3D ranging sensor LiDAR, is an extensively used sensor in the autonomous vehicle industry, but LiDAR placement problem is not studied extensively. This thesis work proposes a framework in an open- source autonomous driving simulator (CARLA) that aims to solve LiDAR placement problem, based on the tasks that LiDAR is intended for in most of the autonomous vehicles. LiDAR placement problem is solved by improving point cloud density around the vehicle, and this is calculated by using LiDAR Occupancy Boards (LOB). Introducing LiDAR Occupancy as an objective function, the genetic algorithm is used to optimize this problem. This method can be extended for multiple LiDAR placement problem. Additionally, for multiple LiDAR placement problem, LiDAR scan registration algorithm (NDT) can also be used to find a better match for first or reference LiDAR. Multiple experiments are carried out in simulation with a different vehicle truck and car, different LiDAR sensors Velodyne 16 and 32 channel LiDAR, and, by varying Region Of Interest (ROI), for testing the scalability and technical robustness of the framework. Finally, this framework is validated by comparing the current and proposed LiDAR positions on the truck. / 3D- sensor LiDAR, är en sensor som används i stor utsträckning inom den autonoma fordonsindustrin, men LiDAR- placeringsproblemet studeras inte i stor utsträckning. Detta uppsatsarbete föreslår en ram i en öppen källkod för autonom körningssimulator (CARLA) som syftar till att lösa LiDAR- placeringsproblem, baserat på de uppgifter som LiDAR är avsedda för i de flesta av de autonoma fordonen. LiDAR- placeringsproblem löses genom att förbättra punktmolntätheten runt fordonet, och detta beräknas med LiDAR Occupancy Boards (LOB). Genom att introducera LiDAR Occupancy som en objektiv funktion används den genetiska algoritmen för att optimera detta problem. Denna metod kan utökas för flera LiDAR- placeringsproblem. Dessutom kan LiDAR- scanningsalgoritm (NDT) för flera LiDAR- placeringsproblem också användas för att hitta en bättre matchning för LiDAR för första eller referens. Flera experiment utförs i simulering med ett annat fordon lastbil och bil, olika LiDAR-sensorer Velodyne 16 och 32kanals LiDAR, och, genom att variera intresseområde (ROI), för att testa skalbarhet och teknisk robusthet i ramverket. Slutligen valideras detta ramverk genom att jämföra de nuvarande och föreslagna LiDAR- positionerna på lastbilen.

The University Course Timetabling Problem (UCTP) is the problem of assigning locations (lecture halls, computer rooms) and time slots (time and date) to a set of events (lectures, labs) while satisfying a number of constraints such as avoiding double-bookings. Many variants of problem formulations exist, and most realistic variants are thought to be NP-hard. A recent trend in solving hard scheduling problems lies in the application of hybrid metaheuristics, where improvements are often found by hybridizing a population-based approach with some form of local search. In this paper, an implementation of a Genetic Algorithm (GA) that solves the UCTP is hybridized with local search in the form of Tabu Search (TS). The results show significant improvements to the performance and scalability over the non-hybridized GA. Two application strategies for the TS are investigated. The first strategy performs a switch-over from the GA to the TS, while the second interleaves the two algorithms. The effectiveness of each application strategy is seen to depend on the characteristics of the individual algorithms. / Schemaläggningsproblemet UCTP (University Course Timetabling Problem) består av problemet att tilldela platser (föreläsningssalar, laborationssalar) och tidpunkter (datum och klockslag) till en mängd tillställningar (föreläsningar, laborationer) under kravet att upprätthålla en mängd restriktioner, exempelvis att undvika dubbelbokningar. Det finns många varianter av problemformuleringen och de flesta realistiska formuleringer anses ge upphov till NP-svåra optimeringsproblem. En förhållandevis ny trend för lösningsmodeller till svåra schemaläggningsproblem ligger i tillämpningen av hybrida metaheuristiker, där förbättringar ofta ses när populationsbaserade algoritmer kombineras med någon typ av lokalsökning. I denna rapport undersöks en UCTP-lösning baserad på en Genetisk Algoritm (GA) som hybridiseratsmed en lokalsökning i form av en Tabusökning (TS). Resultaten visar på signifikanta förbättringar i prestanda och skalbarhet jämfört med den icke-hybridiserade GA:n. Två appliceringsstrategier för TS undersöks. Den första strategin utgörs av att byta algoritm från GA till TS, medan den andra utgörs av att sammanfläta de två algoritmerna. Appliceringsstrategiernas effektivitet ses bero av de individuella algoritmernas egenskaper.

