Scriptiebank overzicht

Zwaartekrachtgolven bieden een unieke blik op ons universum en een nieuwe manier om materie te bekijken. We meten echt de dynamiek van massa's wat ons toe zou staan om op vrij natuurlijke wijze de samenstelling van compacte objecten te bepalen. Voor mijn thesis heb ik een techniek ontwikkeld die twee algemene data analyse technieken uit de zwaartekrachtgolffysica combineert om ongemodelleerde fenomenen bovenop gekende theoretische modellen toe te voegen en vervolgens te infereren. Zo'n fenomenen zouden bijvoorbeeld resonanties van neutronensterren kunnen zijn, die nauw samenhangen met de interne structuur van deze objecten, of glitches in zwaartekrachtgolfdetectoren.

This thesis evaluates the credibility of a multi-constituent microstructurally-informed finite element model of arterial tissue. Understanding the link between arterial microstructure and mechanical function is essential for defining cardiovascular diseases like atherosclerosis and aneurysms. Representative volume element (RVE) models are increasingly used to explore this link by efficiently connecting microstructure to mechanics. However, many existing RVEs lack experimental calibration using tissue with selectively modified constituents, systematic validation across loading conditions, and biofidelic microstructural networks. Furthermore, there is limited understanding of how uncertainties in input parameters affect model predictions. Therefore, this study aims to assess and improve the credibility of an RVE model by addressing these gaps through detailed characterisation. The model is evaluated against experimental data from both native and enzymatically-treated tissue, and parameter sensitivity analyses are conducted.

To achieve this, uniaxial tensile tests were performed on native porcine aortic samples. Crucially, to isolate the mechanical roles of key constituents, samples were treated with the enzymes collagenase or elastase to deplete collagen or elastin, respectively. The resulting data calibrated and validated the RVE model, focusing on the collagen and elastin networks and the model’s anisotropic predictive capacity. Subsequently, a surrogate model based on an artificial neural network emulated the RVE’s mechanical response, enabling efficient Sobol' sensitivity analysis of six key microstructural, mechanical, and model parameters.

Enzymatic depletion confirmed distinct constituent roles: collagen-deficient tissue exhibited a linearised response with slight stiffening at high strains, whereas elastase-digested samples demonstrated increased compliance but lost structural integrity. RVE model validation emphasised the importance of accurately representing the anisotropic architecture. Furthermore, the sensitivity analysis revealed that uncertainties in six key input parameters substantially influence RVE output variance, with elastin properties predominantly governing low-strain behaviour and collagen-related parameters dictating high-strain responses.

The calibrated and validated microstructurally-informed RVE model can reliably predict aortic mechanics if tissue anisotropy is adequately accounted for. The sensitivity analysis provided crucial insights into which parameters most significantly impact model output variance. This will guide future efforts in model refinement and highlight parameters that require precise experimental characterisation to reduce predictive uncertainty. Furthermore, it will strengthen the RVE's potential as a credible tool in arterial biomechanics research by establishing a more robust, uncertainty-aware modelling framework.

Machinebouwer Cteso werkt in samenwerking met een druktankproducent uit Limburg aan de
ontwikkeling van een productiemachine voor duurzame druktanks. De huidige opstelling gebruikt
de KUKA KR 1000 Titan robot, die hoge investeringskosten met zich meebrengt, een aanzienlijke
structurele verankering in de vloer vereist en de nodige expertkennis voor het programmeren
vraagt. Bovendien kan de bestaande machine slechts één formaat druktank produceren. Daarom
richt deze masterproef zich op het ontwerpen van een kosteneffectiever alternatief dat toelaat
druktanks in verschillende formaten te produceren, met vereenvoudigde vloerverankering en verbeterde
programmeerbaarheid.
In eerste instantie werd een simulatie uitgevoerd om de exacte bewegingen van de KUKArobotarm
in kaart te brengen, gevolgd door een analyse van de robotgrijper die de druktank
vasthoudt. Daarna volgden opstellen van het eisenpakket, het functieblokschema en het morfologisch
overzicht. Deze leidden tot een nieuw mechanisch concept, dat werd geëvalueerd via
simulatie en onderworpen aan een kosten-batenanalyse.
Het finale concept gebruikt een XYR-systeem (twee translatieassen en één rotatieas). Het biedt
de flexibiliteit om druktanks te produceren met lengtes tussen 500 en 3000 mm en diameters
van 160 tot 460 mm . Hoewel het systeem veelzijdiger is, blijft de totale investeringskost lager,
terwijl de vloerverankering eenvoudiger is en de programmatie gebruiksvriendelijker.

This master’s thesis explores how artificial intelligence (AI) can help address economic
and operational barriers to radiotherapy in low and middle income countries (LMICs),
where access is limited despite a rising cancer burden. A major obstacle in these regions is the shortage of trained professionals and the high cost of treatment planning
and delivery.
The study evaluates whether the Radiotherapy Planning Assistant (RPA), an AI based
tool, can improve efficiency and reduce costs in LMIC radiotherapy departments. Data
from four centres in the ARCHERY study,covering cervical, head and neck, and prostate
cancers, were analysed using the ESTRO HERO Time Driven Activity Based Costing
(TDABC) model. Simulations modelled planning time reductions of 70 percent, 80 percent, and 90 percent for eligible tumour types.
Baseline results showed equipment as the dominant cost driver, limiting overall cost
reductions. However, time savings from AI integration improved treatment planning
system availability and reduced staff workload. These gains suggest enhanced efficiency and capacity, especially in high volume settings. While AI may not yield large
financial savings alone, it alleviates key bottlenecks and supports workforce optimisation, provided infrastructure and system capacity are strengthened.

