Repository of Faculty of Science
Not a member yet
1747 research outputs found
Sort by
Selecting tools and good practices for data visualizations
Zbog velikog broja podataka koji se generiraju suočeni smo s potrebom za većim brojem vizualizacija koja često rezultira s lošim vizualizacijama. Područje je specifično po tome što se s vizualizacijama susreću svi, a ne samo stručne osobe koje mogu primijetiti da ona ne odgovara podacima ili da je zbunjujuća pa je stoga važno precizno prikazati podatke. U radu je napravljeno istraživanje kojim su testirane prakse koje su u znanstvenim člancima opisane kao dobre, a rezultati ankete će ih potvrditi ili demantirati.With the increasing amount of data generated daily, the need for effective visualization has become necessary. However, this often leads to poor or misleading visualizations, which is a significant concern as data visualization is not confined to scientific fields—it's something everyone encounters, often unknowingly. This paper explores the principles deemed effective in scientific literature, testing their validity through empirical research. The results of this survey aim to either support or challenge these established best practices
Cognitive abilities of crows (Corvidae)
Predstavnike porodice vrana (Corvidae) karakteriziraju iznimne kognitivne sposobnosti koje su usporedive s primatima. Zbog toga su predmet brojnih znanstvenih istraživanja. Inteligencija im se očituje u različitim aspektima ponašanja, uključujući rješavanje problema, korištenje alata, socijalnu interakciju i komunikaciju. Vrane koriste i prilagođavaju različite predmete kao alate, što ukazuje na sposobnost apstraktnog mišljenja i planiranja. Istraživanja kognitivnih sposobnosti vrana pružaju uvid u evoluciju inteligencije, osobito u kontekstu paralelnih evolucijskih procesa između ptica i sisavaca. Njihova sposobnost apstraktnog razmišljanja, prilagodljivosti i učenja čini ih modelima za proučavanje složenih kognitivnih procesa.Members of the crow family (Corvidae) are characterized by exceptional cognitive abilities that are comparable to those of primates, making them the subject of numerous scientific studies. Their intelligence is evident in various aspects of behavior, including problem-solving, tool use, social interaction, and communication. Crows use and adapt different objects as tools, which indicates their capacity for abstract thinking and planning. Research on the cognitive abilities of crows provides insight into the evolution of intelligence, especially in the context of parallel evolutionary processes between birds and mammals. Their ability for abstract reasoning, adaptability, and learning makes them ideal models for studying complex cognitive processes
Exception and Error Handling in Python
Tema ovog rada je upravljanje pogreškama i iznimka u Pythonu. U radu je prikazano kako upravljanje pogreškama i iznimkama u Pythonu omogućava programerima da identificiraju i obrađuju neočekivane situacije koje mogu nastati tijekom izvršavanja programa. Obradili smo tri osnovne vrste pogrešaka: sintaksne, sematičke i pogreške u izvođenju te smo prošli kroz korake za njihovo otklanjanje. Osim toga, obrađene su i iznimke koje se javljaju tijekom izvršavanja programa. Try-except mehanizmi omogućuju nam da na predviđene probleme odgovorimo prikladnim rješenjima.The topic of this paper is error and exception handling in Python. The paper illustrates how managing errors and exceptions in Python allows programmers to identify and handle unexpected situations that may arise during program execution. We have covered three main types of errors: syntax errors, semantic errors, and runtime errors, and detailed the steps for their resolution. Additionally, we addressed exceptions that occur during program execution. Try-except mechanisms enable us to respond to anticipated problems with appropriate solutions. Besides try-except, else and finally blocks can be used to provide further elaboration and control over the code
Mode of action and use of cyclosporin A and characteristics of Tolypocladium inflatum (W.Gams, 1971) - the fungus that produces it
Ciklosporin A (CsA) dobiven iz gljive Tolypocladium inflatum koju odlikuje produkcija velikog broja sekundarnih metabolita, iznimno je bitan imunosupresivni lijek. Mehanizam biosinteze ovog spoja u Tolypocladium inflatum tek je nedavno pobliže opisan, no njegova struktura kao i mehanizam djelovanja podrobno su istraženi te se zna da se on zbog učinkovitog formiranja kompleksa s citosolnim proteinom ciklofilinom veže na kalcineurin te koči njegovu funkciju, čime se zaustavlja aktivacija T stanica u organizmu. Zahvaljujući ovom mehanizmu CsA je izuzetno efektivan imunosupresiv koji se u suvremenoj medicini koristi nakon transplantacije organa kako bi se smanjila mogućnost odbacivanja novog organa zbog imunološke reakcije. Brojna istraživanja dokazala su njegovu efektivnost i kod tretiranja raznih imunoloških bolesti kao što su reumatoidni artritis i lupus, a učinkovitost je pokazao i kod ublažavanja simptoma brojnih dermatoloških bolesti (psorijaze, atopijskog