The impact of beam deconvolution on noise properties in CMB measurements: Application to Planck LFI

We present an analysis of the effects of beam deconvolution on noise properties in CMB measurements. The analysis is built around the artDeco beam deconvolver code. We derive a low-resolution noise covariance matrix that describes the residual noise in deconvolution products, both in harmonic and pixel space. The matrix models the residual correlated noise that remains in time-ordered data after destriping, and the effect of deconvolution on it. To validate the results, we generate noise simulations that mimic the data from the Planck LFI instrument. A $\chi^2$ test for the full 70 GHz covariance in multipole range $\ell=0-50$ yields a mean reduced $\chi^2$ of 1.0037. We compare two destriping options, full and independent destriping, when deconvolving subsets of available data. Full destriping leaves substantially less residual noise, but leaves data sets intercorrelated. We derive also a white noise covariance matrix that provides an approximation of the full noise at high multipoles, and study the properties on high-resolution noise in pixel space through simulations.Comment: 22 pages, 25 figure

Nukahtamiseen vaikuttavat tekijät uni-EEG -tutkimuksessa

Elektroenkefalografiatutkimuksessa (EEG-tutkimuksessa) mitataan aivojen sähköistä toimintaa päänahkaan asetettavien elektrodien avulla. Rekisteröinnin aikana suoritetaan erilaisia aktivaatioita, jotka voivat tuoda esiin mahdollisia poikkeavia aivotoiminnan ilmiöitä. Uni-EEG –tutkimuksessa käytetään myös uniaktivaatiota, jossa rekisteröidään unenaikaista aivosähkökäyrää. Tässä tutkimuksessa olisikin toivottavaa nukahtaa, mutta tämä ei ole ennakkovalmisteluista huolimatta aina helppoa. Tämän opinnäytetyön aihe saatiin Päijät-Hämeen Sosiaali- ja Terveysyhtymän (PHSOTEY) kliinisen neurofysiologian laboratorion ylilääkäriltä. Työn menetelmäsuuntaukseksi muodostui laadullinen tutkimus ja sen tarkoituksena oli laatia kartoittava ja kuvaileva kirjallisuuskatsaus nukahtamisen onnistumiseen vaikuttavista tekijöistä uni-EEG –tutkimuksessa. Tavoitteena oli, että PHSOTEY:n kliinisen neurofysiologian laboratorion henkilökunta voisi hyödyntää kirjallisuuskatsausta tutkimuksen laadun parantamisessa. Opinnäytetyössä pyrittiin vastaamaan kysymyksiin ”Mikä on kirjallisuuskatsaus ja kuinka se tehdään?” ja ”Mitkä tekijät vaikuttavat nukahtamisen onnistumiseen?”. Aineisto kirjallisuuskatsaukseen kerättiin tieteellisistä tietokannoista ja katsaukseen valittiin 11 tutkimusta niiden otsikoiden tai abstraktien perusteella. Kirjallisuuskatsauksen ja omien kokemusten pohjalta havaittiin, että uni-EEG –tutkimuksessa nukahtamiseen voidaan vaikuttaa niin ennakkovalmisteluin kuin tutkimuksen suorituksen aikana tehtävin toimenpitein. Nukahtamiseen vaikuttavia tekijöitä ovat mm. valvomisohjeistuksen antaminen sekä ennen nukkumaanmenoa tapahtuva raajojen lämmitys, kahvin juominen tai fyysinen aktiivisuus. Ihmisten yksilöllisyydestä johtuen kaikki nukahtamista helpottavat toimet eivät kuitenkaan välttämättä auta, mikä onkin otettava huomioon jokaisen potilaan kohdalla erikseen. Opinnäytetyömme pohjalta nousi esiin muutamia kehittämisehdotuksia. Katsauksesta saisi yhtenäisemmän keskittymällä vain yhteen potilasryhmään, esimerkiksi lapsiin. Tutkimuksen voisi myös toteuttaa kyselylomakkeen avulla, jolloin hoitaja haastattelisi rutiini uni-EEG –tutkimukseen tulevia potilaita. Tällöin tulokset koskisivat vain kyseessä olevaa laboratoriota.The purpose of this study was to determine the factors that affect the success of falling asleep in sleep EEG examination by collecting information in the form of research articles. The objective of this study was to compile a descriptive literature review so good that the personnel of the PHSOTEY Clinical Neurophysiology Laboratory could develop the quality of the sleep EEG examination by using our findings. The data for the literature review were collected from different scientific databases. Eleven studies were selected based on their titles and abstracts. This study also includes our own experiences that we gained in December 2013 by participating in the role of a patient in sleep EEG examination. The studies that we used in literature review show that one can influence the chances of falling asleep in many ways, for example by preparations before the examination and actions during the examination. Further studies on the subject, for example a questionnaire, could offer interesting information and provide us with a better understanding of this theme in the laboratory in question

