Electrical and Computer Engineering Commons^™

Inverted Geometry Ceramic Insulators In High Voltage Dc Electron Guns For Accelerators, C. Hernandez-Garcia, G. Palacios-Serrano, P. Adderley, D. Bullard, J. Grames, Md. Abdullah Mamun, M. Poelker, M. Stutzman, R. Suleiman, Y. Wang, S.A.K. Wijethunga

Physics Faculty Publications

A direct current (dc) high voltage photo-emission electron gun operating at 130 kV is utilized at the Jefferson Lab (JLab) Continuous Electron Beam Accelerator Facility to generate spin-polarized electrons for nuclear physics experiments. Over the past decade, JLab has tested and implemented inverted-geometry ceramic insulators in photoguns, connecting the cathode electrode in vacuum to the high voltage power supply using commercial high voltage cables. The results of those tests showed that breakdown voltage was increased using triple-point shielding electrodes and bulk-doped insulators that allow charge drainage. This contribution describes ongoing work to develop a robust insulatorcable connector for reliably applying …

Magnetic Field Sensors For Detection Of Trapped Flux In Superconducting Radio Frequency Cavities, Ishwari Prasad Parajuli, Gianluigi Ciovati, Jean R. Delayen

Physics Faculty Publications

Superconducting radio frequency (SRF) cavities are fundamental building blocks of modern particle accelerators. They operate at liquid helium temperatures (2–4 K) to achieve very high quality factors (10¹⁰–10¹¹). Trapping of magnetic flux within the superconductor is a significant contribution to the residual RF losses, which limit the achievable quality factor. Suitable diagnostic tools are in high demand to understand the mechanisms of flux trapping in technical superconductors, and the fundamental components of such diagnostic tools are magnetic field sensors. We have studied the performance of commercially available Hall probes, anisotropic magnetoresistive sensors, and flux-gate magnetometers with …

Development Of A Mathematical Model For Galvanic Cells, Joshua C. Johnson

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

It is possible to utilize principles of equilibrium thermodynamics to model the voltage a battery renders as it powers a load in time and discharges. Similarly, consideration of the internal chemistry inside a battery, or galvanic cell, enables modeling thereof. This paper builds upon these principles and presents a derivation of the Nernst equation that utilizes this result to model discharge curves in time for different types of batteries. The Nernst equation relates chemical activity of the reagents inside a battery to the open circuit voltage rendered by the system. By combining the Nernst equation with Faraday's laws of electrolysis, …

Verifying Spi With Universal Verification Methodology (Uvm), Yueting Zhao

Discovery Undergraduate Interdisciplinary Research Internship

Nowadays, system-on-chips (SoC) are widely applied to perform any computing task. They are used in personal computers, embedded systems, and mobile computing. During the design of an SoC, testing and debugging play important roles to ensure the correct functionalities before sending the chip for fabrication. There are several different verification methods, among which the Universal Verification Methodology (UVM) is the one we are using. It is written in SystemVerilog and is an efficient method for verifying digital designs that is standardized in the industry. Following UVM, we can create scalable and well-formatted testbenches that can be reused for other components …

Fault Protection Considerations For Mvdc Shipboard Power Systems Operating With Pulsed-Power Loads, Marounfa Djibo, Paul Moses, Ike Flory

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Medium Voltage Direct Current (MVDC) power distribution architectures are of immense interest for various shipboard power applications due to their advantages over classical MVAC distribution systems with respect to power quality, power density, and efficiency. However, MVDC are far away from maturity when compared to MVAC with respect to fault detection and isolation. Currently, there are no standards available for applying MVDC protection systems in shipboard applications. Furthermore, due to the absence of zero crossings in DC waveforms and unique transient fault signatures, it is challenging to design effective protection system schemes to isolate faults via conventional protection systems. This …

Power Network And Smart Grids Analysis From A Graph Theoretic Perspective, Hossein Parast Vand

Theses: Doctorates and Masters

The growing size and complexity of power systems has given raise to the use of complex network theory in their modelling, analysis, and synthesis. Though most of the previous studies in this area have focused on distributed control through well established protocols like synchronization and consensus, recently, a few fundamental concepts from graph theory have also been applied, for example in symmetry-based cluster synchronization. Among the existing notions of graph theory, graph symmetry is the focus of this proposal. However, there are other development around some concepts from complex network theory such as graph clustering in the study.

