Avdelningen för Medicinsk teknik på Akademiska sjukhuset har uppdaterat befintliga kalibreringsprotokoll för Welch Allyn 767 som används som referensmanometer vid kalibrering av blodtrycksmätare. I protokollet ska det enligt ISO 9001 och ISO 13485 ingå att vid varje kalibreringspunkt ange mätosäkerheten.  Rutiner kring detta var inte definierade. En modell för att ta fram mätosäkerhet utformades utifrån standardiserade metoder från “Guide to the expression of uncertainty in measurement” och anpassades för att kunna användas på den medicintekniska avdelningen. En mätmetod för kalibrering togs fram och med modellen beräknades mätosäkerhet för en referensmanometer. Mätosäkerheten med definierad mätmetod blev lägre än den av Welch Allyn specificerade mätosäkerheten på ± 3 mmHg. Felfortplantning från kalibrering till blodtrycksmätning undersöktes. Mätosäkerheten ökade i varje steg, varför avdelningen bör ta fram ett protokoll för hur kalibrering genomförs, och på så sätt förbättra spårbarheten. / The department of Medical Technology at Akademiska sjukhuset has updated their current protocol for calibration for Welch Allyn 767, which serves as a reference manometer for blood pressure meters when being calibrated. According to ISO 9001 and ISO 13485, the protocol has to include a measurement uncertainty for every given point of calibration. The routines regarding this were undefined. A model for retrieving measurement uncertainty was designed using standardized methods from “Guide to the expression of uncertainty in measurement” and was customized to be used at the department of Medical Technology. A method for calibration was created and used to calculate the measurement uncertainty for the reference manometer. This measurement uncertainty was smaller than the one specified by Welch Allyn, which was ± 3 mmHg. Propagation of uncertainty from the calibration to the blood pressure measurement was investigated. The measurement uncertainty increased in every step. Therefore, the department should introduce a protocol for how a calibration is performed, and thereby improve the traceability.

Avdelningen för Medicinsk teknik på Akademiska sjukhuset har uppdaterat befintliga kalibreringsprotokoll för Welch Allyn 767 som används som referensmanometer vid kalibrering av blodtrycksmätare. I protokollet ska det enligt ISO 9001 och ISO 13485 ingå att vid varje kalibreringspunkt ange mätosäkerheten.  Rutiner kring detta var inte definierade. En modell för att ta fram mätosäkerhet utformades utifrån standardiserade metoder från “Guide to the expression of uncertainty in measurement” och anpassades för att kunna användas på den medicintekniska avdelningen. En mätmetod för kalibrering togs fram och med modellen beräknades mätosäkerhet för en referensmanometer. Mätosäkerheten med definierad mätmetod blev lägre än den av Welch Allyn specificerade mätosäkerheten på ± 3 mmHg. Felfortplantning från kalibrering till blodtrycksmätning undersöktes. Mätosäkerheten ökade i varje steg, varför avdelningen bör ta fram ett protokoll för hur kalibrering genomförs, och på så sätt förbättra spårbarheten. / The department of Medical Technology at Akademiska sjukhuset has updated their current protocol for calibration for Welch Allyn 767, which serves as a reference manometer for blood pressure meters when being calibrated. According to ISO 9001 and ISO 13485, the protocol has to include a measurement uncertainty for every given point of calibration. The routines regarding this were undefined. A model for retrieving measurement uncertainty was designed using standardized methods from “Guide to the expression of uncertainty in measurement” and was customized to be used at the department of Medical Technology. A method for calibration was created and used to calculate the measurement uncertainty for the reference manometer. This measurement uncertainty was smaller than the one specified by Welch Allyn, which was ± 3 mmHg. Propagation of uncertainty from the calibration to the blood pressure measurement was investigated. The measurement uncertainty increased in every step. Therefore, the department should introduce a protocol for how a calibration is performed, and thereby improve the traceability.