Könsbestämning hos vertebrater är ett komplext område som har intresserat forskare under en lång tid, trots detta är det i dagens forskningsläge inte helt självklart vad det är som avgör kön. Syftet med denna litteraturstudie är att identifiera och sammanställa kunskap om avgörande könsbestämningsmekanismer utifrån det aktuella forskningsläget. I samband med detta kommer arbetet undersöka hur exempel från könsbestämningssystem hos vertebrater kan användas och tillämpas i biologiundervisning på gymnasiet. Arbetet kom fram till att det är flera gener och proteiner som deltar i könsbestämningen, samt att många av dessa konserverats genom evolutionen. Dock betyder inte detta att alla grupper har samma könsbestämningsmekanismer utan det fanns en stor variation mellan vertebratgrupper. Jämförelser av könsbestämningssystemen visade på nya evolutionära samband mellan genetisk och miljöbetingad könsbestämning. Avslutningsvis konstateras möjliga tillämpningar i biologiundervisningen på gymnasiet. Exempel från olika könsbestämningssystem hos vertebrater kan eventuellt användas för att ge elever nya naturvetenskapliga perspektiv på könsbestämning och utveckla biologilärarens arbete med sexualitet, samtycke och relationer. / Sex-determination in vertebrates is a complex area of research that has interested researchers for a long time, still to this day it is not entirely clear what determines sex. The purpose of this literature review is to identify and summarize knowledge about crucial sex-determining mechanisms based on the current state of research. Regarding this review it will investigate how examples from the sex determination system in vertebrates can be used and applied in biology education at high school. The work concludes that there are several genes and proteins that are a part of the sex-determination, and that many of these have been conserved during evolution. However, this does not mean that all the vertebrates have the same sex-determining systems; rather there is a large variance within the vertebrates. Comparison of the sex-determining systems revealed new evolutionary relationships between the genetical- and the environmental sex-determining system. Finally, possible applications in biology education in high school were discussed. Examples from different sex-determining systems in vertebrates could potentially be used to provide students a new scientific perspective of sex-determination and develop the teacher’s work with sexuality, consent and relationships.

Chromosome based genetic diagnostics, the detection of specific chromosomes, plays an increasingly important role in medicine as the molecular basis of hu- man disease is defined. The current diagnostic process is performed mainly by karyotyping specialists. They first put chromosomes in pairs and generate an image listing all the chromosome pairs in order. This process is called kary- otyping, and the generated image is called karyogram. Then they analyze the images based on the shapes, size, and relationships of different image segments and then make diagnostic decisions. Manual inspection is time-consuming, labor-intensive, and error-prone.This thesis investigates supervised methods for genetic diagnostics on karyo- grams. Mainly, the theory targets abnormality detection and gives the confi- dence of the result in the chromosome domain. This thesis aims to divide chromosome pictures into normal and abnormal categories and give the con- fidence level. The main contributions of this thesis are (1) an empirical study of chromosome and karyotyping; (2) appropriate data preprocessing; (3) neu- ral networks building by using transfer learning; (4) experiments on different systems and conditions and comparison of them; (5) a right choice for our requirement and a way to improve the model; (6) a method to calculate the confidence level of the result by uncertainty estimation.Empirical research shows that the karyogram is ordered as a whole, so preprocessing such as rotation and folding is not appropriate. It is more rea- sonable to choose noise or blur. In the experiment, two neural networks based on VGG16 and InceptionV3 were established using transfer learning and com- pared their effects under different conditions. We hope to minimize the error of assuming normal cases because we cannot accept that abnormal chromo- somes are predicted as normal cases. This thesis describes how to use Monte Carlo Dropout to do uncertainty estimation like a non-Bayesian model[1]. / Kromosombaserad genetisk diagnostik, detektering av specifika kromosomer, kommer att spela en allt viktigare roll inom medicin eftersom den molekylära grunden för mänsklig sjukdom definieras. Den nuvarande diagnostiska pro- cessen utförs huvudsakligen av specialister på karyotypning. De sätter först kromosomer i par och genererar en bild som listar alla kromosompar i ord- ning. Denna process kallas karyotypning, och den genererade bilden kallas karyogram. Därefter analyserar de bilderna baserat på former, storlek och för- hållanden för olika bildsegment och fattar sedan diagnostiska beslut.Denna avhandling undersöker övervakade metoder för genetisk diagnostik på karyogram. Huvudsakligen riktar teorin sig mot onormal detektion och ger förtroendet för resultatet i kromosomdomänen. Manuell inspektion är tidskrä- vande, arbetskrävande och felbenägen. Denna uppsats syftar till att dela in kro- mosombilder i normala och onormala kategorier och ge konfidensnivån. Dess huvudsakliga bidrag är (1) en empirisk studie av kromosom och karyotyp- ning; (2) lämplig förbehandling av data; (3) Neurala nätverk byggs med hjälp av transfer learning; (4) experiment på olika system och förhållanden och jäm- förelse av dem; (5) ett rätt val för vårt krav och ett sätt att förbättra modellen;    en metod för att beräkna resultatets konfidensnivå genom osäkerhetsupp- skattning.    