Publikationer från KTH
Not a member yet
57933 research outputs found
Sort by
Metod för att förutsäga temperaturen hos viskösasvängningsdämpare i vevaxelapplikationer
No full textDetta arbete presenterar en simuleringsbaserad metod för att förutsäga jämviktstemperaturen hos viskösa torsionsvibrationsdämpare i vevaxeltillämpningar. Modellen har utvecklats för att stödja Scanias verifieringsprocess och förbättra noggrannheten i skattningen av dämparens egenskaper under varierande termiska förhållanden. En endimensionell värmeöverföringsmodell implementerades, där en anpassad potenslag användes för att uppskatta den konvektiva värmeöverföringskoefficienten baserat på uppmätta yttemperaturer och effektförluster beräknade från ett internt utvecklat torsionsprogram (TVC). Modellen validerades mot data från fullastkörningar i provcell och uppnådde ett genomsnittligt absolutfel på 2,2 %, utan några relativa avvikelser över 4 % i det högre temperaturområdet. Den framtagna temperaturmodellen kopplar samman värmeöverföringsmodellen med TVC-programmet, och löser iterativt den termomekaniska återkopplingen mellan temperatur och effektförlust. Modellen möjliggör även uppskattning av den inre temperaturen i silikonoljan, vilket förbättrar noggrannheten i val av dämparegenskaper och öppnar upp för framtida livslängdsberäkningar. Metoden balanserar beräkningsmässig enkelhet med god prediktiv noggrannhet och utgör ett praktiskt alternativ till fysiska tester eller mer komplexa CFD-baserade simuleringar i verifieringsarbetet.This thesis presents a simulation-based method for predicting the steady-state temperature of viscous torsional vibration dampers in crankshaft applications. The model was developed to support Scania’s verification process and improve the accuracy of damper property estimation under varying thermal conditions. A one-dimensional heat transfer model was implemented, using a fitted power-law correlation to estimate the convective heat transfer coefficient based on measured surface temperature data and power dissipation derived from an in-house developed Torsional Vibration Calculation (TVC) program. The model was validated against full-load test cell data and achieved an average absolute error of 2.2%, with no relative deviation above 4% in the high-temperature range. The developed temperature prediction method, couples the heat transfer model with the TVC program, iteratively resolving the thermal-mechanical feedback between temperature and power loss. Additionally, the model enables estimation of internal silicone oil temperature, offering improved damper property assignment and future potential for lifetime assessment. The method balances computational simplicity with predictive accuracy and provides a practical alternative to physical tests or complex CFD-based simulations in verification workflows
Värmebehandlingar och Hygroskopiska Effekter i 3D-printade Kompositsandwichstrukturer
No full textThe study investigates the mechanical performance of carbon fibre-reinforced nylon 6 sandwich structures, with a focus on the effects of moisture absorption and thermal post-processing. Although additive manufacturing of fibre-reinforced thermoplastics is often presented as a robust, reliable, and straightforward process, this work demonstrates that the mechanical properties of printed parts are highly sensitive to both manufacturing parameters and environmental exposure. A transient thermal model, validated through in situ thermocouple measurements, reveals that interfacial temperatures drop rapidly after deposition, limiting polymer chain diffusion between layers and resulting in weak interlayer bonds. Two post-print heat treatments were applied: one to evaluate the effectiveness of thermal conditioning in reducing moisture absorption, and another to assess the potential for reversing the degradation of mechanical properties caused by humidity. The results show that, while orientation-dependent effects persist, heat treatments can improve mechanical consistency and partially mitigate the effects of environmental conditioning. These findings underscore the importance of controlled processing and post-treatment when targeting functional, load-bearing applications in additive manufacturing.Denna studie undersöker de mekaniska egenskaperna hos sandwichstrukturer tillverkade av kolfiberförstärkt nylon 6, med särskilt fokus på hur fuktabsorption och värmebehandling påverkar materialets prestanda. Trots