In deze scriptie onderzoeken we de mogelijkheden rond het ontwikkelen van een tool die onderzoekers moet helpen met het ontwikkelen van nieuwe aanvallen op 5G netwerken. Typisch vereisen aanvallen op dit soort netwerken dat de aanvaller zich tussen twee nietsvermoedende partijen plaatst en deze positie op een of andere manier misbruikt. Dit onderzoek tracht een generiek platform te maken om vanaf deze basis te starten met het ontdekken van nieuwe aanvallen, om zo dit essentiële onderzoek een duw in de rug te geven.

Deze bachelorproef, uitgevoerd bij Cadcamatic, had als doel te onderzoeken hoe een bestaande XZ-CNC-draaibank met aangedreven gereedschap uitgebreid kon worden om complexe bewerkingen uit te voeren op het kopvlak van de as. Eerst werd een grondige voorstudie uitgevoerd naar de bestaande machineconfiguratie en naar de manier waarop de werkstukken vervaardigd konden worden. Vervolgens werd onderzocht welke aanpassingen aan de machine nodig waren. Uit deze analyse bleek dat twee zaken gewijzigd moesten worden: er moest een C-as toegevoegd worden – waarbij de hoofdspil (klauwplaat met werkstuk) als gecontroleerde rotatieas werd ingezet – en er was een besturingssysteem nodig dat interpolatie tussen twee assen ondersteunde.

Omdat het vlak waarin geïnterpoleerd moest worden (het XC-vlak) bestond uit een lineaire en een rotatieas, was een transformatie vereist. Er werd een diepgaande vergelijking gemaakt tussen een Siemens T-CPU en een Sinumerik-NC-besturing, waarbij werd onderzocht hoe deze transformatie gerealiseerd kon worden. Al snel bleek dat de Sinumerik-besturing dit op een eenvoudige manier ondersteunde. Toch werd ook nagegaan of dit met een T-CPU mogelijk was. Op basis van deze studie werd gekozen om verder te werken met de Sinumerik-besturing.

Er werd een testopstelling ontworpen om het concept te evalueren. Het mechanisch ontwerp werd uitgewerkt door een ontwerper van Cadcamatic. Er werd materiaal verzameld, geschikte componenten geselecteerd en de nodige berekeningen uitgevoerd om de correcte werking van de opstelling te controleren. Siemens stelde een Sinumerik One-besturing en een licentie voor de Create My Virtual Machine (CMVM)-software ter beschikking.

Terwijl het mechanisch gedeelte van de testopstelling in productie was, werd een virtuele machine van de bestaande draaibank geconfigureerd. Deze virtuele machine maakte het mogelijk om een deel van de inbedrijfname vooraf uit te voeren en het gedrag van de machine realistisch te simuleren. Nadien werd ook van het prototype van de testopstelling een virtuele versie ontwikkeld. Na de montage van de testopstelling werd het tweede deel van de inbedrijfname uitgevoerd en werden de werkstukken succesvol vervaardigd, zoals verwacht.

Deze masterproef onderzoekt hoe batterijsystemen optimaal kunnen worden aangestuurd in een context van dynamische elektriciteitsprijzen en het Belgische capaciteitstarief. De focus ligt op industriële verbruikers, waarbij gestreefd wordt naar het minimaliseren van de totale energiekost.
Een nieuw Rolling Horizon Linear Programming (RHLP)-algoritme werd ontwikkeld en
vergeleken met een eenvoudig heuristisch basisalgoritme. Het RHLP-algoritme gebruikt PV-opbrengst, dynamische prijzen en verbruiksvoorspellingen op basis van Extreme Gradient Boosting (XGBoost) om de laad- en ontlaadbeslissingen te optimaliseren over een tijdshorizon van 48 uur. Deze horizon schuift mee met de tijd (rolling
horizon), waarbij de optimalisatie om de 15 minuten wordt herhaald. De PV-opbrengst
werd in de standaardconfiguratie benaderd via werkelijke historische waarden.
De algoritmes werden geëvalueerd aan de hand van uitgebreide simulaties op reële
verbruiksprofielen en historische Belpex-prijsdata. De resultaten tonen aan dat onder
de juiste omstandigheden het RHLP-algoritme tot 20% kostenbesparing kan realiseren
in vergelijking met het basisalgoritme.
Nacht- en weekendverbruik bleek een bepalende factor in de behaalde optimalisatiewinst, wat duidt op een duidelijke invloed van het verbruiksprofiel op het prestatiepotentieel van het algoritme. Daarnaast bleken ook parameters zoals batterijcapaciteit
en prijsschommelingen op de markt van doorslaggevend belang voor de gerealiseerde
resultaten.
Dit onderzoek toont aan dat batterijsturing op basis van verbruiksvoorspellingen via
lineaire optimalisatie kostenbesparingen kan opleveren.

Hitte-extremen zijn moeilijk te onderzoeken door hun zeldzaamheid. Hoewel observaties en klimaatsimulaties essentiële inzichten bieden in toekomstige klimaatextremen, resoneren ruwe statistieken alleen vaak niet met het bredere publiek.