Matkalla lukutaitoon : kaksi kuvausta lukutaidon oppimisesta koulussa

Teoriatausta on yhteinen sitä seuraaville kahdelle kuvaukselle koulussa tapahtuvasta lukemaan oppimisesta. Määrittelen kummassakin tutkimusvaiheessa lukemisen opittavaksi taidoksi ja prosessiksi. Taito kehittyy kirjainten ja äänteiden vastaavuuden oppimisesta sanojen ja tekstien lukemiseen. Lukeminen koostuu kahdesta osatoiminnosta, teknisestä lukutaidosta ja luetun ymmärtämisestä. Ensimmäisen tutkimukseni tavoitteena on selvittää lukutaidon oppimista ensimmäisen kouluvuoden aikana ja etsiä oppimisen selittäjiä. Kyseessä on kvantitatiivinen kahdella eri opetusmenetelmällä opetettujen lasten lukutaitoa vertaileva tutkimus. Ilmenee, että jo joulun aikaan lapset saavat selvää lyhyistä teksteistä ja kevääseen mennessä heistä noin 83 % on oppinut lukemaan hyvin. Opetusmenetelmällä on merkitystä oppimisen selittäjänä vuoden keskivaiheessa. Toisessa tutkimuksessa lapset osoittautuvat kouluun tultuaan aktiivisiksi oppijoiksi, jotka oppiessaan rakentavat käsityksiä niin lukemisesta kuin taidon oppimisesta ja opettamisesta. Lasten kielellinen tietoisuus on merkittävä tekijä oppimisessa. Käytän lasten käsitysten tulkinnassa fenomenografista menetelmää. Lukemaan oppiminen on lapsista haasteellinen ja tärkeä tehtävä, josta lapset osaavat kertoa. Siihen liittyy paljon harjoittelua ja pohdintaa sekä suurta iloa, kun taito on opittu. Asiasanat: lukutaito, lukeminen, lukemaan oppiminen, lukemisvalmius, kielellinen tietoisuus, käsitys, ymmärtämine

