[kand] Perustieteiden korkeakoulu / SCI

Permanent URI for this collectionhttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/12

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 4061
  • Tekoälyn käyttöönoton mahdollisuudet tietotyöorganisaatioissa
    (2025-01-03) Lankinen, Elmeri
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tekoälyn kyvykkyydet ovat kehittyneet huomattavasti lähivuosina, joka on herättänyt organisaatioiden mielenkiinnon tekoälyn käyttömahdollisuuksista ja käyttöönotosta. Tämä tutkielma tutkii tekoälyn kyvykkyyksiä, käyttömahdollisuuksia, sekä käyttöönoton mahdollisuuksia ja kriittisiä tekijöitä tietotyöorganisaatioissa perehtyen tarkemmin oikeusalaan. Tutkielma on luonteeltaan kirjallisuuskatsaus. Todettiin, että tekoälyn kyvykkyydet perustuvat tiedon esittämiseen, automaattiseen päättelykykyyn, koneoppimiseen ja luonnollisten kielten käsittelyyn. Käyttömahdollisuudet perustuvat pitkälti tekoälyn nopeuteen ja laajan tietomäärän analysointiin. Tekoäly on mahdollista ottaa käyttöön käyttämällä julkisesti saatavilla olevia malleja, muokkaamalla niitä, tai tekemällä oma tekoälymalli. Tekoälyn keskeiset kriittiset tekijät perustuvat organisationaalisiin, prosesseihin vaikuttaviin ja teknologisiin tekijöihin. Oikeusalalla tekoälyn käyttö on muita toimialoja nähden vähäisempää, mutta alalla käytetään silti laajasti tekoälyn perusmalleja vähäisellä muokkauksella ja käyttö perustuu pitkälti luonnollisten kielten käsittelyyn. Oikeusalalla merkittävimmät erot muihin toimialoihin on oikeusalan kulttuuri, konservatiivinen teknologian näkemys ja asiakaskeskeiset käyttömahdollisuudet. Löydösten mukaan tietotyöorganisaatioissa tekoälyn käyttömahdollisuuksilla on potentiaalia, mutta organisaatioiden pitää ratkaista keskeiset kulttuurilliset ja käyttömahdollisuuksista aiheutuvat haasteet.
  • Multi-objective Computing Cluster Scheduling and Resource Reservation Optimization
    (2025-01-08) Kyber, Valtteri
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Modern society is increasingly reliant on computing clusters that support contemporary applications such as artificial intelligence, cloud computing, and big data analytics. Clusters consist of interconnected servers that share tasks and resources. Managing these clusters requires intelligent strategies that balance performance and energy consumption. This is particularly crucial in large data centers, where energy consumption impacts both costs and the environment. This bachelor's thesis examines task scheduling and resource reservation in computing clusters. The study analyzes methods aimed at balancing performance, energy efficiency, and resource utilization, particularly in cloud and hybrid computing environments. The literature review addresses traditional methods, such as the round-robin technique, as well as more advanced approaches, including genetic algorithms. More flexible algorithms are especially suited for scenarios where task requirements and resource availability fluctuate, a common occurrence in modern clusters. Additionally, AI and machine learning-based approaches are explored. The findings demonstrate that simple methods are effective only under stable conditions, whereas more advanced techniques adapt better to dynamic environments. Genetic algorithms and particle swarm optimization are identified as particularly promising solutions.
  • Toimitusverkostojen merkitys kriittisen infrastruktuurin häiriönsietokyvyssä
    (2024-12-15) Doineau, Leo
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Viime vuosien kansainväliset kriisit ovat osoittaneet, miten äkillisesti kriittisen infrastruktuurin järjestelmiin nojaavat yhteiskunnan perustoiminnot voivat haavoittua. Kandidaatintyössä tutkitaan, kuinka Suomen kriittistä infrastruktuuria suojataan sääntelyn kautta ja kuinka kriittisten toimijoiden omat toimitusverkostot vaikuttavat infrastruktuurin suojaukseen sekä häiriönsietokykyyn. Työ on suoritettu kirjallisuuskatsauksena, jossa on hyödynnetty tieteellisiä vertaisarvioituja artikkeleita sekä lainsäädäntöä ja viranomaissuosituksia. Tutkimuksessa tarkastellaan myös lähemmin yhtä kriittisen infrastruktuurin sektoria: digitaalisen yhteiskunnan televiestintäverkkoja. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että kriittisten toimijoiden tulee säännöllisesti arvioida ja tunnistaa riskejä toimitusketjuissaan sekä pyrkiä luomaan rakenteellisesti joustavaa toimitusverkostoa. Lisäksi havaittiin, että lainsäädäntö kriittisen infrastruktuurin osalta on Suomessa vahvasti murroksessa. Tulevissa tutkimuksissa olisi mielekästä tarkastella, kuinka päivitetty lainsäädäntö vastaa yhteiskunnan uusiin haasteisiin.
