteen luotuja, jotta yhteistoiminnalla olisi edellytykset onnistua. Puolustusvoimien lisäksi tutkimuksesta hyötynevät puolustusvoimien yhteistyöviranomaiset. /Kir0
Public Key Infrastructure, Smart Cards and Their Utilization in an Organization
No full textJulkisen avaimen järjestelmä (public key infrastructure, PKI) on kryptografiaa soveltava teknologia, jota voidaan käyttää tietoverkon käyttäjien lähettämien viestien aitouden, eheyden ja luottamuksellisuuden varmistamiseen. Julkisen avaimen järjestelmän avulla on mahdollista toteuttaa muun muassa verkon käyttäjän henkilöllisyyden todentaminen, käyttäjien toisilleen lähettämien sähköpostiviestien salaaminen sekä digitaalinen allekirjoitus, jonka avulla verkon käyttäjä voi ilmaista sitoutumisensa lähettämäänsä viestiin perinteisen allekirjoituksen tapaan.
Julkisen avaimen järjestelmän toteuttamisessa voidaan käyttää apuna toimikorttia, joka on varsin turvallinen ja peruskäyttäjällekin kouriintuntuva väline kryptografisten avainten tallettamiseen ja käyttämiseen. Toimikorttien ja toimikortinlukijoiden hankkiminen käyttäjille ei kuitenkaan riitä: julkisen avaimen järjestelmän käyttöönotto aiheuttaa myös muutoksia verkon kautta tarjottavien palveluiden toteutukseen. Julkisen avaimen järjestelmän monipuolinen hyödyntäminen palveluja tarjoavassa organisaatiossa edellyttää julkisen avaimen järjestelmän niveltämistä organisaation käyttäjähallintoon.
Julkisen avaimen järjestelmä on vähitellen kypsymässä laajaan käyttöön. Tässä tutkimuksessa on koottu yhteen julkisen avaimen järjestelmän periaatteita ja nykyisiä toteutusmenetelmiä sekä syvennytty erityisesti sen toimikortteja hyödyntävään toteutustapaan. Tutkimuksen loppuosassa on tutkittu julkisen avaimen järjestelmän soveltamista ja siihen liittyviä erityiskysymyksiä organisaatiossa, joka tarjoaa tietoverkon välityksellä käyttäjille erilaisia henkilökohtaisia palveluja.Public key infrastructure (PKI) is a technology applying cryptography to make it possible to ensure the authenticity, integrity and confidentiality of messages sent in a network. Among other things PKI can be used in authenticating network users, encrypting messages exchanged by the users and implementing digital signatures, which are expressions of commitment to messages in the network.
An implementation of PKI can utilize a smart card, which is a fairly secure and tangible hardware module for storing cryptographic keys. However, acquiring smart cards and smart card readers to users is not enough; deploying public key infrastructure causes modifications to the services provided in the network as well. A large-scale utilization of PKI in an organization providing various kinds of services requires integration of PKI to the organization’s user administration.
PKI is becoming developed enough for being used widely. This work gathers up the fundamentals of PKI, concentrating particularly on the implementation relying on smart cards. In the end of the work issues related to the utilization of PKI are studied especially in an organization providing different kinds of personal network services to the users
Laskennallisten biosähköisten kenttien volyymivisualisointi
No full textVisualisointi on hyvin käytännöllinen työkalu nykyisessä informaationtäyteisessä yhteiskunnassa. Sitä voidaan soveltaa monilla aloilla valottamaan hankalasti ymmärrettäviä tietomääriä. Tässä diplomityössä tarkastellaan ja täydennetään biosähköisten kenttien visualisointiprosessia, joka alkaa potilaan magneettiresonanssikuvauksesta. Harmaasävykuvat segmentoidaan ja potilaan kehosta rakennetaan tietokonemalli. Biosähköiset kentät ratkaistaan mallista Noname Bioelectric Field Software:lla (NBFS), joka käyttää finiitti differenssi menetelmää (FDM). FDM antaa sähköiset potentiaalit volyymin jokaisessa pisteessä. Näistä potentiaaleista voidaan laskea virta- ja gradienttipotentiaalivektorit, joita yhdessä mallin anatomian kanssa visualisoidaan Elmer Post:ssa.
