Meistaradagur Verkfræði- og náttúruvísindasviðs

Námsleið: Líffræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: Otolith-based discrimination of cod ecotypes and the effect of growth rate
Leiðbeinendur: Steven Campana og Arnar Pálsson 

Ágrip:
Kvarnalögun hefur áður verið notuð til greiningar vistgerða innan íslenska þorskstofnsins og sterkra áhrifa vaxtarhraða á kvarnalögun ítrekað gætt í ýmsum tegundum fiska. Með það markmið að rannsaka áhrif vaxtarhraða á tengsl kvarnalögunar og vistgerða þorsks (skilgreindar með breytileika á Pan I genastæðinu), var sótt í safn 826 kvarna frá 52 ára tímabili, vaxtarhraði hverrar kvarnar reiknaður og kvarnalögun lýst, og til þess notuð bæði Normalized Elliptic Fourier transform og Discrete Wavelet transform. Lítill árangur fékkst af flokkun vistgerðanna með aðgreiningarföllum á kvarnalögun, hvort heldur með Fourier eða Wavelet stuðlum, en bæði vaxtarhraði og árgangur höfðu marktæk áhrif á kvarnalögun. Vaxtarhraðamynstur vistgerðanna var ekki eins skýrt og í fyrri rannsóknum, en í raun féll breytileiki í vaxtarhraða vegna vistgerða í skugga breytileika af völdum árganga og svæða. Þetta bendir til þess að aðgreining vistgerða þorsks út frá kvarnalögun sé viðkvæm fyrir breytileika á vaxtarhraða í bæði tíma og rúmi, þar sem sá breytileiki getur hulið mun á vaxtarhraða milli vistgerða, og þar með mun á kvarnalögun milli vistgerða.

Námsleið: Líffræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: Effect of the CAAD domain on nitrogenase localization within cyanobacterial heterocysts
Leiðbeinendur: Ólafur S. Andrésson og Denis Warshan

Ágrip:
Nítrógenasar eru mikilvæg ensím í náttúrunni þar sem þeir gera frumum kleift að binda óaðgengilegt nitur úr andrúmsloftinu í ammóníak sem lífverur geta nýtt sér, en nítrógenasar eru í raun uppspretta meginhluta aðgengilegs niturs í náttúrunni sem ekki er bundið af mönnum (gegnum Haber-Bosch ferlið). Nýlega fannst prótein-akkeri, sem nefnist CAAD hneppi, tengt við vanadíum nítrógenasa í ákveðnum tegundum blágrænbaktería. Vitað er að CAAD hneppið binst á ljóstillífunarhimnum bæði í vaxtarfrumum og ‘heterocyst’ frumum (sérhæfðar niturnámsfrumur). Innan heterocyst frumna virðist CAAD hneppið bindast á sérstökum býkúpuhimnum, sem eru staðsettar á endum frumunnar næst aðlægum vaxtarfrumum. Það gæti verið að þessi staðsetning geti aukið virkni nítrógenasa þar sem vitað er að í og við býkúpuhimnurnar er mikil metabólísk virkni og virkni vanadíum nítrógenasa er mjög orkufrek. Í þessari rannsókn voru erfðabreyttar blágrænbakteríur með CAAD-tengt GFP (bæði með-og án vanadíum nítrógenasa) útbúnar og skoðaðar með flúrljómunarlagsjá svo að hægt væri að skoða staðsetningu CAAD hneppisins innan heterocyst frumna. Þegar valið var fyrir erfðabreyttum stofnum með spektínómýsín valæti sáust sérstakar breytingar í vaxtarlagi kólónía, en þær mynduðu óvenjulegar þyrpingar sem helst svipa til ‘aseriate’ vaxtarlags sem tengist samlífi, en það sama gerðist þegar óerfðabreyttar frumur voru settar í þetta valæti. Annar sérstakur eiginleiki bakteríanna var óvenju mikil bakgrunnsflúrljómun grænna bylgjulengda, sem virðist ekki hafa verið lýst áður. Þessi eiginleiki gerði það að verkum að erfitt var að greina GFP, sem einnig flúrljómar grænu ljósi. Þó var hægt að minnka bakgrunnsflúrljómun talsvert með því að aðlaga ræktirnar að myrkri og setja þær síðan í fosfór-kalíum dúa, sem kom í veg fyrir að þær aðlöguðust að ljósi meðan þær voru skoðaðar með lagsjá. Þrátt fyrir þetta tókst ekki að losna við alla bakgrunnsflúrljómun og því var tölfræðilegum aðferðum (t prófum) beitt til að sjá hvort þær tjáðu í raun GFP. Þetta sýndi að sumar erfðabreyttar heterocyst frumur tjáðu greinilega GFP, en ekki sást nein markverð staðsetning GFP í endum heterocyst frumna. Hins vegar virtist dreifing innan heterocyst frumna ekki vera jöfn heldur sýndi eins konar punktdreifingu, en einnig voru ákveðin svæði innan þessara frumna alveg laus við flúrljómun, einkum í frumuendunum (öfugt við það sem var spáð).

