Simulaties vormen een onmisbaar gereedschap in de wetenschap, maar ook geïnteresseerde leken kunnen ermee spelen. Dat kan helemaal gratis met NetLogo.

Een deel van onze wetenschappelijke kennis bestaat uit natuurwetten en die hebben vaak de vorm van formules waar je wat getallen in stopt en waar vervolgens een exact antwoord uit rolt. Helaas zit de wereld vol met processen die te complex zijn om op die manier te benaderen. Soms is dat omdat er te veel elementen een rol spelen en onze formules alleen werken voor eenvoudiger situaties en soms omdat we simpelweg de kennis missen om zulke formules te ontwikkelen. Er zijn daarnaast volop situaties waarin dat zelfs in theorie onmogelijk is.

Om in al die gevallen toch nuttige en bruikbare wetenschap te kunnen bedrijven, wordt veel gebruikgemaakt van simulaties.

Universeel

Voor heel veel simulaties wordt speciale software ontwikkeld. Dat geldt bijvoorbeeld voor de voorspelling van het weer en het klimaat, en het analyseren van verschijnselen in de kosmos die in het echt te langzaam verlopen om goed te kunnen bestuderen (zoals het botsen van melkwegstelsels).

Veel simulaties hebben echter gemeenschappelijke kenmerken en daarom bestaat er ook een universeel systeem waarin je allerlei soorten simulaties kunt maken. Het heet NetLogo en is helemaal gratis.

Er is ook een onlineversie, NetLogo Web, met enigszins beperkte functionaliteit en een desktopversie met volledige functionaliteit en een grotere verwerkingssnelheid.

We richten ons in eerste instantie op de webversie, omdat deze voldoende materiaal biedt voor een kennismaking.

Kennismaking

Wanneer je de webversie hebt gekozen, wordt het programma geopend met een willekeurig voorbeeld. NetLogo Web werkt met programmaatjes (die Models worden genoemd). Om een indruk te krijgen van het systeem openen we Connected Chemistry Gas Combustion. We zijn in eerste instantie niet geïnteresseerd in het doel van het model, maar in het gebruik ervan.

Zoals je links kunt zien, is er een knop genaamd setup. Klik je daarop, dan verschijnen in het zwarte vlak rechts blauwe en witte bolletjes die moleculen zuurstof en waterstof voorstellen.

Links zie je ook de nodige schuifregelaars waarmee je verschillende parameters van de simulatie kunt aanpassen, zoals het aantal moleculen waarmee de simulatie begint. We laten ze even voor wat ze zijn en klikken naast de setup-knop op go/stop. Je ziet nu de moleculen rondzweven, maar verder gebeurt er niets.

Klik je nu links op de knop speed up & trace one molecule, dan krijgt één molecuul waterstof zoveel energie dat het bij een botsing een zuurstofmolecuul kan breken om zich er vervolgens aan te binden en water te vormen. Hierdoor ontstaat zelfs een kettingreactie. Klik op go/stop om de simulatie te stoppen.

Werking

Zoals je hebt kunnen zien terwijl de simulatie draaide, verschijnen er ook grafieken voor het aantal moleculen, en de temperatuur en druk van het gasmengsel. Het zal duidelijk zijn dat dit niet kan zonder het nodige programmeerwerk. Programma’s voor de verschillende simulaties zijn toegankelijk. Je vindt ze door omlaag te scrollen en te klikken op NetLogo Code.

Uiteraard kunnen we je in deze workshop onmogelijk de programmeertaal van NetLogo leren. We zullen daarom alleen de nodige voorbeelden bekijken die een goed beeld geven van de veelzijdigheid en werking van het systeem.

Het leren van deze voorbeelden wordt vergemakkelijkt doordat programma’s vaak uitgebreid zijn voorzien van commentaar (de teksten achter ;;) en doordat ze in functionele blokken zijn verdeeld. Klik je op het keuzemenu genaamd Jump to Prcocedure, dan zie je de segmenten van het programma, zoals setup, make-box en make-gas-molecules (waar de begintoestand van de simulatie wordt gemaakt). Hierdoor kun je op zeker moment zelf de gewenste elementen uit bestaande voorbeelden halen en gebruiken als startpunt voor je eigen simulaties. Verderop komen we nog terug op educatief materiaal om NetLogo te leren.