  • Simulation of Superconducting Vortices in COMSOL Multiphysics - Estimation of Vortex Coupling Forces
    (2024-12-17) Halenius, Eero
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    The dynamics of superconducting vortices is a complex phenomenon described by nonlinear partial differential equations. Modern methods have enabled simulating vortex dynamics in interesting geometries. This thesis includes descriptions for basic methodology for analyzing different phenomena of superconducting vortices such as flux quantization and pinning. The goal of this project is simulation of vortex dynamics in 3D to estimate the coupling strength of vortices in different superconducting parts. These coupling forces might affect the behaviour of superconducting MEMS resonators. Estimates given in this thesis suggest that the vortex coupling force between two plates would be significant enough to be measurable. For realistic results combining the methods in this thesis with measured material parameters is needed.
  • Värit verkkosuunnittelussa: saavutettavuus ja estetiikka
    (2024-12-15) Iltanen, Santeri
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Verkkosuunnittelussa käyttöliittymien esteettisyydellä on suuri merkitys. Lainsäädännöllä on viime vuosina entistä tarkemmin velvoitettu etenkin julkishallinnon toimijoita – mutta myös joitakin yrityksiä – huolehtimaan verkkosivustojensa teknisen ja visuaalisen toteutuksen saavutettavuudesta. Saavutettavuusvaatimukset voivat verkkosuunnittelijoiden mielikuvissa pelkistyä käyttöliittymäsuunnittelun luovia mahdollisuuksia kahlitseviksi säännöiksi. Tässä työssä pyrittiin selvittämään, rajoittavatko saavutettavuusvaatimukset todella verkkokäyttöliittymien estetiikkaa värien osalta. Työn ensimmäisessä tutkimuskysymyksessä tarkasteltiin, miten erilaiset saavutettavuuden vaatimukset ja näkökulmat vaikuttavat värien käyttöön verkkosivuilla. Toisessa tutkimuskysymyksessä tutkittiin, onko saavutettavilla väriyhdistelmillä ja tutkimuksissa esteettisiksi koetuilla väriyhdistelmillä jonkinlainen yhteys. Esteettistä näkökulmaa selvitettiin erikseen värikontrastien ja värisävyjen tapauksessa. Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena. Työssä havaittiin, että WCAG-ohjeisto (Web Content Accessibility Guidelines) asettaa verkkosivujen värien osalta vaatimuksia erityisesti tekstin ja taustan väliselle kontrastisuhteelle. Myös erilaisilla värinäön häiriöillä on vaikutusta värien havaitsemiseen. Kirjallisuuskatsauksessa löydettiin useista tutkimuksista viitteitä siitä, että käyttäjät vaikuttavat pitävän korkeampaa kontrastia esteettisesti miellyttävämpänä kuin matalaa kontrastia tarkasteltaessa verkkosivujen tekstin värin ja taustavärin suhdetta. Väitteelle korkeamman kontrastin esteettisestä arvosta löydettiin myös muuta tukevaa tutkimusta toisista tutkimustilanteista. Yksittäisistä värisävyistä työssä havaittiin, että siniselle värille vaikutetaan annettavan useassa tutkimuksessa erityisasema muita miellyttävämpänä. Johtopäätöksenä työssä todetaan, ettei saavutettavuusvaatimusten ja värien koetun esteettisyyden välillä vaikuta olevan merkittävää ristiriitaa etenkään, kun tarkastellaan tekstin lukemista taustaväriltä. Värien kontrastivaatimukset siis näyttävät ohjaavan värien käyttöä esteettisempään lopputulokseen. Työn lopussa havainnot ja tulokset tiivistetään kolmeen vinkkiin verkkosuunnittelijoille.
