Uncovering population dynamics using mobile phone data : the case of Helsinki Metropolitan Area

Understanding the whereabouts of people in time and space is necessary for unraveling how our societies function. Regardless, our understanding of human presence is predominantly based on static residential population data, which is often outdated and excludes certain population groups, such as commuters or tourists. In the light of development towards 24-hour societies and the needs for promoting sustainable and equitable urban planning, reliable data of population dynamics are needed. To this end, ubiquitous mobile phones provide an attractive source for estimating the spatiotemporal digital footprints of people. In this study, I set out to investigate 1) the feasibility of three different aggregated network-based mobile phone data – the number of voice calls, data transmission and general network connection attempts – as a proxy for human presence, 2) how does the population distribution vary in Helsinki Metropolitan Area over the course of a regular weekday and 3) the role of temporally-sensitive population data when analysing dynamic accessibility to grocery stores and transport hubs. To my best knowledge, this is the first attempt when mobile phone data is used to reveal population dynamics for scientific purposes in Finland. Mobile phone data collected by the mobile network operator Elisa in 2017–2018 and ancillary data about land cover, buildings and a time use survey were used to estimate the 24-hour population distribution of the Helsinki Metropolitan Area. The mobile phone data were allocated to statistical 250 m x 250 m grid cells using an advanced dasymetric interpolation method and validated against population register data from Statistics Finland. The resulting 24-hour population was used to map the pulse of the city and to introduce the first fully dynamic accessibility model in the study area. The results show that data use is a good proxy for people and outperforms voice calls or overall network connection attempts. During daytime, the static population overestimates the population in residential areas and underestimates the population in work and service areas. In general, the 24-hour population reveals the pulse of a city, which is highlighted especially in the inner city of Helsinki, where the relative share of population of the study area increases by 50 % from the share at night-time to its peak at noon. The results of the case study suggest that integrating dynamic population data to location-based accessibility analysis provides more realistic results compared to static population data, but the significance of dynamic population data depends on the study context and research questions. In summary, aggregated network-driven mobile phone data is a feasible alternative for dynamic population modelling, however, different mobile phone data types vary in representativeness, which should be taken into account when using mobile phone data in research. To this end, critical evaluation of data and transparent data description are essential. Overall, understanding 24-hour societies and supporting sustainable urban planning necessitates dynamic population data, but advancements in data policy and availability are needed to harvest these possibilities. The results of this study also provide new empirical insights of the population dynamics in the study area, which can be used to advance planning and decision making.Ymmärrys väestön alueellisen jakautumisen ajallisesta vaihtelusta on keskeistä yhteiskuntamme toiminnan ymmärtämiseksi. Tästä huolimatta ymmärrys ihmisten läsnäolosta on vähäistä ja perustuu pääasiassa staattisiin asuinpaikkakohtaisiin väestötietoihin, jotka ovat usein vanhentuneita ja saattavat johtaa eräiden väestöryhmien, kuten työmatkalaisten tai turistien, sivuuttamiseen. Kehityksen kohti ympärivuorokautista yhteiskuntaa ja kestävän ja tasa-arvoisen kaupunkisuunnittelun edistämisen tarpeiden valossa tarvitaan luotettavia tietoja väestön dynamiikasta. Tässä tutkimuksessa tarkastelin 1) kolmen eri verkkopohjaisen matkapuhelinaineiston – puheluiden, tiedonsiirtoyhteyksien ja verkkoyhteyksien muodostusyritysten lukumäärän – soveltuvuutta ihmisen läsnäolon kuvaajana, 2) miten