att additiv tillverkning av fiberförstärkta termoplaster ofta framställs som en robust och tillförlitlig metod, visar resultaten att de mekaniska egenskaperna hos printade komponenter är mycket känsliga för både processparametrar och yttre miljöpåverkan. En transientsimulering av temperaturfördelningen, validerad med in situ-mätningar från termoelement, visar att temperaturen i gränssnittet snabbt sjunker efter materialdeposition. Detta begränsar polymerkedjornas möjlighet till diffusion mellan skikten och resulterar i svaga bindningar. Två olika värmebehandlingar efter printing har utvärderats: den ena syftade till att minska materialets benägenhet att absorbera fukt, och den andra till att återställa mekaniska egenskaper som försämrats till följd av fuktpåverkan. Resultaten visar att även om egenskaperna fortfarande påverkas av orienteringen vid printing, kan värmebehandling bidra till förbättrad mekanisk stabilitet och delvis motverka de negativa effekterna av fukt. Sammantaget betonar studien vikten av noggrant kontrollerade tillverkningsförhållanden och värmebehandlingsstrategier vid framställning av funktionella och strukturella komponenter med hjälp av additiv tillverkning
Municipal management of beavers in Stockholm county : Current challenges, measures, and opportunities
No full textDen europeiska bävern, Castor fiber, återinfördes till Sverige på 1920-talet och har sedan dessetablerat sig i alla kommuner i Stockholms län. I takt med att populationen vuxit har ocksåkonflikterna med mänsklig infrastruktur, naturvårdsmål och markanvändning ökat. Genomdammbyggen, trädfällning och tunnelgrävande påverkar bävern både landskap och infrastruktur,vilket kan leda till konflikter men också skapa värdefulla ekosystemtjänster såsom våtmarker ochökad biologisk mångfald. Studien undersöker hur kommunerna i Stockholms län förvaltarbäverpopulationen, vilka utmaningar de upplever och om det finns möjligheter att nyttja bävernspositiva effekter på kommunal nivå. Resultatet består av en litteraturstudie samt en digital enkätundersökning som skickades ut till länets26 kommuner, där 23 svarade. Alla kommuner, förutom en, rapporterade någon form av problem,främst gnagda träd, översvämningar och fällda träd över gångvägar. De vanligaste åtgärderna ärplacering av nät runt träd, rivning av dammar och skyddsjakt. Samtidigt upplever flera kommuneräven möjligheter med bävern. Många uppskattar dess roll som "naturvårdare", exempelvis i skapandetav våtmarker, ökad biologisk mångfald och naturupplevelser för allmänheten. Det finns dock ingen samordnad länsövergripande strategi i Stockholms län, och heller inga planer påatt utarbeta en sådan. Endast lokala exempel finns, såsom en specifik förvaltningsplan för Igelbäckensamt ett samverkansdokument inom kommunerna som omger Oxundaån. Dessa försöker balanseranaturvårdsintressen, skydd av arter och infrastruktur, samt identifiera var bävern bör tolereras ellerinte. Slutsatsen är att variationen i mängden utmaningar bland kommunerna är stor. Ett behov finns förbättre samordning och långsiktig strategi, inte enbart för att hantera konflikter och en växandebäverpopulation utan också för att aktivt dra nytta av de ekosystemtjänster som bävern kan bidra med.The European beaver, Castor fiber, was reintroduced to Sweden in the 1920s and has sinceestablished itself in all municipalities within Stockholm County. As the population has grown, so toohave conflicts with human infrastructure, conservation goals, and land use. Through dam-building,tree-felling, and burrowing, the beaver affects both landscapes and infrastructure, which can lead tochallenges but also generate valuable ecosystem services such as wetlands and increased biodiversity. This study investigates how municipalities in Stockholm County manage the beaver population, whatchallenges they face, and whether there are opportunities to harness the beaver's positive effects at thelocal level. The results are based on a literature review and a digital questionnaire sent to all 26municipalities in the county, of which 23 responded. All but one municipality reported some form ofproblem, primarily gnawed trees, flooding, and fallen trees obstructing pathways. The most commonmeasures taken are placing protective mesh around trees, dam removal, and regulated hunting. At thesame time, several municipalities also recognize potential benefits. Many appreciate the beaver’s roleas a “nature manager,” particularly in creating