Onderzoeksprojecten ( van 5444)

Transcriptie

1 - 2 Oct :08:18 Onderzoeksprojecten ( van 5444) Zoekfilter: Classificaties: TOEGEPASTE WETENSCHAPPEN (T) Spiritual Play: Secularization and the Religious Significance of OnlineComputer Games OE Instituut voor Mediastudies Steven Derk Aupers Lars de Wildt SPION Afdeling ESAT - COSIC Bart Preneel SPION Afdeling Informatica Bettina Berendt SPIE Photonics Europe 2012 (Brussel) - 16/04/ / SPIE Photonics Europe 2014 (Brussel) - 14/04/ / Abstract: Evenement rond photonica, lasers en micro/nanotechnologie Toegepaste Natuurkunde en Fotonica FRANCIS BERGHMANS Spelen met complexe stedelijke vraagstukken: onderzoek naar het inzetten van co-located serious games om de CO2- voerafdruk van jongvolwassenen te verminderen. Universiteit Hasselt Abstract: Het doel van het project is om te onderzoeken hoe co-located serious games, die participatieve processen om complexe stedelijke problemen aan te pakken, kunnen ondersteunen. Dit doel is op zich niet echt vernieuwend, want er bestaan al een aantal onderzoeksprojecten met dezelfde doelen. Echter, deze projecten beginnen meestal vanuit bestaande participatieve planningsprocedures en onderzoek over hoe deze games dit kunnen verbeteren. In tegenstelling, onze aanpak is uit te gaan van bestaande games en om te onderzoeken hoe deze (nieuwe) participatieve processen kunnen bevorderen. Wij argumenteren dat deze aanpak meer effectief is om de spel mechanica, die de weerkerende participatieve uitdagingen zoals motivatie, engagement op lange termijn en uitsluiting kan aanpakken, te vinden en te ontwikkelen. Het onderzoek zal de volgende resultaten genereren: 1. Een toolbox voor een reeks prototypische participatieve doelstellingen: a) de desbetreffende game mechanics; b) relevante systeem onderdelen; c) best practices, 2. Een aantal nieuw ontwikkelde games, beoordeeld in living labs. Deze games zullen de mogelijkheden van co-located serious gaming illustreren in het kader van een actuele complexe stedelijke vraagstukken, 3. Een methode voor het valideren van de impact van deze games binnen participatieve processen die complexe stedelijke vraagstukken aanpakken. ArcK Oswald DEVISCH Speech processing algorithms in wireless acoustic sensor networks for ambient intelligence environments Afdeling ESAT - STADIUS Marc Moonen Alexander Bertrand Amin Hassani Spectroscopische studie van de effecten van niet-doopstoffen in silicium en andere groep-iv halfgeleiders Abstract: Defecten afkomstig van onzuiverheden als O, H, N, C die verschillen van de klassieke doopstoffen zullen worden onderzocht in Si en andere kolom IV halfgeleiders als Ge, SiGe en SiC. De benadering is multi-spectroscopische, met de inzet van de complementaire spectroscopische mogelijkheden en expertise van de deelnemende teams.

2 Vakgroep Vaste-stofwetenschappen Paul Clauws Spectroscopische ellipsometer Abstract: Het project betreft een BOF-uitrustingskrediet voor de aankoop van een spectroscopische ellipsometer. Dit toestel kan gebruikt worden om de morfologie (dikte, ruwheid, prositeit) en optische eigenschappen (brekingsindex) van dunne lagen te meten. Het voorgestelde toestel heeft een meetbereik van nm, en voorziet in de mogelijkheid om in situ metingen uit te voeren tijdens depositie en/of uitgloeien van dunne lagen. Vakgroep Vaste-stofwetenschappen Serge Hoste Katrien Strubbe Dries Van Thourhout Christophe Detavernier Spectro-elektrochemische studie van beschermende deklagen voor koperen voorwerpen Abstract: Dit project spitst zich toe op de corrosie-inhibitie van koperlegeringen. Meer specifiek wensen we een beschermende deklaag te ontwikkelen, die stabiel is, gemakkelijk aan te brengen en te verwijderen en esthetisch verantwoord is. De deklaag zal ge-optimaliseerd en gekarakteriseerd worden naar corrosiebeschermende en andere fysische eigenschappen. Effecten van korte en lange termijnblootstelling van de omgeving op de met deklaag bedekte voorwerpen zullen worden geëvalueerd onder meer met behulp van tijdsgeresolveerde synchrotronmetingen. Vakgroep Analytische chemie Annemie Adriaens SPECT Ontwikkeling van een compact preklinisch SPECT systeem. IWT IWT Abstract: SPECT Ontwikkeling van een compact preklinisch SPECT systeem. IWT IWT Vakgroep Elektronica en informatiesystemen Roel Van Holen SPECT beeldvorming met halfgeleiderdetectoren Abstract: Dit project streeft een duidelijke verbetering van SPECT-beeldvorming na door het vervangen van een klassieke detector door een detector gebaseerd op halfgeleiders. Bij klassieke detectoren gebeurt de omzetting van de straling in stroom onrechtstreeks. Bij halfgeleiderdetectoren gebeurt dit rechtstreeks. Hierdoor zal een duidelijk betere energie en spatiale resolutie bekomen worden. Vakgroep Elektronica en informatiesystemen Ignace Lemahieu Rudi Dierckx Stefaan Vandenberghe Specklefree: laser lijn generatoren met lage speckle Abstract: Het doel van de haalbaarheidsstudie is de mogelijkheden onderzoeken om een optische lijngenerator te realiseren met lage speckle gebuik makende van het spatiaal incoherente emissieregime van halfgeleiderlasers die aangedreven worden met een specifiek elektronisch patroon. In de haalbaarheidsstudie wordt een proof-of-concept demonstrator gemaakt om de marktreactie na te gaan. De haalbaarheidsstudie wordt aangevuld met de opstelling van een product roadmap, waarbij ingeschat wordt over een periode van 5 jaar. Hiermee samengaand wordt een business plan opgesteld om de middelen in te schatten die nodig zijn voor de verdere ontwikkeling en de marktintroductie. Toegepaste Natuurkunde en Fotonica Guy VERSCHAFFELT Specifieke bijdrage van transgeen plasma en bloedplaatjes von Willebrand factor in hemostase en trombose: van functionele studies tot gentherapie. Abstract: Von Willebrand factor (VWF) is een plasma eiwit dat noodzakelijk is om het bloeden op plaatsen van vasculaire verwondingen te stoppen. Het wordt gesynthetiseerd in endotheleelcellen (EC) en megakaryocyten. VWF wordtvanuit de EC constitutief gesecreteerd in het plasma maar wordt eveneens in zowel de EC als megakaryocyten opgeslaan in granules waaruit het nastimulatie gesecreteerd wordt. De exacte bijdrage van zowel plasma als plaatjes VWF in het mediëren van hemostase en trombose is evenwel niet volledig opgehelderd. In het eerste deel van het project zullen we het plasma en/of plaatjes VWF compartiment reconstitueren in VWF-/- muizen viavwf gentransfer wat zal toelaten om de specifieke rol van plasma en plaatjes VWF in bloedingen en trombose op te helderen. Deze technologie vanvwf gentransfer zal ook toelaten om een gentherapie strategie te ontwikkelen voor de bloedingsziekte von Willebrand disease, de meest voorkomend bloedingsziekte bij de mens. In het tweede deel van het project zal Chemie Kulak

