Idag går utvecklingen mot alltmer distribuerade IT-system där en grupp datorer kommunicerar med varandra. Detta gäller för sökmotorer, beräkningsintensiva miljöer och även för den svenska försvarsmaktens ledningssystem. För att systemen ska kunna kommunicera så flexibelt som möjligt vill man ofta att kommunikationen ska ske enligt standardiserade protokoll vilka är oberoende av datorplattform, programmeringsspråk och transportprotokoll. Ett koncept som kan användas för denna sorts kommunikation är Web Services vilket är ett koncept där meddelanden skickas XML-formaterade över valfritt kommunikationsprotokoll. För att möjliggöra utbyte av känsligt data som inte får nås av obehöriga måste kommunikationen stöttas av ett flertal viktiga säkerhetsfunktioner. En av dessa funktioner är användarautentisering vilket innebär att användarens identitet kan verifieras. För att möjliggöra användarautentisering kan digitala certifikat och asymmetriska kryptooperationer användas, denna typ av operationer är prestandakrävande varför ”Single Sign On” eftersträvas. SSO innebär att användaren endast autentiserar sig en gång under ett visst tidsintervall för att underlätta för både system och användare. När användarautentiseringen är genomförd kan en symmetrisk nyckel utbytas för fortsatt kommunikation. Den fortsatta kommunikationen kan skyddas på olika nivåer såsom transportnivå och meddelandenivå. Författaren av detta examensarbete har undersökt och implementerat en lösning för användarautentisering och meddelandeskydd för Web Services. Dessutom utreds några verktyg som finns tillgängliga för Web Services idag och några som förväntas komma inom kort. / Today, the technical development goes towards distributed computer systems where a group of computers communicate with each other. This applies for search engines, calculation intensive environments and also for the Swedish defence management systems. In order for the systems to communicate as flexible as possible one often wants the communication to take place according to standardized protocols which are independently of computer platform, programming language and transport protocol. A concept that can be used for this type of communication is Web Services which is a concept where information is sent as XML formatted messages over optional communication protocol. In order to make it possible to exchange sensitive data that must be out of reach of unauthorized use, the communication must be supported of several important security functions. One of these functions is user authentication which incorporates that the member's identity is verified. In order to make user authentication possible, digital certificates and asymmetric crypto operations may be used. These types of operations are performance requiring why Single Sign On is sought. SSO means that the member only authenticates itself once during a certain time interval in order to facilitate for both systems and members. When the user authentication is completed a symmetric key can be exchanged for continued communication. The continued communication can be protected on various levels such as transport level and message level. The author of this master thesis has examined and implemented a solution for user authentication and message protection for Web Services. Moreover, different existing tools are investigated that are available for Web service's today and some that are expected to come shortly.

Optimal kontroll är studien om hur man på bästa sätt kan kontrollera ett system, givet kontrollvariabler, för att minimera ett specifikt prestationsindex. Denna teori användes för att studera hur en cykel optimalt skulle kunna balanseras. Cykeln modellerades med tre tillståndsparametrar, dess lutning theta, vinkelhastigheten hos lutningen theta' samt dess styrvinkeln alpha, som togs fram ifrån två differentialekvationer. Dessa tillstånd, tillsammans med en kontrollvariabel delta=alpha' (styrets vinkelhastighet), användes sedan med dynamisk programmering samt LQR-kontroll, två grenar inom optimal kontroll, för att undersöka kontroll av cykeln. Resultaten visar på att alla tillståndsparametrar konvergerar mot noll för båda metoderna innan sluttiden vilket indikerar på att cykeln lyckades balanseras, i teorin. Kontrollen som användes, styrets vinkelhastighet, var även rimlig och uppfattades som intuitiva.

Denna studie beskriver hur undervisning om programmering bedrivs i grundskolan från både ett lärarperspektiv och ett elevperspektiv. Syftet med litteraturstudien är att beskriva hur programmeringsverktyg introduceras i undervisningen samt vilka möjligheter och hinder som finns vid undervisning om programmering enligt forskning. Syftet basvaras genom frågorna: ”hur gör lärare för att introducera och arbeta med programmeringsverktyg i undervisningen?” och ”vilka möjligheter och hinder finns det med att undervisa om programmering i skolan?”. För att besvara dessa frågor har material samlats in genom sökningar i ERIC, SwePub och Scopus. Detta resulterade i tolv vetenskapliga artiklar med i huvudsak nationell forskning, men med internationella inslag. Artiklarna har analyserats med hjälp av inkluderings- och exkluderingskriterier för att bedöma relevans utifrån studiens syfte. Resultatet visade på att undervisningen i programmering skiljer sig mellan lärare. Valet av programmeringsverktyg är något som läraren själv tar beslut om. Vilket verktyg som används och hur det kan användas beskrivs dock vara en osäkerhet bland lärarna. Resultatet beskriver faktorer som påverkar programmering i undervisningen. Hinder och möjligheter beskrivs utifrån både elev- och lärarperspektiv.

