12 november 2024

Gustav Zetterqvist doktorerar i reglerteknik vid Institutionen för systemteknik (ISY), med inriktning mot sensorfusion och signalbehandling. Under sin doktorandtid har han fokuserat på två olika appliceringar inom området, båda med praktiska inslag och tillämpningar.

Porträtt av Gustav Zetterqvist.
Fotograf: Simon Höckerbo

Hur långt har du kommit i dina doktorandstudier?

Jag började doktorera i augusti 2021, så jag har slutfört 3 år av doktorandstudier. Jag blev nyligen klar med min licentiatavhandling som jag presenterade den 18 oktober 2024.

Varför doktorerar du?

Jag tycker att det är en unik möjlighet att lära sig mer om ett ämne och få nörda ner sig i saker som man tycker är roliga. En stor bonus tycker jag också är att man får möjlighet att utforska världen genom de konferenser man åker till, samt WASP:s studieresor. Hittills har doktorandjobbet tagit mig till 4 av alla 7 världsdelar!

Jag har även under mina doktorandstudier haft mycket undervisning, vilket jag tycker är en rolig del av jobbet. Man får träffa studenter som är motiverade och ibland får man väldigt intressanta frågor som man själv inte tänkt på innan.

Vad är bäst med att doktorera?

Personligen tycker jag nog det är variationen mellan kurser, forskning och undervisning. Det är skönt att ha något annat att tänka på när forskningen kör fast. Sen uppskattar jag de olika tillfällena att nätverka väldigt mycket, det kan vara allt ifrån en planeringsdag med avdelningen till att besöka ett robotlabb i USA!

Och vad är mest utmanande med att doktorera?

För mig har det mest utmanande varit att arbeta ensam på ett projekt. Såklart har man stöd från handledarna, men det blir mycket egna beslut och det gäller att hitta lösningar på de problem man ställs inför. Nyligen har vi startat mindre "kluster" bland doktoranderna på avdelningen som arbetar inom liknande områden. Det har varit oerhört värdefullt att kunna diskutera utmaningar och idéer med andra, eftersom någon annan ofta har en lösning eller ett nytt perspektiv på de problem man står inför.

Ibland kan det även vara utmanande att balansera sin tid mellan kurser, undervisning och forskning. Vissa perioder har man mycket undervisning, eller fullt upp med kurser, och då kan det kännas lite stressande att hinna med forskningen också.

Har du några tips till nya doktorander?

Gustav Zetterqvist sätter upp ljudsensorer.

Forskning tar tid, många nya doktorander har mycket undervisning och kurser i början också. Så stressa inte över forskningen, låt den ta sin tid. Att doktorera är inget vanligt 9 till 5 jobb, men en hälsosam sak att göra är en tidrapport för sig själv, du förväntas inte jobba mer än 40 timmar i veckan. Så efter en tuff period inför en deadline, ta det lugnt några dagar för att kompensera!

Om man är student och vill doktorera, hur ska man gå tillväga då?

Jag tycker att man tidigt ska visa intresset via examinatorer i de kurser man tycker är intressanta. Om du vet tidigt vilket ämne du vill doktorera inom brukar det finnas möjligheter att forma ett projekt som passar dina idéer! Sen så brukar det också finnas en hel del möjligheter i olika projekt som professorerna redan har fått finansiering för, det var så jag slank in.

Varför doktorerar du just på LiU?

Jag tog min civilingenjörsexamen här på LiU, på Y-programmet. Så för mig var LiU ett självklart val, eftersom jag trivs i staden och tycker att kurserna här på LiU har varit spännande och utvecklande.

Hur är det att doktorera vid ISY?

På ISY tycker jag att vi har bra möjligheter och stöd i vår forskning. Vi har möjlighet till avancerade forskningslabb och arenor, samt bra kontakter till industrin.

Vad handlar dina forskningsprojekt om?

Den första tillämpningen har ett konkret mål, nämligen att detektera och lokalisera elefanter genom att mäta seismiska vågor i marken genererade av elefantens fotsteg. Detta görs med hjälp av geofoner, där geofonerna bildar en elektrisk spänning som därefter behandlas av en analog-till-digital omvandlare för att kunna tolkas av en dator. Syftet med projektet är att motverka konflikter mellan människor och elefanter. Ett stort problem i vissa områden är att elefanter går in i byar för att leta mat, och väl inne i byn blir de stressade av människor, fordon och andra djur, vilket gör att de kan attackera människor och infrastruktur, samt skada sig själva. Detta leder såklart också till frustration hos befolkningen, som därefter vill få bort elefanterna. Vanligast i nuläget är tyvärr genom att döda dem.

