Abstract Humans are capable of narrowing their focus on the highlights of visual information in a fraction of time in order to handle enormous mass of data. Akin to human, computers should deal with a tremendous amount of visual information. To replicate such a focusing mechanism, computer vision relies on techniques that filter out redundant information. Consequently, saliency has recently been a popular subject of discussion in the computer vision community, though it is an old subject matter in the disciplines of cognitive sciences rather than computer science. The reputation of saliency techniques – particularly in the computer vision domain – is greatly due to their inexpensive and fast computation which facilitates their use in many computer vision applications, e.g., image/video compression, object recognition, tracking, etc. This study investigates visual saliency modeling, which is the transformation of an image into a salience map such that the identified conspicuousness agrees with the statistics of human eye movements. It explores the extent of image and video processing to develop saliency techniques suitable for computer vision, e.g., it adopts sparse sampling scheme and kernel density estimation to introduce a saliency measure for images. Also, it studies the role of eye movement in salience modeling. To this end, it introduces a particle filter based framework of saccade generation incorporated into a salience model. Moreover, eye movements and salience are exploited in several applications. The contributions of this study lie on the proposal of a number of salience models for image and video stimuli, a framework to incorporate a model of eye movement generation in salience modeling, and the investigation of the application of salience models and eye movements in tracking, background subtraction, scene recognition, and valence recognition. / Tiivistelmä Ihmiset kykenevät kohdistamaan katseensa hetkessä näkymän keskeisiin asioihin, mikä vaatii näköjärjestelmältä valtavan suurten tietomäärien käsittelyä. Kuten ihmisen myös tietokoneen pitäisi pystyä käsittelemään vastaavasti suurta määrää visuaalista informaatiota. Tällaisen mekanismin toteuttaminen tietokonenäöllä edellyttää menetelmiä, joilla redundanttista tietoa voidaan suodattaa. Tämän vuoksi salienssista eli silmiinpistävyydestä on muodostunut viime aikoina suosittu tutkimusaihe tietotekniikassa ja erityisesti tietokonenäön tutkimusyhteisössä, vaikka sitä sinänsä on jo pitkään tutkittu kognitiivisissa tieteissä. Salienssimenetelmien tunnettavuus erityisesti tietokonenäössä johtuu pääasiassa niiden laskennallisesta tehokkuudesta, mikä taas mahdollistaa menetelmien käytön monissa tietokonenäön sovelluksissa kuten kuvan ja videon pakkaamisessa, objektin tunnistuksessa, seurannassa, etc. Tässä väitöskirjassa tutkitaan visuaalisen salienssin mallintamista, millä tarkoitetaan muunnosta kuvasta salienssikartaksi siten, että laskennallinen silmiinpistävyys vastaa ihmisen silmänliikkeistä muodostettavaa statistiikkaa. Työssä tarkastellaan keinoja, miten kuvan- ja videonkäsittelyä voidaan käyttää kehittämään salienssimenetelmiä tietokonenäön tarpeisiin. Työssä esitellään esimerkiksi harvaa näytteistystä ja ydinestimointia hyödyntävä kuvien salienssimitta. Työssä tutkitaan myös silmänliikkeiden merkitystä salienssin mallintamisen kannalta. Tätä varten esitellään partikkelisuodatusta hyödyntävä lähestymistapa sakkadien generointiin, joka voidaan liittää salienssimalliin. Lisäksi silmänliikkeitä ja salienssia hyödynnetään useissa sovelluksissa. Suoritetun tutkimuksen tieteellisiin kontribuutioihin sisältyvät useat esitetyt salienssimallit kuvasta ja videosta saatavalle herätteelle, lähestymistapa silmänliikkeiden laskennalliseen mallintamiseen ja generointiin osana salienssimallia sekä salienssimallien ja silmänliikkeiden sovellettavuuden tutkiminen visuaalisessa seurannassa, taustanvähennyksessä, näkymäanalyysissa ja valenssin tunnistuksessa.

