<p>Talesyntese er en teknologi som søker å omdanne skreven tekst til naturlig tale. Arbeidet i denne masteroppgaven har tatt utgangspunkt i resultatene fra FONEMA-prosjektet, et samarbeid mellom NTNU og Telenor. Dette prosjektet har produsert verktøy og metoder for å kunne utføre høykvalitets norsk talesyntese, men det er ønske om å forbedre ytelsen til disse systemene. Denne masteroppgaven har fokusert på to punkter i den forbindelse: effektivisering av syntesedatabase og forbedring av kvalitet for syntetisert stemme. TTS-systemet som har blitt brukt i denne masteroppgaven utfører talesyntese ved hjelp av teknikken skjøtesyntese. Dette krever en stor syntesedatabase bestående av en stor mengde lydklipp med innlest tale. Systemet henter så ut biter av disse lydklippene og setter de sammen for å syntetisere en vilkårlig setning. Syntesedatabasen som har blitt brukt inneholder opprinnelig 5.363 lydklipp, og i en omfattende analyse av ble det avdekket en klar skjevhet i hvor ofte de forskjellige lydklippene faktisk ble benyttet til syntetisering. På bakgrunn av analyseresultatene har det blitt utviklet to nye syntesedatabaser som kun inneholder 90 % av lydklippene fra den opprinnelige syntesedatabasen, mens de 10 % minst brukte ytringene er tatt vekk. Til tross for reduksjonen, viser objektive og subjektive tester at ytelsen er like god for alle de tre syntesedatabasene. Det er ingen markant forskjell på databasenes difondekning eller hvilke setninger som kan syntetiseres, og den produserte talen er i stor grad av samme kvalitet. Det opprinnelige TTS-systemet produserer i stor grad tale av god kvalitet, men håndterer ikke situasjoner hvor en ytring med difoner som ikke eksisterer i syntesedatabasen forsøkes syntetisert. Resultatet er at ingen deler av en slik ytring lar seg syntetisere. Det har derfor blitt utviklet et sett med substitusjons- og omskrivningsregler for å endre om på den fonemiske transkripsjonen til ytringene dette gjelder. Tanken er å bytte ut et difon med et annet som høres tilnærmet likt ut, men som også er representert i syntesedatabasen. Arbeidet har resultert i at alle setninger lot seg syntetisere under testing av systemet. I tillegg er den produserte talen i stor grad av god eller akseptabel kvalitet.</p>

<p>Støy er et av de miljøproblemene som rammer flest mennesker i Norge. Om lag 1,7 millioner mennesker er utsatt for støy ved boligen sin. En halv million er mye eller sterkt plaget, og rundt 200 000 har problemer med nattesøvnen. Jernbanestøy står for 4 % av støyplagene. For å komme nærmere Norges mål om 10 % reduksjon i støyplager innen 2020, er dimensjonering av støytiltak mot jernbane viktig, og spesielt kritisk er innendørs maksimalnivå i soverom på nattestid. Støy innendørs består av to deler; luftoverført støy gjennom vegg, vinduer og ventiler, og strukturoverført støy gjennom bakken og huskonstruksjonen. For å bedre vite hvilke støytiltak som bør gjøres er det viktig å kunne skille hvilke bidrag som kommer fra luftoverført og strukturoverført støy. To tenkelige metoder for å skille nevnte støybidrag er satt opp. Den ene metoden er å måle vibrasjoner på rommets flater og beregne avstrålt strukturlyd, mens den andre metoden måler lydisolasjon i fasaden med både høyttaler og tog som kilde. Det er i oppgaven utført 3 feltmålinger ved Lysaker, i og utenfor et hus jernbaneverket har stilt til disposisjon. Ved å benytte OROS-36 analysator har det vært mulig å gjøre målinger i sju kanaler samtidig, med 1/3 oktavbånd fra 10Hz-10kHz. På denne måten har det vært mulig å se maksimalnivå fra forskjellige delkilder som en funksjon av både tid og frekvens. Det er i oppgaven utført store mengder praktisk arbeid som har gitt store mengder rådata, i oppgaven ble det lagt størst vekt på data fra godstog, som gir det høyeste støybidraget på strekningen, samt type 69 NSB Lokaltog, som frekventerer hyppigst på strekningen.</p>