väestöjakauma vaihtelee pääkaupunkiseudulla säännöllisen arkipäivän aikana ja 3) temporaalisten väestötietojen käytön roolia saavutettavuusmallinnuksessa tarkasteltaessa ruokakauppojen ja liikenteen solmukohtien saavutettavuutta joukkoliikenteellä. Parhaan tietämykseni mukaan tämä on ensimmäinen kerta, kun matkapuhelinaineistoja käytetään väestön dynamiikan tarkasteluun tieteellisiin tarkoituksiin Suomessa. Matkapuhelinoperaattori Elisan keräämiä matkapuhelinaineistoja (2017–2018) sekä aineistoja maankäytöstä, rakennuksista ja ajankäyttötutkimuksen tuloksia käytettiin pääkaupunkiseudun 24 tunnin väestöjakauman arvioimiseen. Matkapuhelimen tiedot allokoitiin 250 m x 250 m tilastoruutuihin käyttäen edistynyttä dasymetristä interpolointimenetelmää ja validoitiin Tilastokeskuksen väestörekisteritietoja käyttäen. Tuloksena saatua 24 tunnin väestöaineistoa käytettiin kaupungin pulssin analysointiin ja ensimmäisen täysin dynaamisen saavutettavuusmallin toteuttamiseen tutkimusalueella. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että matkapuhelinten tiedonsiirto on hyvä kuvaaja ihmisten sijainnille ja parempi kuin puhelut tai verkkoyhteyksien muodostusyritykset. Päivän aikana staattinen väestöaineisto yliarvioi väestöä erityisesti asuinalueilla samalla aliarvioiden väestöä alueilla, joilla on työpaikka- tai palvelukeskittymiä. Yleisesti katsottuna 24 tunnin väestö paljastaa kaupungin pulssin, mikä korostuu erityisesti Helsingin keskustassa, jossa tutkimusalueen väestön suhteellinen osuus kasvaa 50 %:lla yöstä sen huippuun keskipäivällä. Tapaustutkimuksen tulokset havainnollistavat kuinka dynaamisen väestötietojen integroiminen sijaintipohjaiseen saavutettavuustarkasteluun tarjoaa realistisempia tuloksia verrattuna staattiseen väestöaineistoon, mutta dynaamisten väestötietojen integroimisen merkitys riippuu tutkimuksen kontekstista ja tutkimuskysymyksistä. Yhteenvetona voidaan todeta, että aggregoitu verkkopohjainen matkapuhelinaineisto on hyvä vaihtoehto dynaamisen väestön mallintamiseen, mutta soveltuvuus vaihtelee aineistojen välillä, mikä on tärkeä huomioida käytettäessä matkapuhelinaineistoja tutkimuksessa. Tätä vasten aineiston kriittinen tarkastelu ja läpinäkyvä aineiston dokumentointi on olennaista. Kaiken kaikkiaan 24 tunnin yhteiskuntien ymmärtäminen ja kestävän kaupunkisuunnittelun tukeminen edellyttävät dynaamisia väestötietoja, mutta tietopolitiikan ja aineistojen saatavuuden edistäminen on välttämätöntä tämän toteutumiseksi. Tämä työ tarjoaa myös uutta empiiristä tietoa väestön dynamiikasta pääkaupunkiseudulla, jota voidaan käyttää suunnittelun ja päätöksenteon tukena

'Delicate connotations' : How women-loving women construct their identity through community-specific labels and terminology

Tämä pro gradu -tutkielma käsittelee seksuaalivähemmistöihin kuuluvien naisten identiteetin rakentumista kielen näkökulmasta. Tutkielma perustuu neljän yksilön haastatteluihin, joissa keskeisenä teemana ovat oma identiteetti, coming out -tarinat ja LGBTQ-yhteisön sisäinen terminologian käyttö. Tämän lisäksi tutkitaan englannin kielen asemaa globaalin LGBTQ-yhteisön yhteisenä kielenä; englannin kielen keskeisyys näkyy myös haastateltavien kielenkäytössä. Tutkimusaineisto koostuu kahdesta Zoom-alustalla toteutetusta videohaastattelusta, joista kumpaankin osallistui kaksi toisilleen tuttua haastateltavaa. Keväällä 2020 puhjenneesta koronapandemiasta johtuen haastattelut suoritettiin etäyhteyden välityksellä. Haastattelut tallennettiin haastateltavien luvalla suoraan Zoomin kautta. Tutkimuksessa käytettiin äänitallenteita ja niiden pohjalta tehtyjä muistiinpanoja. Haastatteluaineiston analyysi tässä tutkielmassa yhdistelee sosiolingvistiikan ja queer-teorian tutkimushistoriaa, ja tärkeimmät teoreettiset käsitteet ovat Judith Butlerin performatiivisuuden teoria sekä Eckertin sosiolingvistiikan alalle tuoma käytäntöyhteisö (community of practice). Näiden lisäksi sosiolingvistiikan konseptit indeksikaalisuus ja asenne (stance) toimivat analyysin perustana. Coming out -tarinoita peilataan myös aiempiin samaa aihetta käsitteleviin tutkimuksiin. Tutkimusnäkökulma on deskriptiivinen ja kvalitatiivinen. Tutkielman tulokset on jaoteltu haastattelukysymysten mukaan: ensin käsitellään haastateltavien omaa