wetlands, enhancing biodiversity, and offering natureexperiences for the public. However, there is currently no coordinated county-wide strategy in Stockholm County, nor are thereany plans to develop one. Only local examples exist, such as a specific management plan for theIgelbäcken stream and a collaborative document among municipalities surrounding the Oxundaåncatchment. These initiatives attempt to balance conservation interests, species protection, andinfrastructure concerns while identifying areas where the beaver should be tolerated or not. In conclusion, the extent of challenges varies significantly among municipalities. There is a clear needfor improved coordination and a long-term strategy, not only to address conflicts and a growingbeaver population but also to actively utilize the ecosystem services that the beaver can provide
Formal Verification of Software-Defined Network Elements and Machine Code
No full textSoftware, programmability and connectivity are increasingly pervasive aspects of society. In the span of a lifetime, everything from vehicles to phones has evolved from fixed-function to generally programmable devices that are always online. As a result, their functionality is entirely determined by their software, which may change from update to update and depending on what applications you have installed. The software itself is increasingly written by outsourced consultants or even by AI, with vulnerabilities appearing and being fixed on a daily basis. Where does one even begin to secure modern digital equipment? The highest levels of assurance certification demand formal verification - mathematical proofs that rule out vulnerabilities based on models of hardware or programming-language semantics. This is costly and time-consuming, and so is applied mainly to small, critical components. The way to gain scalability is to base your assurance statements on highly automated verification tools whose correctness depends only on minimal, auditable trusted code bases. The work in this thesis is focused on the creation of formal verification tools in the domains of machine code and networking. The common denominator is the use of an interactive theorem prover to gain assurance of the results. Specifically, the thesis presents (i) methods to decompose verification tasks for unstructured programs, especially as applied to machine code, and (ii) a formal model of the P4 domain-specific networking language, accompanied by (iii) a proof-producing symbolic execution tool and finally (iv) a complete toolchain to verifiably compile a verified P4 program down to a software switch.Mjukvara, programmerbarhet och uppkoppling genomsyrar i allt högre grad samhället. Under loppet av en livstid har allt från fordon till telefoner utvecklats från enheter med fast funktion till programmerbara enheter som alltid är uppkopplade. Som följd av detta bestäms deras funktionalitet helt av deras mjukvara, vilken kan förändras med uppdateringar och installering av applikationer. Mjukvaran i sig skrivs i allt högre grad av utkontrakterade konsulter eller till och med av AI, med sårbarheter som dyker upp och åtgärdas dagligen. Hur kan man ens påbörja att säkra modern digital utrustning? De högsta nivåerna av säkerhetscertifiering kräver formell verifiering - matematiska bevis som utesluter sårbarheter baserat på modeller av hårdvara eller semantik för programmeringsspråk. Detta är kostsamt och tidskrävande, och tillämpas därför främst på små, kritiska komponenter. Vägen till skalbarhet går genom att basera sina assuransutlåtanden på högautomatiserade verifieringsverktyg vars korrekthet endast beror på minimala, granskningsbara betrodda kodbaser. Arbetet i denna avhandling fokuserar på skapandet av formella verifieringsverktyg inom domänerna maskinkod och nätverk. Den gemensamma nämnaren är användningen av en interaktiv teorembevisare för att säkerställa resultatens tillförlitlighet. Specifikt presenterar avhandlingen (i) metoder för att dela upp verifieringsuppgifter för ostrukturerade program, särskilt tillämpat på maskinkod, och (ii) en formell modell av det domänspecifika språket P4 för nätverk, tillsammans med (iii) ett bevisproducerande exekveringsverktyg och slutligen (iv) en komplett verktygskedja för att verifierbart kompilera ett verifierat P4-program ner till en mjukvaruswitch
Analytical and numerical studies of wave propagation in waveguides filled with graded metamaterial structures