Storylines of Tales of Future Weather kunnen de kloof overbruggen tussen abstracte wetenschap en door mensen beleefde extreme weersomstandigheden, waardoor klimaatverandering tastbaar, herkenbaar en concreet wordt. Een storyline is een zelf-consistente beschrijving van een plausibel klimaatextreem - zoals een hittegolf - in een gegeven klimaat, gebaseerd grondige data-analyse, statistiek en impactmodellen. Zulke wetenschappelijk onderbouwde narratieven werpen licht op vragen als: "Hoe erg zouden de 2024 Balkanhittegolven geweest zijn in een warmer klimaat?" of "Waren ze mogelijk in een pre-industrieel klimaat?" Dergelijke informatie kan belangrijk zijn voor stakeholders en onze samenleving, maar het is niet a priori duidelijk wat de karakteristieken zijn van plausibele extremen in een gegeven, toekomstig klimaat. In mijn thesis introduceer ik een efficiënte methodologie om hittegolven te karakteriseren in een toekomstig Belgisch klimaat, die gebruik maakt van zowel geobserveerde temperatuursreeksen als gesimuleerde klimaatprojecties. Deze techniek kreeg de naam Global Warming Scaling of kortweg GWS.

In GWS wordt een observationele temperatuursreeks geschaald naar een toekomstig klimaat, bijvoorbeeld een opwarming van 2°C boven pre-industriële gemiddelden. In deze getransformeerde reeks zoeken we naar de recordwaarden voor bepaalde jaarlijkse klimaatindices die volgens ons jaren van extreme hitte aanduiden. Een voorbeeld hiervan is de jaarlijkse piektemperatuur. Deze geschaalde recordwaarden worden vervolgens gezien als drempelwaarden die in het toekomstige klimaat overschreden moeten worden vooraleer we van een extreem jaar spreken.

Deze GWS drempelwaarden kunnen gebruikt worden in een zogenaamde data-miningprocedure, waar we in een groot ensemble van gesimuleerde klimaatvoorspellingen dergelijke jaren van extreme hitte gaan identificeren. Eens we zo’n event gevonden hebben, beschikken we over een set meteorologische velden die volgens onze methode geloofwaardig zijn voor een bovengemiddeld warm jaar in het bestudeerde toekomstige klimaat.

We kunnen deze meteorologische data met andere woorden gebruiken als input voor impactmodellen. Dit zijn wiskundige modellen die de impact van extreme temperatuur op de samenleving inschatten. Ik modelleerde in mijn thesis onder andere het aantal werkdagen dat verloren zou gaan door een toename in hittestress, stijgingen in riviertemperaturen, bosbrandgevaar onder aanhoudende droogte, potentiële toename van invasieve insectensoorten en meer. De resultaten van soortgelijke impactstudies kunnen gebruikt worden als referentiemateriaal in het construeren van een storyline met betrekking tot extreme hitte. Op die manier kunnen stakeholders aan de hand van zulke verhaallijnen de zwakke plekken in hun respectievelijke sectoren blootleggen, en kunnen beleidsmakers een beeld vormen van waarop ze zich moeten voorbereiden.

Lower limb muscle weakness is a common symptom in many
neuromuscular conditions and traumatic injuries, often leading to
abnormal gait, instability, and reduced mobility. Ankle-foot orthoses
(AFOs) are widely prescribed to support functional walking, yet current
production methods remain labor-intensive, poorly adjustable, and limited
in their ability to accommodate evolving user needs. This thesis explores
the design and development of a modular, patient-specific AFO using
additive manufacturing (AM), in collaboration with Materialise and
Materialise Motion.
The project follows an adapted Stanford Biodesign methodology,
incorporating clinical research, user feedback, and iterative engineering
across three phases: Identify, Invent, and Develop. By reframing the
design process to account for technical, clinical, and experiential
demands, the resulting AFO aims to better align with the real-world needs
of orthotists and patients. The core innovation lies in a three-part modular
architecture: ankle-cuff, strut, and footplate, each optimized for digital
fabrication and individualized stiffness tuning.
To support this modularity, a parametric CAD workflow and Finite Element
Analysis (FEA) were used to iteratively tune the geometry and stiffness of
individual components. Physical testing under physiological loads
confirmed the reliability of the design, while patient and expert input
reinforced the importance of comfort, fit, and ease of use.
This thesis demonstrates the potential of AM to move beyond cosmetic
customization and deliver functional, adaptable orthoses. While further
clinical validation is required, the proposed system offers a promising step
toward more personalized and efficient orthotic care.

Tijdens mijn stages in algemene ziekenhuizen werd ik herhaaldelijk geconfronteerd met een terugkerend probleem in de zorg voor volwassenen met een autismespectrumstoornis (ASS). Wat mij opviel, was het opvallende tekort aan kennis over ASS bij zorgverleners, wat leidde tot misverstanden, frustraties en zorg die onvoldoende afgestemd was op de individuele noden van deze patiënten. Deze observaties raakten me diep en vormden de aanleiding voor mijn bachelorproef.

Met mijn onderzoek wil ik bijdragen aan een betere zorgervaring voor volwassenen met ASS in algemene ziekenhuizen. Het centrale doel van mijn bachelorproef is dan ook het verbeteren van verpleegkundige zorg door het implementeren van patiëntgerichte en autismevriendelijke zorgpraktijken. Ik ging op zoek naar concrete en haalbare manieren om de zorg beter af te stemmen op de unieke behoeften van deze doelgroep.

