Examensarbeten för kandidatexamen
Länka till denna samling:
Browse
Senast publicerade
- PostSpårning av nanopartiklar med iSCAT och maskininlärning(2024) Jamal, Aram; Muriqi, Kelmend; Andersson, Karl Junior; Ahlskog, Malte Ambjörn Emanuel; Berger, Adam; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för fysik; Chalmers University of Technology / Department of Physics; Hörnqvist Colliander, Magnus; Midtvedt, DavidThis study explores the tracking of particles of size 100 nm from iSCAT microscopy in two and three dimensions with machine learning and algorithm-based tracking methods. The study compares the accuracy of particle position predictions in two dimensions between the LodeSTAR method and the Radial Variance Transform algorithm (RVT), how these predictions influence the creation of partic le trajectories with MAGIK, and how the diffusivities of particles depend on the chosen detection method. Furthermore, the three-dimensional LodeSTAR method is modified to train on synthesized images of particles in varying depths in order to gain vertical prediction capabilites. The accuracy of the LodeSTAR method in three dimensions is evaluated by comparing the diffusivity of predicted par ticle trajectories from experimental data with their theoretical values, as well as through the analysis of trajectories and their covariances in the vertical dimension. The results for the two-dimensional LodeSTAR model indicate that RVT – based on covariance analysis – yields detections that indicate Brownian motion of the particles, but LodeSTAR performs better in terms of the number of correctly predicted particles and tracking trajectories over longer time periods. Furthermore, comparisons of diffusivity, covariance and particle tracings for three-dimensional detections suggest that the LodeS TAR method extracts information about particle depth, but that the detections lack accuracy. It is suggested that improving the synthesized data to better capture the particle shape in a greater depth range would yield more accurate results. In summary, the LodeSTAR method shows promising future potential for tracking particles in three dimensions from iSCAT microscopy footage
- PostIngenjörsmässig utvärdering av ridunderlag: Utveckling av mätutrustning för objektiv mätning och analys av egenskaper hos ridunderlag(2024) Gustafsson, Agnes; Frykberg, Linnéa; Svanstedt, Johan; Westberg, Ellen; Ödman, Emma; Rimarcuk, Tess; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för fysik; Chalmers University of Technology / Department of Physics; Hörnqvist Colliander, Magnus; Karlsteen, MagnusRidsporten ¨ar pr¨aglad av˚asikter, i m˚anga fall ¨ar det ryttarens k¨ansla som best¨ammer vad ett bra eller d˚aligt underlag ¨ar. Syftet med detta kandidatarbete ¨ar att, ur ett ingenj¨orsm¨assigt perspektiv, objektivt best¨amma n˚agra egenskaper f¨or rid underlag i ett f¨ors¨ok att f˚a ridsporten att r¨ora sig mot en gemensam standard. Arbetets huvuddel har varit att utforma en m¨atutrustning f¨or att best¨amma den upp˚atg˚aende och ned˚atg˚aende fj¨aderkonstanten samt d¨ampningskonstanten β f¨or ridunderlag. En kortare litteraturstudie har ocks˚a utf¨orts f¨or att kartl¨agga be fintlig forskning inom ridsporten och luckor i den. M¨atutrustningen bestod av en triaxial accelerometer, Adafruit ADXL375, samt en enkortsdator Raspberry Pi Pi co W inb¨addad i ett klot p˚a ungef¨ar 15,5 kg. Klotet h¨angdes upp p˚a ett metallr¨or mellan tv˚a stativ med hj¨alp av en elektromagnet och sl¨apptes fr˚an tre olika h¨ojder fyra g˚anger p˚a fem utvalda platser. M¨atutrustningen testades p˚a Falsterbo Horse Shows st¨orsta gr¨asbana samt deras gr¨asbana avsedd f¨or framridning. Vid 13 av 20 fall gav resultatet en ned˚atg˚aende fj¨aderkonstant p˚a kner ≈ 80, 0 ± 8,9 kN/m vid sl¨app fr˚an en h¨ojd p˚a 1,5 m. Den upp˚atg˚aende fj¨aderkonstanten hade d¨aremot inte en lika tydlig trend utan hade ist¨allet positiva v¨arden mellan kupp = 48 kN/m och 325 kN/m. Endast en d¨ampningskonstant erh¨olls och denna ber¨aknades till β = 221 kg/s. M¨atutrustningen som togs fram under arbetet ¨ar en god f¨orsta prototyp, men det finns f¨orb¨attringsm¨ojligheter och fortsatt forskning att g¨ora d˚a den utvunna datan i nul¨aget ¨ar f¨or inkonsekvent f¨or att dra entydliga slut satser. Utvecklingsomr˚aden f¨or m¨atutrustningen innefattar bland annat utbyte av befintlig accelerometer till en med h¨ogre m¨atfrekvens och konstruktion av ett filter f¨or att minimera brus.