Kaksi eri ohjelmaa ovat harvoin yhteensopivia, joten NBFS:n ja Elmer Post:n välille piti suunnitella muuntaja. Korkeatasoista Pythonohjelmointikieltä käytettiin Cone-tiedostomuunto-ohjelman kehittämiseen. Cone toimii juontotiedostona Python-tulkille. Cone lukee syötetiedoston, kysyy käyttäjältä täsmennyksiä tulostetiedostosta, rakentaa elementtejä pinta- ja volyymivisualisointia varten, ja lopulta kirjoittaa tulostetiedoston, joka voidaan välittömästi avata Elmer Post:ssa. Pinnanmuodostus on toimivaa esitettyjen tulosten perusteella. Kenttämuuttujien visualisointi auttaa tutkijoita tekemään päätelmiä simuloiduista biosähköisistä kentistä.Visualization is a very useful tool in our modern information-laden society. It can be applied in various fields to bring light into masses of otherwise incomprehensible data. In this Master of Science thesis the visualization process of bioelectrical fields is examined and improved. The process starts by acquiring magnetic resonance images (MRI) of patients. The gray-scale images are segmented and a computer model is formed of the patient’s body. The bioelectric fields are solved from the model using finite different method (FDM) applied in Noname Bioelectric Field Software (NBFS). FDM gives electric potentials in all points of the volume. From these potentials current vectors and potential gradients can be calculated. These quantities and the model anatomy are visualized using Elmer Post.
Two different programs are rarely compatible, thus there was a need for a converter between NBFS and Elmer Post. A file conversion program was developed using a high-level Python programming language. The Converter from NBFS to Elmer (Cone) operates as a Python script file. Cone reads an input file, queries specifications about the output file from the user, forms elements for surface and volume visualization, and finally writes an output file, which can be directly opened in Elmer Post. The visualized results showed functional surface creation and field variable presentation, enabling researchers to make deductions about the simulated bioelectric field phenomena. /Kir1
Funkispientalot Pirkkalan Haikassa - säilyttämissuunnitelma
No full textFunkistalojen rakennusvaihe oli poikkeuksellinen ja merkittävä ajanjakso suomalaisessa rakennushistoriassa. Keski-Euroopasta levinnyt funktionalismi ulotti vaikutuksensa aina syrjäkylille asti. Jotkut innostuivat jopa rakentamaan itselleen funkistyylisen omakotitalon. Monet taloista rakennettiin ilman arkkitehdin tai muun pätevän suunnittelijan laatimia piirustuksia. Näitä kansanfunkikseksi kutsuttuja taloja ei ole Suomessa vielä tarkemmin tutkittu eikä niiden rakennushistoriallista arvoa määritelty. Tietämättömyys on osaltaan mahdollistanut monen funkistalon purkamisen tai tärvelyn. Tämän työn yhtenä tavoitteena on ollut kiinnittää huomiota kansanfunkikseen.
Diplomityön kohteena on Haikan omakotialueelle Pirkkalaan vuosina 1939-1942 rakennetut kymmenen funkisvaikutteista pientaloa. Työssä on tutustuttu rakennusten historiaan ja nykytilaan sekä pohdittu sitä, miten erilaiset peruskorjaustoimet voitaisiin tehdä kunnioittaen alkuperäisiä arkkitehtonisia ja rakennushistoriallisia arvoja ja ottaen huomioon nykypäivän tarpeet.
Haikan funkistalot on suunnitellut Rakennusteollisuus Oy –niminen tyyppitalomalleja markkinoinut yhtiö. Samanlaisia tyyppitaloja on rakennettu myös muualle Suomeen. Haikan alueen tekee merkittäväksi kuitenkin se, että yhtiön funkis-tyyppitaloja on rakennettu pienelle omakotialueelle näinkin monta. Haikan talojen rakennuttajina ovat olleet Tampereen Härmälässä toimineen Valmetin lentokonetehtaan työläiset. Kaikki alueelle rakennetut funkistalot ovat edelleen olemassa ja asuinkäytössä.
Haikan alueen funkistalot eroavat toisistaan sekä alkuperäisiltä pohjaratkaisultaan että etenkin vuosikymmenten aikana tehtyjen monien muutosten takia. Mahdolliset peruskorjaustoimenpiteet on siksi ratkaistava pitkälti kunkin talon omista lähtökohdista.
Työssä on suunniteltu yksittäisiin rakennuksiin joitakin toimenpide-ehdotuksia. Niissä on otettu kantaa sekä talojen ulkonäköön että sisätilojen ratkaisemiseen liittyviin ongelmiin. Yhteen taloon tehdyssä peruskorjaussuunnitelmassa on esitelty muita esimerkkisuunnitelmia tarkemmin rakenteita ja materiaaleja.
Alkuperäispiirustuksissa talot on nimetty rakennuttajan nimen mukaan, kuten: Huvila Korhonen. Koska useimpien ”huviloiden” asukkaat ovat vaihtuneet, monien useampaankin kertaan, on taloista puhuttaessa päädytty käyttämään kortteleiden ja tonttien numeroita, esimerkiksi: Huvila 4/2.
Kiitän kaikkia työssäni auttaneita. Haluan kiittää myös Pirkkalan kunnan suunnittelutoimistoa myötämielisestä suhtautumisesta työtäni kohtaan.
Erityiskiitos Haikan funkistalojen ystävällisille asukkaille