Námsleið: Líffræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: Characterization of critical glycolytic enzyme paralogs in the symbiotic cyanobacterium Nostoc sp. N6
Leiðbeinendur: Ólafur S. Andrésson og Zophonías Oddur Jónsson

Ágrip:
Við greiningu á erfðamengi Nostoc sp. N6, blágrænni sambýlisbakteríu, var uppgötvað að tegundin bar í sér tvöföldun af tveim fyrstu ensímum frá glýkólýtíska oxandi pentósa fosfat ferlinu (OPF). Þetta kallaði á frekari rannsóknir þar sem OPF ferlið er meginferli glýkólýsu í Nostoc, og er nauðsynlegt til að viðhalda andoxunargetu í gegnum NADPH bæði fyrir nýmyndun og niturnám nítrógenasa. Tvöfaldanir eru fljótlega þaggaðar ef þær eru ekki undir sífelldu jákvæðu vali, svo þessi rannsókn leitaðist eftir því að einkenna þessi ensím og gera grein fyrir þeirri nývirkni sem viðheldur tilvist þeirra. Erfðaefni Zwf og Gnd tvöfaldana var einangrað úr Nostoc sp. N6 með PCR, Gibson samsett í C-enda His-merkjandi genaferju, tjáð í viðeigandi tjáningarhýsl og próteinin svo Ni-NTA súluhreinsuð. Helstu einkenni sem voru athuguð var æskilegt pH og hraðafræðistuðlar. Þessu var svo fylgt eftir með fjölhvarfefna virknigreiningu, byggingu jafngildislíkans og greiningu á þróunarsögu. Zwf tvöföldunin sýndi einkenni sem kölluðu á virkjun með OpcA, hjálparprótein fyrir Zwf sem finnst helst í blágrænbakteríum. Óvenjulega, til að virkja Zwf2 þarf OpcA helst að hafa áhrif á sækni í NADP+ frekar en G6P. Greining á þróunarsögu Zwf tvöföldunarinnar sýndi svo fram á að hún hefur líklega orðið áður en blágrænbakteríur greindust frá öðrum bakteríum. Í Gnd tvöfölduninni virtust eiginleikar algengara ensímsins dæmigerð, en æskilegt pH var óvenjulega langt frá Zwf. Smærri tvöföldunin á litla þróunarsögu fyrir utan Nostoc ættkvíslina og sýndi takmarkaða virkni og byggingu. Gnd tvöföldunin gæti því verið dæmisaga um örlög tvöföldunar sem nær ekki að þróa með sér nýja virkni.

Námsleið: Líffræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: Reproductive barriers between sympatric morphs of Arctic charr (Salvelinus alpinus) in lake Thingvallavatn, Iceland
Leiðbeinendur: Sigurður S. Snorrason, Kalina H. Kapralova og Jónína H. Ólafsdóttir

Ágrip:
Æxlunartálmum, sem hindra flæði gena milli skyldra tegunda eða afbrigða, er gjarnan skipt í tvo flokka, þ.e. tálma sem verka fyrir frjóvgun (t.d. mismunur á mökunarartíma) og tálma sem verka eftir frjófgun (postzygotic barriers) en æxlunartálmar geta þróast milli stofna sömu tegundar vegna aðlögunar að mismunandi búsvæðum. Þingvallavatni býður upp á kjöraðstæður til þess að rannsaka eðli og þróun æxlunartálma en þar hafa þróast fjögur afbrigði bleikju á stuttum tíma; murta, sílableikja, dvergbleikja og kuðungableikja. Öll afbrigði hrygna á milli steina á grunnu vatni og hrygningartími þeirra skarast að mestu leyti. Þó svo möguleikar á æxlun milli afbrigða virðist ærnir benda erfðagögn til þess að flæði gena milli afbrigða hafa verið takmarkað. Í ritgerð þessari er leitast við að svara spurningum er lúta að æxlunartálmum mili bleikjuafbrigðanna. Í fyrri greininni var skoðað hvort finna mætti merki um svæðisbundinn aðskilnað afbrigða á hrygningarslóð og hvort finna mætti blendinga afbrigða. Fóstrum var safnað á tveim þekktum hrygningarsvæðum og arfgerð þeirra greind með ddRADseq raðgreiningu. Gögnin bentu til þess að engin skörun væri milli hrygningar afbrigða á þessum tilteknu hrygningarsvæðum. Engir kynblendingar fundust. Þessar niðurstöður benda til lítilla sem engrar skörunar milli hrygningarsvæða afbrigða en sökum þess hve sýnastærð var takmörkuð og stofnar afbrigðanna mismunandi stórir verður að telja ólíklegt að raunin sé svo afgerandi. Í seinni greininni var skoðað hvort greina mætti mun á milli afkvæma murtu og dvergbleikju í sköpulagi höfuðsins áður en þau hefja ytra fæðunám. Þá var skoðað hvaða áhrif kynblöndun murtu dvergbleikju hafði á sköpulag höfuðs. Hreinræktuð afkvæmi murtu og dvergbleikju og kynblendingar voru alin við stöðluð skilyrði. Sýni voru tekin áður en seiðin fóru að taka fæðu, þau lituð til að framkalla stig brjósk- og beinmyndunar í höfði og lögun höfuðsins síðan skoðuð með aðferðum geómetrískrar lögunargreiningar. Martækur munur var á höfuðlögun murtu- og dvergbleikjuafkvæma og endurspeglar hann mun sem er á höfuðlögun fullorðinnar murtu og dvergbleikju, þ.e.a.s. jafnari lengd skolta og oddhvassara trýni murtu. Svipfari kynblendinganna má lýsa sem blendingssvipfari en vera má að það sé ver lagað að þeim vistum sem afbrigðin nýta í vatninu.

