Overzicht afstudeerprijswinnaars

NGI-NGN INFORMATIE SCRIPTIEPRIJS VOOR INFORMATICA EN INFORMATIEKUNDE
Als we onze snelheid tijdig zouden aanpassen aan de drukte op de weg, zouden er minder files zijn. Maar welke
snelheid is ideaal bij een bepaalde verkeersdruk? Erwin Walraven (TUD) combineerde bestaande verkeersmodellen
met methoden uit de kunstmatige intelligentie en informatica (onder andere Reinforcement Learning) en ontwierp
hiervoor een rekenmodel. In dit model kon hij op basis van het verkeersaanbod de juiste snelheidslimiet berekenen,
waarmee een optimale doorstroom van het verkeer kan worden bevorderd. In evaluatiestudies liet hij zien dat als
een beperkt deel van de weggebruikers zich aan de geadviseerde snelheidslimiet houdt, de vertraging al zou
verminderen. Mede op basis van zijn rekenmodel is een app ontwikkeld die weggebruikers snelheidsadviezen geeft
op basis van het actuele verkeersaanbod en de voorspelde drukte.
NGI-NGN INFORMATIE SCRIPTIEPRIJS VOOR INFORMATICA EN INFORMATIEKUNDE (gedeelde 2e prijs)
Ruud Verbij (UT) studeerde af op het gebied van cybersecurity. Hij onderzocht wat nodig is aan risicomanagement
om voldoende inzicht te krijgen in de veiligheid van internetstemmen. Hiervoor ontwikkelde hij een risicomethodiek
om verschillende parameters van internetstemmen te kunnen vergelijken op het gebied van veiligheid. Met zijn
methode is het mogelijk om uit te rekenen wat een bepaalde aanval op het stemsysteem zou kosten voor een
aanvaller. Zo heeft hij berekend wat het een aanvaller zou kosten om, door het internetstemsysteem te
manipuleren, een zetel te winnen in het Estse parlement.
Christine Gerpheide (TUE) heeft haar onderzoeksproject uitgevoerd bij ASML. Ze onderzocht hoe de kwaliteit van de
taal QVTo, een softwaretaal voor modeltransformaties in het productieproces, kon worden verbeterd. Ze richtte zich
daarbij op het gebruik van codes en verbeterde het systeem op het gebied van veiligheid, onderhoud,
nauwkeurigheid en gebruikersvriendelijkheid. Hiervoor ontwikkelde ze een kwaliteitsmodel met 37 kwaliteitseisen
en een handige tool voor het tijdig signaleren van kwaliteitsproblemen in het systeem.
TATA STEEL AFSTUDEERPRIJS VOOR WERKTUIGBOUWKUNDE EN MATERIAALKUNDE
In de precisietechnologie probeert men lichte constructies te ontwerpen om sneller en nauwkeuriger te kunnen
bewegen. Het nadeel van veelgebruikte dunne en lichte constructies is dat ze door hun flexibiliteit gevoelig zijn voor
trillingen, waardoor de precisie afneemt. Johan van Hoof (TUE) onderzocht hoe hij deze ongewenste trillingen kon
verminderen. Hij voorzag dunne constructies van kleine keramische plaatjes (piëzo-elektrische materialen), die
onder invloed van elektrische spanning van lengte veranderen. Met het juiste elektrische signaal kunnen deze
keramische plaatjes de ongewenste trillingen tegenwerken en zo de dunne constructies stabiel houden. Johan
onderzocht hoe hij met regeltechniek een stuursignaal kon bepalen dat de trillingen zoveel mogelijk kon beperken.
Hij ontwierp een wiskundig regelsysteem en testte dit in simulatiemodellen en experimenten. Zo ontwikkelde hij een
regelsysteem waarmee trillingen tot wel 1% kunnen worden gereduceerd. Zijn methode kan in de
precisietechnologie leiden tot betere en snellere positioneringsystemen.
PFIZER PRIJS VOOR LIFE SCIENCES
Cellen hebben een skelet om hen vorm en stevigheid te geven: het cytoskelet. Nuo Yu (EUR) concentreerde zich op
een belangrijk onderdeel van het cytoskelet: microtubuli. Microtubuli zien er uit als holle buizen, en bestaan uit
kleine bouwstenen: tubulines. Er zijn veel verschillende soorten tubulines, maar over de eigenschappen en functies
ervan is weinig bekend. Onlangs is ontdekt dat mutaties in tubulines kunnen leiden tot hersenaandoeningen. Om de
functie van tubulines te begrijpen ontwikkelde Nuo een nieuwe methode om specifieke tubulines te zuiveren. Ze
introduceerde mutaties in tubulines om de gemuteerde tubulines, die in patiënten worden gevonden, na te bootsen.
