Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Razumevanje razvoja sodelovanja med posamezniki, ki so v osnovi sebični, je eden najpomembnejših izzivov današnjega časa, ki vzbuja zanimanje raziskovalcev iz različnih področij. V ta namen znanstveniki integrirajo evolucijsko teorijo iger z naprednimi metodami s področja znanosti o omrežjih in metodami statistične fizike. V doktorski disertaciji smo s pomočjo takega interdisciplinarnega pristopa raziskali, kako različni tipi mobilnosti oziroma mešanj igralcev na različnih interakcijskih mrežah vplivajo na evolucijo in promocijo sodelovanja v igri javnih dobrin. V ta namen smo raziskovalno delo razdelili v štiri sklope. V prvem delu smo pokazali, da uvedba mešanja igralcev v igri javnih dobrin na regularnem omrežju omogoči prehod iz stanja sistema vpetega v prostorsko mrežo v stanje dobro mešane populacije, kjer struktura interakcijske mreže več nima bistvenega pomena na evolucijsko dinamiko. Izkaže se, da je v primeru mešanja najbližjih sosedov za to potrebna večja frekvenca mešanja kot pri mešanju naključnih igralcev. Nadalje smo pokazali, da oba načina mešanja zavirata evolucijski uspeh kooperatorjev. V nadaljevanju smo raziskavo razširili na področje kompleksnih omrežij, ki podajajo realnejši opis interakcij med posamezniki. V drugem delu doktorske disertacije smo tako igro javnih dobrin postavili na naključno omrežje, vpeto v hiperbolični prostor in v model vključili asortativno in disasortativno mešanje igralcev. Ugotovili smo, da oba tipa mešanja zavirata razvoj sodelovanja ne glede na arhitekturo omrežja, a je vpliv disasortativnega mešanja večji v primerjavi z asortativnim mešanjem. Naslednji tip interakcijske mreže, s katerim se še boljše opišemo realne interakcije, so večplastna soodvisna omrežja, ki smo jih v raziskave vključili v naših naslednjih dveh raziskavah. Soodvisnost med dvema omrežjema smo vpeljali s koristnostno funkcijo in pokazali, da lahko parameter pristranskosti učinkovito vpliva na raven sodelovanja. Pokazali smo, da asortativne medmrežne povezave med dvema skalno neodvisnima omrežjema spodbujajo kooperacijo v igri javnih dobrin v nekoliko večji meri kot naključne in disasortativne povezave. V zadnjem sklopu raziskav smo prišli do presenetljivih zaključkov. Rezultati mešanja na dvoplastnem soodvisnem omrežju, kjer posamezna plast predstavlja naključno omrežje, vpeto v hiperbolični prostor, kažejo, da lahko mešanje znotraj posamezne plasti omrežja, kjer je sodelovanje prvotno uspešno, močno oslabi evolucijsko uspešnost kooperatorjev na tej plasti, medtem ko jo za določene vrednosti normaliziranega sinergijskega faktorja spodbuja sodelovanje na drugi plasti omrežja. Rezultati doktorske disertacije predstavljajo pomemben prispevek k znanstvenemu raziskovanju na področju razumevanja razvoja in vzdrževanja sodelovanja, s poudarkom na uporabi evolucijske teorije iger, kompleksnih omrežij in mobilnosti igralcev.
