Parallelization of DIRA and CTmod Using OpenMP and OpenCL

Parallelization is the answer to the ever-growing demands of computing power by taking advantage of multi-core processor technology and modern many-core graphics compute units. Multi-core CPUs and many-core GPUs have the potential to substantially reduce the execution time of a program but it is often a challenging task to ensure that all available hardware is utilized. OpenMP and OpenCL are two parallel programming frameworks that have been developed to allow programmers to focus on high-level parallelism rather than dealing with low-level thread creation and management. This thesis applies these frameworks to the area of computed tomography by parallelizing the image reconstruction algorithm DIRA and the photon transport simulation toolkit CTmod. DIRA is a model-based iterative reconstruction algorithm in dual-energy computed tomography, which has the potential to improve the accuracy of dose planning in radiation therapy. CTmod is a toolkit for simulating primary and scatter projections in computed tomography to optimize scanner design and image reconstruction algorithms. The results presented in this thesis show that parallelization combined with computational optimization substantially decreased execution times of these codes. For DIRA the execution time was reduced from two minutes to just eight seconds when using four iterations and a 16-core CPU so a speedup of 15 was achieved. CTmod produced similar results with a speedup of 14 when using a 16-core CPU. The results also showed that for these particular problems GPU computing was not the best solution

Writing development in case of reading and writing difficulties : Sweidsht teachers´feedback on texts produced by high school students having reading and writing difficulties

Studien undersöker hur gymnasielärare i svenska på högskoleförberedande program kommenterar texter som är producerad av elever i läs- och skrivsvårigheter. Syftet är att studera såväl skrivuppgifter som textkommentarer skrivna av lärare med fokus på att hitta skrivstödjande strukturer i de båda textformerna. I studien ingick tre lärare från tre olika gymnasieskolor och en skrivuppgift i svenska2. Lärare använder skriftlig återkoppling som ett sätt för att främja elevers skrivutveckling. Studien undersöker relationen mellan lärares kommentarer på en skrivuppgift och elevtexten utifrån att lärandet sker i ett samspel med omgivningen. För att analysera skrivuppgifterna och textkommentarerna används texttriangeln (Hoel, 2001, Dysthe et al., 2011) och en skrivmodell (Hayes & Berninger, Wengelin, 2021). Det är två verktyg som är användbara för att analysera d v s bryta ner text i mindre delar för att få syn på vilka olika kognitiva nivåer en skrivuppgift kan kräva av en elev och också vilka färdigheter som behöver användas i form av arbetsminne och uppmärksamhet. En elev i läs- och skrivsvårigheter kan behöva välja mellan den lokala nivån i texttriangeln som rör formalia och stavning till förmån för den globala nivån som rör syfte och mottagare. En van skribent kan hantera nivåerna utan större problem och pendla mellan nivåerna, både i texttriangeln men också i skrivmodellen. För en elev i läs- och skrivsvårigheter kan den kognitiva energin vara begränsad vilket gör att eleven behöver stödstrukturer i såväl skrivuppgiften som vid textproduktion. Lärarnas kommentarer visar att det är vanligt att kommentera stavning och meningsbyggnad samtidigt som man också kommenterar mer abstrakta företeelser som analys, reflektion och beskrivning i texten. Det i sin tur kan göra att för en elev i läs- och skrivsvårigheter blir det svårt att på egen hand lösa uppgiften utifrån kommentarerna. Beröm förekommer men det är sällan det är förknippat med tydliga exempel på vad som är bra. Resultatet visar att lärare behöver kunskap i hur läs- och skrivsvårigheter kan yttra sig i en skriven text och vilken typ av skriftlig återkoppling som främjar skrivutvecklin

