Of het nu gaat om zwiepende robotarmen, sjoemelende busbedrijven, neerstortende piloten of de fysica van een slush puppy % in Delft kun je erop afstuderen.
Delen
De beste eindscripties van het jaar werden deze week bekroond. Hoe de wetenschap toch weer vijftien stapjes verder kwam.
1: Paul Ketelaars
Studie: bouwkunde
Scriptie: ‘Waterberg’
Paul Ketelaars ontwierp een gebouw waarin je kunt diepwaterduiken en klimmen. ,,Ik ben gefascineerd door duiken”, zegt hij, ,,maar je moet er altijd ver voor weg.” Aan het dak van zijn ontwerp hangt een doorzichtige bak in de vorm van een enorme waterdruppel waaronder je kunt staan, net als in het Oceanium. Duikers en klimmers kunnen elkaar zo bezig zien. ,,De wereld die ik heb geschapen moet ontdekt worden door klimmer, duiker en bezoeker”, aldus de afstudeerder.
2: Pascal Wiggers
Studie: technische informatica
Scriptie: ‘Hidden Markov models for automatic speech recognition and their multimodal applications’
Computers kunnen al heel aardig menselijke spraak herkennen, maar dan moet het verder wel een beetje rustig zijn. Onder normale omstandigheden, met geroezemoes en gedoe in de omgeving, bakken ze er nog bar weinig van. Multimodale systemen moeten daarin verandering brengen. Die analyseren niet alleen het geluid, maar kijken – net als de menselijke verstaander – ook naar bijvoorbeeld lipbewegingen. Het Hidden Markov-model is een wiskundig systeem waarmee geluid en beeld van spraak aan elkaar kunnen worden gebreid.
3: Vincent Duindam
Studie: elektrotechniek
Scriptie: ‘Passive compensation of non-linear robot dynamics’
Duindam schreef zijn scriptie samen met Stefano Stramigioli en Jacqueline Scherpen. Robotarmen weten vaak niet precies waar ze moeten wezen. Ze grijpen er net naast, stellen dat met hun sensoren vast, en schieten er bij een volgende poging weer overheen. Zo kan het een hele tijd duren voordat de robotarm eindelijk beet heeft. Soms ook lukt het helemaal niet en blijft hij woest in het niets graaien. Duindam en zijn twee medeauteurs zochten naar passieve, dus energiebesparende methoden om dit chaotische gedrag onder controle te brengen.
4: Gijsbert de Jong
Studie: maritieme techniek
Scriptie: ‘Bow flare impact simulation on a 9000t dwt general cargo vessel’
Zeeschepen varen regelmatig onder slechte weersomstandigheden. De boeg kan door de golven uit het water getild worden, waarna deze weer in het water terug klapt. Gijsbert de Jong: ,,Dat wordt ook wel paaltjes pikken genoemd – het voelt alsof je op een harde paal valt.” De impactbelasting die dan ontstaat kan schade aan de boeg veroorzaken. De Jong stelde een simulatiemodel op om schade aan de constructie te voorspellen en bekeek of de resultaten overeenkomen met internationale vaarregels.
5: Sibe Mennema
Studie: technische materiaalwetenschappen
Scriptie: ‘Microstructure of superconducting films’
Sibe Mennema keek met een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) naar een keramisch materiaal. Dat is bij lage temperaturen supergeleidend en wordt daarom toegepast in sterke elektromagneten. Mennema onderzocht de structuur van keramische materialen op atoomniveau. Hij verklaarde waarom schijnbaar exact hetzelfde materiaal totaal verschillende eigenschappen vertoont als het op verschillende wijzen wordt gefabriceerd. ,,Ik ontdekte dat antifasegrenzen – minieme verstoringen van de microstructuur – een sterke invloed hebben op het supergeleidende gedrag van keramisch materiaal.”
6: Monique Heiligers
Studie: luchtvaart- en ruimtevaarttechniek
Scriptie: ‘Prediction of pilot scanning workload and control workload’
Tot tachtig procent van alle vliegongevallen komt door falen van de piloot. Belangrijk dus om te voorkomen dat piloten tijdens het vliegen overbelast raken. Monique Heiligers’ onderzoek is daartoe een aanzet: aan de hand van onder meer vluchtsimulaties slaagde ze erin een aantal verbanden tussen turbulentie en stress in de cockpit te kwantificeren. Wordt de turbulentie te erg, dan zal de piloot het zo druk krijgen dat hij overbelast raakt. Heiligers’ onderzoek vangt dat verband in een model.
