Abstract The potential health effects of employee control over working times are poorly known in the field of work stress research. In this study, worktime control was hypothesized to buffer against stress by promoting successful combination of a full-time job with non-work demands and by enabling the work to be done at times of optimal resources. The participants were from the 10-Town Study, an ongoing longitudinal cohort study exploring employee health in ten Finnish towns. The survey responses on worktime control and health (baseline survey in 1997: n = 6442, 67%; follow-up survey in 2000–01: n = 32299, 67%) were linked to registered sickness absences from the employers' records. Employee worktime control covered the perceived possibilities to influence the starting and ending times of a workday, the breaks, handling private matters during the workday, the scheduling of shifts, vacations and days off, and the taking of unpaid leaves, each of which was rated on a 1–5 scale. In the follow-up survey, influence on the length of the workday was also assessed. After a factor analysis, the subdimensions of control over daily working hours and control over days off were focused. It turned out that low worktime control predicted poor subjective health, psychological distress, and medically certified sickness absences for women. For men, low worktime control was not associated with subjective health, but predicted medically certified sickness absences for those with dependent children or employed in manual occupations. With respect to work stress, the men and women suffering from job strain or effort-reward imbalance had less medically certified sickness absences if they at least had control over their working times. The men and women with long domestic and total working hours and long commuting hours gained most from high worktime control in that their medically certified sickness absences were reduced. Vulnerability to long domestic and total working hours in terms of such absences was seen among both men and women, but there were few men working long domestic hours. Long paid working hours as such were not associated with sickness absences. In sum, high worktime control appeared to buffer against health problems and to promote a successful integration of domestic responsibilities with a full-time job. The findings expand the focus of work stress research and emphasize the importance of taking conditions at home into account when analysing employee health. / Tiivistelmä Työaikojen hallinnan merkitys terveydelle tunnetaan työstressitutkimuksen alalla huonosti. Tässä väitöskirjatyössä oletettiin, että työaikojen hallinta voisi vähentää stressiä ja edistää terveyttä helpottamalla kokopäivätyön ja kotona tehtävän työn yhteensovittamista sekä mahdollistamalla työn tekemisen parhaiden voimavarojen vallitessa. Tutkimus toteutui osana Työterveyslaitoksen Kunta10 -tutkimusta, joka seuraa kymmenen suomalaisen kaupungin henkilöstön työolojen ja terveyden kehittymistä. Koettua työaikojen hallintaa ja terveyttä koskevat kyselyvastaukset (alkukysely v. 1997: n = 6442, 67 %; seurantakysely vv. 2000–01: n = 32299, 67 %) linkitettiin palkanmaksurekistereistä saatuihin sairauspoissaolotietoihin. Työaikojen hallinnan mittari sisälsi alkukyselyssä 5-luokkaisella asteikolla vastaajien kokemat vaikutusmahdollisuudet työpäivän alkamis- ja päättymisajankohtiin, taukoihin, yksityisasioiden hoitamiseen työpäivän kuluessa, työvuoroihin, lomien ja vapaapäivien ajankohtiin sekä palkattomien vapaiden pitämiseen. Seurantakyselyssä kartoitettiin myös vaikutusmahdollisuudet työpäivän pituuteen. Summamuuttujan faktorianalyysin jälkeen arvioitiin erikseen päivittäisten työaikojen hallintaa sekä loma-aikojen hallintaa. Tuloksissa huono työaikojen hallinta ennusti naisilla huonoksi koettua terveyttä, psyykkistä rasittuneisuutta sekä lääkärintodistusta vaativia yli kolmen päivän mittaisia sairauspoissaoloja. Miehillä huono työaikojen hallinta ei vaikuttanut itsearvioituun terveyteen, mutta ennusti lääkärintodistusta vaativia sairauspoissaoloja, jos heillä oli lapsia kotona tai jos he tekivät ruumiillista työtä. Hyvä työaikojen hallinta vähensi työstressiin liittyviä sairauspoissaoloja. Stressiä kuvattiin työn kovien vaatimusten ja huonon hallinnan yhdistelmällä sekä koettujen ponnistelujen ja palkkioiden epäsuhdalla. Eri elämänalueilla tehtyihin työtunteihin suhteutettuna hyvä työaikojen hallinta vähensi sairauspoissaoloja erityisesti niillä naisilla ja miehillä, joilla oli paljon kotityötunteja, työmatkatunteja tai totaalityötunteja. Sairauspoissaoloilla mitattuna naiset ja miehet olivat yhtä haavoittuvia pitkille kotityö- työmatka- ja totaalityötunneille, mutta miehillä pitkät kotityötunnit olivat harvinaisia. Pitkät palkkatyötunnit sinänsä eivät lisänneet sairauslomia. Tutkimus tuo työstressikirjallisuuteen vallitsevia malleja täydentävää tietoa työn ulkopuolisten tekijöiden merkityksestä työntekijöiden terveydelle. Tulokset kannustavat edistämään työntekijöiden mahdollisuuksia työaikojensa hallintaan sekä terveyden edistämisen että kokopäivätyön ja muun elämän menestyksellisen yhdistämisen näkökulmista.

