Publikationer från KTH
Not a member yet
57933 research outputs found
Sort by
AI-driven identifiering av referensprojekt för arkitektoniska anbud : En datadriven metod
No full textThe identification of suitable reference projects is a critical yet time-consuming aspect of the architectural tendering process. This thesis investigates how arti- ficial intelligence (AI) can be leveraged to automate and optimize this task, fo- cusing on Cedervall Arkitekter as a case study. A data-driven retrieval system was developed to mine internal datasets—specifically the Milltime database— encompassing both structured project metadata and unstructured user notes. After evaluating multiple AI methods, an embedding-based retrieval approach integrated with keyword filtering was selected, striking a balance between computational efficiency and retrieval accuracy. Deployed on-premise as a web application, the final solution enables ar- chitects and procurement staff to query project records using natural language inputs. The system applies semantic similarity modeling and a customized ranking algorithm to provide rapid, relevant search results, cutting manual search time by more than 50% according to user testing. Structured interviews further demonstrated its capacity to enhance the reference project selection process and reduce reliance on personal memory. Taken together, these find- ings underscore the value of AI-driven retrieval systems in architectural prac- tices, while highlighting promising directions for expanded machine learning integration within tendering and other knowledge-intensive workflows in the architecture, engineering, and construction (AEC) sector.Identifieringen av lämpliga referensprojekt är en avgörande men tidskrävan- de del av anbudsprocessen inom arkitektur. I detta examensarbete undersöks hur artificiell intelligens (AI) kan användas för att automatisera och effekti- visera denna uppgift, med Cedervall Arkitekter som fallstudie. Ett datadrivet söksystem utvecklades för att analysera interna datakällor—särskilt Milltime- databasen—som innehåller både strukturerad projektinformation och ostruk- turerade användarnoteringar. Efter att flera AI-metoder utvärderats valdes en lösning baserad på inbäddade representationer i kombination med nyckelords- filtrering, vilket ger en god balans mellan beräkningskostnad och söknoggrann- het. Systemet, som körs lokalt som en webbapplikation, gör det möjligt för arki- tekter och upphandlingspersonal att söka projektposter med hjälp av naturliga språk. Med semantisk likhetsberäkning och en anpassad rankningsalgoritm le- vererar systemet snabba och relevanta träffar, vilket kortar ned manuell söktid med över 50%. Strukturerade intervjuer visar dessutom att verktyget förbätt- rar processen för att hitta referensprojekt och minskar beroendet av personliga minnesanteckningar. Sammantaget belyser resultaten hur AI-baserade söksy- stem kan gynna arkitektverksamheter och öppnar för ytterligare användning av maskininlärning inom anbudsarbete och andra kunskapsintensiva områden i arkitektur-, ingenjörs- och byggsektorn (AEC)
Designing Touch Technologies for and with Bodies in Menstrual Discomfort
No full textMenstrual discomfort is a prevalent, diverse, and cyclical lived experience, impacting everyday lives. However, in HCI, it has been mostly approached as a data point, leaving much unknown on how technologies can care for these experiences. In response, we designed Touchware, a collection of on-body touch probes with pneumatic shape-change and weight components, which invite wearers to engage with and care for their menstrual discomfort. We report on the participatory soma design process of making Touchware and its two-week-long deployment study with 6 participants in a workplace setting. Our data analysis highlights diffuse and lingering qualities of menstrual discomfort, shedding light on how technologies may touch bodies in vulnerable states. We discuss the importance and challenges of designing touch technologies for and with bodies in the moments of menstrual discomfort. We conclude with a reflection on the agency of touch and its potential to support the self-care labour and nurturing the radical normalization of rest.Part of Proceedings ISBN 979-8-4007-1394-1QC 20250416</p
Students’ self-efficacy and performance in mathematics in relation to trust in the teacher : A quantitative study in the Swedish high school
