Sammanfattning Denna studie grundar sig i att det finns en stark tradition för människor att utföra matematiska beräkningar med skriftliga räknemetoder och för lärare att använda läroboken som struktur att planera matematikundervisningen ifrån. I mer än något annat skolämne utgår matematikundervisningen utifrån användandet av läroböcker. I dagens läge finns det ingen statlig granskning av läroböcker som avgör deras anpassning till kursplanens krav. Därför behöver det riktas en stark uppmärksamhet mot läroböckers innehåll för att ta reda på ifall dom förhåller sig till kursplanens krav inom matematik. För att besvara denna studies syfte och frågeställning består studiens metod utav en kvantitativ och kvalitativ innehållsanalys med en komparativ läggning. Åtta läroböcker inom matematik analyserades efter hur vissa händelser förekom i textinnehållet samt hur det kunde tolkas utifrån olika aspekter. Läroböckerna jämfördes sedan för att se hur dom olika analyserna skilde sig från varandra. Inför innehållsanalysen används ett analysinstrument som består utav undersökningsfrågor som anpassades för att svara mot studiens syfte. Resultatet av innehållsanalysen visar en stor variation i hur läroböckerna använder skriftliga räknemetoder inom addition och subtraktion och även av hur många olika räknemetoder som dessa läroböcker erbjuder rörande skriftliga räknemetoder. Slutsatsen är att alla läroböcker inom urvalet till viss del går i linje med Lgr11 men på olika sätt. Olika mål formuleras i läroböckerna rörande vad som förväntas av eleven att uppnå vid/efter utförandet av olika uppgifter. Det gäller på så sätt att man som lärare förhåller sig kritiskt till valet av läroböcker och dess användning i matematikundervisningen

Thesis (Ph. D.)--Universität, Eichstätt-Ingolstadt, 2004. / Includes bibliographical references (p. [217]-227).

I ett tidigare arbete (Sundh, 2016), analyserade jag 8 matematikläroböcker för årskurs 3. Den analysen ligger som grund för den här studien som utvidgar analysen till att vidare undersöka hur läroböcker inom matematik för årskurs 3 speglar kunskapskraven i respektive styrdokument Lpo94 och Lgr11, med fokus på skriftliga räknemetoder inom addition och subtraktion. Det jag med denna studie vill tillföra är de likheter och skillnader som syns mellan tidigare läroböcker i jämförelse med deras reviderade utgåvor. Studien grundar sig även utifrån det faktum att undervisningen i matematik har en tradition av att vara starkt beroende av att använda läroboken som en struktur att planera undervisningen från. Studien grundar sig även på att det sedan 1991 inte längre finns någon statlig förhandsgranskning av läroböcker som avgör deras anpassning till kursplanens krav. Slutligen grundar sig studien också på det faktum att det inte verkar finnas så mycket vetenskapliga studier i Sverige som berör samma område som denna studie behandlar. Detta är i alla fall inget som har gått att hitta under genomförandet av denna studie.. De frågeställningar som ligger till grund för studien är följande:Hur behandlas skriftliga räknemetoder i läroböckerna samt vilken räknemetod är mest dominerande?Vilka likheter och skillnader förekommer i läroböckerna före och efter införandet av Lgr11 utifrån hur skriftliga metoder används? För att besvara studiens frågeställningar och uppnå syftet så har en komparativ innehållsanalys av 20 läroböcker genomförts. Inför innehållsanalysen användes ett analysinstrument som bestod av undersökningsfrågor som var anpassade för att svara mot studiens syfte och frågeställningar. Utifrån resultatet av innehållsanalysen framkommer en stor variation i hur stor del av de analyserade läroböckerna tillämpar skriftliga räknemetoder inom addition och subtraktion. Variationen gör sig också tydlig i hur många olika räknemetoder som dessa läroböcker erbjuder vid utförandet av skriftliga räknemetoder. Resultatet visar att alla läroböckerna går i linje med respektive styrdokument men på olika sätt. Både Lpo94 och Lgr11 innehåller samma grundläggande kunskapssyn inom ämnet matematik, men att det formuleras och struktureras på olika sätt. Med detta i fokus kan man dock med hänsyn till resultatet som denna studie tillför se hur läroboksförfattarna väljer att förändra sina reviderade läroböcker på väldigt olika sätt. Det verkar inte finnas någon typ av samstämmighet mellan läroboksförfattarna i hur de väljer att uppgifter med skriftliga räknemetoder ska finnas representerade i läroböckerna. Detta för att de gör helt olika i vilken riktning som de väljer att förändra sina reviderade läroböcker som ska gå i linje med Lgr11.