3 Karen Vanhoorelbeke Simon De Meyer Specificaties en proof-of-concept van een Cross Supply Chain Toolkit. Universiteit Antwerpen Abstract: Specificaties en proof-of-concept uittekenen voor een toolkit ter ondersteuning van het ontwikkelen, het opzetten en het opvolgen van horizontale samenwerkingsverbanden tussen bedrijven met het oog op het bundelen van supply chains ter verbetering van de efficiëntie (kostenreductie), de effectiviteit (klantenservice) en de duurzaamheid (o.a. carbon footprint) van de logistieke processen. Transport en ruimtelijke economie Alexis-E-T Van Breedam August Blauwens Specialist ladingsuitwisselingsspectroscopie aan de JET tokamak in Culham, UK Abstract: Het project omvat de verdere ontwikkeling en gebruik van de diagnostiek voor ladingsuitwisselingsspectroscopie aan JET,?s werelds grootste tokamak voor het realiseren van kernfusie met het oog op energieproductie. Hiermee kunnen de temperatuur en rotatiesnelheid van onzuiverheidsionen in het plasma worden bepaald. Deze parameters zijn van belang voor het realiseren van de vereiste temperaturen en opsluitingsduur om kernfusie te laten doorgaan. Vakgroep Toegepaste fysica Guido Van Oost Spatio-temporele locatie-allocatiemodellering van de energetische valorisatie van biomassa uit LIHiD-systemen. Abstract: Deze dagen wordt het belang van alternatieve, hernieuwbare energiebronnen meer en meer duidelijk. Om tegemoet te komen aan de verwachte stijgende vraag naar biomassa, zullen meer en andere (binnenlandse) biomassastromen moeten worden ingezet dan tot nog toe aangewend. Een belangrijke rol is hierbij weggelegd voor de bos-, natuur- en landschapssector waarbinnen bijvoorbeeld beheerresten afkomstig van Low-Input high-diversity (LIHiD)-systemen kunnen benut worden voor de productie van bio-energie. LIHiD-biomassa wordt gekenmerkt door een uitgesproken ruimtelijke variabiliteit (vb. zowel kleine, sterk gefragmenteerde systemen als grotere, longitudinale systemen zoals wegbermen) en een cyclisch, temporele variabiliteit (vb. maaien vandaag beïnvloedt de beschikbaarheid en samenstelling van morgen). Om deze LIHiDbiomassa op een ecologisch duurzame en energetisch efficiënte wijze aan te wenden, wordt in dit doctoraatsonderzoek een instrumentarium ontwikkeld dat toelaat de locatie van bio-ener Afdeling Bos, Natuur en Landschap Dirk Cattrysse Jos Van Orshoven Annelies De Meyer SPATIO-TEMPORELE EN SOORTSPECIFIEKE MODELLERING VAN DE DROGING EN DIMENSIONELE STABILITEIT VAN SURINAAMSE HOUTSOORTEN Abstract: Dit onderzoek richt zich op efficiënte droging van tropische loofhoutsoorten met als doel hogere opbrengsten te behalen. Hiertoe wordt een wiskundig model toegepast dat dimensionele veranderingen van het hout tijdens opeenvolgende droogcondities koppelt op micro-, meso- en macroniveau. Kalibratie vindt plaats op basis van kwantificeerbare parameters afgeleid van meervoudige functies gerelateerd aan fysische en anatomische kenmerken van hout. Vakgroep Bos- en Waterbeheer Joris Van Acker Jan Baetens Spatiale uitbreiding voor classificatie van multispectrale beelden. Universiteit Antwerpen Abstract: Het doel van dit project is om nieuwe statistische modellen voor spatiale classificatietechnieken te ontwikkelen voor multispectrale en hyperspectrale aardobservatiegegevens waarbij spectrale, polarimetrische en spatiale informatie gelijktijdig worden behandeld. De methodologie is gebaseerd op de volgende pijlers: 1. het gebruik van multiresolutietechnieken; 2. het gebruik van Bayesiaanse principes, 3. het gebruiken en het ontwikkelen van nieuwe meerwaardige Markov Random Veld-modellen Visielab Paul Scheunders Sparse voorstellingen voor restauratie en codering van 3D-signalen Abstract: Het doel van dit project is het ontwikkelen van een geavanceerde codering en restauratie technieken voor 3D signalen gebaseerd op adaptieve sparse voorstellingen. We gebruiken drie types van 3D signalen: statische volumes, mesh modellen en 3D video. Elektronica en Informatica ADRIAN MUNTEANU Spanningscoördinatie in multi-zone-energienetten via gedistribueerde modelgebaseerde voorspellende regelaars

4 Abstract: Aan de hand van modellen en simulaties van het transmissienetwerk voor elektrische energie aangetoond dat spanningsinstabiliteit op een termijn van minuten kan worden vermeden door de regelagenten in de verschillende componenten met elkaar te laten communiceren, en door de inspanning voor de terugkoppelacties te coördineren tussen de verschillende regelagenten. Ook wordt aangetoond dat anticiperen op hoe de geplande regelacties kunnen leiden tot overschrijding van veiligheidsgrenzen stabiliteit kan verbeteren. Deze beide vaststellingen worden in dit onderzoek gecombineerd tot een systematische ontwerpprocedure voor gedistribueerde regelaars, waarbij elke regelagent een modelgebaseerde voorspellende regelaar implementeert die een lokale kost minimaliseert, rekening houdend met alle lokale beperkingen, maar waarbij de voorspellingen rekening houden met informatie die ze van naburige regelagenten ontvangen over de geplande regelacties in naburige componenten. Vakgroep Elektrische energie, systemen en automatisering Lieven Vandevelde "SOS-Lion" Functionele Materialen Jan Fransaer SOPPOM: solution based processing of photovoltaic modules? SBO3: phycigs Abstract: Dunne films (1 µm) van koper-indium-selenide (CIGS) worden door SoPPoM partners gefabriceerd op basis van nanodeeltjes van CIGS of bestanddelen daarvan. Deze lagen worden dan verder afgewerkt tot volledige zonnecellen, deels in samenwerking met externe groepen. De taak van ELIS-UGent is het elektrisch karakteriseren van deze lagen, structuren en cellen, en de interpretatie daarvan gebaseerd op de in ELIS ontwikkelde software SCAPS. Vakgroep Elektronica en informatiesystemen Marc Burgelman