Detta arbete syftar till att identifiera och undersöka metoder för att designa och optimera transistorer i effektförstärkare av typen A, AB, B och F utifrån parametrar som linjäritet, arbetsfrekvens, uteffekt och verkningsgrad. Arbetsfrekvensen ska vara 1 GHz och effektförstärkaren ska ha hög linjäritet samt verkningsgrad. Det resultat som förväntas efter avslutat arbete är en optimeringsteknik som steg för steg kan användas i simulerad miljö för att optimera transistorer i effektförstärkare. En grundtopologi för alla effektförstärkare konstrueras och endast en transistor används vid design av effektförstärkarna. Olika metoder undersöks för att optimera förstärkarna. De metoder som används vid optimering av effektförstärkarna är två typer av Loadpull-analys, spänning och strömkvot, DCIV-karaktäristik och stabilitetsanalys. Dessa metoder används och demonstreras i arbetet. En optimerad förstärkare av varje förstärkarklass presenteras. De metoder som används evalueras och en optimeringsteknik presenteras. / This work aims to design and optimize transistors in power amplifiers of types A, B, AB, and F based on parameters such as linearity, operating frequency, output power and efficiency. The operating frequency is set to 1 GHz, and the power amplifier shall have high linearity and high efficiency. The expected result after completing the work is an optimization technique that can be used step by step in a simulated environment to optimize transistors in power amplifiers. A basic topology, for all power amplifiers which were analysed, is constructed and only one transistor is used in the design of the power amplifiers. Various methods are investigated to optimize the amplifiers. The methods used in the optimization of the power amplifiers are two types of Loadpull-analysis, voltage and current ratio, DCIV-characteristics and stability analysis. These methods are used and demonstrated in the work. Optimized amplifiers of the different amplifier classes are presented. The methods used has been evaluated and an optimization technique is presented.

Detta examensarbete utfördes hos Skanska Industrial Solutions (SIS) och syftade till att undersöka sätt att minimera koldioxidutsläppen från Skanskas asfaltproduktion genom optimering. En icke-linjär optimeringsmodell utvecklades för att beräkna den optimala inblandningen av jungfruliga material och returasfalt samt mängden årston som ska produceras för att minimera koldioxidutsläppen per ton tillverkad asfalt. Utgångspunkten för modellen var att på ett så verklighetstroget sätt som möjligt beskriva de olika aspekterna i asfaltproduktionens utsläpp. Modellen tar hänsyn till begränsningar såsom maximal tillåten inblandning av returasfalt, maximal produktionsnivå och tillgången på returasfalt. El- och biooljeförbrukningen modellerades som funktioner av produktionsvolymen genom minsta kvadratmetoden för att beskriva hur förbrukningen förändrades i takt med en ökad mängd producerad årston. Resultaten visar att en hög inblandning av returasfalt är den viktigaste faktorn för att minska koldioxidutsläppen. Modellen visade också att mängden årston har en inverkan på koldioxidutsläppen per ton tillverkad asfalt där en högre produktion leder till lägre utsläpp per ton. En undersökning av framtida scenarion med en lägre tillgång på returasfalt visade dock att mängden årston endast bör ökas så länge en maximal inblandning av returasfalt fortfarande är möjlig.

