Virtual environments for penetration testing of IoT devices

The aim of this thesis is to build a virtual penetration testing environment in order to test cyber security of IoT devices and provide material for teaching penetration testing in cyber security courses at the University of Turku. This thesis utilises the VMWare ESXI server rented by the University of Turku and also those Linux operating systems which have open-source code licences. In addition, this study exploits the Windows XP licence, held by the University of Turku, as the target machine in the attack. The IoT devices in this study have been coded from scratch by author of this thesis, and they work automatically when the virtual machine, where the device is installed, is switched on. The virtual laboratory is built so that it is possible to install new devices if required. The beginning of the thesis is as comprehensive as possible so that the reader can comprehend the idea of cyber security in IoT devices and smart home system easily. This thesis covers the most common data transfer methods, their history, and the strength of their cyber security. In addition, the thesis covers the most used attack types and tools for implementing these attacks, and also example cases where these particular attacks have been used. Thesis also presents an architecture model for a smart home in order for the reader to get a better view of the different possibilities of a smart home. Possible risk factors concerning cyber security are also considered with each device. This thesis also touches upon the role of smart cities and industry in the IoT market. The main focus is, however, on IoT devices used in smart home architecture and on researching their cyber security

Impulsivity, health-related behaviour and disease : A prospective study

In clinical settings impulsivity refers to a symptom of psychiatric disorder, but nonclinically oriented research treats impulsivity as a personality and temperament dimension. This prospective study examined whether impulsivity predicts adverse health-related behaviour and increased risk of health problems in a large, nonclinical sample of 5433 subjects working in 12 Finnish hospitals. The data were collected using two questionnaire surveys at a 2-year interval. After controlling for alcohol use at baseline, higher impulsivity predicted increased alcohol consumption at follow-up in both genders (p < .01) and was associated with increased likelihood of becoming a heavy drinker or taking up smoking (p < .05). Impulsivity also predicted an increased number of cigarettes smoked per day in the follow-up among women (p < .001), but not among men, although adjustment for the number of cigarettes smoked at baseline attenuated these associations (p = .08 for women). In men, higher impulsivity was associated with shorter sleep duration and waking up several times per night independent of baseline characteristics (p < .01), whereas in women, higher impulsivity predicted difficulty in falling asleep and waking up feeling tired after the usual amount of sleep (p < .05). In women, these associations became nonsignificant after adjustment for pre-existing somatic and psychiatric diseases. Finally, higher impulsivity was associated with an increased 2-year incidence of physician-diagnosed peptic ulcer disease (adjusted odds ratio (OR) = 2.42, 95% confidence interval (CI) = 1.21 - 4.82) and onset of depression (OR = 1.95, 95% CI = 1.28 - 2.97) after adjustment for a variety of baseline covariates. In conclusion, this study shows that in a nonclinical population, impulsivity appears to be a risk factor for various unhealthy behaviour and health problems.Kliinisissä tutkimuksissa impulsiivisuutta on pidetty lähinnä psykiatrisena häiriönä, mutta normaaliväestössä impulsiivisuus kuvaa ulottuvuutta temperamentti- ja persoonallisuus piirteissä. Käsillä oleva seurantatutkimus selvitti impulsiivisuuden yhteyttä haitalliseen terveyskäyttäytymiseen ja lisääntyneeseen sairastumiseen laajassa otoksessa 5433 tutkittavalla, jotka työskentelevät 12 suomalaisessa sairaalassa. Aineisto kerättiin kahdella lomakekyselyllä kahden vuoden aikavälillä. Lähtötason alkoholin kulutuksen vakioimisen jälkeen korkeampi impulsiivisuus ennusti suurempaa alkoholin kulutusta molemmilla sukupuolilla (p < .01) ja oli yhteydessä lisääntyneeseen todennäköisyyteen siirtyä alkoholin suurkuluttajaksi tai aloittaa tupakointi (p < .05). Impulsiivisuus ennusti myös suurempaa savukkeiden kulutusta naisilla (p < .001), mutta ei miehillä, vaikkakin lähtötason savukkeenkulutuksen vakioimisen jälkeen yhteys naisilla ei ollut enää merkitsevä (p = .08). Miehillä korkeampi impulsiivisuus ennusti lyhyempää yöunta ja lisääntynyttä yöheräilyä (p < .01), kun taas naisilla korkeampi impulsiivisuus oli yhteydessä nukahtamisvaikeuksiin ja virkistämättömään yöuneen (p < .05). Naisilla yhteys heikkeni ei-merkitseväksi somaattisten ja psyykkisten sairauksien vakioimisen jälkeen. Korkeampi impulsiivisuus ennusti myös lisääntynyttä riskiä sairastua lääkärin diagnosoimaan vatsahaavaan (OR = 2.42, 95% CI = 1.21 - 4.82) ja masennukseen (OR = 1.95, 95% CI = 1.28 - 2.97) useiden tunnettujen riskitekijöiden vakioimisen jälkeen. Käsillä oleva tutkimus esittää, että impulsiivisuus näyttäisi olevan riskitekijä erilaiselle terveyskäyttäytymiselle ja terveydelle