  • Kanssa-asiointi digitaalisissa palveluissa kirjastojen digineuvonnassa
    (2024-12-09) Lampinen, Johanna
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli koota yhteen tietoa ja muodostaa kokonaiskuva kanssa-asioinnista digitaalisissa palveluissa kirjastojen digineuvonnassa. Tavoitetta lähestyttiin kolmen tutkimuskysymyksen kautta: mitä kanssa-asiointi on, ketkä ovat sen osapuolia, ja millaisia haasteita ja hyviä käytäntöjä siihen liittyy. Menetelmänä käytettiin integroivaa kirjallisuuskatsausta. Kanssa-asioinnilla tarkoitetaan tilanteita, joissa henkilö, joka ei pysty hoitamaan digitaalisia asioitaan itsenäisesti, hoitaa niitä toisen henkilön tukemana mutta itse aktiivisesti osallistuen. Tuen tarpeen taustatekijöinä nousivat esiin esimerkiksi korkea ikä, heikentynyt toimintakyky, matala koulutustaso, puutteellinen kielitaito ja huono sosioekonominen asema. Tukea antavat läheisasiantuntijat, kuten perheenjäsenet ja ystävät, sekä viralliset tahot, joihin kirjastojen työntekijät kuuluvat. Kanssa-asioinnin haasteiksi kirjaston asiakkaan kannalta tunnistettiin muun muassa yksityisyyden suojan ja oikeusturvan vaarantuminen sekä riippuvuuden syntyminen digitukijaan. Työntekijän kannalta haasteiksi havaittiin osaamisen riittävyys, oikeusturvan vaarantuminen, eettiset kysymykset ja tunnetyö. Hyvinä käytäntöinä korostuivat kanssa-asioinnin rooleja ja digituen rajoja selkiyttävät toimintatavat. Johtopäätöksenä todettiin, että haasteista huolimatta kirjastojen digineuvonta on usein hyvä vaihtoehto kanssa-asiointipaikaksi, sillä toisin kuin esimerkiksi läheisasiantuntijoita, kirjastojen työntekijöiden toimintaa ohjaavat ammattieettiset periaatteet ja vaitiolovelvollisuus. Jatkotutkimusaiheina esiin nousivat kirjastojen digineuvonnassa tapahtuvan kanssa-asioinnin ja siihen liittyvien hyvien käytäntöjen tutkiminen empiirisesti, piiloon jäävien tarpeiden ja tuen piiriin hakeutumisen esteiden kartoittaminen sekä kirjastojen digineuvonnan kantokyvyn arviointi, erityisesti tulevaisuudessa mahdollisessa tilanteessa, jossa asiakasmäärät kasvaisivat merkittävästi.
  • Effects of green investing on optimal stock portfolios
    (2025-01-24) Backman, Erik
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    As concern over global issues has grown, the ESG (Environmental, Social, Governance) framework has gained popularity among investors. Of the three factors, environment is typically ranked as the most prominent. Climate change, its regulatory consequences, and the rise of environmentally friendly, "green" investing have made incorporating sustainability into investment decisions more common. This thesis develops a multi-objective mixed-integer quadratic programming (MIQP) model to analyze the trade-offs between risk, return and environmental friendliness of an optimal stock portfolio. The returns and risk are calculated from historical data, while the environmental objective is formulated from environmental scores provided by LSEG. We analyze both the historical efficient frontiers and the realized performance of the portfolio during the holding period. The results of this thesis suggest that opting for a greener portfolio does not necessarily undermine returns, and may in fact reduce risks, indicating that it is possible to achieve both financial performance and a positive environmental impact.
  • Siviili-sotilasyhteistyön soveltaminen humanitaarisessa avunannossa ja logistiikassa
    (2024-12-15) Silfverhuth, Janne
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Humanitaarisia katastrofeja tapahtuu vuosittain satoja maailmanlaajuisesti ja arviolta yli 300 miljoonaa ihmistä kärsii niiden vaikutuksista. Tämän määrän arvioidaan nousevan tulevaisuudessa. Humanitaariset siviilijärjestöt pyrkivät lieventämään katastrofista aiheutunutta kärsimystä tarjoamalla humanitaarista apua. Toisaalta myös valtiollisia armeijoita on käytetty hätäavussa niiden omaamien resurssien ja logistisen kykyjen takia. Yhteistyö siviili- ja sotilasjärjestöjen välillä avustusoperaatioissa on kuitenkin osoittautunut haastavaksi. Tämän kandidaatintutkielman tavoitteena on kirjallisuuskatsauksen avulla löytää keskeisimmät haasteet, joita siviili-sotilasyhteistyö kohtaa avustustoiminnassa. Lisäksi tutkielmassa tutkitaan siviili-sotilasyhteistyötä humanitaarisessa logistiikassa. Tutkielmassa etsitään vastauksia kahteen tutkimuskysymykseen: mitä haasteita siviili-sotilasyhteistyötä kohtaa humanitaarisessa avunannossa? sekä miten logistinen työnjako tulisi suorittaa siviili- ja sotilasorganisaatioiden välillä humanitaarisessa avunannossa? Keskeisimmät tutkielmassa löydetyt haasteet siviili-sotilasyhteistyössä ovat humanitaaristen periaatteiden säilyttäminen, eroavien organisaatiokulttuurien ja toimintatapojen yhteensovittaminen sekä olemassa olevien ohjeistusten puutteellisuudet. Logistisesta työjaosta löydöksenä oli, että sotilasjoukkojen tulisi kantaa päävastuu logistiikasta katastrofin alkuvaiheessa, kun avunannon nopeus on kaikista kriittisintä ja sotilaallisille logistiikkaresursseille on kaikista eniten tarvetta. Katastrofin myöhemmissä vaiheissa vastuu logistiikasta tulisi luovuttaa siviilijärjestöille, samalla kuitenkin varmistaen, että logistinen tuki pysyy ennallaan ja kipuaukkoa ei pääse syntymään. Tätä työnjakoa ei voi kuitenkaan täysin yleistää jokaiseen katastrofiin, katastrofien keskinäisten eroavaisuuksien takia. Siviili-sotilasyhteistyön tehokas onnistuminen on tärkeätä, jotta humanitaarinen apu saavuttaisi kärsivät ihmiset ja yhteisöt tulevaisuudessa entistä paremmin. Siviili-sotilasyhteistyötä tulisikin ottaa humanitaarista apua ja logistiikkaa käsitteleviin tutkimuksiin mukaan jatkossa entistä enemmän, jotta ratkaisuja tehokasta yhteistyötä estäviin haasteisiin voisi löytyä.
