OuluREPO University of Oulu repository
Not a member yet
54977 research outputs found
Sort by
Workbench Review for Biometrics Face Verification Systems Analysis Studies
Abstract
Computer vision is a promoted field of artificial intelligence (AI) that uses machine learning algorithms to teach computers and systems to derive meaningful information from digital images. Pattern recognition has long been a goal of computer vision, but recently reliable automated face recognition has become a realistic target of biometrics development research. In this paper pattern recognition versus verification systems has been diagnosed, the contribution of classifier analysis to Biometrics Face Verification performance is examined. The discussion covers classification paradigms, the use of multiple observations, and their judicious fusion at the data; it should improve the correct decision performance at the different decision fusions levels. The fusion tasks reported in this development work were carried through fusion of two well-known face recognisers, ICA I and ICA II. Novel strategy based on Likelihood Ratio Fusion within scores is employed, in which face recognition accuracy is optimised and limitations of single recogniser have been reduced. The performance of the analysis studies were tested based on three different face databases and the Dynamic Still Face Databases eNTERFACE2005 (Stylianou et al., 2005), with simulation results demonstrating significant performance achievements.Abstract
Computer vision is a promoted field of artificial intelligence (AI) that uses machine learning algorithms to teach computers and systems to derive meaningful information from digital images. Pattern recognition has long been a goal of computer vision, but recently reliable automated face recognition has become a realistic target of biometrics development research. In this paper pattern recognition versus verification systems has been diagnosed, the contribution of classifier analysis to Biometrics Face Verification performance is examined. The discussion covers classification paradigms, the use of multiple observations, and their judicious fusion at the data; it should improve the correct decision performance at the different decision fusions levels. The fusion tasks reported in this development work were carried through fusion of two well-known face recognisers, ICA I and ICA II. Novel strategy based on Likelihood Ratio Fusion within scores is employed, in which face recognition accuracy is optimised and limitations of single recogniser have been reduced. The performance of the analysis studies were tested based on three different face databases and the Dynamic Still Face Databases eNTERFACE2005 (Stylianou et al., 2005), with simulation results demonstrating significant performance achievements
The Historical Perspective on Colonial-Era Legacies and the New Colonial Historiography
Abstract
This article aims to reveal the fundamental problems of the new colonial-era studies in advocating the intersectional whiteness paradigm as a new grand interpretation of not only Western history, but also of entire world history. The problem perhaps evolves not so much from the whiteness paradigm itself as from the colonial historians' inadequate historical thinking. For analyzing this problem, the focus should not be on any particular philosophy of history, but on the fundamentals of historical thinking itself. History belongs also to sociological understanding of the world. The problem is not about the philosophy of science, but about basic methodology relevant to historical studies and to historically informed sociology.Abstract
