Multiple Hypothesis Testing in Pattern Discovery

The problem of multiple hypothesis testing arises when there are more than one hypothesis to be tested simultaneously for statistical significance. This is a very common situation in many data mining applications. For instance, assessing simultaneously the significance of all frequent itemsets of a single dataset entails a host of hypothesis, one for each itemset. A multiple hypothesis testing method is needed to control the number of false positives (Type I error). Our contribution in this paper is to extend the multiple hypothesis framework to be used with a generic data mining algorithm. We provide a method that provably controls the family-wise error rate (FWER, the probability of at least one false positive) in the strong sense. We evaluate the performance of our solution on both real and generated data. The results show that our method controls the FWER while maintaining the power of the test.Comment: 28 page

Potenssi- ja eksponenttiyhtälö sekä logaritmi lukion lyhyessä matematiikassa

Tutkielmassa tarkastellaan vuoden 2003 lukion opetussuunnitelman perusteiden mukaista lyhyen matematiikan kurssia Matemaattisia malleja I (MAB3). Tarkoituksena on selvittää, onko kurssi sellaisenaan tarpeellinen ja hyödyllinen lyhyen matematiikan opiskelijoille. Ensimmäiseksi luodaan katsaus lukion opetussuunnitelman perusteisiin, ja sen jälkeen tarkastellaan matemaattisen ajattelun käsitettä. Näiden pohjalta muotoillaan tarkastellun kurssin merkitys ja tehtävä. Seuraavaksi käsitellään kurssin matemaattista aihetta potenssi- ja eksponenttifunktioista sekä logaritmista yliopistotasoisesti, jolloin voidaan tehdä vertailua lyhyen matematiikan ja yliopistomatematiikan välillä. Tutkielmassa analysoidaan myös kolmea kurssin oppikirjaa, joiden sisältöjä ja esitystapoja vertaillaan. Lisäksi tarkastellaan oppikirjoissa olevia esimerkkejä, tehtäviä ja laskinohjeita. Oppikirjojen avulla saadaan näkemys kurssin sisällöstä ja rakenteesta. Tutkielmassa päädytään johtopäätökseen, että Matemaattisia malleja I -kurssi on sisällöltään hyvä sellaisenaan sekä hyödyllinen lyhyen matematiikan opiskelijoille. Asiat potenssi- ja eksponenttiyhtälöstä sekä logaritmista esitetään selkeästi ja yksinkertaisesti. Ne liitetään hienosti matemaattisiin malleihin, joihin opiskelijoiden on hyvä tutustua jo lukiossa. Tutkielman lopuksi otetaan katsaus uusimpaan lukion opetussuunnitelmaan. Tarkasteltu kurssi muuttuu rakenteeltaan uuden opetussuunnitelman myötä. Kurssin sisältöön tulee uutta asiaa ja osa nykyisestä sisällöstä käydään läpi jo aiemmilla kursseilla

Lääkinnällisiä laitteita valmistavan yrityksen tuotekehitysprosessin kehittäminen

