A Note on Iterations-based Derivations of High-order Homogenization Correctors for Multiscale Semi-linear Elliptic Equations

This Note aims at presenting a simple and efficient procedure to derive the structure of high-order corrector estimates for the homogenization limit applied to a semi-linear elliptic equation posed in perforated domains. Our working technique relies on monotone iterations combined with formal two-scale homogenization asymptotics. It can be adapted to handle more complex scenarios including for instance nonlinearities posed at the boundary of perforations and the vectorial case, when the model equations are coupled only through the nonlinear production terms.

Dataspelet Minecraft i matematikundervisningen : en interventionsstudie

Finländska elever presterar fortsättningsvis bra i matematik men deras inre motivation till ämnet är klart under medelnivån för OECD-länderna. Det finns ett konstaterat samband mellan intresse och prestationer, och att höja elevernas intresse vore därför viktigt. Användningen av dataspel i undervisningen möjliggör just detta då det kunde höja elevernas motivation och intresse. Det finns en del tidigare forskning om hur dataspel påverkar inlärningen, men eftersom området fortfarande är relativt nytt finns luckor att fylla. De övergripande resultaten inom området inlärning genom dataspel är positiva och lovande. Tidigare forskning visar att användningen av dataspel i matematikundervisningen har en positiv inverkan på elevernas prestationer. Man har också kunnat konstatera att användningen av dataspel i undervisningen påverkar elevernas attityder till ämnet positivt, men forskning om hur specifika affektiva faktorer som intresse, självuppfattning och matematikångest påverkas saknas. Syftet med avhandlingen är att undersöka effekten av dataspelet MinecraftEdu på finländska studerande inom yrkesutbildningen. Forskningsfrågorna som avhandlingen utgår ifrån är följande: Hur påverkar användningen av MinecraftEdu i matematikundervisningen låg- och normalpresterande studerandes 1) matematiska färdigheter, 2) intresse för matematik, 3) matematiska självuppfattning och 4) matematikångest? Forskningsmetoden är kvantitativ och datainsamlingen har genomförts med hjälp av en webbenkät och det standardiserade testet RMAT samt 8 problemlösningsuppgifter. Respondenterna bestod av andra årets studerande inom den finländska yrkesutbildningen. Experimentgruppen som bestod av studerande inom datanomutbildningen undervisades med hjälp av dataspelet Minecraft. Kontrollgruppen, bestående av studerande inom utbildningen för fordonsmekaniker, undervisades traditionellt. Data samlades in vid två tillfällen, före och efter avslutad kurs. Som analysmetod valdes en kovariansanalys. Resultaten av undersökningen tyder på att användningen av MinecraftEdu kan ha positiva effekter på studerandes matematiska färdigheter, speciellt problemlösningsfärdigheter. Resultaten tyder också på att lågpresterande studerande kan gynnas av undervisning genom MinecraftEdu, speciellt med tanke på matematiskt intresse och matematiska färdigheter. Skillnaderna mellan grupperna var dock inte signifikanta och resultaten kan därför inte generaliseras. Resultaten ger däremot en uppfattning om vilken effekt den här typen av undervisning kan ha.

On the Bleeding Edge : Debloating Internet Access Networks

As ever more devices are connected to the internet, and applications turn ever more interactive, it becomes more important that the network can be counted on to respond reliably and without unnecessary delay. However, this is far from always the case today, as there can be many potential sources of unnecessary delay. In this thesis we focus on one of them: Excess queueing delay in network routers along the path, also known as bufferbloat. We focus on the home network, and treat the issue in three stages. We examine latency variation and queueing delay on the public internet and show that significant excess delay is often present. Then, we evaluate several modern AQM algorithms and packet schedulers in a residential setting, and show that modern AQMs can almost entirely eliminate bufferbloat and extra queueing latency for wired connections, but that they are not as effective for WiFi links. Finally, we go on to design and implement a solution for bufferbloat at the WiFi link, and also design a workable scheduler-based solution for realising airtime fairness in WiFi. Also included in this thesis is a description of Flent, a measurement tool used to perform most of the experiments in the other papers, and also used widely in the bufferbloat community.

