Lukion oppikirjojen lukujono- ja summatehtävät matemaattisen osaamisen ja tiedon kategorioissa

Tutkielma koostuu kahdesta osasta. Tutkielmassa tarkastellaan ensin lukujonoja, sarjoja ja summia teoreettisista lähtökohdista ja tämän jälkeen siirrytään käsittelemään empiirisesti lukion oppikirjojen lukujonoihin ja summiin liittyvissä tehtävissä vaadittua matemaattista osaamista ja tietoa. Teoreettinen tarkastelu tuo esille lukujonojen, sarjojen ja summien perusominaisuudet sekä sarjojen suppenemisen ja hajaantumisen käsitteet. Tutkielmassa esitellään lukiostakin tutut geometrinen ja aritmeettinen lukujono sekä näiden summat että näiden kaavojen teoreettiset perusteet. Suppenemisen käsitettä käytetään Taylorin lauseen ja Binomilauseen todistuksissa, jotka myös käsitellään tutkielman teoreettisessa osuudessa. Teoreettinen osuus tuo esille geometrisen summan Taylorin sarjojen erikoistapauksena ja lisäksi näyttää joitain geometrisen ja aritmeettisen summan talousmatematiikan sovelluksia kuten tasaerälainan tasaerän laskemisen kaavan. Empiirisessä osuudessa tutkitaan lukion matematiikan oppikirjojen lukujono- ja summatehtävissä vaadittua matemaattista osaamista ja tietoa. Tähän tarkoitukseen muodostetaan Wilsonin taksonomian ja David R. Krathwolin uudistetun Bloomin taksonomian perusteella uudenlainen luokittelumalli, joka ottaa huomioon myös matemaattisen osaamisen ja tiedon kategorioihin luokiteltujen tehtävien prosentuaaliset frekvenssit kaikista tehtävistä tehdyistä havainnoista. Tämän jälkeen vertaillaan kaavioita, jotka on muodostettu jokaiselle kirjalle erikseen ja tutkitaan millaisia samankaltaisuuksia ja eroja kirjoissa ja niitä vastaavissa kursseissa on tehtävien luokitteluissa matemaattisen osaamisen ja tiedon kategorioihin sekä millaisia yhteyksiä tiedon ja osaamisen kategorioilla on keskenään sisällöllisesti ja määrällisesti. Matemaattisen osaamisen ja tiedon kategoria on tilastollisena muuttujana luokitteluasteikoltaan sanallinen, joten käytetään kaavioiden keskilukuna moodia ja hajontalukuna variaatiosuhdetta