dermatitisa, lichen planusa).Cyclosporin A (CsA), derived from the fungus Tolypocladium inflatum, which is characterized by the production of a large number of secondary metabolites, is an extremely important immunosuppressive drug. The biosynthetic mechanism of this compound in Tolypocladium inflatum has only recently been elucidated in detail. However, its structure and mechanism of action have been thoroughly researched. It is known that CsA effectively forms a complex with the cytosolic protein cyclophilin, binding to calcineurin and inhibiting its function, thereby preventing T-cell activation in the body. Due to this mechanism, CsA is an exceptionally effective immunosuppressant used in modern medicine to reduce the risk of organ rejection following transplantation due to the immune response. Numerous studies have proven its effectiveness in treating various immune-related diseases such as rheumatoid arthritis and lupus, and it has also shown efficacy in alleviating symptoms of numerous dermatological conditions (psoriasis, atopic dermatitis, lichen planus)
Music content-based recommendation systems
U ovom diplomskom radu korišteni su algoritmi strojnog učenja – k-NN, K-Means i DBSCAN u sustavu preporuka prema sadržaju na primjerima pjesama. Korišten je skup podataka istrugan s vlastito kreiranog popisa pjesama sa glazbenog servisa Spotify. Korištene su tehnike pri obradi podataka: min-max skaliranje i dimenzioniranje uz pomoć algoritama PCA i t-SNE. Kod k-NN provedeni su testovi uz različite udaljenosti, algoritme pretraživanja i vremensku komponentu, dok su kod K-Means i DBSCAN algoritma korišteni testovi svojstveni za nenadzirano učenje. Sve kako bi se ocijenilo koji algoritmi, tehnike i parametri dovode do najboljih rezultata preporuke.In this master's thesis, machine learning algorithms - k-NN, K-Means, and DBSCAN - were used in a content-based recommendation system using examples of songs. The dataset was extracted from a self-created list of songs from the Spotify music service. Data processing techniques included min-max scaling and dimensionality reduction using PCA and t-SNE algorithms. For k-NN, tests were conducted with different distances, search algorithms, and a time component, while for K-Means and DBSCAN algorithms, tests specific to unsupervised learning were used. All in order to evaluate which algorithms, techniques, and parameters lead to the best recommendation results
Distance measurement with a laser sensor for Arduino
U ovom završnom radu izrađen je uređaj za mjerenje udaljenosti koristeći Arduino platformu. Projekt demonstrira primjenu mikrokontrolera i senzorskih tehnologija za mjerenje udaljenosti. Koristeći VL53L1X senzor, LCD zaslon za prikaz, tipkovnicu za unos željene udaljenosti i buzzer za zvučnu povratnu informaciju. Izrađen i optimiziran softverski kod osigurava točnost i poboljšava mjerenje. Rad pokazuje kako jednostavan hardver u kombinaciji s učinkovitim softverom može pružiti visoku preciznost, te ističe fleksibilnost Arduino platforme kao pristupačnog alata za razvoj funkcionalnih mjernih instrumenata i obrazovne primjene. Cilj rada je demonstrirati sposobnosti Arduino platforme.In this final project, a digital distance meter was developed using the Arduino platform. The project demonstrates the application of microcontroller and sensor technologies for distance measurement. Utilizing the VL53L1X sensor, an LCD display for readout, a keypad for entering the desired distance and a buzzer for audible feedback, the system offers precise measurements. The developed and optimized software ensures accuracy and enhances measurement performance. The work illustrates how simple hardware combined with effective software can deliver high precision, highlighting the Arduino platform’s flexibility as an accessible tool for creating functional measurement instruments and for educational purposes. The aim of the project is to showcase the capabilities of the Arduino platform
Managing a humanoid robot NAO using brain waves
U ovom diplomskom radu se povezuju grane tehnologije iz područja medicine, robotike i umjetne inteligencije kako bih se ostvario projekt upravljanja humanoidnim robotom koristeći svoje misli. Kroz rad je obrađena teorijska osnova potrebna za razumijevanje procesa izrade ovog projekta i mogućnosti za daljnji razvoj. Naglašuje se važnost procesa odabira odgovarajuće opreme, te pažnje pri uzimanju i obradi podataka kako bi se dobili konkretni rezultati. Prolazi se kroz povezivanje samog robota sa ljudskim mozgom koristeći medicinski sigurnu metodu neinvazivnog elektroencefalografa i prikazuje se proces uzimanja moždanih valova iz mozga ispitanika i njihove poveznice s mentalnim naredbama u svrhu upravljanja. U radu je posebna pažnja posvećena važnosti odabira modela umjetne inteligencije baziranom na njihovoj teorijskoj pozadini, te analizom i vizualizacijom njihovih rezultata kako bih se izabrao optimalan model za upotrebu.This thesis connects the branches of technology from the fields of medicine, robotics and artificial intelligence in order to make the project of