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!

Door de stijgende energieprijzen en het verdwijnen van de salderingsregeling moeten we meer dan ooit op ons verbruik letten en bewuster om moeten gaan met het gebruik van elektrische apparaten. Dat is niet altijd even makkelijk, want hoe weet je nu hoeveel energie elk apparaat verbruikt? In dit artikel nemen we je mee door de lijst van apparaten die meer verbruiken dan je denkt.

Check altijd het energielabel

Als het tijd is om een apparaat in huis te vervangen, werp dan in de winkel eerst een blik op het energielabel. Dat zegt namelijk alles over het stroomverbruik. Wil je nog zeker een paar jaar door met het huidige apparaat, dan is het slim om te kijken hoe je er zuiniger mee om kunt gaan. Bijvoorbeeld door naar de instellingen van de standby-stand te kijken of het door apparaat alleen aan te zetten op momenten dat je minder energiekosten betaalt. Dat kan je echt tientallen euro’s schelen.

©Lenti Hill - stock.adobe.com

1. Kokendwaterkraan - 138 euro per jaar

Tuurlijk, zo'n kraan is erg handig en als je hem eenmaal hebt, dan wil je nooit meer zonder. Dat zo'n Quooker-kraan ervoor zorgt dat je direct heet water krijgt. Maar, het addertje onder het gras is wel dat die kraan niet alleen het water kookt, maar ook op temperatuur moet houden. Dat kost energie. Een voorbeeld: een gezin van drie personen gebruikt gemiddeld zo’n 10 liter kokend water per dag via een Quooker. Om dit water te verwarmen, is jaarlijks ongeveer 423 kWh aan energie nodig (bron: ANWB Energie) . Daarnaast kost het op temperatuur houden van het water nog eens 87,5 kWh per jaar. Dit komt neer op een totaal energieverbruik van 511 kWh per jaar. Stel dat je een energiecontract hebt waarbij je gemiddeld € 0,27 cent per kWh betaalt, dan kost die Quooker je 138 euro per jaar.

2. Wifi-versterker - 32 euro per jaar

Overal goede wifi in huis is een must, zeker als je veel thuiswerkt en veelgebruikers in huis hebt. Zitten er op strategische plekken in huis wifi-versterkers of repeaters in de stopcontacten? Dan zitten deze er doorgaans de hele tijd in en dat kost je meer geld dan je misschien denkt. De gemiddelde wifi-versterker – je hebt ze met verschillende wattages – verbruikt jaarlijks 88 kWh. Dat kost je per jaar dus ongeveer 32 euro.

3. Grote televisie

Wist je dat het stroomverbruik van een televisie afhankelijk is van het formaat van het scherm? Een 65inch-televisie verbruikt bijvoorbeeld twee keer zo veel stroom als een 43inch-exemplaar met hetzelfde energielabel. Jouw thuisbioscoop kost je daardoor misschien heel wat meer dan je dacht.

Lees ook: Dit zijn de 15 beste televisies van 2024

Vooral de resolutie van het scherm maakt veel uit voor het verbruik. Grotere beeldschermen hebben een hogere resolutie om een scherp beeld te krijgen, zoals een 4K- of zelfs 8K-resolutie. 8K-televisies verbruiken flink meer energie dan een 4K-televisie die net zo groot is.

Bij televisies wordt om die reden ook vaak het stroomverbruik apart vermeld voor zowel de SDR- als de HDR-video. In dit geval staat SDR voor Standard Dynamic Range met een resolutie van 1080p en HDR voor 4K-content.

Een grote televisie gebruikt meer dan een kleine, en ook de beeldkwaliteit bepaalt hoeveel energie wordt verbruikt, zoals hier op dit label is te zien. bij SDR-gebruik (1080p) krijgt deze Hisense-tv dus een energielabel E, terwijl de HDR-stand goed is voor energielabel G, een stuk minder zuinig dus.

©Casa imágenes - stock.adobe.com

4. Extra koelkast

Heb jij een extra koelkast in de garage of bijkeuken omdat de inbouwkoelkast eigenlijk te klein is of omdat hamsteren je hobby is? Dan gaat het vaak om een ouder exemplaar met een energielabel dat richting de G gaat en dat slurpt energie.

Kies in de plaats daarvan voor één grotere koelkast en bekijk kritisch naar wat je er allemaal in stopt: jouw voorraad frisdrank kun je prima bewaren op een andere plek en pas koelen als de vorige fles bijna op is. Wil je de tweede koelkast toch houden, zet hem dan alleen aan als je ‘m gaat gebruiken, bijvoorbeeld rond de periode dat je (veel) eters verwacht of een dinertje hebt georganiseerd.

5. Gaming-pc’s

Heb je gamers in huis of ben je zelf ook niet vies van een potje Fortnite op z'n tijd? Dan kan al dat gegame jouw energierekening naar serieuze hoogten brengen. Vooral game-pc's zijn echte energieslurpers: het jaarverbruik zo'n machine komt gemiddeld per jaar – inclusief monitor – uit op ongeveer 1.400 kWh. En dat staat gelijk aan het energieverbruik van drie koelkasten. Staat er een Xbox of PlayStation te loeien in huis, dan verbruikt deze tussen de 150 en 160 watt per uur. Game je 3 uur per dag, dan zit je per jaar zo aan de 70 euro.