Abstract Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) and disruptive behavior disorder (DBD) are two very common and co-occurring psychiatric disorders among children and adolescents. They are among the leading reasons for clinical referrals to child and adolescent mental health facilities worldwide and have many unfavorable consequences with a high cost to society. In this thesis, the potential early risk factors associated with ADHD and/or DBD were examined, the current well-being of the adolescent with ADHD and/or DBD was evaluated and the later education and the psychiatric morbidity of the adolescent were researched. The study population in this thesis is based on a subsample of the Northern Finland Birth Cohort 1986 (NFBC 1986) containing 457 study subjects, of which 91 (19.9%) were diagnosed with ADHD, 44 (9.6%) with DBD, 72 (15.6%) with comorbid ADHD and DBD and 250 (54.7%) with neither of these disorders. Confirmatory factor analysis, Kaplan-Meier survival analysis, Kruskal-Wallis one-way analysis of variance and several regression analyses were carried out in the study. This thesis contains four original publications. The results in the first publication indicated that there are different risk factors in childhood associating with different behavioral problems in adolescence. The differences between behavioral problems were also visible in the results of the second publication, where those adolescents who were diagnosed with both ADHD and DBD had more severe conduct disorder symptoms and had increased risks for many psychiatric disorders. The results from the third publication suggested that those adolescents who were diagnosed with both ADHD and DBD fared worse in school at the end of ninth grade and were later less likely to achieve higher than basic education. Finally, the fourth publication showed that the adolescents diagnosed with DBD (both with and without ADHD) seemed to have an increased risk for admittance to the psychiatric inpatient hospital. This thesis underlines the differences between children and adolescents diagnosed with ADHD and/or DBD and emphasizes the role of comorbidity between these disorders as an indicator of poorer outcomes later in life. / Tiivistelmä Tarkkaavaisuus- ja ylivilkkaushäiriö (attention deficit hyperactivity disorder, ADHD) sekä käytös- ja uhmakkuushäiriöt (disruptive behavior disorder, DBD) ovat hyvin yleisiä – ja usein yhtä aikaa ilmeneviä – lasten ja nuorten psyykkisiä häiriöitä. Nämä häiriöt ovat hyvin usein syynä lasten ja nuorten psykiatristen terveyspalveluiden käyttöön. Niillä on myös todettu olevan useita epätoivottuja seurauksia, joiden hoitaminen puolestaan nostaa yhteiskunnan kuluja. Tämä väitöskirjatyö tutkii mahdollisia varhaisia riskitekijöitä, jotka assosioituivat ADHD- ja/tai DBD-häiriöiden kanssa, arvioi näillä häiriöillä diagnosoitujen nuorten sen hetkistä hyvinvointia ja tutkii näiden nuorten kouluttautumista sekä muuta psykiatrista sairastavuutta. Tutkimusaineisto koostuu Pohjois-Suomen syntymäkohortti 1986 (Northern Finland Birth Cohort 1986, NFBC 1986) -aineiston osaotoksesta, johon kuuluu 457 henkilöä. Osaotoksesta 91:llä (19,9 %) oli diagnosoitu ADHD, 44:llä (9,6 %) DBD ja 72:lla (15,6 %) komorbidi ADHD ja DBD. 250 henkilöllä (54,7 %) osaotoksesta ei ollut diagnosoitu kumpaakaan diagnoosia. Aineiston analysoinnissa käytettiin konfirmatorista faktorianalyysiä, Kaplan-Meierin elossaolomenetelmää, Kruskal-Wallisin yksisuuntaista varianssianalyysiä ja useita regressioanalyysejä. Tämä väitöskirja koostuu neljästä osajulkaisusta. Ensimmäisen osajulkaisun tulokset osoittivat, että eri riskitekijät lapsuudessa assosioituivat eri käytösongelmiin nuoruudessa. Eri käytösongelmien eroavaisuudet olivat myös nähtävillä toisessa osajulkaisussa: niillä nuorilla, joilla oli diagnosoitu komorbidi ADHD ja DBD, todettiin olevan vakavampia käytöshäiriöiden oireita sekä kohonnut riski useisiin muihin psykiatrisiin sairauksiin. Kolmannen osajulkaisun tulokset viittasivat näiden nuorien, jotka oli diagnosoitu komorbidillä ADHD:lla ja DBD:llä, pärjäävän huonommin koulussa ja valmistuvan muita todennäköisemmin vain peruskoulusta. Lopuksi neljännessä osajulkaisussa todettiin, että DBD diagnoosin nuorena saaneilla (riippumatta ADHD diagnoosista) näytti olevan kohonnut riski psykiatriseen osastohoitoon joutumiselle. Tämä väitöskirjatyö alleviivaa tarkkaavaisuus- ja ylivilkkaushäiriöllä sekä käytös- ja uhmakkuushäiriöillä diagnosoitujen lasten ja nuorten eroavaisuuksia ja korostaa kyseisten häiriöiden komorbidin ilmenemisen roolia huonon lopputuloksen ennustetekijänä myöhemmin nuoren elämässä.