One of the biggest industries today is the gaming industry. A multitude of games are sold each year, competing for the players’ attention and wallets. One of the common important techniques used today to produce game content is procedural content generation, where the computer generates small or larger parts of a game which often affects the gameplay experience. The purpose of this study is to design and implement a framework which can be used to evaluate and improve the procedural content generation in games, so that the gameplay experience for players in procedurally generated games can be increased. The research method used was design science, and the theories upon which the framework is built with are flow, procedural content generation and the genetic algorithm. The framework first was designed, and then implemented as an artifact in the form of a roguelike game, so that the framework’s functionality could be evaluated and validated. The game was then set up on a webpage so that anyone could contribute to the research by playing by giving feedback of how well the procedural content generation was performing in the form of a questionnaire within the game. Hence, the results of the study was twofold. The framework itself, and secondly the implementation of the framework in the form of a roguelike game. / En av de största industrierna idag är spelindustrin. En stor mängd av spel säljs varje år, vilka konkurrerar om spelarnas uppmärksamhet och plånböcker. En av de vanligaste teknikerna idag för att skapa innehåll till spel är procedurell generering där datorn genererar små eller stora delar av spelet, vilket ofta har inverkan på spelupplevelsen. Syftet med denna studie är att designa och implementera ett ramverk, vilket kan användas till att evaluera och förbättra den procedurella genereringen av spelinnehållet i spel, så att spelupplevelsen för spelare i procedurellt genererade spel kan förbättras. Forskningsmetoden som användes var design science, och de teorier som ramverket bygger på är flow, procedurell generering och den genetiska algoritmen. Ramverket designades först, och implementerades sedan som en artefakt i formen av ett rouge-likt spel, så att ramverkets funktionalitet kunde evalueras och valideras. Spelet lades upp på en hemsida, så att vem som helst kunde bidra till forskningen genom att spela och ge gensvar på hur väl den procedurellt genererade innehållet presterade. Härav så blev resultaten av studien tvåfaldig, ramverket självt, och implementationen av det i formen av ett rouge-liknande spel

Sammanfattning Sedan 1980 har produktionen av sågade trävaror ökat i Sverige och samtidigt har produktionen koncentrerats till färre sågverk. Detta examensarbete behandlar Norra Skogs anläggning i Sävar som planerar att utöka sin produktion inom en snar framtid med en vision om att hantera en inkommande timmervolym på 1 000 000 m3f per år. För att göra detta möjligt kommer Sävar såg att investera i en ny mätstation. Den nya mätstationen kommer att leda till ett högre timmerflöde till sorteringen och den nya mätstationen kräver även ny mark för sågverket vilket leder till längre transportvägar på timmerplanen. Syftet med avhandlingen är att avgöra om de nuvarande timmerhanteringsfordonen kommer att klara av att hantera den nya timmervolymen på den nya anläggningen. Detta kommer att uppnås genom att simulera logistiken för den nuvarande och framtida anläggningen genom att använda Simulink och nyttja optimering av fordonenstransportrutter med hjälp av A-star algoritmen. Baserat på de krav som gemensamt fastställts med företaget och de antaganden som gjorts i modellen kommer arbetet fram till följande slutsatser: 1. De nuvarande timmerhanteringsfordonen räcker till vid två skift med en inkommande timmervolym på 600 000 m3f per år.2. Nuvarande timmerhanteringsfordon räcker till under majoriteten av dygnet under tre skift med en inkommande timmervolym på 1 000 000 m3f per år. På grund av några få långa väntetider i lastbilskön kan det dock vara lämpligt att investera i ytterligare ett timmehanteringsfordon under vissa delar av dygnet. Nyckelord: sågverk, timmer, timmerplan, timmerhanterare, simulering, optimering, A-star algoritmen / Abstract Simulation & optimization of timber handler operationsCapacity analysis of timber handlers at Sävar sawmill   Since 1980 the sawn timber production in Sweden has increased and at the same time been concentrated to fewer sawmills. This thesis considers Norra Skog’s facility in Sävar which is planning to expand its production in the near future with a vision to meet an incoming timber volume of 1 000 000 m3f per year. To make that possible Sävar sawmill will invest in a new measuring station. The new measuring station will lead to a faster timber flow to the sorting boxes and the new measuring station also requires a bigger sawmill area which leads to longer transport paths at the timberyard. The aim of the thesis is to determine if the current timber handler vehicles will be able to handle the new timber volumes for the new facility. This will be achieved by simulating the logistics for the current and future facility using Simulink and includes the optimization of the vehicle paths using the A-star algorithm. Based on the requirements set jointly with the company, and the assumptions made in the model, the conclusions from the thesis are the following: 1. The current timber handler vehicles are enough during 2-shift operation with a timber volume of 600 000 m3f per year.2. The current timber handler vehicles are enough for the most part during 3-shiftoperation with an incoming timber volume of 1,000 000 m3f per year. Due to a few long waiting times in the truck queue, it may however be appropriate to invest in an additional timber handler at some parts of the day.   Keywords: sawmill, timber, timber yard, timber handler, simulation, optimization, A-star algorithm