Käyttöturvallisuus : Akkuinvertteri

Voimakkaat luonnonilmiöt ja varsinkin sähköjä katkovat myrskyt ovat muutamien viimeisten vuosien aikana nostaneet varavoiman tärkeyden ajankohtaiseksi. Jokavuotiset myrskyt jättävät usein maaseudun asukkaat pahimmillaan useiksi päiviksi ilman sähköä. Sähkökatkojen aiheuttamilta haitoilta voidaan välttyä käyttämällä erilaisia varavoimalaitteita kiinteän sähköverkon rinnalla. Erilaisia varavoimalaitteita ovat siirrettävät yksi- ja kolmivaiheiset aggregaatit, erilaiset siirrettävät invertteri- ja UPS- ratkaisut, hajautettu pientuotanto sekä erilaiset mekaanista liikettä hyödyntävät varavoimalaitteet kuten esimerkiksi traktorikäyttöiset aggregaatit. Tässä tutkimuksessa on perehdytty kahteen edulliseen invertteriin eli vaihtosuuntaajaan, jotka saavat tehonsa akusta. Työssä selvitettiin, kuinka kyseiset laitteet täyttävät niille asetetut standardit ja määräykset. Tämän lisäksi selvitettiin, voiko laite aiheuttaa sähkö- tai käyttöturvallisuusriskiä kuluttajalle erilaisissa käyttö- ja kuormitustilanteissa. Mittausten aikana ei löydetty merkittäviä puutteita laitteiden rakenteesta tai käyttöön liittyvistä toimenpiteistä, jotka saattaisivat vaikuttaa laitteiden sähkö- tai käyttöturvallisuuteen. Laitteiden suurin puute oli niiden huono dokumentaatio eli käytännössä pakkausten mukana toimitettavat manuaalit. Ohjeet eivät täytä standardin asettamia vaatimuksia. Tästä syystä varomaton kuluttaja voi käyttää huomaamattaan laitetta väärin, mikä taas voi aiheuttaa laiterikkoja tai pahimmillaan tulipalon. Erilaiset vaihtosuuntaajaratkaisut voivat tulevaisuudessa olla varsin tärkeitä mietittäessä tilapäistä sähköistystä, sillä suuntaajat ovat rakenteeltaan pieniä, ja tästä syystä niitä on helppo siirrellä paikasta toiseen. Lisäksi laitteiden hyötysuhde on hyvällä tasolla eikä niiden tuottama häviöteho ole suuri. Yksinkertainen mekaaninen toteutus ja edullinen hinta ovat myös omiaan tukemaan laitteiden yleistymistä. Tutkimuksen on tilannut sähköturvallisuuden edistämiskeskus (STEK) yhteisprojektina Tampereen teknilliseltä yliopistolta ja Tampereen ammattikorkeakoululta. Työ on osa suurempaa varavoimaa ja sen sähkö- ja käyttöturvallisuutta koskevaa hanketta.Strong natural phenomena, and especially electricity in shear storms in the last few years, increased the importance of backup power up again. Almost every season storms leave the countryside and many farms at its worst for several days without electricity. Harmful power outage effects can be avoided by using a variety of backup power units in parallel with a fixed grid. A variety of auxiliary power units are portable single- and multiphase aggregates, various kinds of portable inverter and UPS solutions, decentralized microgeneration as well as various mechanical movement make use of emergency power equipment example a tractoraggregates. In this study, we have been familiarizing in two low-priced inverter, which are powered by a battery. Report main subject was how these devices meet the requirements of standards and regulations. In addition to this, the device can cause electrical or safety risks to the consumer a variety of operating and load conditions. During the measurements was not found significant weaknesses in the structure which can be harmful for the consumer. The main shortcoming of the devices was their poor documentation, in practice the packaging comes with the manuals. The guidelines did not meet the standard's requirements, and for this reason the unwary consumer may inadvertently use the device improperly, which could result in equipment failures, or at worst a fire. Different inverter solutions might play quite an important role in the future, when considering the temporary electrification. This is due to the fact that the inverters are small in structure and are therefore easy to move from place to place. In addition, the efficiency of the equipment is at a good level and the power dissipation it produces is low. Simple mechanical execution and low price are also capable of supporting universal use. The study has ordered the Board of Electrical Engineering (STEK), a joint project of the Tampere University of Applied Sciences and Tampere Polytechnic. The work is part of a larger backup power project where investigate equipment electrical and safety use

Mobiilin sammaleennostokoneen sähkölaitteiston suunnittelu ja automatisointi

Työn tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa Kihniöllä toimivan konevalmistaja EcoMoss oy:n kuormatraktorin alustan päälle valmistetun sammaleentuotantolaitoksen sähköistys. Myös toimintojen automatisointi kuului työhön. Suunnittelun yhtenä lähtökohtana oli sarja-valmistuksen mahdollistaminen. Koska sammal kerätään ojittamattomilta pehmeiltä soilta, täytyy laitteiston olla leveillä telastoilla varustettu. Tuotantoon soveltuva sammal kasvaa vain suon pintaosassa noin 20–30 cm:n vahvuisena kerroksena. Sammal irrotetaan kuormatraktorin kuormaajalla ja nostetaan kärryssä sijaitsevalle käsittelylaitteistolle. Tämä vaatii kuljettajalta tarkkaa keskittymistä, joten sammaleenkäsittelylaitteiston tuli toimia täysin automaattisesti. Tämän vuoksi työssä suunniteltiin laitteiston toimintojen ohjaus ohjelmoitavalla PLC-logiikalla. Myös helppokäyttöinen ja selkeä käyttöliittymä HMI-paneeli toteutuksena helpottaa kuljettajan työtehtäviä ja samalla jaksamista. Laitteiston yksinkertainen ja kompakti rakenne mahdollistaa laitoksen sijoittamisen erilaisille metsäkonealustoille. Työhön kuuluivat sähkö-, automaatiosuunnittelu ja HMI-käyttöliittymän suunnittelun lisäksi asennus ja laitteen turvallistaminen sähkö-, kone- ja laite-turvallisuusstandardien mukaisena. Työn tuloksena saatiin toimiva laitteisto, jonka siirrettävyys alustakoneesta toiseen on pienellä työllä mahdollista. Lisäksi sarjavalmistus on mahdollista. Työn tilaaja oli laitteiston toteutukseen tyytyväinen ja tuotekehitys jatkuu yhteistyössä

