NTNU Open (Norwegian University of Science and Technology)
Not a member yet
80486 research outputs found
Sort by
Underernæring hos pasienter med demens på sykehjem
Bakgrunn: Stadig flere utvikler demens og får dermed behov for sykehjemsplass. Pasienter med demens er i risiko for underernæring.
Hensikt: Hensikten med studien er å undersøke hvordan sykepleier kan bidra til forebygging av underernæring hos pasienter med demens på sykehjem.
Metode: Dette er en systematisk litteraturstudie basert på systematiske søk i faglige databaser. Studien inkluderer åtte forskningsartikler.
Resultat: Tre hovedfunn ble identifisert. 1) Sykepleiers kompetanse er avgjørende for å ivareta ernæring hos pasienter med demens. 2) Tverrfaglig samarbeid og samhandling med pasient og pårørende er viktig for forebygging, men preges ofte av dårlig kommunikasjon. 3) Individuell tilpasning og tilrettelegging rundt måltider virker positivt på forebygging, men tidspress gjør dette utfordrende.
Konklusjon: Sykepleiere kan bidra til å forebygge underernæring ved å styrke sin kompetanse og sikre tilstrekkelig opplæring. God tverrfaglig samhandling, samt involvering av pasient og pårørende bidrar til en helhetlig tilnærming i forebyggingsarbeidet. Tid og bemanning må prioriteres for å sikre kvalitet og verdighet. Ved å tilrettelegge miljøet og måltider ut ifra individuelle behov, kan sykepleier møte pasienters ernæringsbehov på en bedre måte.Background: The growing prevalence of dementia is increasing the demand for long-term care placement. Residents with dementia are at heightened risk of malnutrition.
Aim: The aim was to examine how nurses can contribute to the prevention of malnutrition among patients with dementia in nursing homes.
Method: Systematic literature review based on structured searches in academic databases. The study includes eight research articles.
Results: Three main findings were identified. 1) Nurses’ competence is crucial for maintaining nutrition in patients with dementia. 2) Interdisciplinary collaboration and interaction with patients and their next of kin is important for prevention but is often characterized by poor communication. 3) Individual adaptation and facilitation around meals appear to have a positive impact on prevention, but time constraints make this challenging.
Conclusion: Nurses can contribute to prevent malnutrition by strengthening their competence and ensuring adequate training. Good interdisciplinary collaboration, as well as the involvement of the patient and their next of kin, contributes to a holistic approach to prevention. Time and staffing must be prioritized to ensure quality and dignity. By adapting the environment and meals to individual needs, nurses can better meet the patient´s nutritional needs
Helhetlig vurdering av nødforsyningsløsninger i høyfjellsnett. Batteripakke, mikrogrid og nettutbygging.
Denne bacheloroppgaven undersøker tre alternative løsninger for å sikre stabil strømforsyning i Breiseterdalen i Lom kommune, der nettselskapet Fjellnett opplever utfordringer med både korte og langvarige strømbrudd. Formålet er å vurdere tekniske, økonomiske og miljømessige aspektene ved, installasjon av en batteripakke, utbygging av kabel til et mer robust distribusjonsnett, og etablering av et mikrogrid med fornybar energiproduksjon.
Metodene inkluderer analyse av forbruksdata og strømbruddsstatistikk, kostnader knyttet til ikke-levert energi og verdsettelser ved forskjellige diskonteringsrenter. De tre løsningene er sammenlignet med hensyn til nettnovåverdi, investeringskostnad, tilbakebetalingstid, miljøpåvirkning og praktisk gjennomførbarhet.