Ključne besede: evolucijska teorija iger, igra javnih dobrin, sodelovanje, mešanje, kompleksna omrežja, večplastna omrežja, simulacije Monte Carlo
Objavljeno v DKUM: 05.06.2024; Ogledov: 120; Prenosov: 26
Celotno besedilo (15,83 MB)

Opis: Izbira ustrezne izobraževalne, in s tem tudi karierne poti, je ena izmed najpomembnejših odločitev, ki jih morajo sprejeti učenci ob koncu osnovnošolskega izobraževanja. Cilj našega dela je prepoznati: a) priljubljenost posameznih poklicev, b) dejavnike, ki bi lahko vplivali na poklicne želje in odločitev osnovnošolcev za karierno pot s poudarkom na izbiri tehniških poklicev ter c) razviti napovedne modele, s katerimi bi olajšali načrtovanje ukrepov za poklicno usmerjanje učencev. V neeksperimentalno študijo smo vključili 4.534 učencev od 5. do 9. razreda 35 slovenskih osnovnih šol (starost 11 do 15 let), podatke smo zbirali z uporabo spletnega vprašalnika. S splošnim vprašalnikom, namenjenim vsem anketirancem, smo ob demografskih podatkih spremljali spremembe glede priljubljenosti poklicnih želja na 13 poklicnih področjih. Učenci 9. razreda so dodatno odgovarjali tudi o: (a) osebnih dejavnikih, ki vplivajo na izbiro poklica, (b) odnosu do tehniških poklicev, (c) nameri o izbiri tehniškega poklica in (d) o aktualni izbiri srednje šole. Ugotavljamo, da so v celotni populaciji najbolj priljubljeni poklici, ki zahtevajo univerzitetno oziroma visokošolsko izobrazbo, poklici z zahtevano zaključeno osnovno šolo so na repu priljubljenosti. Najbolj priljubljeni so poklici v športu in kulturi, sledijo tehniško-tehnološki poklici, na tretjem mestu glede priljubljenosti so poklici v zdravstvu. Z leti šolanja se veča priljubljenost poklicev z zahtevano univerzitetno izobrazbo, upada pa priljubljenost poklicev, ki zahtevajo zaključeno osnovno šolo. Poklicne želje za opravljanje tehniško-tehnoloških poklicev, ki zahtevajo srednješolsko izobrazbo, opazno narastejo od 6. do 9. razreda. V raziskavi smo potrdili tudi stereotipno razliko v poklicnih željah za tehniške poklice med dečki in deklicami. Med učenci 9. razreda osnovne šole so tehniško-tehnološki poklici, ki zahtevajo univerzitetno izobrazbo, na tretjem mestu najbolj priljubljenih poklicev, obstajajo pa statistično značilne razlike po spolu, ki so v prid dečkom. Med osebnimi dejavniki, ki vplivajo na oblikovanje poklicnih želja bi izpostavili, da prevladujejo dejavniki notranje (intrinzične) motivacije (»zanimivo delo«, »poklic, v katerem bom užival«, »poklic, ki bo izpolnil življenjske ambicije« in »poklic, ki nudi izzive«), medtem ko so se dejavniki zunanje (ekstrinzične) motivacije izkazali kot manj pomembni (»nasvet drugih« in »poklic prinaša slavo«). V povzetku zaznavamo, da imajo učenci 9. razreda v povprečju zelo pozitiven odnos do tehniških poklicev, česar nato ne zasledimo v njihovi nameri o izbiri tehniškega poklica, ki je izrazito nizka; statistično značilne razlike med spoloma zaznamo pri dečkih. V sklepu povzamemo, da v kolikor je družbeni cilj vključiti več učencev v smeri tehniško-tehnološkega izobraževanja ter v nadaljevanje njihove poklicne poti v tej smeri, moramo sprejeti več učinkovitih intervencij in ukrepov, ne le za spodbujanje zanimanja za tehniško-tehnološke poklice med mladimi, temveč predvsem za aktualno pretvorbo njihovih želja v konkretne odločitve.