SOMATAI - Soft Matter at Aqueous Interfaces. Afd. Soft Matter Reologie en Technologie Jan Vermant Solutions Platform for Advanced Mobile Mesh (SPAMM). Universiteit Antwerpen Abstract: Het doel van dit project is het specifiëren, onderzoeken en ontwerpen van een dmonstrator voor een mobiel platform (gericht naar wagens, vrachvoertuigen etc. ) dat via diverse netwerken steeds de best mogelijke verbinding voorziet tussen: 1. het voertuig en zijn back-end infrastructuur 2. tussen voertuigen onderling (ad-hoc/mesh networking). Modeleren van Systemen en Internet Communicatie (MOSAIC) Christian Blondia Solution processed metal oxide for interface layers in organic solar cells Abstract: Interface engineering is important to achieve high efficiency, long life-time organic solar cells. To efficiently extract the photo-induced carriers, high work function hole transport layers and low work function electron transport layers are needed between the active layers and electrodes. Transition metal oxides are good candidates for such interface layers since. First, both high work function and low work function metal oxides are available. Second, such metal oxides have good transparency in the visible as well as infrared region. Third, they have chemical and physical stability to prevent undesirable reactions at the active layer/electrode interface. Moreover, their compatibility with roll-to-roll processing makes them very attractive for low cost manufacturing of polymer solar cells. Therefore, the goal of this PhD is to develop low temperaturehigh quality solution processed metal oxides interface layers for organic solar cells to achieve high efficiency and good long-term stabi Duurzaam Materialenbeheer Ludo Froyen Weiming Qiu SOLIDT : Solutions for xdsl interoperability, deployment and new technologies. Abstract: Voor 'Single Ended Line testing' wordt er in dit project verder gewerkt op het robuust maken van het prototype uit het vorige IWT TDR project. Bovendien zal een studie uitwijzen of een TDR meting door een hoogdoorlaat filter nog mogelijk is. Tenslotte wordt er nagegaan hoe men de ijkingsprocedure kan elimineren. 'Bonding' laat toe om de prestaties van de bestaande xdsl systemen verder op te voeren. Verschillende mogelijke alternatieven zullen onderzocht worden. Bonding kan op termijn een goedkoop alternatief zijn voor glasvezel indien men er in slaagt om op eenvoudige manier bonding van verschillende xdsl systemen tussen 'central office' en 'cabinet' te verwezenlijken. Samenvattend kunnen we 't volgende besluiten: De xdsl wereld evolueert voluit in verschillende richtingen zichtbaar door het verschijnen van verschillende chipset fabrikanten, operator 'deployment' strategieën, nieuwe xdsl technologieën... Het innovatiedoel van dit project zal een de

5 evolutie in de xdsl modem technologie wereld verzekeren. Het zal ervoor zorgen dat Vlaanderen ook in de toekomst het belangrijkste xdsl competentie centrum zal blijven om de rest van de xdsl wereld in de goede richting te sturen. Elektriciteit LEO VAN BIESEN Solar Thermal Panel (STP) System. Abstract: Combined Steam and Power Generation with Storage via Novel Solar Thermal Panel (STP) System. TC Werktuigk.Industr.Ing.techn. De Nayer Nesrin Ozalp Software herstructurering met behulp van declaratieve technieken Abstract: Talrijke wetenschappelijke studies naar grootschalige softwaresystemen hebben uitgewezen dat het grootste deel van de totale kost van software-ontwikkeling gaat naar het onderhoud van de software. Dit is voornamelijk te wijten aan het feit dat softwaresystemen constant moeten blijven evolueren om tegemoet te komen aan veranderende behoeften. Vandaag is dit meer dan ooit het geval, gezien de razendsnelle evolutie van de informaticatechnologie, evenals de constant veranderende wetgeving en de steeds verdere internationalisering. Ondanks deze onoverkomelijkheid van software-evolutie zijn bestaande werktuigen die hiervoor ondersteuning trachten te bieden verre van ideaal. Dit komt doordat deze werktuigen onvoldoende doordacht zijn, met als gevolg dat ze niet algemeen toepasbaar zijn, niet schaalbaar genoeg zijn, of moeilijk integreerbaar zijn met andere werktuigen. Het doel van de samenwerking bestaat erin tot een consistente verzameling van formeel onderbouwde technieken en bijhorende werktuigen te komen om software-ontwikkelaars bij te staan tijdens typische evolutieproblemen van grote softwareprogrammas. Het interdisciplinair karakter van de onderzoeksgemeenschap weerspiegelt zich in het algemeen gebruik van wiskundige formalismes als onderbouw voor concrete werktuigen ter ondersteuning van software-evolutie. Deze kruisbestuiving tussen wiskunde en informatica moet leiden tot werktuigen die robuuster en breder toepasbaar zijn, zonder dat ze hierdoor aan efficiëntie inboeten. In mindere mate kan de interdisciplinariteit ook teruggevonden worden in het feit dat we ons niet wensen te beperken tot één enkele fase in de software-levenscyclus. De bedoeling is daarentegen technieken te bedenken die algemeen toepasbaar zijn tijdens het ganse software-ontwikkelingsproces. Informatica en Toegepaste Informatica THEO D'HONDT Software evolution, refactoring of operational & usable systems (ITEA SERIOUS) Universiteit Antwerpen Abstract: De zogenaamde "Embedded" systemen worden de laatste jaren steeds complexer, meer divers en stelselmatig uitgebreid met nieuwe functionaliteit. Ten gevolge daarvan is de software constant aan het evolueren: binnen Alcatel Bell geld een gemiddelde van lijnen code die per week veranderen. Jammer genoeg heeft een dergelijk veranderingsritme een nefast effect op het oorspronkelijk goed ontworpen en goed gedocumenteerd systeem en veranderd het onherroepelijk in een nachtmerrie voor degene die het geheel moeten onderhouden. De software engineers bij Alcatel Bell, gebruiken gecertificeerde ontwikkelprocessen die overeenstemmen met CMM niveau 3. Desalniettemin is het duidelijk dat hun ontwikkelprocessen niet goed omkunnen met de lange termijn evolutie van hun software. Vaak veroorzaken geplande uitbreidingen aan de functionaliteit onverwachte fouten, ontwerp anomalieën en inconsistente documentatie. Daarom wil het SERIOUS project processen, methodes, metrieken en werktuigen ontwikkelen die de kwaliteit van software