Secure and Privacy-aware Data Collection and Processing in Mobile Health Systems

Healthcare systems have assimilated information and communication technologies in order to improve the quality of healthcare and patient's experience at reduced costs. The increasing digitalization of people's health information raises however new threats regarding information security and privacy. Accidental or deliberate data breaches of health data may lead to societal pressures, embarrassment and discrimination. Information security and privacy are paramount to achieve high quality healthcare services, and further, to not harm individuals when providing care. With that in mind, we give special attention to the category of Mobile Health (mHealth) systems. That is, the use of mobile devices (e.g., mobile phones, sensors, PDAs) to support medical and public health. Such systems, have been particularly successful in developing countries, taking advantage of the flourishing mobile market and the need to expand the coverage of primary healthcare programs. Many mHealth initiatives, however, fail to address security and privacy issues. This, coupled with the lack of specific legislation for privacy and data protection in these countries, increases the risk of harm to individuals. The overall objective of this thesis is to enhance knowledge regarding the design of security and privacy technologies for mHealth systems. In particular, we deal with mHealth Data Collection Systems (MDCSs), which consists of mobile devices for collecting and reporting health-related data, replacing paper-based approaches for health surveys and surveillance. This thesis consists of publications contributing to mHealth security and privacy in various ways: with a comprehensive literature review about mHealth in Brazil; with the design of a security framework for MDCSs (SecourHealth); with the design of a MDCS (GeoHealth); with the design of Privacy Impact Assessment template for MDCSs; and with the study of ontology-based obfuscation and anonymisation functions for health data.

On the Cost of Using Happy Eyeballs for Transport Protocol Selection

Concerns have been raised in the past several years that introducing new transport protocols on the Internet has be- come increasingly difficult, not least because there is no agreed-upon way for a source end host to find out if a trans- port protocol is supported all the way to a destination peer. A solution to a similar problem—finding out support for IPv6—has been proposed and is currently being deployed: the Happy Eyeballs (HE) mechanism. HE has also been proposed as an efficient way for an application to select an appropriate transport protocol. Still, there are few, if any, performance evaluations of transport HE. This paper demonstrates that transport HE could indeed be a feasible solution to the transport support problem. The paper evaluates HE between TCP and SCTP using TLS encrypted and unencrypted traffic, and shows that although there is indeed a cost in terms of CPU load to introduce HE, the cost is rel- atively small, especially in comparison with the cost of using TLS encryption. Moreover, our results suggest that HE has a marginal impact on memory usage. Finally, by introduc- ing caching of previous connection attempts, the additional cost of transport HE could be significantly reduced. 

Discrete Velocity Models for Mixtures Without Nonphysical Collision Invariants

An important aspect of constructing discrete velocity models (DVMs) for the Boltzmann equation is to obtain the right number of collision invariants. It is a well-known fact that DVMs can also have extra collision invariants, so called spurious collision invariants, in plus to the physical ones. A DVM with only physical collision invariants, and so without spurious ones, is called normal. For binary mixtures also the concept of supernormal DVMs was introduced, meaning that in addition to the DVM being normal, the restriction of the DVM to any single species also is normal. Here we introduce generalizations of this concept to DVMs for multicomponent mixtures. We also present some general algorithms for constructing such models and give some concrete examples of such constructions. One of our main results is that for any given number of species, and any given rational mass ratios we can construct a supernormal DVM. The DVMs are constructed in such a way that for half-space problems, as the Milne and Kramers problems, but also nonlinear ones, we obtain similar structures as for the classical discrete Boltzmann equation for one species, and therefore we can apply obtained results for the classical Boltzmann equation.