Kunnossapidon vaikutukset tuotantokoneiden tehokkuuteen

Opinnäytetyöni käsittelee huoltosuunnitelman tekemistä Härmän CNC-koneistus Oy:lle. Kyseinen yritys on oma työpaikkani, jossa vastaan huollosta. Aihe opinnäytetyölle syntyi yrityksen tarpeesta huoltosuunnitelmalle. Opinnäytetyöni päätutkimuskysymykset liittyvät siihen, kuinka huoltosuunnitelma vaikuttaa koneiden käytettävyyteen. Toinen merkittävä tutkimuskohde on se, kuinka huoltosuunnitelma vaikuttaa kunnossapidon kustannuksiin. Täten tutkimuksen tehtävä on saada Härmän CNC-koneistus Oy:lle huoltosuunnitelma sekä selvittää kunnossapidon vaikutuksia tuotannon tehokkuuteen. Opinnäytetyössäni huoltosuunnitelma käsittelee yrityksen tuotannollisesti kriittisimpiä koneita. Tutkimukseni teoriaosuus käsittelee yleisesti kunnossapidon historiaa ja suunnittelumalleja. Opinnäytetyöni tutkimus käsittelee kunnossapitoon liittyviä kustannuksia yrityksessä. Käsittelyssä on myös esimerkiksi yrityksen vikahistoria sekä koko vuoden 2019 huolto- ja korjauskustannukset. Huoltosuunnitelmani sisältää aikataulutetun suunnitelman tehtävistä vuosihuolloista sekä käyttäjäkunnossapidon avuksi laaditut tarkistuslistat. Laatimani huoltosuunnitelma tuo yritykselle lisäarvoa, sillä se parantaa koneiden käytettävyyttä sekä vaikuttaa tuotteiden laatuun positiivisesti

Windows-käyttöjärjestelmän päivitys laajassa työasemaympäristössä

Opinnäytetyön toimeksiantaja oli Teknologian tutkimuskeskus VTT OY. Opinnäytetyössä tarkasteltiin Windows-käyttöjärjestelmän käyttöönottoa. Organisaatiossa siirryttiin vähitellen uuteen käyttöjärjestelmäversioon, kun tietokoneiden vaihto tuli ajankohtaiseksi. Nykyisen käyttöjärjestelmäversion tuki jatkuu vuoteen 2025 saakka, joten jo käytössä olevia tietokoneita ei päivitetty. Opinnäytetyöprosessissa tutustuttiin päivitysprosessiin ja uuden käyttöjärjestelmäversion ominaisuuksiin ja mahdollisiin uusiin asetuksiin. Tehtäviin kuului myös testata uuden version päivityksiä sekä suunnitella päivityksen toteuttaminen. Projektin lopputuloksena organisaation uusien tietokoneiden käyttöjärjestelmät päivitettiin Windowsin uusimpaan versioon (Windows 11). Projekti helpottaa pitämään organisaation toimistotietokoneet ajan tasalla ja tietoturvallisina. Projektin jälkeen organisaatiossa jatketaan uusien Windows 11-versioiden testausta ja jakelua tietokoneisiin.The purpose of this thesis was to implement a new version of the Windows operating system of the client, VTT Technical Research Centre of Finland. The implementation of the new operating system version will happen through computer leasing exchanges and since support for the current version of Windows will continue until 2025, the computers already in use were not updated. The goal of the thesis was to become familiar with the updating process and the features of the new operating system version and any possible new settings. The process included testing the update of the operating system and planning the implementation of the update. As a result of the project, the operating systems on the client’s computers were updated to the latest version of Windows (Windows 11). This thesis work makes it easier to keep the client’s computers up-to-date and secure. After this project, the client will continue testing and distributing new Windows 11 versions to its computers. This way they can ensure that their computers’ security is maintained

