Canonical analysis based on scatter matrices.

In this paper, the influence functions and limiting distributions of the canonical correlations and coefficients based on affine equivariant scatter matrices are developed for elliptically symmetric distributions. General formulas for limiting variances and covariances of the canonical correlations and canonical vectors based on scatter matrices are obtained. Also the use of the so called shape matrices in canonical analysis is investigated. The scatter and shape matrices based on the affine equivariant Sign Covariance Matrix as well as the Tyler's shape matrix are considered in more detail. Their finite sample and limiting efficiencies are compared to those of the Minimum Covariance Determinant estimator and S-estimates through theoretical and simulation studies. The theory is illustrated by an example.Canonical correlations; Canonical variables; Canonical vectors; Covariance; Covariance determinant estimator; Determinant estimator; Distribution; Efficiency; Estimator; Functions; Influence function; Matrix; Scatter; Shape matrix; Sign covariance mix; Simulation; Studies; Theory; Tyler's estimate;

Lasten tunteiden säätelyn tukeminen arjen haastavissa tilanteissa

Tiivistelmä. Tässä kandidaatintutkielmassa tavoitteena on lisätä erityisesti varhaiskasvatuksen opettajien tietoisuutta, miten lasten tunteiden säätelytaitojen oppimista voidaan tukea arjessa ja arjen haastavissa tilanteissa. Tarkastelen tutkimusten ja kirjallisuuden kautta lasten tunteiden ilmenemistä sekä tunteiden säätelyn kehittymistä varhaiskasvatusikäisillä lapsilla. Lisäksi selvitän, miten lapsen tunteiden säätelyn haasteet voivat näkyä arjen haastavissa tilanteissa. Lopussa kerron tutkimusten ja kirjallisuuden pohjalta, miten varhaiskasvatuksen opettaja voi tukea lasten tunteiden säätelytaitojen kehittymistä arjen keskellä sekä haastavissa kasvatustilanteissa. Tutkimus toteutetaan kuvailevana kirjallisuuskatsauksena, tarkemmin ottaen integroivana kirjallisuuskatsauksena. Tutkimuksessa perehdytään kriittisesti arvioiden laajasti ja monipuolisesti tutkimusaiheeseen liittyvään kirjallisuuteen, tutkimuksiin sekä tieteellisiin artikkeleihin. Lähdeaineistona käytetään niin kotimaisia kuin kansainvälisiäkin tieteellisiä tutkimuksia, artikkeleita sekä kirjallisuutta. Lähdeaineiston avulla etsitään vastauksia tutkimuskysymykseen, kootaan tietoa yhteen ja tehdään niiden pohjalta johtopäätöksiä. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että tunteiden säätelytaitojen tukemisen lähtökohtina on turvallisen kiintymyssuhteen muodostaminen, lämmin vuorovaikutus, sekä aikuisen sensitiivisyys. Varhaiskasvatuksen opettajan tulee havainnoida aktiivisesti toimintaa, jotta hän voi tietää, millaista tukea kukin lapsi tarvitsee tunteidensa säätelyyn ja missä tilanteissa. Tutkimuksessa selviää, että tunteiden säätelytaitojen tukeminen ainoastaan haastavissa kasvatustilanteissa ei riitä, vaan lasten tunteiden säätelyn tukemisessa tulee pyrkiä myös kaikkea haastavien tilanteiden ennaltaehkäisyyn. Ennaltaehkäiseviä tunteiden kanssasäätelyn strategioita ovat tilanteen valinta, tilanteen muuttaminen, tarkkaavuuden siirtäminen sekä kognitiivinen muutos. Arjen haastavissa kasvatustilanteissa varhaiskasvatuksen opettaja voi tukea lapsen tunteiden säätelyä pyrkimällä häntä muuttamaan reaktiotaan tunteita herättävään asiaan joko toiminnallisilla tai tiedollisilla kanssasäätelyn keinoilla

Geodiversiteetin tutkiminen kaukokartoituksella

Tiivistelmä. Tutkielman tarkoitus on selvittää, miten kaukokartoitusmenetelmiä voidaan hyödyntää geodiversiteetin tutkimisessa. Geodiversiteetin merkitys elollisen luonnon perustana on vasta viime vuosikymmeninä alettu ymmärtämään ja siihen kohdistuvan tutkimuksen määrä kasvaa. Kaukokartoitusmenetelmät kehittyvät jatkuvasti, ja tietokoneiden kapasiteetin kasvaessa kaukokartoitusaineistojen käsittely tehostuu, avaten uusia mahdollisuuksia myös geodiversiteettitutkimuksessa. Tietoa geodiversiteetistä tarvitaan, jotta osataan arvioida ihmistoiminnan vaikutuksia, varautua ilmastonmuutokseen ja suunnata ympäristöön kohdistuvia suojelutoimia mahdollisimman hyvin. Kaukokartoitusmenetelmistä lähemmässä tarkastelussa tässä tutkielmassa ovat Lidar-menetelmä sekä multi- ja hyperspektraalisten sensoreiden käyttö. Tutkielmassa käydään myös läpi, miten aineiston pohjalta voidaan tutkia tietyn alueen geodiversiteetin määrä. Kyseisillä menetelmillä voidaan kartoittaa geodiversiteetin osia eri mittakaavoissa. Menetelmiä yhdistelemällä voidaan saada sekä laaja että tarkka kuva tutkittavan alueen geodiversiteetin elementtien esiintymisestä. Eri aineistojen prosessointi, tulkitseminen ja yhdistäminen vaatii kuitenkin asiantuntijuutta. Lisäksi tarvittaisiin yhteneväisyyttä geodiversiteetin kvantifioimisen menetelmiin. Kaukokartoitusmenetelmät tarjoavat kustannustehokkaan ja laajojen alueiden tutkimiseen soveltuvan tavan kerätä aineistoa geodiversiteetistä. Aiemmin kerättyjä aineistoja voidaan myös hyödyntää ja saada siten ymmärrystä geodiversiteetissä tapahtuvista muutoksista. Tulevaisuudessa pilvipalvelujen ja yhä tehokkaampien tietokoneiden avulla myös kaukokartoitusmenetelmien käyttö geodiversiteetin tutkimisessa tulee helpottumaan ja monipuolistumaan entisestään