Dynamical network systems are complex interconnected systems useful to describe many real world problems. The advances in information technology has led the current trend towards connecting more and more systems, creating "intelligent" systems, where the intelligence originates in the scale and complexity of the network. With the growing scale of networked systems comes also higher demands on performance and continuous availability and this creates the need for optimization and control of network systems. This thesis makes four important contributions in this area. In the first contribution, we consider a collaborative road freight transportation system. An efficiency measure for the road utilization in collaborative transportation scenarios is introduced, which evaluates the performance of collaboration strategies in comparison to an optimal central planner. The efficiency measure is used to study a freight transport simulation in Germany and taxi trips using real data from New York City. This is followed by a study of the optimal idling locations for trucks, and the optimal locations for distribution centers. These locations are then exploited in a simulation of a realistic collaborative freight transport system. The second contribution studies the important problem of gathering data that are distributed among the nodes in an anonymous network, i.e., a network where the nodes are not endowed with unique identifies. Two specific tasks are considered: to estimate the size of the network, and to aggregate the distribution of local measurements generated by the nodes. We consider a framework where the nodes require anonymity and have restricted computational resources. We propose probabilistic algorithms with low resource requirements, that quickly generate arbitrarily accurate estimates. For dynamical networks, we improve the accuracy through a regularization term which captures the trade-off between the reliability of the gathered data and a-priori assumptions for the dynamics. In the third contribution, a peer-to-peer network is utilized to improve a live-streaming media application. In particular, we study how an overlay network, constructed from simple preference functions, can be used to build efficient topologies that reduce both network latency and interruptions. We present necessary and sufficient convergence conditions, as well as convergence rate estimates, and demonstrate the improvements for a real peer-to-peer video streaming application. The final contribution is a distributed optimization algorithm. We consider a distributed multi-agent optimization problem of minimizing the sum of convex objective functions. A decentralized optimization algorithm is introduced, based on dual decomposition, together with the subgradient method for finding the optimal solution. The convergence rate is analyzed for different step size rules, constant and time-varying communication delays, and noisy communication channels. / Dynamiska nätverkssystem är komplexa sammankopplade system med många praktiska tillämpningar. Den snabba utvecklingen inom informationsteknologin har drivit trenden att sammankoppla större och större system till nätverk av "intelligenta" system, där intelligensen kommer från komplexiteten av nätverken. Med den ökande storleken på nätverkssystemen kommer också ökade krav på dess prestanda och tillgänglighet, vilket är drivkraften bakom utvecklingen av optimering och styrning av nätverkssystem. Den här avhandlingen presenterar fyra viktiga bidrag inom detta område. Det första bidraget handlar om kooperativ lastbilstransport. Först introduceras ett mått som mäter effektiviteten i systemet jämfört med en central planerare. Detta mått används sedan för att utvärdera vinsterna med kooperativa transporter, men används också för att utvärdera taxiförarnas vägval med verkliga data från New York City. Detta följs av en studie av de optimala vänteplatserna för lastbilar och de optimal placeringarna av distributionscentraler. Dessa positioner används sedan för att förbättra transportprestandan i ett kooperativt transportsystem. I det andra bidraget studeras informationsaggregering i anonyma nätverkssystem, det vill säga nätverk där noderna saknar unika identiteter. Två specifika problem hanteras: att estimera storleken på nätverket, och att sammanställa fördelningen av lokala mätvärden i nätverket. Noderna i detta nätverk kräver anonymitet, men antas också ha strikt begränsad beräkningskapacitet. Vi presenterar stokastiska algoritmer med låga beräkningskrav, som dessutom har snabb konvergens och som kan justeras till att ge godtycklig precision. För dynamiska nätverk förbättras prestandan genom att en regulariseringsterm används för att väga observerad data mot förväntat beteende hos systemet. I tredje bidraget analyseras ett peer-to-peer nätverk för direktsänd videodistribution. Speciellt studeras konvergensen av nätverkstopologin som genereras från lokala preferensfunktioner, och hur resultaten kan används för att minska fördröjningarna och avbrotten under videouppspelning. Vi ger nödvändiga och tillräckliga villkor för konvergens, samt karakteriserar gränsvärden för hur snabbt användare kan ansluta eller lämna nätverket utan att påverka prestandan. Det sista bidraget är en distribuerad optimeringsalgoritm. Problemet består i att minimera summan av konvexa funktioner för varje nod i ett nätverk. En decentraliserad optimeringsalgoritm presenteras som baseras på det duala optimeringsproblemet tillsammans med subgradient-metoden. Konvergenshastigheten analyseras för olika val av steglängder, konstanta samt tidsberoende kommunikationsfördröjningar och brusiga kommunikationskanaler. / <p>QC 20161020</p>

