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!

Klaar voor een serieuze upgrade van je huis en ochtendroutine? Soms zijn er deals die je gewoon niet mag missen. Wij visten de pareltjes uit het Amazon-aanbod: drie premium gadgets die het leven makkelijker én mooier maken. Pak nu tot 42 procent korting op deze absolute publieksfavorieten.

Technologie is op zijn best als je er eigenlijk niet over na hoeft te denken. Als het klusjes uit handen neemt, je helpt om sneller de deur uit te kunnen of zorgt voor een veiliger gevoel. Maar laten we eerlijk zijn: voor die premium kwaliteit betaal je vaak de hoofdprijs.

Tenzij je het juiste moment afwacht.

Op dit moment vind je bij Amazon een aantal opvallend lekkere deals op high-end apparatuur. We hebben drie producten geselecteerd die niet alleen bekendstaan om hun kwaliteit, maar nu ook tijdelijk een wel heel vriendelijk prijskaartje hebben. Van een robot die werkelijk alles zelf doet tot een haarstyler die viral gaat: dit zijn de aanraders!

©Dreame

Dreame L40s Pro Ultra - nooit meer dweilen

Robotstofzuigers zijn er in alle soorten en maten, maar de Dreame L40s Pro Ultra valt in de categorie gamechangers. Dit is geen apparaat waar je alsnog achteraan moet lopen, het is een volledig autonoom schoonmaaksysteem.

Dankzij de MopExtend-technologie reikt de dweilarm tot in de lastigste hoekjes en langs plinten, plekken die standaard robotstofzuigers normaal gesproken overslaan. Hij zuigt met brute kracht (tot 19.000 Pa), dweilt én keert zelf terug naar zijn basisstation. Daar wordt de robot niet alleen geleegd, maar worden de dweilen ook gewassen én met hete lucht gedroogd. Dat laatste is echt wel een dingetje, want het voorkomt nare geurtjes en schimmelvorming. Top dus!

Normaal vergt dit vlaggenschip een forse investering, maar met de huidige deal wordt dit soort luxe ineens een stuk bereikbaarder, want je krijgt nu tijdelijk 35 procent korting op de adviesprijs.

Bekijk de Dreame L40s Pro Ultra bij Amazon

©Shark

Shark FlexStyle 5-in-1 - voor een salonwaardige look

De Shark FlexStyle heeft de beautywereld behoorlijk opgeschud. Het belooft dezelfde veelzijdigheid en resultaten als de bekende concurrentie, maar dan voor een fractie van de prijs. En met de huidige Amazon-actie wordt dat prijsverschil wel érg groot.

Dit is een krachtige haardroger en veelzijdige multistyler in één. Of je nu gaat voor krullen, volume, stijl haar of gewoon snel drogen: met de vijf opzetstukken kan het allemaal. Het belangrijkste pluspunt? Hij gebruikt luchtstroom in plaats van extreme hitte. Hierdoor blijft je haar glanzend en gezond, zelfs als je dagelijks je look verandert. Hij is licht, compact en draait makkelijk om van droger naar styler. Dit is dan ook de klapper van de week met 42 procent korting!

Bekijk de Shark FlexStyle 5-in-1 bij Amazon

©Amazon

Ring Battery Video Doorbell Pro - wie staat er voor de deur?

Een slimme deurbel is vaak de eerste stap naar een slim huis, en de Ring Battery Video Doorbell Pro is in zijn klasse de topkeuze. Het grootste voordeel van dit model is de flexibiliteit: omdat hij op een verwisselbare batterij werkt, installeer je hem binnen enkele minuten op elke gewenste plek, zonder gedoe met bedrading.

De 'Pro'-toevoeging zit 'm in de beeldkwaliteit en functies. Je krijgt haarscherp zicht van top tot teen (Head-to-Toe Video), waardoor je niet alleen gezichten ziet, maar bijvoorbeeld ook pakketjes die voor je deur zijn neergezet. Met functies als 3D-bewegingsdetectie en zicht in kleur (ook 's nachts!) mis je bovendien niets meer. Of je nu op zolder zit of op kantoor bent: je hebt altijd de controle over je voordeur. En het mooie is: je krijgt nu 35 procent korting!

Bekijk de Ring Battery Video Doorbell Pro bij Amazon

Let op: de prijzen en beschikbaarheid bij Amazon kunnen snel veranderen. De genoemde kortingen waren actueel op het moment van publiceren.

Het is bijna zover. De feestdagen staan voor de deur. Je kijkt er waarschijnlijk al naar uit: lekker eten, vrienden over de vloer, lekker op de bank een kerstklassieker kijken. Juist nu is het een goed moment om je huis weer even aan te pakken. Met een simpele planning en een paar gerichte schoonmaakklussen maak je je huis in één ochtend klaar voor kerst!

Je hal: opgeruimd = een warm welkom

De hal is de eerste plek die je gasten zien, maar in deze tijd van het jaar is het vaak een verzamelplaats van modderige schoenen, natte jassen en rondslingerende sjaals. Kijk eens kritisch naar je kapstok: hangen daar nog zomerjassen die naar zolder kunnen? Maak ruimte. Zo kunnen je gasten straks hun jas makkelijk kwijt.