tijdens zijn evolutie, minstens bewaren en zo het kan verbeteren. In Belgie zijn de project partners Alcatel Bell ( en de Universiteit Antwerpen. Maar dit lokaal consortium doet mee in een groter ITEA consortium met andere bedrijven in Europa zoals Philips en Nokia. Antwerp Systems and software Modelling (AnSyMo) Serge Demeyer Software Architectuur en Modules voor Unified Radio Control Abstract: Hoofddoel van het SAMURAI Project is het ontwerpen, evalueren en optimaliseren van een softwarearchitectuur voor de uniforme radio controle van off-the-shelf radio hardware en Software Defined Radio's (SDR), die ook draadloze netwerk intelligentie ondersteunt. Dit laat bedrijven toe: - hun (her)ontwikkelkosten te reduceren door gebruik te maken van een gevalideerde technologie die zich aanpast aan de onderliggende hardware en hergebruik in verschillende producten toelaat. - onbenutte functionaliteit van goedkope off-the-shelf hardware en SDR's uit te buiten om zo cutting edge producten te ontwikkelen die zich kunnen aanpassen aan de draadloze omgeving door middel van gevalideerde netwerkintelligentie. - met innoverende producten een marktaandeel verwerven in de groeiende markten van draadloze huis- en gebouwcontrole, industriële automatisatie, digitale collaboratie en logistiek. Vakgroep Informatietechnologie Ingrid Moerman Soepele actuatie voor humanoïde robots. Abstract: Dit project past in het onderzoek naar tweebenig robots stappend over ongestructureerd terrein. Dit is nog een onopgelost probleem binnen de ontwikkeling van humanoïde of menselijke robots. Het doel van humanoïde robots is ze o.a. in te zetten als service robots in huizen, kantoren... omgevingen geoptimaliseerd naar de mens. De machine met de grootste potentialiteit om efficiënt te opereren in een dergelijke omgeving heeft waarschijnlijk de vorm en analoge functionaliteiten als een mens, zijnde een humanoïde robot. Onderzoek heeft ook uitgewezen dat mensen liefst met een evenbeeld samenwerken. Een belangrijke voordeel van stappende robots is de verhoogde mobiliteit in vergelijking met robots met wielen, in het bijzonder in een omgeving met obstakels en trappen. Stappende robots hebben enkel een discreet aantal geïsoleerde steunpunten nodig, terwijl robots met wielen een min of meer continu pad vereisen. Grootste moeilijkheid bij de controle van tweebenige robots is

6 het garanderen van de dynamische stabiliteit. Verschillende strategieën zijn ontwikkeld om trajecten te genereren om robots over vlak terrein te laten stappen of om een trap te beklimmen. Dikwijls wordt het zero moment point (ZMP) gebruikt al stabiliteitscriterium om de dynamische stabiliteit na te gaan. Binnen het domein van trajectgeneratie heeft de aanvrager twee strategieën succesvol geïmplementeerd in de pneumatische robot Lucy: de eerste is gebaseerd op de inverted pendulum principe maar waar de objectieve stapparameters (staplengte, voetlift en stapsnelheid) van stap tot stap veranderd kunnen worden, de andere is gebaseerd op een preview controle van het ZMP. Door het gebruik van soepele actuatoren zijn passieve stappers in staat om met minimaal energieverbruik voort te bewegen door gebruik te maken van de natuurlijke dynamica van het systeem, dit in contrast met de traditionele elektrisch aangedreven robots die zeer veel energie verbruiken. De ontwikkeling van de stappende robot Lucy kaderde in dit onderzoek: de combinatie van trajectgeneratie en het aanpassen van de soepelheid om alzo de natuurlijke dynamica aan te passen in functie van het opgelegde traject. De robot Lucy is aangedreven door geplooide pneumatisch artificiële spieren (GPAS), waarvoor in een antagonistische opstelling zowel het koppel als de soepelheid instelbaar is. Op een hoger controle niveau zijn er verschillende algoritmes voor path planning in ontwikkeling die de objectieve stapparameters (de input voor de trajectgeneratoren) en de beweging van het bovenlichaam gaan bepalen. Bekend onderzoek in dit domein is uitgevoerd door Kuffner. Hij ontwikkelde methodes om humanoïde robots in een complexe omgeving een bepaald doel te laten bereiken, hierbij gebruik makend van de volledige mogelijkheden van de robot. Zo kan de robot over obstakels stappen, zij en voorwaarts stappen, meubilair verplaatsen,... Yoshida concentreert zich op het manipuleren van objecten in dergelijke omgevingen. Probleembeschrijving Robots hebben nog steeds grote moeilijkheden om zich voort te bewegen over een terrein waar ze in principe bevoordeeld zouden moeten zijn ten opzichte van robots met wielen: ruw en ongestructureerd terrein. Wanneer de meest geavanceerde robot Asimo van Honda een show komt geven staat er in de technische vereisten dat de ondergrond geen onregelmatigheden mag hebben die groter zijn dan 2mm of hellingen steiler dan 1. Ook gladde of veerkrachtige vloeren zijn niet toegelaten. Voor de HRP-2 van Kawada Industries is een stabilizer ontwikkeld om beperkte oneffenheden en storingen te kunnen opvangen. Zonder deze stabilizer is de robot niet in staat om te stappen, zelfs niet over vlak terrein. Ook hier zijn de oneffenheden beperkt: gaten mogen niet dieper zijn dan 2mm en hellingen moeten kleiner zijn dan 5. Niets is echter gepubliceerd over de algoritmes van deze stabilizer en gedurende het onderzoek van de aanvrager in Japan op de HRP-2 werd er ook geen toegang verleend tot de code. Via stereo visie is het mogelijk om een terreinmap op te bouwen. Het genereren van dergelijke 3D mappen is echter zeer rekenintensief en moet real-time gebeuren. Bovendien verlopen er in de computer van de robot nog andere processen simultaan zoals path planning, trajectgeneratie, stabilizer,... Uitgaande van deze 3D gegevens is het dan mogelijk om de posities voor de voeten neer te zetten te selecteren en vervolgens dynamische stabiele trajecten te genereren. Zo heeft de aanvrager gedurende zijn onderzoek in JRL (AIST, Tsukuba, Japan) meegeholpen aan strategieën om HRP-2 dynamisch over obstakels te laten stappen. De visie-systemen hebben echter een fout die bijvoorbeeld voor de HRP-2 20mm bedraagt wanneer de robot stilstaat, een fout die sterk toeneemt wanneer de robot in beweging is. Er is duidelijk een leemte tussen de oneffenheden die de robot kan zien (en dus rekening mee kan houden in zijn trajectgeneratie) en