Onze natuur redden en intussen wetenschappen en wiskunde leren? Het kan! In STEM-lessenpakketten gebruiken leerlingen wetenschappelijke en technische kennis om maatschappelijke problemen op te lossen. De educatieve masterscriptie onderzoekt de criteria voor doeltreffende STEM-projecten en ontwikkelt een lessenpakket over een brandend actueel milieuprobleem: verdroging.

In deze scriptie worden nieuwe oplossingen van de snaartheorie, bekend als 'holographic RG flows', geconstrueerd aan de hand van methodes geïnspireerd door algoritmes uit het domein van machine learning.

Het NV centrum in diamant is een veelbelovend systeem voor verschillende kwantum applicaties. Deze scriptie handelt over hun gebruik in een kwantum Otto motor en toont een aantal fundamentele onderdelen van deze motorwerking experimenteel.

Deze scriptie omvat een studie van de positiemetingen in de LHC deeltjesversneller. Die metingen zijn een vereiste om nauwkeurig de afmetingen van de protonen pakketjes in de LHC te bepalen en zo precies fyische kansen te kunnen meten.

Analytische en numerieke studie van lichttrajecten rondom zwarte gaten die niet voorkomen in Algemene Relativiteit. Hieruit halen we fotonringen, om hun breedte te bestuderen en te vergelijken met de voorspellingen van Algemene Relativiteit. Het doel is deze fotonringen te halen uit foto's van zwarte gaten op de horizonschaal, zoals sinds recent mogelijk is met de Event Horizon Telescope.

Aan de hand van machine learning algoritmes wordt informatie gehaald uit gesimuleerde waarnemingen van zwaartekrachtsgolven afkomstig van supernovae. Het slagen hiervan bewijst dat het mogelijk is om de nodige zaken te leren uit een detectie, ook al kan er op voorhand geen exact passend model voor worden opgesteld.

In mijn masterthesis verkende ik de mogelijke toepassingen van natural language processing (NLP) in de materiaalfysica. Meer bepaald ging ik na in hoeverre woordvectoren fysisch bruikbare info over materialen bevatten.

Kunnen we de binnenkant van een zwart gat reconstrueren aan de hand van haar Hawkingstraling? Hiertoe berekenen we de entropie van een verdampend zwart gat in Jackiw-Teitelboim zwaartekracht. We maken expliciet gebruik van een gerenormaliseerde entropie en voegen geen extern warmtebad toe.

Deze thesis combineert de wetenschapstakken 'quantum computing' en 'machine learning' met als doel om onze klassieke computers te overklassen. De focus ligt op het ontwerpen en analyseren van een nieuw rekenkundig model.

Deze verhandeling biedt een nieuwe analyse van het tragische die een correctie aanbrengt op de
nietzscheaanse interpretatie van de tragedie als het overwegend dionysische principe in de cultuur. De
deconstructie van de dionysische oorsprongsmythe van de tragedie leert dat deze nietzscheaanse visie
kadert binnen de grote breuklijnen van de moderniteit: de tegenstelling tussen Verlichting en
Romantiek, ratio en betovering, logos en mythos. Nietzsches interpretatie van het dionysisch-tragische
als het irrationele tegenprincipe van het rationalisme en de metafysica maakt zelf deel uit van de moderne
funderingsmythe, en houdt zo de moderne breuklijnen in stand.

Dit werk is een poging om de breuklijnen te doorbreken vanuit een inclusieve reconstructie van het
tragische levensgevoel van de Oude Grieken. Ik vertrek vanuit het filosofische kader van de betovering
en onttovering van de wereld om de verschillen tussen het Oudgriekse tragische en de moderniteit te
duiden, en breng de tragedie in verband met de betovering, de mythe, de filosofie, de metafysica en de
polis. Via een labyrintische zoektocht tussen mythos en logos ga ik op zoek naar een nieuw en
authentieker begrip van het tragische levensgevoel; en naar de mogelijkheden en uitdagingen voor het
authentieke tragische om opnieuw een betekenisvolle plaats op te eisen in onze (post)moderne cultuur.

Een antenne die in toekomstige generaties fusiereactors kan helpen met plasma positionering werd ontworpen en getest. Een 'ray tracing' simulatiecode, R2P2, werd ontwikkeld en leverde ontwerpcriteria voor de antenne. Deze werden omgezet naar een prototype dat in experimenten met een referentieantenne werd vergeleken.

Schuifbewegingen van twee oppervlakken over elkaar zijn vandaag in vele aspecten nog een mysterie. De gekko gebruikt deze schuifbeweging om op plafonds en muren te lopen. Op een andere schaal veroorzaakt de beweging van tektonische platen in de aardkorst aardbevingen. In deze thesis wordt een computersimulatie voorgesteld die zulke schuifbewegingen ontrafelt: hoe de oppervlakken van elkaar loskomen weer vasthechten. We ondervinden dat het weer vasthechten cruciaal is voor de beweging. Met deze informatie kunnen we allerlei glijdende systemen beter begrijpen.