Measure-valued mass evolution problems with flux boundary conditions and solution-dependent velocities

In this paper we prove well-posedness for a measure-valued continuity equation with solution-dependent velocity and flux boundary conditions, posed on a bounded one-dimensional domain. We generalize the results of an earlier paper [J. Differential Equations, 259 (2015), pp. 10681097] to settings where the dynamics are driven by interactions. In a forward-Euler-like approach, we construct a time-discretized version of the original problem and employ those results as a building block within each subinterval. A limit solution is obtained as the mesh size of the time discretization goes to zero. Moreover, the limit is independent of the specific way of partitioning the time interval [0, T]. This paper is partially based on results presented in Chapter 5 of [Evolution Equations for Systems Governed by Social Interactions, Ph.D. thesis, Eindhoven University of Technology, 2015], while a number of issues that were still open there are now resolved.

Measuring Latency Variation in the Internet

We analyse two complementary datasets to quantify the latency variation experienced by internet end-users: (i) a large-scale active measurement dataset (from the Measurement Lab Network Diagnostic Tool) which shed light on long-term trends and regional differences; and (ii) passive measurement data from an access aggregation link which is used to analyse the edge links closest to the user. The analysis shows that variation in latency is both common and of significant magnitude, with two thirds of samples exceeding 100\,ms of variation. The variation is seen within single connections as well as between connections to the same client. The distribution of experienced latency variation is heavy-tailed, with the most affected clients seeing an order of magnitude larger variation than the least affected. In addition, there are large differences between regions, both within and between continents. Despite consistent improvements in throughput, most regions show no reduction in latency variation over time, and in one region it even increases. We examine load-induced queueing latency as a possible cause for the variation in latency and find that both datasets readily exhibit symptoms of queueing latency correlated with network load. Additionally, when this queueing latency does occur, it is of significant magnitude, more than 200\,ms in the median. This indicates that load-induced queueing contributes significantly to the overall latency variation.

NO-undervisning med interaktiv skrivtavla som hjälpmedel : En studie om möjligheten med individanpassning med den interaktiva skrivtavlan i årskurserna 1–3

Syftet med denna studie är att undersöka hur verksamma lärare i årskurserna 1–3 beskriver arbetet med den interaktiva skrivtavlan i NO-undervisningen och hur de resonerar om möjligheter att anpassa undervisningen till varje elev. Utifrån studiens syfte ställdes följande frågeställningar: Vad anser lärarna om användningen med den interaktiva skrivtavlan i NOundervisningen? På vilket sätt beskriver lärarna att de arbetar med den interaktiva skrivtavlan i NO-undervisningen? Hur beskriver lärarna användningen av den interaktiva skrivtavlan för att anpassa NO-undervisningen efter varje elevs förutsättningar och behov? För att kunna besvara studiens syfte och frågeställningar har intervjuer gjorts med sex verksamma lärare. Resultatet av intervjuerna visar att lärarna ser många fördelar med att använda den interaktiva skrivtavlan, några fördelar som lärarna beskriver är lättillgängligheten av konkret material och att det underlättar planeringen/genomförandet av NO-undervisningen. Åsikterna om individanpassning i NO med den interaktiva skrivtavlan är delad, dels beskriver lärarna att behovet inte är lika stort i NO som i till exempel matematik och svenska. Lärarna beskriver också att de inte hinner anpassa undervisningen i NO. Samtidigt som lärarna upplever att den underlättar individanpassningen genom att det är enklare att använda många olika uttryckssätt. En slutsats är att det finns möjlighet att använda den interaktiva skrivtavlan för att anpassa NO-undervisningen.

