Easy Holography

It is argued that the role of infinite dimensional asymptotic symmetry groups in gravity theories are essential for a holographic description of gravity and possibly to a resolution of the black hole information paradox. I present a simple toy model in two dimensional hyperbolic/ anti-de Sitter (AdS) space and describe, by very elementary considerations, how the asymptotic symmetry group is responsible for the entropy area law. Similar results apply also in three dimensional AdS space. The failure of the approach in higher dimensional AdS spaces is explained and resolved by considering other asymptotically noncompact homogeneous spaces.Comment: Received an Honorable Mention on the Gravity Research Foundation's 2013 Essay Competitio

Quantum Phase Transitions and the Extended Coupled Cluster Method

We discuss the application of an extended version of the coupled cluster method to systems exhibiting a quantum phase transition. We use the lattice O(4) non-linear sigma model in (1+1)- and (3+1)-dimensions as an example. We show how simple predictions get modified, leading to the absence of a phase transition in (1+1) dimensions, and strong indications for a phase transition in (3+1) dimensions

Koneturvallisuus ja CE-merkinnän vaatimukset

Tämä opinnäytetyö tehtiin Steerprop Oy:lle. Yritys valmistaa kääntyviä propulsiolaitteita muun muassa rannikko-, risteily- sekä rahtialuksiin. Lisäksi laitteita valmistetaan aluksiin jotka toimivat vaativissa arktisissa olosuhteissa. Yritys valmistaa myös joitakin tuotannossa käytettäviä laitteita. Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia mitä tuotantolaitteiden suunnittelussa tulee ottaa huomioon jotta niille voidaan myöntää CE - merkki. Tuotantotiloissa oli jo käytössä oleva laakeripesän pyörityslaite joka piti saada CE - merkinnän piiriin. Lisäksi tarkoituksena oli laatia ohjeistus koneiden rakentamiselle tulevaisuudessa. Opinnäytetyössä tutkittiin konedirektiivin sekä koneasetuksen vaatimuksia sekä standardeja joita koneen suunnittelussa tarvitaan. Lisäksi laakerinpyörityslaitteelle piti mallintaa piirustukset Solid Works - ohjelmalla, laatia koneelle käyttö- ja turvallisuusohjeet, sekä kerätä tarvittavat tiedot tekniseen rakennetiedostoon. Työn tuloksena saatiin konedirektiivin määräykset täyttävä ohjeistus, jota soveltamalla yrityksen tuotannossa voidaan tulevaisuudessa suunnitella turvallisia, CE - merkinnän määräykset täyttäviä koneita.This thesis was made for Steerprop Oy which is located at Rauma. Steerprop is a manufacturer of steerable propulsion units which are used mainly at offshore-, cruise-and cargo vessels. Company also manufactures propulsion units used in highly demanding arctic conditions. The company produces also some of the machines which are used in production. The safe use of machinery is the most important issue in preventing accidents at work. Therefore it is necessary to find out all the legal notices and demands of standards concerning machine safety. CE-marking is manufacturer’s declaration of machine safety. The use of marking is mandatory if machines are to be sold. It appeared that machines made for production purposes also have to bear the marking. CE-marking also enables free trade inside the European Union. A machine which is rotating bearing housings was already in use in company’s production facilities. The machine was studied and modified to bear the CE-marking. As a result of this thesis was an instruction manual for production which can be applied in designing of safe machines in the future

Numerical solution and structural analysis of differential-algebraic equations

In the last two decades differential-algebraic equations (DAEs) have become an important branch in numerical analysis. In this Thesis we study them from a new, geometric point of view. The DAE is interpreted as a subset of a jet bundle and its solution are induced by the Cartan distribution on the jet bundle. We also introduce a method to examine and define the structure of a general, polynomial, DAE whose locus is not necessarily a fibred manifold. Also it is shown how some singularities of multibody systems are removed by using the algebraic techniques used in this approach.reviewe

Analysing singularities of a benchmark problem

The purpose of this paper is to analyze the singularities of a well known benchmark problem ``Andrews' squeezing mechanism''. We show that for physically relevant parameter values this system admits singularities. The method is based on Gr\"obner bases computations and ideal decomposition. It is algorithmic and can thus be applied to study constraint singularities which arise in more general situations.Comment: 30 pages, 18 figures (yet small files), submitted to Multibody System Dynamic