Om dit doel te bereiken, voerde ik een uitgebreide literatuurstudie uit. Daarbij maakte ik gebruik van de PICO-methode om gerichte zoekstrategieën te ontwikkelen en relevante bronnen te selecteren. De gekozen literatuur werd zorgvuldig beoordeeld op kwaliteit en toepasbaarheid. Op basis van deze analyse formuleerde ik aanbevelingen die niet alleen theoretisch onderbouwd zijn, maar ook praktisch inzetbaar. Daarnaast werden in de gebruikte studies interviews en observaties uitgevoerd om de effectiviteit van de voorgestelde zorgpraktijken in de praktijk te toetsen.

Uit de resultaten kwamen verschillende waardevolle inzichten naar voren. Zo blijkt het gebruik van visuele hulpmiddelen, zoals pictogrammen en whiteboards, bijzonder effectief in het verbeteren van de communicatie met patiënten met ASS. Ook gestandaardiseerde communicatiesystemen, zoals de Autism Healthcare Accommodations Tool (AHAT), bieden zorgverleners een houvast om beter in te spelen op de noden van deze patiënten. Verder is het aanpassen van de zorgomgeving – bijvoorbeeld door het verminderen van sensorische prikkels zoals fel licht en lawaai – essentieel om overbelasting te voorkomen. Het actief betrekken van familieleden in het zorgproces blijkt eveneens een belangrijke factor in het verhogen van het comfort en de veiligheid van de patiënt. Tot slot toont de literatuur aan dat training en bewustwording bij zorgverleners cruciaal zijn om de kwaliteit van zorg structureel te verbeteren.

Mijn conclusie is dan ook helder: de implementatie van autismevriendelijke zorgpraktijken kan de ziekenhuiservaring van volwassenen met ASS aanzienlijk verbeteren. Door in te zetten op duidelijke communicatie, een aangepaste omgeving en betrokkenheid van de persoonlijke kring, kunnen stress en misverstanden worden verminderd. Daarnaast is het noodzakelijk dat zorgverleners continu worden bijgeschoold en ondersteund in hun kennis over ASS. Deze aanpak draagt bij aan een meer inclusieve, veilige en patiëntgerichte zorgomgeving, waarin ook mensen met ASS zich gehoord en begrepen voelen.

De transitie naar CO₂-neutrale gebouwen vereist de elektrificatie van verwarmings- en ventilatiesystemen, met warmtepompen als sleuteltechnologie. De integratie van warmtepompen in bestaande luchtbehandelingsunits, met name in niet-residentiële gebouwen, blijft echter een uitdaging vanwege bestaande ontwerpen die afgestemd zijn op warmtebronnen met hoge temperaturen.
Deze thesis speelt in op die uitdaging door een simulatiegestuurde methodologie voor te stellen die toelaat om de integratie van lagetemperatuur-warmtepompsystemen in renovatiescenario’s systematisch te beoordelen en te optimaliseren. Door de discrepantie tussen conventionele ontwerprichtlijnen en de operationele grenzen van warmtepompen, is er een duidelijke nood aan een aangepaste ontwerpmethodiek. In de huidige praktijk ontbreken vaak concrete richtlijnen, wat leidt tot inefficiënte of ondermaatse toepassingen. Dit onderstreept het belang van iteratieve en prestatiegestuurde ontwerpbenaderingen, ondersteund door dynamische simulatie.
Een referentiegebouw met een conventioneel luchtbehandelingsunitontwerp wordt gemodelleerd in Hysopt om de gangbare ontwerpfilosofie, zoals bepaald door Europese normen en lokale regelgeving, weer te geven. Vanuit deze uitgangssituatie wordt een parametrisch kader ontwikkeld om de gevoeligheid van de systeemprestaties voor belangrijke invloedsfactoren te evalueren, waaronder de isolatiegraad van de gebouwschil, ventilatiebehoeften, configuraties voor warmteterugwinning, ontwerp-inblaastemperatuur en de hydraulische dimensionering van de verwarmingsbatterijen.
De analyse maakt gebruik van dynamische simulaties om de impact van ontwerpkeuzes op seizoensgebonden prestatie-indicatoren zoals de Seasonal Coefficient of Performance (SCOP), CO₂-uitstoot en operationele kosten te kwantificeren. De resultaten tonen aan dat de systeemprestaties sterk afhankelijk zijn van de interactie tussen isolatiegraad van het gebouw, de kenmerken van het afgiftesysteem, de aanwezigheid van warmterecuperatie en de regelstrategie. Zo blijkt dat binnen een warmtepompconfiguratie de toevoeging van ontwerpmaatregelen zoals vraaggestuurde ventilatie, warmterecuperatie, een verhoogde UA-waarde en een verbeterde gebouwschil kan leiden tot een reductie van 52% in operationele kosten en CO₂-uitstoot. Optimale prestaties vereisen bovendien een iteratieve verfijning van zowel de luchtzijdige als waterzijdige subsystemen. De studie toont aan dat statische, eenmalige ontwerpbenaderingen het risico op suboptimale integratie verhogen. Iteratieve, simulatiegestuurde processen maken daarentegen oplossingen mogelijk die de efficiëntie van warmtepompen verbeteren en het binnencomfort waarborgen.
Dit werk levert een gestructureerde methodologie aan die ontwerpbeslissingen in HVAC-renovatieprojecten met warmtepompen ondersteunt. Met een generieke maar aanpasbare simulatiebenadering wordt het mogelijk om de haalbaarheid van retrofittoepassingen onderbouwd te evalueren. Dit levert een concrete bijdrage aan de verduurzaming van het niet-residentiële gebouwenbestand, waarbij een eerste stap wordt gezet richting de opbouw van een beslissingskader, dat ingenieurs en installateurs ondersteunt bij het maken van diverse systeemkeuzes.