No full textKänslorna inför matematik som ämne i gymnasieskolan varierar mycket från elev till elev. I de fall där elever haft det svårt med ämnet är känslorna många gånger negativa, vilket påverkar lärandet. Under de senaste decennierna har det forskats mycket på relationen mellan lärare och elev, där det visats att en god relation på ett positivt sätt påverkar såväl elevers sociala utveckling som deras kunskapsutveckling. Efter en litteraturgenomgång på området definierades, för denna studie, en god relation som en tillitsfull relation. Studiens mål var att undersöka om det, utifrån betyg och självskattad matematisk förmåga (SMF), finns skillnader i hur viktigt elever anser det vara med tillit i relationen till sin matematiklärare samt hur de upplever tilliten i sin relation till läraren. Utöver detta var målet även att ta fram rekommendationer för vad matematiklärare kan göra för att utveckla tillitsfulla relationer till sina elever. En enkätundersökning utformades för elever att besvara i syfte att samla in nödvändiga data som sedermera var föremål för statistisk analys. Över lag ansågs tillit vara viktigt i relationen till matematikläraren, och upplevde eleverna tilliten i relationen till lärarna som bra. Elever med betyget F avvek dock från övriga grupper på så sätt att de upplevde mindre tillit i relationen till sin matematiklärare. Det är möjligt att anta att den lägre tilliten till läraren till viss del kan ha resulterat i lägre prestation inom ämnet. I syfte att skapa tillitsfulla relationer till elever rekommenderas matematiklärare diskutera hur förslag, framlagda av Leighton et al. (2016), kan appliceras i den egna verksamheten. Vidare uppmanas de undersöka elevers självförmåga och tidigare betyg, samt avsätta tid för samvaro med elever utanför klassrummet.The feelings towards mathematics as a subject in upper secondary school vary greatly from student to student. In cases where students have struggled with the subject, their feelings are often negative, which affects their learning. In recent decades, much research has been conducted on the relationship between teachers and students, showing that a good relationship positively influences students' social development as well as their academic performance. Following a literature review in this area, for this study a good relationship was defined as a trusting relationship. The aim of the study was to investigate whether, based on grades and self-assessed mathematical ability, there are differences in how important students consider trust in their relationship with their mathematics teacher and how they perceive that trust in their current relationship with their teacher. Additionally, the goal was to develop recommendations for what mathematics teachers can do to foster trusting relationships with their students. A survey was designed for students to respond to, which intended to collect necessary data that was subsequently subjected to statistical analysis. Overall, trust was considered important in the relationship with the mathematics teacher, and students perceived the trust in their relationships with the teachers as good. However, students with an F grade differed from other groups in that they experienced less trust in their relationship with their mathematics teacher. It is possible to assume that the lower trust in the teacher may have partly resulted in lower performance in the subject. To create trusting relationships with students, it is recommended that mathematics teachers discuss how the suggestions put forward by Leighton et al. (2016) can be applied in their own practice. Furthermore, they are encouraged to explore students' self-efficacy and previous grades, as well as allocate time for social interaction with students outside the classroom
Monte Carlo-simuleringar för radonmätning under vattenytan