Intelligent Traffic System (ITS) has high application value in nowadays vehicle surveillance and future applications such as automated driving. The crucial part of ITS is to detect and track vehicles in real-time video stream with high accuracy and low GPU consumption. In this project, we select the YOLO version4 (YOLOv4) one-stage deep learning detector to generate bounding boxes with vehicle classes and location as well as confidence value, we select Simple Online and Realtime Tracking with a Deep Association Metric (DeepSORT) tracker to track vehicles using the output of YOLOv4 detector. Furthermore, in order to make the detector more adaptive to practical use, especially when the vehicle is small or obscured, we improved the detector’s structure by adding attention mechanisms and reducing parameters to detect vehicles with relatively high accuracy and low GPU memory usage. With the baseline model, results show that the YOLOv4 and DeepSORT vehicle detection could achieve 82.4% mean average precision among three vehicle classes with 63.945 MB parameters under 19.98 frames per second. After optimization, the improved model could achieve 85.84% mean average precision among three detection classes with 44.158MB parameters under 18.65 frames per second. Compared with original YOLOv4, the improved YOLOv4 detector could increase the mean average precision by 3.44% and largely reduced the parameters by 30.94% as well as maintaining high detection speed. This proves the validity and high applicability of the proposed improved YOLOv4 detector. / Intelligenta trafiksystem har ett stort tillämpningsvärde i dagens fordonsövervakning och framtida tillämpningar som t.ex. automatiserad körning. Den avgörande delen av systemet är att upptäcka och spåra fordon i videoströmmar i realtid med hög noggrannhet och låg GPU-förbrukning. I det här projektet väljer vi YOLOv4-detektorn för djupinlärning i ett steg för att generera avgränsande rutor med fordonsklasser och lokalisering samt konfidensvärde, och vi väljer DeepSORT-tracker för att spåra fordon med hjälp av YOLOv4-detektorns resultat. För att göra detektorn mer anpassningsbar för praktisk användning, särskilt när fordonet är litet eller dolt, förbättrade vi dessutom detektorns struktur genom att lägga till uppmärksamhetsmekanismer och minska parametrarna för att upptäcka fordon med relativt hög noggrannhet och låg GPU-minneanvändning. Med basmodellen visar resultaten att YOLOv4 och DeepSORT fordonsdetektering kunde uppnå en genomsnittlig genomsnittlig precision på 82.4 % bland tre fordonsklasser med 63.945 MB parametrar under 19.98 bilder per sekund. Efter optimering kunde den förbättrade modellen uppnå 85.84% genomsnittlig precision bland tre detektionsklasser med 44.158 MB parametrar under 18.65 bilder per sekund. Jämfört med den ursprungliga YOLOv4-detektorn kunde den förbättrade YOLOv4-detektorn öka den genomsnittliga precisionen med 3.44 % och minska parametrarna med 30.94%, samtidigt som den bibehöll en hög detektionshastighet. Detta visar att den föreslagna förbättrade YOLOv4-detektorn är giltig och mycket användbar.