Námsleið: Ferðamálafræði
Tungumál erindis: Íslenska
Enskur titill: Creative community: Tools for promoting rural development
Leiðbeinendur: Anna Dóra Sæþórsdóttir og Rannveig Ólafsdóttir 

Ágrip:
Í þessari ritgerð er sjónum beint að skapandi samfélagi (e. creative community) sem dæmi um sókn sem nýtir nýsköpun til að samfélög geti haldið áfram að vaxa og dafna. Skapandi samfélag fjallar um samstarf skapandi aðila á borð við listamenn, hönnuði, arkitekta og fræðimenn sem nýta nýsköpun og vinna með samfélaginu að ákveðinni uppbyggingu. Meginmarkmið þessarar rannsóknar er að greina hvað einkennir skapandi samfélag og meta hvort hægt sé að nýta skapandi samfélag sem verkfæri til að efla byggðaþróun. Tilviksrannsókn var gerð á Austurlandi og stuðst við nýsköpunarverkefni sem nefnist Þorpið – skapandi samfélag, þar sem leitast var við að byggja upp vísi að nýrri atvinnugrein á sviði vöruhönnunar og vöruþróunar. Tekin voru viðtöl við lykilaðila er komu að tilurð verkefnisins og jafnframt var unnið með rýnihópum sem skipaðir voru fulltrúum úr atvinnulífinu og fulltrúum hönnuða. Niðurstöður sýna að skapandi samfélag einkennist fyrst og fremst af samstarfi skapandi einstaklinga og annarra lykilaðila sem búa yfir ákveðinni þekkingu og reynslu, sem þeir nýta til að vinna með staðbundnar auðlindir til að búa til verðmæti í samfélaginu. Skapandi samfélag knýr áfram ákveðið frumkvæði með því að greina þörf og samvinnu að lausnum sem gagnast íbúum. Samstarf er sérstaklega mikilvægt í litlum samfélögum þar sem ekki ríkir mikil sérþekking og reynsla eins og í borgarsamfélögum. Niðurstöður sýna enn fremur að Þorpið - skapandi samfélag nýttist vel til að byggja upp vísi að nýrri atvinnugrein á sviði vöruhönnunar og vöruþróunar á Austurlandi. Fullyrða má að samvinna ólíkra starfsgreina leiði til verðmætasköpunar á sviði nýsköpunar, sem annars yrði ekki. Sérstök verðmæti liggja þannig í því að blanda saman þekkingu og mismunandi hugviti þegar unnið er að nýjum lausnum.

Námsleið: Landfræði
Tungumál erindis: Íslenska
Enskur titill: Fox, mink, and farmers: Attitudes of rural residents towards predatory animals
Leiðbeinendur: Karl Benediktsson og Edda Ruth Hlín Waage

Ágrip:
Með aukinni þekkingu á sambandi manna og villtra dýra er hægt að stuðla að bættri sambúð manna við umhverfi sitt í heild sinni. Í þessari ritgerð er greint frá rannsókn á viðhorfum fólks í sveitum gagnvart tveimur rándýrum á Íslandi, tófu og mink. Annað þessara dýra, tófan, kom hingað á undan manninum og nær sambúðin því aftur til landnáms. Minkurinn var aftur á móti fluttur til landsins í atvinnuskyni á 20. öld en slapp fljótlega úr haldi og hefur heldur betur náð að hasla sér völl. Misjafnt orðspor fer af báðum þessum rándýrum og sveitarfélög greiða fyrir veiðar á þeim. Tekin voru viðtöl við íbúa í sveitum Skagafjarðar, bæði bændur og veiðimenn, vegna rannsóknarinnar. Niðurstöður benda til þess að viðhorf til þessara dýra séu langt í frá einföld. Ótvíræður munur var á viðhorfum viðmælenda gagnvart tófu annars vegar og mink hins vegar, en þó einnig nokkur líkindi. Fjölmargir mismunandi samfélagslegir, menningarlegir og persónulegir þættir hafa áhrif á það hvernig fólk upplifir dýrin, eiginleika þeirra og eðli. Margir viðmælendur virtust eiga í ákveðinni innri togstreitu, þar sem sjónarmið um verndun eigin bústofns og viss samkennd með rándýrunum takast á. Ljóst er að uppruni dýranna hefur mikil áhrif á það hvernig viðhorf fólk tileinkar sér, en ekki síður eiginleikar dýranna, útlit og atferli. Þar að auki varpaði rannsóknin ljósi á ákveðna ytri togstreitu, sem birtist í gremju dreifbýlisbúa gagnvart afskiptasemi og meintu skilningsleysi þeirra sem búa í þéttbýli á aðstæðum í sveitum.