No full textThe following Master Thesis has been performed as part of the European project ArtEmis, whose main goal is to investigate the possibility of using the increased concentration of the radioactive gas radon as an earthquake precursor.Among the natural disasters, earthquakes are particularly frequent and cause thousands of deaths whenever they hit with a large magnitude. Their high mortality is mainly due to their unpredictability in space and time, even though areas with a higher seismic activity can be identified based on geological studies and statistical records. Before an earthquake, microcracks are formed in the surrounding stone structures due to stress, releasing greater than usual amounts of radon gas within the rock pores. A way of finding an earthquake precursor would be to measure the gamma-ray radiation emitted after the radon decay. With this aim, one can place radiation detectors in areas with high seismicity in order to monitor possible changes in radon activity levels. This could be done in soil, groundwater (via springs, wells, and boreholes), or air. This Master Thesis aims to simulate the detection of γ photons emitted by the decay of radon and other isotopes inside a water environment to find useful results for the project development.In this thesis, it will be found that the real gamma spectrum of the studied site in Italy and the simulated one show similar features, which are useful for performing many studies of the behavior of the radon decay process in water. A reasonable volume of water affecting the detected spectrum will be found to acquire a better knowledge of the physics at the studied site and help perform the simulations. The effects of the potassium in the wall are investigated, and the potent effect of water as a screen for radiation is made evident through the simulations, also in comparison with the case of a detector in an air environment. Moreover, it will be shown that looking at the variations in the radon concentration, it is convenient to use a broader spectrum instead of a smaller one around a peak.Följande examensarbete har utförts som en del av det europeiska projektet ArtEmis, vars huvudsyfte är att undersöka möjligheten att använda den ökade koncentrationen av den radioaktiva gasen radon som ett förstadium till jordbävningar.Bland naturkatastroferna är jordbävningar särskilt vanliga och de orsakar tusentals dödsfall varje gång de inträffar med stor magnitud. Den höga dödligheten beror till stor del på att jordbävningar är oförutsägbara, både i tid och rum, även om områden med högre seismisk aktivitet kan identifieras utifrån geologiska studier och statistiska uppgifter. Före en jordbävning bildas mikrosprickor i de omgivande stenstrukturerna på grund av påfrestningar, vilket frigör större mängder radongas än vanligt i bergets porer. Ett sätt att hitta ett förstadium till en jordbävning skulle vara att mäta den gammastrålning som avges efter sönderfallet av radon. Med detta syfte kan man placera strålningsdetektorer i områden med hög seismicitet för att övervaka eventuella förändringar i radonaktivitetsnivåerna. Detta kan göras i jord, grundvatten (via källor, brunnar och borrhål) eller luft. Detta examensarbete syftar till att simulera detekteringen av γ-fotoner som avges av sönderfallet av radon och andra isotoper i en vattenmiljö för att hitta användbara resultat för utvecklingen av projektet.I denna avhandling kommer det att konstateras att det verkliga gammaspektrumet från den studerade platsen i Italien och det simulerade spektrumet uppvisar liknande egenskaper, vilket är användbart för att utföra många studier av beteendet hos radonsönderfallsprocessen i vatten. Effekterna av kaliumet i väggen undersöks och den kraftiga effekten av vatten som en skärm för strålning framgår tydligt av simuleringarna, även i jämförelse med fallet med en detektor i en luftmiljö. Dessutom kommer det att visas att för att titta på variationerna i radonkoncentrationen är det lämpligt att använda ett bredare spektrum istället för ett mindre runt en topp
Buoyant Rods for Guiding Fish Past Turbines : An Examination of Material Properties and Fluid Structure Interaction
No full textThis thesis examines a newly developed barrier to guide fish past turbine water intakes of hydro power plants, consisting of buoyant, “dancing” foam rods attached to the bottom of the water stream. Material properties of the wet foam is examined through density measurements and uniaxial tensile testing. Fluid structure interaction (FSI) of a foam rod in water flow is characterized experimentally, and a numerical model is developed to simulate the FSI. An average density of 566 kg/m^3 and Young’s modulus of 0.553 MPa where obtained for the wet foam. Through experimental FSI characterization, a dominating oscillation frequency of 0.89 Hz, and average amplitude of 48 mm for the rod tip where obtained. The FSI simulation captured the over all dynamics of the FSI, with a tip oscillation frequency of 0.78 Hz and an