Abstract This study demonstrates the various facets of mediality in post-1945 German-language literature, using as examples seven works of prose by Nicolas Born, Ingeborg Bachmann, Peter Handke, Bodo Morshäuser, Uwe Johnson, Heinrich Böll and Martin Walser. The thesis is divided into two major sections: a theoretical section and a text-oriented research section. In the theoretical section, a positioning of media and literature is carried out in the context of history and the history of literature. Starting from the relationship between fiction and reality, a distinction is made between generative and classical mediality. In the research section, mediality in literature is analyzed under the following three thematic criteria: “attention”, “distance” and “reality”; each criterion is addressed using two works of prose as examples. The relatedness of these criteria is analyzed on the basis of the seventh book. This study reveals the diversity of the layers of mediality in the literature of the era and places the individual works of prose in an over-all literary context. / Abstract Die Untersuchung zeigt am Beispiel von sieben Prosawerken von Nicolas Born, Ingeborg Bachmann, Peter Handke, Bodo Morshäuser, Uwe Johnson, Heinrich Böll und Martin Walser verschiedene Facetten von Medialität in der deutschsprachigen Literatur nach 1945. Die Arbeit gliedert sich in einen theoretischen und einen textbezogenen Teil. Im theoretischen Teil wird eine Positionierung von Medien und Literatur in einem historischen und literaturgeschichtlichen Kontext vorgenommen. Ausgehend von der Fiktionsfrage wird eine Unterscheidung zwischen generativer und klassischer Medialität vorgenommen. Im textbezogenen Teil wird die Frage nach der Medialität in der Literatur unter den drei thematischen Schwerpunkten „Aufmerksamkeit”, „Distanz” und „Wirklichkeit” abgehandelt, wobei jeweils zwei Prosawerke zur Geltung gebracht werden. Die Bezüge zwischen diesen Schwerpunkten werden an einem siebten Prosawerk untersucht. Die Untersuchung zeigt die Vielfalt der Medialitätsschichten in der Literatur der Zeit und gestattet eine Positionierung der einzelnen Werke im gesamtliterarischen Kontext. / Tiivistelmä Tutkimus osoittaa mediaalisuuden erilaiset mahdollisuudet seitsemän proosateoksen avulla vuoden 1945 jälkeisessä saksankielisessä kirjallisuudessa. Tutkimus jakaantuu teoreettiseen ja proosakirjallisuutta tutkivaan osaan. Teoriaosassa mediat ja kirjallisuus sijoitetaan historian ja kirjallisuudenhistorian kontekstiin. Lähtökohtana on kysymys fiktion ja todellisuuden välisestä suhteesta, ja tässä yhteydessä tehdään ero generatiivisen ja klassisen mediaalisuuden välillä. Teoksiin keskittyvässä osassa kirjallisuuden mediaalisuutta tutkitaan kolmen temaattisen aspektin kautta: tarkkaavaisuus, distanssi ja todellisuus, joita tutkitaan aina kahden teoksen avulla. Näiden aspektien välisiä suhteita tarkastellaan sitten seitsemännessä proosateoksessa. Tutkimus osoittaa mediaalisuuden tasojen moninaisuuden aikamme kirjallisuudessa ja auttaa yksittäisten teosten sijoittamisessa kirjallisuuden koko kontekstiin.