Resultatene viser at en batteripakke med en dags kapasitet er det mest lønnsomme alternativet innenfor dagens økonomiske rammevilkår. Kabelutbygging fremstår som en bærekraftig løsning på lang sikt, men er kun økonomisk gunstig dersom diskonteringsrenten reduseres. Mikrogrid, vurderes som lite realistisk på grunn av investeringskostnad, utfordrende landskap og påvirkningen det vil ha på området. Oppgaven konkluderer med at en batteripakke med en til tre dagers kapasitet gir Fjellnett en hensiktsmessig balanse mellom forsyningssikkerhet, økonomi og gjennomførbarhet.This bachelor thesis investigates three alternative solutions to ensure stable power supply
in Breiseterdalen in Lom municipality, where the grid operator Fjellnett is experiencing
challenges related to frequent and prolonged power outages. The objective is to assess
the technical, economic, and environmental aspects of, installing a battery energy stora-
ge system, extending the distribution network to a more stable distribution network and
establishing a microgrid with renewable energy production.
The methods applied include analysis of consumption data and outage statistics, assess-
ment of costs related to unserved energy, and valuations under different discount rates.
The three solutions are compared in terms of net present value, investment cost, payback
time, environmental impact and practical feasibility.
The results indicate that a battery system with one day of capacity is the most profitable
option under current economic conditions. Cable extension appears to be a sustainable
long-term solution, but is only economically viable if the discount rate is reduced. The
microgrid option is considered unrealistic due to investment cost, challenging terrain, and
impact on the landscape. The study concludes that a battery system with one to three days
of capacity provides Fjellnett with a practical balance between reliable power supply, cost
efficiency and practical implementation
Retten på en barndom uten vold, overgrep og omsorgsvikt
Bakgrunn: Forekomsten av vold, overgrep og omsorgssvikt mot barn er høy både globalt og i Norge. Dette medfører både samfunnet og barnet store helsemessige og økonomiske konsekvenser. Det setter strenge krav til helsesykepleiere som arbeider med barn og deres foreldre. Det handler om å umiddelbart melde fra til barnevernet, når det er grunn til å tro at et barn blir utsatt for vold. Etter loven kalles det opplysningsplikt. Forskning har imidlertid vist at helsesykepleiere kan føle seg usikre på samarbeidet med barnevernstjenesten og hvordan de skal reagere når de vet at et barn er utsatt for vold. Forskningsfeltet tyder videre på at temaet er lite studert i forhold til hvordan helsesykepleiere i Norge tolker og forholder seg til retningslinjene, og deres erfaringer med å benytte seg av opplysningsplikten.
Hensikt: Få kunnskap og innsikt i hvordan helsesykepleierne erfarer og praktiserer opplysningsplikten til barnevernet. Dette i forbindelse med deres helsefremmende og forebyggende arbeid mot vold, overgrep og omsorgssvikt mot barn.
Metode: Studien er en kvalitativ intervjustudie. Den baserer seg på seks individuelle dybdeintervju av helsesykepleiere som arbeider i skolehelsetjenesten. Datamaterialet ble transkribert og analysen ble gjennomført ved hjelp av Braun & Clarke sin refleksive tematiske analyse.
Resultater: Opplysningsplikten var noe alle helsesykepleierne hadde erfaring med. Bekymringssakene de stod i var komplekse, noe som gjorde vurderingsprosessen vanskelig. Psykisk vold ble sett på som en særlig utfordring å identifisere. De måtte balansere mellom hensynet til relasjonen med barnet opp mot deres ansvar i forhold til opplysningsplikten. Det var avgjørende å være på lag med foreldrene til barnet. Samarbeidet med barnevernet bydde på flere utfordringer hvor de ikke var delaktig i deres involvering og oppfølging i en bekymringssak. Terskelen til å sende en bekymringsmelding ble sett på som høy i praksis. Barnevernet ønsket at helsesykepleierne skulle utforske sakene selv, og at terskelen for å sende bekymringsmelding skulle være høy. Muligheten til å følge opp de utsatte barna ble sett på som sårbart på grunn av helsykepleiernes utilgjengelighet på skolene. Bekymringer ble dermed ikke fulgt opp, og det burde blitt meldt mer enn det var gjort.