Työssä kehitettiin kohdeyrityksen tuotekehitysprosessia vastaamaan paremmin uusia Euroopan Unionin asettamia vaatimuksia. Työssä tarkasteltiin lääkinnällisiä laitteita valmistavan Lojer Oy:n tuotekehitysprosessia. Yritys oli tunnistanut tuotekehitysprosessissa kehitettäviä asioita, jotka sopivat hyvin diplomityön aiheeksi. Lojer Oy tähtää tulevina vuosina kovaan kasvuun ja sen edellytyksenä on tehokas tuotekehitys. Tuotekehitysprosessiin kaivattiin systemaattista työtapaa ja työkaluja prosessin hallintaan. Työn tavoitteena oli luoda päivitetty tuotekehitysprosessi käyttäen pohjana vuonna 2020 julkaistua Stage-Gate prosessiin perustuvaa tuotekehitysprosessia. Työssä arvioitiin ja tarkasteltiin myös erilaisia työkaluja, joita prosessinhallinnassa voitaisiin hyödyntää. Työssä tehtiin tuotekehitysprosessien teoreettinen tarkastelu, jossa perehdyttiin erityisesti Stage-Gate malliseen prosessiin ja Lean-filosofian hyödyntämiseen tuotekehityksessä. Tuotekehitysteorioiden tarkastelun lisäksi työssä perehdyttiin tarkemmin terveysteknologian laitteiden tuotekehityksen erityispiirteisiin. Lääkinnällisten laitteiden valmistamiseen liittyy regulatiivinen strategia, joka pitää ottaa huomioon jo tuotekehitysprosessissa. Työssä käydään läpi, mitä yksittäisiä regulatiivisia dokumentteja laitteen tuotekehitysprosessin aikana tulee täyttää ja missä vaiheessa. Työssä esitellään myös Lojer Oy:n tuotekehitysprosessi ja sitä verrataan työn teoriaosuudessa tehtyihin havaintoihin tuotekehityksen yleisistä kompastuskohdista ja regulatiivisen strategian toimivuudesta. Teorioiden tueksi suoritettiin yrityksen sisäiset haastattelut, joilla pyrittiin kartoittamaan nykyisen tuotekehitysprosessin tila ja tunnistamaan sen heikkoudet ja vahvuudet. Haastatteluissa oli mukana henkilöitä useilta yrityksen osastoilta. Kaikkien haastatteluiden runkona käytettiin samaa kysymysrunkoa. Haastatteluiden perusteella tehtiin johtopäätökset yrityksen nykyisen tuotekehitysprosessin tilasta ja sen kehittämistarpeista. Työn tuloksena muodostui Lojer Oy:n päivitetty tuotekehitysprosessi ja testattava projektinhallintajärjestelmä MS Project, jota aloitettiin välittömästi testaamaan käynnissä olevilla projekteilla. Uusi tuotekehitysprosessi määrää tuotekehityksen projektiryhmän ja ohjausryhmän kokoonpanot tarkemmin kuin aiemmin ja ottaa vaaditun regulatiivisen strategian huomioon jo projektin alkuvaiheessa. MS Project auttaa projektin aikataulun muodostamisessa ja projektille kuu-luvien resurssien jaossa eri tehtävien välillä. Tulevaisuudessa, kun MS Project ohjelman toimintaan on syvennytty tarkemmin, voidaan sen käyttöä laajentaa myös tuotekehityskustannusten seurantaan. Uuteen tuotekehitysprosessiin kuuluu myös sen jatkuva kehittäminen eli jokaista valmista projektia arvioidaan kriittisesti, jotta samat ongelmat eivät toistuisi enää seuraavissa projekteissa.The purpose of this thesis is to develop the target company's product development process to better meet the latest requirements set by the European Union. The product development process of Lojer Oy, a manufacturer of medical devices, was examined in this work. Company had identified issues in the product development process, which needed improving. This was a suitable topic for a diploma thesis. Lojer Oy aims for strong growth in the coming years, and this requires efficient product development. A systematic process and tools to manage it were needed for the product development process. The aim of the work was to update the old product development process which based on the Stage-Gate process theory. Thesis also introduces different project management tools which could be utilized in product development. The work included a theoretical analysis of different product development processes, especially the Stage-Gate model process and Lean philosophy in product development. In addition to presenting product development theories, the work focused on the special features of product development in healthcare technology devices. The manufacture of medical devices involves a regulatory strategy that must be considered in the product development process. The work reviews when and which individual regulatory documents should be fulfilled during the product development process. The thesis also presents Lojer Oy's product development process and compares it with the observations made in the theoretical part of the thesis. Focusing on the common problems faced in product development and the functionality of the regulatory strategy. In support of the theories, internal interviews were conducted to map the status of the current product development process and to identify its weaknesses and strengths. The interviews included people from several departments of the company. The same set of questions was used as a framework for all interviews. Based on the interviews, conclusions were drawn about the state of the company's current product development process and its development needs. As a result of the thesis, Lojer Oy's updated product development process was developed, and a new project management system MS Project was set to be tested with ongoing projects. The new product development process determines the configurations of the product development project team and steering group more precisely than before and takes into account the required regulatory strategy already at the beginning of the project. MS Project helps to schedule the project and allocate the resources of the project between the different tasks. In the future, when the operations of the MS Project program are deepened in more detail, it will also be possible to monitor the costs of product development projects. The new product development process also includes an element of continuous development, i.e., each completed project is critically evaluated so that the same problems do not recur in the future projects