Door de normale en de gemuteerde tubulines met elkaar te vergelijken, ontdekte ze een nieuw moleculair
mechanisme van door tubulines veroorzaakte hersenmisvormingen.
Cells have skeletons to provide them with shape and strength, the cytoskeleton. Nuo Yu (EUR) focused on one major
member of cytoskeleton: microtubules. Microtubules look like hollow tubes and are assembled by small building
blocks: tubulins. There are many different kinds of tubulins. However, the properties and functions of different
tubulins are poorly understood. Recently it has been found that mutations in tubulins can lead to brain disorders. In
order to understand function of tubulins, Nuo developed a new method to purify specific tubulins. She also introduced
mutations in these tubulins to mimic mutant tubulins that are found in patients. By comparing the normal tubulins
and mutant tubulins, she found a new molecular mechanism of tubulin-induced brain malformation.
AKZONOBEL AFSTUDEERPRIJS VOOR CHEMIE EN PROCESTECHNOLOGIE
Ton Engwerda (RUN) ontvangt deze prijs voor zijn veelzijdige onderzoek naar het beter kunnen meten van lagere
concentraties van moleculen met behulp van Nucleaire Magnetische Resonantie (NMR). Dit is een analytische
techniek die onder meer wordt toegepast om moleculen te detecteren. Ton onderzocht hoe de gevoeligheid van
NMR-detectie kon worden vergroot, zodat het mogelijk wordt om hiermee ook lagere concentraties moleculen te
meten. Hiervoor brachten hij en andere onderzoekers twee stoffen bij elkaar: een stof met een lage concentratie
moleculen en een stof die de gevoeligheid voor NMR kan verhogen, zodat er een sterker signaal zou ontstaan. Om
beide stoffen met elkaar te verenigen vond Ton een geschikt metaalcomplex dat de gevoeligheid van NMR
verbeterde. Zijn onderzoek kan in de toekomst leiden tot doorbraken in de medische diagnostiek, maar daarvoor is
meer onderzoek nodig.
EAST-WEST SEED AFSTUDEERPRIJS VOOR PLANTENWETENSCHAPPEN
Planten zijn geen passieve slachtoffers van insectenvraat; ze reageren effectief op beschadiging. Rutger Las (WU)
onderzocht of eenjarige planten en meerjarige planten uit de familie van de Kruisbloemigen verschillen in hun
reactie op aanvallen van rupsen van het Grote Koolwitje. Hij richtte zich daarbij op het meten van het
reproductiesucces, uitgedrukt in het aantal geproduceerde zaden, hun groei en verdediging. Ook onderzocht hij
sterftecijfers van de rupsen, de aantrekking van sluipwespen (natuurlijke vijanden van rupsen) en natuurlijke
bestuivers. Omdat de groei en reproductie van eenjarige planten tot één seizoen is beperkt, reageren deze planten
direct op de plaatsing van eitjes door sneller en meer bloemen te produceren. Hierdoor rijpen de zaden eerder en
ontsnapt de plant aan zijn belagers. Meerjarige planten investeren als reactie op rupsenvraat eerder in bladeren en
wortels (vegetatieve organen), zodat ze overleven naar het volgende seizoen.
ENZA ZADEN AWARD
Gee van Duin (biologieleraar Cartesius Lyceum Amsterdam) maakte een complete lessenreeks over plantenkunde
voor het nieuwe examenprogramma biologie, waarbij hij bewust aansluit bij de (des)interesse van leerlingen. Bij de
eerste les laat hij hen opschrijven waarom planten saai zijn. Die antwoorden haalt hij tijdens zijn lessen onderuit. Zo
start hij met een mooi onderzoek van Marcel Dicke (hoogleraar entomologie Wageningen Universiteit), die in een
filmpje laat zien hoe planten signalen uitzenden om natuurlijke vijanden van hun belagers te lokken. Ook een proces
als fotosynthese benadert Van Duin eerst vanuit de praktijk, bijvoorbeeld tomatenteelt. Proeven, voelen en
experimenteren zijn een belangrijk onderdeel van zijn lessen. Leerlingen proberen bijvoorbeeld met een slangetje
water tien meter omhoog te zuigen en ervaren zo dat Sequoia’s (bomen van 110 meter) grote prestaties leveren om
hun bladeren van water te voorzien.