In spite …

Site Selection For Feasibility Study Of Pump-Storage Hydropower Project In The Philippines, Sornsawan Utthakrue

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Pumped-storage hydropower projects (PSP) are a technology for hydroelectric energy storage. It is a design of two water reservoirs at different elevations that can create electricity as water flows from one to the other via a turbine. The PSP system is similar to a huge battery in that it can store and then release energy as needed. The Philippines is a country with a wide range of elevations due to its island composition. Natural disasters occur frequently, making it challenging to establish any structure. But the PSP is a large building that is also capable of generating a great amount …

ความคุ้มค่าทางการเงินของระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับโรงงานผลิตปั๊มน้ำอุตสาหกรรม : กรณีศึกษา, ประพนธ์ เตชะพิเชฐวงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ประสิทธิภาพของปั๊มอุตสาหกรรม เช่น ปั๊มน้ำหม้อน้ำ และ ปั๊มน้ำหล่อเย็น ที่มีค่ากำลังในช่วง 90 – 315 กิโลวัตต์ จะถูกทำการสุ่มทดสอบก่อนส่งมอบให้กับลูกค้า ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้ระบบไฟฟ้าในโรงงานไม่เพียงพอต่อการใช้งาน ทางโรงงานผลิตปั๊มอุตสาหกรรมจึงจำเป็นต้องปิดระบบปรับอากาศทั้งโรงงานขณะทำการทดสอบปั๊มให้ลูกค้าชม ซึ่งแต่ละครั้งใช้เวลาประมาณ 3-4 ชั่วโมง 4 ครั้ง/เดือน อนึ่งบริษัทผู้เชียวชาญด้านการติดตั้งแผงผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ได้ออกแบบติดตั้งแผงผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา จากพื้นที่บนหลังคา สามารถผลิตไฟฟ้าเพียงพอสำหรับใช้ในกิจกรรมการทดสอบปั๊มตามการร้องขอของลูกค้า 100 กิโลวัตต์สูงสุด งานวิจัยฉบับนี้ได้นำเสนอ 3 ฉากทัศน์ในการติดตั้งแผงผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 100%, 75%, 50% จากการออกแบบของบริษัทผู้เชี่ยวชาญ ทั้ง 3 ฉากทัศน์นี้สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 152,810 109,190 และ 73,287 กิโลวัตต์ชั่วโมง/ปี ตามลำดับ โดยคำนวณผ่านโปรแกรม PVSyst ระยะเวลาโครงการ 25 ปี ประเมินมูลค่าการลงทุนผ่านแบบจำลองกระแสเงินสดคิดลด ได้ผลของมูลค่าปัจจุบันสุทธิเท่ากับ 1,212,849.40 491,599.73 และ 127,585.1 บาท ตามลำดับ มูลค่าผลตอบแทนภายในเท่ากับ 18.33% 15.79% และ 14.09% ตามลำดับ ระยะเวลาคืนทุนเท่ากับ 5.32 6.13 และ 6.79 ปี ตามลำดับ และ มูลค่าต้นทุนเฉลี่ยต่อหน่วยตลอดอายุโครงการเท่ากับ 1.708 1.908 2.182 บาท/หน่วย ตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่า ฉากทัศน์แรกเป็นแนวทางที่น่าสนใจลงทุนที่สุด และการวิเคราะห์ความอ่อนไหวของโครงการมีความอ่อนไหวต่อปัจจัยนำเข้าด้านราคาค่าไฟฟ้าต่อหน่วยของการไฟฟ้านครหลวงและประสิทธิภาพของแผงผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ตามลำดับ

การศึกษาความเป็นไปได้ในการสร้างโรงไฟฟ้าชีวมวลจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในพื้นที่จังหวัดนครพนม, ขวัญชนก อภิวัฒนานนท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการสร้างโรงไฟฟ้าชีวมวลจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในพื้นที่จังหวัดนครพนม ผลการศึกษาศักยภาพชีวมวลจากวัสดุเหลือใช้ย้อนหลัง 10 ปีแสดงให้เห็นว่า ฟางข้าวที่เกิดจากข้าวนาปี มีศักยภาพด้านพลังงานสูงสุด และมีความสม่ำเสมอของปริมาณมากที่สุด เมื่อเทียบกับชีวมวลชนิดอื่นๆในพื้นที่ จึงใช้ชีวมวลดังกล่าว เป็นเชื้อเพลิงหลักในการศึกษาครั้งนี้ ผลการประเมินตำแหน่งที่ตั้งโรงไฟฟ้าชีวมวลที่เหมาะสมด้วยระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์แสดงให้เห็นว่าพื้นที่ที่เหมาะสมในการสร้างโรงไฟฟ้าอยู่ที่อำเภอปลาปาก ผลการศึกษาคิดลดกระแสเงินสดแสดงให้เห็นว่าโครงการโรงไฟฟ้าชีวมวลแห่งนี้มีมูลค่าปัจจุบันสุทธิ 269 ล้านบาท อัตราผลตอบแทนภายในร้อยละ 17.83 อัตราส่วนผลตอบแทนต่อต้นทุน 1.33 เท่า และระยะเวลาคืนทุน 4.49 ปี จากผลสรุปได้ว่า สามารถสร้างโรงไฟฟ้าชีวมวลจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรขนาด 9.9 เมกะวัตต์ในพื้นที่จังหวัดนครพนมได้