identiteettiä, minkä jälkeen keskustelu laajenee käsittelemään yhteisön sisäistä terminologiaa ja kielivalintojen merkityksiä. Tuloksissa käsitellään eri termien eksklusiivisuutta ja inklusiivisuutta, konnotaatioita ja termien välisiä hierarkioita ja linkkejä. Tämän lisäksi käsitellään termien historiaa ja niihin liittyvien asenteiden muutoksia, esimerkiksi aiemmin halventavina käytettyjen termien (slur) takaisinottoa ja käyttöä nykypäivän arkikielessä. Haastateltavien näkemyksiä nykypäivän kielenkäytöstä peilataan aiempaan tutkimukseen terminologian muutoksista. Haastateltavat tuovat myös esille englannin kielen keskeisen aseman seksuaalivähemmistöjen terminologiassa, joka ulottuu myös muita kieliä äidinkielenään puhuvien kielenkäyttöön. Tutkielman keskeisimmät tulokset ovat, että termien konnotaatiot sekä yksilön identiteetin että yhteisön tasolla ovat vahvasti aika-, paikka- ja kontekstisidonnaisia. Yksittäisellä identiteettikategorialla, kuten nimikkeellä queer, ei siis ole yhtä sidottua merkitystä ja konnotaatiota, vaan esimerkiksi historiallinen tausta ja termin käyttöyhteys vaikuttavat sen merkitykseen ja puhujien asenteisiin. Lisäksi omaa identiteettiä kuvailevia termejä voidaan käyttää eri tavoin eri sosiaalisissa tilanteissa, koska konnotaatiot ovat sekä puhujasta että kuulijasta riippuvaisia. Näin ollen identiteetin performatiivisuus korostuu tutkielman tulosten analyysissä – kuten aiempi tutkimus on osoittanut, identiteetti on kielessä ja sosiaalisessa kontekstissa rakentuva ilmiö. Haastatteluaineistosta ilmenee myös, että LGBTQ-yhteisön kielenkäyttö on jatkuvassa muutoksessa uusien termien syntymisen myötä. Seksuaalivähemmistöjen kielenkäytön tutkiminen onkin jatkuvasti relevanttia, etenkin globaalin käytäntöyhteisön näkökulmasta

Paradoxes of therapeutic self-tracking assemblages in everyday life

One of the most significant consumer trends of the 21st century has been proactive digital self-tracking. Proactive self-tracking refers to the everyday utilisation of a wide variety of hardware devices and mobile applications through which people gather data on their activity, sleep, bodily functions and behavioural patterns. Based on interviews, media materials and observations in self-tracking related environments, this doctoral dissertation examines how the practices of self-tracking and human-technology co-operation in everyday self-tracking assemblages shape peoples’ lifeworlds and their sense of themselves. This ethnographically oriented dissertation draws from the interdisciplinary field of science and technology studies, combining influences mainly from sociology, anthropology and continental philosophy in order to empirically investigate the multifaceted experiences of living with and through self-tracking devices and the data they produce. Specifically, it makes use of assemblage theory and various critiques of human-technology bifurcation in order to focus on the complex relations and associations between human beings and their technological supplements. While everyday imaginaries, marketing discourses and even research accounts too often construct technological devices as ’tools’ that human beings use for their own purposes, these theoretical resources enable a viewpoint that treats technology as more-than-a-tool, which, I argue, is essential for revealing the multiple paradoxicalities and contradictions that characterise practices of everyday self-tracking. The detailed pinpointing of such paradoxes is essential for understanding how self-tracking technologies organise and effectively change the world by reconfiguring, e.g. the practical understanding and experience of the self. The dissertation also contributes to theoretical understandings of ’therapeutic culture’ by considering how digital health technologies intertwine with and diverge from common therapeutic discourses of self-awareness and self-knowledge. Thus, it proposes further research on the reconfiguration of therapeutic culture in emerging digital new media assemblages. This dissertation consists of a summary and four empirical articles. Three of the articles have been published in peer-reviewed scientific journals and one is in an internationally published edited volume. The first article (I) investigates everyday