Empirisk forskning visar att karyogrammet är ordnat som en helhet, så förbehandling som rotation och vikning är inte lämpligt. Det är rimligare att välja brus, oskärpa etc. I experimentet upprättades två neurala nätverk base- rade på VGG16 och InceptionV3 med hjälp av transfer learning och jämförde deras effekter under olika förhållanden. När vi väljer utvärderingsindikatorer, eftersom vi inte kan acceptera att onormala kromosomer bedöms förväntas, hoppas vi att minimera felet att anta som vanligt. Denna avhandling beskriver hur man använder Monte Carlo Dropout för att göra osäkerhetsberäkningar som en icke-Bayesisk modell [1].

Nowadays in the fifth generation (5G) communication systems, millimeter wave (mmWave) has aroused interest to not only industrial use but also network operators due to the massive amount of bandwidth available at mmWave frequencies. Initial access in cellular systems is an essential procedure in which new mobile user equipment (UE) establishes a connection with a base station (BS). However, mmWave relies on highly directional beamforming (BF) to overcome its severe path loss, while the initial access requires a wide beam to obtain sufficient information for beamforming. So the challenge is to handle the balance between highly directional mmWave and fast and reliable initial access. The high path loss of millimetre wave transmission dictates that multiple BSs may be closer and interfere more with each other. We focus our study on two BS parameters under the random search method. In our study, the beamwidth can be different for each BS, but a uniform number of slot limits needs to be chosen for all BSs. Our objective is to obtain the best parameters for each BS in a reasonable period of time. We build a systemlevel simulation in MATLAB and explored a variety of methods to select the best parameters, including reinforcement learning, supervised learning, and genetic algorithms. It is identified that the main challenge of applying reinforcement learning and supervised learning is the exponentially growing variety of BS parameters. A genetic algorithm is able to derive approximate best values in complex relational species. Therefore the genetic algorithm is considered to be able to be applied in scenarios with a high number of BSs. The result shows that reinforcement learning has great performance in a few BS cases, and the genetic algorithm is able to provide a large improvement over most of the BS methods with the same parameters. / I den femte generationens kommunikationssystem har millimetervågor väckt intresse, inte bara inom industrin utan även hos nätverksoperatörer, på grund av den enorma bandbredd som finns tillgänglig vid mmWave-frekvenser. Initial access i cellulära system är ett viktigt förfarande där ny mobil användarutrustning upprättar en anslutning till en basstation. mmWave är dock beroende av starkt riktad strålformning för att övervinna den allvarliga vägförlusten, medan den inledande åtkomsten kräver en bred stråle för att få tillräcklig information för strålformning. Utmaningen består alltså i att hantera balansen mellan mycket riktgivande mmWave och snabb och tillförlitlig initial access. Den höga vägförlusten för millimetervågsöverföring innebär att flera stationära basstationer kan vara närmare varandra och störa varandra mer. Vi fokuserar vår studie på två parametrar för BS med hjälp av metoden för slumpmässig sökning. I vår studie kan strålbredden vara olika för varje BS, men ett enhetligt antal slotgränser måste väljas för alla BS. Vårt mål är att få fram debästa parametrarna för varje BS på en rimlig tidsperiod. Vi bygger upp en simulering på systemnivå i MATLAB och utforskade en rad olika metoder för att välja de bästa parametrarna, bland annat förstärkningsinlärning, övervakad inlärning och genetiska algoritmer. Det konstateras att de största utmaningarna vid tillämpning av förstärkningsinlärning och övervakad inlärning är det exponentiellt växande utbudet av parametrar för BS. Genetisk algoritm kan härleda ungefärliga bästa värden i komplexa relationella arter. Därför anses den genetiska algoritmen kunna tillämpas i scenarier med ett stort antal BSs. Resultatet visar att förstärkningsinlärning har stor prestanda i ett fåtal BS-fall och att genetisk algoritm kan ge en stor förbättring jämfört med de flesta BS-metoder med samma parametrar.