Kestävästi rannikolla: Suomen rannikkostrategia

Rannikkoalueiden käytön lisääntyessä kasvaa myös tarve huolehtia rannikkoympäristön tilasta ja luonnon monimuotoisuuden säilyttämisestä. Haasteena ovat myös varautuminen ilmastomuutoksen vaikutuksiin sekä lisääntyvän meriliikenteen aiheuttamiin riskeihin. Kansallisen rannikkostrategian avulla tavoitellaan rannikkoalueen elinvoimaisuutta, torjutaan sen tilan heikkenemistä ja varaudutaan pahimpiin uhkiin ja onnettomuuksiin. Rannikko-strategia nostaa esiin rannikkoalueen erityislaatuisena vesi- ja maa-alueiden muodostamana kokonaisuutena, jonka kestävä käyttö ja hoito edellyttävät johdonmukaisuutta ja toimien yhteensovittamista

Potenssi- ja eksponenttiyhtälö sekä logaritmi lukion lyhyessä matematiikassa

Tutkielmassa tarkastellaan vuoden 2003 lukion opetussuunnitelman perusteiden mukaista lyhyen matematiikan kurssia Matemaattisia malleja I (MAB3). Tarkoituksena on selvittää, onko kurssi sellaisenaan tarpeellinen ja hyödyllinen lyhyen matematiikan opiskelijoille. Ensimmäiseksi luodaan katsaus lukion opetussuunnitelman perusteisiin, ja sen jälkeen tarkastellaan matemaattisen ajattelun käsitettä. Näiden pohjalta muotoillaan tarkastellun kurssin merkitys ja tehtävä. Seuraavaksi käsitellään kurssin matemaattista aihetta potenssi- ja eksponenttifunktioista sekä logaritmista yliopistotasoisesti, jolloin voidaan tehdä vertailua lyhyen matematiikan ja yliopistomatematiikan välillä. Tutkielmassa analysoidaan myös kolmea kurssin oppikirjaa, joiden sisältöjä ja esitystapoja vertaillaan. Lisäksi tarkastellaan oppikirjoissa olevia esimerkkejä, tehtäviä ja laskinohjeita. Oppikirjojen avulla saadaan näkemys kurssin sisällöstä ja rakenteesta. Tutkielmassa päädytään johtopäätökseen, että Matemaattisia malleja I -kurssi on sisällöltään hyvä sellaisenaan sekä hyödyllinen lyhyen matematiikan opiskelijoille. Asiat potenssi- ja eksponenttiyhtälöstä sekä logaritmista esitetään selkeästi ja yksinkertaisesti. Ne liitetään hienosti matemaattisiin malleihin, joihin opiskelijoiden on hyvä tutustua jo lukiossa. Tutkielman lopuksi otetaan katsaus uusimpaan lukion opetussuunnitelmaan. Tarkasteltu kurssi muuttuu rakenteeltaan uuden opetussuunnitelman myötä. Kurssin sisältöön tulee uutta asiaa ja osa nykyisestä sisällöstä käydään läpi jo aiemmilla kursseilla