Mobile networks have rapidly evolved over decades, and have arrived at the fifth generation (5G) system in recent years. From 2019, companies started to bring 5G networks into business, providing higher data rates, lower latency, and larger network capacity to the world. One of the main advancements in 5G network systems is the use of millimetre waves for wireless transmission. This not only grants higher throughput with wide bandwidth but also introduces new challenges to the radio access networks in 5G systems. To tackle the challenges, a new type of network, which is called the Integrated Access and Backhaul (IAB) network, has been proposed as a deployment solution for 5G cellular networks. In this work, we investigate the routing mechanism of an IAB network and propose a novel load balancing algorithm that can be applied to the IAB network for improvement in throughput as well as load distribution. We extend the work from previous studies on IAB networks and evaluate the performance of the proposed algorithm in comparison to previous work. Through radio network simulations, we find that the shortest path routing outperforms a greedy algorithm in terms of path selection in the network and that the proposed algorithm achieves load balancing among the network, combined with an improvement in the user throughput. Finally, we conclude our work and suggest directions for future work in the study of IAB networks. / Mobilnäten har utvecklats snabbt de senaste decennierna och är nu framme vid femte generationens system (5G). Under 2019 började telekomföretag lansera 5G-nätverk, med högre datahastigheter, lägre fördröjningar och högre nätverkskapacitet. Ett av de största framstegen inom 5G-nätverkssystem är användningen av millimetervågor för trådlös överföring. Detta ger högre datahastigheter och större bandbredd, men leder också till nya utmaningar för radioaccessnätverket. För att hantera några av dessa har en ny typ av nätverk, kallat Integrated Access and Backhaul (IAB) föreslagits. I det här arbetet undersöker vi routingmekanismer för ett IAB-nätverk och föreslår en ny lastbalanseringsalgoritm som kan användas för att förbättra såväl genomströmning som lastfördelning. Arbetet är en utvidgning av tidigare studier av IAB-nätverk och jämför prestanda för den nya algoritmen med tidigare förslag. Genom simuleringar har vi funnit att shortest path routing överträffar en ”greedy” algoritm när det gäller vägval i nätverket och att den föreslagna algoritmen uppnår såväl lastbalansering som förbättrad genomströmning. Avslutningsvis ges förlag till fortsatt arbete inom studiet av IAB-nätverk.

Norrmejerier står inför förändringar vad gäller både mjölkkonsumtion och flytt av produktionen från Luleå mejeri till Umeå mejeri inom en snar framtid. Det har gett behov av ett verktyg för att snabbt kunna fatta beslut om systemet kan hantera en ökad mängd volym och antal produktkategorier. För att ta fram ett sådant verktyg skapades en matematisk optimeringsmodell uppbyggd i programvaran Python som gör det möjligt att köra programmet för olika scenarion. Modellen använder optimeringslösaren Pulp för att hitta en lösning på problemet. Den matematiska modellen baseras på Multi Commodity Flow Problem med tidsvariabel i kombination med Flow-shop scheduling och har modifierats efter systemet på Umeå mejeri. Det är en pessimistisk modell baserat på de antaganden som gjorts i rapporten. Programmet baseras på ett dygns produktion och avgör, genom att minimera den totala tiden det tar för flödet genom processen, om det finns kapacitet för en ökad produktion. Systemet i projektet är uppdelat i två subnätverk på grund av tidskomplexiteten och resultaten visar att implementering av en ytterligare produktkategori kan hanteras av båda subnätverken. En ökad volym med 10% av den befintliga kan endast hanteras av den första delen av nätverket. Det betyder att det finns tekniska begränsningar i det andra subnätverket. Genom tillägg av extra noder som kan användas till en viss straffkostnad kunde flaskhalsar identifieras och det visade sig att pastör 2P1 är en uppenbar flaskhals i systemet. Om man ökar produktionen ytterligare kan även silosarna behöva utökas för att hantera flödet. / Norrmejerier is facing changes in terms of both milk consumption and a move of the production from Luleå dairy to Umeå dairy in the near future. This has given rise to the need of a tool that quickly can make descisions about whether the system can handle an increased amount of volume and number of product categories. To produce such a tool a mathematical optimization model was created in Python which makes it possible to run the program for different scenarios. The model uses the optimization solver Pulp. The mathematical model is based on Multi Commodity Flow Problem with time variable combined with Flow-shop scheduling and has been modified according to the system at Umeå dairy. Based on the assumptions made in the report it is a pessimistic model. The program is based on one day's production and determines by minimizing the total time it takes for the flow to pass through the system, to see if there is enough capacity for increased production. The system in the project is divided into two subnetworks due to the time complexity and the results show that implementation of an additional product category can be handled by both subnetworks. An increased volume of 10% of the existing volume can only be handled by the first part of the network. This means that there are technical limitations in the second subnetwork. By adding extra nodes that can be used for a certain penalty cost, bottlenecks could be identified and it turned out that Pasteur 2P1 is an obvious bottleneck in the system. If the production increases further the silos may also need to be expanded to handle the flow in the system.