การศึกษาเปรียบเทียบการลงทุนโรงงานประกอบแบตเตอรี่ ลิเธียมไอออน ในประเทศไทย, ปภาวรินทร์ กะริอุณะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ศึกษาความคุ้มค่าในการลงทุนโรงงานประกอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ในประเทศไทย สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า ชนิด NMC และ LMO โดยเปรียบเทียบโรงงานประกอบแบตเตอรี่ที่ผลิตเซลล์แบตเตอรี่เอง และโรงงานประกอบแบตเตอรี่ที่นำเข้าเซลล์แบตเตอรี่จากผู้ผลิตรายอื่น พบว่าโรงงานแบตเตอรี่ที่นำเข้าเซลล์แบตเตอรี่จากผู้ผลิตรายอื่น แบตเตอรี่ชนิด NMC มีราคาต้นทุน 131 $/kWh หรือ 11,439 USD/Battery pack และ LMO มีราคาต้นทุน 124 $/kWh หรือ 10,566 USD/Battery pack ส่วนโรงงานที่สามารถผลิตเซลล์แบตเตอรี่ได้เอง แบตเตอรี่ชนิด NMC มีราคาต้นทุน 124$/kWh หรือ 8,904.43 USD/battery pack และ LMO มีราคาต้นทุน 118$/kWh หรือ 8,433.6 USD/Battery Pack จากการศึกษาเปรียบเทียบความคุ้มค่าในการลงทุน ด้วยดัชนีชี้วัดทางเศรษฐศาสตร์ โรงงานประกอบแบตเตอรี่ที่นำเข้าเซลล์แบตเตอรี่จากผู้ผลิตรายอื่น โรงงานแบตเตอรี่ชนิด NMC มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) 389.10 MMUSD อัตตราผลตอบแทนภายใน (IRR) 17.78% มีระยะเวลาในการคืนทุน (Payback period) 4.5 ปี โรงงานแบตเตอรี่ชนิด LMO มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) 170.20 MMUSD อัตตราผลตอบแทนภายใน (IRR) 14.38% มีระยะเวลาคืนทุน (Payback Period) 5.1ปี ส่วนโรงงานที่สามารถผลิตเซลล์แบตเตอรี่เอง โรงงานแบตเตอรี่ชนิด NMC มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) -878.68 MMUSD อัตตราผลตอบแทนภายใน (IRR) 5.29% มีระยะเวลาในการคืนทุน (Payback period) 7.4 ปี และโรงงานแบตเตอรี่ชนิด LMO มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) -243.65 MMUSD อัตตราผลตอบแทนภายใน (IRR) 9.97% มีระยะเวลาคืนทุน …

การพัฒนาเมืองเพื่อการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ กรณีศึกษาพฤติกรรมของผู้โดยสารและการใช้ประโยชน์ที่ดิน, ณัฏฐริยาภัทร์ ไตรยวงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการเดินทางของผู้ใช้รถไฟฟ้าเส้นทางบางนา-สยาม และเปรียบเทียบการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายในการเดินทางระหว่างรถยนต์ส่วนบุคคลกับระบบขนส่งสาธารณะ นอกจากนี้เพื่อวิเคราะห์การใช้ประโยชนน์ของที่ดินตามเส้นทางโดยรอบ การศึกษาได้แบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือ 1. ทดสอบการเดินรถ 3 รูปแบบ จากย่านที่พักอาศัยที่อยู่ไกลจากสถานีรถไฟฟ้าไปยังสถานที่ทำงานบริเวณย่านใจกลางเมืองในเส้นทางบางนา-สยาม และ 2. การทำการสัมภาษณ์ผ่านแบบสอบถามของผู้โดยสารที่มาใช้บริการรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน จากผลการทดสอบเดินรถ 3 รูปแบบ พบว่ายังไม่มีแรงจูงใจมากนักในการเปลี่ยนจากการใช้รถส่วนบุคคลไปใช้รถไฟฟ้าขนส่งมวลชน เนื่องจากปัจจัยในด้านราคาและเวลาซึ่งอยู่ในระดับกลาง จึงจำเป็นที่จะต้องสร้างแรงจูงใจ เช่น ลดราคาค่าบริการ และจัดหาสถานที่จอดรถยนต์เพิ่ม และจากการสัมภาษณ์ผู้ที่มาใช้บริการรถไฟฟ้าพบว่าผู้โดยสารมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันต่อการตัดสินใจเลือกวิธีการเดินทาง ซึ่งขึ้นอยู่กับตัวแปรต่าง ๆ เช่น วัตถุประสงค์ของการเดินทาง ระยะเวลาในการเดินทาง และที่ตั้งจุดเริ่มต้นการเดินทาง-จุดหมายปลายทาง รูปแบบในการเดินทางส่วนใหญ่จะเริ่มต้นจากบ้านไปที่ทำงาน สุดท้ายจากการวิเคราะห์การใช้ประโยชน์ที่ดิน พบว่า ที่อยู่อาศัย อาคารสำนักงานและอาคารพาณิชย์ ตั้งอยู่บนพื้นที่ใกล้กับเส้นทางรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน โดยเฉพาะในบริเวณพื้นที่ย่านใจกลางเมือง จึงเป็นการสนับสนุนการเดินทางด้วยรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน และนำไปสู่การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

