Publikationer från KTH
Not a member yet
57933 research outputs found
Sort by
Inverkan av induktans på konduktiva laddsystem för fordon : En studie av kabelorsakad induktans och dess påverkan på laddinfrastruktur
No full textAs Electric Vehicles (EVs) increasingly demand fast and high-power DC charging in Voltage class B (VCB), the electrical integrity and safety of charging systems become important. A technical challenge rises from cable inductance in long conductive charging paths, which can lead to significant voltage transients and threaten component reliability during events such as short circuits or load dumps. The study combines analytical modeling, simulation, and empirical measurements to evaluate inductance values and their system impacts. Using tools like Vector Network Analyzers (VNA) and LCR-meters, multiple physical configurations were tested across a wide range of inductance values, including controlled setups using nichrome wire and spooled cables to emulate worst-case conditions. Results were validated through simulation models incorporating lumped and distributed circuit representations. Findings confirm that higher inductance values correlate with increased voltage overshoot and slower current transitions. Additionally, the developed measurement methodology showed high consistency with theoretical models, maintaining less than 10% deviation from reference values. This work proposes an inductance estimation method suitable for real world implementation and contributes to safer Electrical Vehicle Supply Equipment (EVSE) designs. It further provides groundwork for optimizing cable configurations and advancing future research into over voltage protection mechanisms.I takt med att elfordon (EVs) i allt högre grad kräver snabb och effektstark likströmsladdning, blir elsäkerhet och elektrisk integritet i laddsystemen allt viktigare. En teknisk utmaning uppstår från kabelinduktans i långa ledande laddvägar, vilket kan leda till betydande spänningsöverslag och hota komponenternas tillförlitlighet vid händelser som kortslutningar eller lastbortfall. Studien kombinerar analytisk modellering, simulering och empiriska mätningar för att utvärdera induktansvärden och deras påverkan på systemet. Med hjälp av verktyg som vektornätverksanalysatorer (VNA) och LCR-mätare testades flera fysiska konfigurationer över ett brett intervall av induktansvärden, inklusive kontrollerade uppställningar med nichromtråd och kabelspolar för att efterlikna worst-case-scenarier. Resultaten validerades genom simuleringsmodeller som inkluderade både sammanförda och distribuerade kretsrepresentationer. Resultaten bekräftar att högre induktansvärden korrelerar med ökade spänningsöverslag och långsammare strömbeteende. Dock observerades en nästan konstant överspänning vid säkringsutlösning, oberoende av induktansnivån. Den utvecklade mätmetoden visade dessutom hög överensstämmelse med teoretiska modeller, med mindre än 10% avvikelse från referensvärden. Detta arbete föreslår en metod för induktansuppskattning som är lämplig för praktisk tillämpning och bidrar till säkrare design av laddutrustning för elfordon (EVSE). Det utgör även en grund för vidare forskning kring optimering av kabelkonfigurationer och skydd mot överspänning
Generaliserat ramverk för leverans av patchar för medicintekniska produkter : En heltäckande strategi för efterlevnad av cybersäkerhet och patchhantering
No full textWith the increasing complexity and connectivity of medical devices, the challenge of managing software vulnerabilities has become more significant. A critical method of managing software vulnerabilities is patch management, where the delivery of patches plays a crucial role. The Food and Drug Administration (FDA) has established guidelines for secure patch delivery practices. Current industry standards indicate a need for a secure and efficient patch delivery framework. This thesis aims to address this by investigating a robust, secure, and reliable generalized framework for delivering patches while ensuring compliance with regulatory standards and maintaining patient safety. By focusing on the design and implementation of the framework, this thesis contributes to advancing knowledge in medical device cybersecurity. The proposed framework incorporates several key security components, including mutual authentication, integrity checks, and version control. These prevent downgrade attacks and ensure that only trusted and validated patches can be delivered. The prototype developed as part of this thesis demonstrates the feasibility of the proposed framework and serves as a proof of concept. The framework was assessed against established regulatory requirements and standards set by the FDA and National Institute of Standards and Technology (NIST). The findings highlight that the proposed framework