Uitleg

Elke simulatie in NetLogo kun je van tekst en uitleg voorzien en deze vind je onder het kopje Model Info. Hier lees je dat dit specifieke model de manier toont waarop zuurstof en waterstof met elkaar reageren in een raketmotor. Ook kun je deze ruimte gebruiken om te beschrijven hoe je het model gebruikt, bijvoorbeeld waar de verschillende schuifregelaars voor dienen (onder het kopje How to use it).

Omdat NetLogo vaak wordt gebruikt voor educatieve doeleinden, bevat dit specifieke model ook de nodige informatie over de achtergrond van het experiment en suggesties voor verder gebruik en uitbreiding ervan (vanaf het kopje Things to notice).

Interactie

Helemaal bovenaan de interface staat achter Search the Models Library een keuzemenu. Klik op het driehoekje van de modellenlijst bovenin en typ in het zoekvak dat daaronder verschijnt het woord lunar. Je ziet nu het model Lunar Lander. Klik erop om het te openen.

Net als bij het eerste voorbeeld zie je een schuifregelaar genaamd model speed. Deze komen we vaker tegen en dient uiteraard om de simulatie te versnellen of vertragen. Versnellen willen we in dit geval zeker niet, want Lunar Lander is een simulatie waarin je het oeroude spelletje Maanlander kunt spelen. Hierin moet je een ruimteschip een zachte landing op de maan laten maken.

Na een klik op setup wordt een willekeurig landschap gegenereerd met een blauw landingsplatform en een rood ruimteschip. Zodra je op go klikt, start de simulatie en begint het schip onder invloed van de zwaartekracht te dalen. Aan jou de taak om met de toetsen J (links), L (rechts) en K (motor) het schip zachtjes op het platform te plaatsen.. Behalve dat je automatisch draaiende simulaties kunt maken, biedt NetLogo dus ook volop interactie.

Model

Ten tijde van de coronapandemie werden regelmatig voorspellingen gedaan over de verspreiding van het virus. Dergelijke voorspellingen waren gebaseerd op modellen. Een voorbeeld van zo’n model is Virus on a network. Op basis van de eerdere paragrafen weet je inmiddels hoe je dit model kunt vinden, initiëren en uitvoeren.

In dit model raken gezonde mensen (blauwe bolletjes) besmet (rode bolletjes). Er is een kans op herstel (recovery-chance). Als dat gebeurt wordt een bolletje weer blauw. Er is ook een kans dat iemand resistent wordt (gain-resistance-chance, grijze bolletjes). Iemand die resistent is (en dus zelf niet ziek wordt) kan het virus nog wel doorgeven.

Het model is opgebouwd als netwerk omdat zo ook onze leefwereld in elkaar zit: we zijn allemaal onderdeel van overlappende netwerken van familie, vrienden en collega’s.

Data

Onder de verschillende schuifjes waarmee je de parameters van het model naar je hand kunt zetten, zie je het venster Network Status. Dit heeft zijn eigen menu (de drie streepjes). Klik je daarop, dan kun je de gemaakte grafiek afdrukken (Print chart) of opslaan in verschillende formaten, zoals Download PNG image.

Beweeg je de cursor over de grafiek, dan zie je de bijbehorende waarden in een pop-up. Deze waarden kun je ook downloaden, zodat je er vervolgens in een programma als Excel verder mee zou kunnen werken. Dat doe je via de menuoptie Download CSV.

Complex

Tijdens de coronapandemie (en andere epidemieën) overleden er mensen aan een besmetting. In deze simulatie zou je dat kunnen verwerken door een percentage van de rode bolletjes na een bepaalde tijd te verwijderen. Dat zou de simulatie nog realistischer maken. Er is nog een factor als het gaat om de voorspellende waarde van dit model: virussen muteren en een nieuwe variant brengt nieuwe parameters met zich mee als het gaat om de kans op overleven of resistentie opbouwen. Die parameters ken je echter pas als zo’n nieuwe mutatie al een tijdje rondwaart.