Students of an International Degree Programme Go Local: Exploring the Interactions as Reflected by Friendship Families

This study examines the interactions and communication between a group of African university students and a local Finnish community, as discussed by local friendship family members. Studies show that ensuring the well-being of international students and their study success is challenging in a foreign country. Students tend to remain in their own groups, and interaction with native students and local society may be minimal. To support international students’ adjustment, the university unit in question organised volunteer family support. The data consist of interviews with eleven participants. Interpretation of the data is based on the applied theoretical framework of cultural communication and various types of social and emotional support. The findings reveal that the local friendship families and adult friends had international backgrounds and were interested in international issues. The interaction was an evolving process with some difficulties in communication. The process included three main approaches: accepting the students as family members, introducing them to Finnish culture and providing them with emotional and instrumental support. When asked about communication with members of the local community, most participants described the students’ encounters with local residents as friendly and beneficial, but some also used the words ‘racism’ or ‘racist’ when describing certain situations. A local network is a flexible and versatile resource for supporting international students. The results indicate that friendship families could be used more effectively and better organised as part of the support programme for international students

Finnish landscape studies – a mixture of traditions and recent trends in the analysis of nature-human interactions

Finnish landscape studies have long methodological traditions stretching back to the early 20th century. These are reflected in present-day landscape research, which is practised within various university disciplines and research institutions, representing both the sciences and the humanities and also applied fields. We have categorised Finnish landscape studies under four main themes: (1) theoretical and methodological, (2) ecological, (3) social and cultural, and (4) applied. The focus of Finnish landscape research has been on both physical landscape characteristics and their spatial and temporal interactions, and also on the diverse social context of landscapes. Finnish landscapes have been mapped and delineated on several occasions, the latest landscape map being based on a publication by the National Land Survey and the Geographical Society of Finland dating from 1994. This classification recognizes landscape areas defined hierarchically on three spatial levels using the proportions and spatial configurations of ground, water, vegetation and man-made forms. The future of Finnish landscape studies is tied to whether knowledge about nature-human interactions on the visible surface of the earth will be able to overcome the fragmentation brought about by specialization. What is needed is a common world of concepts, a new way of thinking. This will call for transdisciplinary concepts, intertraditional points of view, in which quantitative and explicatory methods are complemented by qualitative approaches and methods which emphasize understanding, meanings and symbols. </div