No full textThis thesis investigates wave propagation in waveguides with different cross-sectional geometries, filled with graded metamaterial structures. The growing interest in graded metamaterials in electromagnetic applications and models is motivated by their realism, mathematical simplicity, and versatility, compared to the conventional materials that are in use today. The majority of the research community resorts to the use of numerical implementations and solvers for obtaining a solution for the field distribution and propagation characteristics. However, these methods do not provide explicit physical insight into the connection between the steepness of the graded-index profiles and their respective field solutions. Thus, the motivation for the research in this thesis is to focus on analytically solving the wave equation for several graded-index profiles to gain physical insight into the field solutions and what phenomena may be predicted from these results. The research in this thesis focuses on the graded impedance-matched RHM-LHM profile, which is a composite material involving an impedance-matched transition from a right-handed material to a left-handed material. The profile possesses a variable transition steepness of the relative material parameter values and dispersive characteristics. These variable properties act as degrees of freedom, thereby introducing a high degree of modeling flexibility and allowing for the study of wave propagation under more general conditions. Both non-periodic and periodic impedance-matched RHM-LHM transition profiles have been theoretically studied here using analytical functions. It is of interest to study these RHM-LHM composite materials, as the interaction between a regular material and a metamaterial may lead to newly discovered phenomena, novel analytical expressions of electromagnetic fields, and provide a deeper understanding of the underlying principles at the interface between such media. The solution method is based on describing these graded metamaterial structures by their relative permittivity and permeability functions, where either one or both of these properties have a graded transition profile. The wave equation for each metamaterial structure is derived using Maxwell's equations and solved using the boundary conditions imposed by the waveguide geometry. The field distribution and propagation characteristics for a given electromagnetic mode are analytically expressed and visualized using the numerical software tool MATLAB. Furthermore, numerical results are obtained using the numerical software tool COMSOL Multiphysics, which are then compared with the analytical results to validate the analytical expressions derived from the wave equation.Denna avhandling undersöker vågutbredning i vågledare med olika tvärsnitts-geometrier, som är fyllda med graderade metamaterialstrukturer. Det växande intresset för graderade metamaterial i elektromagnetiska tillämpningar motiveras av deras realism, matematiska enkelhet och mångsidighet, jämfört med de konventionella material som används idag. Majoriteten av forskningen inom området använder sig av numeriska implementeringar och lösare för att erhålla en lösning för fältfördelnings- och utbredningsegenskaperna. Dessa metoder ger dock inte explicit fysikalisk insikt i sambandet mellan de graderade materialprofilerna och deras respektive fältlösningar. Motivationen bakom denna forskning är därför att fokusera på att analytiskt lösa vågekvationen för realistiska graderade indexprofiler, för att få ökad fysikalisk insikt i fältlösningarna, samt vilka fenomen som kan förutsägas utifrån dessa resultat. Forskningen fokuserar på den graderade impedansmatchade RHM-LHM-profilen, vilket är ett kompositmaterial som involverar en impedansmatchad övergång från ett högerhänt material till ett vänsterhänt material. Profilen har en variabel branthet i övergången av de relativa materialparametrarna och dispersiva egenskaper. Dessa variabla egenskaper fungerar som frihetsgrader, vilket introducerar en hög grad av modelleringsflexibilitet och möjliggör studier av vågutbredning och fältfördelningar under mer generella förhållanden. Både icke-periodiska och periodiska impedansmatchade RHM-LHM-övergångsprofiler har här teoretiskt studerats med hjälp av analytiska funktioner. Det är av intresse att studera RHM-LHM kompositmaterial eftersom interaktionen mellan ett konventionellt material och ett metamaterial kan leda till nyupptäckta