average amplitude of 53 mm for the rod tip. However, in the simulation, spanwise drifting occurred. Additionally, axial rotation was significantly larger, and bending significantly smaller compared to the experimental results. To improve accuracy of the simulation in future work, the effects of a thicker first layer in the boundary layer mesh, higher stiffening factor for the mesh deformation, and of surface roughness should be studied. To ensure accurate buoyancy in the simulation, validation of the wet foam density to might also be of interest. To examine the difference in bending, validation of Young’s modulus and experimental flow characterization might be relevant. Even so, satisfactory consistency between experimental and numerical results regarding bending might be hard to achieve, due to the heterogeneity of the foam
Generalized Harmonic Injection Strategy for Dynamic Pole Reconfiguration of a Multiphase Induction Machine
No full textThe rapid evolution of electrification across industries demands electric machines that combine high efficiency, adaptability, and a large operating range. Traditional induction machine (IM), constrained by fixed winding configurations and static operating characteristics, struggle to meet these dynamic requirements over the wider operational range demanded by the application. This thesis addresses these limitations by pioneering dynamic pole reconfiguration of multiphase IMs, leveraging control frameworks and modeling techniques to unlock flexibility and performance. Central to this thesis is the vector space decomposition (VSD) mathematical framework, which decomposes the electrical variables of machines into orthogonal vector spaces, allowing for the separation of space harmonics. These independent vector spaces enable the dynamic control of magnetic pole pairs through magnetic pole pair transition (MPT) theory. This capability allows a single machine to emulate a ”virtual gearbox,” transforming its torque-speed profile from one pole pair configuration to another in real-time without requiring physical winding reconfiguration. For instance, a 9-phase multiphase IM can transition from a 1-pole pair configuration for high-speed operation to a 3-pole pair configuration for high-torque demands, expanding the torque-speed operational range to suit diverse applications. A critical contribution of this work is its robust approach to parameter identification. Traditional methods rely on time-consuming finite element analysis (FEA) and static laboratory tests. The thesis introduces a methodology for translating equivalent circuit parameters of the multiphase IM in a known pole pair winding configuration to any target pole pair winding configuration. Additionally, the research addresses practical challenges such as converter non-linearities, proposing converter parameter identification and compensation algorithm that reduces voltage drop errors, ensuring reliable control under practical operating conditions. One of the cornerstones of this thesis is generalized harmonic injection (GHI), a groundbreaking control strategy developed in this work. GHI optimizes torque density by strategically injecting harmonic currents into multiple subspaces while synchronizing their stator frequencies to mitigate the adverse effects of inter-plane cross-coupling (IPXC), which otherwise could cause beat-frequency oscillations resulting in large torque ripple. This enables the possibility of loss reduction by minimizing the stator current for any given operating point of the multiphase IM. Furthermore, smooth reference frame transition (SRFT) extends the GHI to achieve ripple-free pole pair transition (RFPT). The synchronization strategy proposed in this thesis suppresses these beat-frequency oscillations and torque ripples, thereby improving the performance of the multiphase IM during pole pair transitions. Experimental validation on a 9-phase test bench demonstrated the efficacy of GHI, and results show a significant reduction in measured torque ripples. The findings of this research have far-reaching effects in various industries. In electric mobility, RFPT enables vehicles to seamlessly switch between high torque urban driving and high-efficiency highway cruising, thereby improving the vehicle’s energy efficiency. Renewable energy systems, such as wind turbines, leverage adaptive pole pair numbers to optimize power generation across