Reaaliaikaisen tapahtumakalenterin toteuttaminen nykyaikaisin menetelmin

Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää reaaliaikainen tapahtumakalenteri, joka erot-tuisi jo olemassa olevista vastaavanlaisista ratkaisuista. Haluttiin luoda sivusto, joka kokoaa kaikki tapahtumat yhdelle sivulle ja josta tapahtumat löytyvät vaivattomasti tarkentavan haun ja sijaintiedon käytön perusteella. Opinnäytetyön aihe valittiin niin, että siinä voitaisiin soveltaa mahdollisimman laajasti jo opittuja sekä uusia menetelmiä ja kehittää omaa osaamista. Projektimme tavoitteena oli edistää käyttäjäkokemusta luomalla intuitiivinen käyttöliittymä, jossa tiedon tuoreus, ryhmittely ja selkeys olivat ensisijaisen tärkeitä. Käytimme teoriaa projektin toteuttamisen sekä kuvaamisen apuna. Keskeisiä käsitteitä olivat projektinhallintamenetelmät, suunnittelumallit, käyttöliittymät ja käytettävyys sekä ohjelmointikielet. Käytimme projektin toteutuksessa uusimpien ohjelmointimenetelmien lisäksi useita projektinhallintamenetelmiä. Projektinhallintamenetelmien avulla pysyimme sovelluksen kannalta oleellisissa asioissa ja sovelluksen kehitys oli johdonmukaista ja tehokasta. Teoria-aineistona hyödynsimme aihealueiden kirjallisuutta ja internetissä olevia asiantuntijoiden artikkeleita. Onnistuimme suunnitellun aikataulun puitteissa luomaan tapahtumakalenterin sille asetettujen vaatimusten mukaisesti. Saimme toteutettua sovellukseen reaaliaikaisen käyttöliittymän ja rakenteeltaan selkeän ulkoasun. Havaitsimme haasteeksi sivuston sisällön tuottamisen ja käyttäjien mielenkiinnon luomisen ja ylläpitämisen. Totesimme, että uusimpien menetelmien käyttö ei välttämättä ratkaise sivuston jatkuvuuteen liittyviä ongelmia, vaan sisällön määrä, laatu ja saatavuus ovat sovelluksen kriittisiä menestystekijöitä.The aim of this thesis was to develop a real-time event calendar application, which would stand out from similar already existing applications. This application project was chosen as the subject of the thesis so that we could implement as many of the things learned during our studies as possible. We also wanted to include a set of the newest methods available, and of course, to learn new things along the way. The aim of the project was to enhance the user-experience by creating an intuitive user inter-face, up-to-date, well-grouped and uncluttered content as our primary objective. The aim was also to create a website that would collect all the events on one site, and where the events would be effortlessly found, using the filtered search as well as the geolocation provided by the web browser of the user. Theory was used in both the execution and the documentation of the project. The essential topics were project management methods, design patterns, programming languages, user-experience design and usability in web-design. We used not only the newest programming methods but also several project management methods. By using numerous project management tools, we were able to focus on the most relevant matters concerning the project and keep the development of the project consistent and efficient. Both literature and internet sources were used as theoretical reference. We succeeded in creating an event calendar application within the set schedule and fully met the requirements set beforehand. We were able to create a realtime user interface and a structurally uncluttered layout for our application. We observed that the biggest challenge was in generating the actual content and in attracting and maintaining the interest of the users. It was also established that the problems concerning the future success of the web site are not necessarily resolved by using the newest techniques, but rather the quantity, quality and reachability of the content are the crucial success factors of the application

”Varmaan aika kirjavaa opetusta eri kouluissa” – A1-kielen opetuksen varhentaminen opettajien näkökulmasta