Radomes were invented to protect sensitive antenna systems from the disturbing environment. Estimation of their permittivity is a vital step for their design. This project studies the free- space method to measure the permittivity of radome materials. The free space method has the advantages of non-contacting and free-of-reshaping, which are suitable for sheet-shape samples. In this method, the sample is placed between two antennas, and the permitivity of the material is determined based on the S-parameters between the two antennas. To avoid the influence of energy diffraction at the edges of samples, a near field focus(NFF) antenna is used. NFF antennas have their focal point in the near field. Consequently, the energy diffraction at the edges is reduced if the sample is placed at the focal point of the NFF antenna. The measurement results are processed with the genetic algorithm. This method starts from a group of assumption values of permittivity. An optimal value is obtained after multiple iterations. Compared with the results from a cavity resonant method provided in the datasheet of the materials, the free space setup in this thesis measurement provides an average 2.80% error in permittivity, and an average 34.14% error in loss tangent. Therefore, the genetic algorithm is suitable for this free space setup. The error of this thesis measurement is affected by several factors, such as thickness value error and inaccurate operation. / Radom används för att skydda känsliga antennsystem från omgivningen. Det är viktigt att estimera permittiviteten av radom innan de designas. Med korrekt permittivitet kan radomets inverkan på systemet räknas ut. I det här projektet används en fri-rymdsmetod för att mäta permittivitet. Fri-rymdsmetoden har fördelarna av att vara kontaktfri och icke-invasiv, vilket gör den lämplig för permittivitetmätning av materialskivor. Med den här metoden placeras en materialskiva mellan två antenner. Permittiviteten kan beräknas från S-parametrarna mellan antennerna. För att undvika diffraktion från kanten av materialskivan används närfältsfokuserade (NFF) antenner i fri-rymdsmetoden. NFF antenner har en fokalpunkt i närfältet. Kantdiffraktionen minskas om materialskivan placeras i fokalpunkten av NFF antennen. Mätningarna efterbehandlas med en genetisk algoritm (GA). Denna metod gissar värden på permittiviteten. Ett optimalt värde räknas fram iterativt. Jämfört med specificerad permittivitet från tillverkaren skiljer sig fri-rymdsmätningarna i denna avhandling i medeltal 2.8% i realdelen för den relativa permittiviteten och 34.14% i förlusttangent. Felet i mätningen påverkas av flera faktorer, som fel i mätningen av materialskivans tjocklek och fel i mätuppställningen.

Boreal forests are often strongly nitrogen (N) limited. However, human activities are leading to increased N inputs into these ecosystems, through atmospheric N deposition and forest fertilization. N input into boreal forests can promote net primary productivity, increase herbivore and pathogen damage, and shift plant species composition and community structure. Genetic diversity has been suggested as a key mechanism to promote a plant species’ stability within communities in response to environmental change. Within any plant population, specific traits (e.g. growth and defense traits) can vary substantially among individuals, and a greater variation in traits may increase chances for the persistence of at least some individuals of a population, when environmental conditions change. One aspect of plant chemistry that can greatly vary among different genotypes (GTs) are condensed tannin (CTs). These secondary metabolites have been suggested to affect plant performance in many ways, e.g. through influencing plant growth, the interactions of plants with herbivores and pathogens, and through affecting litter decomposition, and hence the return of nutrients to plants. To investigate how genotypic variation in foliar CT production may mediate the effects that anthropogenic N enrichment can have on plant performance and litter decomposition, I performed a series of experiments. For these experiments, aspen (Populus tremula) GTs with contrasting abilities to produce foliar CTs (i.e. low- vs. high-tannin producers) were grown under 3 N conditions, representing ambient N (+0 kg ha-1), upper level atmospheric N deposition (+15 kg ha-1), and forest fertilization rates (+150 kg ha-1). This general experimental set-up was once established in a field-like environment, from which natural enemies were excluded, and once in a field, in which enemies were present. In my first two studies, I investigated tissue chemistry and plant performance in both environments. I observed that foliar CT levels decreased in response to N in the enemy‑free environment (study I), but increased with added N when enemies were present (study II). These opposing responses to N may be explained by differences in soil N availability in the two environments, or by induction of CTs after enemy attack. Enemy damage generally increased in response to N, and was