Treatment planning for radiation therapy inherently involves tradeoffs, such as between tumor control and normal tissue sparing, between time-efficiency and dose quality, and between nominal plan quality and robustness. The purpose of this thesis is to develop methods that can facilitate decision making related to such tradeoffs. The main focus of the thesis is on multicriteria optimization methods where a representative set of treatment plans are first calculated and the most appropriate plan contained in this representation then selected by the treatment planner through continuous interpolation between the precalculated alternatives. These alternatives constitute a subset of the set of Pareto optimal plans, meaning plans such that no criterion can be improved without a sacrifice in another. Approximation of Pareto optimal sets is first studied with respect to fluence map optimization for intensity-modulated radiation therapy. The approximation error of a discrete representation is minimized by calculation of points one at the time at the location where the distance between an inner and outer approximation of the Pareto set currently attains its maximum. A technique for calculating this distance that is orders of magnitude more efficient than the best previous method is presented. A generalization to distributed computational environments is also proposed. Approximation of Pareto optimal sets is also considered with respect to direct machine parameter optimization. Optimization of this form is used to calculate representations where any interpolated treatment plan is directly deliverable. The fact that finite representations of Pareto optimal sets have approximation errors with respect to Pareto optimality is addressed by a technique that removes these errors by a projection onto the exact Pareto set. Projections are also studied subject to constraints that prevent the dose-volume histogram from deteriorating. Multicriteria optimization is extended to treatment planning for volumetric-modulated arc therapy and intensity-modulated proton therapy. Proton therapy plans that are robust against geometric errors are calculated by optimization of the worst case outcome. The theory for multicriteria optimization is extended to accommodate this formulation. Worst case optimization is shown to be preferable to a previous more conservative method that also protects against uncertainties which cannot be realized in practice. / En viktig aspekt av planering av strålterapibehandlingar är avvägningar mellan behandlingsmål vilka står i konflikt med varandra. Exempel på sådana avvägningar är mellan tumörkontroll och dos till omkringliggande frisk vävnad, mellan behandlingstid och doskvalitet, och mellan nominell plankvalitet och robusthet med avseende på geometriska fel. Denna avhandling syftar till att utveckla metoder som kan underlätta beslutsfattande kring motstridiga behandlingsmål. Primärt studeras en metod för flermålsoptimering där behandlingsplanen väljs genom kontinuerlig interpolation över ett representativt urval av förberäknade alternativ. De förberäknade behandlingsplanerna utgör en delmängd av de Paretooptimala planerna, det vill säga de planer sådana att en förbättring enligt ett kriterium inte kan ske annat än genom en försämring enligt ett annat. Beräkning av en approximativ representation av mängden av Paretooptimala planer studeras först med avseende på fluensoptimering för intensitetsmodulerad strålterapi. Felet för den approximativa representationen minimeras genom att innesluta mängden av Paretooptimala planer mellan inre och yttre approximationer. Dessa approximationer förfinas iterativt genom att varje ny plan genereras där avståndet mellan approximationerna för tillfället är som störst. En teknik för att beräkna det maximala avståndet mellan approximationerna föreslås vilken är flera storleksordningar snabbare än den bästa tidigare kända metoden. En generalisering till distribuerade beräkningsmiljöer föreslås även. Approximation av mängden av Paretooptimala planer studeras även för direkt maskinparameteroptimering, som används för att beräkna representationer där varje interpolerad behandlingsplan är direkt levererbar. Det faktum att en ändlig representation av mängden av Paretooptimala lösningar har ett approximationsfel till Paretooptimalitet hanteras via en metod där en interpolerad behandlingsplan projiceras på Paretomängden. Projektioner studeras även under bivillkor som förhindrar att den interpolerade planens dos-volym histogram kan försämras. Flermålsoptimering utökas till planering av rotationsterapi och intensitetsmodulerad protonterapi. Protonplaner som är robusta mot geometriska fel beräknas genom optimering med avseende på det värsta möjliga utfallet av de föreliggande osäkerheterna. Flermålsoptimering utökas även teoretiskt till att innefatta denna formulering. Nyttan av värsta fallet-optimering jämfört med tidigare mer konservativa metoder som även skyddar mot osäkerheter som inte kan realiseras i praktiken demonstreras experimentellt. / <p>QC 20130527</p>