This article aims to reveal the fundamental problems of the new colonial-era studies in advocating the intersectional whiteness paradigm as a new grand interpretation of not only Western history, but also of entire world history. The problem perhaps evolves not so much from the whiteness paradigm itself as from the colonial historians' inadequate historical thinking. For analyzing this problem, the focus should not be on any particular philosophy of history, but on the fundamentals of historical thinking itself. History belongs also to sociological understanding of the world. The problem is not about the philosophy of science, but about basic methodology relevant to historical studies and to historically informed sociology
Peräpohjolan rimpikoivulettojen, lähityyppien ja keskustavaikutteisten rimpilettojen tunnuslajit ja lajimäärä: analyysi klassisesta aineistosta = Diagnostic species and richness of wet rich birch fens, corresponding fens and rich flark fens in NBs Finland: analysis from a classic data
Testasimme Ruuhijärven (1960) klassisen kasvillisuusaineiston pohjalta Peräpohjolan aapasuoalueen mesotrofisten sirppisammalrimpinevojen (MeSsRiN), Richardsonii rimpilettojen (RicRiL), rimpisten koivulettojen (RiKoL) ja keskustavaikutteisten rimpilettojen (2 alatyyppiä, RevRiL, ScoRiL) luokittelua klusterianalyysin avulla. Tyypeistä erityisesti Peräpohjolaan keskittyvät Richardsonii rimpiletot ovat huonosti tunnettuja. Kyseessä on pienen aineiston analyysi (noin 50 näytealaa). Ordinaation avulla tulkitsimme aineiston päävaihtelusuunnat ja erityishuomion kiinnitimme klusterianalyysin esiin tuomaan kasvillisuuden hierarkkiseen rakenteeseen ja lajimääriin. Klusterianalyysin testikasvillisuusyksiköt nimesimme yhdistäen kasvisosiologisen Braun-Blanquet luokittelun ja cajanderilaisten suotyyppien nimeämistavan piirteitä. Ennakkoluokitteluista riippumaton testiluokittelu osoittautui hyvin samanlaiseksi kuin näytealojen alkuperäinen luokittelu. Rimpistä koivulettoa ja Richardsonii rimpilettoa lähinnä vastaavat klusterit muodostivat hierarkian alimman tason, jota kutsumme rimpikoivulettoryhmäksi. Richardsonii rimpilettoa vastaavan klusterin tunnuslajiksi saatiin kuitenkin lettokuirisammalen sijasta pohjansirppisammal Warnstorfia tundrae. Boreaalinen rimpikoivulettoryhmä, ja sen sisällä erityisesti Richardsonii rimpilettoa vastaava klusteri, osoittautui Suomen pohjoisboreaalisten aapa- ja palsasoiden rimpinevojen- ja lettojen lajirikkaimmaksi habitaatiksi Ruuhijärven (1960) aineiston perusteella. Lajirikkaudelle löydettiin kasvimaantieteellinen selitys. Tutkimus toi kaksi aineistollista ökohtaa kysymykseen, onko Richardsonii rimpiletto rimpisestä koivuletosta erillisenä noteerattava kasvillisuusyksikkö pelkän pohja-, kenttä- ja pensaskerroksen lajikoostumuksen perusteella tarkasteltuna. (1) Aineistosta puuttuu tunnettu suursaravaltainen kasvillisuustapaus, joka vaikeuttaa yksikköjen varmaa määrittelyä tällä hetkellä, samoin raja luhtaisempaan kasvillisuuteen on osin auki. (2) Ruuhijärven nykyisestä aineistosta tehty analyysi kuitenkin tuo rimpistä koivulettoa ja Richardsonii-rimpilettoa vastaavien klustereiden välille ekologisesti tulkittavan eron, mikä saattaa viitata kahteen alatyyppiin tai varianttiin. Sen sijaan rimpiset koivuletot ja Richardsonii-rimpiletot/kuirisammalrimpiletot ovat analyysin perusteella kasvillisuudeltaan kaukana keskustavaikutteisista rimpiletoista (ScoRiL, RevRiL), mikä saattaisi olla hyvä ottaa jollakin tavalla huomioon myös uhanalaisuutta haarukoivassa luontotyyppiluokittelussa.Testasimme Ruuhijärven (1960) klassisen kasvillisuusaineiston pohjalta Peräpohjolan aapasuoalueen mesotrofisten sirppisammalrimpinevojen (MeSsRiN), Richardsonii rimpilettojen (RicRiL), rimpisten koivulettojen (RiKoL) ja keskustavaikutteisten rimpilettojen (2 alatyyppiä, RevRiL, ScoRiL) luokittelua klusterianalyysin avulla. Tyypeistä erityisesti Peräpohjolaan keskittyvät Richardsonii rimpiletot ovat huonosti tunnettuja. Kyseessä on pienen aineiston analyysi (noin 50 näytealaa). Ordinaation avulla tulkitsimme aineiston päävaihtelusuunnat ja erityishuomion kiinnitimme klusterianalyysin esiin