self-tracking assemblages as systems of moral knowledge production. Through these assemblages, people seek self-control and health awareness by delegating control to algorithmic digital companions. These companions may provide people with positive effects, but they also underline existing modes of body politics and constantly produce ’problematic’ or problematised bodies. The second article (II) shows how proactive self-tracking produces experiences of both self-knowledge and perpetual uncertainty. The article then develops our theoretical understanding of the temporalisation of the self in such practices. The third article (III) argues that proactive self-tracking is often closely intertwined with the idea of attaining holistic viewpoints to oneself, yet in practice it promotes fragmented vistas into one’s life as bodies and selves are continuously divided into ever-more nuanced and detailed functionalities and longitudinal trajectories. The fourth article (IV) relates self-tracking more closely to other ’alternative’ and/or critical health practices and develops an understanding of self-tracking as a sociotechnical manifestation of ’everyday fringe medicine’, i.e. a regime of everyday self-care in which scientific and ’alternative’ modes of knowledge production become negotiated and are sometimes mixed and matched. All of the articles highlight the contradictions and paradoxicalities inherent in self-tracking practices. The summary of this dissertation synthesises the findings from separate articles and thus deepens our understanding of the inherent multiplicity and complexity of technology, especially in relation to self-tracking. The paradoxes (including but not limited to persistent dynamics between knowledge/uncertainty, holistic individualisation/fragmentary dividualisation, becoming ’oneself’/’the other’ and knowing about health in terms of ’official’/’alternative’ knowledge) explain and show how self-tracking technologies shape everyday realities of therapeutic action and self-understanding, and produce new complexities instead of simply alleviating problems. To summarise, this dissertation argues that the application of process ontology and the notion of paradoxes are analytically and methodologically inspiring and forceful approaches for looking past the surface of human-technology interaction and beyond common sense use-relations with technology. They help us acknowledge material agencies, and they help us observe how self-tracking assemblages actually ’work’ in everyday life, even if people often tend to think of themselves as being ultimately in charge of what happens with technology. Paradoxes also show how technology actively produces needs and desires instead of simply fulfilling them. Thus, in order to think ethically about self-tracking and related developments in society, these technologies must be treated as more-thantools. This dissertation creates a fertile basis for future research on self-tracking technology within different groups of people in order to see how these and other relevant paradoxes and contradictions play out in different cultural, material and personal contexts.Yksi 2000-luvun suurista kuluttajatrendeistä on ollut proaktiivinen digitaalinen itsenmittaaminen. Proaktiivisella itsenmittaamisella viittaan erilaisten laitteiden ja mobiilisovellusten arkiseen käyttöön, jonka avulla ihmiset keräävät dataa elämästään ja kehonsa toiminnoista, esimerkiksi aktiivisuudesta, unesta, sykkeistä ja käyttäytymisen kaavoista. Tässä väitöskirjassa tarkastelen henkilöhaastatteluihin, mediamateriaaleihin sekä itsenmittaukseen liittyviin havainnointiaineistoihin perustuen sitä, miten itsenmittaamisen käytännöt ja niissä tapahtuva ihmisteknologia- yhteistyö muovaavat ihmisten elämismaailmaa sekä ymmärrystä ja kokemusta itsestään. Etnografisesti orientoitunut väitöskirja kytkeytyy etenkin monitieteiseen tieteen- ja teknologiantutkimuksen kenttään. Väitöskirja ammentaa vaikutteita esimerkiksi sosiologiasta, antropologiasta ja mannermaisen filosofian perinteestä paneutuessaan itsenmittaamislaitteiden ja niiden tuottaman datan kanssa elämiseen liittyviin kokemuksiin. Hyödynnän etenkin assemblage-teoriaa ja ihmis-teknologiabifurkaation kritiikkiä paikantaakseni ja avatakseni