Námsleið: Umhverfis- og auðlindafræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: An Icelandic Mystery? The Occurrence of Purple Bones in Arctic Foxes
Leiðbeinendur: Rannveig Ólafssdóttir og Ester Rut Unnsteinsdóttir

Ágrip:
Vitneskju um fjólubláan lit beina í íslenskum refum má rekja til ársins 2007, þegar mislitun í kjálkabeinum þeirra uppgötvaðist fyrst. Síðan þá hefur upplýsingum um þessa mislitun verið safnað saman. Þær upplýsingar liggja til grundvallar þessarar rannsóknar, sem er sú fyrsta til að greina fjólublá kjálkabein hjá tegundinni hér á landi. Í rannsókninni er leitast við að bera kennsl á, kortleggja útbreiðslu á og meta mögulegar orsakir mislitunarinnar. Við litagreiningu kjálkabeinanna var notast við stafræna ljósmyndun. Teknar voru myndir af alls 809 kjálkabeinum, sem öll voru með þekkta staðsetningu svo unnt var að greina dreifingu beina eftir lit bæði í tíma og rúmi. Mest viðeigandi mælieiningar til að meta mislitunina reyndust vera a* og Gnormalized frá L * a * b * og sRGB litasviðið. Niðurstöður sýna að mislitun í kjálkabeinum refa jókst mikið á milli áranna 2013 og 2017. Jafnframt að fæða refa með fjólublá kjálkabein kemur að mestu leyti frá hafinu. Hvað varðar dreifingu refa með fjólublá bein, sýna niðurstöður að meirihluti þeirra var á Vestfjörðum; aðallega í Súðavíkurhreppi. Ræddar voru þrjár mögulegar orsakir mislitunar: (1) umhverfismengun, (2) þörungalitarefni upprunnið frá Drangajökli sem berst í fæðukeðjuna, og (3) kræklingur sem inniheldur litarefni sem gæti blettað refabein við meltingu. Ekki var gerð efnamæling á beinunum, né mögulegum orsakavöldum svo ekki er hægt að útiloka eina orsök umfram aðra sem meginorsök mislitunar. Kræklingur, sem talin er aukafæða refa, safnar mengandi efnum og/eða náttúrulegum litarefnum. Þetta á í raun við allar tilgáturnar þrjár þar sem heimskautarefurinn er rándýr og því næmari fyrir mengandi efnum sem hlaðast upp efst í fæðuvefnum. Þetta getur útskýrt skort á samskonar litabreytingu hjá öðrum tegundum. Staðbundin dreifing refa með fjólublá kjálkabein bendir hins vegar til þess að mengun gæti verið líklegasta orsök mislitunarinnar.

Námsleið: Jarðvísindi
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: Processes and Modeling of Non-Exhaust Vehicular Emissions in the Icelandic Capital Region
Leiðbeinendur: Þröstur Þorsteinsson og Hrund Ólöf Andradóttir

Ágrip:
Svifryksmengun veldur skertum loftgæðum á höfuðborgarsvæðinu og ógnar heilsu 230,000 íbúa svæðisins. Umferð er helsta orsök svifryksmengunar og þar á stærstan hlut svifryk sem myndast vegna annars en útblásturs; t.d. slit á vegum, bremsum og dekkjum. Notkun nagladekkja eykur verulega svifryksmengun, eins og vel er þekkt, en engu að síður hefur ekki verið rannsakað mikið samspil þeirra þátta sem stjórna myndun svifryks og dreifingu þess. Í þessari ritgerð eru áhrif svifryksmengunar vegna umferðar á loftgæði skoðuð með áherslu á samspil umferðar, vegaþjónustu og veðurs, sem hafa áhrif á myndun svifryks og dreifingu þess og settar fram mótvægisaðgerðir sem byggja á líkanreikningum um hvernig draga má sem mest úr svifryksmengun. Líkanið sem notað er heitir NORTRIP (Non-Exhaust Road Traffic Induced Particle emission) sem þróað hefur verið til að reikna myndun svifryks, uppsöfnun þess á vegyfirborði og afdrif þess, þar sem það getur skolast burt eða þyrlast upp (svifryk í andrúmslofti). Með því að nota líkanið fyrir aðstæður á höfuðborgarsvæðinu er ljóst að svifryk vegna umferðar er stærsti þáttur svifryksmengunar. Lang veigamesti þátturinn er myndun svifyrks vegna nagladekkjanotkunar, en einnig hefur tegund vegyfirborðs, umferðarmagn, umferðarhraði og vegþjónusta, eins og söltun og skolun, áhrif. Vegraki er mikilvægasta breytan varðandi myndun, eyðingu og uppþyrlun svifryks, og tengsl hans við loftraka og úrkomu bendir til þess að spá megi fyrir um svifrykstoppa. Margþættar skamm- og langtíma mótvægisaðgerðir til að draga úr svifryksmengun til að draga úr svifrykstoppum eru að setja skammtíma takmarkanir á fjölda bíla og lækka umferðarhraða ásamt því að bleyta götur þegar þurrt er og til langs tíma að draga verulega úr notkun nagladekkja ásamt því að draga úr umferðarmangi og hraða.