การศึกษาการจำลองเปรียบเทียบโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้แผงประเภทรับแสงสองด้านด้วยระบบติดตามแสงอาทิตย์, พิมพ์พร โกพล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทรับแสงสองด้าน คือแผงที่สามารถรับแสงที่ตกกระทบต่อพื้นผิวหน้าแผงโดยตรง และยังสามารถรับแสงที่สะท้อนมาจากพื้นใต้แผง ทำให้แผงประเภทนี้สามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าแผงทั่วไปที่รับแสงได้เพียงด้านเดียว ทั้งนี้ค่าการสะท้อนพื้นหญ้าปกติของโครงการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะอยู่ที่ 0.2 ซึ่งค่าการสะท้อนจากพื้นดินมีผลโดยตรงต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทรับแสงสองด้าน ซึ่งถ้าหากสามารถเพิ่มค่าการสะท้อนใต้แผงให้มากขึ้น ย่อมส่งผลให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทรับแสงสองด้าน มีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้น การศึกษานี้ทำการเปรียบเทียบผลการสะท้อนจากวัสดุปูพื้นที่มีค่าการสะท้อนแตกต่างกัน โดยจำลองผลผลิตไฟจากโปรแกรม PVsyst และเปรียบเทียบต้นทุนในการลงทุนด้วยวิธีประเมินต้นทุนโครงการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทรับแสงสองด้าน ที่ทำงานด้วยระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบตั้งเวลา 3 กรณี ได้แก่ พื้นหญ้า พื้นทราย และหินกรวด โดยเปรียบเทียบกับโครงการที่ใช้แผงแบบทั่วไปที่รับแสงเพียงด้านเดียว การศึกษาพบว่าโครงการที่ใช้แผงแบบรับแสงสองด้าน และทำการปูพื้นด้วยหินกรวดมีค่าการสะท้อน 0.4 ส่งผลให้แผงสามารถผลิตไฟได้มากที่สุด ทำให้โครงการมีอัตราผลตอบแทนภายในสูงสุด 16.91% แม้จะมีมูลค่าการลงทุนอยู่ที่ 135.93 ล้านบาท ซึ่งสูงที่สุดก็ตาม และเมื่อเปรียบเทียบหาอัตราผลตอบแทนภายในส่วนเพิ่ม (Incremental internal rate of return) กับโครงการที่ใช้แผงทั่วไป ทำให้โครงการมีผลตอบแทนที่มากขึ้นถึง 43.31%

Instrumentation, Modeling, And Sound Metamodeling Foundations For Complex Hybrid Systems, Natasha Amelia Jarus

Doctoral Dissertations

Many of our critical infrastructures, from power grids to water distribution networks, are complex hybrid systems that use software to control their non-trivial physical dynamics. These systems must be able to capably serve their purpose, while also being reliable, dependable, safe, secure, and efficient. Representation and analysis of these features requires the creation of several distinct models. These models may encode design goals or be derived from collected instrumentation data, reflecting both how a system ought to operate and how it does operate. It is essential to ensure that all of these models consistently and accurately describe the same system. …

Trust-Empowered, Iot-Driven Legitimate Data Offloading, Zakaria Maamar, Noura Faci, Fadwa Yahya, Ejub Kajan

All Works

In an IoT environment deployed on top of fog and/or cloud nodes, offloading data between nodes is a common practice that aims at lessening the burden on these nodes and hence, meeting some real-time processing requirements. Existing initiatives put emphasis on “when to offload” and “where to offload” using criteria like resource constraint, load balancing, and data safety during transfer. However, there is limited emphasis on the trustworthiness of those nodes that will accept the offloaded data putting these data at risk of misuse. To address this limited emphasis, this paper advocates for trust as a decision criterion for identifying …

Single Image Super-Resolution Using Capsule Generative Adversarial Network, Amir Hajian

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The current research aims to investigate and propose a Generative Adversarial Network (GAN) architecture [53] using capsule network architecture [76] in the discriminator module of the proposed model (Caps-GAN) for Single Image Super-Resolution. Besides, the study aims to develop the proposed SR framework in three scale factors. Finally, the performance of Caps-GAN is compared with other state-of-the-art models. Our Caps-GAN model consists of three fundamental components: the generator module, capsule discriminator module, and combinations of loss functions based on the GAN concept. The proposed generator utilizes the residual in residual dense blocks (RRDB) architecture [28] under a progressively up-sampling framework …

Multi-Modal Biometric-Based Human Identification Using Deep Convolutional Siamese Neural Network, Hsu Mon Lei Aung

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Biometric recognition is a critical task in security control systems. Although face biometric has long been granted the most accepted and practical biometric for human recognition, it can be easily stolen and imitated. It also has challenges getting reliable facial information from the low-resolution camera. In contrast, a gait physical biometric has been recently used for recognition. It can be more complicated to replicate and can also be taken from reliable information from the poor-quality camera. However, human body recognition has remained a problem since the lack of full-body detail within a short distance. Moreover, the unimodal biometric system still …