De ridge air-filled substrate integrated waveguide (ridge AFSIW) wordt voorgesteld als een oplossing voor de tegenstrijdige vereisten op vlak van lage verliezen en miniaturisatie voor de voedingsstructuren van antenneroosters
bij millimetergolffrequenties (mmWave). Een uitgebreide parameteranalyse leidt tot een pareto-optimale dimensionering. Van een dergelijke ridge AFSIW, geoptimaliseerd voor gebruik op 28 GHz, werd een prototype gemaakt en gekarakteriseerd. Om de toepasbaarheid van de ridge AFSIW in het ontwerp van mmWave-componenten aan te tonen, is een derde-orde gekoppelde-resonatorfilter ontworpen, dat de n257 (26,5 GHz - 29,5 GHz) band afdekt.
De voorgestelde ridge AFSIW maakt dus de weg vrij om geminiaturiseerde mmWave-componenten met lage verliezen te realiseren in next-generation ultra-efficiënte antenneroostersystemen.

De scriptie test de koppeling uit van een CME simulatiemodel met verschillende voorspellingsmodellen voor geomagnetische indices. Voor de resultaten hiervan worden dan verschillende statistische maatstaven berekend om te kwantificeren hoe goed de voorspellingen zijn na deze koppeling.

Klimaatmodellen voorspellen dat de temperatuur wereldwijd zal blijven stijgen, samen met een toename van de intensiteit en frequentie van hittegolven. Daarbovenop krijgen steden te maken met extra opwarming door het stedelijk hitte-eilandeffect. Met een groeiende stedelijke bevolking, waaronder veel kwetsbare mensen, is het van cruciaal belang om effectieve mitigatiemaatregelen te implementeren om hittestress te verminderen. Hiervoor is temperatuurdata op hoge resolutie noodzakelijk.

Vaak worden numerieke modellen gebruikt om deze data te verkrijgen, maar deze zijn
computationeel zeer intensief, waardoor het moeilijk is om hoge resolutie data te verkrijgen over lange periodes en grote gebieden. Een computationeel goedkoop alternatief voor numerieke modellen zijn statistische modellen, vaak gebaseerd op machine learning technieken. Deze simuleren de temperatuur op basis van datagedreven relaties. De huidige machine learning modellen zijn echter meestal afgestemd op een enkele stad of een beperkte regio, wat resulteert in slechte prestaties voor steden met verschillende karakteristieken. Deze thesis onderzoekt de mogelijkheden om een machine learning model te ontwikkelen dat kan worden toegepast op steden over heel Europa.

De studie gebruikt ruimtelijke en temporele variabelen om een machine learning emulator van het numerieke UrbClim model te construeren. Daarnaast wordt het effect van het aantal steden in de trainingsset bestudeerd. Dit is cruciaal omdat grote datasets met numerieke trainingsdata, zoals die beschikbaar zijn gesteld voor UrbClim, vaak ontoegankelijk of rekenkundig te duur zijn om te verkrijgen

De energietransitie in de bouw geeft aanleiding tot grotere isolatiediktes, waardoor de klassieke spouwmuur onhoudbaar wordt. Daarom gaat dit onderzoek in op een innovatief gevelsysteem via de praktijk van BLAF architecten, bestaande uit een metselwerk buitenschil en achterliggend houtskelet met biobased isolatie. De evaluatie gebeurt vanuit hygrothermisch oogpunt, dus met aandacht voor vocht- en warmtetransport in de wand. Enkel zo kunnen we meer inzicht verwerven in de performantie van duurzame bouwmethoden. Bovendien is het ook cruciaal om het risico op vochtschade te begroten en beperken. Het onderzoek verliep via simulaties, experimentele opstellingen met testmuren en een meetcampagne in een eengezinswoning.

Dengue, een door muggen overgedragen virus, vormt een belangrijke wereldwijde bedreiging voor de gezondheid, vooral in tropische en subtropische gebieden. Met een toenemende incidentie en geografische verspreiding zijn effectieve vaccinatiestrategieën cruciaal voor het beperken van de gevolgen. Dit proefschrift onderzoekt het gebruik van
multi-objectieve multi-armed bandit (MOMAB) algoritmen om optimale vaccintoewijzing te identificeren voor de onderdrukking van dengue-epidemieën, waarbij medische werkzaamheid en monetaire kosten tegen elkaar worden afgewogen.

Het onderzoek gaat na of MOMAB-algoritmen efficiënt een subset van optimale vaccinatiestrategieën kunnen identificeren op basis van stochastische simulaties. Door het dengue-model van Recker et al. uit 2009 uit te breiden met ondersteuning voor vaccinatiestrategieën en leeftijdsheterogeniteit, simuleerden we de effecten van 53 verschillende strategieën.