Námsleið: Jarðfræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: Cryptotephras in European Arctic: extending tephrochronology to northern Finland and Russia
Leiðbeinandi: Esther Ruth Guðmundsdóttir og Maarit H Kalliokoski

Ágrip:
Gjóskulagatímatal er öflug aðferð þar sem gjóskulög með einkennandi efnasamsetningu er notuð til að tímasetja og tengja saman jarðlög. Gjóska sem myndast í eldstöðvakerfum á Íslandi hefur dreifst víða, t.a.m. til Evrópu. Með því að rannsaka smásæja gjósku (cryptotephra) er mögulegt að tengja saman jarðlög sem eru staðsett þúsundir kílómetra frá myndunarstað gjóskunnar. Norðurheimsskautssvæðið er næmt fyrir loftslagsbreytingum og er lykilsvæði í rannsóknum á umhverfis- og loftslagsbreytingum. Mikilvægt er að geta tímasett þessar breytingar nákvæmlega, afla upplýsinga um tíðni þeirra og hversu hratt breytingar eiga sér stað. Gjóskulagatímatal er með bestu aðferðum til þess að tímasetja loftslagsbreytingar. Tiltölulega fáar rannsóknir hafa verið gerðar á gjósku á norðurheimsskautsvæði Evrópu fram að þessu. Markmiðið með þessu verkefni var því að auka þekkingu á landfræðilegri dreifingu gjósku á norðurslóðum Evrópu sem hægt væri að nýta til að tímasetja umhverfisbreytingar með mikilli nákvæmni. Þrír mókjarnar frá Kolaskaga í Rússlandi og setkjarni frá finnska Lapplandi voru skoðaðir með tilliti til smásæjar gjósku. Rannsóknin leiddi í ljós að gjóska frá sex íslenskum eldstöðvakerfum hefur borist til norður Finnlands og Rússlands. Kerfin sem um ræðir eru Hekla, Veiðivötn-Bárðarbunga, Grímsvötn, Öræfajökull, Askja og Katla. Gjóskan er tengd við Glen Garry, CLA-L1, Öræfajökull 1362 og SILK YN. Mögulegar tengingar gjóskunnar í Finnlandi og Rússlandi er við súru gjóskuleiðarlögin Glen Garry, CLA-L1, Öræfajökull 1362 og SILK YN. Í rannsókninni fundust einnig basísk gjóskukorn, sem sýnir að útbreiðsla þeirra getur verið jafn mikil og súrrar gjósku. Þessi rannsókn endurspeglar góða möguleika á nýtingu gjóskulagatímatals á norðurslóðum Evrópu.

Námsleið: Umhverfis- og auðlindafræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: How do social networks and norms influence international leisure travel?
Leiðbeinendur: Jukka Heinonen, Michal Czepkiewicz og Áróra Árnadóttir

Ágrip:
Takmörkun gróðurhúsalofttegunda er nauðsynleg til að halda hnatthlýnun innan þolmarka. Þá þarf að leggja mikla áherslu á samgöngur, einna helst langferða flugsamgöngur. Auðugar borgir bera meginábyrgð á öllum langferða flugferðum, þar á meðal tómstundaferðalögum. Breyting á flugtendri ferðahegðun til að draga úr eftirspurn ferðalaga gæti gegnt mikilvægu hlutverki í mótvægisaðgerðum. Svo það sé mögulegt er nauðsynlegt að skilja hvað það er sem hvetur fólk til ferðalaga. Rannsóknir sýna sterk tengsl á milli félagslegra kerfa, viðmiða og ferðatengdri hegðun. Þó hafa ekki verið gerðar nógu margar rannsóknir á þeim tengslum svo hægt sé að mynda stefnu í þeim málum. Meginmarkmið þessarar rannsóknar var að dýpka þekkingu á tengslum milli lífs einstaklings og alþjóðlegra tómstundaferða. Stuðst var við hálfstöðluð viðtöl (e. semi-structured interviews) við 21 íbúa Reykjavíkur og þau greind með lýsandi aðferð (e. explanatory method). Niðurstöður leiddu í ljós að heimsóknir til ástvina er oft meginástæða ferðalaga og að ferðalög séu eins eina leiðin til að njóta samverustunda með ástvinum sem þó eru búsettir nálægt. Bæði lýsandi (e. descriptive) og fyrirskipandi (e. injunctive) félagsleg viðmið hafa áhrif á alþjóðlegar tómstundarferðir, en það þykir eðlilegt að ferðast reglulega til útlanda. Viðmiðin hafa oft í för með sér utanaðkomandi þrýsting til ferðalaga og verka sem hindrun til að draga úr ferðalögum meðal einstaklinga með umhverfisáhyggjur. Þessar ferðavenjur virðast vera nýtilkomnar og hafa þær að öllum líkindum þróast í þessa átt vegna lágra fargjalda.

Námsleið: Umhverfis- og auðlindafræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: The connections between the urban environment and long-distance leisure travel motivations in Reykjavik: an exploratory qualitative study
Leiðbeinendur: Jukka Heinonen, Michal Czepkiewic og Áróra Árnadóttir