SHELL AFSTUDEERPRIJZEN VOOR NATUURKUNDE
Maria Azhar (RUG) won deze prijs voor theoretisch onderzoek naar spiraal-magnetische ordening in het
zogenaamde Kondo-model. Dit model geeft een beschrijving van de fysieke eigenschappen van materialen, die een
magnetische structuur op atomair niveau kennen. In haar scriptie gaat ze diep in op de structuur van de materie, en
blijkt zij in staat de tot nu toe bekende beschrijving van de processen die zich daar afspelen te verbeteren. In haar
onderzoek toont zij aan dat op microniveau bepaalde spiraalvormige structuren veel vaker voorkomen dan tot nu
toe werd verondersteld. Omdat Maria in staat was deze microstructuren van bepaalde materialen beter in kaart te
brengen, kan de werking van magnetische geheugens worden verbeterd. Hierdoor kunnen dataverwerking en
dataopslag (zoals in microchips) in de toekomst effectiever worden.
Maria Azhar (RUG) won this prize for theoretical research into the spiral magnetic ordering in the so-called Kondomodel. This model gives a description of the physical properties of materials that have a magnetic structuring on an
atomic level. In her thesis she very deeply investigates the structure of matter, and she was able to improve the
description (as it was known up to now) of the processes which operate there. In her research she was able to show
that on a micro level certain spiral structures are much more common than previously thought. Because Maria has
been able to better chart these microstructures, the functioning of magnetic memories can be improved. Data
processing and data storage (e.g. in microchips) could become more effective in the future because of this.
Guizela Huelsz Prince (UvA) deed onderzoek naar het gedrag van moleculen in levende cellen. Voor haar scriptie
onderzocht ze de ruimtelijke patroonvorming van de vulva van een worm, C. Elegans. Omdat veel van zijn basale
cellulaire mechanismen lijken op die van andere dieren (waaronder zoogdieren) is dit onderzoek ook relevant voor
processen die zich in menselijke cellen afspelen. De vulva van deze worm bevat zogenaamde organizer-cellen. De
moleculen in deze cellen coderen voor een bepaalde manier waarop de embryo’s zich zullen ontwikkelen. Guizela
onderzocht hoe deze patronen zich ontwikkelen en welke mutaties gedurende de ontwikkeling afwijkingen
veroorzaken. Zo ontdekte ze dat deze cellen een zelfcorrigerend moleculair mechanisme bevatten, dat maakt dat
bepaalde cellulaire patronen zichzelf herhalen, ook als de positie van de organizer-cellen in de vulva van de worm
verschilt. Op langere termijn kan dit onderzoek nuttig zijn bij het bepalen van de ontwikkeling van cellen en het
effect van bepaalde moleculaire mutaties. Dit kan bijdragen aan de strijd tegen ziektes als kanker.
Guizela Huelsz Prince (UvA) investigated the behaviour of molecules in living cells. For her thesis she investigated
spatial pattern formation of cells in the vulva of a worm, the C. elegans. Because many of its basic cellular
mechanisms are very similar to many other species (including mammals), this research is relevant for the processes in
humans cells as well. The vulva of this worm contains so called organizer-cells. The molecules in these cells code for a
certain way in which the cells in an embryo will develop. Guizela explored how these patterns develop, and which
mutations give rise to defects during development. She found out that those cells contain a self-correcting molecular
mechanism, which makes that certain cellular patterns repeat themselves, even if the position of the organizer-cells
in the vulva of the worms differ. In the long run this research may be useful in determining the way in which cells
develop, and what the effect of certain molecular mutations may be. This could contribute to the fight against
diseases like cancer.
Bèr Wedershoven (TUE) onderzocht thermocapillaire vervorming van een dunne vloeistoffilm met behulp van een
infraroodlaser. Bij verschillende bedrijven worden als onderdeel van het productieproces vloeistoffen gebruikt en is
het van belang dat deze vloeistoffen daarna weer verdwijnen zonder sporen achter te laten. Zo is bij ASML bij het
belichten van wafers (waarop structuren voor computerchips worden aangebracht) vloeistof nodig. Helaas bleven
daarna ongewenste druppels op de wafer achter. Bèr onderzocht of hij dit kon voorkomen door het gebruik van een
infraroodlaser. Hij bestudeerde de mogelijkheden daartoe in computermodellen en experimenten. Zo ontdekte hij
dat een infraroodlaserstraal de plaat en de vloeistoffilm zo verwarmt dat de oppervlaktespanning afneemt en de
vloeistof zich van de laserstraal af beweegt. Met behulp van de infraroodlaser verplaatst de vloeistof zich sneller
over zowel een bewegende als stilstaande plaat. Met de resultaten van zijn onderzoek kunnen diverse
productieprocessen worden verbeterd.