Deep Learning With Attention Mechanism For Iterative Face Super-Resolution, Krit Duangprom

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Face images are widely used in many applications, such as face recognition and face identification. Regarding security, face identification is used to track the crimes. However, the camera's low resolution and environmental degradation problem hinders the face application's performance. In this thesis, we study face image super-resolution to restore the image from low-resolution to high-resolution. We proposed deep learning with an attention mechanism for iterative face super-resolution that included an image super-resolution network and face alignment network combined. The input low-resolution image is enlarged into a super-resolution face image. Then, the image has repeatedly estimated the alignment to enhance the …

Hybrid Gns3 And Mininet-Wifi Emulator For Survivable Sdn Backbone Network Supporting Wireless Iot Traffic, May Pyone Han

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis has designed and implemented an emulated testbed for fault-tolerant delay awareness routing for wireless sensor traffic by using software-defined networking (SDN) at the backbone network. In this work, the hybrid form of GNS3 and Mininet-WiFi emulation network testbed is proposed to build an emulated SDN-based backbone network in GNS3 and an emulated IPv6 over Low Power Personal Area Network (6LoWPAN) in Mininet-WiFi. Three virtual machines are used to set up the hybrid emulated SDN-based network testbed. The Mininet-WiFi platform which is used to build the emulated 6LoWPAN sensor network is installed in two virtual machines separately and the …

Deployment Of Rfid, Gps And Iot Technology For Medical Specimen Logistic System, Mya Myet Thwe Chit

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This paper aims to implement a specimen logistic system using RFID technology combined with modern IoT technology in Chulalongkorn hospital. The specimen is a sample collected from the human body. Samples can be urine, saliva, sputum, feces, semen, and other bodily fluids and tissues. Samples are usually collected from the patient and stored in a test tube. Then test tubes are delivered to the corresponding laboratory for examination. Normally, barcodes are tagged over the test tubes for the purpose of recording patient information. In this work, RFID is deployed on the test tube instead for patient data logging. This solution …

Simplified Tone Reservation-Based Techniques For Peak-To-Average Power Ratio Reduction Of Orthogonal Frequency Division Multiplexing Signals, Rafee Al Ahsan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is one of the preferred modulation techniques for modern wireless communications networks, due to its high spectral efficiency and immunity to frequency selective channels. However, OFDM signals are known to suffer from a large peak-to-average power ratio (PAPR). OFDM signals with high PAPR values will inevitably be clipped by the power amplifiers (PA), causing signal distortion and out-of-band radiation, that would lead to the deterioration of bit error rate performance. This thesis focuses on a class of PAPR reduction techniques called tone reservation (TR) techniques, which possesses three desirable features, namely high PAPR reduction gain, …

Identification And Counting White Blood Cell Subtypes With Convolutional Neural Network, Singgih Bekti Worsito

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

White blood cell (WBC) has five subtypes namely neutrophil, eosinophil, basophil, lymphocyte, and monocyte which play specific roles in the immune system and against diseases. The object detection model applied to microscopic objects is introduced to assist experts in performing tasks in blood analysis. Unbalanced cell composition of WBC subtypes to be detected is a challenge in building a model in Convolutional Neural Network (CNN). This research aims to build models in recognizing and counting WBC subtypes with neural networks constructed from augmented data enrichment. CNN is demonstrated in this study with the YOLOv5s, YOLOv5l, and YOLOv5x models to detect …

Topology Optimization For Cnn Using Neuroevolution, Kevin Richard G. Operiano

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In the recent years, the architecture of the convolutional neural networks has become much deeper and more complex to improve their performance. Consequently, they require large datasets and a considerable amount of computational resources. However, in some applications such as medical imaging analysis, datasets are scarce and difficult to collect. In these cases, deep networks cannot be trained enough, which makes them susceptible to overfitting. Moreover, not all institutions have access to abundant computational resources. Designing a small network that performs as well as a deep network requires expertise and a great effort. Neuroevolution is therefore proposed to automatically discover …

Impact Analysis Of Variable Renewable Energy Integration On Total System Costs And Electricity Generation Revenue And Impact Mitigation, Veeraya Imcharoenkul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Variable renewable energy (VRE) integration creates additional costs, called integration costs. These costs have grown with VRE penetration, potentially increasing the total system costs delivered to customers (direct integration costs) and decreasing electricity generation revenue, discouraging investment by generators (indirect integration costs). Thus, integration costs can serve as an economic barrier to the integration of high VRE shares. The main objective of this dissertation is to propose a novel method of determining the impacts of VRE integration on total system costs and electricity generation revenue. With this method, the optimal generation mix and optimal generation schedules at the specific VRE …