<p>Blind spectrum sensing in cognitive radio is being addressed in this thesis. Particular emphasis is put on performance in the low signal to noise range. It is shown how methods relying on traditional sample based estimation methods, such as the energy detector and autocorrelation based detectors, suffer at low SNRs. This problem is attempted to be solved by investigating how higher order statistics and information theoretic distance measures can be applied to do spectrum sensing. Results from a thorough literature survey indicate that the information theoretic distance gls{kl} divergence is promising when trying to devise a novel cognitive radio spectrum sensing scheme. Two novel detection algorithms based on Kullback-Leibler divergence estimation are proposed. However, unfortunately only one of them has a fully proven theoretical foundation. The other has a partial theoretical framework, supported by empirical results. Detection performance of the two proposed detectors in comparison with two reference detectors is assessed. The two reference detectors are the energy detector, and an autocorrelation based detector. Through simulations, it is shown that the proposed KL divergence based algorithms perform worse than the energy detector for all the considered scenarios, while one of them performs better than the autocorrelation based detector for certain signals. The reason why the detectors perform worse than the energy detector, despite the good properties of the estimators at low signal to noise ratios, is that the KL divergence between signal and noise is small. The low divergence stems from the fact that both signal and noise have very similar probability density distributions. Detection performance is also assessed by applying the detectors to raw data of a downconverted UMTS signal. It is shown that the noise distribution deviates from the standard assumption (circularly symmetric complex white Gaussian). Due to this deviation, the autocorrelation based reference detector and the two proposed Kullback-Leibler divergence based detectors are challenged. These detectors rely heavily on the aforementioned assumption, and fail to function properly when applied to signals with deviating characteristics.</p>

<p>Dette prosjektet startet som en videreutvikling av Håvard Richvold sin masteroppgave hvor han utviklet et seriøst spill ("serious game") for rekruttering på NTNU. Prosjektoppgaven startet med å designe et MMO, "massive multiplayer online" spill i en virtuell verden. En virtuell verden består av følgende essensielle elementer: konsept av tilstedeværelse, vedvarende miljø og gjenstander og interaksjon med andre individer gjennom deres avatarer. Det som gjør at en virtuell verden blir et spill, altså et MMO spill er inkludering av gameplay- elementer, mål og nivåer. Prosjektoppgaven resulterte i et game design dokument (GDD) som viser konseptet av spillet og elementene i spillet. Dette er et rekrutteringsspill for NTNU og er derfor et seriøst spill, altså et spill som er laget for å gi spilleren informasjon og kunnskap om universitetet, og ikke designet bare for underholdning. Det som gjør dette spillkonseptet unikt er at spilleren skaffer seg kunnskap ved å utføre craftingoppgaver som viser teorien til ulike studieretninger i praksis, som danner et gameplay som kan interessere både potensielle studenter og eksisterende studenter ved NTNU. Ved å interessere begge disse to målgruppene vil det gi spillet et fellesskap som gir "co- creation" til spillet, altså spillerne kan skaffe seg informasjon gjennom hverandre. I masteroppgaven har en jobbet med å lage et konseptbevis på spillmekanismen, med bruk av Flash for å demonstrere hvordan crafting oppgavene kan se ut og fungere. For å kunne teste konseptet har det blitt utført spilltester med en liten referansegruppe og foretatt en spørreundersøkelse for å kartlegge hva slags holdninger studenter på NTNU har til ideen. Å utføre tester er en viktig del av spillutvikling, både for å teste konseptet men også for å finne bugs. Testing gjør at utviklingen av spillet får spilleren i fokus, som er noe av kjernen bak et spill med suksess, samtidig som at spilleren føler kjærligheten utviklerne har lagt i spillet, for at det skal bli en bra brukeropplevelse. Det har blitt opprettet en gruppe og utviklingen til selve MMO spillet har startet. Med bruk av plattformen til Parallel World Labs (PWL) som de brukte for å lage den virtuelle verdenen, Virtuelle Rockheim og verdenen av hovedbygget på Gløshaugen som Håvard Richvold laget, har det blitt skapt en virtuell verden som flere personer kan være inni samtidig. Denne sammenkoblingen er starten på spillet World of NTNU (WON), som lages for rekrutteringshensikter og for å fungere som en forskningsplattform.</p>