Examensarbete, Civilekonomprogrammet inriktning Controller, 30 hp Ekonomihögskolan – Linnéuniversitetet i Växjö 4FE18E, VT 2017 Författare: Henrik Bolmö Nyckelord: PLIMA, utvärderingsmodell, automatiseringsinvestering, modellutveckling, investeringsutvärdering, högteknologisk produktion, optimering av automatisering, optimering av investering, lärdomar av automatisering, effekter av automatisering, prestation, level of automation, investeringskalkylering, miljö, arbetsmiljö, automatisering, investering, utvärdering Titel: Utveckling av utvärderingsmodell för automatiseringsinvesteringar inom produktion - En fallstudie av Gnotec Kinnared AB Syfte: Syftet med studien är att bidra med fördjupad kunskap och förståelse av automatiseringsinvesteringar inom produktion och den påverkan de har på verksamheter. Syftet är även att utveckla en flerdimensionell utvärderingsmodell – vilken ämnar utgöra ett konkret verktyg för att kunna skapa sådan kunskap och förståelse. Ytterligare ett syfte med studien är att hjälpa Gnotec Kinnared AB med deras uttalade behov; att få en djupare förståelse och kunskap av deras strategiska investering i en automatiserad 400ton servopress. Metod: I studien appliceras huvudsakligen en deduktiv approach; en utvärderingsmodell för automatiseringsinvesteringar inom produktion utvecklas för att sedan testas på ett verkligt fall – Gnotec Kinnared AB och deras strategiska investering i en automatiserad 400ton servopress. Resultat: Resultatet av modellutvecklingsprocessen är PLIMA – en flerdimensionell utvärderingsmodell för automatiseringsinvesteringar inom produktion. Enligt slutsatser som dras av det empiriska testet, bedömds modellen som valid och funktionell för att skapa fördjupad kunskap och förståelse av automatiseringsinvesteringar inom produktion och den påverkan de har på verksamheter. PLIMA visade sig även i det empiriska testet att generera fler bidrag utöver det huvudsakliga bidrag som modellen är utformad för. Resultatet av studien är även att framhäva viktiga lärdomar av automatiseringsinvesteringar inom produktion, vilka kategoriseras inom åtta områden. Genom att inkorporera dessa kan företag öka sannolikheten att en investering i och implementering av automatisering inom produktion blir framgångsrik. Lärdomarna kan utnyttjas både av företag som tidigare saknar erfarenhet av automatiseringsinvesteringar inom produktion, och av företag som har sådan erfarenhet. Resultatet av den utförda utvärderingen av Gnotec Kinnared AB strategiska investering i en automatiserad 400ton servopress är att investeringen kan betraktas som framgångsrik, men att investeringen inte är att betrakta som optimerad. Det är viktigt för att realisera den fulla potentialen av investeringen att de identifierade problemen åtgärdas – vilka kan bemötas genom att tillämpa studiens konkreta åtgärdsförslag.

Detta arbete presenterar en matematisk modell vilken optimerar byggvaruaktören Nordströms artikelallokering med avseende på transportsträcka vid utleverans. Det linjära flödesproblemet kan således nyttjas för att undersöka hur Nordströms lagerhållning kan uppdateras med syftet att reducera antalet suboptimala leveranser från mer avlägsna filialer. Vidare presenteras en kvalitativ analys kring lagerhållningsstrategier och dess implementerbarhet.  Lösningen genererades med hjälp av iterativa metoder inom heltalsprogrammering. Den optimala allokeringslösningen jämfördes med Nordströms aktuella lagersortiment för att identifiera potentiella lagerbrister vilka orsakat suboptimala leveranser. Slutligen rekommenderas Nordströms att utöka dess lagerförda kvantitet av 500 specificerade artiklar för att undvika suboptimala leveranser från mer avlägsna filialer. / This report considers the application of a mathematical model using integer linear programming for optimal allocation of articles. The model aims at establishing the optimal inventory levels at Nordström’s, a construction material manufacturer, in order to minimize the delivery transportation distances. The network flow problem can thus be used to investigate how Nordström's inventory can be updated in order to reduce sub-optimal deliveries from more remote facilities. Furthermore, a qualitative analysis of inventory management strategies and their implementability is presented. The optimal solution was generated using iterative methods of integer programming. Identification of inventory shortages was enabled by comparing the optimal allocation to Nordström’s current inventory levels. Finally, Nordströms is recommended to increase its stocked levels of 500 specified articles in order to avoid sub-optimal deliveries from more remote facilities.