We pasten verschillende MOMAB-algoritmen aan voor Pareto Front Identification (PFI) en stellen ook een volledig nieuw Top-two Pareto Front Thompson Sampling (TTPFTS) algoritme voor de PFI setting. Om de kwaliteit van de aanbevelingen van de beschouwde algoritmen te evalueren, hebben we drie metrieken ontwikkeld: de Bernoulli metriek, de Jaccard similarity metriek en de Hypervolume metriek.

Uit tests over 100 experimentele herhalingen met een beperkt budget van 30.000
simulaties bleek dat de algoritmen Pareto UCB1, TTPFTS en Pareto Thompson Sampling
consistent uitstekend presteerden in termen van efficiëntie en stabiliteit, en drastisch beter presteerden dan de momenteel gebruikte Uniform Sampling-methode.

De bevindingen tonen aan dat PFI MOMAB-algoritmen effectief zijn in het identificeren van optimale vaccinatiestrategieën voor de bestrijding van dengue op een efficiënte manier. Dit onderzoek draagt bij aan de optimalisatie van vaccinatieprogramma's en biedt een robuust besluitvormingskader voor volksgezondheidsfunctionarissen die geconfronteerd worden met de uitdaging van dengue-epidemieën. Het onderzoek onderstreept het potentieel van MOMAB-algoritmen om de strategische inzet van vaccins, ziektebeheer, en ziektebestrijding te verbeteren.

Bossen zijn essentieel voor de maatschappij omwille van de verschillende ecosysteemdiensten die ze ons leveren. Niettemin worden onze bossen tegenwoordig bedreigd door de klimaatsverandering, hetgeen gepaard gaat met hogere temperaturen, onregelmatige regenval en een veranderend verstoringspatroon. Om de ecosysteemdiensten die ze leveren te garanderen naar de toekomst toe, moeten we daarom ons bosbeheer richten op het verhogen van de stabiliteit van het bos tegen de klimaatsverandering. Dit betekent dat we zijn capaciteit om veranderingen te weerstaan en snel te herstellen na een verstoring moeten verhogen. Dit type van duurzaam bosbeheer wordt ook wel klimaatslim bosbeheer genoemd. Dunning is een beheermaatregel die bomen weghaalt uit het bos om zo de overige bomen meer ruimte te geven en hun groei te stimuleren. Dunning werd reeds voorgesteld als een beheeringreep die de weerbaarheid van het bos tegen klimaatsverandering kan vergroten door de competitie tussen bomen te reduceren en de droogteweerstand te vergroten. Daarom onderzochten we met het mechanistische bosmodel iLand hoe verschillende dunningsintensiteiten de stabiliteit van de soortensamenstelling en de bosstructuur tegen klimaatsverandering kunnen beïnvloeden voor het Meerdaalwoud en Heverleebos. De dunningsintensiteit geeft aan hoeveel bomen er worden weggehaald tijdens de dunning. Er werd verwacht dat een hogere dunningsintensiteit gepaard zou gaan met een hogere stabiliteit. We programmeerden het huidig bosbeheer van het bos op basis van het huidige bosbeheerplan en suggesties van de boswachters in iLand, en evalueerden vier beheerscenario’s, met name een scenario zonder beheer en een verwijdering van 5%, 10%, of 20% van het grondvlak van het bos om de acht jaar, onder variërende klimaatscenario’s. Het grondvlak van het bos is de som van de oppervlakten van de stamdoorsneden op borsthoogte in een hectare en wordt uitgedrukt in vierkante meter per hectare. Onze resultaten toonden aan dat een hogere dunningsintensiteit de soortensamenstelling en de bosstructuur sterker veranderden, alhoewel deze trend minder duidelijk was voor de bosstructuur. Het grondvlak van het bos herstelde minder goed bij een hogere dunningsintensiteit, wat het geval was voor alle klimaten behalve in het warm en droog klimaat waar de veerkrachtigheid van het bos het laagst was en niet verschillend tussen de dunningsscenario’s. Daarenboven vonden we ook dat de stabiliteit van het bos beïnvloed werd door het klimaat. Het meest extreme klimaat werd gekenmerkt door de grootste veranderingen in de boskenmerken, waarbij het aantal kleine bomen toenam en soorten zoals inheemse eiken, douglasspar en Corsicaanse den algemener werden. Ons onderzoek verkende voor het eerst in de Atlantische regio het gebruik van een mechanistisch landschapsmodel om klimaatslimme beheerstrategieën te onderzoeken en geeft suggesties voor verder onderzoek gebruikmakend van dit model.