Optical properties of water absorbing textiles for camouflage

Background matching, a form of camouflage, involves species developing patterns and coloration that closely resemble their environment. Humans have utilized camouflage and background matching, particularly in military applications, to reduce detectable characteristics, known as signatures. Recent advancements in sensor systems necessitate the development of effective camouflage in the short-wave infrared (SWIR) range (0.9 – 2.5 µm). However, absorption of SWIR radiation is heavily influenced by water, and dry textile materials may be easily detectable against a forest background due to their low water content. To address this challenge, this master's thesis explores the integration of hydration onto a textile fabric to reduce the signature in SWIR. Various fabric types were included in this study. The optical properties of these textiles, both when wet and dry, were evaluated using SWIR imaging and UV-VIS-NIR spectroscopy, and compared to foliage. Surface modifications were employed to introduce hydrophobic properties to the fabric, such as the application of water-repelling agents (Nikwax and OrganoTex) or functionalized silica nanoparticles. The water evaporation rates of untreated and surface-treated fabrics were assessed. However, the hydrophobic surface did not significantly reduce water evaporation from the fabrics. Similarly, the addition of a nanocellulose-based hydrogel on the fabric surface did not result in a significant change in evaporation. Combining the hydrogel with water-repelling solutions in a multilayer configuration indicated prolonged evaporation, but further tests are required to validate this finding. This master's thesis demonstrates that introducing water into a dry textile fabric alters its spectral properties, making it more similar to foliage. However, the primary challenge lies in retaining water within the material for improved camouflage in SWIR wavelengths

Writing development in case of reading and writing difficulties : Sweidsht teachers´feedback on texts produced by high school students having reading and writing difficulties

Studien undersöker hur gymnasielärare i svenska på högskoleförberedande program kommenterar texter som är producerad av elever i läs- och skrivsvårigheter. Syftet är att studera såväl skrivuppgifter som textkommentarer skrivna av lärare med fokus på att hitta skrivstödjande strukturer i de båda textformerna. I studien ingick tre lärare från tre olika gymnasieskolor och en skrivuppgift i svenska2. Lärare använder skriftlig återkoppling som ett sätt för att främja elevers skrivutveckling. Studien undersöker relationen mellan lärares kommentarer på en skrivuppgift och elevtexten utifrån att lärandet sker i ett samspel med omgivningen. För att analysera skrivuppgifterna och textkommentarerna används texttriangeln (Hoel, 2001, Dysthe et al., 2011) och en skrivmodell (Hayes & Berninger, Wengelin, 2021). Det är två verktyg som är användbara för att analysera d v s bryta ner text i mindre delar för att få syn på vilka olika kognitiva nivåer en skrivuppgift kan kräva av en elev och också vilka färdigheter som behöver användas i form av arbetsminne och uppmärksamhet. En elev i läs- och skrivsvårigheter kan behöva välja mellan den lokala nivån i texttriangeln som rör formalia och stavning till förmån för den globala nivån som rör syfte och mottagare. En van skribent kan hantera nivåerna utan större problem och pendla mellan nivåerna, både i texttriangeln men också i skrivmodellen. För en elev i läs- och skrivsvårigheter kan den kognitiva energin vara begränsad vilket gör att eleven behöver stödstrukturer i såväl skrivuppgiften som vid textproduktion. Lärarnas kommentarer visar att det är vanligt att kommentera stavning och meningsbyggnad samtidigt som man också kommenterar mer abstrakta företeelser som analys, reflektion och beskrivning i texten. Det i sin tur kan göra att för en elev i läs- och skrivsvårigheter blir det svårt att på egen hand lösa uppgiften utifrån kommentarerna. Beröm förekommer men det är sällan det är förknippat med tydliga exempel på vad som är bra. Resultatet visar att lärare behöver kunskap i hur läs- och skrivsvårigheter kan yttra sig i en skriven text och vilken typ av skriftlig återkoppling som främjar skrivutvecklin