Verkkosivujen kävijäseuranta osana B2B-yritysten myyntiprosessia

Verkkosivujen kävijäseurannalla tarkoitetaan kävijävirtojen tunnistamista ja segmentointia osana yrityksen verkkosivujen analysointia. Se on hyvin konkreettinen markkinoinnin mittaamisen väline, jota voidaan hyödyntää sähköisen markkinoinnin osana. Kävijäseurannasta saatavaa tietoa voidaan käyttää uutena tietolähteenä CRM-järjestelmässä, mutta itsenäisesti sen käyttö jää helposti vaillinaiseksi. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on kuvata ja analysoida verkkosivujen kävijäseurantaa osana B2B-yritysten myyntiprosessia. Tutkimuskohdetta tarkastellaan osana yritysten CRM-järjestelmiä. Tutkimuksessa pyritään löytämään eroavaisuuksia verkkosivujen kävijäseurannan ja CRM:n käytön välillä sekä löytämään kävijäseurannalle käyttökohteita erityisesti B2B-yrityksissä, joilla ei ole verkkokauppaa. Teoreettinen viitekehys rakentui verkkosivujen kävijäseurannasta saatavien tietolähteiden ympärille. Koska verkkosivujen kävijäseurantaa ei ole aiemmin tutkittu B2B-kontekstissa, perustuu tämän tutkimuksen teoria yrityksen myyntiprosessin pohjalle ja CRM-järjestelmien ympärille. CRM-järjestelmiä hyödynnetään yleisesti paikkana säilöä asiakkuutta koskevaa tietoa. Tätä tietoa hyödynnetään osana asiakaspalvelua sekä lisämyyntiä, jossa asiakkaan tarpeiden ennakointi nousee keskeiseen rooliin. Samalla järjestelmissä ylläpidetään liidejä ja pyritään tunnistamaan tekijöitä, jotka vetoavat potentiaaliseen asiakkaaseen. Tutkimuksen aineistonluontimenetelmänä käytettiin teemahaastatteluja, joihin valittiin haastateltavat siten, että he edustivat B2B-toimintaa harjoittavia yrityksiä, joissa verkkosivujen kävijäseuranta ja CRM:n käyttö olivat tuttuja myynnin ja markkinoinnin välineitä. Haastatteluja tehtiin yhteensä kuusi kappaletta eri yrityksissä. Haastatelluista yrityksistä neljä edusti pk-sektoria ja kaksi pörssiyrityksiä, joilla on myös toimipisteitä ulkomailla. Tutkimuksen tulosten perusteella todettakoon, että kävijäseurannan avulla on mahdollista tunnistaa asioita, joita perinteisessä CRM-järjestelmässä ei käsitellä. Tällaisia ovat verkkosivun kehitykseen ja optimointiin liittyvät tarpeet, erillisten laskeutumissivustojen luominen kävijän todennäköisten kiinnostuksen kohteiden mukaan sekä verkkomarkkinoinnin tulosten mittaaminen. Kokonaisuudessaan kävijäseurannan oletetaan yleistyvän lähivuosina voimakkaasti, kun tietoisuus sen käytöstä saavuttaa myös pk-yritykset. Ilmainen teknologia mahdollistaa uusia tapoja kehittää verkkosivustoa asiakaslähtöisempään suuntaan tilanteessa, jossa ainoa tarvittava panostus yrityksiltä on ajankäyttö teknologian opetteluun ja hyödyntämiseen

Haptinen palaute virtuaalitodellisuudessa

Tässä tutkielmassa perehdyn haptiseen palautteeseen, virtuaalitodellisuuteen, sekä niiden yhdistämiseen. Haptinen palaute tarkoittaa tuntoaistiin liittyvää palautetta, ja se voidaan jakaa karkeasti vielä tuntopalautteeseen, jota havaitaan ihon tuntoaistinsolujen avulla, ja voimapalautteeseen, jota havaitaan lihasten, nivelten ja jänteiden asento- ja liikeaistinsolujen avulla. Työn tutkimusosiossa vertailen kolmea eri vuorovaikutustekniikkaa objektien käsittelyssä ja tarkkuutta vaativassa merkkaustehtävässä virtuaalitodellisuusympäristössä. Vertailtavat vuorovaikutustekniikat perustuvat voimapalautetta tuottavaan Geomagic Touch X -laitteeseen, tuntopalautetta tuottavaan HTC Vive -virtuaalitodellisuusjärjestelmän ohjaimeen, sekä tavalliseen tietokoneen hiireen, joka ei tuota aktiivista haptista palautetta. Tutkimus suoritettiin lokakuussa 2018 Tampereen yliopiston haptiikkalaboratoriossa. Tutkimukseen osallistui 24 opiskelijaa, joista jokainen suoritti tutkimustehtävät näillä kolmella eri laitteella. Tutkimuksen aikana osallistujien suorituksista kerättiin ohjelmallisesti objektiivista dataa, kuten etäisyyksiä kohdealueiden ja käyttäjän tekemien merkkauspisteiden välillä. Subjektiivista dataa kerättiin kyselylomakkeiden avulla sekä tutkimuksen aikana että sen lopuksi. Tutkimuksessa löydettiin tilastollisesti merkittäviä eroja tarkkuudessa voimapalautelaitteen eduksi ja nopeudessa virtuaalitodellisuusohjaimen eduksi. Tulokset ovat lupaavia, ja tutkimuksen ja kirjallisuuskatsauksen perusteella voidaan sanoa, että haptisen palautteen ja virtuaalitodellisuuden yhdistäminen on erittäin mielenkiintoinen ja lupaava ala. Haptiset laitteet vaativat vielä kehitystä tulevaisuudessa, mutta ne tarjoavat jo tällä hetkellä ainutlaatuisia uusia vuorovaikutustapoja virtuaalitodellisuudessa