Ključne besede: Slovenija, osnovne šole, poklicne želje osnovnošolcev, tehniški poklici, osebni dejavniki, odnos do tehniških poklicev, namera o izbiri tehniškega poklica, poklicna odločitev
Objavljeno v DKUM: 23.04.2024; Ogledov: 235; Prenosov: 50
Celotno besedilo (4,16 MB)

Opis: Digitalizacija industrijskih procesov se globalno implementira, vse bolj pa se tehnologije implementirajo tudi v vsakdanje življenje. Posameznik je vse bolj vključen v procese uporabe tehnologij na strokovnem in zasebnem področju. Konkurenca je neizprosna, zato mora biti posameznik prilagodljiv, kreativen, IKT pismen, komunikativen, samoiniciativen, skrbeti mora za okolje in uspešno sodelovati v timu, zaradi česar se mora vzporedno preoblikovati tudi izobraževalni sistem. Trenutno izobraževanje ne sledi možnostim in razvoju tehnologij. Sprašujemo se, kako v tradicionalni učni proces vključiti tehnologije, kako učni proces prilagoditi tem tehnologijam, kako med izobraževalnim procesom s sodobnimi tehnologijami vplivamo na motivacijo slušateljev in doseganje višjih učnih ciljev. Disertacija vsebuje rezultate raziskave sodobnega učnega modela, ki obravnava problemsko in raziskovalno usmerjeno izobraževanje slušateljev z uporabo kibernetsko-fizičnih sistemov. Predlagan je referenčni model za izobraževanje v srednjem strokovnem izobraževanju (SSI) na področju industrijske robotike v 21. stoletju, ki temelji na inovativnem kibernetsko-fizičnem didaktičnem modelu (KFMI). Izvedli smo meritve proceduralnega časa reševanja problemov, izvedli in evalvirali vprašalnik, učni model podprli z meritvami EEG kognitivnih aktivnosti slušateljev in rezultate znanstveno evalvirali. Z uporabo tehnologije navidezne realnosti v izobraževalnem procesu lahko vplivamo na izboljšanje prostorskega in vizualnega spomina. Intenzivnejša grafična reprezentacija informacij vpliva na več centrov v možganih in s tem na oblikovanje več nevronskih povezav. S kratkotrajnim usposabljanjem v virtualnem svetu lahko učinkoviteje vplivamo na učenje proceduralnih znanj kot s klasičnimi metodami učenja. Iz proučenih virov lahko sklepamo, da novejši pristop k poučevanju robotike v tej obliki še ni na voljo. Možnost uporabe sodobnih tehnologij v izobraževalnem procesu in možnost razvoja usposabljanja na tem področju je potrebno raziskati in podati smernice za nadaljnje raziskovanje.
Ključne besede: kibernetsko-fizični sistemi, VR tehnologije, izobraževalna robotika, razvoj sodobne metode izobraževanja
Objavljeno v DKUM: 05.09.2023; Ogledov: 535; Prenosov: 79
Celotno besedilo (17,74 MB)

Opis: Preko dihanja, oralnega vnosa in drgnjenja ob kožo, smo vsakodnevno izpostavljeni inherentno toksičnim delcem nanometrskih velikosti (nanodelcem). Nanodelci v zraku so še posebej problematični, ker se jim težko izognemo in povzročajo dolgoročne posledice, kot so na primer srčno-žilne bolezni, vnetja, pljučni rak in poškodbe možganov. Za uspešno regulacijo nanodelcev je torej ključna pravilna določitev njihove toksičnosti. Toksičnost v nanotoksikologiji je definirana kot kumulativna doza, dostavljena v sistem, pri kateri še lahko opazimo neželene stranske učinke. Trenutno je najpogosteje v uporabi definicija doze, opredeljena kot razmerje med celotno površino nanodelcev, dostavljenih v sistem, in celotno