<p>U disertaciji je prikazano teorijsko i praktično istraživanje koje se odnosi na projektovanje, fabrikaciju i karakterizaciju heterogeno integrisanih induktivnih senzora za mjerenje sile, pritiska i pomjeraja. Cilj istraživanja doktorske disertacije je kombinovanje različitih tehnologija izrade i materijala, kako bi se projektovali senzori koji će biti konkurentni aktuelnim rešenjima, i koji bi se mogli koristiti za konkretne primjene. U okviru istraživanja, heterogenom integracijom su kombinovane prednosti tehnologije štampanih ploča (Printed Circuit Board - PCB), fleksibilne tehnologije i tehnologije niskotemperaturne zajedno-pečene keramike (Low Temperature Co-fired Ceramics &ndash; LTCC). Razvijena su tri prototipa senzora za mjerenje sile, pritiska i pomjeraja korišćenjem struktura sa induktorom i feritom u njegovoj blizini. Mjerenje realizovanih prototipova senzora vrši se bežično pomoću spregnutog antenskog namotaja. Na osnovu početnih rezultata ispitivanja, senzori su modifikovani u cilju poboljšanja i optimizovanja performansi. Projektovani senzori omogućavaju bežično mjerenje, jeftini su, kompaktni i jednostavni. Na osnovu teorijske analize, simulacija, eksperimetnalnih mjerenja, ustanovljena je ispravnost rada i primjenljivost realizovanih senzora.</p> / <p>In doctoral thesis theoretical and practical investigation on design, fabrication and characterisation of heterogenous integrated inductive sensors for measuring force, pressure and displacement are shown. The aim of the thesis is to investige the usage of different technologies and materials in order to design sensors which will be competitive to actual solutions and usable for specific aplications. Using heterogenous integraton, advantages of Printed Circuit Board technology (PCB), flexible and Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) technologies are used. Three sensor prototypes for measuring force, pressure and displacement are developed using inductor and ferrite in its near proximity. Measurements of the realised sensor prototypes are wirelessly done using an external surrounding coil as an antenna. Based on the initial measuring results, sensors are redesigned in order to improve and optimize their performance. Projected sensors are low-cost, compact, simple, and enable wireless measurement. The proper operation and applicability of realized sensors are confirmed using theoretical analysis, simulation and experimental testing with presented results.</p>

Det övergripande syftet med den här studien är att undersöka hur historiedidaktisk forskning har tagit sig an det heterogena klassrummet. Genom att studera de teoretiska perspektiv den historiedidaktiska forskningen använder sig av för att problematisera mångfald i klassrummet hoppas jag kunna belysa några av de problemområden som existerar inom detta. I litteraturstudien sammanställs en mängd studier och artiklar som alla tar upp mångfald och historieundervisning och vad dessa studier egentligen undersöker och på vilka sätt de tre perspektiven genus, klass och etnicitet används i empiriska undersökningar, är vad studien analyserat. Resultatet pekar på att de flesta forskarna tenderar att använda sig av antingen ett etnicitet- eller genusperspektiv i sina undersökningar, medan klassperspektivet lyser med sin frånvaro. Många av de analyserade studierna bygger på samma tidigare forskning och undersöker snarlika problem. Förenklat kan man säga att de svenska forskarna endast undersöker icke-genus, eurocentrism och mångkultur när de problematiserar historieundervisning och mångfald.

The ambition with this research overview has been to gather what is observed regarding diversity in history classes. During recent years societies have changed on a global scale towards being more culturally diverse. There is a belief that individuals with different backgrounds are in need of special treatment. This, visionary multiculturalism or föreställda mångkulturen (as it is called in Swedish), can have both positive and negative effects on teachers and students. Teachers still seem to battle with how they should teach in diverse and heterogeneous classrooms, making the area relevant for research and investigation. Therefore, we pose the question: What does research claim regarding cultural diversity in history education? Collection of research was carried out using both Swedish (Libsearch and Swepub) and international (ERC) databases. Relevant research dissertations and articles were selected from Sweden, Finland, and Australia. This paper dives into two different areas of research: the praxis of teaching and identity. We found the history subject tends to be eurocentric, and teachers tend to turn to traditional teaching and use coursebooks for guidelines. Open attitudes towards diversity were visible in theory but absent in practice; moreover, intercultural objectives are implied in the syllabus for history. Students’ linguistic deficiencies are considered a challenge that gives rise to primitive knowledge teaching. Furthermore, links seem to be implied between low socioeconomic standing and diverse cultural backgrounds. Lastly, students state they feel they have a bisected identity which further problematizes teaching in a diverse classroom.