Daarmee zie je ook meteen een tekortkoming van het werken met modellen. Ja, wetenschappers doen hun uiterste best om modellen zo goed mogelijk te maken, maar het blijft een kwestie van het doen van voorspellingen op basis van (soms zeer) onvolledige gegevens.

Overigens vind je tussen de vele voorbeelden in NetLogo ook meer geavanceerde voorbeelden op het gebied van virusverspreiding (zoek op epiDEM).

Logo

In de paragraaf ‘Werking’ hebben we al even onder de motorkap van een model gekeken. Een tweede model waarbij we dat doen is Fireworks. In dit eenvoudige programma wordt het ontploffen van vuurwerk nagebootst. Je speelt zelf met dit model door het weer op te zoeken in het keuzemenu Search the Models Library en te klikken op de inmiddels bekende knoppen setup en go.

NetLogo is gebaseerd op Logo, een programmeertaal die al in 1967 werd ontwikkeld en die vooral voor educatieve doeleinden is gemaakt. Logo bevat een belangrijke grafische component, de zogeheten turtle-grapics. Het idee daarbij is dat je een schildpad, die is voorzien van een tekenpen, opdrachten geeft voor zijn bewegingen en voor het al dan niet gebruiken van de pen. Instructies worden dan ook gegeven vanuit het perspectief van de schildpad en het idee is dat dat perspectief het voor beginnende programmeurs eenvoudiger maakt om de juiste instructies te bedenken.

Open je het vak NetLogo Code, dan zie je ook meermaals het woord turtles in het programma (bijvoorbeeld op regels 34 en 44). De verschillende blokken die beginnen met to en eindigen met end beschrijven de bewegingen van de schildpadden die staan voor de afgeschoten vuurpijl of voor de vallende en gloeiende fragmenten.

Lokaal

Telkens wanneer je de lijst met voorbeelden opent, zie je de tekst Grayed out models don’t yet run in NetLogo Web. Met andere woorden: de webversie kan nog niet alles wat de desktopversie kan. Tijd om de desktopversie te bekijken.

Daarvoor keren we terug naar de startpagina van NetLogo en kiezen Desktop App en Download NetLogo. Hierna hoef je niet per se iets in te vullen, maar kun je gewoon op Download klikken. Tot slot kunnen we kiezen uit versies voor Linux, macOS en Windows. Wij kiezen de Windows-versie in 64 bit. Eenmaal gedownload biedt de installatie geen verrassingen.

Als alles geïnstalleerd is en je hebt gekozen voor het maken van bureaubladpictogrammen, dan zie je dat er maar liefst vier zijn aangemaakt (ook te vinden in het Startmenu). Wij kiezen voor NetLogo.

Openen

Via het menu File / Open kun je uiteraard zelfgemaakt modellen openen, maar de meegeleverde voorbeelden vind je – keurig in rubrieken verdeeld – in Models Library. Hier kiezen we Sample Models / System Dynamics / Wolf Sheep Predation (System Dynamics). Dit is een bekend model uit de biologie waarmee het telkens verschuivende evenwicht tussen jagers en prooidieren wordt nagebootst. Dit is tevens een van de modellen die je in de webversie nog niet kunt gebruiken.

Naast een venster met het programma zie je nu ook een venster genaamd System Dynamics Modeller. Dit is een geavanceerde mogelijkheid die alleen de desktopversie biedt en waarin je grafisch allerlei verbanden kunt definiëren. Wanneer je dubbelklikt op een element, dan kun je de waarde bekijken en eventueel aanpassen. Ook vind je in dit venster een tabblad Code met het leeuwendeel van het programma.

Het programmavenster bevat weer de bekende elementen setup en go, en wanneer je die uitvoert, zie je hoe de populaties wolven en schapen veranderen.

Dit venster bevat naast het tabblad Interface (de uitvoer) ook het tabblad Info met uitleg en het tabblad Code met programmacode. Die activeert in dit geval de hoofdmoot van de code in het andere venster.