With the increasing demand for renewable energy sources, new systems are being developed to sustain future infrastructure, accommodating these new energy sources. One of the proposed solutions is to incorporate distributed energy resources to different households in order to provide local energy demands effectively. To enable large-scale integration of flexible energy resources, it is crucial to reduce end-user energy and power costs, which can be done by designing an optimization model objected to minimize the total electricity bill. In the scope of this Master thesis, the interest lies in investigating a control strategy to operate batteries, heat pumps, and other assets by producing the optimal setpoints using the designed optimization algorithm that takes, amongst others, market and weather data as well as customer behavior into account. The applied method for producing these setpoints is sensitivity analysis in linear programming, and heat pump scheduling has been investigated for performance evaluation of this technique. The results show that applying this method produces the optimal setpoints over the non-controllable electricity load range by utilizing a low number of optimizations, i.e. high computation-efficiency, and high accuracy. Consequently, the controller by having the given setpoints as the input can easily adjust the heat pump output power based on the real-time non-controllable electricity load without creating any peaks and extra costs for the customers. / Med en ökad efterfrågan på förnybara energikällor utvecklas nya system för att upprätthålla framtida infrastruktur vilket kommer säkra dessa nya energikällor. En av de föreslagna lösningarna är att integrera distribuerade energiresurser till olika hushåll för att effektivt kunna tillgodose lokala energikrav. För att möjliggöra en storskalig integrering av flexibla energiresurser det avgörande är att man kan minska slutkundens energi och effektkostnader. Detta kan nås genom att utforma en optimeringsmodell av problemet som tar hänsyn till olika resourses begränsningar osv. för att minska elkosnaden hos slutkunden. Syftet med detta examensarbete är att undersöka en kontrollstrategi för att använda batterier, värmepumpar och andra tillgångar på ett optimalt sätt, genom att producera de optimala börvärdena med hjälp av den utformade optimeringsalgoritmen som tar hänsyn till bland annat marknads och väderdata samt kund beteende. För att producera dessa börvärden användes methoden känslighetsanalys som är en del inom linjär programmering och fokus har varit styrningen av värmepumpar. Resultaten visar att tillämpningen av denna metod leder till att de optimala börvärdena över det icke-kontrollerbara elektriska lasten erhålles, med ett lågt antal optimeringar, dvs att metoden har hög beräknings-effektivitet samt noggrannhet. Följaktligen kan regulatorn med de givna börvärdena som ingång enkelt justera värmepumpens utgångseffekt baserat på realtids icke-kontrollerbar elektriska lasten, utan att skapa några toppar och extra kostnader för kunderna.