This study aims to investigate students’ strategy use in performing problem-solving tasks about the measurement of a circle's area, and whether the students' individual strategy thinking develops during discussions about strategic choices in heterogeneous groups. The theories that are linked to this study are Strategy use, Heterogeneity, and Classroom norms. The theories about strategy use are about the student’s choice of strategies and about the students' understanding of the strategy they choose to use. The theory about Classroom norms indicates that teachers and other students influence students' mathematical reasoning and calculation. Finally, the theory about Heterogeneity, tells us how students' different knowledge levels, backgrounds and experiences influence the development of mathematics. The study was implemented in two classes from year six in primary school, where a total of four heterogeneous groups from these classes were created. The students had to individually perform three problem-solving tasks which involved calculating the area of ​​the circle. The students were taught different strategies for making these calculations and they could use any strategy. Students then discussed their solution strategies in groups before they had to solve the next task.  The results of the research show that the only relevant strategy used in the four groups was the multiplication strategy. The reason why the students used the multiplication strategy was directly connected to the classroom norms the teacher had presented. Therefore, students learned the multiplication strategy and they implemented it immediately without understanding why they calculated it in that way. Because the students only used one relevant strategy to calculate the area of ​​the circle in all groups, there was no exchange of strategies. There was, however, an exchange of experience. Since the students who used irrelevant strategies understood how other students solved the problem-solving tasks about the area of ​​the circle with the multiplication strategy. As a result of the discussions in heterogeneous groups, the students who used irrelevant strategies started using the multiplications strategy eventually.

Biodiesel ses som ett av de främsta substituten för fossila bränslen, då den relativt enkelt kan appliceras i redan existerande dieselmotorer. Dagens produktion av biodiesel använder sig av homogena katalysatorer som inte återanvänds i processen, men för en mer cirkulär och i längden en billigare process ses heterogena katalysatorer som ett alternativ. Syftet med denna studie var att undersöka litium dopad kalciumoxid katalytiska egenskaper, de optimala förhållandena för reaktionen och även kinetiken för reaktionen. Den valda katalysatorn syntetiserades med kalcinering och sedan testades den katalytiska förmågan i reaktionen vid olika reaktionsförhållanden, för att finna de optimala förhållandena. Även katalysatorns fysiska egenskaper analyserades och kinetiken för reaktionen. De optimala förhållanden för transesterifieringen bestämdes till 3 h, 1:6 olja- metanolförhållande, 60°C och 5 vikts% katalysator, där 96% utbyte av biodiesel uppnåddes. Övriga utbyten från de andra försöken var betydligt lägre, vilket kan bero på icke optimala förhållanden, men även relativ dålig katalytisk förmåga. Ytarea och porstorlek konstateras vara små, vilket påverkar den katalytiska förmågan negativt. Anledningen till katalysatorns egenskaper beror huvudsakligen på tillverkningsprocessen, men även mängden litium i dopningen. Kinetiken visar en oväntad reaktionsutveckling med initialt hög koncentration FAME (Fatty acid Methylester), vilket troligen beror på felkällor.

Studien undersöker hur stöttande strukturer kan möjliggöra deltagande i matematiska gruppsamtal för elever i SUM, särskilda utbildningsbehov i matematik, med begränsade ämneskunskaper. I kursplanerna för matematik ingår muntlig kommunikation som ett viktigt mål och medel trots detta sker utforskande samtal inte i tillräckligt hög grad på mellanstadiet. Få studier har gjorts på matematiska samtal och mer forskning på ämnet eftersöks av flera studier från senare år. Matematiska gruppsamtal med kooperativt lärande kan vara extra gynnsamt för elever i SUM. Matematiska gruppsamtal med intervention av stöttande strukturer genomfördes under deltagande observation. Strukturerna i vår studie bestod i en särskild samtalsgång med mall där alla antecknade. Elever från åk 7 och 8 observerades i heterogena grupper där elever i SUM ingick. Samtalen spelades in och transkriberades för att sedan analyseras kvantitativt, utifrån deltagarnas andel av talutrymmet och kvalitativt, utifrån en anpassad version av Björklund Boistrups ramverk för bedömningsdiskurser. Vår studie visade att deltagandet för eleverna i SUM ökade. Eleverna i SUM framhöll olika saker som viktiga för deltagandet, exempelvis tystnader för att för att hinna tänka färdigt och anteckningar för att kunna se de andras lösningar. Generellt tyckte eleverna att det var bra att alla kom till tals och att samtalsutrymmet blev mer jämnt fördelat. Trots att strukturerna verkar ha gett ett positivt resultat visar diskursanalysen att elever behöver mer undervisning för att utveckla samtal där de resonerar genom matematik.