Asiakkaiden kokemukset katkaisuhoidosta Kouvolan katkaisuhoitoasemalla

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää katkaisuhoidon asiakkaiden kokemuksia siitä, miten he kokevat katkaisuhoidon ja miten hoito vastaa asiakkaiden tuen tarpeisiin. Tutkimuksen tavoitteena oli saatujen tulosten avulla tuoda esille asiakkaiden näkökulmaa katkaisuhoidosta ja tuottaa tietoa katkaisuhoidon kehittämistarpeisiin. Opinnäytetyö on laadullinen tutkimus. Tutkimusaineisto kerättiin haastattelemalla katkaisuhoidon asiakkaita kesän 2013 aikana. Tutkimukseen osallistui yhdeksän katkaisuhoidon asiakasta. Tutkimusaineisto analysoitiin aineistolähtöisen teemoittelun menetelmää käyttäen. Tutkimustulokset osoittivat, että asiakkaat saivat katkaisuhoidosta apua päihdekierteensä katkaisemiseen ja elämänhallintaansa. Katkaisuhoito paransi asiakkaiden fyy-sistä, psyykkistä sekä sosiaalista toimintakykyä. Katkaisuhoidon hoitokäytännöt olivat asiakkaiden mielestä pääosin sopivia. Henkilökunnalta ja vertaisilta saatua psykososiaalista tukea pidettiin tärkeänä ja onnistuneena. Tutkimustulosten mukaan katkaisuhoitoon saapumisen kynnys oli matala ja helppo. Suurimpana kehityshaasteena tutkimus osoitti katkaisuhoidon jälkeisen jatkohoidon järjestämisen sitä tarvitseville asiakkaille. Kehittämisaiheeksi ilmenivät myös asiakkaiden toivomukset monipuolisemmista aktiviteeteista, jotka tukisivat heidän yksilöllistä toimintakykyään katkaisuhoidon aikana.The purpose of this study was to clarify how the detoxification clients experience detoxification and how the treatment responds to clients` needs for support. The aim of this study was to bring up the customers view about detoxification and to produce in-formation for the needs to develop the detoxification. Nine detoxification clients par-ticipated in the research. The study is a qualitative research. The research material was collected by interviewing detoxification clients during the summer of 2013. The research material was analysed by using the method of material based themes. The research results showed, that the clients got help from the detoxification to cut their circle of substance abuse and helped their life management. The detoxification improved the customers` physical, mental and social ability to function. In customers` opinion the practices of detoxification treatment were mainly suitable. The psychosocial support from the personnel and the peers was considered important and success-ful. According to the research results, the treshold to come to the detoxification was low and easy. As the main development challenge the research showed that arranging the additional treatment to the clients was needed after the detoxification. As a development theme, the client`s wishes about more diverse activities that would support their individual ability to function during the detoxification came also up