The transition from plastic packaging to renewable materials, a growing population and increased e-commerce, have resulted in a greater need for paper packaging. Furthermore, increasingly stringent regulations for shelf-ready packaging and food safety mean that the market, for fresh fiber-based packaging that are chemical free and have good strength and printability, is expanding. Given these trends, SCA decided in 2019 to expand the paper mill in Obbola, to be able to meet the rising demand. The planned expansion will see SCA Obbola go from operating Europe’s largest Kraftliner machine, to the world’s largest Kraftliner machine. With the new paper machine going into service, there will be an increased pressure on internal transports of products from the Obbola factory to the terminal in Holmsund, where they are stored in preparation for the onward journey to deliver them to customers. These internal transports work according to two set goals. On the one hand, it is desirable to achieve a high degree of filling in the trucks to reduce transport costs. On the other hand, one wants to avoid the trucks traveling long distances in the terminal, again in order to minimize costs. However, the current storage system is set up to optimize the terminal’s bearing surfaces rather than the resulting mileage for the trucks. SCA Logistics therefore saw a need for investigating how internal transports could be optimized, with the aim of minimizing total costs. This was the starting point of this project, which was carried out in five phases. First, a feasibility study was conducted, where the focus was on gathering information about the intended problem area. Secondly, the warehouse logistics at SCA Logistics Umeå, the terminal operated by SCA Logistics in Holmsund, were investigated by means of a thorough data analysis. In a third phase, a model was created to simulate future paper production at SCA Obbola. In a fourth phase, it was possible to simulate the flow of internal transports and design tests to investigate the outcome of different strategies. The final phase of the project included continuous verification and validation of first four phases. The results confirm the company management’s fear, that a one-sided optimization of the degree of filling will lead to long and time-consuming driving segments for the trucks. It also demonstrates that all components of the flow must be considered, in order to minimize the total costs associated with internal transports. Accordingly, this report proposes a new strategy for internal transports, which take the entire flow into account.

Platooning is an interesting area which involve the possibility of decreasing the fuel consumption of heavy-duty vehicles. By reducing the inter-vehicle spacing in the platoon we can reduce air drag, which in turn reduces fuel consumption. Two fuel-efficient model predictive controllers for HDVs in a platoon has been formulated in this master thesis, both utilizing road grade preview information. The first controller is based on linear programming (LP) algorithms and the second on quadratic programming (QP). These two platooning controllers are compared with each other and with generic controllers from Scania. The LP controller proved to be more fuel-efficient than the QP controller, the Scania controllers are however more fuel-efficient than the LP controller.