Konklusjon: Resultatene viser at selv om helsesykepleierne var klar over deres opplysningsplikt til barnevernet, lå det mer bak deres vurdering om å melde eller ikke. For å kunne være tilgjengelig og sikre tidlig identifisering, tyder det på et behov for flere helsesykepleiere i skolehelsetjenesten. Betydningen av et godt samarbeid med barnevernet og foreldrene til barnet er avgjørende for å styrke det helsefremmende og forebyggende arbeidet. Samarbeidet med barnevernet og uttalelsene om at terskelen skal være høy for å melde, kan tyde på at barnevernet mangler innsikt i helsesykepleiernes retningslinjer og deres rolle. Lav terskel tyder på et subjektivt begrep som tolkes forskjellig, noe som kan gjøre at helsesykepleierne utfører sin meldeplikt ulikt.
Nøkkelord: Opplysningsplikt, vold, overgrep, omsorgssvikt, barn, helsesykepleier, forebygging, helsefremming, terskel, barnevern, nasjonale faglige retningslinjer og skolehelsetjenesteBackground: The prevalence of violence, abuse and neglect against children is high both globally and in Norway. This results in significant health-related and economic consequences for both society and the individual child. It places high demands on public health nurses (PHN’s) who work with children and their families. When there is reason to believe that a child is being subjected to violence, professionals are legally obligated to report it to child welfare services (CWS). This is referred to as the duty to warn. Research has shown that PHN’s may feel uncertain about how to collaborate with CWS and how to respond when they know a child is experiencing violence. Existing research further suggests that this topic has been unexplored in terms of how PHN's in Norway interpret and relate to the guidelines, and to their experiences with exercising their duty to warn.
Purpose: To gain knowledge and insight into how PHN’s experience and practices their duty to warn concerns to the CWS. This was examined in the context of their health-promoting and preventive work against violence, abuse and neglect of children.
Method: This study is a qualitative interview study based on six individual in-depth interviews with PHN’s working in the school health service. The data were transcribed, and the analysis was conducted using Braun and Clarke`s reflexive thematic analysis.
Results: The duty to warn was something that all the PHN’s had experience with. The cases they were involved in were complex, which made the assessment process difficult. Psychological violence was seen as a particular challenge to identify. They had to balance maintaining the relationship with the child against their responsibility in relation to the duty to warn. It was crucial to be on the same page with the child’s parents. The collaboration with CWS presented several challenges where their involvement and follow-up in a case of concern was something that the PHN’s were not involved in. The threshold for submitting a report of concern was perceived as high in practice. The CWS often wanted the PHN’s to further investigate the cases themselves, and that the threshold for sending a report of concern should be high. The opportunity to follow up with children at risk was seen as vulnerable because the PHN’s were unavailable at the schools. Concerns were not followed up, and more reports should have been submitted than was actually done.
Conclusion: The results show that even though the PHN’s were aware of their duty to warn CWS, there was more behind their assessment of whether or not to report. In order to be available and ensure early identification, there is a need for more public health nurses in the school health service. The importance of good cooperation with CWS and the children's parents was crucial to strengthening health promotion and prevention work. Statements that the threshold for reporting should be high may indicate that the CWS is lacking insight into the PHN’s guidelines and their role. Low threshold indicates a subjective concept that is interpreted differently, which may lead to variations in how PHN’s exercise their duty to warn.