Machine learning is a popular topic that has become a scientific research tool in many fields. Overfitting is a common challenge in machine learning, where the model fits the training data too well and performs poorly on new data. Stochastic regularization is one method used to prevent overfitting, by artificially constraining the model to be simpler. In this thesis, we investigate the use of tools from information and coding theory as regularization methods in machine learning. The motivation for this project comes from recent results that successfully related generalization capability of learning algorithms to the information stored in the model parameters. This has led us to explore the use of stochastic regularization techniques like Dropout and DropConnect, which add sparsity to the networks and can help control and limit the information that the parameters store on the training data. Specifically, we explore the use of parity-check matrices from coding theory as masks in the DropConnect method. Parity-check matrices describe linear relations that codewords must satisfy, and have been shown to perform well as measurement matrices in compressed sensing. We build a new family of neural networks that apply Low-Density Parity-Check (LDPC) matrices as DropConnect masks, so-called Low-Density Parity-Check DropConnect (LDPC DropConnect). We evaluate the performance of this neural network with popular datasets in classification and track the generalization capability with statistics of the LDPC matrices. Our experiments show that adopting LDPC matrices does not significantly improve the generalization performance, but it helps provide a more robust evidence lower bound in the Bayesian approach. Our work may provide insights for further research on applying machine learning in compressed sensing, distributed computation, and other related areas. / Maskininlärning är ett populärt ämne som har blivit ett vetenskapligt forskningsverktyg inom många områden. Overfitting är en vanlig utmaning inom maskininlärning, där modellen anpassar sig till träningsdatan för bra och presterar dåligt på nya data. Stokastisk regularisering är en metod som används för att förhindra överanpassning, genom att artificiellt begränsa modellen till att vara enklare. I detta examensarbete undersöker vi användningen av verktyg från informations och kodningsteorin som regulariseringsmetoder inom maskininlärning. Motivationen för detta projekt kommer från nya resultat som framgångsrikt relaterade generaliseringsförmågan hos inlärningsalgoritmer till informationen som lagras i modellparametrarna. Detta har lett oss till att utforska användningen av stokastiska regulariseringstekniker som Dropout och DropConnect, som leder till glesa nätverken och kan hjälpa till att kontrollera och begränsa informationen som parametrarna lagrar am träningsdatan. Specifikt utforskar vi användningen av paritetskontrollmatriser från kodningsteori som masker i DropConnect-metoden. Paritetskontrollmatriser beskriver linjära relationer som kodord måste uppfylla, och har visat sig fungera bra som mätmatriser vid komprimerad avkänning. Vi bygger en ny familj av neurala nätverk som tillämpar low-density parity-check (LDPC)-matriser som DropConnect-masker, så kallade LDPC DropConnect. Vi utvärderar prestandan för detta neurala nätverk med populära datauppsättningar i klassificering och spårar generaliseringsförmågan med statistik över LDPC-matriserna. Våra experiment visar att antagandet av LDPC-matriser inte signifikant förbättrar generaliseringsprestandan, men det hjälper till att ge en mer robust bevis nedre gräns i den Bayesianska metoden. Vårt arbete kan ge insikter för ytterligare forskning om tillämpning av maskininlärning i komprimerad avkänning, distribuerad beräkning och andra relaterade områden.

Shotcrete (sprayed concrete) was used for the first time in 1914 and has become of  growing importance in stabilizing the excavated tunnel sections over the past century.  Even though the technology develops, there are some difficult tasks such as the design of a bolt anchored tunnel lining made of shotcrete. A proven and established design method does not exist today; instead the design of tunnel linings are based on trial and error or experience from similar projects. One method used today, to determine the actual structural behavior of fiber reinforced shotcrete, is the standard beam test method. Previous studies have shown that the beam method gives scattered results since the testing volume are relatively small and the fibers might be unevenly distributed.  In 1998, an alternative to determine the actual structural behavior of reinforced shotcrete was proposed, based on using round determinate panels. In 2004 this method became a part of the American Society for Testing and Materials, ASTM, standards. The method has the potential of becoming a major, reliable test procedure that better reproduce the behavior of reinforced shotcrete in situ, compared to test beams. An experimental test series was performed to compare the different testing methods in terms of data variability and validity, in the laboratory of Vattenfall in Älvkarleby. The experiment was performed on 30 specimens in total, with five different concrete recipes. The difference in the recipe was the fiber and cement content. The round panels are designed according to ASTM C-1550 and the beams according to SS-EN14488-3. The results from the experiment is here presented and evaluated, and also including the data variability and validity for the proposed method. The two basic testing methods of using beams and round panels are investigated, compared and evaluated, and their advantages and disadvantages discussed. / Sprutbetong användes första gången år 1914 och har under det gångna århundradet blivit allt viktigare för att stabilisera utsprängda tunnelsektioner. Trots att tekniken utvecklas finns det svårigheter med att exempelvis utforma bultförankrade tunnelbeklädnader av sprutbetong. En beprövad och etablerad metod att konstruera sprutbetongbeklädnad existerar inte idag. Istället används erfarenhetsåterföring från tidigare projekt och/eller experimentella försök. En testmetod som används idag för att återskapa beteendet hos sprutbetong är balkförsök. Tidigare studier har däremot visat att resultaten från försöken oftast har stor spridning vilket kan bero på att brottytorna är små areor där fibrerna kan vara ojämnt fördelade vilket påverkar resultaten. År 1998 föreslogs en alternativ metod för att fastställa de mekaniska egenskaperna hos sprutbetong, baserat på användning av runda plattor. År 2004 blev denna metod en del av the American Society for Testing and Materials, ASTM, standarder. Metoden har potential att bli en viktigt och tillförlitligt testmetod som mer realistiskt efterliknar beteendet hos fiberarmerad sprutbetong jämfört med balkprovning. En experimentell försöksserie har genomförts hos Vattenfall i Älvkarleby, för att jämföra de två metoderna med avseende på mätosäkerhet. Försöksserien är på totalt 30 prover, där fem olika betongrecept använts. Cementmängden och fiberhalten varierade mellan de olika recepten. De runda plattorna är utförda enligt ASTM C-1550 och balkarna enligt SS-EN14488-3. Resultaten från försöken har redovisats och utvärderats, och en mätosäkerhersanalys presenteras för metoden ASTM C-1550. Korrelationen mellan resultaten från de två metoderna är beräknad och varianskoefficienten presenteras. För- och nackdelar mellan båda testmetoderna diskuteras.