controlling a humanoid robot using brain waves. The theoretical basis necessary for understanding the process of creating this project and the possibilities for further development is covered in the work. The importance of the process of selecting the appropriate equipment, as well as the care taken when taking and processing data in order to obtain concrete results is emphasized. The thesis shows the connection of the robot with the human brain using the medically safe method of the non-invasive electroencephalograph and explains the process of taking brain waves from the subject's brain and linking them with mental commands of control. Special attention is paid to the importance of choosing artificial intelligence models based on their theoretical background, and analyzing and visualizing their results in order to choose the optimal model for use
Analysis of the three-body problem using a BiLSTM neural network
Problem triju tijela u fizici prepoznat je kao složena dinamika između triju tijela s masom. Ta tri tijela međusobno djeluju gravitacijskom silom. Princip računanja njihovog gibanja uz poznate početne uvjete je poznat. Već mala promjena jednog parametra u početnim uvjetima može radikalno promijeniti dinamiku gibanja, čineći je gotovo kaotičnom. U ovom radu, prepoznajući mogućnosti neuralnih mreža, pokušava se pristupiti problemu s novim pogledom. Računalnim generiranjem početnih uvjeta numeričkim metodama prikupljeni su podaci o položajima triju tijela, kao i o njihovim brzinama te međusobnim udaljenostima. U kodu su implementirane sile. Metodom Runge-Kutta izračunati su vremenski koraci, a evolucije sustava su spremane u datoteke pogodne za Long Short-Term Memory (LSTM) rekurzivne neuralne mreže. Kroz različite evolucije sustava moglo se učiti o sustavu s ciljem stvaranja računalnog modela koji uključuje dinamiku problema triju tijela. Također se pokušalo predvidjeti sljedeći korak u evoluciji sustava. Korišten je programski jezik Python i dovoljno snažno računalo kako bi se osiguralo pogodno okruženje za rad. Neuralne mreže zahtijevaju snažne grafičke kartice i mnogo kalibriranja kako bi se postiglo rješenje. Ovi rezultati su pokazali da su takve metode obećavajuće, no budući da se radi o složenom sustavu, potrebno je mnogo podataka kako bi mreža što bolje učila. S trenutnim mogućnostima postignuti su vrlo dobri rezultati. Za daljnji napredak mogu se koristiti još snažnija računala, više podataka te daljnje kalibriranje postavki.The three-body problem in physics is recognized as a complex dynamic interaction between three bodies with mass. These bodies interact with each other through gravitational forces. While the principle of calculating their motion given initial conditions is known, even a slight change in one parameter can alter the dynamics so radically that the system almost becomes chaotic. In this paper, recognizing the potential of neural networks, we attempt to approach the problem from a new perspective. By generating initial conditions numerically through computational methods, data on the positions of the three bodies were collected, along with their velocities and mutual distances. The forces acting between them were also implemented in the code. Using the Runge-Kutta method, time steps were calculated, and the system's evolutions were saved in files suitable for Long Short-Term Memory (LSTM) recurrent neural networks. By analyzing various system evolutions, insights into the system and the laws governing its dynamics could be deduced. Predictions of the next step in the system's evolution were attempted. The Python programming language and a sufficiently powerful computer were used to create a suitable working environment. Neural networks require strong graphics cards and extensive calibration to obtain accurate solutions. From these results, it was concluded that these methods are promising. However, given the complexity of the system, a significant amount of data is needed for the network to learn effectively. With the resources available, quite good results were achieved. For further advancements, even more powerful computers, more data, and further calibration of settings will be necessary
Math game Matoboj for primary school – designing
Iako matematičke igre nisu novost u nastavnom procesu, te unatoč popularizaciji, još uvijek se rijetko primjenjuju u nastavi. Matoboj za osnovnu školu je matematička igra asocijacija, nastala kako bi učenike na zanimljiv način potaknula na sudjelovanje u nastavi, diskusiji i razmjenjivanju ideja. Radi se o projektu kojim se želi pridonijeti stvaranju pozitivne slike o matematici kod učenika te poboljšanju konceptualnog razumijevanja matematičkog gradiva u osnovnim i srednjim školama. U ovom radu objašnjena je važnost slika u ovoj igri te je opisan proces osmišljavanja i izrade slika te s kojim poteškoćama se autor ovoga rada susreo na tom putu.Although mathematical games are not new in the teaching process, and despite their popularization, they are still rarely used in teaching. Matoboj for elementary school is a mathematical association game, created to encourage students to participate in lessons, discussion, and exchange of ideas in an interesting way. It is a project that aims to contribute to creating a positive image of mathematics among students and improve the conceptual understanding of mathematical material in primary and secondary schools. In this paper, the importance of pictures in this game is explained, the process of creating images is described, and the difficulties the author of this paper encountered along the way