Diss. Stockholm : Kungliga Tekniska högskolan, 2008.

Termisk energi som solfångare producerar kan lagras i Borehole Thermal Energy Storage, BTES, när efterfrågan är låg, för att sedan användas när efterfrågan är hög. Målet med detta examensarbete är att utveckla en skalbar systemarkitektur för styrning och monitorering av en BTES prototyp, där ringarna som borrhålen utgör är indelade i olika temperaturhierarkier. De ringar som ligger närmare centrum av borrhålen har högre temperaturhierarki än de som ligger längre ut. Driftinformation från systemet ska kunna följas på en webbplats och temperaturdata från systemet ska sparas undan för lagring. Datakommunikationen består av en One-Wire buss som innehåller temperatursensorer och ett CAN-buss system för datakommunikation mellan sensor/aktuator-noder och server-nod. Utifrån sensordata bestäms reglering av ventiler. Driftinformation lagras i en databas och från denna databas presenteras informationen på en hemsida. Hemsidan innehåller en överblick av brunnparken där temperaturen i varje brunn kan utläsas. Regleralgoritmen uppfyller den sökta temperaturhierarkin där de högsta temperaturerna ska vara i centrum av brunnparken. Prototypen fungerar som en utvecklingsplattform och demonstrerande prototyp. / Thermal energy produced from solar collectors can be stored in Borehole Thermal Energy Storage, BTES, when demand is low for later usage when demand is high. The aim of this thesis is to develop a scalable system architecture for control and monitoring of a BTES prototype.The BTES prototype consist of 13 boreholes configured in a hierarchically manner in two circles and one core. The core is of the highest priority. The operational information is displayed on a website and stored in a database.The data communication consist of two One-wire buses and one CAN bus. The temperature sensors are connected to the One-Wire buses. The CAN bus consist of sensor/actuator nodes and a server node. Based on sensor data, a control loop configures the actuators. Operational data is stored in a database and visually presented on a website. The website displays an overview of all the boreholes where all of the sensors data can be read. The control algorithm runs successfully according to its hierarchically priorities. The prototype works as a developement platform and a demonstrating prototype.

Proefschrift Rijksuniversiteit Groningen. / Datum laatste controle: 02-07-1997. Met lit.opg. en index. - Met een samenvatting in het Nederlands.