Rinnan sädehoidon annossuunnittelu VMAT-tekniikalla: ohje röntgenhoitajaopiskelijoille

Sädehoidolla tarkoitetaan lääketieteessä osa-aluetta, jossa käytetään ionisoivaa säteilyä erilaisten sairauksien hoitamiseksi. Sädehoidon yleisin ja tunnetuin käyttökohde on syöpäsairaudet. Syöpäsairauksia hoitaessa tarkoitus on tehdä hallitsemattomasti jakautuvasta syöpäkudoksesta vaaratonta. Osana sädehoitoa tehdään annossuunnitelma, eli säteilyannoksen rajaus hoitoalueelle ja mahdollisimman vähän muille elimille. Opinnäytetyö toteutettiin kehittämistyönä. Teoriatietoa haimme kirjallisuudesta ja tieteellisistä artikkeleista. Kehittämistyön tarkoituksena oli luoda kirjallinen ohje VMAT-annossuunnitelman luomiseen Varian Eclipse-annossuunnitteluohjelmistolla. Ohjeen tavoitteena on tukea tulevia röntgenhoitajaopiskelijoita annossuunnitelman tekemisessä ja harjoittelussa. Röntgenhoitajan osaamiskompetensseihin kuuluvat sädehoidon annossuunnittelun perusteet. Annossuunnittelua harjoitellaan koulutuksen aikana opettajan johdolla koululla. VMAT-tekniikkaan pohjautuvaa ohjetta ei vielä ollut olemassa, jolloin ohje oli tarpeellinen. Kirjallinen ohje auttaa opiskelijaa ymmärtämään VMAT-annossuunnittelutekniikkaa käytännössä. Kirjallinen ohje mahdollistaa myös opiskelijoiden etenemisen omaan tahtiin, jolloin opettaja kykenee ohjaamaan opiskelijoita yksilöllisesti paremmin vapautuneen ajan ansiosta. Ohjeessa käytetään esimerkkinä rintasyöpäpotilasta ja potilaalle luodaan suunnitelma. Tiedonhankinnan jälkeen harjoittelimme annossuunnitteluohjelman käyttöä ja teimme ohjeen. Ohjeessa käydään läpi vaiheittain riskielinten piirtäminen ja annossuunnitelman tekeminen. Ohjeessa on hyödynnetty kuvakaappauksia ohjelmistosta havainnollistamisen tehostamiseksi. Ohjetta voi käyttää myös muihin sädehoitokohteisiin. Ohjeessa keskitytään VMAT-annossuunnitelman luomiseen ja VMAT-tekniikan perusperiaatteisiin, jolloin jatkokehitysideana voisi olla hyvän suunnitelman teko. Myös videomuotoon tehty ohje voisi olla hyödyllinen

Case study on commercial sized MW-level microgrid

The paper will give an overview of the MW-level microgrid case in Marjamäki in which all the production units and battery energy storage are connected to grid through an inverter. The focus on the paper is on modelling and simulation of transient dynamics at the time of islanding while there are no rotating AC machines for frequency nor voltage references. The industrial-type microgrid operates on medium voltage level. Based on the results, it is evident that with the chosen control method the energy storage is capable of supplying the needed active and reactive power while adjusting only its output voltage magnitude and thus, makes islanding possible. With the adopted method in this paper, the master and all the slave units can operate independently just monitoring their output values so that the communication between the units are not needed. The simulations were carried out by using PSCAD transient simulation software package.publishedVersionPeer reviewe

Microgrids as part of electrical energy system - Pricing scheme for network tariff of DSO

In the Smart Grid environment, one novel concept is the microgrid, which can be either a very small entity or a larger one. For example, the microgrid can consists of resources of an individual small customer or of several customers each with their own energy resources inside a low-voltage network. The microgrid can also consist of a large area with various energy resources and a connection to the distribution grid. Especially, when the number of these large-scale microgrids increases, a central question is what kind of network tariff structure should be applied to them. The network tariffs can affect whether the microgrids will have a connection to the distribution grid. In this paper, a novel tariff structure for a large-scale microgrid is proposed. The results show that the benefits of the microgrid can be shared more fairly between it and the distribution system by applying a novel network tariff.acceptedVersionPeer reviewe