mitigates several key cybersecurity threats, although further testing is required. Recommendations for Future work should focus on continuous testing, evaluation, and refinement of the framework, as well as incorporating feedback from the industry.Med den ökande komplexiteten och uppkopplingen av medicintekniska produkter har utmaningen att hantera sårbarheter i programvara blivit allt större. En viktig metod för att hantera sårbarheter i programvara är patchhantering, där leveransen av patchar spelar en avgörande roll. Amerikanska Food and Drug Administration FDA har upprättat riktlinjer för säker leverans av patchar. Nuvarande branschstandarder indikerar ett behov av ett säkert och effektivt ramverk för patchleverans. Denna uppsatts syftar till att ta itu med detta genom att undersöka ett robust, säkert och tillförlitligt ramverk för att leverera patchar samtidigt som man säkerställer efterlevnad av regulatoriska standarder och upprätthåller patientsäkerhet. Genom att fokusera på utformningen och implementeringen av ramverket bidrar denna uppsatts till att öka kunskapen inom cybersäkerhet för medicintekniska produkter. Det föreslagna ramverket innehåller flera viktiga säkerhetskomponenter, inklusive ömsesidig autentisering, integritetskontroller och versionskontroll, för att förhindra nedgraderingsattacker och säkerställa att endast betrodda och validerade patchar kan levereras. Prototypen som utvecklats som en del av denna uppsatts demonstrerar genomförbarheten av det föreslagna ramverket och fungerar som ett bevis på konceptet. Ramverket utvärderades mot etablerade regulatoriska krav och standarder som fastställts av FDA och NIST. Resultaten visar att det föreslagna ramverket minskar flera viktiga hot mot cybersäkerheten, även om ytterligare tester krävs. Rekommendationer för framtida arbete bör fokusera på kontinuerlig testning, utvärdering och förfining av ramverket, med hjälp av feedback från branschen
Simulation I Loopen : Verifiering Av Robothandlingar i Realtid med en Digital Tvilling
No full textThis thesis investigates how robotic task execution can be improved by leveraging a digital twin to perform action success verification, in a paradigm referred to as Simulation-In-The-Loop (SIL). Specifically, this work focuses on using SIL for environment resetting, a process that returns a robot– environment system to a known initial state, which when implemented successfully supports continuous data collection and iterative learning. Using a digital twin constructed by the author of this thesis, SIL enables action validation through simulated perturbations prior to real-world deployment. By integrating cloud-based simulations, parallel testing of candidate actions is conducted efficiently and a standardized toolkit provides consistent evaluation metrics. Experiments with a 3-DoF robot arm revealed that SIL can substantially improve task success, with the observed task success rate increasing by 113% compared to a baseline approach, which performed task sequences without verifying actions in simulation. However, the relatively simple environment-resetting task in the study and the reliance on a specific hardware platform limit direct generalization to more complex or dynamic scenarios. Discrepancies between the simulated and real-world conditions (reality gap) further restricted the transferability of simulation-validated actions. These findings indicate that SIL may offer a promising pathway to enhance sample efficiency and reliability in robotic tasks, especially when combined with scalable, cloud-based infrastructure. Future work includes expanding the method to more diverse tasks, improving simulation fidelity, allowing users to customize position definitions, and transferring the pipeline to a fully cloud-based infrastructure. Although additional investigations are needed to validate SIL in complex settings, this thesis demonstrates how simulation-driven action perturbation can contribute to the design and deployment of more robust autonomous systems.Denna avhandling undersöker användningen av Simulation in the Loop (SIL) för att förbättra robotars uppgiftsutförande i ostrukturerade miljöer. Studien fokuserar särskilt på environment resetting, vilket innebär att ett robot–miljösystem återförs till ett känt startläge för att möjliggöra datainsamling och iterativ inlärning. Genom att utnyttja en digital tvilling möjliggör IL simuleringar av små störningar i tänkta åtgärder innan de verkställs i den fysiska världen. Vidare effektiviseras processen av molnbaserade simuleringar som stödjer parallell testning av olika åtgärdsalternativ. Bedömningen av resultatet automatiseras med hjälp av verktyget Autograsper, vilket ger konsekventa och objektiva utvärderingsmått. Experiment utförda med en robotarm med tre frihetsgrader (3-DoF) visade att SIL kan öka lyckade