In deze scriptie wordt de effectiviteit van een filter als strategie voor het verbeteren van de binnenluchtkwaliteit tegen fijnstof onderzocht met behulp van simulaties in Dymola. Hiervoor is er een nieuwe indeling voor fijnstofdeeltjes ontwikkeld, gebaseerd op de toxiciteit van verschillende deeltjesgroottes en afgeleid uit de literatuur. Deze nieuwe indeling heeft als doel de tekortkomingen van de bestaande grootte-indelingen te vervangen die de grootte- en bronafhankelijke toxiciteit van fijnstof generaliseren. Na het ontwikkelen van een filtercomponent en het aanpassen van een bestaand multi-zone model, werd de schadelijkheid van de fijnstofconcentratie die de binnenomgeving bereikt en het vermogen van filters om dit te voorkomen, onderzocht in verschillende scenario's. De invloed op de algehele binnenluchtconcentratie van PM werd waargenomen voor verschillende buitenomgevingen en verschillende filters. Daarnaast werden ook de invloed van PM dat door koken wordt uitgestoten, het verschil tussen 100% ventilatie en vraaggestuurde ventilatie en de implementatie van open ramen gesimuleerd. Bovendien werden de invloed van variatie in filterefficiëntie, de levensduur van het filter en het daaropvolgende energieverbruik onderzocht. De resultaten tonen aan dat een HEPA-filter de binnenluchtconcentratie van PM voor alle schadelijke deeltjesgroottefractie voldoende kan verlagen, terwijl een grof en fijn filter dit niet kunnun. Koken en het openen van ramen ondermijnen echter de effectiviteit van het filter in zodanige mate dat een gezonde binnenomgeving niet langer kan worden gegarandeerd. Een voorlopige analyse van het energieverbruik en de levensduur van het filter toont aanzienlijke extra energiekosten aan bij het gebruik van filters, evenals een levensduur die aanpassing vereist van het bereik dat door fabrikanten wordt voorgesteld. Analyse van de huidige testnormen voor filters laat zien dat deze niet voldoende zijn om een goede vergelijking tussen verschillende filters te waarborgen. Het aantal DALY's voor blootstelling aan PM2.5 was in alle scenario's minstens vier keer kleiner wanneer er een HEPA-filter aanwezig was. PM bleef echter de meest schadelijke verontreinigende stof, vóór stikstofdioxide, ozon en formaldehyde.

Deze masterproef onderzoekt de invloed van virtual reality (VR) en augmented reality (AR) op de customer journey (CJ). De probleemstelling richt zich op hoe deze technologieën de interacties en ervaringen van klanten met bedrijven kunnen transformeren. De centrale onderzoeksvraag is: "Hoe kunnen Virtual Reality en/of Augmented Reality de customer journey beïnvloeden?"

Het onderzoek is gestart met een uitgebreide literatuurstudie om een theoretisch kader te bieden. Daarnaast is een kwalitatieve benadering gebruikt, waarbij semigestructureerde interviews zijn gehouden met zes experts in de sector. Tot slot is de data-analyse uitgevoerd met behulp van thematische analyse om patronen en inzichten te identificeren.

Uit het onderzoek blijkt dat VR en AR aanzienlijke voordelen bieden in alle fasen van de
customer journey, van bewustwording tot loyaliteit. VR biedt diepgaande immersieve
ervaringen, terwijl AR praktische en verbeterde interacties in de fysieke wereld mogelijk
maakt. Deze technologieën verbeteren de klantbeleving, verhogen de betrokkenheid en
kunnen leiden tot hogere conversiepercentages.

De conclusie van deze studie is dat VR en AR de potentie hebben om de gehele customer journey te transformeren door innovatieve en boeiende klantervaringen te bieden. De conclusie is daarom dat bedrijven die deze technologieën effectief implementeren, een concurrentievoordeel kunnen behalen en klanttevredenheid kunnen verhogen.

Keverpopulaties zijn snel achteruit aan het gaan en dit onder andere door klimaatsverandering. Maar helaas is er niet veel aandacht voor deze dieren. Daarom werd in dit onderzoek getest hoe goed het Vlaamse Natura 2000 netwerk in staat is kevers te beschermen. Hiervoor gebruikten we een individual based model. Een verdere achteruitgang van de keverpopulaties met het huidige Natura 2000 netwerk werd voorspeld. Er zijn dus dringend aanpassingen in het netwerk nodig om deze soorten van extinctie te redden.

Deze scriptie behandelt hoe computersimulaties gebruikt kunnen worden om dieren in de natuur na te bootsen, specifiek springspinnen. Met deze simulaties kan er zowel onderzoek gedaan worden naar het gedrag van de spinnen als naar mogelijke designs voor een springende robot. Om deze simulaties uit te voeren werd er gebruik gemaakt van evolutionaire algoritmen, om zo de ontwikkeling van het dier in echte evolutie na te bootsen.

Naarmate robots steeds belangrijker worden in diverse industrieën, krijgt de coördinatie van meerdere autonome robots in gedeelde omgevingen meer aandacht in onderzoek. Multi-Robot Systemen (MRS) beloven verhoogde efficiëntie, robuustheid en nieuwe mogelijkheden, maar brengen ook uitdagingen met zich mee, vooral op het gebied van bewegingsplanning. Dit geldt met name voor de coördinatie van meerdere manipulators, waarbij geavanceerde strategieën nodig zijn door de hoge dimensionale complexiteit van het probleem.

Traditioneel worden gekoppelde en ontkoppelde methoden gebruikt om het probleem van bewegingsplanning voor meerdere robots aan te pakken. Gekoppelde methoden hebben aanzienlijke schaalbaarheidsproblemen, omdat de reken- en geheugencapaciteit exponentieel toeneemt met elke extra vrijheidsgraad (DOF) in het systeem. Ontkoppelde methoden daarentegen zijn beter schaalbaar, maar leveren vaak suboptimale oplossingen en bieden geen garanties dat er een oplossing wordt gevonden, zelfs als die er is.