  • Kaikki on kiinni narratiivista: Yhteiskunnallisten narratiivien muodostuminen ja leviäminen
    (2024-12-15) Erkkilä, Uni
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tämän kandidaatin työn tavoitteena on selvittää, mitä narratiivit ovat, miten ne syntyvät, ja miten ne leviävät yhteiskunnassa. Tutkielma tarjoaa lukijalle kokonaiskuvan narratiivien yhteydestä kulttuuriin ja yhteiskuntaan sekä yksilöön itseensä. Lisäksi tutkielma osoittaa, miten narratiiveja hyödynnetään poliittisessa ja kaupallisessa viestinnässä. Tutkielma toteutettiin kirjallisuuskatsauksena ja sen pääasialliset lähteet painottuvat viestinnän ja kulttuurin tutkimukseen.   Tutkielmassa selviää, että narratiivit ovat kertomuksia ja perustavanlaatuisia työkaluja, joilla yksilöt ja yhteisöt rakentavat identiteettiään, tulkitsevat kokemuksiaan ja antavat merkityksiä ympäröivälle maailmalle. Narratiivit heijastavat kertojiensa näkemyksiä ja arvoja; niihin vaikuttaa inhimillinen kokemuksellisuus eli kertojan näkökulma. Ne muodostavat yhteisöjä ja mahdollistavat kulttuureja säilyttämään ja siirtämään ideologioita sukupolvilta toisille. Tutkielmassa todetaan, että pohjimmiltaan narratiivit syntyvät häiriötilanteesta eli jostakin tapahtumasta tai ilmiöstä, joka eroaa normaalista ajankulusta. Narratiivien synty on kuitenkin monitasoinen prosessi, jossa yhdistyvät yhteiskunnalliset rakenteet, mediantuottajien valinnat ja yleisön aktiivinen rooli sisällön tulkitsijana ja muokkaajana. Muodostumisen prosesseja havainnollistetaan esimerkeillä vääristyneistä ja tosiasiallisista narratiiveista yhteiskunnassa.   Verkostoyhteiskunta ja sosiaalinen media kiihdyttävät narratiivien leviämistä nykypäivänä. Algoritmit suosivat sisältöjä, jotka herättävät voimakkaita tunteita, mikä selittää aggressiivisen ja polarisoivan sisällön leviämisen sosiaalisen median alustoilla. Emotionaalisesti latautuneet narratiivit leviävät tehokkaasti; tunteen vaikutus on vahvempi motivaattori sisällön jakamiseen kuin sen totuudenmukaisuus. Vahva narratiivi tekee tiedosta luotettavan tuntuista ja tutkielmassa tunnistetaan narratiivien olevan vallankäytön välineitä. Niillä voidaan ylläpitää vallitsevia valtarakenteita ja vääristää todellisuutta. Ne voivat toimia sisäistettyinä uskomuksina, joita ei kyseenalaisteta. Tutkielmassa esitetään, miten erilaiset tahot pyrkivät vaikuttamaan yhteiskunnassa muokkaamalla, luomalla tai levittämällä narratiiveja.   Tutkielman lopussa todetaan, että narratiivien toiminnan kokonaisvaltainen hahmottaminen voi toimia empaattisena työkaluna kohtaamisiin polarisoituneissa yhteisöissä. Ymmärtämällä, mitä narratiivit ovat, miten ne syntyvät ja leviävät, voidaan mahdollisesti pyrkiä ehkäisemään väärän tiedon leviämistä, erityisesti teknologian kehittyessä ja tiedon määrän kasvaessa. Tärkeänä jatkotutkimuksen olisi etsiä konkreettisia keinoja torjua väärää tietoa ja sen leviämistä, missä tulisi keskittyä nimenomaan narratiivien, tunteiden ja luottamuksen vuorovaikutuksen tutkimiseen.