Optical properties of water absorbing textiles for camouflage

Background matching, a form of camouflage, involves species developing patterns and coloration that closely resemble their environment. Humans have utilized camouflage and background matching, particularly in military applications, to reduce detectable characteristics, known as signatures. Recent advancements in sensor systems necessitate the development of effective camouflage in the short-wave infrared (SWIR) range (0.9 – 2.5 µm). However, absorption of SWIR radiation is heavily influenced by water, and dry textile materials may be easily detectable against a forest background due to their low water content. To address this challenge, this master's thesis explores the integration of hydration onto a textile fabric to reduce the signature in SWIR. Various fabric types were included in this study. The optical properties of these textiles, both when wet and dry, were evaluated using SWIR imaging and UV-VIS-NIR spectroscopy, and compared to foliage. Surface modifications were employed to introduce hydrophobic properties to the fabric, such as the application of water-repelling agents (Nikwax and OrganoTex) or functionalized silica nanoparticles. The water evaporation rates of untreated and surface-treated fabrics were assessed. However, the hydrophobic surface did not significantly reduce water evaporation from the fabrics. Similarly, the addition of a nanocellulose-based hydrogel on the fabric surface did not result in a significant change in evaporation. Combining the hydrogel with water-repelling solutions in a multilayer configuration indicated prolonged evaporation, but further tests are required to validate this finding. This master's thesis demonstrates that introducing water into a dry textile fabric alters its spectral properties, making it more similar to foliage. However, the primary challenge lies in retaining water within the material for improved camouflage in SWIR wavelengths

Flickskolan och det kvinnliga medborgaridealet -Örebros kommunala flickskola, läsåren 1956-1958

Med hjalp av en hermeneutisk analysmetod har Orebros kommunala flickskolas verksamhet under lasaren 1956-1958 undersokts utifran ett genusperspektiv. Arkivhandlingar fran Orebros stadsarkiv och den nationella undervisningsplanen fran ar 1955 utgor studiens empiriska material. De teoretiska ramverken for studien har utgatt fran genusteorins ideer och tanken om den ideala medborgaren. Studien har tagit avstamp fran tidigare forskning som fokuserat pa utbildningsvasendet ur ett genusperspektiv i en nationell och i en internationell kontext. Analysen for studien ar disponerad i tre delar som ar kopplade till undersokningens syfte och forskningsfragor. Analysens olika delar beror skolans fostransuppdrag, konsmonster i skolans verksamhet och elevernas karriarplaner ur ett klass- och konsperspektiv. Resultaten som framkommit i analysen har varit varierade, bland annat har konsmonster kopplade till den kvinnliga stereotypen identifierats. Det har aven konstaterats att den nationella undervisningsplanen och Orebros kommunala flickskola bidrog till uppratthallandet av datida konskonstruktioner. En annan observation som kunde urskiljas var att elevernas framtidsutsikter paverkades av de genusarrangemang som var framtradande inom skolans verksamhet. Ett utmarkande resultat som framkom av analysen visade att 3 av 4 elever avvek fran de datida konsmonstren med sina handlingar och pa sa satt rubbades genusordningen som radde under den har tidsperioden

Flickskolan och det kvinnliga medborgaridealet -Örebros kommunala flickskola, läsåren 1956-1958

Med hjalp av en hermeneutisk analysmetod har Orebros kommunala flickskolas verksamhet under lasaren 1956-1958 undersokts utifran ett genusperspektiv. Arkivhandlingar fran Orebros stadsarkiv och den nationella undervisningsplanen fran ar 1955 utgor studiens empiriska material. De teoretiska ramverken for studien har utgatt fran genusteorins ideer och tanken om den ideala medborgaren. Studien har tagit avstamp fran tidigare forskning som fokuserat pa utbildningsvasendet ur ett genusperspektiv i en nationell och i en internationell kontext. Analysen for studien ar disponerad i tre delar som ar kopplade till undersokningens syfte och forskningsfragor. Analysens olika delar beror skolans fostransuppdrag, konsmonster i skolans verksamhet och elevernas karriarplaner ur ett klass- och konsperspektiv. Resultaten som framkommit i analysen har varit varierade, bland annat har konsmonster kopplade till den kvinnliga stereotypen identifierats. Det har aven konstaterats att den nationella undervisningsplanen och Orebros kommunala flickskola bidrog till uppratthallandet av datida konskonstruktioner. En annan observation som kunde urskiljas var att elevernas framtidsutsikter paverkades av de genusarrangemang som var framtradande inom skolans verksamhet. Ett utmarkande resultat som framkom av analysen visade att 3 av 4 elever avvek fran de datida konsmonstren med sina handlingar och pa sa satt rubbades genusordningen som radde under den har tidsperioden