försök med 113 % jämfört med en baslinjemetod. Samtidigt begränsar uppgiftens enkelhet och beroendet av en specifik hårdvaruplattform hur väl resultaten kan generaliseras till mer komplexa eller dynamiska sammanhang. Skillnader mellan de simulerade och de verkliga förhållandena (det så kallade reality gap) försvårade dessutom överföringen av åtgärder som validerats i simulering. Resultaten indikerar att IL kan utgöra en lovande väg för att förbättra både tillförlitlighet och sample-effektivitet inom robotik, särskilt om tekniken kombineras med skalbar, molnbaserad infrastruktur. Framtida arbete kan inriktas på att utöka IL till mer varierade uppgifter, förbättra simuleringarnas realism och undersöka samordning i multi-robotsystem. Även om fler studier krävs för att bekräfta IL:s kapacitet i komplexa miljöer, visar denna avhandling hur simuleringsdrivna åtgärdsperturbationer kan bidra till utvecklingen av robusta autonoma system
Performing legitimacy in electric aviation : The innovation journey of Heart Aerospace
No full textThe decarbonisation of aviation is a major challenge in the global pursuit of sustainability, with aircraft operations contributing around 3 % of global carbon dioxide emissions. Electric aviation offers a promising response, combining the potential for zero-emission flight with revitalised short-haul and regional markets through low-cost, point-to-point operations. However, its development faces major obstacles, including technological immaturity, infrastructural lock-ins, regulatory complexity, and uncertain consumer acceptance. In this context, legitimacy—the perceived appropriateness of an emerging technology within established social, institutional, and technical contexts—becomes a vital precondition. This paper examines how legitimacy is enacted through the interplay of discursive and material practices, conceptualised as sociomaterial legitimation. Drawing on a longitudinal case study of Heart Aerospace, a Swedish electric aircraft start-up, the analysis traces how narratives, artefacts, and actor-networks interact to build and maintain legitimacy over time. Using media analysis, participant observations, and documentary sources, the paper shows that legitimacy is not merely constructed through discourse but materially performed through prototypes, demonstrators, and choreographed public events. These findings advance an understanding of sociomaterial legitimation in sustainability transitions and offer practical insights for policymakers and industry actors working to support emerging technologies under conditions of uncertainty.QC 20250813</p
Att uppnå hållbar mobilitet: en jämförande bedömning mellan transportplanerares mentala modeller om koldioxidutsläpp och trafiksäkerhet i tre skandinaviska huvudstäder
No full textReducing carbon emissions and improving road safety are two challenging objectives individually and more so when integrated together to make the transportation sector more sustainable. This research aims to explore the theoretical (strategic) and implementation (practical) mental models of transportation planners towards achieving carbon emission and road safety objectives. The Scandinavian countries of Denmark, Norway, and Sweden stand out for making progress on both transportation carbon emission and road safety initiatives. Using theories of transportation paradigms and institutional discourse networks, this study uses storyline interview methods to assess the theoretical and implementation mental models of transportation planners who focus on reducing carbon emissions and road safety in the Scandinavian capital cities of Copenhagen, Oslo, and Stockholm. A comparative assessment is performed between the theoretical and implementation mental models, between transportation carbon emission and road safety planners of the same city, and the transportation carbon emission planners and road safety planners between all three cities within the framework of transportation paradigms. The results show differences between the theoretical and implementation mental models are most pronounced in Copenhagen that could make future progress on carbon emission and road safety goals more challenging and the greatest alignment in Oslo that could make future progress on carbon emission and road safety goal easier to integrate and implement. These insights contribute to a better understanding of how institutional thinking can affect the integration and achievement of sustainable transport goals.Att minska koldioxidutsläppen och förbättra trafiksäkerheten är två utmanande mål var för sig, och ännu mer när de integreras för att göra transportsektorn mer hållbar. Denna forskning syftar till att undersöka de teoretiska (strategiska) och praktiska (implementeringsmässiga) mentala modellerna hos transportplanerare för att uppnå målen för