Keywords: Duty to warn, violence, abuse, neglect, children, public health nurse, preventing, health-promoting, threshold, child welfare, national clinical guidelines and school health servic
Design av lesestimulerendemiljø på ungdomstrinnet
Denne masteroppgaven undersøker hvordan man som norsklærer kan konstruere et lesestimulerende miljø for elever på ungdomstrinnet. Med PISA-resultater som viser synkende leseprestasjoner blant norske elever, er det viktig å kunne skape et miljø som motiverer elever til å lese mer. Vi har brukt designbasert forskningsmetode og samlet inn kvalitative data i form av leseportrett og spørreundersøkelser fra et undervisningsopplegg vi gjennomførte med elever på ungdomstrinnet. Ut fra teori og datamaterialet vi samlet inn, fant vi ut at det er ulike faktorer som danner et lesestimulerende miljø. Tid, bråk og ro, det kulturbundne begrepet koselig, og motivasjon var funnene vi hentet ut fra datamaterialet, og ble det som sammen danner et lesestimulerende miljø. Funnene kan si noe om hvordan en norsklærer bør utforme leseundervisningen i norskfaget. Implikasjonene fra funnene våre er at i praksis må norsklærere legge til rette for tid, forutsigbarhet og ro, skape et koselig miljø og ha fokus på motivasjon i leseundervisningen på skolen. De politiske satsningsområdene innen lesing burde også inneholde mer konkrete tiltak for å fremme lesemotivasjon og hvordan man kan stimulere til lesing. Samtidig trenger vi også mer praksisnær forskning som tar utgangspunkt i teori som allerede finnes og lokal praksis som kan forbedre videre leseundervisning.This master´s thesis investigates how a Norwegian language teacher can construct an environment that promotes reading for students in the lower secondary school. With PISA results showing declining performance in reading among Norwegian students, it is important to be able to create an environment that motivates students to read more. We have used a design-based research method and collected qualitative data in the form of reading portraits and surveys from a lesson plan we conducted with students in the lower secondary school. Based on theory and the data we collected, we found that there are various factors that create an environment that promotes reading. Time, noise and quiet, the culturally situated term koselig, and motivation were the findings we extracted from the data and together form an environment that promotes reading. The findings indicate how teachers should design reading instruction in the subject of Norwegian. The implications we arrive at are that in practice, Norwegian teachers must facilitate time, predictability and quiet, making it koselig, and focus on motivation in reading instruction at school. The political focus areas on reading should also include more concrete measures to promote reading motivation and how to promote reading. At the same time, we also need more practice-oriented research that draws on existing theory and local practice that can further improve reading instruction
From Shelf to Sick Note: Alcohol Dynamics and Sickness Absence in Norway
Denne oppgaven undersøker sammenhengen mellom økt alkoholtilgjengelighet og sykefravær i alle
norske kommuner. Med kvartalsvis paneldata fra 2008-2023 kobler vi åpning av nye Vinmonopolbutikker og salg av ren liter av alkohol per innbygger med legemeldt sykefraværsprosent fra Statistisk
Sentralbyrå. Vi benytter en to-veis faste effekter modell som kontrollerer for både tid- og
kommunespesifikke faktorer og inkluderer alkoholsalg og antall Vinmonopol butikker fra de fire
foregående kvartalene. Resultatene etterprøves gjennom et bredt spekter av robusthetstester, herunder
event-studiedesign, alternative utvalg og heterogenitetstester blant ulike demografiske grupper.
Vi finner ingen signifikant endring i sykefraværet etter at en ny Vinmonopol butikk åpner. En dobling
i alkoholsalg per innbygger er knyttet til en kortvarig reduksjon i sykefraværet på 0,45 prosentpoeng,
men effekten forsvinner i løpet av et år. Når pandemiårene 2020-2023 utelates blir den umiddelbare
salgseffekten positiv, mens det fortsatt ikke er noen signifikant virkning i de påfølgende kvartalene.
Nettoeffekten forblir ikke-signifikant.
Resultatene skyldes kanskje omdirigert konsum. Nye butikker fører til et skifte i kjøp fra
nabokommuner eller hjemmebrent uten å øke totalt konsum. Resultatene kan være en indikasjon på
at utvidelse av Vinmonopol butikker ser ut til å fremme bruk av regulerte kilder uten å nødvendigvis
øke konsumet.This thesis investigates the relationship between alcohol availability and sickness absence across
every Norwegian municipality, using quarterly panel data from 2008 to 2023. We match
Vinmonopolet’s store openings and per-capita pure alcohol sales to sickness absence rates from
Statistics Norway, estimating a two-way fixed-effects model with lags up to four quarters. We
confirm our findings using alternative samples, event study analysis and subgroup tests. Our results
show no statistically significant change in sickness absence associated with either the first or second
store opening. Moreover, we do not find any statistically significant long-term effects.
A doubling of per capita alcohol sales is associated with an average short-term reduction in sickness
absence of 0.45 percentage points, but this effect dissipates within a year. When the pandemic period
(2020-2023) is excluded, the short-term association reverses in sign, and the overall relationship
becomes statistically insignificant. We suspect these findings indicate redirected consumption.