Species-based and community-level approaches to conservation prioritization

One major reason for the global decline of biodiversity is habitat loss and fragmentation. Conservation areas can be designed to reduce biodiversity loss, but as resources are limited, conservation efforts need to be prioritized in order to achieve best possible outcomes. The field of systematic conservation planning developed as a response to opportunistic approaches to conservation that often resulted in biased representation of biological diversity. The last two decades have seen the development of increasingly sophisticated methods that account for information about biodiversity conservation goals (benefits), economical considerations (costs) and socio-political constraints. In this thesis I focus on two general topics related to systematic conservation planning. First, I address two aspects of the question about how biodiversity features should be valued. (i) I investigate the extremely important but often neglected issue of differential prioritization of species for conservation. Species prioritization can be based on various criteria, and is always goal-dependent, but can also be implemented in a scientifically more rigorous way than what is the usual practice. (ii) I introduce a novel framework for conservation prioritization, which is based on continuous benefit functions that convert increasing levels of biodiversity feature representation to increasing conservation value using the principle that more is better. Traditional target-based systematic conservation planning is a special case of this approach, in which a step function is used for the benefit function. We have further expanded the benefit function framework for area prioritization to address issues such as protected area size and habitat vulnerability. In the second part of the thesis I address the application of community level modelling strategies to conservation prioritization. One of the most serious issues in systematic conservation planning currently is not the deficiency of methodology for selection and design, but simply the lack of data. Community level modelling offers a surrogate strategy that makes conservation planning more feasible in data poor regions. We have reviewed the available community-level approaches to conservation planning. These range from simplistic classification techniques to sophisticated modelling and selection strategies. We have also developed a general and novel community level approach to conservation prioritization that significantly improves on methods that were available before. This thesis introduces further degrees of realism into conservation planning methodology. The benefit function -based conservation prioritization framework largely circumvents the problematic phase of target setting, and allowing for trade-offs between species representation provides a more flexible and hopefully more attractive approach to conservation practitioners. The community-level approach seems highly promising and should prove valuable for conservation planning especially in data poor regions. Future work should focus on integrating prioritization methods to deal with multiple aspects in combination influencing the prioritization process, and further testing and refining the community level strategies using real, large datasets.Luonnon monimuotoisuuden väheneminen on yksi vakavimmista tämän päivän ympäristöongelmista. Monimuotoisuuden vähenemisen pääasiallisia syitä ovat hyvänlaatuisten elinympäristöjen väheneminen ja pirstoutuminen. Tätä kehitystä vastaan voidaan toimia lisäämällä luonnonsuojelualueiden määrää. Luonnonsuojeluun tarjolla olevat taloudelliset resurssit ovat kuitenkin varsin rajalliset, joten niiden käyttö on suunniteltava huolellisesti jotta suurin hyöty saavutetaan. Systemaattinen suojelualuesuunnittelu on lähestymistapa joka kehitettiin tätä tarkoitusta varten. Viimeisten kahden vuosikymmenen aikana ala on kehittynyt sekä menetelmällisesti että teoreettisesti kohti lähestymistapoja joissa huomioidaan erilaiset suojelutavoitteet, suojelun tuloksellisuus, taloudelliset tekijät (suojelun hinta ja epäsuorat kustannukset yhteiskunnalle) sekä sosio-poliittiset rajoitteet. Tämä väitöskirja käsittelee kahta laajempaa suojelusuunnitteluun liittyvää teemaa. Ensimmäisessä osassa tarkastelen lajien tai muiden monimuotoisuuden yksiköiden arvottamista. Lajien priorisointi voi perustua esimerkiksi niiden uhanalaisuuteen (valkoselkätikka vs. käpytikka), niiden evolutiivisen historian ainutlaatuisuuteen (neidonhiuspuu vs. leinikki) tai esimerkiksi niiden merkitykseen ekosysteemien toiminnalle. Suojelusuunnittelussa tulisi huomioida lajien eriarvoisuus. Suojeluresurssien kohdentaminen tiettyihin lajeihin voi tuottaa monimuotoisuuden kannalta kokonaisuudessaan paremman lopputuloksen kuin toisiin lajeihin keskittyminen. Samaan teemaan liittyen väitöskirjassa kehitetään suojelualuesuunnittelun menetelmiä biologisesti toimivampaan suuntaan. Menetelmissämme huomioidaan esimerkiksi se, että lajin säilymistodennäköisyys on suurempi silloin kun lajia esiintyy mahdollisimman monella suojelualueella, ja kun suojelualueverkoston yksittäiset alueet ovat suurempia. Toinen väitöskirjan teema on lajiyhteisötason mallinnusmenetelmien käyttö suojelusuunnittelussa. Tilastollisten mallinnus- ja laskentamenetelmien avulla voidaan päätellä minne luonnonsuojelualueita kannattaa sijoittaa silloin kun tarkkaa tietoa lajien levinneisyysalueista ei ole riittävästi saatavilla perinteistä lajipohjaista suunnittelua varten. On varsin yleistä, että lajitason tietoa on saatavilla vain joillekin lajiryhmille ja vain osalle todellista levinneisyysaluetta. Tällaisissa tilanteissa yhteisötason menetelmät auttavat saavuttamaan lajiston kattavan suojelualueverkoston puutteellisesta tiedosta huolimatta. Väitöskirjassani käsittelen ja vertailen olemassa olevia yhteisötason menetelmiä sekä esittelen uuden, aiempaa tehokkaamman menetelmän. Tämä väitöskirja edistää suojelualuesuunnittelun teoriaa ja menetelmiä kahdella toistaiseksi erillisellä osa-alueella. Tulevaisuuden haasteisiin kuuluu ennen kaikkea eri tekijöiden yhdistäminen samaan menetelmään ja käyttäjäystävälliseen tietokoneohjelmistoon, perimmäisenä tavoitteena se, että menetelmien käyttö yleistyisi käytännön luonnonsuojelutyössä