I denna studie så ville AstraZenecas dispenseringsfunktion, som arbetar med att finfördelamaterial från sin bulkförpackning undersöka hur och med vilka frekvenser kalibreringar ochfunktionskontroller för deras vågar bör göras. Detta i hopp om att harmonisera en uppdateradoch förbättrad standard mellan siterna Gärtuna och Snäckviken. Standarder inom mätningslära är inget som läkemedelsföretag själva investerar resurser i, utanföljer det som farmakopéerna världen över publicerar i sina böcker. Däri återfinns allt som kantänkas behövas för tillverkning och utformning av läkemedel. Syftet med att kalibrera ochgenomföra funktionskontroller så ofta som AstraZeneca gör i dagsläget är för att vara förenligamed regelverk för att bli godkända vid inspektioner. Däremot finns risken attfunktionskontroller och kalibreringar genomförs med högre eller lägre frekvens än vad de bordegöras samt att irrelevanta tester vid dessa kontroller får alltför hög prioritering för att påvisa envågs förmåga att fungera som den ska. För att undersöka detta genomfördes det en kartläggning av hur AstraZeneca arbetar idag medvågkalibreringar och funktionskontroller. Denna behandlade både hur arbetet sker internt viaegna funktioner, men också externt via vågtillverkaren och valideringsfirmor. Dennainformation tillsammans med vad farmakopéerna och vågtillverkaren själva påstår är korrektarbetssätt blev ett tydligt och effektivt sätt att sålla bort överflödiga och i vissa fall irrelevantametoder som används på AstraZeneca idag. Utöver dessa finns det fenomen såsommätosäkerhet och störningselement som kan påverka varje vägning till den grad där resultatenär fullständigt missvisande, och i läkemedelsindustrins fall är dessa oacceptabla. Vid studiens slut kunde flera systematiska brister identifieras och rekommendationer för attmotverka eller lösa dessa gavs i enlighet med syftet om att nå god praxis för våganvändningen isamband med dispenseringsprocessen. Framtida förbättringsarbeten hade förenklats ocheffektiviserats till stor del om en fullständig digitalisering och övervakning avstörningselementen möjliggörs. / In this study that was commissioned by AstraZeneca's dispensing function that worksmainly by sub-dividing materials from its bulk packaging. They wanted to investigatehow and with what frequencies calibrations and routine testing for their balances shouldbe performed. This, with the purpose of harmonizing an updated and improvedstandard between the sites Gärtuna and Snäckviken. Measurement theory standards are not something that pharmaceutical companiesthemselves invest resources in but rather follow what pharmacopoeias around the worldpublish in their books. The books contain everything that may be needed for themanufacturing and design of medicines. The purpose of calibrating and performingroutine testing as often as AstraZeneca does today is to comply with regulations to beapproved during inspections. However, there is a risk that routine testing andcalibrations are performed at a higher or lower frequency than they should be, and thatirrelevant tests at these routine tests are given too high a priority to demonstrate abalances ability to function properly. To investigate this, a survey was conducted of how AstraZeneca works today withbalance calibrations and routine testing. The survey considered both how the work isdone internally via AstraZeneca’s own employees, but also externally via the balancemanufacturer and validation companies. This information, in combination with whatthe pharmacopoeias and the balance manufacturer themselves claim is the correct wayof operating, became a clear and effective way of sifting away superfluous and in somecases irrelevant methods used in AstraZeneca today. In addition to these, there arephenomena such as measurement uncertainty and external disturbance elements thatcan affect any weighing to the extent that the results are completely misleading, and inthe case of the pharmaceutical industry, such results would be unacceptable. At the end of the study, several systematic flaws or shortcomings could be identified andrecommendations to counteract or solve these were given in accordance with the aim ofachieving best practice for the use of balances in connection with the dispensingprocess. Future improvement work would have been greatly simplified and streamlinedif complete digitization and monitoring of the disturbance elements were made possible.