Widgets

Open in de desktopversie het model Curricular Models / Connected Chemistry Gas Combustion dat we eerder in de webversie bekeken. Daar zagen we – naast de programmacode – ook de verschillende schuifregelaars waarmee we parameters konden wijzigen, grafiekjes waarin waarden worden bijgehouden en natuurlijk het venster waarbinnen de moleculen bewegen. Al deze elementen van een simulatie worden aangeduid met de term Widgets.

In het lint met pictogrammen vind je alle beschikbare widgets wanneer je klikt op het driehoekje achter Button. Met een klik op Add en een klik op de plaats van bestemming kun je een widget toevoegen aan de gebruikersinterface van een programma. Er wordt dan een pop-up geopend waarin je de eigenschappen opgeeft.

Tot slot

In het menu Help vind je heel veel bronnen waarmee je NetLogo verder kunt verkennen. Onder File / Models Library vind je onder het kopje Code Examples heel veel basisvoorbeelden die speciaal zijn bedoeld om de verschillende aspecten van de NetLogo-taal te leren.

Ben je daarmee eenmaal vertrouwd, dan kun je je op de meer geavanceerde mogelijkheden storten, zoals het zoeken naar specifieke uitkomsten van een simulatie met de losse module BehaviorSearch en 3D-visualisaties met NetLogo3D.

Ga je naar het menu Tools / Extensions, dan zie allerlei reeds geïnstalleerde en beschikbare extensies waarmee je de mogelijkheden nog verder kunt uitbreiden. Zo kun je vanuit NetLogo een Arduino-apparaat aansturen, video’s vastleggen van simulaties en nog veel meer.

Er valt dan ook nog heel wat te ontdekken met dit boeiende gereedschap!

Word de held van je (klein)kinderen door hen te verrassen met een uniek, zelfgemaakt verhalenboek. Laat hen zelf de grote lijnen van het verhaal bedenken en zie hoe je dankzij Storybook in een handomdraai een prachtig digitaal boekje creëert, compleet met een mooie cover en bijpassende illustraties.

Stap 1: De prompt

Storybook draait op de Gemini AI-chatbot van Google. De functie is gloednieuw en op dit moment alleen te gebruiken via het web, niet via de Gemini-apps voor Android of iPhone. Het goede nieuws: Storybook is helemaal gratis. Je hoeft dus geen betaald abonnement te nemen om het uit te proberen. Wel moet je ingelogd zijn met je Google-account. Surf vervolgens naar: https://gemini.google.com/gem/storybook

Net als bij andere generatieve AI-tools start je met een tekstopdracht, de zogeheten prompt. In een paar zinnen beschrijf je het onderwerp. Of je kiest voor een uitgebreidere instructie, bijvoorbeeld: "Kun je een verhaal maken dat aan een kind uitlegt hoe het leven van een vlinder eruitziet?"

Stap 2: Prentenboek van 10 pagina's

Boven het tekstvak vind je alvast enkele inspirerende voorbeelden van recente prompts, compleet met het bijbehorende verhaal. Denk aan: 'Mijn kind van 7 wil niet logeren bij oma. Maak een Storybook om haar te helpen hiermee om te gaan.' Je kunt je eigen prompt typen, maar ook inspreken: klik op het microfoontje, geef Gemini toegang tot je microfoon en vertel je opdracht. Enkele seconden later verschijnt het prentenboek op het scherm. Elk boek telt tien pagina's, inclusief een prachtige omslag én een door Gemini bedachte titel. Met iedere klik blader je door het verhaal. De tekst is verzorgd opgemaakt en de illustraties zijn verrassend sfeervol. Wij waren aangenaam verrast door de kwaliteit.