waarover de robot kan wandelen zonder initieel de structuur te kennen. Dit is het probleem waarvoor het project een antwoord zal bieden door zich te focussen op soepele actuatie in de enkelgewrichten. Doel en werkwijze van het project Het doel is dat de robot over ongestructureerd terrein kan stappen waarvan de oneffenheden tot een halve voetlift mogen gaan zonder dat de robot dit initieel weet. Bij hogere obstakels moet het visie-systeem tussenkomen zodanig dat de trajecten kunnen aangepast worden. De meeste robots worden aangedreven door elektrische motoren. Om voldoende koppel te kunnen genereren worden ze uitgerust met een reductie-element, dikwijls een harmonic drive dewelke de actuator stijf maakt. De (high-gain PD) positie controle zal krachten ontwikkelen om de gewenste positie te tracken. Voor een ongekend terrein is dit een nadeel omdat het de krachtenuitwisseling tussen voet en grond is die de voortbeweging van de robot gaat bepalen, terwijl er juist geen controle is over deze krachten indien de robot positie-gestuurd is. Daarom is soepele actuatie vereist. Deze kan bekomen worden op twee verschillende manieren: actieve feedback soepelheid en passieve soepelheid. Actieve feedback soepelheid wordt typisch bekomen door aan de elektrische motor met reductieelement een kracht/koppel sensor bij te voegen; de soepelheid wordt dan verwezenlijkt in de controller. Voordeel van dergelijke aanpak is dat tracking heel goed is. De ontwikkeling van een dergelijk controle-algoritme is belangrijk omdat de meerderheid van de robots aangedreven wordt door elektrische motoren. Nadeel van actuatoren met actieve soepelheid is de gelimiteerde bandbreedte, ze kunnen geen schokken absorberen en kunnen geen energie opslagen, nuttig om sneller te stappen en te lopen. Passief soepele actuatoren hebben hiervoor een beduidend voordeel omdat ze impacten kunnen opvangen, energie opslagen en de natuurlijke dynamica kunnen exploiteren. De controle van dergelijke actuatoren is wel moeilijker, vooral bij trajecttracking. De controle van deze actuatoren om over ongestructureerd terrein te stappen zal bestudeerd worden in een tweede fase van het project. Het is essentieel om naast het uitvoeren van simulaties, de ontwikkelde controlestrategieën ook praktisch te implementeren in robots. Binnen de robotica en specifiek in gerenommeerde tijdschriften wordt er immers veel belang gehecht aan de praktische validatie van onderzoek. Een mogelijk bewandelbare piste is het aankopen van een commerciële robot. De bestaande tweepotige robots kunnen onderverdeeld worden in 2 grote groepen. De volledige humanoïde robots als HRP-2 (Kawada industries) en CB (Sarcos). Deze robots zijn echter te duur om aangekocht te worden door onze onderzoeksgroep. De leasing bijvoorbeeld van de HRP-2 robot kost EURO voor een periode van 4 jaar, de kostprijs voor de Sarcos robot is 1 miljoen EURO. Bijkomend nadeel is dat stukken van de software en hardware ontoegankelijk zijn en alzo het onderzoek belemmeren. Aan de andere kant zijn er de hobby-robots als de Kondo robot, Robonova, Pino met prijzen variërend tussen EURO. De capaciteiten van de robots zijn echter ontoereikend om ingezet te worden in het beoogde project. Het eerste type van controller zal geïmplementeerd worden op een humanoïde robot aangedreven door de traditionele positie gecontroleerde motoren. Door een kracht/koppel sensor in beide voeten kan de actieve soepelheid geïntroduceerd worden in de controle architectuur. Dit onderzoeksluik zal uitgevoerd worden in samenwerking met het Italian Institute of Technologie (IIT) in Genua. Daar beschikken ze over de zeer geavanceerde humanoïde onderzoeksrobot: de CB van Sarcos. De robot is aangedreven door hydraulische servoactuatoren, waarvoor telkens het koppel opgemeten wordt, en heeft 50 vrijheidsgraden. Voor dit luik is een mobiliteitstoelage bij het FWO aangevraagd. Het tweede luik zal geïmplementeerd worden in een robot met passief soepele actuatoren. Vermits dergelijke robots niet commercieel beschikbaar zijn, zal een robot gebouwd worden. De robot, die enkel in het sagittaal vlak zal kunnen stappen, zal tenen hebben zodanig dat grotere stappen genomen kunnen worden en een meer natuurlijk en sneller stappatroon bekomen kan worden. Robots zonder tenen kunnen immers geen push-off (heel-off) genereren omdat het lijncontact gevormd tussen de voorkant van de voet en de grond te instabiel en onvoorspelbaar is. De gepatenteerde MACCEPA actuator, ontwikkeld aan de onderzoeksgroep R&MM, zal gebruikt worden. De evenwichtspositie en de soepelheid van deze actuator kunnen onafhankelijk ingesteld worden, elk door een servo-motor. Deze actuator kan gemaakt worden met standaard componenten en het verwijderen van de veer uit de actuator maakt van de robot een klassieke positiegestuurde robot. De controlealgoritmes van de eerste projectfase kunnen bijgevolg uitgetest worden. De controle van de MACCEPA is ook eenvoudiger dan de pneumatische spieren. Ten eerste omdat de controle van evenwichtpositie en soepelheid ontkoppeld is en omdat de karakteristieken van de MACCEPA meer lineair zijn. De voet zal uitgerust worden met kracht/koppel-sensoren om het Zero Moment Point (ZMP) te meten dat nodig is voor de controle architectuur. De te ontwikkelen controlearchitectuur van de robot zal bestaan uit verschillende delen. Een traject generator zal uitgaande van de objectieve stapparameters dynamisch stabiele trajecten genereren uitgaande van het ZMP stabiliteitscriterium. Een tweede unit is de trajectory tracking controller voor de heup en de knieën. Een derde controller zal het koppel en de soepelheid van de enkelgewrichten regelen en zo nodig de trajecten aanpassen zodanig dat de dynamische stabiliteit gegarandeerd blijft onder de storingen zoals de grote oneffenheden van de grond. Eerst zullen de ontwikkelde strategieën getest worden in simulatie alvorens ze geïmplementeerd worden in de echte robot. Conclusie: De aanvrager heeft ervaring in het bouwen van stappende robots, de controle van stappende robots en soepele actuatoren. Dit project is dan ook een logische voortzetting van zijn onderzoek in een onopgelost domein als stappen over ongestructureerd terrein. Toegepaste Mechanica Bram VANDERBORGHT Soepele actuatie voor humanoide robots.

