POLITesi - Archivio digitale delle tesi di laurea e di dottorato (Politecnico di Milano)
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Differential algebra based model predictive control for spacecraft rendezvous in cislunar space
Full text linkLAUREA MAGISTRALETramite il programma ARTEMIS della NASA, il futuro dell’esplorazione spaziale è sempre più orientato al ritorno sulla Luna, con l’obiettivo di stabilire una presenza umana duratura nello spazio cislunare. Uno degli elementi chiave del programma sarà il Lunar Gateway, una stazione spaziale concepita come punto di appoggio per le missioni dirette verso la superficie del satellite naturale. In questo contesto, numerose operazioni di rendezvous sono previste nella regione cislunare, caratterizzata da una dinamica fortemente nonlineare che pone sfide significative ai tradizionali algoritmi di guidance and control, i quali tipicamente si basano su modelli linearizzati. Questa tesi presenta un Model Predictive Control (MPC) basato sull’Algebra Differenziale, applicato alle manovre di rendezvous tra veicoli spaziali, con l’obiettivo di affrontare efficacemente le nonlinearità dello spazio cislunare. Il Differential Albegra MPC (DAMPC) proposto viene valutato in uno scenario di rendezvous con un veicolo target posto su un’orbita di tipo Near Rectilinear Halo Orbit attorno al secondo punto lagrangiano del sistema Terra–Luna, corrispondente all’orbita pianificata per il Lunar Gateway. Tre metriche vengono considerate per valutare le prestazioni: l’errore di previsione per determinare l’accuratezza del modello, il tempo computazionale per verificarne l’applicabilità in tempo reale, e il costo della manovra per quantificare l’efficacia dell’ottimizzazione. Il DAMPC viene quindi confrontato con un classico MPC lineare, considerando diverse condizioni iniziali, sia all’aposelenio sia al periselenio. I risultati delle simulazioni dimostrano che il DAMPC riproduce con maggiore accuratezza la dinamica del sistema, garantendo previsioni più precise rispetto all’MPC lineare. Questa maggiore fedeltà comporta un incremento del tempo computazionale, che tuttavia rimane entro valori compatibili con una potenziale implementazione in tempo reale. In alcuni scenari, il DAMPC riesce inoltre a ridurre il costo della manovra.Through NASA’s ARTEMIS program, the future of space exploration is increasingly focused on returning to the Moon, with the aim of establishing a sustained human presence in the cislunar space. One of the key components of the program will be the Lunar Gateway, a space station intended to serve as a staging point for missions to the surface of the natural satellite. Within this context, numerous rendezvous operations are expected to take place in the cislunar region, characterized by strongly nonlinear dynamics that pose significant challenges for traditional guidance and control algorithms, which typically rely on linearized models. This thesis presents a Model Predictive Control (MPC) method based on Differential Algebra, applied to spacecraft rendezvous, aiming to effectively address the nonlinearities of the cislunar space. The proposed Differential Algebra MPC (DAMPC) is evaluated in a rendezvous scenario with a target spacecraft positioned on a Near Rectilinear Halo Orbit around the second Earth–Moon libration point, corresponding to the planned orbit of the Lunar Gateway. Three evaluation metrics are used to assess its performance: prediction error to determine model accuracy, computational time to evaluate real-time feasibility, and maneuver cost to quantify optimization effectiveness. The proposed DAMPC is then compared with a classical linear MPC across multiple initial conditions, including cases at both the aposelene and periselene. The simulation results demonstrate that DAMPC more accurately captures the system dynamics leading to improved prediction accuracy compared to linear MPC. This enhanced fidelity comes at the cost of increased computational time but remains within a range suitable for potential online implementation. In some scenarios, the DAMPC also achieves a reduction in maneuver cost
Salveaterra: the renaissance of the portuguese village of Salvaterra do Extremo
No full textLAUREA MAGISTRALESalvaterra do Extremo sta morendo.
Questo piccolo villaggio rurale nel Portogallo centrale, situato al confine con la Spagna, è minacciato dall'estinzione imminente, con soli 170 abitanti, una popolazione che continua a diminuire nel tempo.
Nonostante sia un piccolo villaggio, possiede un prezioso patrimonio storico, culturale e naturale, facendo parte di importanti aree protette come il Geoparco dell'UNESCO e la Riserva della Biosfera del Tejo-Tajo.