Stap 3: Lezen of luisteren

Je kunt het verhaal natuurlijk gewoon lezen, maar Storybook heeft nog een extra troef: een ingebouwde voorleesfunctie. Daarbij kun je kiezen om alleen de huidige pagina te beluisteren of om vanaf de eerste pagina te beginnen. De hoogte van de stem is instelbaar, zodat je een toon kunt kiezen die het best bij het verhaal of de luisteraar past. En het plezier stopt daar niet: via de Deel-knop krijg je een unieke link naar jouw persoonlijke Storybook. Die kun je eenvoudig doorsturen naar familie, vrienden of de kinderen zelf, zodat ze het boekje op hun eigen toestel kunnen bekijken en beluisteren. Bovendien kun je het boekje ook downloaden als pdf. Wil je dat je kind ook offline kan bladeren, dan kun je het dus voor hem of haar printen.

Gourmetten is misschien wel dé nationale volkssport tijdens de feestdagen. Maar hoe leuk de avond ook is, de ochtend erna is vaak minder feestelijk. Die doordringende vetlucht die in je gordijnen, bank en kleding is getrokken, ben je liever kwijt dan rijk. Met deze tien tips – verdeeld over wat je eet en wat je doet – blijft je huis een stuk frisser!

Lees ook: Gourmetten nieuwe stijl: topfavoriet met een eigen twist

Ingrediënten & materialen

De meeste stank ontstaat niet door het gourmetstel zelf, maar door wat we erop leggen. Verbrande boter, karamelliserende suikers en spetterend vet zijn de grote boosdoeners. Met een paar slimme aanpassingen aan je boodschappenlijstje ben je de rookwolken voor.

Tip 1: Investeer in hittebestendige olie

De fout die bijna iedereen maakt: bakken in roomboter of standaard olijfolie. Deze vetten verbranden snel bij de hoge temperaturen van het gourmetten, wat zorgt voor die zware, scherpe walm. Kijk in de supermarkt eens schuin boven de olijfolie; daar vind je rijstolie of arachideolie. Deze oliesoorten hebben een veel hoger rookpunt en blijven stabiel als ze heet worden. Wil je het jezelf helemaal makkelijk maken? Koop dan een bakspray. Daarmee nevel je de pannetjes of de plaat licht in, waardoor je nooit te veel gebruikt en het vet niet onnodig staat te walmen.

Tip 2: Laat de kant-en-klare marinades staan

Die voorgemarineerde schotels uit de supermarkt zijn makkelijk, maar funest voor de luchtkwaliteit. De marinades zitten namelijk vaak vol suiker en water. Zodra dat de hete pan raakt, verbrandt de suiker en verdampt het vocht, met veel rook tot gevolg. Je kunt beter ongemarineerd vlees of vis kopen. Wil je toch smaak? Gebruik dan een dry rub (een droog kruidenmengsel) om het vlees vooraf te kruiden. Als je echt van sausjes houdt, kun je die beter koud op je bord toevoegen dan warm in het pannetje.

Tip 3: Kies voor 'droger' vlees en meer groente

Hoe meer vet er in het vlees zit, hoe meer het spettert en rookt. Hamburgers, worstjes en speklapjes zijn in feite kleine rookbommen. Kies liever voor magere opties zoals biefstuk, kipfilet, kalkoen of witvis. Daarnaast kun je de geuroverlast flink beperken door de verhouding vlees/groente om te draaien. Plakjes courgette, paprika, champignons en aubergine bakken vrijwel geurloos. Met een goede mandolineof groentesnijder maak je in een handomdraai dunne plakjes die snel gaar zijn, waardoor je minder lang hoeft te bakken.

Tip 4: Vervang die oude, bekraste pannetjes

Kijk voordat je begint eens kritisch naar je huidige gourmetstel. Zitten de pannetjes vol krassen en is de antiaanbaklaag versleten? Dan koekt je eten sneller aan, wat zorgt voor verbrandingsluchtjes die je de dag erna nog ruikt. Het is vaak helemaal niet nodig om een compleet nieuw apparaat te kopen; veel fabrikanten verkopen losse pannetjes of nieuwe bakplaten. Voor een paar tientjes bak je weer op een glad oppervlak, heb je minder olie nodig en ben je niet de hele avond bezig aangekoekte resten weg te schrapen.