Opening a new Vinmonopolet store appears to shift alcohol purchases away from neighboring
municipalities, cross-border sources in Sweden, or informal channels like home distilling, rather than
increasing total consumption. The findings suggest that opening more Vinmonopolet stores may
improve convenience and reduce unregulated supply without necessarily increasing sickness absence.
Still, further research is needed to confirm these patterns more conclusively
Holdbarhet på prøvemateriale til Subklassifisering av Lymfocytter med Flowcytometri
Sammendrag
Enhet for Cytometri ved St. Olavs hospital ønsket å undersøke holdbarheten til prøvematerialet brukt til subklassifisering av lymfocytter ved bruk av flowcytometri. Den anbefalte holdbarhetsgrensen var satt til 24 timer av leverandøren BD Biosciences. Dette var ønskelig å utvide til 48 timer ettersom at prøver som transporteres over lengre distanser, ofte overskrider denne grensen.
Det ble benyttet prøvemateriale fra 30 ulike blodgivere, hvor alle prøvene ble analysert ved mottak, etter 24 timer og etter 48 timer, for å vurdere endringen av antall lymfocytter. Prøvene ble analysert med flowcytometri der hver av de ulike lymfocyttene fikk spesifikke fluorokromer bundet til seg med antigen-antistoff-binding. Resultatene ble så videre behandlet i Microsoft Excel for å undersøke eventuelle endringer i antall celler ved de ulike tidspunktene. Det ble gjort statistiske beregninger for å avdekke eventuelle interne avvik, tilfeldige og systematiske feil.
Det ble ikke funnet noe statistisk signifikant forskjell mellom verdiene for CD3+, CD4+, CD8+, CD19+ og CD16+, CD56+ celler ved gjennomført variansanalyse mellom verdier fra mottak, 24 og 48 timer. T-test og regresjonsanalyse for CD16+, CD56+ viste at det forelå en proporsjonal systematisk feil mellom verdier fra mottak og 48 timer. Alle resultater, med unntak av CD16+, CD56+ omregnet til prosent av mottaksverdi viste at 90% av konfidensintervallet for gjennomsnittet lå innenfor tillatt bias og majoriteten av enkeltverdier innenfor tillatt totalfeil.
Til tross for funn av proporsjonal systematisk feil og et 90% konfidensintervall for gjennomsnittet av CD16+, CD56+ celler utenfor nedre akseptgrense, er ikke dette alene grunnlag nok til at holdbarhetsgrensen ikke kan utvides utover 24 timer. Begrunnelsen for dette er at differansen mellom resultatene for hver av CD-markørene ikke utgjorde nok til at det ville hatt en klinisk relevans for denne analysen. Likevel, bør Enhet for Cytometri i samarbeid med leger ansatt ved AIT vurdere å inkludere flere prøver og eventuelt pasientprøver før holdbarhetsgrensen kan utvides til 48 timer.Abstract
The Cytometry Unit at St. Olavs hospital wanted to evaluate the stability of blood samples used for subclassification of lymphocytes by flow cytometry. The recommended stability limit was set to 24 hours by the manufacturer, BD Biosciences. However, an extension to 48 hours was considered desirable, as samples transported over longer distances often exceed the 24-hour limit.
Samples from 30 different blood donors were included in the study. Each sample was analyzed at the time of arrival, after 24 hours, and after 48 hours to evaluate changes in lymphocyte counts. Flow cytometry was used, where specific fluorochromes were bound to the various lymphocyte subsets through antigen-antibody binding. The data were processed using Microsoft Excel to detect any potential changes in cell counts at the different measurement intervals. Multiple statistical analyses were performed to identify internal variation, as well as random and systematic errors.