Ágrip:
Áhrif borga á loftslagsbreytingar eru mikil. Með aukningu borgarbúa á alheimsvísu hefur þétting verið notuð við borgarskipulag til að draga úr umhverfisáhrifum borga. Rannsóknir á Norðurlöndum hafa hins vegar sýnt að fólk sem býr í þéttum þéttbýliskjörnum hefur tilhneigingu til að neyta meira og fara í lengri ferðir, sem vinnur á móti umhverfislegum ávinningi þéttrar borgarformsins. Langar ferðir hafa frekari áhrif á umhverfið, sérstaklega með flugvél. Ritgerðin hélt áfram nýlegum rannsóknum frá Reykjavík með því að taka eigindlega nálgun til að kanna tengsl þéttbýlisumhverfis og langvarandi ferðatilrauna og eiga rætur sínar að rekja til kenningar um bótatilgátu. Námsumfangið var innanlands og utanlands. Tekin voru 21 hálfskipuð viðtöl og notuð var könnunargreiningaraðferð, í framhaldi af tveggja þrepa túlkunarferli. Niðurstöðurnar sýndu að skortur á vönduðum grænum rýmum og borgarstreita ýta undir ferðalög innanlands og skortur á athafnasemi og fjölbreytni ýtir undir alþjóðlegar ferðir. Aðrar ástæður sem ekki tengdust borgarumhverfinu komu fram í niðurstöðum líka og sýndu hversu flókið viðfangsefni rannsóknarinnar var. Höfundur hvetur til frekari eigindlegra rannsókna, sérstaklega varðandi sjálfsval íbúða og heimshorna. Gagnrýnin endurskoðun á skilgreiningu bótatilgátu og umfang ætti einnig að fylgja. Niðurstöður rannsóknarinnar ögra ekki þéttu borgarforminu, heldur bæta þær við með því að veita innsýn í þarfir borgaranna í þéttbýli. Höfundur mælir ekki með neinum stefnubreytingum sem byggja á niðurstöðum ritgerðarinnar.

Námsleið: Tölfræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: Continuous Categories and Age-Specific Mortality Rates: An application of Gaussian process priors to the Lee-Carter model
Leiðbeinendur: Birgir Hrafnkellsson og Gunnar Stefánsson

Ágrip:
Lee-Carter líkanið, sem er víða notað til að spá fyrir um aldurstengda dánartíðni, gerir ráð fyrir að aldurstengdir stikar séu óháðir og einsdreifðir. Markmið þessarar ritgerðar er að endurbæta Lee-Carter líkanið með fyrirframdreifingum sem að leyfa nálægum aldurshópum að hafa svipaða dánartíðni meðan sama þarf ekki að gilda um fjarlægri aldurhópa. Aðferðir Fyrirframdreifingum byggðum á Gauss-ferlum með tvíveldisvísis samdreifnifalli er bætt við aldurstengda stika. Slíkar fyrirframdreifingar bæta mat á stikum með því að taka saman upplýsingar frá aðlægum aldurshópum í hlutfalli við samdreifnina, sem er lærð af fyrirliggjandi gögnum. Niðurstöður Líkönin með viðbættum Gauss-ferlum eru betur í stakk búin til að spá fyrir um ný gögn samkvæmt Pareto-smoothed importance-sampling leave-one-out cross-validation aðferðinni. Þetta má útskýra að hluta til vegna þess að Gaussísku ferlarnir fækka virkum stikum í líkaninu. Umræða Þó svo að Gaussískir ferlar auki stærðfræðilegt flækjustig Lee-Carter líkansins draga þeir úr tölfræðilegu flækjustigi þess með því að þjálga aldurstengd stikamöt og bæta því forspárgetu líkansins auk þess sem þeir draga úr líkum á ofmati.

Námsleið: Tölfræði
Tungumál erindis: Íslenska
Enskur titill: Adapting diabetes risk scores to an Icelandic population
Leiðbeinendur: Gunnar Stefánsson, Anna Helga Jónsdóttir og Thor Aspelund

Ágrip:
Sykursýki af tegund 2 er talin vera eitt stærsta alþjóðlega heilsuvandamál næstu ára. Þrátt fyrir að hægt sé að koma í veg fyrir sjúkdóminn er árangur fyrirbyggjandi meðferðar og læknisfræðilegrar íhlutunar markvissari ef hægt er bera kennsl á þá tímanlega sem eru í áhættu á að þróa með sér sykursýki. Tvö líkön eru mikið notuð til að spá fyrir um áhættu á sykursýki af tegund 2. Annars vegar líkanið FINDRISK frá Finnlandi og hins vegar líkan byggt á gögnum úr Framingham rannsókninni í Bandaríkjunum. Markmið þessarar rannsóknar var að meta hversu vel þessi tvö líkön yfirfærast á íslenskt þýði til að spá fyrir um áhættu sykursýki af tegund 2. Hóprannsóknir Hjartaverndar á almennu þýði voru notaðar til að svara þessari spurningu. Annars vegar voru notuð gögn úr Öldrunarrannsókn Hjartaverndar (AGES-Reykjavik Study)og hins vegar úr síðustu áhættuþáttakönnun Hjartaverndar (REFINE). Í báðum rannsóknum var endurkoma eftir 5 ár og þar tækifæri til að meta nýgengi sykursýki. Reiknuð var áhætta hjá þeim sem voru án sykursýki í fyrri komu. Síðan var metið hversu vel áhættumatið greindi á milli þeirra sem fengu sykursýki og þeirra sem fengu ekki sykursýki innan 5 ára. Eins var lagt mat á mátgæði og hversu vel áhættumatið var kvarðað miðað við tíðni nýgreiningar á sykursýki. Að lokum var lagt mat á gagnsemi líkanana sem tækis til að greina sykursýki. Gögn hóprannsóknanna voru líka notuð til að búa til áhættulíkönin með sömu aðferðafræði (lógístísrki aðhvarfsgreiningu) og áhættuþáttum frá grunni með íslenskum gögnum og bera saman við niðurstöður úr FINDRISK og Framingham. Greiningarhæfni var metin með flatarmáli undir greiningargrafinu og var góð fyrir bæði líkön. Þó betri fyrir Framingham líkanið eða 0.87 miðað við 0.84 fyrir FINDRISK. Líkönin voru vel kvörðuð þannig að þau gáfu gott mat á tíðni nýgreindrar sykursýki. Bæði líkön sýndu gagnsemi við greiningu á sykursýki af tegund 2. Niðurstöður sömu líkanagerðar á íslenskum gögnum sýndi að forspá áhættuþátta og greiningarhæfni var mjög svipuð milli landa. FINDRSIK er einfaldari í notkun og byggist á spurningalistasvörum en Framinham reiknirinn krefst fastandi blóðsýnis. Niðurstöðurnar sýna að greiningarhæfni Findrisc telst mjög góð en Framingham enn betri. Reiknarnir eru báðir yfirfæranlegir á íslenskt þýði og gætu verið notaðir í heilsugæslu til greiningar á áhættu á sykursýki. Kosturinn við að geta nýtt alþjóðlega reikna er að líkönin eru þegar í notkun og hafa verið sannreynd víða. Samanburður milli landa verður auðveldari og áhættumat á Íslandi verður sambærilegt við áhættumat í Evrópu og Bandaríkjunum