7: Sander Lems
Studie: scheikundige technologie
Scriptie: ‘Thermodynamic analysis of intracellular processes’
Scheikundig technoloog Sander Lems bedacht een methode om de energieomzettingen in levende cellen (bacteriën en gisten) te analyseren. Wat bleek: cellen springen heel zuinig om met hun energie. Lems bestudeerde daarvoor de vetafbraak en suikeropbouw en %afbraak in cellen. ,,De processen in levende cellen hebben een uitzonderlijk hoge thermodynamische efficiëntie”, weet Lems die tijdens zijn afstuderen twee publicaties bemachtigde. ,,De efficiëntie en duurzaamheid van onze huidige technologische en industriële processen staat daarmee in schril contrast.”
8: Robert Vergeer
Studie: technische bestuurskunde
Scriptie: ‘Openbaar aanbesteden, een strategisch spel. Over strategisch gedrag van openbaar-vervoerbedrijven in de sector van het regionaal busvervoer’
Het nieuwe systeem van aanbestedingen lijkt ideaal: het busbedrijf met de aantrekkelijkste prijs-kwaliteitverhouding krijgt het concessiegebied. De praktijk pakt minder gunstig uit. Robert Vergeer bracht de semi-legale trucs in kaart waarmee busbedrijven elkaar bevechten. Het aantal over te nemen werknemers overdrijven, bijvoorbeeld. Vergeer gelooft niet in strengere regels. Wel moet een busbedrijf dat ondermaatse kwaliteit levert zijn ‘gunning’ sneller kunnen worden ontnomen. En prima dat de busbedrijven elkaar gek procederen. ,,De jurisprudentie geeft de gemeente en provincie inzicht in alle trucs.” Aanbesteden, zegt men in de branche, is oorlog.
9: Mieke Brouwer
Studie: industrieel ontwerpen.
Scriptie: ‘Design of an innovative user interface for tv‘
De opdracht was: ontwerp een user interface voor televisie zonder gebruiksaanwijzing en vanuit de gebruiker. Na brainstormsessies en gesprekken met televisiegebruikers ontwierp Mieke Brouwer een afstandsbediening met slechts drie knoppen, waarbij een goede relatie bestaat tussen wat je met de afstandsbediening doet en wat je op het scherm ziet. Het instellen van televisiekanalen zou overigens beter automatisch kunnen gebeuren. ,,Maar mensen willen juist meer technische snufjes, alhoewel ze die nauwelijks gebruiken.”
10: Serdar Sakarya
Studie: technische natuurkunde
Scriptie: ‘Muon spin rotation in condensed matter’
Hoe veranderen de magnetische eigenschappen van een vaste stof op moleculair niveau? Serdar Sakarya beschoot het batterijmateriaal lithiumtitaandioxide (LiTiO2) met elementaire deeltjes,
‘muonen’. Daarmee kon hij een rekenkundige hobbel in de bestaande theoretische modellen die de interne magnetische structuur van een stof beschrijven gladstrijken. ,,De modellen bleken twee extremen te beschrijven. Ik heb aangetoond dat daartussen een vloeiend verloop zit.”
11: Joris Rommelse
Studie: technische wiskunde
Scriptie: ‘High performance algorithms in image segmentation’
Wil een computer iets op een afbeelding herkennen, dan moet deze eerst gesegmenteerd worden, onderverdeeld in behapbare brokjes. Dat kan op een groot aantal verschillende manieren, waarvan het bij elkaar zoeken van min of meer gelijk gekleurde pixels de eenvoudigste is. Veel ingewikkelder zijn relaxatiemethoden onder handhaving van verbindingen (‘connectivity-preserving relaxation methods’). Rommelse verdiepte zich in een variant daarvan die ontwikkeld is aan de University of California, Los Angeles (Ucla) en maakte de methode onder meer gebruiksvriendelijker. Inmiddels is Rommelse gastonderzoeker aan Ucla.
12: Pepijn Pronk
Studie: werktuigbouwkunde
Scriptie: ‘Modelling of a fluidised bed ice slurry generator’
Om het gebruik te beperken vanuit milieuoogpunt minder frisse koelmiddelen zoals ammoniak en koolwaterstoffen, worden steeds vaker indirecte koelsystemen toegepast. Een klein beetje kwalijk koelmiddel wordt dan gebruikt om een grotere hoeveelheid onschuldiger secundair koelmiddel koud te maken. IJsslurrie, zeg maar fijngemalen ijs in een vloeistof, is zo’n secundair koelmiddel. Van de mogelijkheden om ijsslurrie te maken, is de wervelbedgenerator waarschijnlijk de aantrekkelijkste. Pronk vergeleek twee rekenmodellen met het werkelijke gedrag van een wervelbed-ijsslurriegenerator in een testopstelling.