No statistically significant differences were observed for CD3+, CD4+, CD8+, CD19+ and CD16+, CD56+ values in the analysis of variance comparing measurements at arrival, 24 hours, and 48 hours. However, t-tests and regression analyses for CD16+, CD56+ indicated a proportional systematic error between measurements taken at arrival and after 48 hours. With the exception of CD16+, CD56+ (expressed as a percentage of the arrival value), 90% of the confidence intervals for the mean values were within the allowable bias limits, and the majority of individual values were within the total allowable error.
Despite the detection of a proportional systematic error and the confidence interval for CD16+, CD56+ falling below the lower acceptance threshold, these findings alone do not provide sufficient grounds to oppose increasing the sample stability limit to 48 hours. This conclusion is based on the fact that the differences in CD marker values were not considered to be of clinical significance. Nonetheless, the Cytometry Unit, in collaboration with physicians at the Department of Immunology and Transfusion Medicine (AIT), should consider including a larger number of samples an potentially including patient samples, before formally extending the stability limit to 48 hours
Artefact Intelligence: Using AI to Enhance Museum Visitor Engagement Through Personalized Artefact Descriptions
Fremskritt innen kunstig intelligens (KI) og store språkmodeller (LLM-er) har betydelig potensial for innholdstilpasning og personalisering i miljøer med mangfoldige målgrupper, slik som museer. Museer har som mål å engasjere et bredt spekter av besøkende med ulike preferanser og behov, og likevel er bruken av LLM-er for å personalisere og tilpasse innhold i reelle museumskontekster lite utforsket. Denne masteroppgaven undersøker hvordan LLM-er kan tilpasse beskrivelser av museumsgjenstander for å øke besøkendes engasjement, og utforsker effektive personvernbevisste personaliseringsstrategier for å imøtekomme besøkendes preferanser og behov i KI-baserte tilpasninger.
Ved å bruke en Research through Design (RtD) tilnærming og med utgangspunkt i The Museum Visitor Experience Model, ble en webbasert prototype designet og utviklet for å utforske forskningsspørsmålene. Den inneholdt en KI-assistent for tilpasning av gjenstandsbeskrivelser, supplert med museums- og gjenstandsspesifikk kontekstuell data. Konseptet og prototypen ble evaluert i en metodetriangulert studie med 21 besøkende ved Maihaugen Museum i Lillehammer. Deltakerne ble kategorisert i profiler basert på besøksmotivasjon og utforsket både KI-tilpassede og originale gjenstandsbeskrivelser, samt KI-generert lydopplesning. Besøkendes engasjement ble evaluert gjennom interaksjonssporing i prototypen og oppfølgingsintervjuer om deres opplevde engasjement, preferanser og helhetsopplevelse.
Funnene viste at KI-tilpassede beskrivelser ble vurdert som betydelig mer engasjerende enn de originale, med de tilpasset til besøkendes tildelte profiler som de mest foretrukne. Innsikt bidro til å identifisere personvernbevisste personaliseringsstrategier, utvikle en forbedret prototype og foreslå praktisk implementering i museer. Denne masteroppgaven demonstrerer hvordan LLM-er kan øke engasjement og personalisering i museer gjennom tilpassing, samtidig som personvernhensyn ivaretas. Fremtidig forskning kan videreutvikle konseptet, utforske bredere bruksområder, utvide flerspråklig og stemmebasert personalisering, utforske fremtidige KI-modeller og utvikle verktøy som støtter museumsformidlere.
Nøkkelord: Museum, Kulturarv, Kunstig Intelligens, Store Språkmodeller, Personalisering, Tilpasning, TilgjengelighetAdvancements in Artificial Intelligence (AI) and Large Language Models (LLMs) offer considerable potential for content adaptation and personalization in environments with diverse audiences, such as museums. Museums aim to engage a wide range of visitors with varied preferences and needs, yet the use of LLMs to personalize and adapt content in real-world museum contexts remains underexplored. This master's thesis investigates how LLMs can adapt museum artefact descriptions to enhance visitor engagement, and explores effective privacy-preserving personalization strategies for accommodating diverse visitor preferences and needs in AI adaptations.