Tämän pro gradu -tutkielman tarkoituksena oli tutkia A1-kieltä eli ensimmäisenä alkavaa vierasta kieltä opettavien opettajien näkemyksiä ja kokemuksia vuonna 2020 toteutetusta kielenopetuksen varhentamisesta. 1.1.2020 voimaan astunut päätös koski A1-kielen aloituksen siirtämistä 3. luokalta 1. luokalle. Varhentamispäätöksen voidaan katsoa olevan seurausta yleiseurooppalaisesta kielikoulutuspoliittisesta kehityksestä. Päätöstä voidaan pitää historiallisena, sillä se aiheutti muutoksia niin tuntijakokehykseen, alkuopetusluokalla opetettavien aineiden määrään kuin perusopetuksen opetussuunnitelman perusteisiin. Myös monet alkuopetusluokkien luokanopettajat saivat vieraan kielen myötä uuden aineen opetettavakseen. Kyseessä oli laadullinen tutkimus, jonka kohteena olivat A1-kieltä alkuopetusluokalla opettavien kielten aineenopettajien ja luokanopettajien näkemykset ja kokemukset kielenopetuksen varhentamisesta. Kumpaakin ryhmää edustavilla opettajilla on kelpoisuus opettaa A1-kieltä vuosiluokilla 1–2. Enemmistöllä varhennetun A1-kielen opettajista on luokanopettajan kelpoisuus, minkä oma tutkimuksenikin vahvisti. Tutkimusaineisto kerättiin verkkokyselylomakkeella kevään ja kesän 2021 aikana, jolloin opettajilla oli kokemusta kielenopetuksen varhentamisesta ensimmäisen kokonaisen lukuvuoden ajalta. Kyselyyn vastasi 79 opettajaa (n= 79) ympäri maata hyvin erikokoisista kouluista. Lähestyin aineistoa fenomenologisella (opettajien kokemukset) ja fenomenografisella (opettajien näkemykset) tutkimusotteella. Aineiston analyysiä voi myös luonnehtia aineistolähtöiseksi ja teoriaohjaavaksi. Tutkimustulosten pohjalta muodostui käsitys oppilaiden kielivalinnoista sekä siitä, miten opettajat suhtautuvat varhentamispäätökseen, miten opettajat ovat kokeneet kielenopetuksen varhentamisen toteutuneen kouluissa ja kunnissa, millaisiksi luokanopettajat arvioivat valmiutensa opettaa A1-kieltä sekä mitä työtapoja ja materiaaleja opettajat ovat käyttäneet varhennetussa kielenopetuksessa. Tulokset osoittivat, että kielenopetuksen varhentaminen ei ole lisäämässä muiden kielten suosiota, vaan englannin ylivalta yleisimpänä A1-kielenä jatkuu. Tutkimuksen mukaan opettajat suhtautuvat myönteisesti kielenopetuksen varhentamiseen, ja myös kouluissa suhtautuminen on ollut pääosin positiivista. Varhentamisen etuina opettajat pitivät etenkin oppilaiden innostuneisuutta, avoimuutta ja motivoituneisuutta. Tutkimukseen osallistuneet luokanopettajat myös suhtautuivat luottavaisesti omiin valmiuksiinsa opettaa A1-kieltä 1. luokalla. Opetuksen toteuttamisessa kunnissa ja kouluissa sen sijaan oli suuria eroja, mistä tutkielmani otsikkokin kertoo. Eroja oli myös opettajien käyttämissä opetusmateriaaleissa ja siinä, miten työlääksi opettajat kokivat materiaalin laatimisen tai koostamisen. Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden 2014 muutokset ja täydennykset koskien A1-kielen opetusta vuosiluokilla 1–2 -asiakirjassa (s. 25) korostetaan A1-oppimäärän mukaisessa vieraan kielen opetuksessa vaihtelevia työtapoja, toiminnallisuutta ja suullista vuorovaikutusta. Nämä periaatteet näyttivät tutkimukseen osallistuneiden opettajien opetuksessa toteutuvan hyvin, mutta opettajien mukaan kentällä ilmenee vaihtelevuutta. Varhentamiseen liittyvinä kehityskohteina opettajat mainitsivat panostamisen osaaviin opettajiin, täydennyskoulutuksen lisäämisen sekä eri kieliin tutustumismahdollisuuden ulottamisen kaikille jo varhaiskasvatuksessa

Uuden Akatemian synty

Suomen tiedepolitiikassa tapahtui vuonna 1969 merkittävä muutos. Tuolloin lakkautettiin vuonna 1949 perustettu ”vanha” Suomen Akatemia ja sen nimi annettiin uudistetulle valtion tieteellisten toimikuntien järjestelmälle. Uudistus oli tieteemme historiassa poikkeuksellinen, mutta loppujen lopuksi oli kysymys vain jumiutuneen tilanteen purkamisesta. Suomalaiseen tieteeseen oli syntynyt 20 vuoden aikana paljon erilaisia kehityspaineita, mutta uudistuspyrkimykset olivat törmänneet tulppaan, jonka muodosti muusta tiedejärjestelmästä erillinen Suomen Akatemia