Lähiruokatuotteiden kehittäminen Kasvishovi Oy:lle

Opinnäytetyön aiheena on lähiruokasalaattien kehittäminen. Opinnäytetyön toimeksiantajana on oululainen hedelmä- ja vihannestukkuliike Kasvishovi Oy. Tuotekehitystyö tapahtui toimeksiantajan tiloissa Oulun Limingantullissa. Työn teoriaosuudessa käsitellään ruokatuotteen tuotekehitystä, johon kuuluu tuotekehitysprosessi, tuotteen kehittely ja suunnittelu sekä tuotteen arviointimenetelmiä. Teoriaosuudessa käsitellään myös lähiruokaan ja valmisruokaan liittyviä asioita. Opinnäytetyö on luonteeltaan toiminnallinen. Opinnäytetyön tarkoitus oli kehitellä uusia lähiruokasalaatteja, jotka tulevat myyntiin vähittäiskauppoihin annospakattuina sekä palvelutiskituotteena. Työn kehittelyssä sekä suunnittelussa edettiin tuotekehitysprosessin mukaisesti. Tuotekehityksen apuna käytettiin asiantuntijaraatia, joka arvioi tulevien tuotteiden makua, ulkonäköä ja rakennetta salaattien suunnitteluvaiheessa, ja tuotteita myös maistatettiin testiasiakkailla ennen markkinoille vientiä. Kehittämisyön tuloksena syntyi kaksi uutta lähiruokatuotetta palvelutiski- ja annospakkaustuotteeksi vähittäis-kauppaan. Salaateissa hyödynnetään oman alueen, pohjoissuomalaisten tuottajien puhtaita, laadukkaita raaka-aineita ”pellosta pöytään” periaatteella mahdollisimman tuoreina. Testiasiakkaiden mielestä salaatit olivat ulko-näöltään värikkäitä, houkuttelevia ja raikkaita ja maultaan maukkaita ja herkullisia.The subject of this thesis was to develop local food salads. The thesis was commissioned by the fruit and vegetable wholesaler Kasvishovi from Oulu. The product development work took place in the commissioner's premises in Oulu, Limingantulli. The theoretical part of this thesis deals with food product and its product development, including the product development process, the product design, as well as evaluation methods. Local food and convenience food related issues are also dealt with. This thesis was operational with the purpose to develop new local food salads, which will be available in retail stores. The work itself, as well as the design of the product progressed according to the product development process. A product development expert panel was used to evaluate the flavor, appearance and structure of the salads during the development phase. In addition, the products were tasted by customers prior to the launch. The development work resulted in two new local food products for retail trade. Local clean and high quality raw materials are used in the salads. Customers say that the test products had a colorful appearance and an attractive, fresh, and delicious taste

Planck-satelliittidatan simulointi : Signaalivuodon eristäminen matriisi-ikkunafunktiolla