koldioxidutsläpp och trafiksäkerhet. De skandinaviska länderna Danmark, Norge och Sverige utmärker sig för sina framsteg inom både transportsektorns koldioxidutsläpp och trafiksäkerhetsinitiativ. Studien tar avstamp i teorier om transportparadigm och institutionella diskursnätverk, vilket används som inspiration i genomförandet av intervjuer med trafikplanerare som arbetar med att minska koldioxidutsläppen och förbättra trafiksäkerheten i de skandinaviska huvudstäderna Köpenhamn, Oslo och Stockholm. I intervjuerna riktas fokus mot så kallade storylines och mental models gällande vad som krävs för att nå klimat- och trafiksäkerhetsmål utifrån ett teoretiskt perspektiv, samt med fokus på praktisk implementering. Jämförelser görs därefter mellan trafikplanerare som arbetar med att minska koldioxidutsläpp och trafikplanerare som arbetar med att öka trafiksäkerheten. Jämförelserna görs dels mellan planerare i samma stad, dels mellan planerarna i de tre städerna. Resultaten visar att skillnaderna mellan de teoretiska och implementeringsmässiga mentala modellerna är mest uttalade i Köpenhamn, vilket kan göra framtida framsteg inom koldioxidutsläpps- och trafiksäkerhetsmålen mer utmanande. Den största överensstämmelsen finns i Oslo, vilket kan göra framtida framsteg inom koldioxidutsläpps- och trafiksäkerhetsmålen är lättare att integrera och implementera där. Dessa insikter bidrar till en bättre förståelse av hur institutionellt tänkande kan påverka integrationen och uppnåendet av mål för hållbara transporter
Improving the User Experience of Smart Locks : A Study on Implementing Inclusive Design on Keypads
No full textAs smart locks become increasingly more common, the need for inclusive and accessible keypad design grows. This thesis investigates how keypad interfaces can be designed to accommodate a diverse range of users, including individuals with varying physical, sensory, and cognitive abilities. The project was conducted on behalf of a company specializing in locks and access systems, the project follows the Double Diamond design process—Discover, Define, Develop, and Deliver. Through a combination of literature review, user testing, interviews, and evaluations, the study identifies common usability challenges such as unclear symbols, poor visibility, and insufficient tactile feedback. These insights informed a set of design recommendations, compiled into a handbook and applied to two conceptual product prototypes. The results emphasize the importance of intuitive layouts, clear visual and tactile cues, and responsive feedback. By addressing these aspects, the proposed solutions aim to enhance usability for a broader user base and support the development of more inclusive products.I takt med att smarta lås blir allt vanligare ökar behovet av inkluderande och tillgänglig design för knappsatser. Denna rapport undersöker hur knappsatser kan utformas för att vara användbara för en bred användargrupp, där personer med olika fysiska, sensoriska och kognitiva förutsättningar inkluderas. Projektet har genomförts på uppdrag av ett företag som utvecklar produkter och lösningar för lås och passersystem, och följer Double Diamond-processens fyra faser: Discover, Define, Develop och Deliver. Genom en kombination av litteraturstudier, användartester, intervjuer och utvärderingar identifierades vanliga utmaningar vid användning av knappsatser, såsom otydliga symboler, bristande synlighet och avsaknad av taktil återkoppling. Dessa insikter låg till grund för en uppsättning designrekommendationer som sammanställdes i en handbok och tillämpades i två konceptuella produktprototyper. Resultaten betonar vikten av intuitiva layouter samt tydlig visuell och taktil återkoppling. Genom att ta hänsyn till dessa aspekter syftar de föreslagna lösningarna till att förbättra användbarheten för en bredare användargrupp och främja utvecklingen av mer inkluderande produkter
Studie om kapsellsänkning : Analys av konsolidering, krypning och stress variationer
No full textThe copper canister, which contains spent fuel bundles enclosed in clad tubes, is surrounded by a bentonite buffer. This buffer is a critical component of the KBS-3 concept for nuclear waste storage, protecting the canister from shear forces and limiting the transport of corrosive species. MX-80 Wyoming bentonite is a potential buffer material due to its low hydraulic conductivity and ability to limit radionuclide transport in case of canister failure. In the KBS-3V method, the canister and buffer are installed vertically into a deposition hole 500 meters underground. This study investigates the compressive behavior and long-term creep of the buffer material to ensure it maintains structural integrity under pressure. The analysis uses existing material models in COMSOL Multiphysics. A soil consolidation study was conducted using the