Questa tesi mira a esplorare possibili soluzioni per evitare la scomparsa di Salvaterra do Extremo. Attraverso un approccio integrato che include analisi territoriali su diverse scale, visite sul campo e lo studio delle dinamiche sociali locali, e in linea con gli obiettivi del progetto Landscape Together, vengono proposte strategie su più scale per far rivivere il villaggio di Salvaterra do Extremo.
Queste proposte si dividono tra immateriali e materiali, dalla ricerca del ripopolamento e dell'attivazione sociale ed economica al riutilizzo delle rovine, alla creazione di un rapporto integrale del villaggio con il suo ambiente naturale e alla rivitalizzazione del principale percorso di trekking del villaggio, la Via del Vulture. Questa tesi mira a cercare soluzioni che siano fattibili non solo per Salvaterra do Extremo, ma anche per i villaggi della zona che condividono sia i conflitti che le opportunità.Salvaterra do Extremo is dying.
This small rural village in central Portugal, located on the border with Spain, faces an imminent threat of extinction, with only 170 inhabitants, a population that continues to decrease over time.
Despite being a small village, it has a valuable historical, cultural and natural heritage, being part of important protected areas such as the UNESCO Geopark and the Tejo-Tajo Biosphere Reserve.
This thesis aims to explore possible solutions to avoid the disappearance of Salvaterra do Extremo. Through an integrated approach that includes territorial analysis at different scales, field visits and study of local social dynamics, and aligned with the objectives of the Landscape Together project, multi-scale strategies are proposed to revive the village of Salvaterra do Extremo.
These proposals are divided between immaterial and material, from the search for repopulation and social and economic activation to the reuse of the ruins, the generation of an integral relationship of the village with its natural environment and the revitalization of the main trekking route of the village, The Vulture Route. This thesis aims to seek solutions that are not only feasible for Salvaterra do Extremo, but also for the villages in the area that share both conflicts and opportunitie
Social-LCA for clothing: an important tool to reach true sustainability
No full textLAUREA MAGISTRALEL'industria della moda è spesso criticata per essere insostenibile, poiché è un settore che da solo genera il 7% dei gas serra globali, e i leader di questo mercato sembrano fare poco per migliorare questo dato, spesso ricorrendo al greenwashing. Per misurare l'impatto dell'industria e sviluppare una moda sostenibile, i ricercatori hanno mostrato grande interesse per la valutazione del ciclo di vita (LCA). Tuttavia, raggiungere la sostenibilità ambientale non è sufficiente se si dimenticano i diritti umani, come spesso è avvenuto nell'industria della moda nella storia recente, una tendenza evidenziata dall'ascesa di aziende come Temu e Shein. Esistono strumenti per misurare l'impatto sociale e fornire soluzioni per condizioni più eque, ma non sono abbastanza conosciuti. Basandosi sul modello dell'LCA per l'impatto ambientale, l'argomento di questa tesi è il Social-LCA, uno strumento formalizzato per la prima volta nel 2009 dall'UNEP, che da allora è stato discusso dai ricercatori nel tentativo di trovare modi chiari per affrontare l'impatto sociale in qualsiasi catena di approvvigionamento. Dopo aver fornito una panoramica dello stato attuale della ricerca sulla S-LCA, questo lavoro si concentrerà sull'applicazione di tale metodo all'industria della moda, che ha caratteristiche e specificità proprie. Infine, saranno presentati suggerimenti di soluzioni orientate al design per designer, consumatori e attori del settore, con l'intento di aiutarli ad avere una chiara comprensione delle implicazioni e delle possibilità della sostenibilità sociale.The fashion industry is often criticized for being unsustainable, as it is a field generating 7% of the global greenhouse gases alone, and leaders in this market seem to do little to improve this number, often resulting in greenwashing. To measure the impact of the industry and develop sustainable fashion, researchers have shown great interest in Life Cycle Assessment (LCA). However, reaching environmental sustainability isn’t enough if we forget human rights, as has often been the case in the fashion industry over recent history, a trend that is evidenced by the rise of companies such as Temu and Shein. Tools to measure social impacts and provide solutions for fairer conditions do exist, but they are not well-known enough. Based on the model of LCA for environmental impact, the topic of this thesis is Social-LCA, a tool formalized first in 2009 by UNEP, which has since then been discussed by researchers in an effort to reach clear ways to address social impacts in any supply chains. After providing an overview of the current state of the research for S-LCA, this work will focus on the application of such a method for the fashion industry, which has its own characteristics and specificities. Finally, suggestions of design-oriented solutions for designers, consumers and actors in the field will be presented, with the intention of helping them have a clear understanding of the implications and the possibilities of social sustainability
Seat stiffness and cushion influence on lumbar spine load in crash landing conditions
Full text linkLAUREA MAGISTRALEMolti componenti aeronautici possono influenzare il carico lombare durante un atterraggio d’emergenza e ciascun parametro deve essere valutato singolarmente prima di esaminarne gli effetti combinati.