Excitation and Detection of Spinwaves with Light

Spinwaves (SWs) are a collective excitation of the local spin moments in a magnetic ordered medium. Spinwaves can be excited electrically using microwave sources, direct currents, and by focused optical short pulses on a thin magnetic film. Spinwaves are utilized in many emerging concepts for new technologies. But the SWs in almost all proof-of-principle SW devices are generated using electrical currents, inductive transducers and antenna structures, which severely limit scalability and the operating frequencies. It has recently been shown that it is possible to create and control SWs of high amplitude using a high repetition rate femtosecond pulsed laser (fs-laser). However, the impact of different material parameters is still unknown as the original demonstration of the technique was conducted using a single NiFe (Py) ferromagnetic thin film with a thickness (20 nm) comparable to the laser penetration depth. In this project, we investigate SWs excited by fs-laser pulse trains (laser comb with 1 GHz repetition rate) using Brillouin Light Scattering (BLS) microscopy. We demonstrate that previous results are reproducible using a much thicker 100 nm film. Furthermore, in such thicker films, optical stimulation of SWs is clearly observed to be efficient with harmonic frequencies up to 15 multiples of the repetition rate of the pulsed fs-laser. The SW BLS intensity exhibits a stronger than parabolic dependence on the laser fluence, and the heat-induced demagnetization is found to follow the Bloch T3/2 law. Moreover, we show that the optical excitation of sustained SWs is reproducible over a wide range of film thicknesses (20-100 nm) and the efficiency is inversely proportional to the film thickness. In order to further corroborate our conclusions and to enhance the spin wave excitation efficiency, additional measurements on a gold-doped Py sample were done. They showed the expected enhanced excitation efficiency compared to the pristine film

Lärarstudenters övergång från lärarutbildning till arbete som lärare i skolan

Denna rapport handlar om övergången från lärarutbildning till arbete som lärare i skolan. Rapporten bygger på intervjuer med tjugo relativt nyutexaminerade lärare och en enkät som besvarats av 87 skolledare. Resultaten visar att förväntningarna på de nya lärarnas kunskaper och förmåga att klara alla delar av yrket efter utbildningen är hög hos skolledarna. Samtidigt beskriver de nya lärarna att de upplever många utmaningar med läraryrket och att det finns ett behov av en mentor som kan ge stöd under det första året. De flesta nya lärare får en mentor, men i många fall får varken mentorn eller den nya läraren någon tid avsatt för att träffas. Detta kan leda till att de nya lärarna trots att de har en mentor inte får det stöd de har behov av. I svaren från informanterna framkommer både tankar om hur mottagandet av nya lärare skulle kunna bli bättre och hur lärarutbildningen skulle kunna utvecklas för att det ska bli en bättre övergång. Resultaten från dessa svar är grunden till de förslag på implikationer som avslutar rapporten.

Lärarstudenters övergång från lärarutbildning till arbete som lärare i skolan

Denna rapport handlar om övergången från lärarutbildning till arbete som lärare i skolan. Rapporten bygger på intervjuer med tjugo relativt nyutexaminerade lärare och en enkät som besvarats av 87 skolledare. Resultaten visar att förväntningarna på de nya lärarnas kunskaper och förmåga att klara alla delar av yrket efter utbildningen är hög hos skolledarna. Samtidigt beskriver de nya lärarna att de upplever många utmaningar med läraryrket och att det finns ett behov av en mentor som kan ge stöd under det första året. De flesta nya lärare får en mentor, men i många fall får varken mentorn eller den nya läraren någon tid avsatt för att träffas. Detta kan leda till att de nya lärarna trots att de har en mentor inte får det stöd de har behov av. I svaren från informanterna framkommer både tankar om hur mottagandet av nya lärare skulle kunna bli bättre och hur lärarutbildningen skulle kunna utvecklas för att det ska bli en bättre övergång. Resultaten från dessa svar är grunden till de förslag på implikationer som avslutar rapporten.