  • Muotoiluajattelun hyödyntäminen Suomen terveydenhuollossa – käyttäjälähtöi-syyden, osallistamisen ja innovatiivisuuden roolit digitalisaation edistämisessä
    (2024-12-26) Tiainen, Veera
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tämä kandidaatintyö on kirjallisuuskatsaus, joka tarkastelee muotoiluajattelun soveltamista Suomen terveydenhuollon digitalisaatioon. Tutkimus avaa Suomen terveydenhuollon digitalisaation nykytilaa, haasteita ja tavoitteita, sekä valottaa paitsi muotoiluajattelun potentiaalisia hyötyjä, mutta myös rajoitteita arvioidakseen lähestymistavan merkityksiä ja sovellutuskohteita terveydenhuollon digitalisaatiolle. Digitalisaation yhtenä kärkimaana tunnetun Suomen terveydenhuoltojärjestelmä on kohdannut useita haasteita. Yhteiskunnalliset ilmiöt, kuten väestön ikääntyminen ja kiristynyt taloustilanne, asettavat odotuksia terveydenhuollon uudistuksille. Digitalisaation odotetaan esimerkiksi auttavan kustannusten hillitsemiseen ja vastaavan palvelutarpeen kasvuun. Toisaalta myös digitalisaatio itsessään on tuonut mukanaan haasteita: tietojärjestelmien tehokkuudessa, laadussa ja tiedon saatavuudessa on yhä parannettavaa, järjestelmät eivät vastaa terveysammattilaisten tarpeisiin, ja uusien teknologioiden käyttäjille asettamat vaatimukset edellyttävät entistä tehokkaampaa reagointia. Myös digitaalisten palveluiden herättämät yhdenvertaisuuskysymykset vaativat erityistä huomiota. Suomen sosiaali- ja terveydenhuollossa seurataan systemaattisesti digitaalisten uudistusten vaikutuksia niin terveydenhuollon ammattilaisiin kuin kansalaisiin. Viheliäisenä ongelmana näyttäytyvä terveydenhuollon digitalisaatio vaatii kuitenkin vaikuttavampaa yhteiskehitystä. Muotoiluajattelun ominaisuudet tarjoavat ratkaisuja monimutkaisiin yhteiskunnallisiin haasteisiin ja käyttäjien todellisiin tarpeisiin vastaamiseen. Näin ollen lähestymistapa työkaluineen voisi tuoda arvoa ja uutta potentiaalia myös Suomen terveydenhuollon digitalisaation kontekstissa. Tutkimus tuo esiin, kuinka muotoiluajattelun käyttäjälähtöisyys, osallistaminen ja innovatiivisuus tarjoavat tehokkaita menetelmiä ja työkaluja Suomen terveydenhuollon digitalisaation edistämiseen niin organisaatoiden, digitalisaation kuin terveydenhuollon tarpeiden näkökulmista. Muotoiluajattelu soveltuu esimerkiksi ihmislähtöiseen ja kestävään innovointiin, strategioiden suunnitteluun ja muutosten ajamiseen organisaatioissa. Haasteita syntyy kulttuuri- ja näkemyseroista muotoiluajattelun ja perinteisten toimintamallien välillä sekä puutteellisesta ymmärryksestä muotoiluajattelun merkityksistä organisaatioille.
  • Formalization of the Sequential Banach-Alaoglu theorem
    (2024-11-15) Setälä, Janette
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Computer formalization of mathematics refers to expressing mathematical concepts, theorems and proofs in a formal language the computer can understand. Formalization is carried out using proof assistants, which provide feedback and enable writing formal mathematical statements and the verification of the correctness of their proofs. Many proof assistants use type-theoretic foundations instead of the familiar set theory. In type theory, each term is assigned a unique type to ensure that operations are performed only with compatible types. In this thesis, we formalize the sequential Banach-Alaoglu theorem. The formalization is carried out using the Lean4 interactive proof assistant, and built on top of Mathlib, the library of formalized mathematics in Lean.The Banach-Alaoglu theorem states that the closed unit ball is compact in the weak* topology of the dual space of a normed space. The Sequential Banach-Alaoglu theorem considers sequential compactness instead of compactness. We introduce relevant mathematical definitions and the results to be formalized, along with their proofs. Furthermore, we illustrate how these concepts are translated into formal language and give a brief introduction to formalization. Selected details of the formalized proofs and the process of formalization are described.
