Abstract This thesis focuses on a systematic assessment of the feasibility and performance of situated crowdsourcing, as well as a basic understanding of the behaviours of its workers. While these aspects have been extensively studied for online and mobile crowdsourcing, this is not the case for situated crowdsourcing mainly due to its relative novelty. Such an assessment is crucial for the development of the crowdsourcing research agenda, so that task requesters and researchers alike can leverage, whenever appropriate, situated technologies for crowdsourcing efforts with more confidence. The key findings of this thesis illustrate how appropriately designed crowdsourcing tasks can perform well even in a complex deployment setting: situated technologies in public spaces. In the articles presented in this thesis, we empirically demonstrate that situated crowdsourcing performance can compete with other means of collecting crowd contributions. While situated technologies have been reported in the past to suffer from credibility and misappropriation issues, one should not forego the use of these technologies for crowdsourcing purposes assuming that the tasks are not haphazardly designed. The thesis also explores the behaviours of situated crowdsourcing workers through in-situ observations, video analysis and longitudinal individual tracking. Towards the end of the thesis, we revisit the research questions put forth in the thesis, and highlight how they were answered. We then discuss the benefits and drawbacks of situated crowdsourcing, and the differences between using non-personal and personal devices for this purpose. In both cases, the decisions made by the task requesters or researchers will ultimately depend on their goals and the task itself. We conclude the thesis by restating the thesis’ research agenda, reflecting on the challenges and opportunities of situated crowdsourcing, and our future work within this area. / Tiivistelmä Tämä väitöskirja keskittyy paikkasidonnaisen joukkoälyn käyttökelpoisuuden sekä tehokkuuden järjestelmälliseen arviointiin. Väitöskirja pyrkii myös ymmärtämään joukkoälyjärjestelmien työntekijöiden käyttäytymistä ohjaavia tekijöitä alustavalla tasolla. Paikkasidonnaisuus on tekijä, jota useimmiten verkossa tai mobiililaitteissa tehtävässä joukkotyötutkimuksessa ei ole mahdollista ymmärtää perusteellisesti. Paikkasidonnaisuus muodostaa kuitenkin elintärkeän osan joukkoälytutkimuksessa, ja sitä hyväksikäyttämällä sekä joukkotyön teettäjät että joukkoälytutkijat voivat soveltuvissa tilanteissa hyödyntää paikkasidonnaisia teknologioita luotettavamman joukkoälytiedon tuottamiseen. Väitöskirjan keskeisimmät löydökset osoittavat kuinka tarkoituksenmukaisesti toteutetut joukkoälytehtävät tuottavat luotettavaa tietoa, jopa monimutkaisissa käyttöympäristöissä kuten paikkasidonnaisia teknologioita hyödyntävissä julkisissa tiloissa. Väitöskirjan artikkelit osoittavat empiirisesti paikkasidoinnaisen joukkoälyn olevan kilpailukykyinen muiden joukkoälyteknologioiden kanssa, vaikka paikkasidonnaisten teknologioiden on aiemmin osoitettu kärsivän uskottavuuden puutteesta sekä väärinkäytöstä. Tämän väitöskirjan löydökset osoittavat, että oikein suunnitellut joukkoälytehtävät sopivat hyvin käytättäväksi kyseisten teknologioiden kautta. Suorituskyvyn sekä tehokkuuden lisäksi väitöskirjassa esitellään empiirisiin havaintoihin, videoanalyysiin, sekä yksilöiden pitkäkestoiseen tutkimukseen pohjautuvia löydöksiä joukkoälytyöntekijöiden käyttäytymismalleista. Väitöskirjan loppuosa käsittelee henkilökohtaisten ja julkisten laitteiden hyötyjä sekä haittapuolia suhteessa paikkasidonnaisten joukkoälyjärjestelmien käyttöön. Löydökset osoittavat, että kummassakin tapauksessa laitetyypin valintaa ohjaavat joukkoälytyön teettäjien tai tutkijoiden asettamat tavoitteet, sekä kyseessä olevat joukkoälytehtävät. Väitöskirjan päätteeksi palataan asetettuihin tutkimuskysymyksiin sekä vastaaviin löydöksiin, ja pohditaan paikkasidonnaisen joukkoälyn tuomia haasteita, mahdollisuuksia sekä tulevaisuuden visioita.