pričakovano površino tkiva oz. celic. Ta pa ne upošteva lokalnih interakcij in razporeditve doze, ki ključno vplivajo na določitev dejanskega učinka doze na opazovani sistem. Trenutni standard določitve doznega odziva in toksičnosti nanodelcev so tedne trajajoči poskusi na živalih. Kot hitrejša in cenejša alternativa so bili razviti preprosti in napredni modeli in vitro, osnovani na celičnih linijah, ki pa večinoma ne vsebujejo zelo pomembnega gradnika pljuč, pljučnega surfaktanta. Pri razvoju definicije doze smo uporabili preprost model, sestavljen iz celic pljučnega epitelija, pljučnega surfaktanta in cevk iz titanovega dioksida. Stanje pri vdihu nanodelcev smo posnemali tako, da smo na celice najprej napršili pljučni surfaktant in nato nanodelce. V ta namen smo razvili inkubator, v katerem smo lahko surfaktant in nanodelce na sistem in vitro napršili v fizioloških pogojih direktno na mikroskopu z visoko ločljivostjo in hkrati zajemali slike takoj od napršitve nanodelcev vse do nekaj dni po napršitvi. Z izpostavitvijo celic več nanodelcem smo pokazali, da trenutna definicija doze nezadostno opiše dejanski učinek doze v biološkem sistemu. Nezadostno definicijo smo nadgradili z uvedbo interakcijske površine in interakcijske doze, ki sta direktno upoštevali interakcije med površino membrane in nanodelcev. Nov koncept nam je omogočil, da smo dozo ovrednotili in vizualizirali v vsaki slikovni piki slike. Z dvema novo definiranima parametroma, povprečno interakcijsko dozo in povprečno lokalno interakcijsko dozo, smo poleg lokalnih interakcij med nanodelci in membrano upoštevali še neenakomernost porazdelitve doze ter s tem mnogo bolje ocenili njeno porazdelitev v sistemu. S spremljanjem časovnega razvoja povprečne lokalne interakcijske doze smo potrdili, da biološki sistem modulira dozo že brez dodanega surfaktanta. Z analizo histogramov interakcijske doze v poskusih s surfaktantom in brez njega smo ovrednotili vpliv surfaktanta na modulacijo doze. Ugotovili smo, da v prisotnosti surfaktanta faza karantenizacije in raztapljanja nastopi hitreje, sledi ji pa nova faza raztapljanja, ki je brez surfaktanta ni in omogoča prerazporejanje doze v prostoru in času. Sledenje surfaktantskim proteinom, nanodelcem in lipidom hkrati je bilo mogoče z razvitim trikanalnim slikanjem, osnovanim na zajemu življenjskega časa fluorescence. Iz sledenja vsem trem komponentam smo določili: 1) da se hidrofobni surfaktantski proteini kepijo skupaj s cevkami titanovega dioksida, 2) da nanocevke vdrejo globlje od fiziološke debeline surfaktanta v nekaj sekundah in 3) da se v surfaktantu pojavijo prehodne luknje, ki omogočajo neoplaščenim nanodelcem prehod čez pljučni surfaktant. Trikanalno slikanje celic, nam je na koncu omogočilo prepoznati, da je doza nanodelcev odvisna od lokalne okolice, kot je meja med celičnim jedrom in plazemsko membrano, in od prisotnosti biomolekul v tem okolju. To je vodilo v razvoj novega koncepta vektorske doze nanodelcev, ki je odvisna od v sistemu prisotnih biomolekul. Novi koncept je pripraven za odkrivanje mehanizmov toksičnosti in njihove propagacije po sistemu, kar bi lahko vodilo do boljšega razumevanja ključnih molekularnih dogodkov, ki so osnova za uspešno napovedno toksikologijo, ki ni osnovana na poskusih na živalih.