<p>Stadig mer forskning fokuserer på utviklingen og bruken av teknologi, ikke minst i forbindelse med den stadige mer utbredte bruken av informasjons- og kommunikasjonsteknologi. Mange av disse studiene har vært motivert av ønsket om å vise til de fantastiske mulighetene som organisasjoner (særlig bedrifter) har ved å nyttiggjøre seg nyvinningene (se f.eks. Davidow og Malone, 1992 og Scott Morton, 1991). Mange samfunnsvitenskapelige studier har imidlertid inntatt en mye mer kritisk holdning til de teknologiske nyvinningene. Innenfor sosiologien er det flere slike tilnærminger.</p><p><b>Sosiologiske perspektiver på teknologi</b></p><p>I de funksjonalistiske tilnærmingene fokuseres det på hvilke effekter de tekniske systemene har på brukerne av dem, og spesielt hvordan alle systemer medfører uintenderte konsekvenser, blant annet ved at de nye systemenes <i>latente funksjoner</i> (Merton, 1967) trer fram i dagen etterhvert som systemene kommer i bruk. I disse studiene betrakter man de tekniske systemene som makrostrukturer som følger sin egen utvikling mer eller mindre uavhengig av brukerne (dvs de er teknologideterministiske). </p><p>I Marxistiske tilnærminger unngår man en ensidig determinisme ved at teknologiene antas å være i <i>dialektisk</i> motsetning til de sosiale systemene. Spesielt betraktes teknologiske nyvinninger som kapitalistenes middel for å beholde sitt herredømme over arbeiderklassen. I nyere perspektiver (se f.eks. Winner, 1977; 1986, Hirschorn, 1984; Feenberg, 1991) påpeker man at det er de <i>kulturelle</i> <i>verdiene</i> som er knyttet til teknologidesign som medfører uheldige konsekvenser (som for eksempel degradering av arbeidskraft), og ikke teknologien i seg selv.</p><p>Tilsvarende fokuserer de sosialkonstruktivistiske studiene (Bijker, Hughes og Pinch, 1987; Bijker og Law, 1992; Law, 1991) på hvordan den teknologiske utviklingen eller de teknologiske nnovasjonene ikke følger naturlige utviklingsveier, men konstrueres i nettverk av aktører som hver på sin måte presser fram sine interesser i forhold til et teknologisk artefakt. Mange av konstruktivistene benekter et skille mellom tekniske og sosiale systemer (eller aktører). De mener at det er umulig å egentlig separere det tekniske og sosiale, og velger i stedet å betrakte de totale relasjonene som et <i>sømløst vev</i>. Konstruktivistene bruker spesielt historiske studier av teknologi-utvikling for å identifisere aktører i slike vev, og dermed undersøke hva som ligger bak de løsninger som velges i utviklingen av tekniske artefakter.</p><p>I de senere årene er det blitt flere forskere som ved å bruke etnografiske studier av teknologisk praksis undersøker hvordan tekniske og sosiale aktører samhandler. I disse studiene er man i motsetning til de konstruktivistiske tilnærmingene mer opptatt av bruken av teknologi enn utviklingen av den. Men i samme ånd som konstruktivistene er man opptatt av å vise hvordan den teknologiske praksis i sterk grad utvikles ved hjelp av sosiale mekanismer, for eksempel i arbeidsgrupper, og hvordan tekniske praksisimperativer rekonstrueres i daglig sosial praksis (se f.eks. Suchman, 1987; Hutchins, 1988; 1990; 1995; Hutchins og Klausen, 1996; Heath og Luff, 1992; 1996; Orr, 1996; Engeström og Middleton, 1996).</p><p>Alle disse tilnærmingene har viktige bidrag til sosiologiske studier av utvikling og bruk av teknologi. Imidlertid ser det ut til at det er vanskelig å skape en teoretisk syntese av teorier som bygger på såpass forskjellige antakelser. I denne avhandlingen kombinerer jeg imidlertid deler fra teoriene ved et feltstudium der én type teknologi benyttes i flere ulike kontekster, slik at både aktør-perspektiver og struktur-perspektiver blir relevante. Et empirisk felt som gir denne muligheten er bruken av <i>medisinske nødmeldesentraler </i>i Norge.</p> / <p>The study of technology has recently become more focused in various schools of sociology. However, Marxist, functionalist, social constructivist, and ethnographic research, have tended to explain technological development either from macro or micro perspectives. Further research is needed to increase our understanding of technology as situated in its social and institutional contexts, where individual and professional relations are considered. In this thesis, elements from several approaches are applied to the study of communication technology in Norwegian medical emergency communication centres.</p><p>About ten years ago, LV (doctor-on-call) centres, each manned by one nurse to handle local requests for a doctor, were established in nursing homes. AMK (acute medical communication) centres were introduced in hospitals, and are manned by teams of two to four nurses and ambulance coordinators to handle medical emergency calls (113), internal hospital alarms and local requests for a doctor. Even though the intensity and work loads are very different between the LV and AMK centres, the technical artefacts that are used are basically similar in both types of centre.</p><p>Using a comparative case approach, the use of technology was studied through interviews with nurses, doctors and administrative personnel and by observations of the work in six LV and three AMK centres.</p><p>There are three main findings in this thesis. First, the operation of LV centres in nursing homes conflicts with the general nursing home practice, and many LV centres are redefined by its users as switchboards to decrease the burden that is placed upon them.</p><p>Second, the nurses who work with requests for doctors in a similar way in the AMK centres in fact manage to solve many problems on the phone. The thesis discusses how these differences have emerged from performing the same job with the same technological tools.</p><p>Third, the handling of emergency calls at the AMK centres is accomplished through intense social and technically coordinated work. An ideal model of this kind of coordination, “the coordinated climate”, is developed from the observations in the AMK centres, and results from control room studies are applied.</p><p>The three findings are summarised in a discussion of how structures constrain and facilitate social and technological practice.</p>