fluctuating wind speeds. As industries worldwide transition to greener technologies, the methodologies and insights presented here can serve as a cornerstone for the electric machines of tomorrow.Den snabba utvecklingen av elektrifiering inom olika industrier kräver elektriska maskiner som kombinerar hög effektivitet, anpassningsförmåga och ett stort driftområde. Traditionella (IM), begränsade av fasta lindningskonfigurationer och statiska driftkarakteristiker, har svårt att möta dessa dynamiska krav över det bredare driftområde som applikationen kräver. Denna avhandling tar itu med dessa begränsningar genom att introducera dynamic pole reconfiguration i multiphase induction machine (IM), och utnyttjar styrningsramverk och modelleringsmetoder för att frigöra flexibilitet och prestanda. Centralt i denna avhandling är den matematiska vector space decomposition (VSD), som delar upp maskiners elektriska variabler i ortogonala vektorrum, vilket möjliggör separering av rymdharmoniska komponenter. Dessa oberoende vektorrum möjliggör dynamisk kontroll av magnetiska polpar genom teorin om magnetic pole pair transition (MPT). Denna kapabilitet gör att en enda maskin kan fungera som en ”virtuell växellåda och omvandla sitt moment-hastighetsförhållande från en polparskonfiguration till en annan i realtid utan att kräva fysisk lindningsomkonfiguration. Till exempel kan en nio-fasig flerfasig IM växla från en enpolsparskonfiguration för hög hastighet till en trepolsparskonfiguration för hög momentkrav, vilket utökar moment-hastighetsområdet för att passa olika applikationer. En kritisk insats i detta arbete är dess robusta metod för parameteridentifiering. Traditionella metoder är beroende av tidskrävande finite element analysis (FEA) och statiska laboratorietester. Avhandlingen introducerar en metodologi för att övers ätta ekvivalenta kretsparametrar hos den multiphase IM i en känd polparslindningskonfiguration till en målad polparskonfiguration. Dessutom tar forskningen itu med praktiska utmaningar såsom omvandlarnonlineariteter, och föreslår en identifieringsoch kompensationsalgoritm för omvandlarparametrar som minskar spänningsfallfel, vilket s äkerställer tillförlitlig kontroll under praktiska driftförhållanden. En av hörnstenarna i denna avhandling är generalized harmonic injection (GHI), en banbrytande styrningsstrategi utvecklad inom detta arbete. GHI optimerar momenttäthet genom att strategiskt injicera harmoniska strömmar i flera delrum samtidigt som deras statorfrekvenser synkroniseras för att mildra de negativa effekterna av inter-plane cross-coupling (IPXC), vilket annars skulle kunna orsaka svängningar med slagfrekvens och därigenom stora momentvariationer. Detta möjliggör även förlustreducering genom att minimera statorströmmen vid varje givet driftläge för den multiphase IM. Dessutom utvidgar smooth reference frame transition (SRFT) GHI för att uppnå ripple-free pole pair transition (RFPT). Synkroniseringsstrategin som föreslås i denna avhandling undertrycker dessa slagfrekvenssvängningar och momentvariationer, vilket förbättrar prestandan hos den multiphase IM under polparstransition. Experimentell validering på en nio-fasig testbänk visade effekten av GHI, och resultaten visar en betydande minskning av uppmätta momentvariationer. Resultaten av denna forskning har långtgående effekter inom olika industrier. Inom elektrisk mobilitet möjliggör RFPT att fordon sömlöst kan växla mellan högt moment för stadskörning och hög effektivitet för motorvägskörning, vilket förbättrar fordonets energieffektivitet. Förnybara energisystem, såsom vindkraftverk, utnyttjar anpassningsbara polparsnivåer för att optimera elproduktionen över varierande vindhastigheter. När industrier över hela världen övergår till grönare teknologier kan de metoder och insikter som presenteras här utgöra en grundsten för framtidens elektriska maskiner. QC 20250513</p
Path Planning and Control for Multi-Manipulator Systems under Spatio-Temporal Constraints