Námsleið: Menntun framhaldsskólakennara - Stærðfræðikennsla
Tungumál erindis: Íslenska
Enskur titill:  “The proof is in the pudding” - Instructional material: math proofs for upper-secondary level students
Leiðbeinendur: Ingólfur Gíslason og Rögnvaldur Möller

Ágrip:
Í gegnum aldanna rás hafa sannanir verið ein af grunnstoðum stærðfræðinnar alveg frá því Evklíð og Forn-Grikkir skilgreindu frumsendurnar og settu fram kerfi fyrir sannanir sem stærðfræðiþekking nútímans byggir á. Á að kenna sannanir sem hluta af stærðfræðikennslu í framhaldsskólum? Margir hafa sterka og blendna skoðun á kennslu sannana og hvort þær skila í raun þeim árangri að auka stærðfræðiskilning. Það lokaverkefni sem hér er lagt fram, hefur í fyrsta lagi það markmið að svara spurningunni hvað er sönnun? Í öðru lagi var rýnt í skrif fræðafólks á sviði stærðfræði og stærðfræðimenntunar um það hlutverk sem sannanir hafa í námi. Í þriðja lagi, er reynt að meta hvað Aðalnámskrá framhaldsskóla mælir fyrir um kennslu í sönnunum og hvaða merki þess má sjá í íslensku námsefni og kennslu í framhaldsskólunum. Að lokum var það ætlunarverk höfundar að setja saman námshefti í sönnunum með áherslu á að hjálpa nemendum að læra að byggja upp og setja fram eigin sönnun. Það fylgir hér sem viðauki, og í því er kennsluefni, sýnidæmi og æfingar, þar sem leitast er við að byrja í upphafi á tiltölulega auðskiljanlegum verkefnum og nemendur vinna sig smám saman upp í að ráða við snúnari og meira krefjandi verkefni, eftir því sem færnin og sjálfsöryggið vex. Til að ná því takmarki þurfa kennarar að haga kennslunni þannig að nám í sönnunum verði ánægjuleg iðja og sannanir veiti nemendum uppljómun, skilning á hugtökum og setningum og tengi þær við fyrri þekkingu. Sannanir hafa nefnilega þann eiginleika að vera félagsleg athöfn en á sama tíma útskýra þær af hverju reglan gildir.

Námsleið: Eðlisfræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: Numerial applications of Kronecker sums and inverse Laplace transforms to solve generalized master equations in the non-Markovian regime
Leiðbeinendur: Viðar Guðmundsson og Andrei Manolescu

Ágrip:
Hreyfifræði opinna skammtakerfa getur verið lýst með alhæfðum stýrijöfnum, þar sem mynstur þeirra felur í sér ýmsa erfiðleika við tölulegar lausnir þeirra. Við táknum lausn einnar stýrijöfnu án Markov-skilyrða í Laplace-ummynduðu Liouville rúmi með Kronecker summum. Aðferð Weeks til að meta andhverfu Laplace ummyndunina er útvíkkuð fyrir margvíð, tvinntölugild fylki til þess að fá beina stæðu fyrir lausnina í tímarúminu. Gefin er lýsing á þeim opnum tólum og aðferðum sem eru þróuð fyrir þetta viðfangsefni.

Námsleið: Rafmagns- og tölvuverkfræði
Tungumál erindis: Íslenska
Enskur titill: Design and evaluation of a device for conveying vibrotactile information
Leiðbeinendur: Rúnar Unnþórsson og Kristinn Andersen