Requirements engineering (RE) is a well-established practice that is also emphasized in safety standards such as IEC 61508 and ISO 26262. Safety standards advocate a particularly stringent RE where requirements must be structured in an hierarchical manner in accordance with the system architecture; at each level, requirements must be allocated to heterogeneous (SW, HW, mechanical, electrical, etc.) architecture elements and trace links must be established between requirements. In contrast to the stringent RE in safety standards, according to previous studies, RE in industry is in general of poor quality. Considering a typical RE tool, other than basic impact analysis, the tool neither gives feedback nor guides a user  when specifying, allocating, and structuring requirements. In practice, for industry to comply with the stringent RE in safety standards, better support for RE is needed, not only from tools, but also from principles and methods. Therefore, a foundation is presented consisting of an underlying theory for specifying heterogeneous systems and complementary principles and methods to specifically support the stringent RE in safety standards. This foundation is indeed suitable as a base for implementing guidance- and feedback-driven tool support for such stringent RE; however, the fact is that the proposed theory, principles, and methods provide essential support  regardless if tools are used or not. The underlying theory is a formal compositional contracts theory for heterogeneous systems. This contracts theory embodies the essential RE property of separating requirements on a system from assumptions on its environment. Moreover, the contracts theory formalizes the stringent RE effort of structuring requirements hierarchically with respect to the system architecture. Thus, the proposed principles and methods for supporting the stringent RE in safety standards are well-rooted in formal concepts and conditions, and are thus, theoretically sound. Not only that, but the foundation is indeed also tailored to be enforced by both existing and new tools considering that the support is based on precise mathematical expressions that can be interpreted unambiguously by machines. Enforcing the foundation in a tool entails support that guides and gives feedback when specifying heterogeneous systems in general, and safety-critical ones in particular. / Kravhantering är en väletablerad praxis som ocksåbetonas i säkerhetsstandarder såsom IEC 61508 och ISO 26262. Säkerhetsstandarder förespråkar en särskilt noggrann kravhantering där krav skall struktureras på ett hierarkiskt sätt i enlighet med systemarkitekturen; på varje nivå så skall krav allokeras till heterogena (SW, HW, mekaniska, elektriska, etc.) arkitekturelement och spårlänkar skall upprättas mellan kraven. I motsats till den noggranna kravhanteringen i säkerhetsstandarder så är kravhantering i industrin av allmänt dålig kvalitet enligt tidigare studier. Ett typisk kravverktyg ger inte mycket mer stöd än grundläggande konsekvensanalyser, d.v.s.\ verktyget ger varken återkoppling eller vägledning för att formulera, allokera, och strukturera krav. Bättre stöd behövs för att industrin i praktiken skall kunna förverkliga den noggranna kravhanteringen i säkerhetsstandarder -- inte bara stöd från verktyg, men också från kravhanteringsprinciper och metoder. Därför presenteras ett fundament bestående av en underliggande teori för specifiering av heterogena system, samt kompletterande principer och metoder för att stödja den noggranna kravhanteringen i säkerhetsstandarder. Detta fundament är lämplig som en bas för att kunna implementera verktyg som ger återkoppling och vägledning för kravhantering; likväl så ger den föreslagna teorin, principerna och metoderna essentiellt stöd oavsett om verktyg används eller inte. Den underliggande teorin är en kompositionell och formell kontraktsteori för heterogena system. Denna kontraktsteori ger konkret form åt den centrala kravhanteringsegenskapen att separera kraven på ett system från antaganden på dess omgivning. Dessutom så formaliserar kontraksteorin den noggranna uppgiften att hierarkiskt strukturera krav i enlighet med systemarkitekturen. Således så är de föreslagna principerna och metoderna för att stödja den noggranna kravhanteringen i säkerhetsstandarder välförankrade i formella begrepp och villkor och är därmed också teoretiskt sunda. Det erbjudna stödet är dessutom välanpassat för att kunna verkställas av såväl befintliga som nyaverktyg med tanke på att stödet är grundat på exakta matematiska uttryck som kan tolkas entydigt av maskiner. Verkställandet av fundamentet av ett verktyg medför stöd i form av vägledning och återkoppling vid specifiering av heterogena system i allmänhet, och säkerhetskritiska sådana i synnerhet. / <p>QC 20160909</p> / ESPRESSO