higher in low-tannin than in high-tannin plants across all N levels. Plant growth of high‑tannin plants was restricted under ambient and low N conditions, probably due to a trade-off between growth and defense. This growth constraint for high‑tannin plants was weakened, when high amounts of N were added (study I and II), and when enemy levels were sufficiently high, so that benefits gained through defense could outweigh the costs of defense production (study II). Despite those general responses of low- and high‑tannin producers to added N, I also observed a number of individual responses of GTs to N addition, which in some case were not connected to the intrinsic ability of the GTs to produce foliar CTs. In study III, gene expression levels in young leaves and phenolic pools of the plants that were grown in the enemy‑free environment were studied. This study revealed that gene control over the regulation of the phenylpropanoid pathway (PPP) was distributed across the entire pathway. Moreover, PPP gene expression was higher in high-tannin GTs than in low‑tannin GTs, particularly under ambient N. At the low N level, gene expressions declined for both low- and high-tannin producers, whereas at the high N level expression at the beginning and the end of the PPP was upregulated and difference between tannin groups disappeared. Furthermore, this study showed that phenolic pools were frequently uncorrelated, and that phenolic pools were only to some extent related to tannin production and gene expression. In study IV, I investigated the decomposability of litter from the field plants. I found that N enrichment generally decreased mass loss, but there was substantial genetic variation in decomposition rates, and GTs were differentially responsive to added N. Study IV further showed that CTs only had a weak effect on decomposition, and other traits, such as specific leaf area and the lignin:N ratio, could better explain genotypic difference in mass loss. Furthermore, N addition caused a shift in which traits most strongly influenced decomposition rates. Collectively, the result of these studies highlight the importance of genetic diversity to promote the stability of species in environments that experience anthropogenic change. / Boreala skogar är ofta mycket kväve (N) begränsade. Men mänskliga aktiviteter leder till ökad N tillförsel i dessa ekosystem, både genom depostition av N från atmosfären och skogsgödsling. N-tillförsel i boreala skogar kan främja netto primärproduktionen men även leda till ökade skador från naturliga fiender (herbivorer och patogener) samt skiftningar i växtartsammansättning. Genetisk mångfald har föreslagits som en viktig mekanism för att främja en växtarts stabilitet inom samhällen som upplever miljöförändringar. Inom varje växtpopulation kan specifika egenskaper (t.ex. tillväxt och försvar) varierar kraftigt mellan individer och en större variation i egenskaper kan öka chanserna för att åtminstone några individer från en population överlever ifall miljöförhållandena förändras. En aspekt av växtkemi som i hög grad kan variera mellan olika genotyper (GT) är bladens kondenserade tanniner (KT). Dessa sekundära metaboliter har föreslagits påverka växtens prestationsförmåga på många sätt, t.ex. genom att påverka tillväxt, interaktioner mellan växter och herbivorer eller patogener och genom att påverka förna nedbrytning, och följaktligen återbördandet av näringsämnen till kretsloppet. För att undersöka hur genotypiska variation i KT produktion kan påverka de effekter som antopogent N kan ha på växtens prestationsförmåga och förna nedbrytning, utförde jag en serie experiment. Jag studerade olika asp (Populus tremula) GT med olika förmåga att producera KT (låg- och hög-tannin producenter). Växterna odlades i tre olika N förhållanden, som representerade ambient N nivå (+0 kg ha-1), atmosfärisk N deposition = låg nivå (+15 kg ha-1), och skogsgödsling = hög nivå (150 kg ha‑1). Dessa GT etablerades i en fält-liknande miljö där naturliga fiender uteslutits och i ett fält där naturliga fiender var närvarande. I mina första två studierna undersökte jag vävnadskemi och växternas prestationsförmåga i de båda miljöerna. Jag observerade att KT nivåerna sjönk till följd av N‑tillsats i den fiende-fria miljön (studie I), men ökade med N-tillsats ifall fiender var närvarande (studie II). Dessa motsatta reaktioner på N-tillsats kan förklaras av skillnader i N-tillgång mellan de två odlingsplatserna eller genom ökad KT produktion som respons på angrepp. Skador orsakade av herbivorer och patogener ökade generellt till följd av N‑tillsats och var högre i låg-tannin än i hög‑tannin producerande GT oavsett N‑förhållande. Tillväxten hos växter från hög‑tannin GT begränsades i ambient- och låg N-tillsats förhållanden, troligen på grund av att avvägning mellan tillväxt och försvar förskjutits emot försvar. Den begränsade tillväxten i hög-tannin växter minskade om stora mängder N tillsattes (studie I och II) och om antalet fiender var tillräckligt högt så att nyttan av försvaret kunde uppväga kostnaderna för försvarsproduktionen (studie II). Trots dessa generella respons hos låg- och hög-tannin GT till följd av N‑tillsats observerade jag även ett antal individuella respons hos GT som i vissa fall var orelaterade till växters förmåga att producera KT. I studie III undersöktes genuttrycksnivåer och fenolinnehåll i blad från växter som odladats i en miljö där naturliga fiender exkluderats. Denna studie visade att fenylpropanoidsyntesvägen (FPV) regleras genom kontroll av många av de undersökta FPV-generna. Dessutom var FPV genuttryck högre i hög-tannin GT än i låg-tannin GT, särskilt vid ambient N. Vid låg N-tillsats minskade genuttrycket av FPV-gener i både låg- och hög-tannin producenter, medan hög N-tillgång ledde till att gener i början och slutet av FPV uppreglerades och till att skillnaderna mellan tannin grupperna försvann. Dessutom visade studien att de separata fenol-poolerna ofta var okorrelerade med varandra och att fenol-poolerna bara till viss del var korrelerade med KT produktion och FPV-genutryck. I studie IV undersökte jag nedbrytningshastigheten för förnan från fältodlade aspar. Jag upptäckte att N-tillsats generellt minskade viktförlusten men att det fanns en betydande genetisk variation mellan GT och att dessa även var olika mottagliga för tillsatt N. Studie IV visade vidare att KT endast hade en svag effekt på nedbrytning och att andra egenskaper såsom specifik bladyta och lignin:N ratio kunde bättre förklara den genotypiska skillnaden i viktförlust. Dessutom orsakade N‑tillsats en förskjutning av vilka egenskaper som mest påverkade förnans nedbrytningshastighet. Sammanfattningsvis visar mina studier på vikten av genetisk mångfald för att främja växtartens stabilitet i miljöer som upplever antropogena förändringar.

Avhandlingen undersöker ett centralt steg inom vetenskapliga praktiker: hur laboratorieprov översätts till data som anses giltiga och användbara av forskargemenskapen. Baserat på ett multilokalt fältarbete bestående av observationer och intervjuer i laboratorier för genetisk forskning, visas i avhandlingen hur laboratoriepersonalens yrkesskicklighet, samt normer och ideal om vetenskaplig forskning, formade deras praktiker av att producera giltiga data. Eftersom maskiner var väsentliga i forskningen undersöker avhandlingen också de former av agens som människor och maskiner ansågs bidra med till produktionen av giltiga data; giltighet tolkades som reproducerbarhet av forskarna. Med hjälp av representationsbegreppet och Latours begrepp om inskriptioner och immutable mobiles analyserar avhandlingen arbetet med att förvandla laboratorieprov till giltiga data som en tvåstegsprocess. Proven omvandlades först till rådata som sedan tolkades till data. Personalens huvudsakliga ansträngningar fokuserade i det första steget på att uppnå säkra resultat genom att bekämpa osäkerhet i material och metoder. I det andra steget var det viktigaste att eliminera subjektivitet och att göra objektiva tolkningar av rådatan. Laboratoriepersonalens yrkesskicklighet och användning av maskiner var viktiga verktyg för att eliminiera osäkerhet och subjektivitet. Säkra och objektiva resultat, dvs giltiga data, förväntades uppnås med hjälp av maskiner. Med användning av bl a Barad’s begrepp agential realism analyserar avhandlingen de olika förståelser av människor och maskiner som formade forskarnas praktiker och möjliggjorde skapandet av giltiga data. / This dissertation explores a central step in scientific practices: how samples are turned into data that is considered valid and useful by the research community. Based on multi-sited fieldwork, with observations and interviews at laboratories involved in genetic research, the study focuses on how the laboratory staff’s professional skill, norms, and ideals of scientific research formed their practices of making valid data. As machines were essential for this research, the study also investigates the forms of agency that humans and machines were seen as contributing to the making of valid data; validity being interpreted as reproducibility by the scientists involved. Drawing upon notions of representations as well as Latour’s concepts of inscriptions and immutable mobiles, the study analyzes the practices of transforming samples into valid data as a two-step process. The samples were first turned into raw data, which was subsequently interpreted as data. During the first step, the staff’s central concern was to battle uncertainty in materials and procedures and establish certainty of results, whereas in the second step it was of vital importance to eliminate subjectivity and make objective interpretations of the raw data. Central tools for eliminating uncertainty and subjectivity were the laboratory staff’s professional skill and the use of machines. Certainty and objectivity of results, i.e. valid data, were expected to occur with the help of machines. Drawing upon e.g. Barad’s framework of agential realism, the study analyzes the various understandings of notions of humanness and machineness which shaped scientists’ practices and made the creation of valid data possible.