LORENTZ AFSTUDEERPRIJS VOOR THEORETISCHE NATUURKUNDE
Erik van der Wurff (UU) bestudeerde groepen lichtdeeltjes. Hij legt zijn onderzoek uit met behulp van een analogie
van een vol voetbalstadion. Iedere bezoeker staat op zichzelf maar bij de wave vormt zich een geheel (collectief) dat
bestaat uit duizenden individuen. In 1995 werd al door Amerikaanse natuurkundigen aangetoond dat atomen een
collectief konden vormen, een zogenaamd Bose-Einstein condensaat. In 2010 volgde een nieuwe doorbraak: ook
lichtdeeltjes (fotonen) bleken in een experiment collectief gedrag te vertonen. Erik heeft dit bijzondere experiment
theoretisch bestudeerd en beschreven. Door te veronderstellen dat lichtdeeltjes elkaar afstoten, kon hij ook meer
recente experimentele resultaten verklaren. In het tweede deel van zijn afstudeerproject bereidde hij een
vervolgexperiment theoretisch voor, waarin wordt onderzocht wat er gebeurt als het collectief van lichtdeeltjes zich
verplaatst en de fase verandert. Deze onderzoeksresultaten laten zien dat lichtdeeltjes, net als elektronen in een
metaal, supergeleidend kunnen zijn. Daarbij hebben lichtdeeltjes het voordeel dat ze al op kamertemperatuur
supergeleidend kunnen worden. Metalen moeten hiervoor tot zeer koude temperaturen worden afgekoeld.
DE ZEEUW-VAN DISHOECK AFSTUDEERPRIJS VOOR STERRENKUNDE
Job Feldbrugge (RUG) deed theoretisch onderzoek naar het ontstaan van de huidige verdeling van sterrenstelsels in
het heelal. Ons universum bevat complexe structuren. Op astronomisch kleine schalen is dit te zien in het
zonnestelsel of de structuur van de Melkweg. Op grotere schalen blijken de vele sterrenstelsels in ons heelal op hun
beurt samen een gigantisch webachtig patroon te vormen. Deze ruimtelijke verdeling van sterrenstelsels staat
bekend als het kosmisch web en bestaat uit knooppunten die verbonden worden met lijnen en vlakken. Job
ontwikkelde een nieuwe methode om de statistische eigenschappen van het kosmische web met formules te
voorspellen. Hierbij combineerde hij een benadering van structuurvorming met de statistiek van het vroege
universum. Op grote schalen blijkt deze methode accuraat, terwijl op kleinere schalen afwijkingen optreden. Dit
onderzoek kan helpen om de oorsprong van het kosmische web beter te begrijpen.
ASML AFSTUDEERPRIJS VOOR WISKUNDE
Ruben Stienstra (RUN) bedacht een uitbreiding van de klassieke mechanica, die volledige beweging mogelijk maakt.
De klassieke mechanica beschrijft de beweging van macroscopische systemen. Volgens deze theorie is beweging van
een systeem niet altijd volledig. Een voorbeeld is een rollende knikker op een tafel. Na verloop van tijd bereikt de
knikker de rand van de tafel en valt ervan af. Hierna is de beweging niet langer gedefinieerd. Daarom noemt men
deze beweging onvolledig. In de kwantummechanica beschrijft men de microscopische wereld van atomen en
elektronendeeltjes en is beweging juist altijd volledig (zonder begin en einde). Dat wil zeggen dat beweging te
definiëren is op ieder tijdstip. Ruben onderzocht of hij vanuit deze volledige beweging een onvolledige klassieke
beweging kon verkrijgen door de zogenaamde klassieke limiet te nemen. Hij gebruikte hierbij simulaties. Dat lukte
niet, hij zag nog steeds volledige beweging. Vervolgens legde hij de omgekeerde weg af, van klassieke mechanica
naar kwantummechanica. Het lukte hem om de klassieke mechanica zo aan te passen dat beweging daar in enkele
situaties ook volledig werd.

Download Report