Op zoek naar een snelle en gemakkelijke manier om kleding er verzorgd uit te laten zien zonder gedoe met strijkplanken of zware strijkijzers? De Philips 5000-serie handstomer biedt een gebruiksvriendelijke oplossing die is ontworpen voor gemak en snelheid. De bevindingen van het Review.nl Testpanel tonen aan dat dit apparaat geliefd is bij een breed publiek.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Philips

Het ontwerp van de Philips 5000-serie handstomer (STH5020/40) is een van de sterkste punten volgens onze testers. Dankzij een laag gewicht en een ergonomische vorm ligt het apparaat prettig in de hand en is het eenvoudig te gebruiken, zelfs voor langere sessies. Het compacte formaat maakt het bovendien een ideale metgezel voor op reis. Meerdere testers, waaronder Manonv, prezen dat aspect: "Hoe handig is deze stomer voor op reis! Hij warmt binnen 30 seconden op en stoomt kreukels er makkelijk uit, zelfs als je kleding op een hanger blijft hangen."

Daarnaast benadrukken testers het intuïtieve gebruiksgemak. Het apparaat is direct na het inschakelen klaar voor gebruik en heeft geen ingewikkelde instellingen. Dat maakt 'm geschikt voor zowel ervaren gebruikers als nieuwkomers als het aankomt op handstomers. Toch werd er door sommige testers, zoals MandyK, opgemerkt dat het snoer wat langer had mogen zijn om volledige bewegingsvrijheid te bieden.

©Philips

Prestaties: snelheid en resultaat

Wat betreft prestaties maakt deze handstomer indruk met zijn vermogen om kledingstukken snel op te frissen. Het apparaat biedt twee standen: Eco voor een energiezuinige stoomproductie en Max voor intensere toepassingen. Tester Saliziia benadrukte de flexibiliteit van de standen: "De Eco-stand werkt fijn voor lichte opfrissingen, maar de Max-stand is een uitkomst bij hardnekkige kreukels. Het is geen vervanging voor een strijkijzer, maar het komt aardig in de buurt."

De testers waren vooral te spreken over de snelheid waarmee het apparaat zijn werk doet. Binnen 30 tot 35 seconden is het apparaat volledig opgewarmd en klaar voor gebruik, wat ideaal is voor wie weinig tijd heeft. Het verwijderen van lichte kreukels is zo gepiept en zelfs stoffen met details, zoals ruches en plooien, worden snel gladgemaakt dankzij de verstelbare stoomkop. Hoewel dikkere stoffen zoals jeans of zware gordijnen minder gemakkelijk glad worden, zijn de meeste testers het erover eens dat het apparaat uitblinkt in alledaags gebruik.

Flexibiliteit en accessoires

Deze handstomer van Philips onderscheidt zich door zijn veelzijdigheid en de meegeleverde accessoires, zoals een handschoen en een extra waterreservoir. De verstelbare kop maakt het mogelijk om kleding in verschillende posities te stomen, zowel hangend als liggend. Tester Bentesara kon dat wel waarderen: "De verstelbare kop maakt het richten van de stoom veel makkelijker, vooral bij kledingstukken met lastige hoeken of details."

De handschoen, bedoeld om de handen te beschermen tegen de hete stoom, wordt door veel testers als handig ervaren, hoewel de grootte van de handschoen wel tegenvalt. Ilse de Haas merkte op: "De handschoen is aan de grote kant, waardoor je wat grip verliest tijdens het stomen, maar gelukkig is het niet per se nodig om hem te gebruiken." Het extra waterreservoir bleek voor veel testers een welkome toevoeging, omdat je nu meerdere kledingstukken kunt stomen zonder tussendoor bij te hoeven vullen.

©Philips

Vormgeving en duurzaamheid

Het design van de Philips 5000-serie is modern en strak, maar over de kleur waren de meningen verdeeld. Terwijl sommigen, zoals Rocky1998, het ontwerp prachtig vonden, gaf tester MandyK aan dat de echte kleur wel een beetje tegenviel in vergelijking met de afbeelding op de verpakking. Desondanks werden het compacte formaat en de robuuste afwerking door bijna iedereen gewaardeerd. Clemens benadrukte het gemak van opbergen: "Het apparaat is licht en compact, waardoor hij makkelijk in een kast of koffer past."

Wat betreft duurzaamheid scoort de handstomer hoog. De testers merkten op dat het apparaat stevig aanvoelt en bestand lijkt tegen intensief gebruik.

Conclusie

Met een gemiddelde score van een 8,2 overtuigt de Philips 5000-serie handstomer als een veelzijdige oplossing voor het snel opfrissen van kleding. Het apparaat biedt snelheid, gebruiksgemak en flexibiliteit, waardoor het een ideale keuze is voor mensen die tijd willen besparen en toch netjes voor de dag willen komen. Tester Joyce vat de algemene ervaring samen: "Het is geen vervanging voor een strijkijzer, maar het werkt perfect voor een snelle opfrisbeurt en haalt lichte kreukels moeiteloos weg."

Hoewel het apparaat enkele beperkingen heeft, zoals de effectiviteit bij dikkere stoffen en de grootte van de handschoen, wegen de voordelen ruimschoots op tegen de nadelen. Voor dagelijks gebruik of als reisgenoot is deze Philips-handstomer een waardevolle toevoeging aan elke garderobe.

De uitgebreide reviews van het Review.nl Testpanel lees je hier!