Abstract Fertilizer industry often generates phosphorous rich wastewaters containing heavy metals. While phosphorous is a valuable compound for the industry, heavy metals hinder the recovery of phosphorous due to their detrimental effects on human health and the environment. Consequently, heavy metals must be removed from the wastewaters. In this study the use of micellar-enhanced ultrafiltration (MEUF) was evaluated for the removal of cadmium, copper, zinc and nickel from phosphorous rich wastewaters. This study has been conducted following a systematic methodology from single metal synthetic wastewaters to more complex synthetic and real wastewaters. The experimental work was conducted in a laboratory scale stirred cell using 3, 5 and 10 kDa regenerated cellulose membranes and in a cross flow semi-pilot scale equipment using a 10 kDa spiral wound polyethersulphone membrane. Statistical design of experiments was used as the research methodology to evaluate the effect of factors on the MEUF process performance as well as for finding optimal conditions. The factors studied were heavy metal, phosphorous and surfactant feed concentrations, pH, membrane nominal molecular weight limits, transmembrane pressure and cross flow velocity. The membrane performance was characterized by the heavy metal retention/rejection coefficients and the permeate flux. The experimental results showed that the removal of heavy metals from single synthetic wastewaters by MEUF is more efficient for more diluted systems. In complex systems containing phosphorous, simultaneous removal of heavy metals was successfully achieved obtaining rejection coefficients up to 80%. Phosphorous was not retained by the membrane showing the potential applicability of MEUF to purify phosphorous rich wastewaters. The study of metal complex formation and heavy metal competition has been shown to be very important in order to predict the MEUF results. Concentration polarization phenomenon was insignificant in the synthetic wastewaters but it was more severe when applying MEUF to real wastewaters. In addition, with real wastewaters SDS leakage was insignificant. This study has provided new and valuable knowledge regarding the applicability of MEUF to industrial wastewater treatment. / Tiivistelmä Lannoiteteollisuus tuottaa usein jätevesiä, jotka sisältävät huomattavia määriä fosforia, sekä pieniä määriä raskasmetalleja. Vaikka fosfori on tärkeä raaka-aine lannoiteteollisuudelle, jätevesissä olevat raskasmetallit kuitenkin estävät sen hyötykäyttöä fosforin lähteenä. Raskasmetallit ovat haitallisia sekä luonnolle että ihmisten terveydelle, joten niiden erottaminen jätevesistä on tärkeää. Tässä työssä tutkittiin miselliavusteisen ultrasuodatuksen (MEUF) käyttöä kadmiumin, kuparin, sinkin ja nikkelin poistamiseen fosforipitoisista jätevesistä. Väitöskirjatyössä tutkittiin systemaattisesti synteettisiä jätevesiä, jotka sisälsivät joko yhtä tai useita raskasmetalleja, sekä lannoitetehtaalta kerättyjä jätevesiä. Kokeet tehtiin laboratoriomittakaavan sekoituskennolla, jossa käytettiin 3, 5 ja 10 kDa:n regeneroituja selluloosakalvoja, sekä semi-pilot -mittakaavan spiraalielementillä, jonka materiaalina oli 10 kDa:n polyeetterisulfonikalvo. Väitöskirjatyössä hyödynnettiin tilastollista koesuunnittelua, jonka avulla arvioitiin muuttujien vaikutuksia MEUF-prosessin käyttäytymiseen. Koesuunnittelua hyödynnettiin myös optimiolosuhteiden määrittelemisessä. Koesuunnitelmien muuttujina olivat raskasmetallien, fosforin ja pinta-aktiivisen aineen pitoisuudet, pH, suodatuskalvojen katkaisukoot, paine sekä ristikkäisvirtauksen nopeus. Kalvon käyttäytymistä arvioitiin raskasmetallien erotustehokkuuden ja permeaattivuon avulla. Koetulokset osoittivat raskasmetallien erotuksen olevan tehokkainta synteettisistä, yhtä metallia sisältävistä jätevesistä, joiden raskasmetallipitoisuus oli pieni. Fosforia sisältävistä monimetalliliuoksista saavutettiin 80 %:inen raskametallien poistotehokkuus. Kalvoerotuksessa fosforipitoisuus ei muuttunut merkittävästi, mikä osoittaa MEUF:n olevan potentiaalinen menetelmä raskasmetallien poistamiseen fosforipitoisista jätevesistä. Metallikompleksien muodostumisen ja raskasmetallien välisen kilpailun ymmärtäminen osoittautuivat erittäin tärkeiksi MEUF-tuloksien ennustamisessa. Konsentraatiopolarisaatioilmiö ei ollut merkittävä käsiteltäessä synteettisiä jätevesiä, mutta teollisten jätevesien käsittelyssä ilmiöllä oli huomattava vaikutus permeaattivuohon. Kuitenkin teollisen jätevesien käsittelyssä SDS:n vuotaminen kalvon läpi oli merkityksetöntä. Tämä tutkimus on antanut uutta ja merkittävää tietoa MEUF:n soveltuvuudesta teollisten jätevesien käsittelyn.