Loop meteen even de rest van de hal na: laat alleen de schoenen staan die je dagelijks gebruikt en zet de rest in een kast of opbergbox. Verzamel losse sjaals, mutsen en handschoenen in een mand bij de deur. Even de vloer stofzuigen en dweilen en de spiegel en voordeur afnemen met een vochtige doek en je bent klaar. Een goede droogloopmat is in dit seizoen trouwens geen overbodige luxe; het vangt het meeste vuil op voordat het je woonkamer kan bereiken. Dit klusje kost je hooguit een kwartiertje, maar maakt écht verschil voor de sfeer in huis.

Je woonkamer: stof is echt niet feestelijk

In de woonkamer staat waarschijnlijk de verwarming lekker aan. De warme lucht zorgt voor luchtstroming, waardoor stof eerder gaat zweven en je het sneller overal terugziet. Voor je het weet ligt er een grijzig laagje op je plinten en vensterbanken. Niet zo feestelijk. Pak de stofzuiger en gebruik een klein opzetstuk, zoals de kierenzuigmond of meubelborstel. Daarmee kom je eindelijk goed tussen de lamellen van de radiator of achter die ene kast.

Heb je een robotstofzuiger? Laat die dan dagelijks zijn rondje rijden terwijl jij iets anders doet. Vergeet niet om af en toe de filters van je apparaten te controleren. Een vies filter blaast die muffe lucht namelijk net zo hard weer terug. Spoel ze uit en laat ze minstens 24 uur drogen. Een vochtig filter kan de motor beschadigen en dat wil je niet.

Lees ook: Van parketborstel tot turbobrush: zo gebruik je de zuigmonden van je stofzuiger

De keuken: korte metten met vet

In de keuken wordt de komende dagen waarschijnlijk flink gekookt. Vet en kookdampen slaan helaas overal neer. Kijk maar eens kritisch naar je afzuigkap; die vangt de meeste viezigheid op. Haal de roosters los en zet ze in een warm sopje met een flinke scheut ontvetter. Laat ze rustig een half uurtje weken. Heb je een recirculatiekap, vervang dan nu het koolstoffilter zodat geurtjes echt weg blijven.

Terwijl de roosters weken, heb je mooi tijd om de kastjes aan te pakken. Warm water en een beetje afwasmiddel werken vaak het best. Wees voorzichtig met een middel als baking soda. Dat kan krassen veroorzaken, met name op keukens met een hoogglans of juist heel matte, krasgevoelige afwerking. Het is daarom altijd slim om zo'n schoonmaakmiddel eerst te testen op een onopvallend plekje (bijvoorbeeld aan de binnenkant van een deurtje) voordat je het op het zichtbare deel gebruikt.

©ID.nl

Ho ho ho: denk ook aan je toilet!

Vergeet het kleinste kamertje niet! Juist als er gasten komen, wil je dat het toilet fris is. Een snelle poetsbeurt met chloor is vaak niet genoeg om hardnekkige kalkaanslag onder de rand of in de pot weg te krijgen. Gebruik hiervoor een krachtige ontkalker of schoonmaakazijn en laat dit gerust een nachtje intrekken voor het beste resultaat. Denk ook om de deurklink en het lichtknopje; die worden vaker aangeraakt dan je denkt. Door het toilet nu grondig schoon te maken, hoef je vlak voor het kerstdiner alleen nog maar even snel een doekje over de bril te halen.

Wil je dat het toilet niet alleen schoon is, maar ook naar kerst ruikt? Zet dan een klein vaasje neer met een paar verse dennentakjes en een takje hulst met rode bessen. Dit ziet er direct feestelijk uit en verspreidt een subtiele bosgeur. Of prik kruidnagels in een sinaasappel en hang die op. Ruikt niet alleen heel kerstig, maar neutraliseert ook nog eens ongewenste geurtjes.

Bankhoezen en gordijnen: vergeten geurvangers

Soms heb je alles gepoetst en geboend, maar ruikt het huis nog steeds niet helemaal fris. Daar is een simpele verklaring voor. Juist in het najaar houden we ramen vaker dicht, waardoor geurtjes in je gordijnen, plaids en kussenhoezen trekken. Alles wat in de wasmachine mag, draai je daarom het beste even op een kort programma. Wat niet of moeilijk in de machine kan (zoals gordijnen of de vaste bekleding van je bank) kun je een handstomer gebruiken. De hete stoom doodt bacteriën en verwijdert geurtjes.

©ID.nl

Schone lucht in huis

Je huis is pas echt schoon wanneer ook de lucht schoon is.  In het najaar is het binnen vaak vochtiger, omdat we de ramen vaker dicht laten maar wel net zo vaak douchen, wassen en koken. Zet daarom elke dag de ramen tien minuten tegen elkaar open. Die stroom frisse buitenlucht doet wonderen. Merk je dat het vochtig of muf blijft? Dan kan een luchtontvochtiger of luchtreiniger uitkomst bieden. Voor hardnekkige kookluchtjes kies je het beste een reiniger met een actief koolstoffilter. Zo voorkom je beslagen ramen en blijft het binnenklimaat gezond, ook als straks de hele familie over de vloer komt.

Lees ook: Waarom je luchtreiniger in de herfst meer doet dan je denkt