Ágrip:
Tónlist getur haft mikil og jákvæð áhrif á heilsu og líðan fólks. Sumt fólk upplifir hlustun á tónlist sem mikilvægan hlut í tilveru sinni á meðan aðrir njóta ekki þeirra forréttinda að geta notið þess að hlusta á tónlist, sökum heyrnarskerðingar eða heyrnarleysis. Kuðungsígræðsla er afar öflugt og mikilvægt afrek á sviði tækni og heilbrigðisvísinda og hefur veitt hundruðum þúsunda einstaklinga heyrn síðustu áratugi. Hins vegar skerðir kuðungsígræðslutækið tíðniupplausnina sem miðlast til heilans og þess vegna hafa margir einstaklingar lýst vonbrigðum sínum með upplifun sína af tónlist eftir ígræðslu. Í þessari ritgerð verður vinnuframlagi til ACUTE: ACoUstic and Tactile Engineering hópsins gerð skil. Langtímamarkmið hópsins er að bæta tónlistarupplifun fólks sem hlotið hefur kuðungsígræðslu með því að veita auka upplýsingastreymi í gegnum húð. Fjölrása vélbúnaður var hannaður og smíðaður. Búnaðurinn er ætlaður til sáleðlisfæðilegra tilrauna á rannsóknarstofu og mun vera notaður í þróun á fjölrása titringsskjá (e. vibrotactile display) sem ætlaður er til notkunar með afspilun tónlistar. Fyrsta athugun á titringsnæmni úlnliðsins var framkvæmd með búnaðinum og titringsvaka sem gefur samsíða titring á húð. Niðurstöður voru bornar saman við fyrri rannsóknir og sýna að með því að veita samsíða titring á húð, þá fylgir titringsnæmnin hröðunartíðni titringsvakans í stað tíðni merkisins.

Námsleið: Rafmagns- og tölvuverkfræði
Tungumál erindis: Enska
Enskur titill: A Deep Learning Approach to Automatic Proximal Femur Segmentation from Computed Tomography Scans
Leiðbeinandi: Lotta María Ellingsen 

Ágrip:
Beinþynning er viðvarandi sjúkdómur eldra fólks sem veldur því að beinin tapa kalki og leiðir það til skerts styrks og eykur líkur á beinbroti. Aðallega er fólk yfir fimmtugt í áhættuhópi og getur beinbrot í lærleg minnkað lífsgæði vegna félagslegrar einangrunar og þunglyndis sem fylgir skertri hreyfigetu. Rannsóknarhópurinn okkar hefur þróað skimunaraðferð sem spáir fyrir um líkur eldra fólks á lærleggsbroti. Líkanið byggir á smábútaaðferðum og notar til þess tölvusneiðmyndir af mjaðmagrind og lærlegg, en til þess að smíða líkanið þarf fyrst að merkja lærlegginn á myndinni á nákvæman hátt. Í dag er það gert í höndunum, sem takmarkar klíníska notkun líkansins vegna þess hve seinvirk aðferðin er og vegna ósamræmis milli aðila sem taka sér slíkt verkefni fyrir hendur. Í þessu meistaraverkefni var þróuð nýstárleg aðferðafræði sem notar djúpt taugnet til að merkja lærlegg í tölvusneiðmyndum á sjálfvirkan og afar hraðvirkan hátt. Uppbygging taugnetsins miðast við hið afar vinsæla „U-net“ og er tauganetið þjálfað á einungis þrjátíu tölvusneiðmyndum. Í grófum dráttum eru myndirnar grisjaðar til að draga út sífellt flóknari þætti og síðan stækkaðar aftur til að endurheimta rúmfræðilega staðsetningu þáttanna. Með því að bjaga myndirnar örlítið, m.a. með formbreytingu, er hægt að stækka gagnasafnið töluvert. Í samanburði við handgerðar beinmerkingar er ljóst að nákvæmni taugnetsins nemur 99 prósentum í nær öllum tilvikum og er netið því harðgert og áreiðanlegt tól til sjálfvirkra merkinga. Það er óhætt að segja að með þessari aðferð er rannsóknarhópurinn einu skrefi nær því að innleiða skimunaraðferðina í klínískt umhverfi.

Námsleið: Vélaverkfræði
Tungumál erindis: Íslenska
Enskur titill: Stacking tests and finite element analysis of sandwich structure plastic containers
Leiðbeinendur: Fjóla Jónsdóttir og Björn Margeirsson

Ágrip:
Ritgerð þessi lýsir athugun á því hvort raunhæft sé að notast við tölvuvædda greiningu til að aðstoða við hönnun nýrra plastkera með samlokubyggingu (pólýetýlen / sprengt pólýetýlen (frauð) / pólýetýlen). Hvatinn að verkefninu var sá hái kostnaður sem hlýst af eyðileggingarprófunum á frumgerðum við hönnum vara. Til að tryggja að tölvuvædda greiningin sýni áreiðanlegar niðurstöður eru fræðilegir útreikningar og eyðileggingarprófanir framkvæmdar til að kvarða líkönin. Til að auka nákvæmni líkananna voru mismunandi gerðir af möskva og einingaraðferðum prófaðar, einnig voru grunn efniseiginleikar pólýetýlins og sprengts pólýetýlins mældir. Til að hægt sé að nýta tölvuvæddu greininguna þurfa líkönin að geta sýnt hvar mestar líkur eru á að plastkerin gefi sig og að skekkja milli líkana sé undir tveggja stafa tölu þar sem efniseiginleikar pólýetýlins geta breyst auðveldlega. Tölvuvæddu greiningarnar buðu upp á vongóðar niðurstöður, þær sýnda mikla streitu á sömu svæðum og eyðileggingarprófin gerðu og skekkja milli líkana var í lágmarki m.v. fyrrgefin mörk. Veitir það bjartsýni um að mögulegt verði að nota tölvuvædda greiningu til að minnka kostnað og fækka eyðileggingarprófunum við hönnum nýrra plastkera í náinni framtíð.