<p>In this thesis we take a closer look at wireless sensor networks and source coding. A necessary condition for this work to have any meaning is that the sensors in the network are spatially co-located and that there is correlation between the data the sensors observe. When there is correlation, there is redundancy in the information communicated that can be removed by source coding techniques. This can be done by emph{distributed source coding}. Slepian and Wolf showed theoretically that there is no rate loss no matter if the sensors are communicating. cite{slepian73} Wyner and Ziv expanded this from the lossless case of Slepian and Wolf to apply to lossy source coding. cite{wyner76} Pradhan and Ramchandran found a practical implementation for the theory of Slepian-Wolf and Wyner-Ziv based on channel coding principles. cite{pradhan03} This can be done because the correlation between any two sources can be modelled as a channel with an error probability. We build our work on their ideas. The channel coding technique we have found most advantageous for this scheme is emph{Low Density Parity-Check} coding. LDPC coding is the most advanced form of linear block coding up to date. It is represented by a sparse parity-check matrix. While LDPC coding in the traditional sense is used for bandwidth expansion of the source to protect it from channel errors, it is used for bandwidth compression, or rate reduction, in the distributed sense. The distributed LDPC scheme is used on medical ECG data as an example. Due to lack of time and the comprehensive task, the adpapted message-passing decoding algorithm needed to fulfill the implementation could not be finished. We have illustrated the distributed encoder system with a $(7,4)$-Hamming code to give an example. The performance of this system is not good enough for any practical use, but will function as a guideline for possible future work in the area.</p>

<p>A large number of magnets, both superconducting and normal conducting, are installed for the guidance of the two proton beams around the Large Hadron Collider (LHC), the world's largest particle accelerator currently under construction at the European Organization for Nuclear Research (CERN). Due to the unprecedented energies stored in the beams and the magnets, sophisticated systems are under development to protect the equipment in case of failure. However, scenarios have been identified where failures in the magnet powering will lead to very fast beam losses in less than 100 $mu$s, due to the low time constants of the electrical circuits and the consequent fast current decay. For these circuits, systems that are currently deployed will not be fast enough to generate and transmit a beam dump request before the magnetic field change affects the beam trajectory. A dedicated system for the detection of such fast failures is already operational at the Hadron-Electron Ring Accelerator (HERA) in Hamburg. This system, the Fast Magnet Current Change Monitor (FMCM), has been adapted to meet CERN requirements and needs to be integrated into the CERN accelerator environment. For remote monitoring and Post Mortem analysis every FMCM is connected to the CERN control system by means of an RS-422 interface. This master's thesis is focused on the software development and analysis of the control interface for the described FMCM units. The communication between the FMCMs and the CERN control system has been designed and implemented in C++, following the guidelines given by the Front End Software Architecture (FESA) framework. An analysis of the RS-422 interface with respect to Signal Integrity and Electromagnetic Compatibility verified the current setup of the RS-422 serial interface for the given transmission parameters. Transient bursts are considered to be the most common type of disturbance in the LHC and the related surface buildings. Hence, error detection has been implemented to ensure reliable communication by causing retransmissions of the data until it has been correctly received.</p>