Med inspirasjon fr&#229; lekkasja etter &#171;Deepwater Horizon&#187;/Macondobr&#248;nnulukka i2010, er det foresl&#229;tt og modellert eit nytt system for innfanging og oppsamlingav olje rett fr&#229; br&#248;nnhovudet ved lekkasje p&#229; store havdjup. Dette systemetbest&#229;r av eit stiger&#248;yr som er senka fr&#229; eit farty ned p&#229; lekkasjestaden, med einoppsamlingskuppel i nedre enden. Systemet blir tetta ved &#229; p&#229;f&#248;re eit l&#229;gare indretrykk i denne kuppelen enn det hydrostatiske havbotntrykket, slik at koplingamellom kuppelen og havbotnen blir hydrodynamisk foresgla.Denne modellen, som ogs&#229; innheld ein grov modell for heile br&#248;nnen, gjennomg&#229;rdatasimuleringar, kor han er diskretisert med karakteristikkmetoden.Alle simuleringane er i 1D, einfase. Det er lagt hovudvekt p&#229; oppstarten avsystemet. Som plattform for datasimuleringane er MATLAB nytta, og alle simuleringarer gjort p&#229; ei 64-bits b&#230;rbar datamaskin.Det viser seg at den vanskelegaste delen av oppstarten er tida fr&#229; str&#248;yminga istiger&#248;yret er stillest&#229;ande, til trykket i oppsamlingskuppelen synk under br&#248;nnhovudtrykket,slik at dei to systema blir eitt. Ei l&#248;ysing p&#229; dette ser ut til &#229; vereein sakte, liten, ikkjeline&#230;r senking av stiger&#248;yrets topptrykk i to steg, f&#248;rst tilforsegling og samansl&#229;ing er oppn&#229;dd. Etter dette blir systemet meir medgj&#248;rleg,og kan enkelt p&#229;f&#248;rast kva sluttrykk ein treng for &#229; f&#229; oppsamlingskuppelen til &#229;setje seg i havbotnen.

Abstract Industrial control system (ICS) networks used to be isolated environments, typically separated by physical air gaps from the wider area networks. This situation has been changing and the change has brought with it new cybersecurity issues. The process has also exacerbated existing problems that were previously less exposed due to the systems’ relative isolation. This process of increasing connectivity between devices, systems and persons can be seen as part of a paradigm shift called the Internet of Things (IoT). This change is progressing and the industry actors need to take it into account when working to improve the cybersecurity of ICS environments and thus their reliability. Ensuring that proper security processes and mechanisms are being implemented and enforced on the ICS network level is an important part of the general security posture of any given industrial actor. Network security and the detection of intrusions and anomalies in the context of ICS networks are the main high-level research foci of this thesis. These issues are investigated through work on machine learning (ML) based anomaly detection (AD). Potentially suitable features, approaches and algorithms for implementing a network anomaly detection system for use in ICS environments are investigated. After investigating the challenges, different approaches and methods, a proof-ofconcept (PoC) was implemented. The PoC implementation is built on top of the Bro network security monitoring framework (Bro) for testing the selected approach and tools. In the PoC, a Self-Organizing Map (SOM) algorithm is implemented using Bro scripting language to demonstrate the feasibility of using Bro as a base system. The implemented approach also represents a minimal case of event-driven machine learning anomaly detection (EMLAD) concept conceived during the research. The contributions of this thesis are as follows: a set of potential features for use in machine learning anomaly detection, proof of the feasibility of the machine learning approach in ICS network setting, a concept for event-driven machine learning anomaly detection, a design and initial implementation of user configurable and extendable machine learning anomaly detection framework for ICS networks. / Tiivistelmä Kehittyneet yhteiskunnat käyttävät teollisuuslaitoksissaan ja infrastruktuuriensa operoinnissa monimuotoisia automaatiojärjestelmiä. Näiden automaatiojärjestelmien tieto- ja kyberturvallisuuden tila on hyvin vaihtelevaa. Laitokset ja niiden hyödyntämät järjestelmät voivat edustaa usean eri aikakauden tekniikkaa ja sisältää useiden eri aikakauden heikkouksia ja haavoittuvaisuuksia. Järjestelmät olivat aiemmin suhteellisen eristyksissä muista tietoverkoista kuin omista kommunikaatioväylistään. Tämä automaatiojärjestelmien eristyneisyyden heikkeneminen on luonut uuden joukon uhkia paljastamalla niiden kommunikaatiorajapintoja ympäröivälle maailmalle. Nämä verkkoympäristöt ovat kuitenkin edelleen verrattaen eristyneitä ja tätä ominaisuutta voidaan hyödyntää niiden valvonnassa. Tässä työssä esitetään tutkimustuloksia näiden verkkojen turvallisuuden valvomisesta erityisesti poikkeamien havainnoinnilla käyttäen hyväksi koneoppimismenetelmiä. Alkuvaiheen haasteiden ja erityispiirteiden tutkimuksen jälkeen työssä käytetään itsejärjestyvien karttojen (Self-Organizing Map, SOM) algoritmia esimerkkiratkaisun toteutuksessa uuden konseptin havainnollistamiseksi. Tämä uusi konsepti on tapahtumapohjainen koneoppiva poikkeamien havainnointi (Event-Driven Machine Learning Anomaly Detection, EMLAD). Työn kontribuutiot ovat seuraavat, kaikki teollisuusautomaatioverkkojen kontekstissa: ehdotus yhdeksi anomalioiden havainnoinnissa käytettävien ominaisuuksien ryhmäksi, koneoppivan poikkeamien havainnoinnin käyttökelpoisuuden toteaminen, laajennettava ja joustava esimerkkitoteutus uudesta EMLAD-konseptista toteutettuna Bro NSM työkalun ohjelmointikielellä.