13: Guido Kuiper
Studie: civiele techniek
Scriptie: ‘Forced vibrations and stability analysis of a vertically hanging riser conveying fluid’
Gas boren op zee is voor een bedrijf als Shell aantrekkelijker als ze met minder grote vaartuigen hoeft te werken. Een groot deel van het koelwater uit de oceaan pompen met buizen van 150 meter diep kan veel ruimte voor koelinstallaties besparen. Maar in hoeverre blijft zo’n water intake riser stabiel? Hoe reageert hij op de golven, de tijwisseling, de pompen op het schip die het koelwater in de water intake riser zuigen? Het is allemaal niet zonder risico’s, zo bleek uit de modellen en berekeningen van Kuiper. Hij werkt inmiddels bij Shell.
14: Hans Sizoo
Studie: technische aardwetenschappen
Scriptie: ‘Transient and multiphase flow aspects near complex wells in a reservoir simulator’
Naar olie en gas boren gaat steeds verfijnder. Moderne ‘slimme bronnen’ hebben ingebouwde meetapparatuur en kleppen, waarmee de veranderingen in het eenmaal aangebroken oliereservoir op de voet zijn te volgen en tot op zekere hoogte te sturen. Om daarvan ten volle gebruik te maken is een flinke scheut meet- en regeltechniek in de boortechnologie nodig. In Delft is een computerprogramma ontwikkeld waarmee zo’n ‘slimme bron’ gesimuleerd kan worden.
Sander Dijkman
Studie: Geodesie
Scriptie: ‘Fast automatische gebouwreconstructie uit laserscannergegevens en GBKN-gegevens’
Hoe maak je een driedimensionale stadsplattegrond? Door laserhoogtemetingen en de Grootschalige Basiskaart Nederland (GBKN) met een slimme reeks algoritmen aan elkaar te koppelen kan dat goeddeels automatisch, zo ontdekte Sander Dijkman. De cum laude afgestudeerde geodeet toonde aan dat zo minstens tachtig procent van de ‘platte’ basisplattegrond kan veranderen in een driedimensionaal model van de stad.
Of het nu gaat om zwiepende robotarmen, sjoemelende busbedrijven, neerstortende piloten of de fysica van een slush puppy % in Delft kun je erop afstuderen. De beste eindscripties van het jaar werden deze week bekroond. Hoe de wetenschap toch weer vijftien stapjes verder kwam.
1: Paul Ketelaars
Studie: bouwkunde
Scriptie: ‘Waterberg’
Paul Ketelaars ontwierp een gebouw waarin je kunt diepwaterduiken en klimmen. ,,Ik ben gefascineerd door duiken”, zegt hij, ,,maar je moet er altijd ver voor weg.” Aan het dak van zijn ontwerp hangt een doorzichtige bak in de vorm van een enorme waterdruppel waaronder je kunt staan, net als in het Oceanium. Duikers en klimmers kunnen elkaar zo bezig zien. ,,De wereld die ik heb geschapen moet ontdekt worden door klimmer, duiker en bezoeker”, aldus de afstudeerder.
2: Pascal Wiggers
Studie: technische informatica
Scriptie: ‘Hidden Markov models for automatic speech recognition and their multimodal applications’
Computers kunnen al heel aardig menselijke spraak herkennen, maar dan moet het verder wel een beetje rustig zijn. Onder normale omstandigheden, met geroezemoes en gedoe in de omgeving, bakken ze er nog bar weinig van. Multimodale systemen moeten daarin verandering brengen. Die analyseren niet alleen het geluid, maar kijken – net als de menselijke verstaander – ook naar bijvoorbeeld lipbewegingen. Het Hidden Markov-model is een wiskundig systeem waarmee geluid en beeld van spraak aan elkaar kunnen worden gebreid.
3: Vincent Duindam
Studie: elektrotechniek
Scriptie: ‘Passive compensation of non-linear robot dynamics’
Duindam schreef zijn scriptie samen met Stefano Stramigioli en Jacqueline Scherpen. Robotarmen weten vaak niet precies waar ze moeten wezen. Ze grijpen er net naast, stellen dat met hun sensoren vast, en schieten er bij een volgende poging weer overheen. Zo kan het een hele tijd duren voordat de robotarm eindelijk beet heeft. Soms ook lukt het helemaal niet en blijft hij woest in het niets graaien. Duindam en zijn twee medeauteurs zochten naar passieve, dus energiebesparende methoden om dit chaotische gedrag onder controle te brengen.