  • Kasvojentunnistus tunnistautumisen keinona mobiililaitteilla
    (2025-01-19) Copeland, Kalle
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Biometriikan käyttö tunnistautumisen keinona mobiililaitteilla on yleistynyt viime vuosina. Kyseinen ilmiö on siirtänyt tunnistautumisen tietopohjaisesta "Mitä käyttäjä tietää?" suuntaan, jossa kysytään "Kuka käyttäjä on?". Teknologioiden kehittyessä on tärkeä selvittää, miksi muutos on tapahtunut ja miten se vaikuttaa tunnistautumiseen. Tämän kandityön tavoitteena on selvittää, mitä biometrinen tunnistautuminen on ja mitkä ovat sen mahdollisuudet. Työ käy läpi yleisesti tunnistatumisen keinoja, mutta keskittyy kasvojentunnistukseen, joka on yleinen käytössä oleva biometrinen tunnistautumisen keino mobiililaitteilla. Työ on kirjallisuuskatsaus ja käyttää tieteellisiä artikkeleita ja kerää niistä tietoa biometrisestä kasvojentunnistuksesta. Työ osoittaa, että biometrinen kasvojentunnistus on turvallinen ja käyttäjäystävällinen tapa tunnistautua mobiililaitteelle, mutta nykyisellä teknologialla se ei pysty korvaamaan olemassa olevia tunnistautumisen keinoja, vaan toimii niiden rinnalla helpottaakseen mobiililaitteen käytettävyyttä. Biometrinen kasvojentunnistus on yleisesti turvallisempi tunnistautumisen keino kuin esim. tietoon perustuva salasana, mutta hyökkääjän saadessa käyttäjän kasvotiedot haltuunsa, ovat ne vaarannettu pysyvästi, koska niitä ei voi muuttaa. Tulevaisuudessa kehityksen tulisi painottua integroituun kaksivaiheeseen tunnistautumiseen, joka voisi varmistaa helpon ja vahvan tunnistautumisen. Teknologian kehittäjien tulee myös keskittyä siihen, että uudet kehitykset eivät eriarvoista eri kansanryhmiä.
  • A refined truncation scheme for quantum Hamiltonians
    (2025-01-14) Elberkennou, Younes
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    The numerical diagonalization of matrices is a method central to a host of problems arising in science and engineering disciplines. One such field is computational quantum physics, where the behaviour of quantum systems is simulated using the eigenvalues and eigenvectors of its Hamiltonian operator. Diagonalizing high- or infinite-dimensional matrices is often tackled through truncation to a relevant, small subspace. This simple form of truncation ignores the behavior of the matrix outside the subspace, introducing error to the results. This error can be reduced through the choice of a bigger subspace, which in turn incurs a computational cost. This bachelor's thesis presents a new method for truncating tridiagonal matrices dubbed "smooth truncation", which aims to improve the accuracy of truncation with little sacrifice in computational performance. The method relies on computing a correction term for the truncated matrix based on its behaviour outside of the truncated subspace. The new method was applied to diagonalize a practical quantum system, the transmon qubit. Smooth truncation was compared against simple truncation using benchmarks which test the differences in error between methods, as well as the potential reduction in truncated matrix dimension under a given error tolerance. Smooth truncation exhibited minimally but consistently lower errors when compared to simple truncation. When finding the lowest 1...80 eigenvalues of a transmon system with the parameters EC=0.190GHz, EJ/EC=80 and ng=0, with an error tolerance of 10^-6GHz for the individual eigenvalue, Smooth truncation enabled an average reduction in the dimension of the truncated matrix of up to 0.45. In all, smooth truncation promises potential benefits in niche applications, such as parameter sweeps for characterizing quantum systems.
  • Unconditional Security Using Bounded Storage Models
    (2025-01-03) Ylitervo, Santeri
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    The importance of information security increases as the World digitalizes. Current security protocols are effective and offer ample security for everyday use such as sending emails and accessing bank accounts and health records. The great part of sent information is Private and sensitive so as technology advances so should security models and protocols. Although current systems are effective, they include problems such as: reliance on unproven assumptions, danger of quickly developing GPUs and the lack of future-proofness. Some of these problems are so inherent, wholly new kinds of security protocols are needed to mend these. There exist many different security models which make different assumptions on the attacker, environment and users. Models that only assumes that attackers memory is bounded is called bounded-storage models (BSM). There exist different types of BSMs that make different assumptions, but the unifying aspect is lack of other assumptions made about the attacker. This thesis is a literature review on the problems in current security protocols, solving these problems using different BSMs, proving the security of BSMs and the practicality of these solutions. Earlier results have proven that unconditionally secure protocols can be designed in BSMs. The memory complexity of different protocols varies but all protocols share the same principles, and the additional assumptions can be justified. BSMs offer new interesting directions for security protocols and great benefits compared to current systems. However, the practicality of the protocols is limited given the current state of technology and innovations are required before these solutions can become mainstream.