Ključne besede: toksikologija, nanotoksikologija, doza, lokalna doza, površinska doza, interakcijska doza, lokalna interakcijska doza, fluorescenca, fluorescentna mikroskopija, mikroskopija s stimulirano emisijo, mikroskopija z visoko ločljivostjo, pljučni surfaktant, SP-B, SP-C, proteini pljučnega surfaktanta, nanocevke titanovega dioksida, nanodelci, model in vitro, nano-bio interakcije, analiza slik
Objavljeno v DKUM: 17.04.2023; Ogledov: 548; Prenosov: 50
Celotno besedilo (35,59 MB)

Opis: Magnetoencefalografija (MEG) je neinvazivna tehnika v nevroznanosti, ki na podlagi merjenja magnetnega polja v bližini glave določa aktivnost v možganih. Glavna pomanjkljivost standardnega sistema MEG je uporaba tekočega helija za hlajenje superprevodnih magnetometrov SQUID. V zadnjem desetletju so se na trgu pojavili komercialni optični magnetometri (OPM), ki imajo nekoliko manjšo občutljivost kot magnetometri SQUID, vendar ne potrebujejo hlajenja in so prav tako primerni za meritve magnetnega polja v MEG. Ker ta nova generacija senzorjev deluje pri temperaturah bližje sobni temperaturi, jih lahko postavimo bližje glavi. Dosedanje teoretične raziskave kažejo, da ta premik znatno poveča razmerje signal-šum (SNR), zaradi česar pričakujemo večjo prostorsko ločljivost določanja aktivnosti v možganih. Trenutni sistemi MEG s senzorji OPM še niso tako razviti kot standardni sistemi SQUID. Pri meritvah smo pogosto omejeni z manjšim številom senzorjev, senzorji potrebujejo boljšo magnetno zaščito ter imajo malenkost slabši SNR kot senzorji SQUID. V našem delu smo preverili zmogljivost in uporabnost novejšega sistema OPM-MEG v primerjavi s sistemom SQUID-MEG. Z obema smo izvedli meritve zvočne stimulacije na osmih osebah. Pokazali smo, da je dvoslojna magnetno zaščitena soba z aktivno zaščito primerna za meritve z novimi senzorji OPM. Za značilni slušni odziv M100 smo rešili inverzni problem, tako da smo prilagodili tokovni dipol. Lokaciji in amplitudi prilagojenih tokovnih dipolov sta podobni za oba sistema. Primerjava dveh različnih sistemov ni preprosta. V našem delu predstavimo metodo, s katero lahko transformiramo in primerjamo podatke med različnimi sistemi MEG. Metoda najprej rekonstruira izvor za en sistem MEG in nato z uporabo direktnega modela izračuna magnetna polja na drugem sistemu MEG. Na primeru meritev zvočne stimulacije ter računalniških simulacij smo preverili, kako različne metode rekonstrukcije ter različne komponente senzorjev OPM vplivajo na rezultate transformacije. Ugotovili smo, da so napake transformacij primerljive med sistemoma, kljub temu da imamo v sistemu OPM-MEG na voljo manj senzorjev kot v sistemu SQUID-MEG. Nekateri komercialni senzorji OPM omogočajo, da lahko hkrati merimo z več ortogonalnimi komponentami. Naredili smo numerično simulacijo za realne geometrije osmih oseb, kjer smo simulirali naključne izvore znotraj korteksa. Simuliranim magnetnim poljem smo dodali dve vrsti šuma: šum spontane možganske aktivnosti ter šum okolice. Preverili smo uspešnost različnih komponent sistemov OPM-MEG in SQUID-MEG, tako da smo za zašumljene podatke rešili inverzni problem (prilagajanje tokovnega dipola). Pokazali smo, da ima normalna komponenta pri obeh sistemih MEG največjo vrednost magnetnega polja in posledično tudi najmanjšo lokalizacijsko napako. Uporaba več ortogonalnih komponent senzorjev OPM je smiselna le, kadar imamo majhno število senzorjev. Trenutne cene komercialnih senzorjev OPM znašajo približno nekaj tisoč evrov na senzor. Če želimo podobno kot pri sistemih SQUID-MEG pokriti celotno območje lasišča, potrebujemo vsaj 50 merilnikov OPM, kar zahteva precejšnji finančni vložek. Sistemi OPM-MEG zato v večini laboratorijev ne dosežejo popolne pokritosti. V tej nalogi uporabimo metodo, ki na podlagi velike baze meritev s statistično primerjavo določi optimalno postavitev senzorjev. Pokažemo, da lahko z optimalno postavitvijo omejenega števila (15) merilnikov OPM bolje rekonstruiramo možgansko aktivnost v primerjavi z naključno postavitvijo.
Ključne besede: magnetoencefalografija, optični magnetometri, biomagnetizem, funkcionalno nevroslikanje
Objavljeno v DKUM: 02.02.2023; Ogledov: 673; Prenosov: 86
Celotno besedilo (8,29 MB)