No full textCooperative manipulation, where multiple robotic manipulators coordinate to transport an object, presents significant challenges due to the physical coupling between manipulators, the complexity of motion planning in constrained environments, and the need for precise control without full system knowledge. These challenges are further exacerbated when tasks impose not only spatial constraints but also strict timing requirements, as specified through signal temporal logic. Under such complex requirements, cooperative manipulation remains a relatively underexplored area. These shortcomings motivate the present thesis. Broadly, by blending tools from control theory, formal methods, and motion planning, this thesis aims to deepen our understanding of how to accomplish such complex tasks within the cooperative manipulation setting. Specifically, we develop controllers and planning algorithms that enable the specification, planning, and execution of cooperative robotic manipulation under such tasks. We approach this problem in three parts. In the first part, we develop control algorithms that take task specifications in the form of signal temporal logic and encode them through funnel-based formulations. Our main results include performing cooperative manipulation under signal temporal logic tasks with both shared task knowledge among all agents and task knowledge limited to a single agent. To achieve this, we design a prescribed performance control scheme that ensures the boundedness of errors within the funnels, thereby enforcing task satisfaction. We present both experimental and simulation validations of the proposed algorithms. In the second part, we shift focus from designing controllers to developing planning algorithms for satisfying signal temporal logic specifications. This shift provides additional flexibility, allowing us to broaden the class of specifications considered. Our main results include the development of a cooperative sampling-based planning algorithm for two autonomous agents, which is then extended to multiple agents through a distributed optimisation approach. In both approaches, we perform sampling in both spatial and temporal domains to search for trajectories that satisfy signal temporal logic formulas. We present several examples to demonstrate the performance of the algorithms, along with experimental validation and proofs of probabilistic completeness. In the final part of the thesis, we address cooperative manipulation through constrained environments. We integrate the control and planning components through a trajectory optimisation framework that continues to address signal temporal logic tasks under environmental constraints. The main contributions include decoupling the planning of mobile bases from that of the manipulator arms, and developing an inverse kinematics algorithm combined with a control design strategy to track the resulting joint-space trajectories while avoiding obstacles. We present simulation results to validate the effectiveness of the proposed approach. Kooperativ manipulation, då flera robotmanipulatorer samarbetar för att transportera ett objekt, innebär betydande tekniska utmaningar, till följd av växelverkan mellan manipulatorerna, komplexiteten i att planera rörelser i begränsade miljöer samt behovet av exakt koordinering trots ofullständig kunskap om systemet. Utmaningarna ökar ytterligare när uppgifterna inte bara innebär rumsliga krav utan även inkluderar strikta tidsbegränsningar. Under sådana komplexa krav är kooperativ manipulation fortfarande ett relativt outforskat område. Bristen på kunskap motiverar föreliggande avhandling. Genom att kombinera verktyg från reglerteori, formella metoder samt rörelseplanering syftar avhandlingen till att fördjupa vår förståelse av hur man utför ovan nämnda komplexa uppgifter inom ramen för kooperativ manipulation. Specifikt strävar vi efter att utveckla styrsystem och planeringsalgoritmer som möjliggör specifikation, planering och exekvering av kooperativ robotmanipulation för dessa uppgifter. Vi angriper problemet i tre separata delar av avhandlingen. I den första delen utvecklar vi styralgoritmer som behandlar uppgiftsspecifikationer, givna i form av Signal Temporal Logic (STL), och kodar dem genom trattbaserade formuleringar. Våra huvudsakliga resultat inkluderar kooperativ manipulation under STL-uppgifter, både med delad uppgiftsinformation, mellan alla agenter, och med uppgiftsinformation begränsad till en enskild agent. För att uppnå detta utformar vi ett Prescribed Performance Control (PPC)-system som säkerställer att felen inom trattarna förblir begränsade och därmed garanterar uppgiftens tillfredsställande. Vi presenterar både experimentella och simuleringsbaserade valideringar av de föreslagna algoritmerna. I den andra delen skiftar vi fokus från design av styrsystem till