Modified Cam-Clay model for fully saturated soils. This study calculated initial conditions such as stress, pressure, displacement, and bulk modulus, which was converted into an E-modulus for use in a linear elastic creep analysis. The second stage involved creep analysis using the Singh-Mitchell creep law for natural clays, evaluating buffer behavior over 100,000 years. The consolidation study showed equal deviatoric and volumetric strains, with no plastic strain, indicating void reduction and increased material density. The most significant displacement occurs during void dissipation. In the extreme case with a swelling pressure of 80 kPa, vertical displacement without creep reached approximately 4.3 mm. When accounting for creep, total vertical displacement increased to about 7.2 mm. Results indicate that long-term creep does not cause significant additional displacement due to initial consolidation effects. Sensitivity studies further suggest the buffer is relatively unaffected by reductions in swelling pressure.Kopparkapseln, som innehåller använda bränsleknippen inneslutna i klädda rör, omges av en bentonitbuffert. Bufferten är en viktig del av KBS-3-konceptet för slutförvaring av kärnavfall, då den skyddar kapseln mot skjuvkrafter och begränsar transporten av korrosiva ämnen. MX-80 Wyoming-bentonit är ett möjligt buffertmaterial tack vare dess låga hydrauliska konduktivitet och förmåga att minska radionuklidtransport vid kapselbrott. I KBS-3V-metoden installeras kapsel och buffert vertikalt i ett deponeringshål 500 meter under markytan. Denna studie undersöker buffertmaterialets tryckbeteende och långsiktiga krypning för att säkerställa att den behåller sin strukturella integritet under tryck. Analysen använder befintliga materialmodeller i COMSOL Multiphysics. En konsolideringsstudie genomfördes med den elastisk-plastiska jordmodellen Modified Cam-Clay för fullständigt mättade jordar. Studien beräknade initiala förhållanden som spänning, tryck, deformation och bulkmodul, vilken omräknades till E-modul och användes i en linjär elastisk krypanalys. I nästa steg genomfördes en krypanalys med Singh-Mitchells kryplag för naturliga leror och utvärderade buffertens beteende över 100 000 år. Konsolideringsstudien visade lika stor deviatorisk och volymetrisk deformation utan plastisk deformation, vilket tyder på minskade porvolymer och ökad materialtäthet. Den största deformationen sker under porvolymens utjämning. I det extrema fallet med ett svälltryck på 80 kPa var den vertikala deformationen utan krypning cirka 4,3 mm. Med krypning inkluderad ökade deformationen till cirka 7,2 mm. Resultaten visar att långsiktig krypning inte orsakar någon betydande ytterligare deformation, tack vare effekterna från initial konsolidering. Känslighetsanalyser visar även att bufferten är relativt okänslig för minskningar i svälltrycket
Numeriska simuleringar av vertikala slotfiskvägar: Hydrodynamisk jämförelse av ett öppet och ett stängt system
No full textA Vertical Slot Fishway (VSF) is a common technical fish pass to allow for upstream migration past barriers and dams associated with hydropower plants. The reinstatement of river connectivity can improve biodiversity, increase fish populations, and prevent deterioration of aquatic habitats. Passage efficiency in a VSF depends on both fish swimming behavior and the hydraulic design of the fishway. To maintain suitable hydrodynamic conditions for fish in terms of turbulence and velocity, the slope of the floor needs to be relatively low, approximately 5%. However, for high-head dams and barriers, this design constraint leads to costly and large constructions. Constructing the VSF as a closed system by adding a lid to eliminate the free surface could change the hydrodynamics within the pass, potentially mitigating the design constraint. This thesis investigates the hydrodynamics of a closed VSF by solving the incompressible, Newtonian Navier-Stokes equations in the software OpenFOAM, using the finite volume method and the volume of fluid to model the free surface. A model validation case was conducted by implementing three numerical models in OpenFOAM: the SST k − ω RANS model, k-equation LES model, and the SST k − ω IDDES model. Simulated results were compared to experimental data collected from a prototype of an open and closed system at Vattenfall R&D Älvkarleby. The best-performing model was then used to analyze and compare the hydrodynamic conditions betweenthe open and the closed system, this to be able to link fish behavior to turbulent characteristics. It was found that the LES model best replicated the physical system, whereas RANS and IDDES failed to capture the flow pattern present in the open system. Further, the flow analysis showed that the closed system had a higher velocity in the slot and smaller turbulent