Abstract To be able to acquire, produce, and comprehend language, precise central auditory processing (CAP), neural processes utilized for managing auditory input, is essential. However, the auditory environments are not always optimal for CAP because noise levels in children’s daily environments can be surprisingly high. In young children, CAP and its developmental trajectory as well as the influence of noise on it have scarcely been investigated. Event-related potentials (ERPs) offer promising means to study different stages of CAP in small children. Sound processing, preattentive auditory discrimination, and attention shifting processes can be addressed with obligatory responses, mismatch negativity (MMN), and novelty P3 of ERPs, respectively. In this thesis the developmental trajectory of CAP from 2 to 4 years of age as well as noise-induced changes on it, were investigated. In addition, the feasibility of the multi-feature paradigm with syllable stimuli and novel sounds in children was evaluated. To this end, obligatory responses (P1, N2, and N4) and MMNs for consonant, frequency, intensity, vowel, and vowel duration changes, as well as novelty P3 responses, were recorded in a silent condition and with babble noise using the multi-feature paradigm. The participants were voluntary, typically developing children. Significant P1, N2, N4, and MMN responses were elicited at both ages. Also a significant novelty P3, studied at the age of 2 years, was found. From 2 to 4 years, the P1 and N2 latencies shortened. The amplitudes of N2, N4, and MMNs increased and the increment was the largest at frontal electrode locations. During noise, P1 decreased, N2 increased, and the latency of N4 diminished as well as MMNs degraded. The noise-induced changes were largely similar at both ages. In conclusion, the multi-feature paradigm with five syllable deviant types and novel sounds was found to be an appropriate measure of CAP in toddlers. The changes in ERP morphology from 2 to 4 years of age suggest maturational changes in CAP. Noise degraded sound encoding, representation forming, and auditory discrimination. The children were similarly vulnerable to hampering effects of noise at both ages. Thus, noise might potentially harmfully influence language processing and thereby its acquisition in childhood. / Tiivistelmä Kielen omaksumiselle, tuottamiselle sekä ymmärtämiselle on tärkeää tarkka keskushermostollinen kuulotiedon käsittely eli ne hermostolliset prosessit, joita käytetään kuullun aineksen käsittelyyn. Kuunteluympäristöt eivät kuitenkaan aina ole optimaalisia kuulotiedon käsittelylle, sillä melutasot lasten elinympäristöissä voivat olla hyvinkin korkeita. Pienten lasten kuulotiedon käsittelyä, sen kehittymistä ja melun vaikutusta siihen on tutkittu vähän. Kuuloherätevasteet ovat toimiva tapa tarkastella pienten lasten kuulotiedon käsittelyä eri näkökulmista. Äänen käsittelyä, esitietoista kuuloerottelua ja tarkkaavuuden siirtymistä voidaan tarkastella obligatoristen vasteiden, poikkeavuusnegatiivisuuden ja novelty P3 -vasteiden avulla. Tässä väitöskirjassa tarkastellaan kuulotiedon käsittelyn kehittymistä kahden vuoden iästä neljän vuoden ikään sekä melun vaikutusta siihen. Lisäksi arvioidaan tavuärsykkeitä ja poikkeavia ääniä sisältävän monipiirreparadigman soveltuvuutta lapsitutkimuksiin. Tutkimuksissa rekisteröitiin monipiirreparadigman avulla obligatorisia vasteita (P1, N2 ja N4); konsonantin, taajuuden, intensiteetin, vokaalin ja vokaalin keston muutokselle syntyneitä MMN-vasteita sekä novelty P3 -vasteita hiljaisuudessa ja taustamelussa. Tutkimuksen osallistujat olivat vapaaehtoisia tyypillisesti kehittyviä lapsia. Molemmilla tutkimuskerroilla P1, N2, N4 ja MMN poikkesivat merkitsevästi nollatasosta samoin kuin kaksivuotiailta tutkittu novelty P3. Kahden vuoden iästä neljään vuoteen P1- ja N2-vasteiden latenssi lyheni sekä N2, N4 ja MMN vahvistuivat, muutoksen ollessa suurinta frontaalisilla elektrodeilla. Melun aikana P1 heikkeni, N2 vahvistui ja N4-vasteen latenssi lyhentyi. Lisäksi MMN-vaste heikkeni. Melun aiheuttamat muutokset olivat samankaltaisia sekä kahden että neljän vuoden iässä. Johtopäätöksenä voidaan todeta viittä eri tavuärsyketyyppiä ja yllättäviä ääniä sisältävän monipiirreparadigman olevan toimiva menetelmä taaperoiden kuulotiedon käsittelyn tutkimiseen. Kahden ja neljän ikävuoden välillä tapahtuvat muutokset vasteissa kuvastavat kehityksellisiä muutoksia kuulotiedon käsittelyssä. Melu heikentää äänitiedon peruskäsittelyä, edustumien muodostumista ja esitietoista kuuloerottelua. Lapset olivat lähes yhtä alttiita melun vaikutuksille sekä kahden että neljän vuoden iässä. Melu voi siis haitata kielen prosessointia ja sen omaksumista.