Questo studio analizza innanzitutto come la rigidezza del sedile incida sul carico lombare. Successivamente viene introdotto un cuscino, già ampiamente studiato in precedenti indagini come elemento autonomo, per valutare come le due variabili combinate, modifichino i risultati.
Sono state eseguite prove dinamiche su slitta conformi alla normativa EASA CS-25.561 e CS-25.562, misurando il carico lombare su un manichino seduto in un sedile rigido da 50 kg con un cuscino. Ogni prova ha impiegato una rigidezza diversa ottenuta installando sotto il sedile vari set di molle.
Rispetto a studi precedenti, in cui la sola rigidezza del sedile si è dimostrata influenzare in modo significativo il carico lombare, in particolare, con un aumento del carico al diminuire della rigidezza, questo studio evidenzia un comportamento differente quando viene introdotto un cuscino. La presenza del cuscino disaccoppia infatti l’interazione dinamica tra il manichino e le molle. I risultati mostrano che l’aggiunta del cuscino porta a un incremento del carico lombare, che raggiunge circa 6100 N, rispetto alla configurazione con sedile completamente rigido, dove i valori si attestano intorno a 4000 N. Non è stata osservata alcuna tendenza significativa al variare della rigidezza del sedile in presenza del cuscino, con i carichi lombari che rimangono costanti attorno a 6100 N. Questo accade perché il cuscino domina la risposta del sistema, oscurando l’influenza della rigidezza strutturale del sedile, in quanto la risposta iniziale è principalmente governata dal sedile stesso, mentre la reazione del manichino è ritardata a causa della deformabilità del cuscino.
È stato quindi sviluppato un modello numerico multicorpo per replicare queste prove e consentire rapide analisi parametriche. Dopo la validazione, il modello è stato riscalato a un sedile da 10 kg, rappresentativo dei sedili aeronautici, e il nuovo comportamento numerico è stato analizzato.Many aircraft components can influence lumbar spine load during a crash landing, and each parameter must be evaluated on its own before assessing their combined effects.
This study first examines how seat stiffness affects lumbar load. A cushion, already well studied in previous investigations as a stand-alone element, is subsequently introduced to explore how the two variables together modify the results.
Dynamic sled tests compliant with EASA CS-25.561 and CS-25.562 were performed, measuring lumbar load on a dummy seated in a 50 kg rigid seat with a cushion. Each test used a different stiffness produced by installing various spring sets beneath the seat.
Compared to previous studies, where seat stiffness alone was shown to significantly influence lumbar load, specifically, with lower stiffness leading to increased lumbar forces, this study reveals a different behavior when seat cushions are introduced. The presence of a cushion decouples the dynamic interaction between the dummy and the springs. Results showed that the presence of the cushion led to an increase in lumbar load, reaching approximately 6100 N, compared to the fully rigid seat configuration, which resulted in values around 4000 N. No significant trend was observed when varying seat stiffness in the cushioned configuration, with lumbar loads consistently remaining near 6100 N. This is because the cushion overshadows the influence of seat stiffness, as the initial response is mainly governed by the seat itself, while the dummy’s reaction is delayed due to the cushion’s deformability.