Dit onderzoek verkent een hybride aanpak tot bewegingsplanning, dat gebruikmaakt van Conflict-Based Search (CBS) als het low-level zoekalgoritme voor Probabilistic Roadmaps (PRM). Deze hybride benadering combineert de voordelen van zowel gekoppelde als ontkoppelde methoden. De effectiviteit van de hybride aanpak is geëvalueerd en vergeleken met beide methoden via Python-gebaseerde simulaties in twee experimentele opstellingen: één met vlakke manipulators in elkaars nabijheid en een andere met Franka Emika Panda-manipulators in PyBullet. De resultaten tonen aan dat CBS-PRM beter schaalt bij toenemende dimensionaliteit vergeleken met gekoppelde methoden, en dat het verbeterde slagingspercentages en efficiëntere paden oplevert ten opzichte van ontkoppelde methoden.

De ontwikkeling van deze hybride methode werd ondersteund door de creatie van een bibliotheek voor multi-robot bewegingsplanning, die de besproken algoritmen implementeert en benchmarking in verschillende scenario's ondersteunt. Hoewel de hybride aanpak aanzienlijke verbeteringen biedt, zijn er nog volop mogelijkheden voor verdere verfijning en optimalisatie.

Deze scriptie onderzoekt met behulp van een computersimulatie de invloed van verschillende omgevingsfactoren zoals nutriëntenniveaus en disrupties op de evolutie van cellulaire hechtingsterkte in bacteriële biofilms. Dit is relevant in de medische sector (o.a. besmetting van patiënten en medisch gereedschap), maar ook voor allerlei industriële toepassingen zoals corrosie van metalen installaties.

Astronauten voorbereiden op ruimtewandelingen op aarde is uitdagend vanwege de aanwezigheid van zwaartekracht. Dit onderzoek, uitgevoerd in informele samenwerking met de Europese Ruimtevaartorganisatie, presenteert een bewijs van concept voor het simuleren van nul-zwaartekrachtomgevingen met behulp van virtual reality (VR). Het ontwikkelde systeem, genaamd ZeroTraining, omvat twee belangrijke subsysteem: ZeroPGT en ZeroArm. ZeroPGT is een VR-toepassing die een Extravehicular Activity (EVA)-omgeving simuleert, terwijl ZeroArm een haptisch feedbacksysteem van het encounter-type is dat een controller fysiek uitlijnt met virtuele objecten, waardoor gebruikers de sensatie van het hanteren van nul-zwaartekrachtobjecten kunnen ervaren. Verschillende fundamentele uitdagingen werden aangepakt, waaronder de ontwikkeling van een aangepaste IK FABRIK-algoritme, het tot stand brengen van naadloze communicatie tussen de VR-headset en de robotarm, het fabriceren van de end-effector en het implementeren van hardwareverbeteringen aan de robotarm. De haalbaarheid van het systeem werd gevalideerd door een gebruikservaringsstudie met 10 deelnemers, die een significant potentieel onthulden ondanks de huidige robotbeperkingen en de noodzaak voor verdere verbeteringen.

Deze scriptie heeft tot doel de basis te leggen voor de ontwikkeling van een niet-invasieve meetmethode voor de verhoogde interstitiële vloeistofdruk in tumoren. Dit is verwezenlijkt met behulp van een computationeel model die toelaat te bestuderen hoe de vloeistofdruk de resultaten van ‘shear-wave’ elastografie beïnvloedt.

Een ontwerp van een e-voting blockchain die gebruik maakt van Signature Dilution: een nieuw concept dat anonimiteit in openbare communicatie kan creeren. Het protocol wordt beschreven, de veiligheid wordt uitvoerig geanalyseerd en met een implementatie worden simulaties van online verkiezingen uitgevoerd om de performantie te meten.

Wanneer een baby extra hulp nodig heeft bij de geboorte wordt de navelstreng meestal meteen doorgeknipt. Deze bachelorproef onderzoekt de effecten van een stabilisatie of reanimatie met een intacte navelstreng.

Berekening van reactiekrachten in het schoudergewricht bij gebruikt van een exoskeleton. Deze krachten zijn berekend via een musculoskeletale modelering software, en dit voor 3 gevallen: geen assistentie, assistentie via kracht en assistentie via een koppel.

Beleidsmakers baseren zich op dit moment op groene groei, maar dat botst op veel kritiek. Ecologisch economen stellen onder andere degrowth voor als alternatief. Deze scriptie onderzoekt aan de hand van macro-economische simulaties welke mate van degrowth koolstofneutraliteit haalbaarder maakt.

In onderstaand beleidsrapport wordt geanalyseerd hoe strategic simulations een staat, zoals België, kunnen helpen bij de grand strategy, strategische cultuur en civiele-militaire relaties. Om dit te bereiken wordt eerst de term strategic simulations gedefinieerd. Dit is nodig om een fundatie
te bouwen waarop kan worden verder gewerkt. De term strategic simulations wordt gehanteerd als containerterm zodat alle essentiële types simulaties hieronder vallen. Vervolgens worden alle hoofdthema’s (grand strategy, strategische cultuur en civiele-militaire relaties) geanalyseerd en wordt er gekeken hoe deze in verhouding (kunnen) staan met strategic simulations. Op deze manier ontstaat er een rode draad doorheen het beleidsrapport die gevolgd kan worden en de verschillende thema’s met elkaar verbindt.