arkiseen itsenmittaamiseen liittyvää kompleksisuutta. Siinä missä arkiset ajattelutavat, markkinointidiskurssit ja jopa tutkimustekstit usein rakentavat itsenmittauslaitteet “välineinä”, joita ihmiset käyttävät omien päämääriensä toteuttamiseen, bifurkaatiokritiikki avaa näkökulmia, joista käsin teknologiaa tarkastellaan “enemmän-kuin-välineenä”. Näin arkisista itsenmittaamiskäytännöistä löytyy monia ristiriitaisuuksia ja paradoksaalisuuksia, joiden käsittelyn väitän olevan tärkeää mikäli halutaan ymmärtää syvällisesti itsenmittausteknologian yksilöllisiä ja yhteiskunnallisia vaikutuksia, ja itsenmittauskäytännöissä tapahtuvaa ihmisen ja teknologian yhteismuotoutumista. Väitöskirja kontribuoi myös ”terapeuttisen kulttuurin” keskusteluihin avatessaan sitä, miten digitalisoituvat ja datavetoiset terveysteknologiat kytkeytyvät terapeuttisiin puhe- ja toimintatapoihin käytännössä. Näin avataan keskustelua terapeuttisen kulttuurin paikantuneisuudesta, ja sen muotoutumisesta digitalisoituvissa (media)verkostoissa. Väitöskirja koostuu kolmesta vertaisarvioidusta journaaliartikkelista, sekä yhdestä toimitetussa teoksessa julkaistusta luvusta. Ensimmäinen artikkeli (I) tarkastelee arkisia itsenmittauskokoonpanoja (assemblages) moraalisen tiedontuotannon järjestelminä, joissa itsekontrollia ja terveystietoisuutta tavoitellaan delegoimalla kontrollia osittain digitaalisille, teknologisille kumppaneille. Näissä kokoonpanoissa teknologiat voivat tuottaa ihmisille positiivisia kokemuksia, alleviivaten samalla ruumiinpoliittisia arvottamisen käytäntöjä ja tuottaen ruumiin ”problemaattisuutta” käytännössä. Toinen artikkeli (II) valottaa, kuinka proaktiivinen itsenmittaaminen tuottaa käytännössä sekä tietoa että epätietoisuutta ja kiinnostusta itseä kohtaan. Artikkeli liittää itsenmittaamiseen liittyvän tiedon ja epätiedon välisen dynamiikan teoreettiseen keskusteluun minuuden temporalisaatiosta. Kolmas artikkeli (III) havainnoi itsenmittaamisen kiinnittyvän usein holistisen itsetietoisuuden diskursseihin ja argumentoi mittaamisen käytännössä kääntävän kokonaisvaltaisen itsetietoisuuden logiikan päälaelleen jakaessaan kehot ja elämät yhä yksityiskohtaisemmiksi parametreiksi ja datajatkumoiksi. Neljäs artikkeli (IV) suhteuttaa itsenmittaamisen muihin ”vaihtoehtoisen” itsehoivan käytäntöihin ja käsitteellistää arkista itsehoivaa ”arjen rajalääketieteenä”, joka avaa tilaa yhdistää erilaisia tietojärjestelmiä, ja sekä vahvistaa että toisinaan haastaa tai neuvotella ”virallisen” tiedon merkitystä. Väitöskirjan yhteenveto tuottaa artikkeleihin perustuen laajemman argumentin itsenmittaamisen monitahoisesta paradoksaalisuudesta, mikä syventää aiemmassa tutkimuksessa tuotettua ymmärrystä teknologian monitahoisesta luonteesta. Kaikki artikkelit tuovat esiin arkiseen itsenmittaamiseen liittyviä spesifejä paradokseja ja ristiriitaisuuksia, joiden pohjalta yhteenveto rakentuu. Paradokseihin kuuluu esimerkiksi jatkuva tiedon ja epätiedon, holistisen individualisaation ja fragmentaarisen dividuaalisuuden, minuuden ja ”toiseuden” sekä ”virallisen” ja ”vaihtoehtoisen” terveystietoisuuden välinen dynamiikka. Paradoksit osoittavat, kuinka mittaamiskäytännöt muovaavat ymmärrystä itsestä ja maailmasta, ja tuovat elämiin uudenlaista kompleksisuutta, vaikka ”välineinä” mittarien usein kuvitellaan helpottavan elämää. Väitöskirja esittää, että prosessiontologian soveltaminen ja ristiriitaisuuksien esiintuominen ovat analyyttisesti ja metodologisesti hyödyllisiä välineitä, kun pyritään katsomaan syvälle ihmis-teknologia-vuorovaikutuksen pinnan alle, ja yli arkijärkisen tavan ajatella teknologiaa välineellisyyden ja käyttösuhteiden kautta. Nämä teoreettiset ja käsitteelliset resurssit auttavat suhtautumaan ei-inhimilliseen toimijuuteen vakavasti ja tarkastelemaan sitä, miten arkiset itsenmittauskokoonpanot käytännössä toimivat ja muuttavat maailmaa sekä itseymmärrystä. Paradoksit myös osoittavat kuinka teknologiat tuottavat tarpeita eivätkä vain palvele niitä. Itsenmittaamisen ja siihen liittyvien kehityskulkujen eettinen käsittely vaatiikin teknologian ymmärtämistä enemmän-kuin-välineenä. Väitöskirja luo hedelmällisen pohjan tarkastella sitä, millaisia muotoja siinä mainitut ja mahdolliset muut paradoksit ja ristiriidat saavat erilaisissa kulttuurisissa, materiaalisissa ja henkilökohtaisissa konteksteiss