Code validation and uncertainty quantification are important tasks in nuclear reactor safety analysis. Code users have to deal with large number of uncertain parameters, complex multi-physics, multi-dimensional and multi-scale phenomena. In order to make results of analysis more robust, it is important to develop and employ procedures for guiding user choices in quantification of the uncertainties.   The work aims to further develop approaches and procedures for system analysis code validation and application to practical problems of safety analysis. The work is divided into two parts.   The first part presents validation of two reactor system thermal-hydraulic (STH) codes RELAP5 and TRACE for prediction of two-phase circulation flow instability.   The goals of the first part are to: (a) develop and apply efficient methods for input calibration and STH code validation against unsteady flow experiments with two-phase circulation flow instability, and (b) examine the codes capability to predict instantaneous thermal hydraulic parameters and flow regimes during the transients.   Two approaches have been developed: a non-automated procedure based on separate treatment of uncertain input parameters (UIPs) and an automated method using genetic algorithm. Multiple measured parameters and system response quantities (SRQs) are employed in both calibration of uncertain parameters in the code input deck and validation of RELAP5 and TRACE codes. The effect of improvement in RELAP5 flow regime identification on code prediction of thermal-hydraulic parameters has been studied.   Result of the code validations demonstrates that RELAP5 and TRACE can reproduce qualitative behaviour of two-phase flow instability. However, both codes misidentified instantaneous flow regimes, and it was not possible to predict simultaneously experimental values of oscillation period and maximum inlet flow rate. The outcome suggests importance of simultaneous consideration of multiple SRQs and different test regimes for quantitative code validation.   The second part of this work addresses core degradation and relocation to the lower head of a boiling water reactor (BWR). Properties of the debris in the lower head provide initial conditions for vessel failure, melt release and ex-vessel accident progression.   The goals of the second part are to: (a) obtain a representative database of MELCOR solutions for characteristics of debris in the reactor lower plenum for different accident scenarios, and (b) develop a computationally efficient surrogate model (SM) that can be used in extensive uncertainty analysis for prediction of the debris bed characteristics.   MELCOR code coupled with genetic algorithm, random and grid sampling methods was used to generate a database of the full model solutions and to investigate in-vessel corium debris relocation in a Nordic BWR. Artificial neural networks (ANNs) with classification (grouping) of scenarios have been used for development of the SM in order to address the issue of chaotic response of the full model especially in the transition region.   The core relocation analysis shows that there are two main groups of scenarios: with relatively small (&lt;20 tons) and large (&gt;100 tons) amounts of total relocated debris in the reactor lower plenum. The domains are separated by transition regions, in which small variation of the input can result in large changes in the final mass of debris.  SMs using multiple ANNs with/without weighting between different groups effectively filter out the noise and provide a better prediction of the output cumulative distribution function, but increase the mean squared error compared to a single ANN. / Validering av datorkoder och kvantifiering av osäkerhetsfaktorer är viktiga delar vid säkerhetsanalys av kärnkraftsreaktorer. Datorkodanvändaren måste hantera ett stort antal osäkra parametrar vid beskrivningen av fysikaliska fenomen i flera dimensioner från mikro- till makroskala. För att göra analysresultaten mer robusta, är det viktigt att utveckla och tillämpa rutiner för att vägleda användaren vid kvantifiering av osäkerheter.Detta arbete syftar till att vidareutveckla metoder och förfaranden för validering av systemkoder och deras tillämpning på praktiska problem i säkerhetsanalysen. Arbetet delas in i två delar.Första delen presenterar validering av de termohydrauliska systemkoderna (STH) RELAP5 och TRACE vid analys av tvåfasinstabilitet i cirkulationsflödet.Målen för den första delen är att: (a) utveckla och tillämpa effektiva metoder för kalibrering av indatafiler och validering av STH mot flödesexperiment med tvåfas cirkulationsflödeinstabilitet och (b) granska datorkodernas förmåga att förutsäga momentana