utveckling av planeringsalgoritmer för att uppfylla STL-specifikationer. Denna förskjutning ger ytterligare flexibilitet och möjliggör en bredare hantering av olika typer av STL-formler. Våra huvudsakliga resultat inkluderar utvecklingen av en kooperativ samplingsbaserad planeringsalgoritm för två autonoma agenter (STLcoRRT), som därefter utökas till flera agenter genom en distribuerad optimeringsmetod (MAPS). I båda metoderna samplas både rumsliga och tidsmässiga domäner för att hitta STL-tillfredsställande banor. Vi presenterar flera exempel som visar algoritmernas prestanda, samt experimentell validering och matematiska bevis av probabilistisk fullständighet. I den sista delen av avhandlingen behandlar vi kooperativ manipulation genom begränsade miljöer. Vi integrerar styr- och planeringskomponenterna genom ett ramverk för banoptimering som fortsätter att hantera STL-uppgifter under miljöbegränsningar. De viktigaste bidragen inkluderar frikopplingen av planeringen av mobila baser från planeringen av manipulatorarmarna samt utvecklingen av en algoritm för invers kinematik, i kombination med en kontrollstrategi för att följa de resulterande banorna i ledrummet samtidigt som hinder undviks. Vi presenterar simuleringsresultat som validerar effektiviteten i det föreslagna tillvägagångssättet.QC 20250512</p
Tidig effektuppskattning av JESD204D-länklagret : Med SystemC TLM2.0
No full textPower estimation is critical in the early stages of embedded system design, offering insights into energy consumption patterns and enabling designers to optimize system performance. However, current power estimation methodologies typically suffer from several limitations that restrict their effectiveness in practical industrial scenarios. First, existing power estimation techniques are predominantly carried out in the later stages of system design. Second, while Transaction-Level Modeling (TLM) methods enable earlier estimation, they often utilize oversimplified power models, resulting in limited accuracy. Third, many early-stage methodologies lack robust automation and scalability, restricting their practical applicability. This issue becomes particularly prominent with complex hardware designs like the JESD204D protocol used in high-speed communication systems, which involve sophisticated algorithmic and structural complexities. To address these challenges, this thesis proposes a comprehensive double- framework methodology integrating SystemC TLM2.0 modeling with two complementary tools: Powersim, for early high-level power estimation, and Catapult Ultra, providing RTL-level reference data. The objective is to bridge the gap between algorithm-level modeling and detailed RTL analysis, enabling more accurate, scalable, and efficient early-stage power estimation. By comparing results obtained from Powersim-based transaction-level modeling (TLM) with Catapult-generated RTL power estimations, this study investigates the effectiveness and accuracy of a hybrid early power estimation approach. The outcomes demonstrate the potential to achieve significant improvements in power estimation accuracy during the early design phases, thus providing valuable insights and decision support for power optimization. Future work involves refining computational operator models, integrating artificial intelligence (AI)-driven dynamic prediction mechanisms, and enhancing methodology adaptability to accommodate complex, diverse hardware architectures.Effektuppskattning spelar en avgörande roll i tidiga skeden av design för inbyggda system, genom att erbjuda insikter i energiförbrukningsmönster och möjliggöra optimering av systemets prestanda. Dock lider nuvarande metoder för effektuppskattning vanligtvis av flera begränsningar som reducerar deras effektivitet i praktiska industriella sammanhang. För det första utförs befintliga effektuppskattningstekniker främst i de senare faserna av systemdesignen. För det andra möjliggör Transaction-Level Modeling (TLM)-metoder visserligen tidigare uppskattningar, men använder ofta förenklade effektmodeller vilket resulterar i begränsad noggrannhet. För det tredje saknar många metoder i tidiga stadier robust automatisering och skalbarhet, vilket begränsar deras praktiska tillämpbarhet. Detta problem blir särskilt påtagligt med komplexa hårdvarudesigner som JESD204D-protokollet, vilket används i höghastighetskommunikationssystem och innefattar avancerade algoritmiska