Single molecule biophysics of viral genome translocation

Viruses are the most abundant form of life on Earth. They cause serious disease, significant suffering, and economic losses, but viruses are also important to the general balance of the ecosystem. Understanding the details of the viral lifecycle is therefore essential from the point of view of basic research. This thesis work expands the basis formed by traditional microbiology. Single molecule biophysics techniques open a unique perspective into the inner workings of viruses. The physics point of view provides a quantitative, predictive, and descriptive mathematical basis to help one understand the basic processes of life. Furthermore, single molecule methods reveal heterogeneity and process variability which are unresolvable in bulk studies. This thesis work employs single molecule biophysical experiments to study two aspects of the viral lifecycle: genome packaging and ejection. DNA ejection is a method of infection employed by many double-stranded DNA (dsDNA) bacteriophages. Their viral genome is packaged under high pressure within a small volume comparable in linear dimension to the persistence length of dsDNA. Viruses infecting archaea are a new and emerging field of study, which benefits from the single-molecule perspective. This thesis presents the first single molecule study of dsDNA ejection from an Archaeal virus His1, which has a dsDNA genome packaged in a lemon-shaped capsid. Osmotic suppression experiments are carried out and results are compared to those of established dsDNA phages. Results obtained with total internal reflection fluorescence microscopy indicate that DNA ejection from His1 is modulated by external salt concentration and osmotic pressure as is common to many bacteriophages. These findings qualitatively agree with the predictions given by the continuum theory of dsDNA packaging. In contrast to DNA ejection, genome packaging is essential to the assembly of virus particles. Here the focus is on Pseudomonas phage phi6 which has a three-part dsRNA genome, of which only positive sense ssRNA-segments are packaged into the preformed procapsid. This thesis presents the first optical tweezers experiment of single-stranded RNA (ssRNA) packaging by phi6. The results show that packaging alternates between fast and slow sections suggesting that the secondary structure of the ssRNA segment is opened as the RNA is packaged. Single molecule-level results obtained using the two model systems reveal previously unseen heterogeneity in the ejection and packaging processes. Such results cannot be obtained by bulk methods alone.Virukset ovat maailman runsaslukuisimpia elämänmuotoja, jotka tartuntatautien aiheuttamisen lisäksi ovat tärkeitä ekosysteemin tasapainon kannalta. Virusten elinkaaren tarkastelu on siis tärkeää perustutkimusta. Väitöskirjan tarkoituksena on syventää tätä ymmärrystä käyttämällä virusten elinkaaren tutkimiseen yksittäisten molekyylien biofysiikan menetelmiä. Yksittäismolekyylitasolla on mahdollista havaita prosessien dynamiikkaa tavalla, joka ei ole mahdollista suurilla ainemäärillä tehtävillä kokeilla. Työssä tutkitaan virusten elinkaaren kahta vaihetta käyttäen yksittäisten molekyylien biofysiikan menetelmiä; arkeoniviruksen DNA-ejektiota ja bakteeriviruksen genomin pakkausta. DNA-ejektio on tyypillinen kaksoisjuoste-DNA-genomillisten (dsDNA) bakteerivirusten infektiomekanismi. Ejektion fysikaalinen perusta on yksinkertainen. DNA-molekyyli on pakattu tiheästi pieneen viruskapsidiin, jonne muodostuu korkea paine sähköstaattisen vuorovaikutuksen aiheuttamana. Infektion aikana tiheästi pakattuun DNA:n varastoitu energia työntää molekyylin ulos kapsidista. Työssä tutkittiin arkeonivirus His1:n DNA-ejektiota. Arkeoneja tartuttavia viruksia on tutkittu suhteellisen vähän ja työn tarkoitus on laajentaa tätä alaa yksittäisten molekyylien biofysiikan keinoin. Fluoresenssimikroskopialla tehdyt kokeet osoittavat, että ulkoisen osmoottisen paineen ja suolakonsentraation kasvatus vähentävät DNA-ejektiota His1:stä. Tulokset ovat yhtäpitäviä sekä bakteeriviruksilla tehtyjen kokeiden että dsDNA-molekyylien pakkausta käsittelevän matemaattisen mallin kanssa. Genomin pakkaus on osa viruspartikkelin kokoamista. Toisin kuin ejektio, joka tapahtuu DNA:han varastoidun energian avulla, pakkaus on aktiivinen reaktio, joka vaatii ulkoista energiaa. Työssä tarkasteltiin bakteerivirus phi6:n genomipakkausta optisilla pinseteillä. Phi6:n genomi koostuu kolmesta kaksoisjuosteisesta RNA-molekyylistä (dsRNA). Phi6:n kapsidiin pakataan vain kuitenkin vastaavat yksöisjuosteiset RNA-molekyylit (ssRNA). Työssä mitattiin optisilla pinseteillä yksittäisten ssRNA-molekyylien pakkausta. Tulokset osoittavat säännöllistä pakkausnopeuden vaihtelua hitaan ja nopean pakkauksen välillä. Havaittu nopeuden muutos tulkittiin liittyväksi RNA:n sekundaarisen rakenteen aukaisemiseen pakkauksen aikana. Työn tulokset osoittavat, että yksittäismolekyylitason kokeilla on virusten elinkaaren mekanismeista havaittavissa piirteitä, joita ei ole mahdollista nähdä perinteisin menetelmin

Tappajarobotit eksistentiaalisena uhkana? Campaign to Stop Killer Robots -kampanjan verbaaliset ja visuaaliset puheaktit osana monenkeskistä asevalvontaa