4: Gijsbert de Jong
Studie: maritieme techniek
Scriptie: ‘Bow flare impact simulation on a 9000t dwt general cargo vessel’
Zeeschepen varen regelmatig onder slechte weersomstandigheden. De boeg kan door de golven uit het water getild worden, waarna deze weer in het water terug klapt. Gijsbert de Jong: ,,Dat wordt ook wel paaltjes pikken genoemd – het voelt alsof je op een harde paal valt.” De impactbelasting die dan ontstaat kan schade aan de boeg veroorzaken. De Jong stelde een simulatiemodel op om schade aan de constructie te voorspellen en bekeek of de resultaten overeenkomen met internationale vaarregels.
5: Sibe Mennema
Studie: technische materiaalwetenschappen
Scriptie: ‘Microstructure of superconducting films’
Sibe Mennema keek met een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) naar een keramisch materiaal. Dat is bij lage temperaturen supergeleidend en wordt daarom toegepast in sterke elektromagneten. Mennema onderzocht de structuur van keramische materialen op atoomniveau. Hij verklaarde waarom schijnbaar exact hetzelfde materiaal totaal verschillende eigenschappen vertoont als het op verschillende wijzen wordt gefabriceerd. ,,Ik ontdekte dat antifasegrenzen – minieme verstoringen van de microstructuur – een sterke invloed hebben op het supergeleidende gedrag van keramisch materiaal.”
6: Monique Heiligers
Studie: luchtvaart- en ruimtevaarttechniek
Scriptie: ‘Prediction of pilot scanning workload and control workload’
Tot tachtig procent van alle vliegongevallen komt door falen van de piloot. Belangrijk dus om te voorkomen dat piloten tijdens het vliegen overbelast raken. Monique Heiligers’ onderzoek is daartoe een aanzet: aan de hand van onder meer vluchtsimulaties slaagde ze erin een aantal verbanden tussen turbulentie en stress in de cockpit te kwantificeren. Wordt de turbulentie te erg, dan zal de piloot het zo druk krijgen dat hij overbelast raakt. Heiligers’ onderzoek vangt dat verband in een model.
7: Sander Lems
Studie: scheikundige technologie
Scriptie: ‘Thermodynamic analysis of intracellular processes’
Scheikundig technoloog Sander Lems bedacht een methode om de energieomzettingen in levende cellen (bacteriën en gisten) te analyseren. Wat bleek: cellen springen heel zuinig om met hun energie. Lems bestudeerde daarvoor de vetafbraak en suikeropbouw en %afbraak in cellen. ,,De processen in levende cellen hebben een uitzonderlijk hoge thermodynamische efficiëntie”, weet Lems die tijdens zijn afstuderen twee publicaties bemachtigde. ,,De efficiëntie en duurzaamheid van onze huidige technologische en industriële processen staat daarmee in schril contrast.”
8: Robert Vergeer
Studie: technische bestuurskunde
Scriptie: ‘Openbaar aanbesteden, een strategisch spel. Over strategisch gedrag van openbaar-vervoerbedrijven in de sector van het regionaal busvervoer’
Het nieuwe systeem van aanbestedingen lijkt ideaal: het busbedrijf met de aantrekkelijkste prijs-kwaliteitverhouding krijgt het concessiegebied. De praktijk pakt minder gunstig uit. Robert Vergeer bracht de semi-legale trucs in kaart waarmee busbedrijven elkaar bevechten. Het aantal over te nemen werknemers overdrijven, bijvoorbeeld. Vergeer gelooft niet in strengere regels. Wel moet een busbedrijf dat ondermaatse kwaliteit levert zijn ‘gunning’ sneller kunnen worden ontnomen. En prima dat de busbedrijven elkaar gek procederen. ,,De jurisprudentie geeft de gemeente en provincie inzicht in alle trucs.” Aanbesteden, zegt men in de branche, is oorlog.
9: Mieke Brouwer
Studie: industrieel ontwerpen.
Scriptie: ‘Design of an innovative user interface for tv‘
De opdracht was: ontwerp een user interface voor televisie zonder gebruiksaanwijzing en vanuit de gebruiker. Na brainstormsessies en gesprekken met televisiegebruikers ontwierp Mieke Brouwer een afstandsbediening met slechts drie knoppen, waarbij een goede relatie bestaat tussen wat je met de afstandsbediening doet en wat je op het scherm ziet. Het instellen van televisiekanalen zou overigens beter automatisch kunnen gebeuren. ,,Maar mensen willen juist meer technische snufjes, alhoewel ze die nauwelijks gebruiken.”