N&#229;r en mobil robot begir seg ut i et dynamisk milj&#248; for &#229; utf&#248;re enoppgave er det mye den m&#229; ta hensyn til. Ikke bare m&#229; roboten holderede p&#229; hvor den er og hvor den skal, den m&#229; ogs&#229; s&#248;rge for at kinematiske,dynamiske og oppgavebestemte begrensninger overholdes. Endaviktigere er det at roboten ikke uforvarende st&#248;ter borti mennesker, dyreller gjenstander som befinner seg i omr&#229;det. Denne rapporten presentereret design og en implementasjon av et algoritmesystem som skalh&#229;ndtere utfordringene en slik robot st&#229;r overfor. Systemet er basertp&#229; det elastiske veikartet utformet av Yang og Brock [23], som er ennyskapende og effektiv tiln&#230;rming til problemet bevegelsesplanlegging.Systemet presenteres i sammenheng med en bred oversikt overlitteratur og teori som behandler planleggingstemaet, med fokus p&#229;samplings- og tilbakekoblingsbasert planleggingsmetodikk.Det implementerte algoritmesystemet demonstreres og analyseresgjennom en rekke simulerte testscenarioer. Resultatet er et utvidbartog fremtidsrettet planleggingssystem som kan planlegge og utf&#248;re enbevegelse mellom en start- og m&#229;lposisjon, og kan i sanntid h&#229;ndtereendringer i robotens omgivelser.

<p>Dynamiken för en starkt accelerande robot har modellerats. Modellen linjäriseras så att roboten beskrivs som ett linjärt tidsvariabelt system. Denna representation beskriver roboten väl då robotens anblåsningsvinkel, vilket är vinkeln mellan robotkroppen och robotens hastighet, är liten. Eftersom det ej är möjligt att mäta alla robotens tillstånd har en observatör tagits fram i form av ett Kalmanfilter. Problematik vid framtagandet av observatören diskuteras i rapporten. Den linjära tidsvariabla modellen har använts till att ta fram två regulatorer. En LQ-regulator och en H_∞-regulator. Hur dessa tas fram och vilka problem som finns diskuteras i rapporten. För att kunna se fördelar och nackdelar beträffande prestanda och robusthet har en mängd tester gjort. Testerna visar på olika fördelar hos de olika reglersystemen. Till exempel är det lättare att få bra prestanda med LQ-regulatorn än H_∞-regulatorn om systemet som styrs stämmer bra överens med systemet som använts vid reglerdesignen. H_∞-regulatorn har bättre förmåga att anpassa sig till modellförändringar givet att observatören gör bra skattningar. Det är dock svårt att utnämna en generell vinnare.</p>

Dynamiken för en starkt accelerande robot har modellerats. Modellen linjäriseras så att roboten beskrivs som ett linjärt tidsvariabelt system. Denna representation beskriver roboten väl då robotens anblåsningsvinkel, vilket är vinkeln mellan robotkroppen och robotens hastighet, är liten. Eftersom det ej är möjligt att mäta alla robotens tillstånd har en observatör tagits fram i form av ett Kalmanfilter. Problematik vid framtagandet av observatören diskuteras i rapporten. Den linjära tidsvariabla modellen har använts till att ta fram två regulatorer. En LQ-regulator och en H∞-regulator. Hur dessa tas fram och vilka problem som finns diskuteras i rapporten. För att kunna se fördelar och nackdelar beträffande prestanda och robusthet har en mängd tester gjort. Testerna visar på olika fördelar hos de olika reglersystemen. Till exempel är det lättare att få bra prestanda med LQ-regulatorn än H∞-regulatorn om systemet som styrs stämmer bra överens med systemet som använts vid reglerdesignen. H∞-regulatorn har bättre förmåga att anpassa sig till modellförändringar givet att observatören gör bra skattningar. Det är dock svårt att utnämna en generell vinnare.