Laborativt arbete med konkret material inom matematikämnet : En empirisk studie med lågstadiets matematikundervisning i blickfånget

Matematiken är en abstrakt vetenskap. Laborativt arbete med konkret material sägs kunna överbrygga glappet mellan abstrakt och konkret. Denna kvalitativa studie syftar utforska vilka möjligheter och begränsningar lågstadielärare erfar kring konkret material. Resultatet visar att en vanlig uppfattning bland lågstadielärare är att konkret material besitter den positiva egenskapen att stötta elever i alla åldrar och nivåer i arbetet med att utveckla matematisk förståelse. Detta genom att konstruera inre bilder av matematiken hos eleverna, vilka sedan kan stötta eleverna på vägen mot matematisk abstraktion och generalisering. Arbetssättet tycks också kunna väcka intresse, nyfikenhet och lust att lära matematik samt bjuda in till rikare möjligheter till kommunikation jämfört med läroboksfokuserad undervisning. Dock har valet av konkret material betydelse. Negativa faktorer som uppmärksammats är att leklust riskerar ta fokus från matematiken samt att duktiga elever särskiljer laborativ matematik med konkret material från "riktig" matematik i läroboken. Dokumentationen av arbetet kring det konkreta materialet är dessutom tidskrävande. En slutsats som dras är att laborativt arbete med konkret material inte ensamt kan stå som bas för elevers matematiska utveckling. Däremot kan arbetssättet kombineras med lärobokens färdighetsträning och matematikdiskussioner och tillsammans bidra till fördjupad förståelse genom att eleverna i ett varierat arbetssätt tillåts möta matematikens olika uttrycksformer.

Problemlösning och matematiska resonemang : En empirisk studie om elevers matematiska resonemang i arbetet med problemlösning och hur det skiljer sig mellan enskilt arbete och grupparbete

I denna empiriska studie undersöks elevers resonemang genom vad som framkommer i samtal med elever som beskriver hur resonemang har förts i arbetet med problemlösning, både enskilt och i grupp med fokus på förmågan att: föra matematiska resonemang. Detta undersökts genom att elever får arbeta med matematisk problemlösning enskilt och i grupp. Både enskilda elever och grupper får samma lektionsintroduktion och samma uppgift. Insamling av data sker genom elevers skriftliga lösningar med uppföljning genom en intervju. Därefter görs en jämförelse mellan enskilda elevers resonemang och gruppers resonemang med utgångspunkt i imitativa resonemang och kreativa matematiska resonemang. Resultatet visar på att elever som arbetar enskilt med problemlösning till större del för ett imitativt resonemang medan elever som arbetar i grupp för ett kreativt matematiskt resonemang. För att främja matematiska resonemang är det viktigt att skapa möjligheter i undervisningen så att det blir tydligt för eleverna vad som förväntas utav dem. Om det uttryckligen framgår att elever ska förklara, lyssna och omvärdera blir det tydligare vad som fordras av eleven och det i sin tur bidrar till att matematiska resonemang förs.

Subtraktionsundervisningen och lärares erfarenheter om utmaningar : En intervjustudie om subtraktionsundervisningen och vilka utmaningar lärare har samt ser att elever får

Syftet med den här studien har varit att utöka kunskaperna om lärarnas erfarenheter om hur subtraktionsundervisningen genomförs, vilka utmaningar lärarna i den här studien har i undervisningen samt vilka svårigheter eleverna får inom subtraktion. Studien är genomförd med hjälp av intervjuer gjorda med lågstadielärare. Resultatet av den här studien visar på att de flesta lärare genomför sin planering enskilt samt utifrån det tillgängliga läromedlet i klassrummet och samtliga lärare baserar sin undervisning utifrån läromedelsboken. Samtliga lärare har dessutom satt upp mål utifrån kurs- och läroplanen. Det framkommer att lärarna anser det vara utmanande att ge eleverna förståelsen för subtraktion, t.ex. gällande terminologin, och att det är svårt att veta när färdighetsträningen har lett till automatisering. Enligt lärarnas erfarenheter är det tidskrävande att arbeta med konkret material och algoritmerna är utmanande på grund av att de kan lösas på flera sätt. Vidare resultat som framkommer i studien är att lärarna anser att eleverna får svårigheter med förståelsen inom subtraktionen och att räkna algoritmer. Slutsatserna visar på att de medverkande lärarnas undervisning är motivstyrd – de utgår från styrdokument. Lärarna tycks sakna kunskaper om vikten att se till att motiv och resultatet för undervisningen hör ihop. De utmaningar och svårigheter som framkommer genom resultatet tycks bero på en avsaknad av kunskap hos lärarna om ämnet och hur subtraktionsundervisning bör bedrivas.