One of the main purposes of the fields of Robotics and Artificial Intelligence is to develop solutions that can autonomously solve problems. An important part of this is synthesising behaviours of robots. Behaviour Trees are a tree structure that enables combining existing lower level behaviours into a high level behaviour through task switching. However, designing appropriate Behaviour Trees can be prohibitive due to time and knowledge requirements. One way of automating the creation of Behaviour Trees is through Genetic Programming, which evolves solutions through mutations and combinations akin to biological evolution. This Masters thesis explores how Genetic Programming can be used to generate Behaviour Trees in an automatic fashion. More specifically, whether so-called Quality Diversity can be used to improve the search. Quality Diversity describes a field of algorithms that combine both performance and novelty of behaviour to evaluate solutions. By including a novelty aspect the search space is more thoroughly explored, and deceptive local optima may be more easily avoided. In this thesis three Quality Diversity algorithms are implemented and evaluated in different settings: Novelty Search, Novelty Search with Local Competition, and Multi-dimensional Archive of Phenotypic Elites. The results show that Quality Diversity has potential to both increase the speed at which solutions are found and decrease the likelihood of premature convergence due to local optima. However, we also find that care must be taken in how behaviours are defined, and how some common techniques of Genetic Programming need to be adapted for Quality Diversity algorithms. / Ett av huvudsyftena med robotik och artificiell intelligens är att skapa system som självständigt kan lösa problem. En viktig del av detta är att skapa robotars beteenden. Beteendeträd är en trädstruktur som gör det möjligt att kombinera befintliga beteenden på lägre nivå till ett beteende på hög nivå. Att utforma lämpliga beteendeträd kan dock kräva både mycket tid och kunskap. Ett sätt att automatisera skapandet av beteendeträd är genom genetisk programmering, som utvecklar lösningar genom mutationer och kombinationer i likhet med biologisk evolution. Detta examensarbete undersöker hur genetisk programmering kan användas för att automatiskt generera beteendeträd. Mer specifikt undersöks om kvalitetsmångfald (Quality Diversity) kan användas för att förbättra sökningen. Kvalitetsmångfald beskriver en familj av algoritmer som kombinerar både prestanda och innovation i en lösnings beteende för att utvärdera lösningar. Genom att inkludera en innovationsaspekt blir sökområdet mer noggrant utforskat och vilseledande lokala optima kan lättare undvikas. I detta examensarbete implementeras och utvärderas tre kvalitetsmångfaldsalgoritmer i olika miljöer: Novelty Search, Novelty Search with Local Competition, och Multi-dimensional Archive of Phenotypic Elites. Resultaten visar att kvalitetsmångfald har potential att både öka hastigheten med vilken lösningar hittas och minska sannolikheten för tidig konvergens på grund av lokala optima. Vi konstaterar dock också att man måste vara försiktig med hur beteenden definieras och hur vissa vanliga tekniker för genetisk programmering måste anpassas för algoritmer med kvalitetsmångfald. / Eén van de belangrijkste doelstellingen van het vakgebied Robotica en Kunstmatige Intelligentie is het ontwikkelen van oplossingen die autonoom problemen kunnen oplossen. Een belangrijk onderdeel hiervan is het synthetiseren van gedragingen van robots. Gedragsbomen zijn een boomstructuur waarmee bestaande gedragingen van een lager niveau kunnen worden gecombineerd tot een gedrag van een hoger niveau door middel van taakwisseling. Het ontwerpen van geschikte gedragsbomen is echter soms niet haalbaar haalbaar vanwege de benodigde tijd en kennis. Een manier om het maken van gedragsbomen te automatiseren is door middel van genetisch programmeren, dat oplossingen ontwikkelt door mutaties en combinaties, vergelijkbaar met biologische evolutie. Deze masterproef onderzoekt hoe genetische programmering kan worden gebruikt om automatisch gedragsbomen te genereren. Meer specifiek of kwaliteitsdiversiteit (Quality Diversity) kan worden gebruikt om het zoeken te verbeteren. Kwaliteitsdiversiteit beschrijft een gebied van algoritmen die zowel prestaties als nieuwheid van een oplossingsgedrag combineren om oplossingen te evalueren. Door een nieuwheidsaspect te introduceren wordt de zoekruimte grondiger verkend en kunnen bedrieglijke lokale optima gemakkelijker worden vermeden. In deze masterproef worden drie algoritmen voor kwaliteitsdiversiteit toegepast en geëvalueerd in verschillende omgevingen: Novelty Search, Novelty Search with Local Competition en Multi-dimensional Archive of Phenotypic Elites. De resultaten tonen aan dat kwaliteitsdiversiteit het potentieel heeft om zowel de snelheid waarmee oplossingen worden gevonden te verhogen als de kans op voortijdige convergentie als gevolg van lokale optima te verminderen. Wij stellen echter ook vast dat zorgvuldigheid geboden is bij de definitie van gedragingen en dat sommige gebruikelijke technieken van genetisch programmeren moeten worden aangepast voor algoritmen met kwaliteitsdiversiteit.