Globally, the number of mobile broadband subscriptions is growing and the amount of mobile data traffic is expected to continue to grow rapidly. In the next five years the number of smartphone subscriptions is expected to more than double, while the amount of mobile traffic per active subscription per month of these subscribers is expected to nearly quadruple. As a consequence, mobile network operators (MNOs) aim to increase radio network capacity and coverage through heterogeneous deployments. In such heterogeneous networks, wireless local area networks (WLANs) are integrated with wireless wide area networks (WWANs), and there exist a tight interaction between them. The almost-ubiquitous support for IEEE802.11 WLANs (usually referred to as Wi-Fi®) makes this radio access technology a potential integrated component of near-future mobile broadband. With Wi-Fi completely integrated into mobile access, MNOs would optimize user experience and use of resources by controlling device’s choice of connectivity. In addition to guaranteeing the best user experience, optimal use of access networks should care about energy-efficiency in order to extend device’s battery life. However, the performance of Wi-Fi is far from meet neither energy-efficiency nor quality of service (QoS) user’s requirements. This radio access technology employs an energy-consuming medium access control (MAC) protocol that wastes both bandwidth and device’s energy resources. Therefore, enhanced MAC protocols, cleverly combined with standardized power saving mechanisms such as automatic power save delivery (APSD), would improve both energy-efficiency and QoS in order to enhance WLANs performance and meet user’s expectations. In addition, current WLAN discovery mechanisms neither meet requirements of the integrated scenario. Handover operations must be improved in terms of energy efficiency and latency. Consequently, enhanced handover schemes should reduce overall device’s energy consumption during the process, and enable seamless handover between Wi-Fi APs and between cellular/Wi-Fi networks. During this thesis project, the main challenges of Wi-Fi towards its integration into mobile access broadband have been analyzed. Consequently, a solution has been designed in order to address the identified challenges, which have been introduced in the previous paragraphs. The solution consists of enhancements for IEEE 802.11 WLANs based on current standards that achieve energy-efficiency and QoS, and facilitate Wi-Fi/cellular networks interworking. Finally, a custom-designed simulator has been used to evaluate the proposed solution. / Globalt sett är antalet mobila bredbandsabonnemang ökar och mängden av mobil datatrafik förväntas fortsätta att växa snabbt. Under de kommande fem åren kommer antalet smartphone-abonnemang väntas mer än fördubblas, medan mängden av mobiltrafiken per aktiv prenumeration per månad för dessa abonnenter väntas nästan fyrdubbla. Som en följd av mobiloperatörer som mål att öka sin radio nätkapacitet och täckning genom heterogena distributioner. I sådana heterogena nätverk, är trådlösa lokala nätverk (WLAN) integrerad med trådlösa WAN-nätverk (WWAN), och det finns en tät interaktion mellan dem. För att möta denna efterfrågan ämnar operatörer av mobila nätverk att öka kapacitet och täckning genom att bygga ut heterogena nätverk. I sådana heterogena nätverk integreras trådlösa lokala nätverk (WLAN) med nätverk med större yttäckning (cellulära nät) med täta interaktioner mellan de olika näten. Det mycket utbredda stödet för IEEE 802.11-standarden (ofta kallad för Wi-Fi®) för WLAN gör denna radioaccessteknik till en potentiell integrerad komponent för mobilt bredband i den nära framtiden. Med Wi-Fi som en integrerad i det mobila accessnätet kan mobilnätsoperatörer optimera användarupplevelsen och resursanvädningen genom att styra de mobila enheternas val av uppkoppling. Förutom att garantera den bästa användarupplevelsen så bör valet av accessnät ta hänsyn till energieffektiviteten för att förlänga batteridrifttiden för den mobila enheten. Wi-Fi är dock långt ifrån att uppfylla användarnas krav på energieffektivitet och tjänstekvalitet, eftersom denna radioaccessteknik använder ett mediumaccessprotokoll (MAC) som varken använder bandbredd eller batterienergi effektivt. Därför kan förbättrade MAC-protokoll kombinerade med standardiserade energibesparingslösningar såsom automatic power save delivery (APSD) ge bättre energieffektivitet och tjänstekvalitet, och därmed förbättra WLANs möjligheter att möta användarnas förväntningar. Dessutom har nuvarande nätverksidentifieringsmekanismer i WLAN svårt att uppfylla kraven i ett scenario med integrerade nätverk, eftersom den nuvarande sökmetoden är långsam och använder mycket energi. En förbättrad lösning bör minska energikonsumtionen under hela processen, och möjliggöra avbrottsfri övergång mellan Wi-Fi accessnoder och mellan cellulära och Wi-Fi-nätverk. Under detta examensarbete har de största utmaningarna för Wi-Fi under integrationen med mobil bredbandsaccess analyserats. En lösning har utvecklats för att lösa de identifierade problemen som beskrivits ovan. Lösningen består av förbättringar av IEEE 802.11 accessnät, som bygger vidare på existerande standardens energieffektivitets- och tjänstekvalitetslösningar och underlättar samverkan mellan Wi-Fi och cellulära nätverk. Slutligen har en egenutvecklad simulator använts för att utvärdera den föreslagna lösningen.