  • Modern methods for neural implicit 3D reconstruction: a review
    (2024-12-17) Koivisto, Kaius
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    3D reconstruction is a subfield of computer vision dedicated to generating 3D representations from 2D images or other forms of data. In recent years, this field has seen rapid advancements, largely driven by the increasing popularity and progress of learning-based modeling techniques. In particular, implicit representations, such as Neural Radiance Fields (NeRFs), have emerged as a groundbreaking innovation, enabling the creation of 3D models with photorealistic quality. This bachelor’s thesis aims to conduct an independent study and review of implicit 3D reconstruction, evaluating the accuracy of previous works and examining how the models perform on new data. Additionally, the thesis seeks to compare the relative performance of the models to identify potential differences. This thesis explores three implementations for 3D reconstruction: NeRF optimized for Instant-NGP, which retains 3D information through volume rendering; NeuS2, which encodes data by hash encoding for a faster training process; and Neuralangelo, optimized for precise 3D reconstruction. The results are evaluated using metrics like training time, 3D reconstruction accuracy, and image synthesis quality. Neuralangelo delivered the most accurate 3D structures but required 10 hours of training on an RTX 3090 GPU, while NeuS2 and Instant-NGP completed training in 5–10 minutes, producing less accurate structures but achieving realistic image synthesis.
  • Teamwork quality in Scrum development
    (2024-12-17) Jee, Sum
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Scrum is the most widely used agile software development methodology. Scrum is supposed to improve team collaboration and communication. In addition, its iterative process improves project value and customer satisfaction by bringing s usable product to customers for testing and to market faster. Ideally, Scrum team members (e.g. software developers, ScrumMaster and product owner) know their own responsibilities as part of the Scrum team and behave accordingly. But there are always other factors involved that affect the success of a Scrum project. This study examines the impact of teamwork quality on the success of Scrum projects and its improvement using two models, ATEM and TWQ-BN. The models discussed in the work can be used to assess the quality of teamwork in agile software development and to study its components. Teams can use the easily teachable models to examine the quality of their own teamwork. The models show where the team is lacking, so the team can focus on essential points and improve the quality of cooperation and the project. The studies include surveys of team members and observations were made at their workplaces. These focused mainly on the internal activities of the teams, and did not take into account the influence of external factors that work closely with the team. According to the studies, the quality of Scrum teamwork is affected by the adaptability of software developers, the ability of the ScrumMaster to ensure the smooth running of events, and the ability of product owners to prioritize the right requirements. Possible future studies can address the characteristics of roles in more detail, develop a more objective model for assessing work quality, and also take into account the influence of factors that work closely with the team on the success of a Scrum project.
  • Remotely managed Time-Aware Shaper for Time-Sensitive Networking
    (2024-12-16) Rislakki, Mitja
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Time-Sensitive Networking (TSN) provides extensions to the IEEE 802.1 Ethernet standards to enable time-critical applications in bridged networks with varying quality of service requirements. The Time-Aware Shaper (TAS) defined under Enhancements for Scheduled Traffic (EST) in IEEE 802.1Qbv-2015 is of particular interest due to use by 3GPP in ongoing efforts to enable integration of 5G cellular networking into TSN networks. In TAS, priority-based cyclic packet scheduling is used to ensure bounded latency for time-critical traffic. Remote configuration of Ethernet bridges is enabled by the Internet Engineering Taskforce (IETF) NETCONF/YANG protocol stack, with extensions available to support TSN and TAS. This bachelor’s thesis provides a review of the relevant standards and available implementations in Linux kernel based operating systems. Incorporating the standards, literature and experimental testing, the thesis aims to present the feasibility and challenges of remotely configuring TAS through NETCONF in a Linux software bridge environment. The theoretical background includes a literature review of the IEEE 802.1Q-2022 standard and relevant amendments or adjacent IETF technical specifications pertaining to TAS and configuration with NETCONF. Relevant implementations were identified for Linux kernel based operating systems. These tools and libraries were used to create a software bridge architecture supporting remote configuration of TAS. The system was tested and evaluated through artificial network traffic with talker and listener device pairs sending traffic of differing priority while a client changed the TAS configuration on the software bridge at regular intervals to prioritize specific traffic. The results indicate reduced jitter and increased bandwidth for prioritized traffic corresponding to the portion of allocated cycle time. However, it was observed in some test scenarios that the network hardware did not fully support some capabilities outlined in the standards. The thesis identifies several areas of interest for further work, including application in 5G networks.