- PostWebbapplikation för maskininlärningsbaserad poseuppskattning(2024) Arte, Elsa; Blixt, Marcus; Frisk, Tobias; Frisk, William; Hansson, Isac; Ohlsson, Mathias; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för fysik; Chalmers University of Technology / Department of Physics; Swenson, Jan; Karlsteen, MagnusLöpning är en populär rörelseform. Kunskapen om hur man kan optimera löpteknik är begränsad, trots att bra löpteknik är viktigt för att undvika skador. Ett av verktygen som kan användas för analys av löpning är rörelsefångst. Projektets syfte var att kombinera rörelsefångst med maskininlärning för att skapa en modell som kan användas av löpare och löptränare. Detta genomfördes genom att skapa en webbapplikation för att göra modellen tillgänglig för användning av aktiva löpare. Modellen skapades och tränades på nästan 100 000 koordinatbilder med hjälp av Pythonbiblioteket MMPose. Modellen gav en slutlig precision på 99,3 %. Den representerar en optimerad version av modellen RTMPose, som uppvisar en högre precision på valideringsdatan än modellen RTMPose utan den tillagda träningen. Webbapplikationen som utvecklades för löpare visar en genomsnittlig inferenstid på precis över sju minuter. Dessa resultat är användbara i praktiken och erbjuder ett precist verktyg för att analysera biomekaniken bakom löpning. Detta bidrar till den generella utvecklingen för optimering av löpteknik.
- PostQuantum error correcting Clifford deformed surface codes(2024) Christersson, Lukas; Olsson, Jacob; Sandberg, Adrian; Udén, Adam; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för fysik; Chalmers University of Technology / Department of Physics; Swenson, Jan; Granath, Matsse sammanfattning i rapport
- PostKonduktiviteten hos ett starkt kopplat 2D-material(2024) Andersson, Leo; Hagedorn, Linus; Ledell, Albin; Löv, Carl; Nilsson, Gustav; Russberg, Christian; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för fysik; Chalmers University of Technology / Department of Physics; Swenson, Jan; Gran, Ulf; Nilsson, EricEn aktiv forskningsfront inom materialfysik är studierna av olika 2D-material och dess unika egenskaper jämfört med 3D-material. Partikel-partikel-interaktionerna i dessa material uppvisar som regel starkt kopplat beteende och är således svåra att modellera, analytiskt liksom numeriskt. Med hjälp av den holografiska principen i form av AdS/CFT-dualiteten kan den tvådimensionella materialfysiken betraktas som en randprojektion av en högredimensionell, svagt kopplad gravitationsteori i AdS4-metrik. Syftet med projektet är att beräkna den optiska konduktiviteten hos ett sådant starkt kopplat material med hjälp av den holografiska principen. Beräkningar utan metriksvar ger en konstant konduktivitet, men genom att inkludera metriksvar erhålls ett frekvensberoende resultat. Realdelen går asymptotiskt mot ett konstant värde, medan imaginärdelen har en pol för låga frekvenser och försvinner för höga frekvenser. Liknande beteenden har tidigare påvisats experimentellt i det tvådimensionella materialet grafen. Även om modellen kan utvecklas ytterligare åskådliggör projektet den holografiska principens användbarhet vid lösning av fältteoretiska problem samt ett möjligt tillvägagångssätt att modellera starkt kopplade 2D-material i praktisk tillämpning.