Digital Ansiktsrekonstruktion genom Differentierbar Rendering med Ansiktrigprior

Realistic facial animation is an important component in creating believable characters in digital media. Facial performance capture attempts to solve this need by recording actor performances and reproducing them digitally. One approach in performance capture is the use of differentiable rendering: an analysis-by-synthesis approach where candidate images are rendered and compared against reference material to optimize scene parameters such as geometry and texture in order to match the reference as closely as possible. A differentiable renderer makes this possible by computing the gradient of an objective function over the scene parameters. This Thesis aims to explore differentiable rendering for inferring facial animation from markerless multi-view reference video footage. This has been done before, but the approaches have not been directly applicable in the video game industry where head stabilization data and a semantically meaningful animation basis is crucial for further processing. To obtain these advantages we leverage a highly tailored facial rig as prior data: a facial model based on blendshapes, parametrized as a linear combination of meshes representing a range of facial expressions, common in the industry to control character animation. We design and implement a facial performance capture pipeline for Remedy Entertainment as an open-source contribution and infer animation with varying configurations. The underlying optimization architecture is built on Nvidia's nvdiffrast-library, a Python- and PyTorch-based differentiable rendering framework that utilizes highly-optimized graphics pipelines on GPUs to accelerate performance. Experiments with the implemented pipeline show that staying completely on-model with a blendshape-based facial rig as prior data provides both advantages and disadvantages. Although we propose numerous improvements, the animation quality is of insufficient cinematic quality, particularly with more extreme facial expressions. However, we benefit from shape constraints set by our rig prior and see computation simplicity by only learning per-frame shape activations, instead of the shapes themselves, as done in previous works. Moreover, we obtain head stabilization data that is important to have down the line in video game production, and the use of blendshapes as the basis of our resulting animation enables semantically meaningful editing after inference.Realistisk ansiktsanimation är viktigt för att skapa trovärdiga karaktärer i digital media. Vid animering av ansikten används ofta digital ansiktsrekonstruktion: processen av att filma skådespelare och återskapa dem i digitalt format. En metod i digital i ansiktsrekonstruktion baserar sig på differentierbar rendering. I processen genereras kandidatbilder som sedan jämförs med referensbilder för att optimera scenparametrar, så som geometri och textur, för att motsvara videodata så nära som möjligt. En differentierbar renderare möjliggör detta genom att beräkna gradienten av en målfunktion med avseende på scenparametrarna. Syftet med detta arbete är att utforska differentierbar rendering för skapandet av ansiktsanimation från videodata utan markers, med flera kameravinklar. Även om detta gjorts förut, har resultaten inte varit direkt applicerbara i spelindustrin där stabilisering av huvudrörelser samt semantiskt betydelsefulla kontroller är centrala för vidare behandling. För att nå dessa fördelar använder vi en ansiktsrig som baserar sig på blendshapes, alltså en datormodell av ett ansikte som genererar utseenden genom linjära kombinationer av tredimensionella modeller, som representerar olika ansiktsuttryck. Dessa modeller är vanliga inom spelindustrin för att kontrollera ansiktsanimation. Vi utvecklar ett digitalt ansiktsrekonstruktionssystem som öppen källkod för Remedy Entertainment och skapar ansiktsanimation med ett antal olika konfigurationer. Den underliggande programarkitekturen baserar sig på Nvidias Nvdiffrast-programvarubibliotek: en Python- och PyTorch-baserad differentierbar renderare som räknar högt optimerade grafikoperationer på grafikkort. Experiment med det utvecklade systemet avslöjar att användningen av en rig i ansiktsrekonstruktion för med sig såväl fördelar som nackdelar. Trots ett stort antal förbättringsförslag är kvalitén på vår ansiktsanimation inte tillräckligt hög för att möta kraven i realistiska videospel, speciellt då skådespelaren gör överdrivna ansiktsuttryck. Däremot förenklar ansiktsrigen beräkningarna och förhindrar animationen från att producera anatomiskt inkorrekta uttryck. Detta görs genom att optimera enbart aktiveringarna av blendshape-komponenter för varje bild i filmsekvensen, istället för att ytterligare skapa själva uttrycken, så som gjorts i tidigare forskning. Samtidigt får vi stabilisering av huvudrörelser samt semantiskt betydelsefulla animationskontroller som animerare kan använda för vidarebehandling av animationen

Expanding entrepreneurial teams in design driven Finnish startups: challenges and opportunities

Objectives: The purpose of this study is to explore challenges and opportunities of Finnish design driven startups expanding the entrepreneurial team. Key people from four design driven ventures in the capital area of Helsinki were interviewed to determine success factors in their process of adding new team members. The study looks into characteristics of entrepreneurs in general versus design entrepreneurs as well as required skillsets of team members. The reasoning of design entrepreneurs when hiring new team members are divided into two categories: resource-seeking behavior and the manifestation of interpersonal attraction. Methodology: The theoretical part of the study is based on the existing body of knowledge available in literature on general entrepreneurial traits, design entrepreneurs and team skillsets required for a successful venture. A qualitative research approach was selected as the research method for this study. The empirical part of the research was conducted as a case study and explores the hiring process in four design driven startups through semi-structured interviews. Results: The case study found that new members were assessed according to functional skills, social capital and interpersonal compatibility; interpersonal attraction or chemistry was found to weigh more heavily. The key findings of this study are the essential role that networks and intuition have in design entrepreneurial team expansion. One of the findings of this study was the importance of internships and mentorships used to both temporarily alleviate pressure on the current team and to identify new members with an excellent fit to the company in terms of skills and personality. Furthermore there is a limited amount of understanding and prior knowledge about new member addition processes in design entrepreneurial teams