Mobile PSA : A Novel Telehealth Tool for Prostate Cancer Follow-Up

The prevalence of prostate cancer (PCa) is increasing. As the prognosis of PCa continues to improve, the increasing follow-up requirements after radical prosta-tectomy or radiotherapy puts significant pressure on health care systems. Follow-up is typically conducted by treating urologists, specialized nurses, or general practitioners. Despite the increase in patient numbers, resources are not likely to increase in proportion. Furthermore, the ongoing COVID-19 pandemic has led to a paradigm shift in our thinking towards telehealth solutions, primarily to avoid or limit physical contact and to spare resources. Here we report our novel telehealth solution for PCa follow-up, called Mobile PSA. Currently, more than 4500 PCa patients have been using Mobile PSA follow-up in our center. Mobile PSA can increase follow-up accuracy, as all biochemical relapses will be detected in a timely manner, can significantly reduce delays in reporting prostate-specific antigen results to patients, and can significantly reduce costs. Patient summary: We assessed a new telehealth information system for prostate cancer follow-up that does not use an app. More than 4500 prostate cancer patients in our center have used this system, called Mobile PSA, for follow-up. The system significantly reduces delays in reporting prostate-specific antigen (PSA) test results to patients, increases the accuracy of detecting recurrence of elevated PSA, and reduces costs. (c) 2021 The Authors. Published by Elsevier B.V. on behalf of European Association of Urology. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creati-vecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).Peer reviewe

Kahden merkkijonon pisimmän yhteisen alijonon ongelma ja sen ratkaiseminen

Tämä tutkielma kuuluu merkkijonoalgoritmiikan piiriin. Merkkijono S on merkkijonojen X[1..m] ja Y[1..n] yhteinen alijono, mikäli se voidaan muodostaa poistamalla X:stä 0..m ja Y:stä 0..n kappaletta merkkejä mielivaltaisista paikoista. Jos yksikään X:n ja Y:n yhteinen alijono ei ole S:ää pidempi, sanotaan, että S on X:n ja Y:n pisin yhteinen alijono (lyh. PYA). Tässä työssä keskitytään kahden merkkijonon PYAn ratkaisemiseen, mutta ongelma on yleistettävissä myös useammalle jonolle. PYA-ongelmalle on sovelluskohteita – paitsi tietojenkäsittelytieteen niin myös bioinformatiikan osa-alueilla. Tunnetuimpia niistä ovat tekstin ja kuvien tiivistäminen, tiedostojen versionhallinta, hahmontunnistus sekä DNA- ja proteiiniketjujen rakennetta vertaileva tutkimus. Ongelman ratkaisemisen tekee hankalaksi ratkaisualgoritmien riippuvuus syötejonojen useista eri parametreista. Näitä ovat syötejonojen pituuden lisäksi mm. syöttöaakkoston koko, syötteiden merkkijakauma, PYAn suhteellinen osuus lyhyemmän syötejonon pituudesta ja täsmäävien merkkiparien lukumäärä. Täten on vaikeaa kehittää algoritmia, joka toimisi tehokkaasti kaikille ongelman esiintymille. Tutkielman on määrä toimia yhtäältä käsikirjana, jossa esitellään ongelman peruskäsitteiden kuvauksen jälkeen jo aikaisemmin kehitettyjä tarkkoja PYAalgoritmeja. Niiden tarkastelu on ryhmitelty algoritmin toimintamallin mukaan joko rivi, korkeuskäyrä tai diagonaali kerrallaan sekä monisuuntaisesti prosessoiviin. Tarkkojen menetelmien lisäksi esitellään PYAn pituuden ylä- tai alarajan laskevia heuristisia menetelmiä, joiden laskemia tuloksia voidaan hyödyntää joko sellaisinaan tai ohjaamaan tarkan algoritmin suoritusta. Tämä osuus perustuu tutkimusryhmämme julkaisemiin artikkeleihin. Niissä käsitellään ensimmäistä kertaa heuristiikoilla tehostettuja tarkkoja menetelmiä. Toisaalta työ sisältää laajahkon empiirisen tutkimusosuuden, jonka tavoitteena on ollut tehostaa olemassa olevien tarkkojen algoritmien ajoaikaa ja muistinkäyttöä. Kyseiseen tavoitteeseen on pyritty ohjelmointiteknisesti esittelemällä algoritmien toimintamallia hyvin tukevia tietorakenteita ja rajoittamalla algoritmien suorittamaa tuloksetonta laskentaa parantamalla niiden kykyä havainnoida suorituksen aikana saavutettuja välituloksia ja hyödyntää niitä. Tutkielman johtopäätöksinä voidaan yleisesti todeta tarkkojen PYA-algoritmien heuristisen