Beliefs and pedagogical content knowledge of Croatian pre-service chemistry teachers
Ključna karika u obrazovnom lancu, i u samom nastavnom procesu i u provedbi različitih reformi, upravo su nastavnici. Iz literature je poznata važnost metodičkog znanja nastavnika i uvjerenja o učenju i poučavanju, kao i njihov utjecaj na načine poučavanja, znanstvenu pozadinu nastavnih sadržaja te organizaciju i provedbu samog nastavnog procesa. Upravo bi zbog toga metodičko znanje i uvjerenja trebali biti jedno od središnjih pitanja i zanimanja obrazovnih istraživanja metodičara te biti razvijana u skladu sa suvremenim teorijama odgoja i obrazovanja. Ovo istraživanje procjenjuje uvjerenja i metodičko znanje budućih nastavnika kemije u Hrvatskoj u tri faze njihovog obrazovanja, ovisno o kolegiju Metodika nastave kemije. Longitudinalno anketno istraživanje provodi se pomoću standardiziranog upitnika s pitanjima otvorenog tipa i crtežom (uvjerenja) te pitanjima otvorenog tipa o sedam kemijskih koncepata vezanih uz čestičnu prirodu tvari (metodičko znanje) prema Loughran i sur. Odgovori vezani uz uvjerenja unaprijed su kodirani kao tradicionalna i suvremena uvjerenja. Analiza dobivenih podataka provodi se prema obrascu procjene temeljenom na tri kategorije – uvjerenja o organizaciji nastave, o ciljevima nastave te o učenju. Podaci dobiveni kvalitativnom analizom vezani uz metodičko znanje svrstani su u jednu od tri formiranih kategorija metodičkog znanja: prva razina, druga razina ili pak treća razina metodičkog znanja. Uvjerenja o učenju i poučavanju većine ispitanika, neovisno o fazi provedbe istraživanja, više su tradicionalna s nastavnikom kao nosiocem aktivnosti u nastavi. Prva i druga razina zbirnog metodičkog znanja zastupljenije su neovisno o fazi provedbe istraživanja, dok su određena odstupanja uočena kod rezultata na razini sveučilišta. Razina metodičkog znanja u većoj mjeri zavisi o domeni metodičkog znanja nego li o ispitivanom konceptu. Provedeno istraživanja daje ne samo procjenu uvjerenja i metodičkog znanja, već je praćen i njihov razvoj kroz sveučilišno obrazovanje. Dobiveni rezultati mogu poslužiti kao polazišna točka za osvješćivanje, a kasnije i razvoj, uvjerenja i metodičkog znanja budućih nastavnika kemije u skladu sa suvremenim teorijama odgoja i obrazovanja.Changes in the educational system need strong support from and connection to teachers who are a key factor in changing the chemistry classroom reality. Starting from the research, the importance of Beliefs and Pedagogical Content Knowledge (PCK) for teacher's actions in the classroom is well known. Both factors influence teachers' representation of science, their science knowledge and their organisation of knowledge. Thus, pre-service teachers' Beliefs and PCK need to be examined and sought out by educators. They should be developed into the direction of teaching chemistry due to recent reforms and teaching and learning theories. The presented longitudinal study evaluates Croatian pre-service Chemistry teachers' Beliefs about teaching and learning and their PCK about Particle Theory at the three different time points of their university teacher training programs. To determine their Beliefs participants were instructed to draw themselves as chemistry teachers in a typical classroom situation and to answer four open questions. Data analysis follows a pattern representing a range between the predominance of more traditional versus more modern teaching orientations in line with the educational theory focusing on the Beliefs about Classroom organisation, Beliefs about Teaching objectives and Epistemological Beliefs. The study on PCK is based on open-ended questions following the frame of PCK and Big Ideas about Particle Theory by Loughran et al. Data analysis follows the pattern of graduating the PCK of the participants at the novice, intermediate or advanced level. The data, regardless of the time point, depictured mostly traditional and teacher-centered beliefs about teaching and learning. The results about PCK show that pre-service chemistry teachers' PCK is mostly on the novice or intermediate level on the national level, regardless of the time point, while the results for particular universities show some differences. The level of the PCK depends rather on the component of the PCK than on the Big Idea. The conducted research provides not only an assessment of beliefs and PCK, but also their development through university education. Therefore, the study can be an excellent starting point for chemistry teacher education in university for detecting and developing Beliefs and PCK