Using a Research through Design (RtD) approach and guided by The Museum Visitor Experience Model, a web-based prototype was designed and developed to explore the research questions. It featured a custom AI assistant for adapting artefact descriptions, complemented by museum- and artefact-specific contextual data. The concept and prototype was evaluated in a mixed-methods study with 21 visitors at Maihaugen Museum in Lillehammer, Norway. Participants were categorized into motivation-based profiles and explored both AI-adapted and original descriptions, accompanied by AI-generated audio narrations. Visitor engagement was evaluated through interaction tracking within the prototype and follow-up interviews exploring their perceived engagement, preferences, and overall experience.
Findings showed that AI-adapted descriptions were rated as significantly more engaging than the originals, with those adapted to visitors' assigned profiles most preferred. Insights helped identify privacy-preserving personalization strategies, develop a refined prototype, and suggest practical museum implementation. This thesis demonstrates how LLMs can enhance engagement and personalization in museums through adaptation, while addressing privacy concerns. Future research could refine the concept, explore broader applications, expand multilingual and voice-based personalization, investigate emerging AI models, and develop tools to support museum educators.
Keywords: Museum, Cultural Heritage, Artificial Intelligence, Large Language Models, Personalization, Engagement, Adaptation, Accessibilit
Dynamic robustness evaluation for automated model selection in operation
Context:
The increasing use of artificial neural network (ANN) classifiers in systems, especially safety-critical systems (SCSs), requires ensuring their robustness against out-of-distribution (OOD) shifts in operation, which are changes in the underlying data distribution from the data training the classifier. However, measuring the robustness of classifiers in operation with only unlabeled data is challenging. Additionally, machine learning engineers may need to compare different models or versions of the same model and switch to an optimal version based on their robustness.
Objective:
This paper explores the problem of dynamic robustness evaluation for automated model selection. We aim to find efficient and effective metrics for evaluating and comparing the robustness of multiple ANN classifiers using unlabeled operational data.
Methods:
To quantitatively measure the differences between the model outputs and assess robustness under OOD shifts using unlabeled data, we choose distance-based metrics. An empirical comparison of five such metrics, suitable for higher-dimensional data like images, is performed. The selected metrics include Wasserstein distance (WD), maximum mean discrepancy (MMD), Hellinger distance (HL), Kolmogorov–Smirnov statistic (KS), and Kullback–Leibler divergence (KL), known for their efficacy in quantifying distribution differences. We evaluate these metrics on 20 state-of-the-art models (ten CIFAR10-based models, five CIFAR100-based models, and five ImageNet-based models) from a widely used robustness benchmark (RobustBench) using data perturbed with various types and magnitudes of corruptions to mimic real-world OOD shifts.
Results:
Our findings reveal that the WD metric outperforms others when ranking multiple ANN models for CIFAR10- and CIFAR100-based models, while the KS metric demonstrates superior performance for ImageNet-based models. MMD can be used as a reliable second option for both datasets.
Conclusion:
This study highlights the effectiveness of distance-based metrics in ranking models’ robustness for automated model selection. It also emphasizes the significance of advancing research in dynamic robustness evaluation.publishedVersio
Optimization of Nativo Wood Fibre Insulation Board Through LCA Analysis
A previous LCA study on the insulation products has led to some uncertainty on the resulting Environmental Product Declaration (EPD) certification obtained by Hunton Fiber AS in Norway. There are certain themes included in the existing LCA which contain larger uncertainties than others. The bulk of uncertainties are related to allocation of impacts stemming from the phase of extraction and production of raw materials (A1), impacts from the transportation of raw materials (A2) and impacts of different scenarios of waste processing (C3). Goal of this study is to address these uncertainties by investigating (i) different scenarios for allocation of impacts from raw materials (wood chips), (ii) the impact of different modes of transportation of raw materials and (iii) different waste treatment scenarios. A comparative analysis of different LCA scenarios was assessed focused on the product’s impact on climate change and results are taken by the company as useful suggestions for future decisions.publishedVersio
Emergent quantum effects in multicomponent fermionic systems
This thesis is based on six research papers concerning superconductivity and orbitronics. Their unifying theme is the study of quantum effects emerging due to electrons having multiple degrees of freedom, although the specific multiplicity considered varies across the papers.