tuomaan kasvillisuuden hierarkkiseen rakenteeseen ja lajimääriin. Klusterianalyysin testikasvillisuusyksiköt nimesimme yhdistäen kasvisosiologisen Braun-Blanquet luokittelun ja cajanderilaisten suotyyppien nimeämistavan piirteitä. Ennakkoluokitteluista riippumaton testiluokittelu osoittautui hyvin samanlaiseksi kuin näytealojen alkuperäinen luokittelu. Rimpistä koivulettoa ja Richardsonii rimpilettoa lähinnä vastaavat klusterit muodostivat hierarkian alimman tason, jota kutsumme rimpikoivulettoryhmäksi. Richardsonii rimpilettoa vastaavan klusterin tunnuslajiksi saatiin kuitenkin lettokuirisammalen sijasta pohjansirppisammal Warnstorfia tundrae. Boreaalinen rimpikoivulettoryhmä, ja sen sisällä erityisesti Richardsonii rimpilettoa vastaava klusteri, osoittautui Suomen pohjoisboreaalisten aapa- ja palsasoiden rimpinevojen- ja lettojen lajirikkaimmaksi habitaatiksi Ruuhijärven (1960) aineiston perusteella. Lajirikkaudelle löydettiin kasvimaantieteellinen selitys. Tutkimus toi kaksi aineistollista ökohtaa kysymykseen, onko Richardsonii rimpiletto rimpisestä koivuletosta erillisenä noteerattava kasvillisuusyksikkö pelkän pohja-, kenttä- ja pensaskerroksen lajikoostumuksen perusteella tarkasteltuna. (1) Aineistosta puuttuu tunnettu suursaravaltainen kasvillisuustapaus, joka vaikeuttaa yksikköjen varmaa määrittelyä tällä hetkellä, samoin raja luhtaisempaan kasvillisuuteen on osin auki. (2) Ruuhijärven nykyisestä aineistosta tehty analyysi kuitenkin tuo rimpistä koivulettoa ja Richardsonii-rimpilettoa vastaavien klustereiden välille ekologisesti tulkittavan eron, mikä saattaa viitata kahteen alatyyppiin tai varianttiin. Sen sijaan rimpiset koivuletot ja Richardsonii-rimpiletot/kuirisammalrimpiletot ovat analyysin perusteella kasvillisuudeltaan kaukana keskustavaikutteisista rimpiletoista (ScoRiL, RevRiL), mikä saattaisi olla hyvä ottaa jollakin tavalla huomioon myös uhanalaisuutta haarukoivassa luontotyyppiluokittelussa
Electric vehicle technical and operational solutions
Sähköajoneuvot ovat kasvattaneet merkitystään liikenteen murroksessa. Ilmastotavoitteiden kiristyessä, teknologian kehittyessä ja päästölainsäädännön tiukentuessa on tarkasteltava sähköajoneuvojen teknisiä ratkaisuja ja niiden vaikutuksia. Työn tavoitteena on muodostaa kokonaiskuva sähköajoneuvon rakenteesta, voimalinjasta, keskeisistä komponenteista ja niiden vaikutuksista huollettavuuteen, ympäristöön ja käytettävyyteen.
Kehityshistorian ja sähköistymisen perusperiaatteiden avulla havainnollistetaan teknologian kehittymistä varhaisista ajoista nykyaikaiseen ajoneuvoteollisuuteen. Sähköajoneuvot jaetaan pääluokkiin ja tarkastelu rajataan hybridi- ja täyssähköajoneuvoihin, niiden ollessa merkittävimmät ajoneuvoluokat tieliikenteessä.
Tekninen tarkastelu rajoittuu ajoneuvojen voimansiirtoon ja sähkömoottoreihin sekä jarrutusenergian talteenottoon ja lämmönhallintajärjestelmiin. Suorituskyvyn ja käytettävyyden merkitystä korostaessa on työssä käsitelty akkuteknologioita, inverttereitä ja latausjärjestelmiä. Akkuteknologia on mahdollistanut suuret askeleet sähköajoneuvojen kehityksessä.
Työn loppuosassa tarkastelu painottuu huollettavuuteen, käyttäjäkokemukseen ja ympäristövaikutuksiin. Sähköajoneuvojen etuja verraten polttomoottoriajoneuvoihin nostetaan esille lopussa. Lisäksi pohditaan liikenteen sähköistymistä ja sen vaikutuksia yhteiskuntaan
Phenomenon-based processing of vulnerability scans
Vulnerability scanning is a critical component of modern cybersecurity strategies. As organizations increasingly rely on digital infrastructure the attack surface expands, making it essential to identify and remediate vulnerabilities promptly. However, the sheer volume of data generated by vulnerability scans can be overwhelming, leading to alert fatigue and delayed processing. This thesis aims to explore and introduce a phenomenon-based approach to processing vulnerability scan data.