structures when compared to the open system. In the open system, fish might struggle with turbulent structures, while in the closed system, there might be a velocity barrier. Further research is needed to explore alternative configurations of the closed system to investigate the hydrodynamics and suitability for fish.En vertikal slotfiskväg (VSF) är en vanlig teknisk fiskväg som används för att hjälpa fiskars migrering uppströms förbi barriärer och dammar som associeras med vattenkraftverk. Att återinföra uppströms och nedströms förbindelse i vattendrag kan leda till förbättring av biologisk mångfald, ökad populationsstorlek av fiskarter och bromsa försämrade levnadsmiljöer för fiskar och andra vattenlevande arter. Hur effektiv en VSF är beror dels på fiskar beteende och på den hydrauliska designen av fiskvägen. För att fiskvägen ska bibehålla lämpliga nivåer av turbulens och hastighet behöver lutningen av fiskvägens botten vara relativt låg, ungefär 5%. När vi har höga dammar och barriärer blir detta ett hinder då konstruktionen av fiskvägen blir stor och dyr. Ett alternativ kan vara att konstruera fiskvägen som ett stängt system med ett lock. Det eliminerar den fria vattenytan, vilket i sin tur kan ändra hydrodynamiken i systemet och eventuellt klara en högre lutning av botten. Detta examensarbete undersöker hydrodynamiken i en stängd VSF genom att lösa de inkompressibla, Newtonska Navier-Stokes ekvationerna i mjukvaran OpenFOAM genom finita volymmetoden och volymflödes metoden för att modellera den fria vattenytan. Ett modell-validerings fall utfördes där tre numeriska modeller implementerades i OpenFOAM: SST k − ω RANS, k-ekvation LES och SST k − ω IDDES. Simulerade resultat jämfördes med experimentella resultat från en fysisk prototyp av ett öppet och stängt system på Vattenfall R&D i Älvkarleby. Modellen som bäst replikerade det fysiska systemet användes för att analysera och jämföra hydrodynamiken i det öppna och stängda systemet. Detta för att vidare kunna koppla fiskbeteende till turbulens. LES-modellen presterade bäst då varken RANS- eller IDDES-modellen fångade flödes mönstret i det öppna systemet. Flödesanalys visade att turbulensen var mindre till storlek i det stängda systemet, men hastigheten i slotten var högre. Utmaningen för fiskar kan i det öppna systemet vara att hantera turbulensen medan det stängda systemet kan ha för höga hastigheter. Ytterligare forskning av flera konfigurationer av det stängda systemet behövs för att vidare utforska möjligheten av ett stängt system och dess lämplighet för fisk
Trumtranskribering med hjälp av sigmoidal icke-negativ matrisfaktoreringsdekonvolution och konvolutionellt neuralt nätverk
No full textThe task of Automatic Drum Transcription (ADT) aims to detect and label drum events in audio and convert them into symbolic sequences such as Musical Instrument Digital Interface (MIDI) notes. Transcription is of importance since it turns hours of manual drum editing into real-time, machine-assisted workflows, that speed up music production and enable responsive, loop-driven performance tools. This thesis investigates ADT using Sigmoidal Non-Negative Matrix Factor Deconvolution (SNMFD), which enforces near-binary activation functions to better capture the impulse-like nature of drum hits, integrated with a lightweight Convolutional Neural Network (CNN) classifier for post-hoc instrument labeling. This novel approach hooks on a classifier to an otherwise unsupervised model for supervised instrument classification, thereby fusing unsupervised drum-mixture decomposition and supervised ADT in a single system. We evaluate the proposed pipeline on the IDMT-SMT-Drums dataset and a custom MIDI-synthesized dataset, employing metrics for onset detection precision, recall, F1-score, velocity estimation error, and spectrogram reconstruction loss. Our evaluation indicates that the SNMFD-based system achieves an overall instrument-wise F1-score below fully supervised CNN benchmarks, while demonstrating lower processing latency and resource consumption, enabling real-time transcription within typical digital audio workstation environments. The structured and interpretable factorization, along with reduced model complexity, highlight SNMFD as a compelling complement to Deep Learning (DL) approaches for real-time music production workflows. This holds when the templates and rule-base are properly initialized, as template overlap and lack of regularization can otherwise occur. These findings contribute a balanced analysis of accuracy versus efficiency in ADT, offering insights into how structured unsupervised methods can be leveraged alongside lightweight supervised components. It is a step in the direction for more sustainable and lightweight transcription models.Uppgiften med automatisk trumtranskribering (ADT) går ut på att detektera