Noise pollution is a growing concern due to its harmfulness to human health. Heavy vehicles powered by internal combustion engines stands for a major part of the environmental noise, why noise reduction is an increasing priority in enginve development. Within this study, an optimization problem is posed in order to minimize acoustic output without impairing the engine's overall performance. In our quest to diversify out noise reduction strategies, innovative ways of investigating this complex subject are essential. Here, we use simulations to investigate the possibility to reduce noise by component settings, as well as methods available to achieve that. Regarding the methods, the results indicates that a built in optimization tool within the simulation software used works well, despite the high complexity of the problem. A significant noise reduction is achieved when adjusting the settings of two of the parameters studied. This is a first attempt to tackle noise reduction in internal combustion engines by component settings. From the promising results, further improvements are expected as the simulation methods are refined and more components can be investigated accurately. / Bullerreducering är en allt viktigare fråga i samhället idag på grund av den negativa påverkan oljud kan ha på vår hälsa. Tunga fordon som driva av förbränningsmotorer står för den största delen av buller i vår omgivning, varför bullerreducering är ett alltmer prioriterat område vid utveckling av dessa motorer och fordon. I denna studie arbetar vi utifrån ett optimeringsproblem för att minimera ljudnivåerna utan att försämra motorns övergripande prestanda. I vår strävan att diversifiera strategier för bullerreducering behövs innovativa sätt att undersöka detta komplexa problem. Här används ett simuleringsverktyg för att undersöka möjligheterna att reducera ljudnivåerna genom att justera komponenternas beskaffenhet. Metoderna för att uppnå detta undersöks och utvärderas också. Resultaten pekar på ett inbyggt optimeringsverktyg i det simuleringsprogram som används hanterar optimeringsproblemet väl, trots dess höga komplexitet. En signifikant bullerreducering uppnås genom justering av inställningar hos två av de komponenter som undersökts. Detta är ett första försök att hantera bullerreducering inom förbränningsmotorer genom simulering av olika komponentinställningar. Med tanke på de lovande resultaten från denna första undersökning förväntas ytterligare förbättringar om simuleringsmodellen kan förfinas och fler komponenter kan undersökas.

Distributed computing is an approach where computationally heavy problems are broken down into more manageable sub-tasks, which can then be distributed across a number of different computers or servers, allowing for increased efficiency through parallelization. This thesis explores an established distributed computing setting, in which the computationally heavy task involves a number of users requesting a linearly separable function to be computed across several servers. This setting results in a condition for feasible computation and communication that can be described by a matrix factorization problem. Moreover, the associated costs with computation and communication are directly related to the number of nonzero elements of the matrix factors, making sparse factors desirable for minimal costs. The Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM) is explored as a possible method of solving the sparse matrix factorization problem. To obtain convergence results, extensive convex analysis is conducted on the ADMM iterates, resulting in a theorem that characterizes the limiting points of the iterates as KKT points for the sparse matrix factorization problem. Using the results of the analysis, an algorithm is devised from the ADMM iterates, which can be applied to the sparse matrix factorization problem. Furthermore, an additional implementation is considered for a noisy scenario, in which existing theoretical results are used to justify convergence. Finally, numerical implementations of the devised algorithms are used to perform sparse matrix factorization. / Distribuerad beräkning är en metod där beräkningstunga problem bryts ner i hanterbara deluppgifter, som sedan kan distribueras över ett antal olika beräkningsenheter eller servrar, vilket möjliggör ökad effektivitet genom parallelisering. Denna avhandling undersöker en etablerad distribuerad beräkningssmiljö, där den beräkningstunga uppgiften involverar ett antal användare som begär en linjärt separabel funktion som beräknas över flera servrar. Denna miljö resulterar i ett villkor för tillåten beräkning och kommunikation som kan beskrivas genom ett matrisfaktoriseringsproblem. Dessutom är det möjligt att relatera kostanderna associerade med beräkning och kommunikation till antalet nollskilda element i matrisfaktorerna, vilket gör glesa matrisfaktorer önskvärda. Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM) undersöks som en möjlig metod för att lösa det glesa matrisfaktoriseringsproblemet. För att erhålla konvergensresultat genomförs omfattande konvex analys på ADMM-iterationerna, vilket resulterar i ett teorem som karakteriserar de begränsande punkterna för iterationerna som KKT-punkter för det glesa matrisfaktoriseringsproblemet. Med hjälp av resultaten från analysen utformas en algoritm från ADMM-iterationerna, vilken kan appliceras på det glesa matrisfaktoriseringsproblemet. Dessutom övervägs en ytterligare implementering för ett brusigt scenario, där befintliga teoretiska resultat används för att motivera konvergens. Slutligen används numeriska implementeringar av de framtagna algoritmerna för att utföra gles matrisfaktorisering.