<p>Multipath fading is a very common phenomenon in signal transmission over wireless channels. When a signal is transmitted over multipath channels, it is subject to reflection, diffraction and refraction. This results in multiple versions of the same signal to arrive at the receiver, each of which has suffered from various path loss, time-delay, phase shift and often also frequency shift. The latter is a result of Doppler shifts, which is experienced whenever a relative movement between the receiver and transmitter or scatterers is present. The communication environment changes quickly over location or time, thus introducing uncertainties to the channel response. Such channels result in increased system complexity, and the propagation effects need to be identified in order to predict the channel behaviour. Path loss is experienced in all types of radio channels, and its metrics are often determined by empirical path loss models. The path loss effects the mean received signal level, whereas large-scale fading (Shadowing) results in large-scale fluctuations of this received level. These variations are superimposed by the small-scale fluctuations, or small-scale fading, caused by multipath reception and Doppler shifts. Small-scale fading is simulated to gain a better understanding of these effects. In order to observe these effects satisfactory, the whole digital radio communication system chain must be simulated. Simulations are also performed for estimating the data capacity over both mobile and fixed multipath channels, and the resulting capacity of multipath reception exceeds the capacity of a flat channel due to increased received energy. In order to classify the effect of multipath channels on signal transmission, the profile of the channel for a given scenario has to be known, i.e. channel metrics such as the RMS delay spread is essential for a successful radio system design. A multipath channel profile and its RMS delay spread can be derived from a vast number of channel measurements performed for a given scenario. Measurements on the multipath channel impulse response have been performed, RMS delay spread has been calculated, and the procedure of the channel measurement process itself is simulated in Matlab.</p>

<p>In the fall 2006 NTNU (The Norwegian University and Science and Technology) initiated a strategic project in cooperations with SINTEF where the aim is to gain more knowledge about underwater acoustic communications. This study is a part of this project and focuses on a system for underwater communication. A orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system using differential quadrature phase shift keying (DQPSK) has been defined and implemented in MATLAB. The system has been characterized through thorough simulations and testing. Initial measurements has also been carried out in order to test the developed system on a real underwater acoustic channel and the results have been analysed.</p>

<p>Among several different damaging mechanisms, oxidative stress is found to play an important role in noise-induced hearing loss (NIHL). This is supported by both findings of oxidative damage after noise exposure, and the fact that upregulation of antioxidant defenses seem to reduce the ears susceptibility to noise. Oxidative stress mechanisms could help explain several of the characteristics of NIHL, and we therefore believe that it would be advantageous to estimate noise-induced hearing impairment on the basis of these, rather than the prevailing energy based methods. In this thesis we have tried to model progress of NIHL using diffusion principles, under the assumption that accumulation of reactive oxygen species (ROS) is the cause of hearing impairment. Production, and the subsequent accumulation, of ROS in a group of outer hair cells (OHCs) is assessed by different implementations of sound pressure as in-parameter, and the ROS concentration is used in estimation of noise-induced threshold shift. The amount of stress experienced by the ear is implemented as a summation of ROS concentration with different exponents of power. Measured asymptotic threshold shift (ATS) values are used as a calibrator for the development of threshold shifts. Additionally the results are evaluated in comparison to the standards developed by the International Organization for Standardization (ISO) and the American Occupational Safety and Health Administration (OSHA). Results indicate that ROS production is not directly proportional to the sound pressure, rather anaccelerated formation and accumulation for increasing sound pressure levels (SPLs). Indications are also that the correlation between concentration of ROS and either temporary threshold shift (TTS) and/or permanent threshold shift (PTS) is more complex than our assumption. Because our model is based on diffusion principles we get the same tendency of noise-induced hearing loss development as experimentally measured TTS development. It also takes into account the potentially damaging mechanisms which occur during recovery after exposure, and has the ability to use TTS data for calibration. We therefore suggest that modeling of ROS accumulation in the hair cells could be used advantageously to estimate noise-induced hearing loss.</p> / .