Tutkielmassa syvennytään monikansallisten vaikuttamisverkostojen perustamien asevalvontakampanjoiden rooliin monenkeskisessä asevalvonnassa. Tutkielman pyrkimyksenä on selvittää Campaign to Stop Killer Robots -kampanjan tapausesimerkin kautta, millaisia diskursiivisia prosesseja ja kehystämisen tapoja asevalvontakampanjat hyödyntävät pyrkiessään vaikuttamaan monenkeskiseen asevalvontaan. Tutkielman tavoitteena on kontribuoida sekä asevalvontakampanjoiden maailmanpoliittista roolia koskevaan kirjallisuuteen että turvallisuuden tutkimuksen teoriakenttään. Kööpenhaminan koulukunnan turvallistamisteorian ajatukset yhdessä kehystämiskirjallisuuden kanssa antavat tälle tutkielmalle analyyttiset työkalut. Hyödyntämällä turvallistamisen ja turvallistamisen purkamisen käsitteiden lisäksi makroturvallistamisen käsitettä tutkielma laajentaa turvallistamisteorian alkuperäistä ajatusta siitä, mitkä tahot voivat toimia turvallistavina toimijoina ja, millä tasolla turvallistamista tapahtuu. Visuaalisen turvallistamisen teorian ajatukset taas antavat eväät visuaalisten puheaktien analysoimiseen. Turvallistaminen luetaan tutkielmassa kehystämisen alalajiksi, ja yhdistämällä turvallistamisteorian ja kehysteorian argumentteja tutkielmassa on mahdollista tunnistaa, analysoida ja vertailla erilaisia diskursiivisia prosesseja ja kehystämisen tapoja. Tutkielman aineisto koostuu Campaign to Stop Killer Robots -kampanjan seitsemästä tekstipohjaisesta kampanjamateriaalista ja kolmesta kampanjavideosta. Analyysin perusteella Campaign to Stop Killer Robots -kampanja on pyrkinyt konstruoimaan autonomiset asejärjestelmät tai ”tappajarobotit” koko ihmiskunnan vaarantavaksi turvallisuusuhaksi, ja poikkeustoimena kampanja esittää autonomiset asejärjestelmät kieltävää oikeudellisesti sitovaa instrumenttia. Samanaikaisesti Campaign to Stop Killer Robots -kampanja on purkanut puheakteissaan valtioiden voimankäytön ja sotilaallisen sektorin turvallistamista. Tutkielman tulokset osoittavat, että visuaalisen aineiston piirteet edistävät turvallistamisen prosessia, mutta kokonaisuudessaan visuaalisessa aineistossa esiintyvät kehystämisen tavat ovat monitulkintaisuutensa vuoksi vahvasti kytköksissä verbaalisiin puheakteihin. Tulokset tuovat mielenkiintoisella tavalla esiin, ettei turvallistaminen ole aina keskeisin kehystämisen tapa, jolla kampanja pyrkii nostamaan autonomiset asejärjestelmät poliittisten päättäjien prioriteettilistalle. Verbaalisissa puheakteissa turvallistamisteot jäävät usein moraalisten ja eettisten kehysten varjoon. Tutkielman tulokset vahvistavat aikaisemmassa kirjallisuudessa tehtyjä havaintoja siitä, että asevalvontakampanjat hyödyntävät turvallistamistekoja ja turvallistamisen purkamista instrumentaalisesti pyrkiessään levittämään normeja kansainvälisessä yhteisössä. Campaign to Stop Killer Robots -kampanjan tapa hyödyntää monia samanaikaisia kehystämisen tapoja korostaa kuitenkin tarvetta yhdistää yhä enemmän turvallistamisteorian ja kehysteorian ajatuksia, jotta vaikuttamiskampanjoiden toimintaa voitaisiin ymmärtää kokonaisvaltaisesti. Tutkielman perusteella autonomisia asejärjestelmiä koskeva asevalvontaprosessi tulee tulevaisuudessa entistä ajankohtaisemmaksi, ja asevalvontakampanjoiden keskeistä roolia tässä monenkeskisessä prosessissa on mahdotonta sivuuttaa

Hållbart på kusten: Finlands kuststrategi

Med den ökade användningen av kustområdena ökar också behovet av att sköta om kustmiljöns tillstånd och bevara naturens mångfald. Utmaningar ställs också av förberedningen för klimatförändringens effekter och de risker som den ökade sjötrafiken medför. Med den nationella kuststrategin strävar man efter att stärka kustområdets livskraft, motarbeta försämring av dess tillstånd och förbereda sig för de värsta hoten och olyckorna. Kuststrategin lyfter fram kustområdet som en särpräglad och mångformig helhet som består av vatten- och landområden och vars hållbara förvaltning förutsätter följdriktighet och koordinering av åtgärder