termohydrauliska parametrar och flödesregimer under transienta förlopp.Två metoder har utvecklats: en icke-automatisk procedur baserad på separat hantering av osäkra indataparametrar (UIPs) och en automatiserad metod som använder genetisk algoritm. Ett flertal uppmätta parametrar och systemresponser (SRQs) används i både kalibrering av osäkra parametrar i indatafilen och validering av RELAP5 och TRACE. Resultatet av modifikationer i hur RELAP5 identifierar olika flödesregimer, och särskilt hur detta påverkar datorkodens prediktioner av termohydrauliska parametrar, har studerats.Resultatet av valideringen visar att RELAP5 och TRACE kan återge det kvalitativa beteende av två-fas flödets instabilitet. Däremot kan ingen av koderna korrekt identifiera den momentana flödesregimen, det var därför ej möjligt att förutsäga experimentella värden på svängningsperiod och maximal inloppsflödeshastighet samtidigt. Resultatet belyser betydelsen av samtidig behandling av flera SRQs liksom olika experimentella flödesregimer för kvantitativ kodvalidering.Den andra delen av detta arbete behandlar härdnedbrytning och omfördelning till reaktortankens nedre plenumdel i en kokarvatten reaktor (BWR). Egenskaper hos härdrester i nedre plenum ger inledande förutsättningar för reaktortanksgenomsmältning, hur smältan rinner ut ur reaktortanken och händelseförloppet i reaktorinneslutningen.Målen i den andra delen är att: (a) erhålla en representativ databas över koden MELCOR:s analysresultat för egenskaperna hos härdrester i nedre plenum under olika händelseförlopp, och (b) utveckla en beräkningseffektiv surrogatsmodell som kan användas i omfattande osäkerhetsanalyser för att förutsäga partikelbäddsegenskaper.MELCOR, kopplad till en genetisk algoritm med slumpmässigt urval användes för att generera en databas av analysresultat med tillämpning på smältans omfördelning i reaktortanken i en Nordisk BWR.Analysen av hur härden omfördelas visar att det finns två huvudgrupper av scenarier: med relativt liten (&lt;20 ton) och stor (&gt; 100 ton) total mängd omfördelade härdrester i nedre plenum. Dessa domäner är åtskilda av övergångsregioner, där små variationer i indata kan resultera i stora ändringar i den slutliga partikelmassan. Flergrupps artificiella neurala nätverk med klassificering av händelseförloppet har använts för utvecklingen av en surrogatmodell för att hantera problemet med kaotiska resultat av den fullständiga modellen, särskilt i övergångsregionen. / <p>QC 20170309</p>

With pre-implantation genetic diagnosis (PGD), genetic testing and selective transfer of embryos is possible. In the future, germ-line gene therapy (GLGT) applied to embryos before implantation, in order to introduce missing genes or replace mutant ones, may be possible. The objective of this dissertation is to analyse moral aspects of these technologies, as described by eighteen British, Italian and Swedish gynaecologists and geneticists. The objective is systematised into three parts: research interviews and qualitative analysis, philosophical analysis, and elaboration of a framework that supports the combination of analytic methods. PGD was described as positive since it enabled some couples at risk for a genetic disease to have a child without the disease. PGD was described as in different senses ‘better’ than methods for prenatal diagnosis and selective termination of pregnancy. It was also described as positive since it provided couples at risk with one more option, even if it did not result in the birth of a healthy child. However, interviewees were concerned about the difficulty of defining and evaluating genetic disease. They were also concerned about patients’ choices, and about exaggerated use or misuse. Whereas PGD gave rise to ambivalence in terms of how to understand, describe and evaluate it, GLGT was often described as unrealistic or undesirable. The results of the qualitative analysis are used in a philosophical analysis of the concepts of choice, autonomous choice, ambivalence, trust and ambivalence in trust relations. A set of distinct characteristics of each concept are elaborated. The results of the philosophical analysis are used in the discussion of the results of the qualitative analysis. The study shows that the technologies imply both ‘new’ ways to perform ‘old’ medical practices and ‘new’ practices. Old moral questions are reformulated. New moral questions are added. Against the background of this, the concept of genetic identity is discussed. Key words: empirical ethics, pre-implantation genetic diagnosis, germ-line gene therapy, qualitative research, philosophical analysis, medical progress, genetic disease, choice, autonomous choice, ambivalence, trust, genetic identity.