The standard processing architectures are enough to satisfy a lot of applications by employing already existing stream processing frameworks which are able to manage distributed data processing. In some specific cases, having geographically distributed data sources requires to distribute even more the processing over a large area by employing a geographically distributed architecture.‌ The issue addressed in this work is the reduction of data movement across the network which is continuously flowing in a geo-distributed architecture from streaming sources to the processing location and among processing entities within the same distributed cluster. Reduction of data movement can be critical for decreasing bandwidth costs since accessing links placed in the middle of the network can be costly and can increase as the amount of data exchanges increase. In this work we want to create a different concept to deploy geographically distributed architectures by relying on Apache Spark Structured Streaming and Apache Kafka. The features needed for an algorithm to run on a geo-distributed architecture are provided. The algorithms to be executed on this architecture apply the windowing and the data synopses techniques to produce a summaries of the input data and to address issues of the geographically distributed architecture. The computation of the average and the Misra-Gries algorithm are then implemented to test the designed architecture. This thesis work contributes in providing a new model of building geographically distributed architecture. The experimental results show that, for the algorithms running on top of the geo distributed architecture, the computation time is reduced on average by 70% compared to the distributed setup. Similarly, and the amount of data exchanged across the network is reduced on average by 99%, compared to the distributed setup. / Standardbehandlingsarkitekturer är tillräckligt för uppfylla behoven av många tillämpningar genom användning av befintliga ramverk för flödesbehandling med stöd för distribuerad databehandling. I specifika fall kan geografiskt fördelade datakällor kräva att databehandlingen fördelas över ett stort område med hjälp av en geografiskt distribuerad arkitektur. Problemet som behandlas i detta arbete är minskningen av kontinuerlig dataöverföring i ett nätverk med geo-distribuerad arkitektur. Minskad dataöverföring kan vara avgörande för minskade bandbreddskonstnader då åtkomst av länkar placerade i mitten av ett nätverk kan vara dyrt och öka ytterligare med tilltagande dataöverföring. I det här arbetet vill vi skapa ett nytt koncept för att upprätta geografiskt distribuerade arkitekturer med hjälp av Apache Spark Structured Streaming och Apache Kafka. Funktioner och förutsättningar som behövs för att en algoritm ska kunna köras på en geografisk distribuerad arkitektur tillhandahålls. Algoritmerna som ska köras på denna arkitektur tillämpar “windowing synopsing” och “data synopses”-tekniker för att framställa en sammanfattning av ingående data samt behandla problem beträffande den geografiskt fördelade arkitekturen. Beräkning av medelvärdet och Misra-Gries-algoritmen implementeras för att testa den konstruerade arkitekturen. Denna avhandling bidrar till att förse ny modell för att bygga geografiskt distribuerad arkitektur. Experimentella resultat visar att beräkningstiden reduceras i genomsnitt 70% för de algoritmer som körs ovanför den geo-distribuerade arkitekturen jämfört med den distribuerade konfigurationen. På liknande sätt reduceras mängden data som utväxlas över nätverket med 99% i snitt jämfört med den distribuerade inställningen.

The quantum phase transition between groundstates of a system with correlated disorder near absolute zero is studied. The computations are based on Monte Carlo methods and the worm algorithm which is an effective method to simulate basic models like the Ising and XY model by making use of global Monte Carlo moves given by modified random walks. Random quenched disorder modeled as a correlated distribution of two values of the coupling constant gives rise to an additional phase transition with a not before seen intermediate phase. / Kvantfasövergången mellan grundtillstånd av ett system med korrelerad oordning nära nolltemperaturen studeras. Beräkningarna är baserade på Monte Carlo metoder och worm algoritmen som är en effektiv metod för att simulera grundläggande modeller som Ising och XY modellen genom att använda sig av globala Monte Carlo steg som ges av modifierade slumpmässiga vandringar. Slumpmässig infrusen oordning modellerad som en korrelerad fördelning av två värden på kopplingsstyrkan ger upphov till en ny mellanliggande fas.