esiprosessoinnin lähes systemaattisesti pienentävän niiden suoritusaikaa ja erityisesti muistintarvetta. Lisäksi algoritmin käyttämällä tietorakenteella on ratkaiseva vaikutus laskennan tehokkuuteen: mitä paikallisempia haku- ja päivitysoperaatiot ovat, sitä tehokkaampaa algoritmin suorittama laskenta on.The topic of this thesis belongs to string algorithmics. A string denoted by S is a common subsequence of strings X[1..m] and Y[1..n], if it can be extracted by deleting arbitrarily 0..m symbols from X and 0..n symbols from Y. If no common subsequence of X and Y is longer than S, it is determined that S is the longest common subsequence (abbr. LCS) of X and Y. In this work, solving the LCS problem for two strings will be concerned, but the problem can also be generalized for several strings. LCS problem has applications not only in computer science but also in research areas of bioinformatics. To the best known applications belong text and image compression, version maintenance of files, pattern recognition and comparison research of DNA and protein structures. Solving the problem is difficult, because the algorithms depend on several parameters of the input strings. To those belong, for instance, lengt of the input strings, size of the input alphabet, character distribution of the inputs, proportion of LCS in the shorter input string and amount of matching symbol pairs. Thus it is difficult to develop an algorithm which could run effectively for all problem instances. The thesis should on the one hand be regarded as a handbook, where, after the description of basic concepts, already earlier developed exact LCS algorithms will be introduced. They are considered in groups which are classified according to the processing model of the algorithm: one row, contour or one diagonal at a time or multidirectedy. In addition, heuristic methods for calculating an upper or a lower bound for LCS will be represented. The results calculated by those methods can be utilized either as such or in order to steer the processing of an exact algorithm. This section is based on articles published by our research group. Exact LCS algorithms enforced with heuristic preprocessing are introduced for the first time in those articles. On the other hand, the work contains quite a comprehensive section of empirical research, which aims at intensifying the running time and reduction of the memory consumption of existing exact algorithms. This target was tried to be reached in terms of programming techniques by introducing well-supporting data structures for the processing model of the algorithms, and by restricting fruitless calculation performed by the algorithms by improving their capability to detect intermediate results obtained once during the running time and to utilize them. As conclusions of the thesis, it can be generally mentioned that the heuristic preprocessing almost systematically reduces the running time and especially the memory need of exact LCS algorithms. Furthermore, the data structure of the algorithms has a crucial influence on the efficiency of the calculation: the more local the search and update operations are, the more efficient is the calculation of the algorithm.Siirretty Doriast

Improving the reliability of delivery in infrastructure planning projects

Infrasuunnitteluhankkeiden aikataulussa pysyminen on herättänyt tyytymättömyyttä mm. SKOL Ry:n tekemissä asiakastutkimuksissa. Aikataulujen pitäminen on koettu ongelmaksi myös A-Insinöörit Suunnittelu Oy:ssä, joka pyrkii kehittämään toimintajärjestelmäänsä. Tämä diplomityö on osa selvityksiä, joiden pohjalta toimintajärjestelmää päivitetään. Työn tavoitteena oli pyrkiä tunnistamaan suunnitteluhankkeiden toimitusvarmuuteen vaikuttavia syitä ja löytää keinoja niiden poistamiseen ja siten toimitusvarmuuden parantamiseen. Tämän lisäksi tavoitteena oli myös määrittää, miten toimitusvarmuus käsitetään infrasuunnittelussa. Työssä tarkasteltiin myös, mitä ongelmia toimitusvarmuuden pettämisestä voi seurata hankkeen eri osapuolille . Tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuustutkimusta ja asiantuntijahaastatteluja. Kirjallisuuslähteistä pyrittiin löytämään rakennusalalta sekä sen ulkopuolelta aiempia tutkimuksia, joissa käsitellään hankkeiden