fenomen, nya analytiska uttryck för de elektromagnetiska fälten, och bidra till en djupare förståelse av de underliggande principerna för ett gränssnitt mellan sådana medier. Arbetet går ut på att beskriva dessa graderade metamaterialstrukturer utifrån deras relativa permittivitets- och permeabilitetsfunktioner, där antingen en eller båda dessa egenskaper har en graderad övergångsprofil. Vågekvationen för varje metamaterialstruktur härleds med hjälp av Maxwells ekvationer och löses med hjälp av de randvillkor som vågledargeometrin ställer. Fältfördelnings- och utbredningsegenskaperna för en given elektromagnetisk mod uttrycks analytiskt och visualiseras med hjälp av det numeriska programvaruverktyget MATLAB. Vidare erhålls numeriska resultat med hjälp av det numeriska programvaruverktyget COMSOL Multiphysics, vilka sedan jämförs med de analytiska resultaten för att validera de analytiska uttryck som härletts från vågekvationen.QC 20251124</p
Distorsionsanalys av MEMS-baserad högtalare
No full textMicro-electromechanical systems (MEMS) act as a cornerstone in the current technology industry, providing miniature mechatronic devices for creating compact, low-power, and efficient products. This master’s thesis project revolves around a compact MEMS-based loudspeaker, aimed to function optimally within the audio frequency range, i.e. 20 Hz to 20000 Hz. There exist some challenges with the existing piezoelectric-based MEMS loudspeakers in terms of sound output quality, which calls for identifying the cause for distortion in the existing range of MEMS loudspeakers. As a result, this master’s thesis delves into analyzing distortion in MEMS loudspeakers, examining its sources and their impact on the overall system output response. Understanding and investigating the sources of the distortion in a specific loudspeaker design contains many complications, some of which can be considered comprehensible at the master’s thesis level. Although conventional loudspeakers have well-understood sources of distortion, MEMS loudspeakers that use a novel driving method lack such a comprehensive understanding. Hence, a limited pool of information is available for the MEMS loudspeakers. This thesis identifies potential causes for distortion in a MEMS loudspeaker by experimenting and trying to understand its output response using a simulation model containing loudspeaker nonlinearities. The nonlinearity data was obtained from the existing background work performed on the MEMS loudspeakers. This comparative study between the experimental and simulation response states which nonlinearity plays what role in the overall system distortion. The results of this thesis can be considered for further research in MEMS loudspeakers, knowing the sources of distortion and their impact on the distortion of the system.MEMS fungerar som en hörnsten i den nuvarande teknikindustrin och tillhandahåller mekatroniska miniatyrenheter för att skapa kompakta, energisnåla och effektiva produkter. Detta examensarbete kretsar kring en kompakt MEMS-baserad högtalare, som syftar till att fungera optimalt inom ljudfrekvensområdet, dvs. 20 Hz till 20000 Hz. Det finns vissa utmaningar med de befintliga piezoelektriskt baserade MEMS-högtalarna när det gäller ljudkvalitet, vilket kräver att man identifierar orsaken till distorsion i det befintliga sortimentet av MEMS-högtalare. Som ett resultat av detta fördjupar denna masteruppsats i att analysera distorsion i MEMS-högtalare, undersöka dess källor och deras inverkan på systemets övergripande respons. Att förstå och undersöka källorna till distorsionen i en specifik högtalardesign innehåller många komplikationer, av vilka några kan anses vara begripliga på mastersuppsatsnivå. Även om konventionella högtalare har välkända källor till distorsion, saknar MEMS-högtalare som använder en ny drivmetod en sådan heltäckande förståelse. Därför finns en begränsad mängd information tillgänglig för MEMS-högtalarna. Denna avhandling identifierar potentiella orsaker till distorsion i en MEMS-högtalare genom att experimentera och försöka förstå dess utgångssvar med hjälp av en simuleringsmodell som innehåller högtalarolinjäriteter. Olinjäritetsdata erhölls från det befintliga bakgrundsarbetet som utförts på MEMS-högtalarna. Denna jämförande studie mellan det experimentella och simuleringssvaret anger vilken olinjäritet som spelar vilken roll i den övergripande systemdistorsionen. Resultaten av denna avhandling kan övervägas för vidare forskning i MEMS-högtalare, med kännedom om källorna till distorsion och deras inverkan på distorsionen av systemet