7 Abstract: Dit project past in het onderzoek naar tweebenig robots stappend over ongestructureerd terrein. Dit is nog een onopgelost probleem binnen de ontwikkeling van humanoïde of menselijke robots. Het doel van humanoïde robots is ze o.a. in te zetten als service robots in huizen, kantoren... omgevingen geoptimaliseerd naar de mens. De machine met de grootste potentialiteit om efficiënt te opereren in een dergelijke omgeving heeft waarschijnlijk de vorm en analoge functionaliteiten als een mens, zijnde een humanoïde robot. Onderzoek heeft ook uitgewezen dat mensen liefst met een evenbeeld samenwerken. Een belangrijke voordeel van stappende robots is de verhoogde mobiliteit in vergelijking met robots met wielen, in het bijzonder in een omgeving met obstakels en trappen. Stappende robots hebben enkel een discreet aantal geïsoleerde steunpunten nodig, terwijl robots met wielen een min of meer continu pad vereisen. Grootste moeilijkheid bij de controle van tweebenige robots is het garanderen van de dynamische stabiliteit. Verschillende strategieën zijn ontwikkeld om trajecten te genereren om robots over vlak terrein te laten stappen of om een trap te beklimmen. Dikwijls wordt het zero moment point (ZMP) gebruikt al stabiliteitscriterium om de dynamische stabiliteit na te gaan. Binnen het domein van trajectgeneratie heeft de aanvrager twee strategieën succesvol geïmplementeerd in de pneumatische robot Lucy: de eerste is gebaseerd op de inverted pendulum principe maar waar de objectieve stapparameters (staplengte, voetlift en stapsnelheid) van stap tot stap veranderd kunnen worden, de andere is gebaseerd op een preview controle van het ZMP. Door het gebruik van soepele actuatoren zijn passieve stappers in staat om met minimaal energieverbruik voort te bewegen door gebruik te maken van de natuurlijke dynamica van het systeem, dit in contrast met de traditionele elektrisch aangedreven robots die zeer veel energie verbruiken. De ontwikkeling van de stappende robot Lucy kaderde in dit onderzoek: de combinatie van trajectgeneratie en het aanpassen van de soepelheid om alzo de natuurlijke dynamica aan te passen in functie van het opgelegde traject. De robot Lucy is aangedreven door geplooide pneumatisch artificiële spieren (GPAS), waarvoor in een antagonistische opstelling zowel het koppel als de soepelheid instelbaar is. Op een hoger controle niveau zijn er verschillende algoritmes voor path planning in ontwikkeling die de objectieve stapparameters (de input voor de trajectgeneratoren) en de beweging van het bovenlichaam gaan bepalen. Bekend onderzoek in dit domein is uitgevoerd door Kuffner. Hij ontwikkelde methodes om humanoïde robots in een complexe omgeving een bepaald doel te laten bereiken, hierbij gebruik makend van de volledige mogelijkheden van de robot. Zo kan de robot over obstakels stappen, zij en voorwaarts stappen, meubilair verplaatsen,... Yoshida concentreert zich op het manipuleren van objecten in dergelijke omgevingen. Probleembeschrijving Robots hebben nog steeds grote moeilijkheden om zich voort te bewegen over een terrein waar ze in principe bevoordeeld zouden moeten zijn ten opzichte van robots met wielen: ruw en ongestructureerd terrein. Wanneer de meest geavanceerde robot Asimo van Honda een show komt geven staat er in de technische vereisten dat de ondergrond geen onregelmatigheden mag hebben die groter zijn dan 2mm of hellingen steiler dan 1. Ook gladde of veerkrachtige vloeren zijn niet toegelaten. Voor de HRP-2 van Kawada Industries is een stabilizer ontwikkeld om beperkte oneffenheden en storingen te kunnen opvangen. Zonder deze stabilizer is de robot niet in staat om te stappen, zelfs niet over vlak terrein. Ook hier zijn de oneffenheden beperkt: gaten mogen niet dieper zijn dan 2mm en hellingen moeten kleiner zijn dan 5. Niets is echter gepubliceerd over de algoritmes van deze stabilizer en gedurende het onderzoek van de aanvrager in Japan op de HRP-2 werd er ook geen toegang verleend tot de code. Via stereo visie is het mogelijk om een terreinmap op te bouwen. Het genereren van dergelijke 3D mappen is echter zeer rekenintensief en moet real-time gebeuren. Bovendien verlopen er in de computer van de robot nog andere processen simultaan zoals path planning, trajectgeneratie, stabilizer,... Uitgaande van deze 3D gegevens is het dan mogelijk om de posities voor de voeten neer te zetten te selecteren en vervolgens dynamische stabiele trajecten te genereren. Zo heeft de aanvrager gedurende zijn onderzoek in JRL (AIST, Tsukuba, Japan) meegeholpen aan strategieën om HRP-2 dynamisch over obstakels te laten stappen. De visie-systemen hebben echter een fout die bijvoorbeeld voor de HRP-2 20mm bedraagt wanneer de robot stilstaat, een fout die sterk toeneemt wanneer de robot in beweging is. Er is duidelijk een leemte tussen de oneffenheden die de robot kan zien (en dus rekening mee kan houden in zijn trajectgeneratie) en waarover de robot kan wandelen zonder initieel de structuur te kennen. Dit is het probleem waarvoor het project een antwoord zal bieden door zich te focussen op soepele actuatie in de enkelgewrichten. Doel en werkwijze van het project Het doel is dat de robot over ongestructureerd terrein kan stappen waarvan de oneffenheden tot een halve voetlift mogen gaan zonder dat de robot dit initieel weet. Bij hogere obstakels moet het visie-systeem tussenkomen zodanig dat de trajecten kunnen aangepast worden. De meeste robots worden aangedreven door elektrische motoren. Om voldoende koppel te kunnen genereren worden ze uitgerust met een reductie-element, dikwijls een harmonic drive dewelke de actuator stijf maakt. De (high-gain PD) positie controle zal krachten ontwikkelen om de gewenste positie te tracken. Voor een ongekend terrein is dit een nadeel omdat het de krachtenuitwisseling tussen voet en grond is die de voortbeweging van de robot gaat bepalen, terwijl er juist geen controle is over deze krachten indien de robot positie-gestuurd is. Daarom is soepele actuatie vereist. Deze kan bekomen worden op twee verschillende manieren: actieve feedback soepelheid en passieve soepelheid. Actieve feedback soepelheid wordt typisch bekomen door aan de elektrische motor met reductieelement een kracht/koppel sensor bij te voegen; de soepelheid wordt dan verwezenlijkt in de controller. Voordeel van dergelijke aanpak is dat tracking heel goed is. De ontwikkeling van een dergelijk controle-algoritme is belangrijk omdat de meerderheid van de robots aangedreven wordt door elektrische motoren. Nadeel van actuatoren met actieve soepelheid is de gelimiteerde bandbreedte, ze kunnen geen schokken absorberen en kunnen geen energie opslagen, nuttig om sneller te stappen en te lopen. Passief soepele actuatoren hebben hiervoor een beduidend voordeel omdat ze impacten kunnen opvangen, energie opslagen en de natuurlijke dynamica kunnen exploiteren. De controle van dergelijke actuatoren is wel moeilijker, vooral bij trajecttracking. De controle van deze actuatoren om over ongestructureerd terrein te stappen zal bestudeerd worden in een tweede fase van het project. Het is essentieel om naast het uitvoeren van simulaties, de ontwikkelde controlestrategieën ook praktisch te implementeren in robots. Binnen de robotica en specifiek in gerenommeerde tijdschriften wordt er immers veel belang gehecht aan de praktische validatie van onderzoek. Een mogelijk bewandelbare piste is het aankopen van een commerciële robot. De bestaande tweepotige robots kunnen onderverdeeld worden in 2 grote groepen. De volledige humanoïde robots als HRP-2 (Kawada industries) en CB (Sarcos). Deze robots zijn echter te duur om aangekocht te worden door onze onderzoeksgroep. De leasing bijvoorbeeld van de HRP-2 robot kost EURO voor een periode van 4 jaar, de kostprijs voor de Sarcos robot is 1 miljoen EURO. Bijkomend nadeel is dat stukken van de software en hardware ontoegankelijk zijn en alzo het onderzoek belemmeren. Aan de andere kant zijn er de hobby-robots als de Kondo robot, Robonova, Pino met