Real-Time Image Super-Resolution Reconstruction For System On Chip Fpga, Watchara Ruangsang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In recent years, image super-resolution (SR) techniques based on Convolutional Neural Network (CNN) have achieved impressive attention from computer vision scholars and artificial intelligence (AI) companies. Due to the necessity of using the SR algorithms in real-world applications, designing an efficient and lightweight SR algorithm that improves the sharpness and visual quality of the SR results is a critical issue in real-time hardware implementation. To address these issues, we proposed the Multi-FusNet of Cross Channel Network (MFCC) network by constructing the groups of Residual-in-Residual architecture under the multi-path cascading framework. Additionally, a residual connection is used to transfer the low-level …

Development Of A Preliminary Energy Assessment Tool For Alternative Cooling System, Pinsuda Netphasom

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In recent years, an absorption chiller coupled with solar technologies has been presented as a solution to decrease the amount of electricity consumption. The absorption chiller technology primarily consumes thermal energy instead of electricity to generate the chilled water. In addition, this technology can take advantage of waste energy and renewable resources like solar power. Solar photovoltaic and thermal collectors produce electrical and thermal energy to assist the alternative cooling system as a renewable resource. These solar and absorption technologies are promising solutions to reduce energy consumption and reduce the environmental impact caused by greenhouse gases. This study aims to …

การเพิ่มประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ด้วยระบบฮีทไปป์คูลลิ่ง, ธนกฤต ลาภวุฒิพจน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ ด้วยระบบฮีทไปป์คูลลิ่ง ในการทดลอง ใช้แผงโซล่าเซลล์ 2 แผง คือ แผงโซล่าเซลล์แบบปกติ ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง และ แผงโซล่าเซลล์แบบติดตั้งฮีทไปป์เพื่อใช้ลดอุณหภูมิแผง ตัวแปรติดตามในการศึกษา ประกอบด้วย ความเข้มแสงอาทิตย์ กำลังไฟฟ้าที่แผงผลิตได้ อุณหภูมิของแผงโซล่าเซลล์ อุณหภูมิท่อฮีทไปป์ และ อุณหภูมิอากาศภายนอก ในการศึกษาทดลองครั้งนี้จะเก็บข้อมูลทุกๆ 15 นาที ตั้งแต่เวลา 8.00 ถึง 16.15 นาฬิกา เป็นเวลา 14 วัน ท่อฮีทไปป์ที่ใช้เป็นท่อทองแดงกลมมีเกลียวภายในทำหน้าที่เป็นวิก ท่อฮีทไปป์ใช้น้ำกลั่นเป็นของไหลใช้งาน และฮีทไปป์ทั้งหมด 7 ท่อถูกติดตั้งที่บริเวณด้านหลังของแผงโซล่าเซลล์ จากการวิเคราะห์พบว่า แผงโซล่าเซลล์แบบปกติมีอุณหภูมิเฉลี่ย 52.5 องศาเซลเซียส และมีพลังงานต่อปี 199.7 kWh ส่วนแผงแบบติดตั้งระบบฮีทไปป์ มีอุณหภูมิเฉลี่ย 51.1 องศาเซลเซียส และมีพลังงานต่อปี 222.3 kWh ดังนั้นแผงโซล่าเซลล์แบบติดตั้งฮีทไปป์ ช่วยลดอุณหภูมิได้ 1.44 องศาเซลเซียส หรือร้อยละ 2.7 และ มีค่าพลังงานต่อปีมากกว่าแผงแบบปกติ 22.6 kWh หรือร้อยละ 11.3

การผลิตแก๊สสังเคราะห์จากแกซิฟิเคชันร่วมเชิงเร่งปฏิกิริยาของชีวมวลและเอทานอล, พิชชาภา จันทร์อ้น

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการผลิตแก๊สสังเคราะห์จากแกซิฟิเคชันร่วมเชิงเร่งปฏิกิริยาของชีวมวลจากชานอ้อยและเอทานอลในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่งที่ความดันบรรยากาศ โดยทำการศึกษาผลของอุณหภูมิที่ใช้ในการทำปฏิกิริยา ผลของปริมาณเอทานอลในสารร่วมแกซิฟาย และผลของตัวเร่งปฏิกิริยา NiO/MgO/Al2O3 ที่มีผลต่อองค์ประกอบของแก๊สสังเคราะห์ จากการทดลองพบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิที่ 800 องศาเซลเซียส สามารถให้ผลได้ของแก๊สผลิตภัณฑ์มากที่สุดในกรณีที่ไม่มีสารเติมแต่ง และตัวเร่งปฏิกิริยา เมื่อเพิ่มปริมาณเอทานอลในสารร่วมแกซิฟายจะพบว่าส่งผลเชิงบวกต่อผลได้ของแก๊สผลิตภัณฑ์ โดยมีไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอออกไซด์ และมีเทน เป็นองค์ประกอบหลักและส่งผลให้คุณภาพของแก๊สสังเคราะห์ดีขึ้น แต่เมื่อพิจารณาถึงต้นทุนในการผลิตพบว่าปริมาณเอทานอลร้อยละ 10 โดยปริมาตร เหมาะสมที่สุด ดังนั้นเอทานอลจากกระบวนการหมักชีวมวลที่ไม่ผ่านกระบวนการกลั่นให้บริสุทธิ์สามารถนำมาใช้ร่วมในกระบวนการได้ นอกจากนี้พบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา NiO/MgO/Al2O3 ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการสลายตัวของทาร์และเพิ่มผลได้ของแก๊สผลิตภัณฑ์มากขึ้น