GLICsim : A Dataflow-Level Simulator for the Sylva Framework
No full textApplication-Level Synthesis (ALS) frameworks enable the automatic generation of hardware from high-level dataflow specifications. Sylva is one such framework that synthesises Synchronous Dataflow Graph (SDF) into complete hardware systems through binding, placement, and routing. Validating the correctness of these generated systems is a crucial step; however, existing simulation approaches either operate at an overly abstract level, omitting timing details, or at the Register Transfer Level (RTL) level, where simulation is costly and time-consuming. This thesis introduces a modular simulator, GLICsim, designed to validate Sylva-generated systems at the dataflow abstraction level. The simulator employs Python for orchestration, Protobuf for schema-based communication, and file-based interaction for enhanced debuggability and reproducibility. Its architecture models address translation, process execution, and data transfer explicitly, ensuring accurate timing and buffer behaviour. Two representative case studies are used to evaluate the simulator: the Sobel edge detection algorithm and the LeNet-5 convolutional neural network. Outputs are compared against global software reference models to ensure functional correctness, while timing, throughput, and buffer behaviour are validated against Sylva’s synthesis predictions. The results demonstrate that GLICsim provides reliable validation of functional and timing properties, while offering modularity, extensibility, and transparency that are not available in existing simulation frameworks.ALS-ramverk möjliggör automatisk generering av hårdvara från hög-nivå dataflödes specifikationer. Sylva är ett sådant ramverk som syntetiserar SDF till kompletta hårdvarusystem genom sammankoppling, placering och routing ledningsdragning. Att validera korrektheten hos dessa genererade system är ett avgörande steg; befintliga simuleringsmetoder arbetar dock antingen på en alltför abstrakt nivå, där tidsdetaljer utelämnas, eller på RTL-nivån, där simulering är kostsam och tidskrävande. Denna avhandling introducerar en modulär simulator, GLICsim, utformad för att validera Sylva genererade system på dataflödesnivå. Simulatorn använder Python för instrumenteringen, Protobuf för schemabaserad kommunikation samt filbaserad interaktion för förbättrad spårbarhet och reproducerbarhet. Dess arkitektur modellerar explicit adressöversättning, process exekvering och dataöverföring, vilket säkerställer korrekt tids och buffertbeteende. Två representativa fallstudier används för att utvärdera simulatorn: Sobels kantdetekterings algoritm och det faltningsnätverket LeNet-5. Resultaten jämförs med globala mjukvarureferensmodeller för att säkerställa funktionell korrekthet, medan l tids, genomströmning och buffertbeteende valideras mot Sylvas syntesprediktioner. Resultaten visar att GLICsim erbjuder tillförlitlig validering av funktionella och tidsmässiga egenskaper, samtidigt som den erbjuder modularitet, utbyggbarhet och transparens som saknas i befintliga simuleringsramverk
Fysik-informerade neurala nätverk för kvantitativ MRI: Bloch-Torrey-inspirerad parameterestimering
No full textMagnetic resonance imaging (MRI) is widely used in both clinical and research settings. However, most protocols are qualitative, relying on contrast mechanisms that depend on scanner settings and acquisition parameters. This provides relative measurements of tissue properties, making them subject to variability and limiting the comparability. Quantitative MRI (qMRI) tries to address these limitations by instead estimating tissue-specific parameters such as the longitudinal (T1) and transverse (T2) relaxation times and the equilibrium magnetisation (M0), providing reproducible and quantitative measurements. Common qMRI methods, such as least-squares (LSQ) fitting, estimate these parameters by fitting the acquisitions to signal models. Although effective, it requires multiple acquisitions and are sensitive to noise, limiting its clinical practicality. This project investigates a Bloch–Torrey–inspired physics-informed neural network (PINN) that integrates a diffusion-like physical constraint while learning directly from the MRI signal evolution. The model was evaluated on simulated brain data generated