och strukturella komplexiteter. För att möta dessa utmaningar föreslår denna avhandling en omfat- tande metod med dubbla ramverk, där SystemC TLM2.0-modellering in- tegreras med två kompletterande verktyg: Powersim för tidig högnivå- effektuppskattning och Catapult Ultra som tillhandahåller referensdata på RTL-nivå. Målet är att överbrygga klyftan mellan algoritmnivåmodelle- ring och detaljerad RTL-analys, vilket möjliggör en mer noggrann, skal- bar och effektiv effektuppskattning i ett tidigt skede. Genom att jämföra re- sultaten från transaktionsnivåmodellering (TLM) med Powersim med RTL- effektuppskattningar genererade av Catapult, undersöker denna studie effek- tiviteten och noggrannheten hos en hybridmetod för tidig effektuppskattning. Resultaten visar potentialen för betydande förbättringar i noggrannheten av ef- fektuppskattningar under de tidiga designfaserna, vilket ger värdefulla insikter och beslutsstöd för effektoptimering. Framtida arbete innefattar förfining av beräkningsoperatörmodeller, integrering av AI-drivna dynamiska prediktionsmekanismer, samt förbättrad anpassningsbarhet för metodiken för att hantera komplexa och varierande hårdvaruarkitekturer
Electrolysis to promote the development of blue mussels in the Baltic Sea : An experimental study on the benefits of electrodeposition in combating eutrophication
No full textEutrophication remains a pressing issue in the Baltic Sea, and blue mussels (Mytilus spp.) can play a crucial role in mitigating its effects through their filtration capacity. This study explores whether electrolysis can enhance mussel growth and resilience by facilitating calcium carbonate (CaCO₃) deposition through electrolysis of Baltic Sea water. A literature review was conducted to establish a theoretical foundation, followed by an experiment in which mussels were subjected to electrolysis in a controlled environment. The preparatory experiment at KTH confirmed that constant current could facilitate the desired electrochemical reactions, with deposition conditions aligning with previous research. However, the main experiment at Askö laboratory revealed that mussels exposed to electrolysis exhibited reduced filtration rates and growth compared to control populations, filtering 60% fewer particles and growing significantly less. Observations suggested that the electrode material and corrosion may have negatively impacted the mussels, and possibly inhibiting CaCO₃ deposition. Despite the challenges, the study indicates that electrolysis remains a viable concept but requires further refinement, particularly in electrode selection and corrosion management, to optimize its potential benefits for mussel growth and eutrophication mitigation.Övergödning har varit ett stort miljöproblem i Östersjön under en lång period. Av möjliga lösningar till miljöproblemet kan blåmusslan spela en avgörande roll. Blåmusslor kan filtrera stora mängder vatten och binder samtidigt både fosfor och kväve. Det här examensarbetet undersöker möjligheten att öka blåmusslans tillväxt och filtrationsförmåga i Östersjön genom att fälla ut kalciumkarbonat via elektrolys av havsvatten från Östersjön. Arbetet innehåller en litteraturstudie för att underbygga en teoretisk grund för ett experiment. Experimentet inkluderade ett förberedande test i en kontrollerad miljö. Testet utvärderar huruvida tidigare forskning i andra typer av klimat inom området är tillämpbart i Östersjön. Underlaget från det förberedande testet nyttjades sedan för att utforma ett längre experiment på Askölaboratoriet där tekniken tillämpades på blåmusslor. Resultatet från Askö visade på en motsatt effekt än väntat, musslorna som kultiverades i samband med elektrolys filtrerade färre partiklar och växte mindre än dom annars skulle gjort. Observationer under experiments gång indikerar att val av elektrod samt utveckling av rost kan ha påverkat blåmusslorna negativt och samtidigt motverkat utfällningen av kalciumkarbonat. I ett senare skede i experimentet så noterades utfällning av vad som tros vara en polymorf av kalciumkarbonat, det antyder att elektrolys trots allt kan vara ett tillvägagångssätt för att förbättra den lokala miljön för musslor som i sin tur kan öka deras tillväxt. För att med säkert kunna fastställa om den föreslagna tekniken kan ha en positiv effekt för blåmusslor och Östersjön i stort behöver fler studier göras med finjusteringar av den tillämpade tekniken.