Two papers explore the nature of multiband superconductors, relevant for materials such as MgB2 and the superconducting iron pnictides. In the first paper, we critically examine a multigap system within BCS theory, showing that the free energy of several paradigmatic systems is unbounded from below. To remedy this, we derive and impose the necessary constraints on the superconducting order parameter, ensuring thermodynamically stability of the superconducting state. In the second paper, we show the existence of time-reversal symmetry breaking multiband states within Eliashberg theory, extending work on a similar state found in BCS theory.
Continuing on the topic of superconductivity, one paper details how it can emerge out of a non-Fermi liquid, as is the case in the superconducting cuprates and iron pnictides. Specifically, we demonstrate how localized spin fluctuations can induce superconductivity in a Luttinger liquid, overcoming electron-electron interactions in the process. Another paper is on quantum geometry. Superconductivity still forms the backdrop of the study, as quantum geometry has proved a viable mechanism for inducing nonzero superfluid stiffness in flat-band superconductors. In particular, we consider an interacting system hosting two flat bands and evaluate two recent extensions of the quantum metric to interacting systems. Benchmarking them against exact diagonalization results, we find that the proposed dressed quantum metric performs better.
In the final two papers, we turn our attention to orbitronics and explore this field using a multiorbital lattice model. First, we consider the orbital angular momentum current driven by misaligning the magnetizations of two ferromagnets, showing it to be nonconserved. Moreover, we investigate some of the magnetization dynamics unique to multiorbital systems and compute the orbital RKKY interaction. In the last paper, we employ a non-equilibrium framework in order to study the orbital angular momentum response to a charge current. The framework enables spatially resolving the magnetization stemming from the orbital degree of freedom. With it, we highlight features such as the magnetization oscillating in real space. We also demonstrate that the orbital angular momentum response is sensitive to the angle between the applied charge current and the crystal axis, an effect we call the orbital splitter effect.
Norsk sammendrag: Flere kvantetilstander gir flere muligheter
Kvantemekanikk er på mange måter en av vitenskapens viktigste teorier. Ikke bare har den gitt oss kunnskap om hvordan verden henger sammen, kvanteteorien for faste stoffer danner grunnlaget for utviklingen av all moderne elektronikk og informasjonsteknologi.
Selv om man forstår materialer på et helt fundamentalt nivå, oppstår likevel overraskende kvanteeffekter når flere typer materialer eller partikler samhandler. Litt forenklet kan man si at helheten blir mer enn summen av delene. Dette prinsippet danner grunnlaget for mange av de mest sentrale byggeklossene i datamaskiner, for eksempel transistorer og harddisker. De består av flere deler og materialer som sammen skaper effektene vi trenger.
Til tross for at mobilene våre stadig blir mindre og raskere, nærmer konvensjonell elektronikk seg grensen satt av kvantemekanikkens lover, de kan simpelthen ikke krympe særlig mye mer. I tillegg begynner datamaskiner å bli svært energikrevende. De kan produsere like mye varme som panelovner og trenger derfor ekstra energi for å holdes kalde. På industriell skala, spesielt med inntoget av datasentre og kunstig intelligens, tynger datamaskiners kraftbehov hele nasjoners energiinfrastruktur.
Med disse utfordringene må nå nye kvanteeffekter forskes på for å videreutvikle teknologien samfunnet trenger. I denne avhandlingen ser vi på effekter som oppstår når elektroner har flere typer tilstander de kan befinne seg i. Denne valgfriheten er med på å gi elektronene nye egenskaper.
Helt konkret ser vi på hvordan disse egenskapene opptrer i superledere, materialer hvor all elektrisk motstand forsvinner når de kjøles nok ned. I tillegg har vi jobbet med det nye fagfeltet orbitronikk. Her utnyttes elektronets dreieimpuls til å gi bedre ytelse, redusere energiforbruk og benytte grønnere materialer i neste generasjons minneteknologi. Forhåpentligvis er vår forskning et skritt på veien til å oppnå dette.digital fulltext is not availabl