I och med pensionsreformen vid sekelskiftet lades ett större ansvar på den individuelle pensionsspararen då man nu själv ska besluta hur en del av den allmänna pensionen ska placeras. Syftet med denna uppsats är att analysera huruvida det hade varit möjligt för en pensionssparare att uppnå en högre riskjusterad avkastning för sin premiepension genom att göra ett aktivt val i form av en egen sammansatt portfölj, än att låta staten förvalta pensionen i förvalsalternativet AP7 Såfa. Analysen är baserad på Harry Markowitz etablerade moderna portföljteori där han uppmärksammade hur sparare genom diversifiering kan reducera risken i sin placering genom att välja tillgångar som inte fullt samvarierar. Genom användning av tillgänglig data för tidsperioden 2000 – 2014 över de fonder som finns valbara i PPM-systemet har vi beräknat de optimala portföljer med samma risknivå som förvalsalternativet. Därefter har dessa jämförts med försvarsalternativet med avseende på risk och avkastning. Dessutom har tre teoretiska portföljer satts samman över en period på tio år, som placerats som dessa optimala portföljer och omallokerats efter Markowitz rekommendation att se över sitt sparande en gång om året. Analysen visar att det har gått att uppnå en högre riskjusterad avkastning genom att själv göra ett aktivt val av portfölj i sitt sparande. Problemet ligger i att det är svårt att identifiera dessa portföljer i förtid. De tre teoretiska portföljerna har samtliga presterat väsentligt mycket sämre än vad förvalsalternativet har gjort under samma tidsperiod. Resultatet visar att förvalsalternativet inte är fullt riskjusterat, man har alltså inte fullt fått betalt för den risk man tagit i sitt sparande. Vi drar ändå slutsatsen att förvalsalternativet är ett fullgott alternativ. / The Swedish premium pension reform at the turn of the century resulted in a greater responsibility for the individual saver. The decision concerning how the premium pension should be invested now lies with the investor. The purpose of this thesis is to analyze whether it had been profitable for a saver to achieve a higher risk-adjusted return for its premium pension money contributions by making an active choice by a self-composed portfolio, rather than to allow the State to invest the capital in the Seventh AP Fund (AP7 Såfa) which is the default option. The analysis is based on Harry Markowitz’s established Modern Portfolio Theory by which he drew attention to how investors through diversification can reduce risk in its investment by choosing assets that are not fully correlated. By using the available data of the funds that were selectable in the Swedish Premium Pension system by the time period 2000 – 2014, we have calculated the optimized portfolios with the same risk level as the default option. Subsequently, a comparison of these optimized portfolios and the default option are made in terms of risk and return. Furthermore, three theoretical portfolios are put together over a period of ten years and are invested as these optimized portfolios and reallocated after Markowitz's recommendation to review their savings once a year. The analysis shows that it has been possible to achieve higher risk-adjusted returns by making an active choice of portfolio. The problem though is that it is difficult to identify these portfolios in advance. The three theoretical portfolios have all generated a lower return than the default option did during the same period. The result shows that the default option is not fully risk-adjusted. Nonetheless, we conclude that the default fund is a good alternative.

This thesis describes the optimization process for the pitchfork developed by the company Sverigegrepen. The work was done at the department of Applied Mechanics at Uppsala University. The project were handed by Ångström Materials Academy together with Sverigegrepen The work included a major prestudy of plastic construction, plastic materials, plastic injection and strength of materials. By applying the laws of beam theory, a mathematical expression could be provided, explaining the behaviour of the pitchforks teeth. By studying the pitchfork with tools such as 3D- CAD and FEA-simulations, an area where high concentrations of stress were found, an area known to have frequent issues with strength. From this data several concepts were created with an increased strength and a better distribution of stress. The plastic material was evaluated and tested to find the most valuable material characteristics. The provided information was used to isolate different functions in plastic materials, which is crucial for the pitchforks further functionality.