The process for phenomenon-based approach is described and formalized and a detailed walkthrough is provided. Key points of the methodology and base idea are explained and justified based on related industry research. Additionally technical improvements to an existing data feed creation system that support the phenomenon-based approach are presented. Multi feed processing system is implemented to optimize the feed creation pipeline and a CWE augmentation procedure is developed to enhance vulnerability data with CWE information. Their impact to support phenomenon-based processing is evaluated and discussed. Finally, the formalized phenomenon-based process is utilized to create data feeds from a selected vulnerability data source. Process effectiveness is evaluated based on the implementation experience. Evaluation results and observations are discussed and future work is proposed to further enhance the phenomenon-based processing of vulnerability scan data based on the findings of this thesis
Improving the Security of Service Mesh in Kubernetes
Abstract
Bringing flexibility and scalability to 5G networks has expanded networking technology to facilitate the split of service into microservices and how they can communicate. The network layer dedicated to this communication is called service mesh, and it has become a new target for cyber adversaries. The existing service mesh infrastructures, such as Istio and NGINX, apply the mutual TLS (mTLS) protocol to the connections in the service mesh layer to protect the confidentiality of the data transferred in this layer. However, the main challenge of implementing mTLS is its resource restriction, which significantly conflicts with the scalability and flexibility goals. Therefore, this paper proposes an Encryption as a Service (EaaS) framework that can be implemented on Kubernetes, mitigating man-in-themiddle, (distributed) denial of service, and eavesdropping attacks against service mesh. The implementation results show that the proposed framework decreases the adversary's success rate by at least 45% compared to the cases of having microservices apply the cryptographic processes by themselves.Abstract
Bringing flexibility and scalability to 5G networks has expanded networking technology to facilitate the split of service into microservices and how they can communicate. The network layer dedicated to this communication is called service mesh, and it has become a new target for cyber adversaries. The existing service mesh infrastructures, such as Istio and NGINX, apply the mutual TLS (mTLS) protocol to the connections in the service mesh layer to protect the confidentiality of the data transferred in this layer. However, the main challenge of implementing mTLS is its resource restriction, which significantly conflicts with the scalability and flexibility goals. Therefore, this paper proposes an Encryption as a Service (EaaS) framework that can be implemented on Kubernetes, mitigating man-in-themiddle, (distributed) denial of service, and eavesdropping attacks against service mesh. The implementation results show that the proposed framework decreases the adversary's success rate by at least 45% compared to the cases of having microservices apply the cryptographic processes by themselves
Endangerment of spring ecosystems in Finland
Vesiekosysteemien tila ja monimuotoisuus ovat maailmanlaajuisesti heikentyneet ihmistoiminnan seurauksena. Suuret pintavesistöt, kuten joet ja järvet ovat saaneet paljon huomiota tutkimuksessa, kun taas pienvesiin kuuluvien pohjavesivaikutteisten ekosysteemien tila tunnetaan edelleen heikosti. Pohjavesivaikutteisiin ekosysteemeihin kuuluvat myös lähteet ja lähteiköt, joiden tila erityisesti Etelä-Suomessa on romahtanut viimeisten vuosisatojen aikana. Lähteet kuuluvat luontodirektiivin luontotyyppeihin, mutta niiden huolestuttavasta vähenemisestä huolimatta suojeluaste Suomessa on edelleen heikko. Tämä tutkielma käsittelee lähteiden ja lähteikköjen uhanalaistumista, siihen johtaneita syitä ja keinoja parantaa lähteiden tilaa suojelun ja ennallistamisen keinoin tulevaisuudessa.
Lähteistä ja lähteiköistä jopa 90 % on tuhoutunut ihmistoiminnan seurauksena ja ne on luokiteltu Suomessa vaaraantuneiksi (VU). Lähteet ovat yksi metsämaiseman avainhabitaateista, sillä ne tarjoavat kostean ja viileän mikroilmaston monimuotoiselle lajistolle. Lähdelajeihin kuuluu paljon spelialistisia sammalia ja selkärangattomia, jotka ovat vaarassa ajautua sukupuuttoon luonnontilaisten lähteiden tuhoutumisen seurauksena.