Robust high-dimensional precision matrix estimation

The dependency structure of multivariate data can be analyzed using the covariance matrix $\Sigma$. In many fields the precision matrix $\Sigma^{-1}$ is even more informative. As the sample covariance estimator is singular in high-dimensions, it cannot be used to obtain a precision matrix estimator. A popular high-dimensional estimator is the graphical lasso, but it lacks robustness. We consider the high-dimensional independent contamination model. Here, even a small percentage of contaminated cells in the data matrix may lead to a high percentage of contaminated rows. Downweighting entire observations, which is done by traditional robust procedures, would then results in a loss of information. In this paper, we formally prove that replacing the sample covariance matrix in the graphical lasso with an elementwise robust covariance matrix leads to an elementwise robust, sparse precision matrix estimator computable in high-dimensions. Examples of such elementwise robust covariance estimators are given. The final precision matrix estimator is positive definite, has a high breakdown point under elementwise contamination and can be computed fast

Using Open Data to Rapidly Benchmark Biomolecular Simulations : Phospholipid Conformational Dynamics

Molecular dynamics (MD) simulations are widely used to monitor time-resolved motions of biomacromolecules, although it often remains unknown how closely the conformational dynamics correspond to those occurring in real life. Here, we used a large set of open-access MD trajectories of phosphatidylcholine (PC) lipid bilayers to benchmark the conformational dynamics in several contemporary MD models (force fields) against nuclear magnetic resonance (NMR) data available in the literature: effective correlation times and spin-lattice relaxation rates. We found none of the tested MD models to fully reproduce the conformational dynamics. That said, the dynamics in CHARMM36 and Slipids are more realistic than in the Amber Lipid14, OPLS-based MacRog, and GROMOS-based Berger force fields, whose sampling of the glycerol backbone conformations is too slow. The performance of CHARMM36 persists when cholesterol is added to the bilayer, and when the hydration level is reduced. However, for conformational dynamics of the PC headgroup, both with and without cholesterol, Slipids provides the most realistic description because CHARMM36 overestimates the relative weight of similar to 1 ns processes in the headgroup dynamics. We stress that not a single new simulation was run for the present work. This demonstrates the worth of open-access MD trajectory databanks for the indispensable step of any serious MD study: benchmarking the available force fields. We believe this proof of principle will inspire other novel applications of MD trajectory databanks and thus aid in developing biomolecular MD simulations into a true computational microscope-not only for lipid membranes but for all biomacromolecular systems.Peer reviewe

Canonical analysis based on scatter matrices.

In this paper, the influence functions and limiting distributions of the canonical correlations and coefficients based on affine equivariant scatter matrices are developed for elliptically symmetric distributions. General formulas for limiting variances and covariances of the canonical correlations and canonical vectors based on scatter matrices are obtained. Also the use of the so-called shape matrices in canonical analysis is investigated. The scatter and shape matrices based on the affine equivariant Sign Covariance Matrix as well as the Tyler's shape matrix serve as examples. Their finite sample and limiting efficiencies are compared to those of the Minimum Covariance Determinant estimators and S-estimator through theoretical and simulation studies. The theory is illustrated by an example.Canonical correlations; Canonical variables; Canonical vectors; Covariance; Covariance determinant estimator; Determinant estimator; Distribution; Efficiency; Estimator; Functions; Influence function; Matrix; Principal components; Scatter; Shape matrix; Sign; Sign covariance mix; Simulation; Studies; Theory; Tyler's estimate; Variance;

Ageing women with PCOS: Menstrual cycles, metabolic health and health related quality of life (HRQoL)

Women with polycystic ovary syndrome (PCOS) in their reproductive years age present with metabolic dysfunction and thus increased likelihood of long-term health consequences and diminished well-being in later life. Due to their larger ovarian reserve, however, they may experience menopause at later age and protection from metabolic and cardiovascular diseases. Moreover, previous studies have indicated that late reproductive aged, normal-weight women with PCOS do not seem to have the expected high risk for type 2 diabetes (T2D), as previously thought. Health related quality of life (HRQoL), nevertheless, is decreased in women with PCOS up until late fertile age, warranting attention and actions from the health care personnel. Given conflicting reports regarding the risk of cardiovascular diseases, future research with well characterized and adequately sized PCOS populations are needed as well as studies aiming to improve their HRQoL.Peer reviewe

Emerging Era of Biomolecular Membrane Simulations: Automated Physically-Justified Force Field Development and Quality-Evaluated Databanks

Peer reviewe