การพัฒนาขั้นตอนวิธีสำหรับจำแนกโรคอ้อยที่พบมากในประเทศไทย, ณัฏฐ์ภัค ลาวัลย์วงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สำหรับการจำแนกโรคอ้อยที่พบมากบนพันธุ์ขอนแก่น 3 ซึ่งเป็นพันธุ์อ้อยที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในประเทศไทย จะให้ความสำคัญในการวิเคราะห์โรคที่ส่งผลรุนแรงต่อใบอ้อย เช่น โรคที่เกิดจากแบคทีเรีย เชื้อรา และแมลง จากการตรวจหาและระบุโรคที่เกิดขึ้นในอ้อยซึ่งต้องการผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์และเวลา จึงมีแนวคิดในการสร้างระบบที่ช่วยในการจำแนกโรคอ้อยที่มีความแม่นยำอย่างอัตโนมัติ ซึ่งส่งผลให้การวินิจฉัยโรคทำได้รวดเร็วมากขึ้น เป็นระบบอัจฉริยะสำหรับจำแนกประเภทและลักษณะอาการของโรคอ้อย (Intelligent System Diagnosis Sugarcane Diseases with Deep Convolutional Neural Network) เป็นระบบที่ให้ผู้ใช้งานอัพโหลดรูปภาพใบอ้อย สามารถบ่งบอกโรคอ้อยและระบุสาเหตุพร้อมวิธีการป้องกันหรือควบคุม โดยระบบมีความสามารถในการจำแนกชนิดของโรคอ้อย 5 คลาส ได้แก่ โรคเส้นกลางใบแดง (Red Rot) โรคราสนิม (Rust) โรคใบจุดวงแหวน (Ring Spot) โรคใบขาว (White Leaf) และใบสมบูรณ์ (Normal) ที่มีค่า Mean Average Precision (mAP) สูงถึง 0.8681 หรือร้อยละ 86.81

การวิเคราะห์สมรรถนะของโพรโทคอลการควบคุมการเข้าถึงตัวกลางแบบฟูลดูเพลกซ์อสมมาตรในกรณีที่มีสถานีซ่อนเร้น, ธีศิษฎ์ ศรีประเสริฐ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการจำลองทำงานของโพรโทคอลการเข้าถึงตัวกลางแบบฟูลดูเพลกซ์แบบอสมมาตรด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้ในการประเมินสมรรถนะของระบบทั้งในสภาวะที่มีและไม่มีสถานีซ่อนเร้น ในงานวิจัยนี้เริ่มจากการศึกษามาตรฐานโพรโทคอล IEEE802.11 และประเมินค่าทรูพุตของระบบโดยพิจารณาถึงผลกระทบของการมีอยู่ของสถานีซ่อนเร้น ผลการทดสอบพบว่าสถานีซ่อนเร้นเป็นปัญหาหลักของโพรโทคอลการเข้าถึงตัวกลางที่อาศัยกลไกการจับมือสองทาง กล่าวคือ ค่าทรูพุตของระบบลดลงจากกรณีที่ไม่มีสถานีซ่อนเร้นอย่างมีนัยสำคัญ ในทางปฏิบัติ การใช้กลไกการจับมือแบบสี่ทางเป็นวิธีที่ถูกนำมาใช้งานเพื่อแก้ปัญหาของสถานีซ้อนเร้น ผลการทดสอบด้วยโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นกับตัวอย่างโครงข่ายกรณีศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มกระบวนการการขอการส่งแพ็กเก็ตอาร์ทีเอสและการตอบรับด้วยแพ็กเก็ตซีทีเอสเป็นกลไกที่ช่วยลดผลกระทบของสถานีซ้อนเร้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ สอดคล้องตรงกับงานวิจัยที่มีอยู่เดิม ผู้เขียนได้ทำการพัฒนาโปรแกรมต่อยอดให้สามารถจำลองการทำงานของระบบการสื่อสารแบบฟูลดูเพลกซ์แบบอสมมาตร เพื่อใช้ในการศึกษา วิเคราะห์ และประเมินสรรถนะ ในการใช้งานโปรแกรมสามารถกำหนดให้สถานีอยู่ ณ ตำแหน่งใด ๆ ก็ได้ เพื่อให้สามารถจำลองสถานการณ์ที่มีสถานีซ้อนเร้นในรูปแบบต่างกันได้ตามต้องการ โดยได้ทำการจำลองในหลาย ๆ สถานการณ์ ในขนาดหน้าต่างช่วงชิง 16 และ 32 ผลการทดสอบพบว่าการที่สถานีไม่มีการซ่อนเร้นกันเลยทำให้ไม่สามารถสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ เนื่องจากสัญญารบกวนกันของสถานีที่อยู่ใกล้กัน เมื่อนำวิธีผลกระทบจากการยึดได้ มาใช้งาน ผลการทดสอบทำให้สามารถสร้างสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ และได้ค่าทรูพุตที่ดีขึ้น ในการทดลองต่อไปคือการทำในรูปแบบที่มีสถานีซ่อนเร้นกัน ผลการทดลองพบว่าสามารถสร้างสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ และเมื่อนำวิธีผลกระทบจากการยึดได้ มาใช้งานทำให้ค่าทรูพุตดีขึ้นประมาณ 5-10 % โดยประมาณ การทดลองต่อไปเป็นการทดลองเพิ่มสถานีส่งให้มากขึ้น ผลการทดลองพบว่าค่าทรูพุตจะลดลงตามลำดับจำนวนสถานีทั้งในกรณีที่ใช้ผลกระทบจากการยึดได้ และไม่ใช้เพราะสถานีที่มากขึ้นจะทำการแย่งกันส่งสัญญาณชนกัน และสิ่งที่สังเกตที่ได้จากการทดลองของการใช้ผลกระทบจากการยึดได้ ก็คือสถานีปลายทางจะรับข้อมูลได้อย่างยุติธรรมมากขึ้น