Lähteiden uhanalaistumista Suomessa ovat aiheuttaneet intensiivinen ojitus, pohjavedenotto, pellonraivaus ja metsätalous. Lisäksi lähteitä uhkaa tulevaisuudessa enenemissä määrin ilmastonmuutos, jonka seurauksena pohjaveden lämpötila nousee ja lähteiden olosuhteet voivat muuttua. Lähteiden tilaa on pyritty parantamaan suojelulla, lainsäädännöllä, metsänhoitosuosituksilla ja metsäsertifikaateille. Lähteiden suojeluaste Suomessa on kuitenkin arvioitu riittämättömäksi, joten monet jäljellä olevat luonnontilaiset lähteet ovat vaarassa tuhoutua.
Tulevaisuudessa lähteiden tilaa voitaisiin parantaa ennallistamisen keinoin. Ennallistamisella on pystytty palauttamaan lähteiden hydrologista tilaa sellaiseksi, että lähdelajiston palautuminen on mahdollista. Lähteiden luonnontilaisuuden palautuminen on kuitenkin hidasta ja menestyksekäs ekologinen ennallistaminen vaatii lisää tutkimustietoa ennallistamismenetelmien toimivuudesta ja tehokkuudesta. Lähteiden ja lähdelajiston säilymisen turvaamiseksi myös lähteiden suojelua tulisi tehostaa
Explainable Machine Learning for Multiclass Classification of Concurrent Child Undernutrition in Ethiopia
Abstract
Child undernutrition remains a major public-health challenge in Ethiopia, often occurring in concurrent forms that are clinically more severe than single deficits. We develop a supervised machine-learning framework to classify children into concurrent nutritional states using World Health Organization anthropometric indicators. Using baseline data from the Young Lives Cohort Study, we model seven observed nutritional categories under substantial class imbalance. Models were evaluated using imbalance-aware metrics, including Macro-F1, Balanced Accuracy, and ROC-AUC. Random Forest achieved the strongest overall performance and provided improved discrimination for concurrent undernutrition cate-gories. Explainability analysis using SHAP highlighted the importance of house-hold and caregiver-related factors. These findings demonstrate the potential of explainable machine-learning approaches for modeling concurrent undernutrition and provide a foundation for future longitudinal and multi-label extensions.Abstract
Child undernutrition remains a major public-health challenge in Ethiopia, often occurring in concurrent forms that are clinically more severe than single deficits. We develop a supervised machine-learning framework to classify children into concurrent nutritional states using World Health Organization anthropometric indicators. Using baseline data from the Young Lives Cohort Study, we model seven observed nutritional categories under substantial class imbalance. Models were evaluated using imbalance-aware metrics, including Macro-F1, Balanced Accuracy, and ROC-AUC. Random Forest achieved the strongest overall performance and provided improved discrimination for concurrent undernutrition cate-gories. Explainability analysis using SHAP highlighted the importance of house-hold and caregiver-related factors. These findings demonstrate the potential of explainable machine-learning approaches for modeling concurrent undernutrition and provide a foundation for future longitudinal and multi-label extensions
Interfacial engineering of composite solid electrolytes for high-performance solid-state lithium-metal batteries
Abstract
Composite solid electrolytes (CSEs) combine the flexibility of polymers with the stability of inorganic electrolytes, making them promising candidates for next-generation solid-state lithium-metal batteries (LMBs). However, their practical application is limited by low room-temperature ionic conductivity, primarily due to poor polymer-inorganic interfacial compatibility that hinders Li+ transport. In this work, we introduce a polymer-compatible ionic liquid (IL) to mediate the interphase between the polymer and ceramic components, simultaneously preventing ceramic particle aggregation for uniform dispersion and activating ceramic-polymer interfaces to construct continuous Li+ transport pathways across ceramic domains and interfacial boundaries. The interfacial engineered CSEs exhibit a substantial enhancement in room-temperature ionic conductivity to 1.64 × 10−3 S cm−1. At the ambient temperature, the Li||Li symmetric cells demonstrate stable and reversible lithium plating/stripping for 4000 h, and the Li||LiFePO4 cell delivers an initial specific capacity of 172.1 mAh g−1 at 0.5C with 90.4% capacity retention after 300 cycles. Furthermore, the Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cells demonstrate stable performance even under high-voltage operation (4.5 V). This work provides a practical interfacial design strategy for developing high-performance CSEs in the next-generation solid-state LMBs.Abstract