Abstract Critical environmental situation requires academics and practitioners of various disciplines join efforts at planning sustainable development of the society. In information systems research, Green Information Systems and Technologies domain is the one that directly contributes to strengthening environmental values of individuals, communities, and organizations. Abundance of technology influences people most of the time. Although this influence is not always positive, research on persuasive technologies and behavior change support systems searches for the beneficial ways to utilize the impact of information systems on the daily activities of individuals. Ability to assist with encouraging certain behaviors is a defining characteristic of many contemporary systems and devices. Building on the knowledge obtained from the health domain, this dissertation investigates using persuasive technologies for fostering pro-environmental behavior change. Theoretical frameworks of the articles included in the dissertation are based primarily on the Persuasive Systems Design (PSD) model, accompanied by the other prominent socio-psychological theories commonly utilized in information systems research. This dissertation focuses on finding out how to encourage people to adopt and continue using mobile applications designed to assist with acquiring sustainable habits and behaviors. The dissertation is composed of the historical analysis, systematic literature review, and four experimental studies that explore different aspects of persuasive Green IS/IT. Besides analyzing existing research using PSD model as a tool for evaluation, new empirical studies provide fresh insights on Green IS/IT designed for behavior change. Addressed topics include technology adoption and continuance intention, perceived persuasiveness, self-disclosure and risk, endogenous motivations, gamification, and cognitive absorption. Conducted statistical analyses investigate relationships among PSD constructs and other related concepts to discover factors that can convince people initiate and continue using Green IS/IT to develop or maintain environmentally sound practices. Overall, the results reveal a high potential of the PSD model to become a vehicle for enhancement of the existing Green IS/IT. The dissertation provides implications for both academics and practitioners as well as suggestions for the future evolvement of persuasive Green IS/IT research. / Tiivistelmä Ympäristön ja ilmaston vakava tilanne vaatii kaikilta osapuolilta kestävää kehitystä tukevaa toimintaa. Niin sanotut ‘vihreät’ tietojärjestelmät ja informaatioteknologiat pyrkivät vaikuttamaan ihmisten käyttäytymiseen vahvistamalla yksilöiden, yhteisöjen ja organisaatioiden ympäristöarvoja ja niiden mukaista käyttäytymistä. Yltäkylläinen teknologiatarjonta vaikuttaa käyttäytymiseemme koko ajan. Vaikka tämä vaikutus ei aina olekaan positiivista, vakuuttavien ja suostuttelevien teknologioiden sekä käyttäytymisen muutosta tukevien järjestelmien tutkimus pyrkii etsimään niitä hyödyllisiä keinoja, joilla tietojärjestelmien avulla voidaan vaikuttaa myönteisesti jokapäiväiseen elämäämme. Monien nykyaikaisten järjestelmien ja laitteiden perusominaisuutena voidaankin nykyään pitää niiden kykyä rohkaista ja kannustaa käyttäjiä myönteiseen kohdekäyttäytymiseen. Tämä väitöskirja rakentuu erityisesti terveystoimialalta omaksuttuun suostuttelevia teknologioita koskevaan tutkimustietoon ja pyrkii soveltamaan tätä ympäristöystävällisen käyttäytymisen vahvistamiseen. Tämän väitöstutkimuksen johtavana teoreettisena viitekehityksenä toimii Persuasive Systems Design -malli (PSD). Sen lisäksi hyödynnetään joitakin muita tietojärjestelmätutkimuksessa hyödynnettyjä sosiaalipsykologian teorioita. Väitöskirja keskittyy tarkastelemaan, miten voidaan kannustaa ottamaan käyttöön mobiilisovelluksia, jotka on jo alun perin suunniteltu tukemaan kestävän kehityksen kannalta myönteistä käyttäytymistä ja käyttäytymisen muutosta, sekä jatkamaan niiden käyttöä. Väitöskirja koostuu aihealueen historiallisesta analyysistä ja systemaattisesta kirjallisuuskatsauksesta sekä neljästä kokeellisesta tutkimuksesta, jotka tutkivat ’vihreiden’ tietojärjestelmien ja informaatioteknologioiden vakuuttavia ja suostuttelevia ohjelmisto-ominaisuuksia. Sen lisäksi että olemassa olevaa kirjallisuutta on analysoitu PSD-mallia käyttäen, samaan malliin pohjautuvat empiiriset tutkimukset tuottavat tuoreita oivalluksia käyttäytymisen muutosta tukevaan suunnitteluun liittyen. Tutkimuksessa tarkastellaan teknologian käyttöönottoa, aikomuksia jatkaa teknologian käyttöä, koettua vakuuttavuutta ja suostuttelevuutta, sensitiivisten tietojen jakamista ja siihen liittyviä riskejä, sisäsyntyistä motivaatiota, pelillistämistä sekä kognitiivista absorptiota. Tilastollisten analyysien avulla tarkastellaan PSD-mallin ydinkäsitteiden ja muiden konstruktien välisiä suhteita, jotta tunnistettaisiin niitä tekijöitä, joiden avulla voidaan vaikuttaa hyödyllisten ‘vihreiden’ tietojärjestelmien ja informaatioteknologioiden käyttöönottoon ja käytön jatkamiseen, ja yleisemmin kannustamaan ympäristöystävällisiin käytänteisiin. Tutkimustulokset osoittavat PSD-mallin merkityksen kestävää kehitystä tukeville tietojärjestelmille ja informaatioteknologioille. Suoritetun tutkimuksen perusteella ehdotetaan teemoja jatkotutkimusta varten. Väitöstutkimuksen tuloksilla on merkitystä sekä tieteenharjoittajille että käytännön soveltajille.