การประยุกต์ใช้การวัดอิมพีแดนซ์กับการตรวจสอบสภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์, พัชรพล กังวาลโชคชัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการตรวจสอบสภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์ที่เกิดจากอิเล็กโตรพอเรชัน ด้วยการประยุกต์ใช้การวิเคราะห์อิมพีแดนซ์. วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ เพื่อทดลองวัดอิมพีแดนซ์ของเซลล์โดยอาศัยระบบของไหลจุลภาคเพื่อควบคุมทิศทางของสนามไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในการวัด และเพื่อประยุกต์ใช้การวัดอิมพีแดนซ์เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมอิเล็กโตรพอเรชันของเซลล์. เซลล์ทั้งหมด 3 ชนิด ถูกใช้ในงานวิจัยนี้ ได้แก่ เซลล์ดอกอัญชัน, เซลล์มาโครฟาจ J774 และเซลล์มะเร็งสุนัขชนิดมาสต์เซลล์. การวัดค่าอิมพีแดนซ์ใช้ความถี่อยู่ในช่วง 10 kHz ถึง 100 kHz. การประยุกต์ใช้ระบบของไหลจุลภาค ทำให้สามารถกระตุ้นให้เกิดอิเล็กโตรพอเรชัน ได้ด้วยแรงดันต่ำในช่วงตั้งแต่ 2 Vp ถึง 4 Vp. Corrected total cell fluorescence (CTCF) ถูกพิจารณาประกอบในการตรวจสอบสภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์ร่วมกับการวัดอิมพีแดนซ์. เงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการทำอิเล็กโตรพอเรชันแบบชั่วคราวกับเซลล์มะเร็งสุนัขชนิดมาสต์เซลล์ คือ 2.5 Vp, ความถี่ 20 kHz และจำนวนลูกคลื่น 50 cycles (ทั้งหมด 15 ครั้ง) ซึ่งให้ประสิทธิภาพ 50%. การแยกความแตกต่างเซลล์ที่เกิดอิเล็กโตรพอเรชันแบบชั่วคราวและแบบถาวร กระทำโดยใช้สีย้อมฟลูออเรสเซนต์ Yo-Pro-1 และ Propidium iodide (PI) ร่วมกัน. สภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์สามารถตรวจสอบได้ผ่านการวัดค่าความนำไฟฟ้า. ขนาดของการเปิดช่องของเยื่อหุ้มเซลล์สามารถตรวจสอบได้ในเชิงปริมาณ จากความแตกต่างระหว่างค่าความนำไฟฟ้ากรณีไม่มีเซลล์ถูกจับยึด และกรณีหลังป้อนพัลส์ไฟฟ้าสำหรับกระตุ้นการเปิดช่องของเยื่อหุ้มเซลล์ (∆GC). การคืนสภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ตามเวลาไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยการวัดค่าความนำไฟฟ้าในงานวิจัยนี้ เนื่องจากความนำไฟฟ้าของสารละลายมีค่าสูงขึ้นตามเวลา ซึ่งสวนทางกับค่าการเปลี่ยนแปลงความนำไฟฟ้าที่เกิดจากการคืนสภาพของเยื่อหุ้มเซลล์. นอกจากนี้ แรงดันของพัลส์ที่สูงขึ้นเพียงเล็กน้อย อาจทำให้เยื่อหุ้มเซลล์เสียสภาพโดยถาวรได้. ทว่า เมื่อลดขนาดแรงดันไฟฟ้าหรือจำนวนลูกคลื่นลง การเกิดอิเล็กโตรพอเรชันจะไม่สามารถสังเกตได้อย่างชัดเจน.