Havaittavaan maailmankaikkeuteen lähes tasaisesti jakaantunut ja noin 380 000 vuotta sitten syntynyt kosminen mikroaaltotaustasäteily on merkittävin yksittäinen havaittavan kosmologian tiedonlähde. Tämä taustasäteily on matkannut sen syntyhetkestä lähtien halki maailmankaikkeuden laajenemishistorian aina herkkiin mittalaitteisiimme saakka, ja täten se on sekä suora havaintoikkuna nuoreen maailmankaikkeuteen, että tärkeä havaintoaineisto maailmankaikkeuden laajenemishistoriasta. Vuonna 1992 NASA lähetti matkaan ensimmäisen taustasäteilyn epäisotropioita kartoittavan COBE-satelliitin, jonka mittaustulosten ja tätä seuranneiden satelliittimissioiden, WMAPin ja Planckin, ansiosta nykykosmologiasta on tullut täsmätiedettä. Vuonna 2009 laukaistun Planck-satelliitin perintö kosmologialle tulee olemaan unohtumaton. Jotta sen tarkat mittaustulokset saadaan luotettaviksi, tulee satelliitin havaintokeilat tuntea hyvin, sillä keiloista aiheutuvat efektit ovat suuria systemaattisten virheiden lähteitä. Havaintokeiloilla tarkoitetaan satelliitin yksittäisen detektorin, tai vaihtoehtoisesti useampien detektorien, spatiaalista vastetta, johon on huomioitu satelliitin skannausstrategiasta, datan käsittelystä, detektorista ja optiikasta aiheutuvat efektit. Tavallisesti nämä havaintokeilat on tapana esittää harmonisessa avaruudessa, mitatun tai simuloidun datan jatkoanalyysiä varten, jolloin niistä käytetään nimitystä skalaari-ikkunafunktio. Näiden skalaari-ikkunafunktioiden on todettu sisältävän ylimääräisiä systemaattisia efektejä, erityisesti lämpötila- ja polarisaatiosignaalin välistä vuotoa, joiden oletetaan olevan seurausta satelliitin samaan syöttötorveen kytkettyjen kahden detektorin välisten havaintokeilojen eroista. Tässä työssä esitetään uudenlainen malli, jolla voidaan vähentää kosmisen mikroaaltotaustasäteilyn epäisotropioita kartoittavan satelliitin instrumenteista ja skannausstrategiasta aiheutuvia ylimääräisiä efektejä, erityisesti signaalivuotoa lämpötilan ja polarisaation välillä. Vaikka tätä mallia on esitelty tässä tutkielmassa erityisesti Planck-satelliitin matalan taajuuden instrumenttien (engl. Low Frequency Instrument, LFI) taustasäteilyä koskevan signaalivuodon eristämiseen, soveltuu se käytettäväksi niin Planckin korkean taajuuden instrumenteille kuin myös signaalivuodon eristämiseen etualan säteilystä. Tästä mallista käytetään nimitystä matriisi-ikkunafunktio, ja se on vuonna 2015 kehitetty Helsingin yliopiston Planck-tutkimusryhmän yhteistyönä. Tässä tutkielmassa tarkastellaan CMB Monte Carlo —simulaatioiden avulla, miten havaintokeilojen erilainen muoto eri detektorien välillä vaikuttaa vuotokomponenttien suuruuteen. Erityisesti matriisi-ikkunafunktiomallin simulaatioilla näytetään, miten nämä signaalivuodot saadaan tehokkaasti eristettyä omiksi komponenteikseen, ja miten matriisi-ikkunafunktiota voidaan hyödyntää todenmukaisen taivaan lämpötilan ja polarisaation kulmatehospektrien rekonstruoimiseen. Näistä rekonstruoiduista taivaan kulmatehospektreistä voidaan puolestaan selvittää nykykosmologialle merkittävät kosmologiset parametrit, jotka karakterisoivat maailmankaikkeuden rakennetta, syntyä ja kehitystä

Application of beam deconvolution technique to power spectrum estimation for CMB measurements

We present two novel methods for the estimation of the angular power spectrum of cosmic microwave background (CMB) anisotropies. We assume an absolute CMB experiment with arbitrary asymmetric beams and arbitrary sky coverage. The methods differ from the earlier ones in that the power spectrum is estimated directly from the time-ordered data, without first compressing the data into a sky map, and they take into account the effect of asymmetric beams. In particular, they correct the beam-induced leakage from temperature to polarization. The methods are applicable to a case where part of the sky has been masked out to remove foreground contamination, leaving a pure CMB signal, but incomplete sky coverage. The first method (deconvolution quadratic maximum likelihood) is derived as the optimal quadratic estimator, which simultaneously yields an unbiased spectrum estimate and minimizes its variance. We successfully apply it to multipoles up to l = 200. The second method is derived as a weak-signal approximation from the first one. It yields an unbiased estimate for the full multipole range, but relaxes the requirement of minimal variance. We validate the methods with simulations for the 70 GHz channel of Planck surveyor, and demonstrate that we are able to correct the beam effects in the TT, EE, BB and TE spectra up to multipole l = 1500. Together, the two methods cover the complete multipole range with no gap in between.Peer reviewe