Syftet med den här studien är att genom en kvalitativ intervjustudie ta reda på möjligheter och svårigheter med programmering i bildämnet. De frågeställningar min studie ämnar besvara är Hur beskriver och förhåller sig läraren till programmering i bildämnet?, Vilka möjligheter och utmaningar ser läraren på skolan med programmering i bildundervisningen? och Hur lägger läraren upp sin undervisning? Studien behandlas utifrån dessa frågeställningar i kombination med det multimodala perspektivet och det designteoretiska perspektivet. Undersökningen visar på de intervjuade lärarnas förhållningssätt till programmering i bildämnet och exempel på hur de använder och arbetar med programmering. Resultatet visar bland annat att de intervjuade lärarna ser positivt på programmering i bildämnet men att den egna kunskapen om programmering är något som måste utvecklas för att kunna bedriva en bra undervisning. / <p>Bild</p>

The accurate determination of gender of biological samples has valuable applications in medical and forensic investigations. Gender determination based on length variations in the X-Y homologous amelogenin gene, is part of most commercial multiplex DNA profiling kits. The first report of a failure of the amelogenin sex test was in 1998 when two normal males were typed as female. Subsequently, several amelogenin Y (AMELY) negative males have been reported. This study represents the first report of this phenomenon in the black South African population. This study determined the size of the Y-chromosome deletion that resulted in the failure of the amelogenin sex test in two black South African AMELY-negative males by typing specific DNA markers surrounding the amelogenin locus. Through deletion size and Y-chromosome microsatellite haplotypes, the relationship between the samples was investigated. The samples were sequenced at the amelogenin gene and typed for thirteen sites on the short arm of the Y-chromosome. In order to determine the Y-chromosome haplotypes, eleven Y-chromosome microsatellite markers were typed. These samples had the same size deletion of approximately 3 Mb. The Y-chromosome haplotypes indicated that these were probably independent events. The frequency of AMELY-negative males is rare in this population sample of 8,344 individuals, with a frequency of 0.065% in the black South African sample population. Notwithstanding, tests performed for detecting the presence of male DNA based on the presence of the amelogenin gene alone should be reconsidered, as this study confirms that these deletions do occur in the African population. The impact of the results generated in this study on the medical and forensic practise of DNA testing is significant. / Thesis (Ph.D. (Biochemistry))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2011.

There are many practical decision problems that fall into the category of network flow problems: numerous examples of applications can be found in areas such as telecommunications, logistics, distributions, engineering, computer science and so on. One of the most popular and valuable tools to solve network flow problems of a topological nature is the use of linear programming models. An important extension of these models is that of integer programming models that deal with problems where some, or all, of the variables are required to assume integer variables. A significant application in this class of problems is the knapsack problem that arises in different contexts such as loading containers in aircraft or satisfying the demand for various lengths of cloth which must be cut from fixed length bolts of fabric. In this study, the feasibility of representing a network flow model in a tree network model and subsequently solving it using a tree knapsack approach is investigated. To compare and validate the proposed technique, a specific case study was chosen from the literature that can be used as a basis for the research project. The said study was an oil pipeline design problem, addressed by Brimberg et al. (2003). This focuses on the optimal design of an oil pipeline network for the South Gabon oil field in Africa. The objective was to reduce oil transportation costs to a major port. Following an overview of different network flow and knapsack models, an overview of the said matter is presented. A description of the proposed tree knapsack approach and the application of this approach to the given problem is given. Results have indicated that it is feasible to apply a tree knapsack approach to solve network flow problems. / Thesis (M.Sc. (Computer Science))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2011.

The accurate determination of gender of biological samples has valuable applications in medical and forensic investigations. Gender determination based on length variations in the X-Y homologous amelogenin gene, is part of most commercial multiplex DNA profiling kits. The first report of a failure of the amelogenin sex test was in 1998 when two normal males were typed as female. Subsequently, several amelogenin Y (AMELY) negative males have been reported. This study represents the first report of this phenomenon in the black South African population. This study determined the size of the Y-chromosome deletion that resulted in the failure of the amelogenin sex test in two black South African AMELY-negative males by typing specific DNA markers surrounding the amelogenin locus. Through deletion size and Y-chromosome microsatellite haplotypes, the relationship between the samples was investigated. The samples were sequenced at the amelogenin gene and typed for thirteen sites on the short arm of the Y-chromosome. In order to determine the Y-chromosome haplotypes, eleven Y-chromosome microsatellite markers were typed. These samples had the same size deletion of approximately 3 Mb. The Y-chromosome haplotypes indicated that these were probably independent events. The frequency of AMELY-negative males is rare in this population sample of 8,344 individuals, with a frequency of 0.065% in the black South African sample population. Notwithstanding, tests performed for detecting the presence of male DNA based on the presence of the amelogenin gene alone should be reconsidered, as this study confirms that these deletions do occur in the African population. The impact of the results generated in this study on the medical and forensic practise of DNA testing is significant. / Thesis (Ph.D. (Biochemistry))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2011.