Composite solid electrolytes (CSEs) combine the flexibility of polymers with the stability of inorganic electrolytes, making them promising candidates for next-generation solid-state lithium-metal batteries (LMBs). However, their practical application is limited by low room-temperature ionic conductivity, primarily due to poor polymer-inorganic interfacial compatibility that hinders Li+ transport. In this work, we introduce a polymer-compatible ionic liquid (IL) to mediate the interphase between the polymer and ceramic components, simultaneously preventing ceramic particle aggregation for uniform dispersion and activating ceramic-polymer interfaces to construct continuous Li+ transport pathways across ceramic domains and interfacial boundaries. The interfacial engineered CSEs exhibit a substantial enhancement in room-temperature ionic conductivity to 1.64 × 10−3 S cm−1. At the ambient temperature, the Li||Li symmetric cells demonstrate stable and reversible lithium plating/stripping for 4000 h, and the Li||LiFePO4 cell delivers an initial specific capacity of 172.1 mAh g−1 at 0.5C with 90.4% capacity retention after 300 cycles. Furthermore, the Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cells demonstrate stable performance even under high-voltage operation (4.5 V). This work provides a practical interfacial design strategy for developing high-performance CSEs in the next-generation solid-state LMBs
Assessment of indoor conditions and sickness absences to reduce the risk of infection on a construction site
Tämän diplomityön päätavoitteena oli kehittää kysely, jonka avulla voidaan selvittää rakennustyömaan tauko- ja toimistotilan käyttäjien näkemyksiä ja kokemuksia tilojen olosuhteista, infektiotorjuntaohjeiden noudattamisesta sekä vatsa- ja ylähengitystieinfektioiden aiheuttamista sairauspoissaoloista. Työn osatavoitteena oli tarkastella kyselyjen avulla koettuja olosuhdetekijöitä ja infektiotorjuntaohjeiden noudattamista sekä selvittää näiden tekijöiden mahdollista tilastollista yhteyttä kyselykertojen ja sairauspoissaolokertojen välillä. Tutkimus rajattiin yhden rakennustyömaan tauko- ja toimistotiloihin. Rakennustyömaalla ilmenevät infektiot lisäävät työnantajien kustannuksia sekä sairauspoissaolojen että työmaan edistymiseen kohdistuvien viivästysten kautta.
Kirjallisuuskatsauksessa käsiteltiin rakennustyömaan henkilöstötiloja, henkilöstötiloissa esiintyviä olosuhteita, työpaikan vaarojen ja riskien arvioinnin periaatetta infektiotorjunnan näkökulmasta, infektioiden syntymistä ja leviämisteitä sekä infektioiden leviämisen tekijöitä ja torjuntakeinoja.
Kehitettyä kyselyä testattiin toistamalla se kolme kertaa noin yhden kuukauden välein syksyn flunssakauden aikana. Kyselyn tueksi tauko- ja toimistotilassa tehtiin sisätilan olosuhdemittauksia (hiilidioksidipitoisuus, suhteellinen kosteus ja lämpötila) sekä hiukkasmittauksia.
Tämä työ tuottaa uuden rakennustyömaalle soveltuvan kyselytyökalun, jota voidaan hyödyntää sisäolosuhteiden sekä infektiotorjunnan kehittämistoimenpiteiden suunnittelussa.The main objective of this thesis was to develop an evaluation questionnaire that can be used to find out the views and experiences of the users of the break and office space on the construction site regarding the conditions of the premises, compliance with infection control guidelines, and sickness absences caused by abdominal and upper respiratory tract infections. The sub-goal of the work was to examine the environmental factors experienced with the help of the questionnaires and the compliance with infection control guidelines, and to investigate the possible statistical connection between these factors between the questionnaires and the number of sickness absences. The study was limited to one of the rest areas and office spaces of the construction site. Infections on the construction site increase employers' costs through both sickness absences and delays in site progress.
The literature review discussed the personnel facilities of the construction site, the conditions occurring in the personnel facilities, the principle of workplace hazard and risk assessment from the perspective of infection control, the emergence of infections, transmission routes, and the factors and means of preventing the spread of infections.
The survey was developed and tested three times approximately one month apart during the autumn flu season. To support the survey, indoor condition measurements (carbon dioxide concentration, relative humidity and temperature) and particle measurements were carried out in the break room and office space.
This work produces a new survey tool suitable for construction sites, which can be used in the planning of indoor conditions and infection control development measures