aikatauluongelmia. Kirjallisuuslähteiden avulla kuvattiin myös suunnitteluhankkeiden toimintaympäristöä ja suunnitteluprosessia. Asiantuntijahaastattelut tehtiin puolistrukturoituina haastatteluina. Asiantuntijoina käytettiin kolmea väyläsuunnittelijaa, kahta siltasuunnittelijaa ja geosuunnittelijaa, sekä kahta tilaajan edustajaa ja yhtä urakoitsijaa. Tutkimuksessa selvisi, että suunnitteluyritykselle hankkeiden viivästymisestä aiheutuu taloudellisten tappioiden lisäksi myös resursointiongelmia muihin hankkeisiin. Hankkeiden viivästyminen saattaa haitata niiden toteutusaikataulua, minkä lisäksi viivästykset sitovat tilaajien henkilöresursseja ja saattavat nostaa toteutuskustannuksia. Urakoitsijoille suunnittelun viivästyminen aiheuttaa taloudellisia riskejä ja saattaa viivästyttää joitakin työvaiheita pahasti. Tutkimuksen perusteella infrasuunnitteluhankkeiden toimitusvarmuuteen liittyvät ongelmat ovat hyvin monisyisiä. Haastattelujen perusteella suurimmaksi ongelmaksi koettiin sisäiset lähtötietomuutokset. Parantamalla lähtötietojen hallintaa, suunnittelemalla hankekohtainen suunnittelun ohjaus paremmin ja varmistamalla, että edellytykset tilaajan päätöksenteolle ovat kunnossa, voidaan toimitusvarmuutta todennäköisesti parantaa. Yhteistoimintamallien käytön havaittiin parantavan toimitusvarmuutta, joten niitä tulisi suosia enemmän hankkeissa, joissa arvioidaan olevan suuri riski toimeksiannon laajuuden muuttumiselle. Uusien menetelmien, kuten Last Plannerin hyödyntäminen suunnittelun tuotannonohjauksessa, sekä tietomallintamisen yleistyminen parantavat todennäköisesti aikataulujen pitämistä ja tehostavat tiedonkulkua hankkeissa.Customer research studies performed in Finland by SKOL Ry show that civil engineering planning projects are often delayed of their schedule. This problem is something that A-Insinöörit Suunnittelu Oy wishes to address while updating their operational system. This master’s thesis is part of the studies upon which the operational system is updated. The goal for this study was to try to identify reasons that cause delays in design projects and to find ways to eliminate them thus improving the reliability of delivery. In addition, the aim was also to define how the concept of reliability of delivery should be determined in infrastructure planning projects. The thesis also examined the repercussions of project delays for different parties in the project. The research methods consisted of literature research and expert interviews. Literature sources were sought mostly from the field of civil engineering, as well as some outside sources dealing with the problems of the project schedules in general. Literature sources were also used to describe the operating environment in civil engineering projects and planning process. Theme interviews were conducted with three road designers, two bridge designers and geotechnical designers, two representatives of customer organiza- tions and one contractor. The study found that project delays may cause resourcing problems in other projects in addition to financial losses for the design company. Project delays may also hamper the implementation schedule, in addition to binding the customer’s personnel and may in- crease construction costs. For the contractors, delays in the design process result in economic risks and may delay some of the production phases seriously. Overall, the study shows that reasons for delays in planning projects are very complex. Based on the interviews, the largest problem is changes in internal initial data. By focusing on the management of both the internal and external initial data, planning the project control better and ensuring that the conditions for the customer's decision-making are good, the reliability of delivery may be improved. Based on this study, collaborative projects success in terms of schedule better than regular planning projects. Thus, in projects that have a high risk for changes in the scale of the project, the use of collaborative project delivery models should be favoured. Taking advantage of new methods such as Last Planner for design production management, as well as generalization of BIM are likely to im- prove reliability of project schedules, and enhance the flow of information projects