prijzen variërend tussen EURO. De capaciteiten van de robots zijn echter ontoereikend om ingezet te worden in het beoogde project. Het eerste type van controller zal geïmplementeerd worden op een humanoïde robot aangedreven door de traditionele positie gecontroleerde motoren. Door een kracht/koppel sensor in beide voeten kan de actieve soepelheid geïntroduceerd worden in de controle architectuur. Dit onderzoeksluik zal uitgevoerd worden in samenwerking met het Italian Institute of Technologie (IIT) in Genua. Daar beschikken ze over de zeer geavanceerde humanoïde onderzoeksrobot: de CB van Sarcos. De robot is aangedreven door hydraulische servoactuatoren, waarvoor telkens het koppel opgemeten wordt, en heeft 50 vrijheidsgraden. Voor dit luik is een mobiliteitstoelage bij het FWO aangevraagd. Het tweede luik zal geïmplementeerd worden in een robot met passief soepele actuatoren. Vermits dergelijke robots niet commercieel beschikbaar zijn, zal een robot gebouwd worden. De robot, die enkel in het sagittaal vlak zal kunnen stappen, zal tenen hebben zodanig dat grotere stappen genomen kunnen worden en een meer natuurlijk en sneller stappatroon bekomen kan worden. Robots zonder tenen kunnen immers geen push-off (heel-off) genereren omdat het lijncontact gevormd tussen de voorkant van de voet en de grond te instabiel en onvoorspelbaar is. De gepatenteerde MACCEPA actuator, ontwikkeld aan de onderzoeksgroep R&MM, zal gebruikt worden. De evenwichtspositie en de soepelheid van deze actuator kunnen onafhankelijk ingesteld worden, elk door een servo-motor. Deze actuator kan gemaakt worden met standaard componenten en het verwijderen van de veer uit de actuator maakt van de robot een klassieke positiegestuurde robot. De controlealgoritmes van de eerste projectfase kunnen bijgevolg uitgetest worden. De controle van de MACCEPA is ook eenvoudiger dan de pneumatische spieren. Ten eerste omdat de controle van evenwichtpositie en soepelheid ontkoppeld is en omdat de karakteristieken van de MACCEPA meer lineair zijn. De voet zal uitgerust worden met kracht/koppel-sensoren om het Zero Moment Point (ZMP) te meten dat nodig is voor de controle architectuur. De te ontwikkelen controlearchitectuur van de robot zal bestaan uit verschillende delen. Een traject generator zal uitgaande van de objectieve stapparameters dynamisch stabiele trajecten genereren uitgaande van het ZMP stabiliteitscriterium. Een tweede unit is de trajectory tracking controller voor de heup en de knieën. Een derde controller zal het koppel en de soepelheid van de enkelgewrichten regelen en zo nodig de trajecten aanpassen zodanig dat de dynamische stabiliteit gegarandeerd blijft onder de storingen zoals de grote oneffenheden van de grond. Eerst zullen de ontwikkelde strategieën getest worden in simulatie alvorens ze geïmplementeerd worden in de echte robot. Conclusie: De aanvrager heeft ervaring in het bouwen van stappende robots, de controle van stappende robots en soepele actuatoren. Dit project is dan ook een logische voortzetting van zijn onderzoek in een onopgelost domein als stappen over ongestructureerd terrein.

8 Toegepaste Mechanica Bram VANDERBORGHT DIRK LEFEBER Sociologische analyse van milieuvraagstukken en van omgevingsbeleid. Universiteit Antwerpen Abstract: Dit project onderzoekt aan welke voorwaarden moet worden voldaan en welke stappen dienen doorlopen opdat een plan of programma op realistische, efficiënte en maatschappelijk gedragen manier kan worden vertaald in een concreet project. Daarbij zal zowel naar inhoudelijke als proces elementen worden gekeken. Allereerst wordt een theoretisch kader ontwikkeld om onder meer volgende vragen te behandelen: (a) In welke mate en op welke basis kan van een gegeven plan of programma worden vastgesteld of de meeste pertinente belangen werden meegenomen bij de opmaak en deliberatie (bv. middels een publieke consultatie) ervan? (b) Werden de meest pertinente probleempunten, door de diverse betrokken actoren aangehaald, op adequate wijze mee in rekening genomen? (c) Op welke criteria kan men pertinentie en adequaatheid beoordelen? Vervolgens wordt het door NIRAS opgemaakte "Afvalplan" als casus bestudeerd. Daarbij zal worden nagegaan in welke mate dit plan (en de manier waarop het tot stand is gekomen) erin geslaagd is een antwoord te bieden op uiteenlopende verwachtingen omtrent het beheer van het hoogradioactief afval in België en hoe het door diverse actoren werd ontvangen. Zo zal onder meer een analyse gebeuren van de ingediende reacties tijdens het openbaar onderzoek van 2010, alsook een media-analyse van de berichtgeving in de pers omtrent het "Afvalplan" in de periode Het onderzoek naar de totstandkoming van het "Afvalplan" en het daarrond gevoerde consultatieproces zal worden aangevuld met een comparatieve analyses van vergelijkbare beslissingstrajecten rond hetzelfde type afval in enkele andere landen (met name: Frankrijk, Groot- Brittannië, Zwitserland en Canada). Op basis van deze analyses zullen lessen worden getrokken en aanbevelingen geformuleerd omtrent mogelijke pistes voor het verdere verloop van het besluitvormingsproces in deze materie. Milieu en Samenleving (M&S) Anne Bergmans Sociale woningen: hergebruik of sloop? (onderzoek naar een ontwerpmatig en bouwtechnisch evaluatiemodel voor lange termijn concepten in renovatie) Abstract: onderzoek naar een ontwerpmatig en bouwtechnisch evaluatiemodel voor lange termijn concepten in renovatie Mechanica van Materialen en Constructies WILLY DE WILDE Snelle plaatsing en routering van herconfigureerbare hardware Abstract: Een FPGA kan geherconfigureerd worden om opeenvolgend verschillende functies te vervullen die niet tegelijkertijd aanwezig moeten zijn. Het is onmogelijk om alle FPGA-configuraties op voorhand te implementeren. Daarom worden ze dynamisch gegenereerd. Dynamische technieken zijn echter traag of maken inefficiënt gebruik van de FPGA-voorzieningen. In dit onderzoek wordt gezocht naar een techniek voor snelle, dynamische generatie van configuraties. Vakgroep Elektronica en informatiesystemen Dirk Stroobandt Snelle multipooltechnieken voor verstrooiing van elektromagnetische golven aan objecten opgebouwd uit complexe materialen Abstract: In dit project wensen we een snelle multipool full-wave algoritme voor de simulatie van golfpropagatie in complexe materialen te ontwikkelen. Met complexe materialen bedoelen we in deze context materialen met verliezen, materialen met negatieve permittiviteit en/of permeabiliteit en anisotrope materialen. Elk van deze drie uitbreidingen op bestaande snelle multipoolmethoden heeft specifieke toepassingen en wordt geconfronteerd met een specifieke computationele problematiek. Vakgroep Informatietechnologie Daniël De Zutter Snelle multi-modale beeldvorming voor diagnose en therapie-beoordeling van tumorpatiënten. Abstract: Maligne gliomas zijn agressieve tumoren waarbij de overlevingskansen van de patiënt laag zijn. Rekening houdend met de agressieve aard van deze tumoren en de brede leeftijdsgroep waarbij ze zich voordoen, hebben maligne gliomas een aanzienlijke sociaal-economische impact. Magnetische resonantie beeldvorming (MRI) is de basismodaliteit in de diagnose, in de evaluatie van de agressiviteit en in de follow-up van deze tumoren. Nochtans is de diagnostische nauwkeurigheid van de huidige beeldvormende technieken nog steeds onvoldoende. In dit project willen we een beeldvormingsprotocol ontwikkelen, waarin verschillende geavanceerde MR-technieken tegelijk worden opgemeten waardoor de examinatietijd acceptabel wordt voor patiënten. Bovendien, beogen wij het ontwikkelen van (geautomatiseerde) gegevensverwerkingsalgoritmes die de volgende aspecten behandelen: (a) het vaststellen van een juiste diagnose, (b) het succes van therapieën in een vroeg stadium voorspellen, (c) microscopische tumor-inf Afdeling ESAT - STADIUS Sabine Van Huffel Uwe Himmelreich Snelle detectie en identificatie van contaminanten en biotoxines in de voedselketen met behulp van biosensoren.