Resonanties van structuren in de atmosfeer van de zon zijn een mogelijke kandidaat voor het verklaren van het energietransport dat een rol kan spelen bij de temperatuur van de corona. Dit onderzoek bekijkt de trage resonantie van magnetische poriën, waarbij de bestaande modellen worden uitgebreid om te kunnen omgaan met een inhomogene randlaag die een betere schatting kan maken van de demping door resonanties.

De masterproef analyseert de religieuze aantekeningen in het wetenschappelijke dagboek van Isaac Beeckman - een pionier van de moderne natuurkunde. De thesis onderzoekt de bronnen van Beeckmans theologische en filosofische denken. De invloed van de theologie (van de universiteiten) op zijn mechanische filosofie wordt uitgebreid besproken.

De hoofdvraag van deze scriptie luidt: wat is er nieuw en uniek aan digitale en machinale technieken en welke invloed hebben ze op de beeldhouwkunst?

Geïnspireerd door de fysica van veeldeeltjes-systemen worden agent-gebaseerde modellen voor economische uitwisselingen ontwikkeld. Segregatie tussen economische klassen wordt hierin geïntroduceerd naar analogie met modellen voor magnetisme. De gesegregeerde toestand wordt gekarakteriseerd door een grotere ongelijkheid en een groter onderscheid tussen lokale en globale maatregelen om deze tegen te gaan. Bij toevoeging van thermische fluctuaties (Metropolis algoritme) in de segregatie-dynamica blijkt bovendien een scherpe faseovergang naar lagere ongelijkheid.

Als in de definitie van 'excellentie' rekening wordt gehouden met achtergrond en thuistaal, krijgen we excellerende scholen uit alle onderwijsvormen met leerlingen van diverse achtergrond. Deze scholen scoren bovendien ook goed op gelijke onderwijskansen.

Zoutwaterintrusie is een urgent probleem. In deze thesis werkten we aan een verbeterde methodologie om de elektrische geleidbaarheid van de aardlagen te monitoren. Hiervoor werden metingen uitgevoerd aan de Belgische kust, fysische modellen bestudeerd en een nieuw inversieschema ontwikkeld. Dit project is een mooi voorbeeld van interdisciplinair onderzoek: hydrologie, geologie en fysica versmelten tot hydrogeofysica.

Een artificieel intelligentie model is gebouwd om financiële crashes te voorspellen. Het model slaagt er in om ongeveer 30 % van de crashes van de afgelopen 15 jaar te voorspellen.

Voor onze bachelorproef stapten we af van de klassieke manier van individueel lesgeven. We wilden specifiek experimenteren met STEM en co-teaching door ze aan elkaar te koppelen en aldus in teamverband ons vakoverschrijdend ‘Vissen-STEM-project’ uit te voeren. Daarbij stelden we ons de vraag in hoeverre de combinatie van deze twee werkvormen het welbevinden van zowel leerlingen als leerkrachten zou verhogen. Om tot de beste studie te komen, hebben we dit project eerst alleen uitgevoerd en nadien in co-teaching met een grotere klas.

De geïntegreerde technieken, waarop tegenwoordig wordt ingezet om energiebesparende maatregelen door te voeren, vragen om energiesimulaties van volledige wijken. Deze simulaties nemen veel rekentijd in beslag. Een vereenvoudiging van deze simulaties is dus zeker en vast welkom. In deze scriptie wordt een methode hiervoor — genaamd de ‘op-maat-gemaakte cluster aanpak’ — ontwikkeld en getest.

De Syrische burgeroorlog is een hot topic sinds 2011. Academici en politici geven graag hun mening over de situatie, en de internationale gemeenschap onderhandelt veelvuldig over mogelijke oplossingen voor het probleem. Het vraagstuk Syrië leent zich echter niet tot pasklare oplossingen - deze thesis bekijkt de vele voorstellen tot vrede en vergelijkt beschikbare blueprints voor vrede in Syrië.

Een nieuwe opstelling om aan hoge snelheden X-stralen computertomografie te doen, wordt gekarakteriseerd. De ruimtelijke resolutie van het systeem en de geometrie worden afgeschat. Met behulp van laser doppler vibrometrie en marker tracking wordt de stabiliteit van het nieuw ontworpen draaiplatform getest. Aan de hand van simulaties worden fouten in de gereconstrueerde beelden opgespoord.

Met behulp van enkele recente doorbraken in verschillende takken van de wetenschap, waaronder in het kweken van neuronen en het heel precieze meten van hun activiteit, zijn we erin geslaagd de causale connectiviteit — welk neuron stuurt signalen naar welk ander neuron — in een in vitro netwerk van neuronen in kaart te brengen. In de scriptie Fysica worden deze causale connecties in verband gebracht met de stochastiche activiteit van de individuele neuronen. In de scriptie computerwetenschappen worden de parameters van de causale connecties vertaald naar artficiële neurale netwerken.

Collectieve beweging is een alomtegenwoordig en fascinerend fenomeen in de natuur en onze maatschappij. Een voorbeeld ervan is de vorming van zwermen bij vogels, waarbij groepen — in aantal soms groter dan tienduizenden — spectaculaire patronen creëren. Wat zijn nu net de noodzakelijke omstandigheden voor het ontstaan van zulke groepen?