Att individanpassa undervisningen är en grundläggande värdering som genomsyrar skolväsendet, vilket även innefattar högpresterande elever i matematik. Hur lärare anpassar sin undervisning för att gynna högpresterande elever i matematik i årskurs 1-6 kan se olika ut. Denna undersökning syftar till att skapa en bild av hur sex lärare definierar högpresterande elever samt hur lärarna arbetar med differentiering i matematikundervisningen för att gynna högpresterande elever. För att besvara denna frågeställning utfördes semi-strukturerade kvalitativa intervjuer med sex lärare från fyra olika skolor i södra Sverige. Resultatet analyserades genom en innehållsanalys med Mönks modell, den triadiska interdependensen som teoretisk utgångspunkt. I resultatet framkom det att högt intellekt är det primära utmärkandet som lärare identifierar hos högpresterande elever. Kreativitet lyfts inte fram som utmärkande bland informanterna. Motivation hos högpresterande elever lyftes fram med ett positivt och ett negativt perspektiv av informanterna. Informanterna menar att motivation utmärker högpresterande elever både som en drivkraft men även deras hinder. Informanterna anser att differentierade arbetsgrupper inte bör vara konstanta gällande vilka elever som är med. Variation uppmuntras vid differentiering.  Slutsatsen som kan dras är att högpresterande elever kan kännas igen genom deras höga intellekt och motivation. En annan slutsats som kan dras är att individens enskilda behov styr vilken form av differentiering som lämpar sig bäst.

Neko is a project at KTH to refactor the widely used fluid dynamics solver Nek5000 to support modern hardware. Many aspects of the solver need adapting for use on GPUs, and one such part is the main communication kernel, the Gather-Scatter (GS) routine. To avoid race conditions in the kernel, atomic operations are used, which can be inefficient. To avoid the use of atomics, elements were grouped in such a way that when multiple writes to the same address are necessary, they will always come in blocks. This way, each block can be assigned to a single thread and handled sequentially, avoiding the need for atomic operations altogether. In the scope of the thesis, a Poisson solver was also ported from CPU to Nvidia GPUs. To optimise the Poisson solver, a batched matrix multiplication kernel was developed to efficiently perform small matrix multiplications in bulk, to better utilise the GPU. Optimisations using shared memory and kernel unification was done. The performance of the different implementations was tested on two systems using a GTX1660 and dual Nvidia A100 respectively. The results show only small differences in performance between the two versions of the GS kernels when only considering computational cost, and in a multi-rank setup the communication time completely overwhelms any potential difference. The shared memory matrix multiplication kernel yielded around a 20% performance boost for the Poisson solver. Both versions vastly outperformed cuBLAS. The unified kernel also had a large positive impact on the performance, yielding up to a 50% increase in throughput. / Neko är ett KTH-projekt med syfte att vidareutveckla det populära beräkningsströmningsdynamik-programmet Nek5000 för moderna datorsystem. Speciell vikt har lagts vid att stödja heterogena plattformar med dedikerade accelleratorer för flyttalsberäkningar. Den idag vanligast förekommande sådana är grafikkort (GPUer). En viktig del av Neko är Gather-Scatter (GS)-funktionen, som är den huvudsakliga kommunikations-funktionen mellan processer i programmet. I GS-funktionen kan race conditions uppstå då flera trådar skriver till samma minnesaddress samtidigt. Detta kan undvikas med atomic operations, men användande av dessa kan ha negativ inverkan på prestanda. I detta masterarbete utvecklades en alternativ implementation där element i GS-algoritmen grupperades på sådant sätt att alla operationer på samma element kommer i block. På så sätt kan de enkelt behandlas i sekvens och därmed undvika behovet av atomic operations. Inom ramen för masterarbetet implementerades en numerisk lösare av Poisson’s ekvation för GPUer. Optimering av koden genom att göra matrismultiplikationer i bulk genomfördes, och vidare genom utnyttjande av shared memory. Prestandan utvärderades på två olika datorsystem med en GTX1660 respektive två A100 GPUer. Enbart små skillnader sågs mellan de olika GS-implementationerna, med en svag fördel om ca 5% högre prestanda för den grupperade varianten i högupplösta domäner. Poisson-lösaren visade på höga prestandasiffror jämfört med cuBLAS-biblioteket.