och annotera trumhändelser i ljudinspelningar och omvandla dem till symboliska sekvenser, till exempel MIDI-noter. Transkribering är betydelsefull eftersom den förvandlar timslång manuell trumredigering till realtids- och maskinassisterade arbetsflöden, vilket påskyndar musikproduktion och möjliggör responsiva verktyg för loop-baserade framträdanden och inlärning. Denna avhandling undersöker ADT med hjälp av sigmoidal icke-negativ matrisfaktordekonvolution (SNMFD), som inför nära binära aktiveringsfunktioner för att bättre fånga trumslagens impulsartade karaktär. Metoden är integrerad med ett beräkningseffektivt konvolutionellt neuralt nätverk (CNN) som klassificerar och efterhandsmärker instrument. Detta nya tillvägagångssätt kopplar en klassificerare till en annars oövervakad modell för instrumentklassificering, vilket förenar oövervakad trummix-uppdelning och övervakad ADT i ett enda system. Vi utvärderar den föreslagna arbetsflödet på både IDMT-SMT-Drums dataset och ett eget MIDI-syntetiserat dataset, med mått för precision, återkallning och F1-poäng vid anslagsdetektion, fel i hastighetsestimering samt spektragramrekonstruktionsförlust. Resultaten visar att SNMFD-baserade systemet når en instrumentvis F1-poäng som är något lägre än hos fullt övervakade CNN-referensmodeller, samtidigt som det uppvisar lägre bearbetningslatens och resursförbrukning, vilket möjliggör realtids-transkribering i vanliga digitala ljudarbetsstationer. Den strukturerade och tolkbara faktoriseringen, i kombination med reducerad modellkomplexitet, framhäver SNMFD som ett lovande komplement till djupinlärningsmetoder för musikproduktion i realtid. Detta gäller förutsatt att mallarna och regelbasen initieras korrekt, då överlappning mellan mallar och bristande regularisering annars kan uppstå. Dessa slutsatser bidrar med en balanserad analys av noggrannhet kontra effektivitet inom ADT och ger insikter i hur strukturerade oövervakade metoder kan kombineras med beräkningseffektiva övervakade CNN-komponenter. Det är ett steg mot mer hållbara och resurssnåla transkriptionsmodeller
Interaktionsformande robotar för äldre : En fallstudie om stöd för gruppinteraktioner
No full textSocial inclusion and active group participation are important for older adults’ emotional well-being and cognitive engagement. However, differences in sensory, cognitive, and communicative abilities often lead to imbalanced participation and social disengagement in group settings. To address this, we designed, implemented, and evaluated a local interaction-shaping robot (ISR) system that supports small-group board game activities among older adults in real-world elderly activity centers. We adapted the Swedish “With Other Words” and integrated a dual-robot setup: one robot (Misty) acts as a guesser while the other (Furhat) mediates the discussion by prompting equitable participation using verbal scaffolding and nonverbal cues such as gaze. Through case studies involving 14 older adults across two local older activity centers, we refined the system’s ability to detect participation-related issues and mediate group dynamics autonomously. Our findings show that ISR can facilitate more inclusive interactions, encourage passive speakers, and influence group behavior to support balanced participation. We discuss design implications for developing socially supportive robotic systems that mediate group activities while respecting the privacy, familiarity, and emotional needs of older adults.Social inkludering och aktivt deltagande i gruppaktiviteter är viktiga för äldre vuxnas emotionella välbefinnande och kognitiva engagemang. Skillnader i sensoriska, kognitiva och kommunikativa förmågor leder dock ofta till obalanserat deltagande och socialt utanförskap i gruppsammanhang. För att hantera detta har vi designat, implementerat och utvärderat ett lokalt system med interaktionsformande robotar (ISR) som stödjer brädspelsaktiviteter i små grupper bland äldre vuxna i verkliga äldreverksamhetscentra. Vi anpassade det svenska spelet “Med Andra Ord” och integrerade en dubbelrobotslösning: en robot (Misty) agerar som gissare medan den andra (Furhat) medlar i diskussionen genom att uppmuntra rättvist deltagande med hjälp av verbal vägledning och icke-verbala signaler såsom blick. Genom fallstudier med 14 äldre vuxna på två lokala aktivitetscentra för äldre förfinade vi systemets förmåga att upptäcka deltaganderelaterade problem och självständigt medla gruppdynamiken. Våra resultat visar att ISR kan underlätta mer inkluderande interaktioner, uppmuntra passiva deltagare och påverka gruppbeteendet för att stödja balanserat deltagande. Vi diskuterar designimplikationer för utvecklingen av socialt stödjande robotsystem som medlar i gruppaktiviteter samtidigt som de respekterar äldres behov av integritet, igenkänning och känslomässigt stöd