  • Användning av artificiell intelligens inom kognitiv beteendeterapi för behandling av ångest
    (2024-12-11) Hedman, Alma
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Ångestsyndrom är en vanlig psykisk störning som påverkar livskvaliteten och drabbar miljontals människor världen över. Trots effektiva behandlingar, som till exempel kognitiv beteendeterapi (KBT), begränsas tillgången till vård av långa köer, höga kostnader och brist på utbildade terapeuter. Artificiell intelligens (AI) erbjuder nya möjligheter att förbättra tillgängligheten till behandling genom olika AI-teknologier. Det här är ett nytt forskningsområde där olika verktyg testas för att värdera huruvida de kan effektivisera psykologiska behandlingar. Den här kandidatavhandlingen undersöker användningen av AI inom KBT för behandling av ångest genom en litteraturstudie. Vetenskapliga artiklar från databaser som Google Scholar, DOAJ (Directory of Open Access Journals), Scopus, PubMed och ACM Digital Library analyseras för att identifiera vilka AI-teknologier som utformats som verktyg för att hantera ångest. Speciellt fokus riktas mot KBT-baserade chattbottar som använder KBT-tekniker för att erbjuda stöd och övningar mot ångest. Litteraturstudien utvärderar dessa verktyg med hjälp av resultat från tidigare forskning där GAD-7 används som mått för att uppskatta minskning av ångestsymptom. Resultaten visar att KBT-baserade chattbottar kan bidra till att minska ångestsymptom, särskilt i hybridmodeller där mänskligt stöd kombineras med AI-teknologi. Begränsningar identifierades i deras förmåga att efterlikna mänsklig empati samt i bristen på långsiktiga studier med tillräcklig diversitet. Slutsatsen är att KBT-baserade chattbottar har potential att fungera som ett verktyg för att minska ångest, främst som komplement till mänsklig psykologisk terapi, men vidare forskning behövs för att säkerställa deras långsiktiga effektivitet och kliniska relevans.
  • Molekyylien karsinogeenisuuden ennustaminen tekoälyllä
    (2024-12-18) Karvinen, Leo
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tämän kandidaatintyön aihe on karsinogeenit. Rajaus on molekyylien karsinogeeni- suuden ennustaminen tekoälyllä. Syöpä on merkittävä kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Täten karsinogeenisuustutkimuksille on suuri tarve, mutta niiden tekemistä rajoittaa suuret hinnat ja aika. Tekoälyn käyttäminen on nopeampaa ja halvempaa kuin eläinkokeet. Aineistona on pääasiassa seitsemän tieteellistä artikkelia molekyylien karsinogeenisuuden ennustamisesta tekoälyllä. Tulosten kannalta tekoälyn kehitysvaihe on sillä tasolla, että sitä voidaan käyttää molekyylien karsingeenisuusarvioinnissa tukity¨okaluna. Mikään artikkeli ei saavuttanut kuitenkin täydellistä tai käytännössä täydellistä tulosta ennustuksessa, joten el¨ainkokeiden tarve on silti olemassa. Johtopäätös on, että tekoäly on nyt molekyylien karsinogeenisuuden arvioinnissa vain tukiroolissa, mutta sen rooli voi tulevaisuudessa suurentua. Tekoälyn keskeinen myönteinen puoli on halpa hinta ja nopeus. Osassa käsitellyistä artikkeleista etsittiin karsinogeenejä eri tietokannoista kohtuullisilla tuloksilla. Typpeä sisältävät funktionaaliset ryhmät vaikuttavat esiintyvän useammin karsinogeeneissa kuin ei-karsinogeeneissa. Tutkimusaiheeseen sovelletut tekoälymenetelmät pätevät myös muiden toksikologisten ominaisuuksien kuten kardiotoksisuuden ennustukseen.
  • Correlative analysis of structural and magnetic properties of erbium doped yttrium iron garnet
    (2025-01-21) Kosunen, Armi
    Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    The use of optical fibers in long-distance quantum interconnects requires data conversion from microwaves to optics. The field of magnonics, the area of physics focused on the quasiparticles of the propagating disturbances in the electron spin space, provides promising solutions for microwave-to-optics transducers. One of the key components of these transducers is a yttrium iron garnet (YIG) waveguide, the optical properties of which can be enhanced by erbium doping. Hence, we have grown erbium-doped YIG (Er:YIG) thin films on gadolinium gallium garnet (GGG) substrates by pulsed laser deposition (PLD) with varying erbium concentrations and growth temperatures. The aim of this thesis is to analyze the structural and magnetic properties of the samples with respect to the varied parameters. The analysis was conducted via X-ray diffraction (XRD), x-ray reflection (XRR), reciprocal space mapping (RSM), vibrating-sample magnetometry (VSM), ferromagnetic resonance (FMR) spectroscopy, and Kerr microscopy. Lattice strains obtained from the XRD measurements were found to decrease when the growth temperatures were increased. Additionally, unit cell volumes calculated from the RSM measurements showed a non-linear dependence on erbium concentration, indicating reduced erbium presence in the unit cells at higher nominal erbium concentrations. The effective magnetization obtained from the FMR measurements was observed to correlate with the unit cell volumes. In addition, the magnonic damping, saturation magnetization, and uniaxial anisotropy constants were determined from the FMR, VSM, and Kerr microscopy measurements, respectively. No correlation with erbium concentration, unit cell volume, or growth temperature was found.