from BrainWeb anatomical models with varying sampling densities and noise levels, and further assessed using in vivo mouse brain MRI data. The performance of the proposed PINN was compared with LSQ fitting. On the simulated data, the PINN achieved comparable or improved performance relative to the LSQ fitting under reduced sampling and high noise conditions, demonstrating the potential advantages of the method. However, on the in vivo data, the LSQ estimations remained more accurate overall, while the PINN exhibited slow convergence and limited improvement in parameter estimations. The results indicate that a PINN can be a promising method for qMRI but it requires further optimisation to reach its full potential. Overall, the study demonstrates that physics-informed neural networks can offer a potentially more data-efficient alternative to traditional fitting methods for qMRI, with potential to improve the robustness in parameter estimation.Magnetresonanstomografi (MRI) används i stor utsträckning inom både kliniska och forskningsområden. De flesta protokoll är dock kvalitativa och bygger på kontrastmekanismer som påverkas av skannerinställningar och insamlingsparametrar. Detta resulterar i relativa mätningar av vävnadsegenskaper, vilket gör dem utsatta för variationer och försvårar jämförelser mellan mätningar. Kvantitativ MRI (qMRI) motverkar dessa begränsningar genom att uppskatta vävnadsspecifika parametrar, till exempel de longitudinella (T1) och transversella (T2) relaxationstiderna samt jämviktsmagnetiseringen (M0), vilket möjliggör reproducerbara och kvantitativa mätningar. Vanliga qMRI-metoder, som minsta kvadratmetoden (LSQ), uppskattar dessa parametrar genom att anpassa mätdata till signalmodeller. Även om metoden är effektiv kräver den många mätningar och är känslig för brus, vilket kan begränsa dess kliniska användbarhet. Detta projekt undersöker ett Bloch–Torrey-inspirerat fysikinformerat neuralt nätverk (PINN) som integrerar en diffusionslik fysisk begränsning samtidigt som den lär sig direkt från MR-signalens tidsutveckling. Modellen utvärderades på simulerad hjärndata genererad från BrainWebs anatomiska modeller med varierande samplingsdensitet och brusnivåer, och testades även på in vivo MR-data från mushjärnor. Resultaten från PINN-modellen jämfördes med motsvarande uppskattningar från LSQ-metoden. För den simulerade datan uppnådde PINN modellen jämförbara eller förbättrad prestanda jämfört med LSQ metoden vid reducerad samplingsdensitet och höga brusnivåer, vilket kan visa på metodens potentiella fördelar. Vid in vivo-data visade LSQ-metoden generellt högre prestanda, medan PINN modellen resulterade i långsam konvergens och begränsad förbättring i parameteruppskattningarna. Detta visar att metoden kan vara lovande för qMRI, men kräver ytterligare optimering för att uppnå sin fulla potential. Studien visar att fysikinformerade neurala nätverk kan vara ett mer dataeffektivt alternativ till traditionella metoder för qMRI, med potential att förbättra robustheten i parameteruppskattning
Socially-Aware Robot Explanations : Inferring Needs from Human Facial Expressions
No full textQC 20251208</p
Optimizing hybrid thermal energy storage in building management systems using data-driven model predictive control
No full textIn most typical situations, thermal energy storage (TES) systems, which incorporate sensible and latent storage capacities, are not effectively utilized within the overall functions of building energy management systems (BEMSs), which usually rely on classical rule-based control (RBC). This study addresses the challenge of overcoming this by featuring model predictive control (MPC). The proposed method is based on modeling a water tank-integrated phase change material (PCM) using data-driven linear approximation generated with sparse regression. Based on the control objective, the proposed MPC can address two control targets, either providing robust and fast-tracking to the TES charging/discharging setpoints or reducing the energy cost related to the building heating needs. The digital simulation of a two-day scenario, using real operation conditions, demonstrates the effectiveness of the proposed MPC framework, showing up to 57 % heating cost reduction compared to the RBC scenario. As the real-time control requirement is critical, the MPC computing time was evaluated to assess its potential for integration into real-world applications within BEMS.QC 20250908HYSTOR