Teknisk bild på geofoner.
Det vi vill göra är att bygga ett nätverk med dessa sensorer (geofoner) som ett säkerhetsskydd mot elefanterna, där vi applicerar signalbehandlingsmetoder för att avgöra om ett elefantfotsteg är i närheten, genom att främst undersöka frekvensinnehållet i signalen. Elefanter har en relativt mjuk trampdyna vilket leder till lägre frekvenser i jämförelse med exempelvis noshörningar som har hovar. När vi har detekterat ett fotsteg så jämför vi därefter signalen vid olika sensorer för att avgöra från vilken riktning elefanten kommer. Denna information kan därefter användas för att varna befolkningen eller myndigheter, som i sin tur kan se till att mota bort elefanterna. I ett framtida skede skulle vi även vilja lägga till någon teknik som kan mota bort elefanterna automatiskt, detta skulle exempelvis kunna vara någon lukt eller något ljud som elefanterna ogillar.

Vi har utvecklat en prototyp för detta syfte och samlat in data från elefanterna i Kolmården för att justera våra algoritmer. Vi hade även möjligheten att åka ner till Kenya förra året för att testa utrustningen och samla in mer data på de djur som lever i symbios med elefanterna.

Mitt andra arbete innefattar lokalisering med hjälp av ljud, där vi undersöker nya metoder för att räkna ut riktningen till olika ljudkällor. Detta skulle exempelvis kunna vara skottljud, för att kunna lokalisera var en skottlossning har skett och därefter skicka hjälp och polis till platsen. De klassiska metoder som finns för att estimera riktning bygger på att mäta tidsskillnaden mellan olika sensorer, men om avståndet mellan sensorerna är för stort så kan det bli problem med ”vikning”. Det vill säga att en tidsskillnad kan härstamma från flera olika riktningar, och minskar man avståndet mellan sensorerna så försämras upplösningen på riktningsestimatet.

Jag har därför utvecklat en metod där vi kollar på ljudnivån som de olika mikrofonerna samlar in, och likt ett mänskligt öra så har en mikrofon olika känslighet från olika riktningar. Vi modellerar denna riktningskänslighet och använder den sedan för att beräkna vilken riktning ljudet kommer ifrån. Här har vi också sett att frekvensinnehållet på signalen har stor betydelse för hur mikrofonerna fångar upp ljudet, och att riktningskänsligheten för låga frekvenser är mer uniform jämfört med för högre frekvenser. Genom att utnyttja detta har vi möjlighet att beräkna riktningen för ljudet med godtyckligt frekvensinnehåll.

I detta projekt har jag fått möjligheten att låna ett akustiskt labb på FOI för att samla in data, och jag fick även skjuta en pistol med blanka skott för att samla in data på ”riktiga” skottljud, vilket var en av höjdpunkterna i arbetet!

Vad ska du göra efter att du disputerat?

Just nu är jag inte helt säker, men jag skulle nog vilja testa på att jobba i industrin. Osäker på inom vad, jag gillar dock en blandning av praktik och teori, så inom något där man får vara lite kreativ och inte sitta framför datorn och koda hela dagarna hade nog varit kul.

Läs mer om att doktorera vid ISY

Hitta lediga doktorandtjänster

Senaste nytt från LiU

Serverrum,data på svart skärm.

Maskinpsykologi – en brygga till generell AI

AI som är lika intelligent som människor kan bli möjlig tack vare psykologiska inlärningsmodeller, kombinerat med vissa typer av AI. Det menar Robert Johansson som i sin avhandling har utvecklat begreppet maskinpsykologi.

Forskning för hållbar framtid får nära 20 miljoner i bidrag

Ett oväntat samarbete mellan materialvetenskap och beteendevetenskap. Utveckling av bättre tjänster för att hantera klimatförändringarna. Det är två forskningsprojekt vid LiU som får stora stöd från Marianne och Marcus Wallenbergs stiftelse.

Innovativ idé för effektivare cancerbehandlingar prisas

Lisa Menacher har tilldelats Christer Giléns stipendium 2024 inom området statistik och maskininlärning för sin masteruppsats. Hon har använt maskininlärning i ett försök att göra val av cancerbehandling mer effektivt.