Tip 5: Gebruik een gourmetstel met keramische coating

Ben je toch toe aan een heel nieuw apparaat? Let dan goed op de coating. Tegenwoordig zijn er gourmetstellen met een keramische bakplaat. Deze kunnen vaak hogere temperaturen aan zonder dat de laag beschadigt en ze zijn veel makkelijker schoon te maken.

Zo ga je de strijd aan met de luchtjes in huis

Zelfs met de beste ingrediënten ontkom je niet aan enige baklucht. Gelukkig zijn er genoeg manieren om te voorkomen dat die geur permanent blijft hangen.

Tip 6: Zet een aromadiffuser aan

Een geurkaars maskeert de lucht vaak alleen maar, waardoor je een weeïge mengeling krijgt van lavendel en hamburger. Een betere optie is een elektrische aromadiffuser (ook wel vernevelaar genoemd). Dit apparaat verspreidt via koude waterdamp een constante, frisse geur naar keuze door de kamer, zonder dat er verbranding aan te pas komt. Kies voor essentiële oliën die bekend staan om hun verfrissende werking, zoals citroengras, eucalyptus of dennen. De waterdamp helpt bovendien meteen tegen de droge lucht in huis als de verwarming hoog staat.

Tip 7: Laat de luchtreiniger draaien

Misschien heb je er al eentje staan, en anders is dit het moment: de luchtreiniger. Let er bij aanschaf op dat het apparaat een koolstoffilter heeft, want alleen HEPA is niet genoeg voor kookluchtjes. Een koolstoffilter absorbeert gassen en geuren. Zet het apparaat niet pas aan als je naar bed gaat, maar laat hem al draaien zodra het gourmetstel aangaat. Heb je een modern exemplaar met een app? Zet hem dan alvast op de hoogste stand voordat de eerste walm ontstaat.

Tip 8: Ventileer flink

Ramen openzetten klinkt logisch, maar doe het wel slim. Eén raampje op een kier doet weinig. Je hebt trek nodig. Zet aan weerszijden van de woning een raam of rooster open zodat de luchtstroom de damp direct meeneemt. Vind je het te koud worden? Zet de verwarming gerust tijdelijk wat hoger; de kosten daarvan wegen niet op tegen de stomerijkosten van je gordijnen. Plaats eventueel een simpele tafelventilator in de buurt van het gourmetstel (niet erop gericht, maar richting het open raam) om de rook een handje te helpen de juiste kant op te gaan.

Tip 9: Azijn & koffie

Het is een klassieker uit grootmoeders tijd, maar hij werkt nog steeds: azijn neutraliseert. Je kunt bakjes azijn neerzetten, maar voor het zware werk kun je na het eten beter even een pannetje water met een flinke scheut schoonmaakazijn op het fornuis koken. Laat de afzuigkap uit en laat de damp door de kamer trekken. Vind je de azijnlucht zelf te heftig? Gooi er dan wat citroenschillen, een kaneelstokje of kruidnagel bij. Zo ruikt je huis direct weer naar winterse gezelligheid in plaats van naar een snackbar. Wat ook kan, is koffie. Zet na het eten een paar schaaltjes met gemalen koffie (snelfiltermaling) in de woonkamer. De koffie neutraliseert de zware baklucht en vervangt deze door een neutraal, aards aroma. Voor een nog sterker effect kun je wat koffiebonen op een warme onderzetter leggen; door de restwarmte verspreiden ze een subtiele geur die de gourmetlucht naar de achtergrond verdrijft.

Tip 10: Maak meteen met schoon

Het is verleidelijk om na het eten uit te buiken op de bank en de ravage te laten voor wat het is. Doe het niet. Zolang het gourmetstel vet en warm in de kamer staat, blijft het geur verspreiden. Haal direct na het eten een stuk keukenrol over de plaat. Gebruik daarna een sopje van afwasmiddel en warm water om de plaat en de tafel (want ja, vetnevel komt overal) af te nemen. Geloof ons, door hier na het eten even een paar minuten tijd voor vrij te maken, bespaar je jezelf de volgende ochtend een hoop gourmetluchtfrustratie!