Geometriundervisning enligt Van Hieles utvecklingsnivåer : En kvalitativ studie om överensstämmelsen mellan lärares planering, genomförande och uppfattning av geometriundervisning i årskurs 3

Denna studie har undersökt överensstämmelsen mellan lärares planering, genomförande och uppfattning av geometriundervisning i årskurs 3. Bakgrunden till undersökningen är att elever i årskurs 4 uppvisar låga resultat i geometri. Bakgrunden är även att lärare som fokuserar på kommunikation, samarbete och utmaningar i geometriundervisningen kan se till att elever får arbeta med annat än enskilt räknande av rutinuppgifter, något som studier efterfrågar. Utifrån detta behövs en studie som undersöker lärares geometriundervisning närmare, gärna ur flera perspektiv. I denna studie samlades data om två lärares geometriundervisning in genom observationer, intervjuer och innehållsanalyser. Dataanalysen har utgått från Van Hieles utvecklingsnivåer. Resultatet visar att lärarna föredrar en balans mellan enskilt arbete med rutinuppgifter och alternativ till detta men har ett omedvetet fokus på olika geometriska aspekter vid varje stadie som tillhör undervisningen (planering, genomförande, uppfattning). Konsekvenserna blir exempelvis att en Van Hiele-nivå som ska bearbetas enligt planering inte alls berörs i genomförandet av lektionen, samt att nivåer hoppas över. Det finns även utmaningar i att skapa balans mellan matematik och aktivitet samt en avsaknad av geometriskt innehåll i en del läroböcker. Elever i årskurs 4 kanske har låga resultat i geometri för att nivåer av geometrilärande hoppas över i undervisningen?

Perfil logístico de Volkswagen desde la producción

Este análisis muestra detalladamente la línea de producción de la planta de Volkswagen, ubicada en México en el estado de Puebla. Se describe la capacidad operativa utilizada para satisfacer la demanda de la planta de producción de automóviles más grande de Latinoamérica, siendo clave para mantenerse en el mercado con estándares de calidad altos y contribuir al desarrollo de la economía del país. Asimismo, a nivel regional, esta planta se abastece de proveedores estratégicos ubicados en una zona cercana, ayudando a disminuir costos de transporte de piezas y tiempos de respuesta. Inicialmente se realiza una breve descripción del entorno económico de la empresa a nivel regional y del sector a nivel global para hacer énfasis en lo competitivo que es el mercado de la producción de automóviles. Posteriormente se describe la finalidad que tiene esta misión empresarial soportada por la Universidad del Rosario, donde se afianzan conocimientos importantes sobre un mercado de talla mundial. El siguiente aspecto es un diagnóstico de la empresa, donde se dan a conocer las marcas que hacen parte del grupo Volkswagen y la situación financiera que refleja la marca desde el 2012, revelando los ingresos obtenidos durante el período 2012-2014, gastos operacionales y factores que no se destacan positivamente como un flujo de caja negativo para el 2014. Posteriormente se plasman los conceptos teóricos necesarios para que el lector comprenda las variables inmersas en una planta de producción, destacando la teoría de colas y el diseño del layout de la empresa. Finalmente, se da una descripción detallada del proceso de producción en esta planta, donde se muestra la línea de producción, el ensamble y la importancia de un sistema operativo interno que depende principalmente de una alta inversión de tecnología e ingeniería que permite obtener un mayor beneficio en cada etapa del proceso.