10: Serdar Sakarya
Studie: technische natuurkunde
Scriptie: ‘Muon spin rotation in condensed matter’
Hoe veranderen de magnetische eigenschappen van een vaste stof op moleculair niveau? Serdar Sakarya beschoot het batterijmateriaal lithiumtitaandioxide (LiTiO2) met elementaire deeltjes,
‘muonen’. Daarmee kon hij een rekenkundige hobbel in de bestaande theoretische modellen die de interne magnetische structuur van een stof beschrijven gladstrijken. ,,De modellen bleken twee extremen te beschrijven. Ik heb aangetoond dat daartussen een vloeiend verloop zit.”
11: Joris Rommelse
Studie: technische wiskunde
Scriptie: ‘High performance algorithms in image segmentation’
Wil een computer iets op een afbeelding herkennen, dan moet deze eerst gesegmenteerd worden, onderverdeeld in behapbare brokjes. Dat kan op een groot aantal verschillende manieren, waarvan het bij elkaar zoeken van min of meer gelijk gekleurde pixels de eenvoudigste is. Veel ingewikkelder zijn relaxatiemethoden onder handhaving van verbindingen (‘connectivity-preserving relaxation methods’). Rommelse verdiepte zich in een variant daarvan die ontwikkeld is aan de University of California, Los Angeles (Ucla) en maakte de methode onder meer gebruiksvriendelijker. Inmiddels is Rommelse gastonderzoeker aan Ucla.
12: Pepijn Pronk
Studie: werktuigbouwkunde
Scriptie: ‘Modelling of a fluidised bed ice slurry generator’
Om het gebruik te beperken vanuit milieuoogpunt minder frisse koelmiddelen zoals ammoniak en koolwaterstoffen, worden steeds vaker indirecte koelsystemen toegepast. Een klein beetje kwalijk koelmiddel wordt dan gebruikt om een grotere hoeveelheid onschuldiger secundair koelmiddel koud te maken. IJsslurrie, zeg maar fijngemalen ijs in een vloeistof, is zo’n secundair koelmiddel. Van de mogelijkheden om ijsslurrie te maken, is de wervelbedgenerator waarschijnlijk de aantrekkelijkste. Pronk vergeleek twee rekenmodellen met het werkelijke gedrag van een wervelbed-ijsslurriegenerator in een testopstelling.
13: Guido Kuiper
Studie: civiele techniek
Scriptie: ‘Forced vibrations and stability analysis of a vertically hanging riser conveying fluid’
Gas boren op zee is voor een bedrijf als Shell aantrekkelijker als ze met minder grote vaartuigen hoeft te werken. Een groot deel van het koelwater uit de oceaan pompen met buizen van 150 meter diep kan veel ruimte voor koelinstallaties besparen. Maar in hoeverre blijft zo’n water intake riser stabiel? Hoe reageert hij op de golven, de tijwisseling, de pompen op het schip die het koelwater in de water intake riser zuigen? Het is allemaal niet zonder risico’s, zo bleek uit de modellen en berekeningen van Kuiper. Hij werkt inmiddels bij Shell.
14: Hans Sizoo
Studie: technische aardwetenschappen
Scriptie: ‘Transient and multiphase flow aspects near complex wells in a reservoir simulator’
Naar olie en gas boren gaat steeds verfijnder. Moderne ‘slimme bronnen’ hebben ingebouwde meetapparatuur en kleppen, waarmee de veranderingen in het eenmaal aangebroken oliereservoir op de voet zijn te volgen en tot op zekere hoogte te sturen. Om daarvan ten volle gebruik te maken is een flinke scheut meet- en regeltechniek in de boortechnologie nodig. In Delft is een computerprogramma ontwikkeld waarmee zo’n ‘slimme bron’ gesimuleerd kan worden.
Sander Dijkman
Studie: Geodesie
Scriptie: ‘Fast automatische gebouwreconstructie uit laserscannergegevens en GBKN-gegevens’
Hoe maak je een driedimensionale stadsplattegrond? Door laserhoogtemetingen en de Grootschalige Basiskaart Nederland (GBKN) met een slimme reeks algoritmen aan elkaar te koppelen kan dat goeddeels automatisch, zo ontdekte Sander Dijkman. De cum laude afgestudeerde geodeet toonde aan dat zo minstens tachtig procent van de ‘platte’ basisplattegrond kan veranderen in een driedimensionaal model van de stad.
Comments are closed.