9 Universiteit Antwerpen Abstract: Snelle detectie en identificatie van contaminanten en biotoxines in de voedselketen met behulp van biosensoren. ECOFYSIOLOGIE EN BIOCHEMIE Systemisch Fysiologisch en Ecotoxicologisch Onderzoek (SPHERE) Wim De Coen Snelle chomatografische methoden op nieuwe stationaire fasen. Abstract: Sinds het beschikbaar zijn van monolithische silica kolommen op de markt, verschijnen er steeds meer publicaties over de performantie van dit type kolom, de stabiliteit en vele andere kolom karacteristieken. Bij aanvang van dit onderzoeksproject waren er echter slechts enkele publicaties beschikbaar over dit onderwerp en was er nood aan onderzoek in dit domein van de chromatografie. Omdat monolithische kolommen snellere scheidingen toelaten dan conventionele silica kolommen, waren we geïnteresseerd te weten of scheidingen die ontwikkeld waren op klassieke silica kolommen konden getransfereerd worden naar monolithische kolommen. Eén van de doelstellingen van dit onderzoeksproject was dan ook om de transfer van zes klassieke scheidingsmethoden naar monolithische kolommen van 5 en 10 cm te evaluaren. Omwille van selectiviteitsverschillen tussen klassieke en monolithische kolommen waren slechts drie van de zes transfers succesvol. De geobserveerde selectiviteitsverschillen waren echter niet uitzonderlijk en kunnen ook verwacht worden binnen de groep van klassieke (partikel-gebaseerde) C18 kolommen. De analysetijd van de getransfereerde scheidingen was ingekort en door het opdrijven van het debiet van de mobiele fase kon deze nog verder ingekort worden, in sommige gevallen tot wel 40 keer. De getransfereerde scheidingen werden tevens robuust bevonden wanneer bepaalde experimentele factors gecontrolleerd werden binnen niet-significante intervallen. Vervolgens werd ook de kolomveroudering van de monolithische kolom bepaald. Deze bleek gelimiteerd, en dus aanvaardbaar. In het tweede deel van dit onderzoeksproject hebben we ons toegelegd op het gebruik van monolithische kolommen voor complexe scheidingen. Plantenextracten zoals het Ginkgo biloba extract, bevatten vele inhoudsstoffen die moeilijk te scheiden zijn, zelfs op klassieke kolommen. Dankzij de lage kolomtegendruk bij monolithische kolommen, kan de scheidingsefficiëntie op dit type kolommen verhoogd worden door meerdere kolommen aaneen te koppelen, iets wat niet haalbaar is met klassieke silica kolommen. Dit maakt de monolithische kolommen interessant voor het ontwikkelen van complexe fingerprint chromatogrammen. We ontwikkelden een fingerprint chromatogram voor een gestandaardiseerd Ginkgo biloba extract op 2 gekoppelde monolithische silica kolommen van 10 cm. Met een gradiënt bestaande uit tetrahydrofuraan, isopropanol en water werd een fingerprint bekomen met 77 pieken in slechts 60 minuten. Als detector werd zowel een UV als ELS detector gebruikt om de detectie van weinig UV absorberende componenten zoals de ginkgoliden en het bilobalide mogelijk te maken. Vervolgens werd de signaal-ruis verhouding in het ELS chromatogram geoptimaliseerd door middel van een experimenteel design waarmee de optimale instellingen van de ELS werden bepaald. In het derde deel van dit onderzoeksproject hebben we onderzocht of we vanuit snelle groene thee chromatogrammen, ontwikkeld op monolithische kolommen, de antioxiderende capaciteit van groene thee kunnen voorspellen. We hebben aangetoond dat dit mogelijk is door een multivariaat calibratiemodel op te stellen met behulp van partial least squares regression tussen de antioxiderende capaciteit (initieel bepaald met behulp van een colorimetrische methode) en de groene thee chromatogrammen. Alvorens een model te bouwen, werden de chromatogrammen gealigneerd en werden outliers verwijderd. Daarnaast werd ook uninformative variable elimination partial least squares toegepast omdat hierbij slechts de relevante chromatografische variabelen worden weerhouden bij het modelleren, wat resulteert in minder complexe modellen. We hebben aangetoond dat chromatogrammen met onvolledig gescheiden pieken eveneens kunnen resulteren in goede predictiemodellen, wat natuurlijk extra tijdswinst oplevert. In het laatste deel van dit onderzoeksproject, hebben we fingerprint chromatogrammen van vanille stalen onderzocht. Hier hebben we ons niet toegespitst op de ontwikkeling van de fingerprints, maar eerder op de chemometrische analyse ervan. Deze houdt in: een correctie voor afwijkingen van de basislijn, het verwijderen van niet-informatieve basislijn variabelen, signaal reductie en alignering. Het effect van drie verschillende aligneringsmethoden op de classficatie van de vanille stalen door middel van principale componenten analyse werd onderzocht. Er kon besloten worden dat licht verschillende classificaties werden bekomen na alignering met correlation optimized warping, semi-parametric time warping en target peak alignment. We hebben de performantie van de verschillende aligneringsmethoden onderzocht op verschillende chromatografische data en konden besluiten dat correlation optimized warping en semi-parametric time warping beter presteren dan parametric time warping. De flexibiliteit van deze laatste is simpelweg niet groot genoeg om complexe piekverschuivingen in twee richtingen te corrigeren. Correlation optimized warping presteert iets beter dan semi-parametric time warping, maar heeft als nadeel dat twee parameters moeten geoptimaliseerd worden, wat soms moeizaam kan zijn, en ook dat het een langere rekentijd nodig heeft. Semi-parametric time warping presteert sneller en resulteert meestal in goed gealigneerde pieken wanneer de standard parameter instellingen worden gekozen. Analytische Scheikunde en Farmaceutische Technologie Yvan VANDER HEYDEN SMOS + Hydrology Study Abstract: Dit project beoogt het integreren van SMOS waarnemingen in de VIC modellen van het Mississippi stroomgebied en het stroomgebied van de Upper Murray Darling door middel van data assimilatietechnieken. Vakgroep Bos- en Waterbeheer Niko Verhoest SMETHODS: SME's Training and Hands-on in Optical Design and Simulation Abstract: Training in optische design en simulatie Toegepaste Natuurkunde en Fotonica Youri MEURET HUGO THIENPONT SMEN Afd. Moleculaire Visualisatie & Fotonica