A multibody numerical model was then created to replicate these tests and allow rapid parametric studies. After validation, the model was rescaled to a 10 kg seat, representative of typical aircraft seating, and the new numerical behavior was analyzed
Application of boron-doped diamond electrodes for the electrochemical degradation of PFAS in synthetic and process foams
No full textLAUREA MAGISTRALELa tesi analizza la degradazione elettrochimica dei composti per- e polifluoroalchilici (PFAS), con particolare attenzione al perfluoroottano sulfonato (PFOS), sia in schiume sintetiche sia in schiume reali generate da processi di soil washing. Gli anodi in diamante drogato con boro (BDD) sono stati testati in diverse condizioni operative per valutarne l’efficienza di rimozione. I risultati hanno mostrato che densità di corrente elevate hanno favorito la degradazione, sebbene siano stati osservati un effetto plateau e la formazione di sottoprodotti a catena corta. Lo studio ha confermato il potenziale dell’ossidazione elettrochimica basata su BDD come tecnologia di bonifica, evidenziando al contempo limiti legati a scalabilità, durabilità degli elettrodi ed efficienza energetica. Tali risultati rappresentano una base per ulteriori sviluppi e applicazioni su scala reale.This thesis investigates the electrochemical degradation of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), focusing on perfluorooctane sulfonate (PFOS) in both synthetic foams and real foams generated during soil washing. Boron-doped diamond (BDD) anodes were tested under different operational conditions to evaluate their efficiency in PFAS removal. Results demonstrated that higher current density enhanced degradation, although a plateau effect and the formation of short-chain byproducts were observed. The study confirmed the potential of BDD-based electrochemical oxidation as a promising remediation technique for PFAS in soil washing liquid streams, while also highlighting limitations related to scalability, electrode durability, and energy efficiency. These findings provide a foundation for further research towards practical applications in contaminated site remediation
Experimental analysis of the effects of controlled breathing and inspiratory muscle training: an integrated evaluation of respiratory kinematics and autonomic modulation using Optoelectronic Plethysmography and wearable systems
No full textLAUREA MAGISTRALELe pratiche respiratorie a ritmo lento e controllato, in particolare quelle basate sulla respirazione diaframmatica, affondano le proprie radici in antiche tradizioni culturali e spirituali, dove il respiro era considerato uno strumento di regolazione fisiologica e mentale. Nel corso dei secoli, tali pratiche si sono tramandate e, con l’avvento della medicina scientifica in Occidente, sono state in parte dimenticate. Tuttavia, nel XX secolo, con la diffusione delle filosofie orientali e delle pratiche meditative in Occidente, le tecniche di respirazione hanno conosciuto una nuova diffusione, suscitando crescente interesse da parte della comunità scientifica in contesti clinico-fisiologici. In particolare, la letteratura recente ha evidenziato diversi benefici fisiologici associati a tali tecniche, tra cui la riduzione della frequenza respiratoria (FR) e cardiaca (FC), l’incremento della variabilità della frequenza cardiaca (HRV), e una più efficiente modulazione del sistema nervoso autonomo, con una predominanza dell’attività parasimpatica. Tali modificazioni sono state associate, in più studi, a una riduzione del carico cardiovascolare. In questo senso, le tecniche di respirazione a bassa frequenza sono attualmente oggetto di studio per il loro potenziale effetto cardioprotettivo, in particolare in relazione alla prevenzione di condizioni cliniche legate alle cardiopatie su base autonomica o disfunzionale. Nonostante i progressi teorici e la crescente quantità di studi osservazionali, la letteratura scientifica presenta ancora una carenza di ricerche sperimentali che forniscano risultati numerici concreti e replicabili riguardo alla correlazione tra tecniche di respirazione consapevole e gli effetti fisiologici conseguenti. Per rispondere a tale lacuna nella letteratura, la presente tesi adotta un approccio sperimentale fondato sulla raccolta e analisi di dati fisiologici oggettivi, mediante l’impiego di tecnologie avanzate. In particolare, viene utilizzata la pletismografia optoelettronica (OEP), un metodo non invasivo che consente il monitoraggio tridimensionale e in tempo reale della dinamica respiratoria, permettendo l’analisi dettagliata di parametri quali la frequenza respiratoria, i volumi polmonari e la distribuzione del movimento toraco-addominale. Parallelamente, per la valutazione dell’attività cardiovascolare, viene impiegato il sistema Equivital, un dispositivo wearable validato per il monitoraggio continuo di variabili fisiologiche, tra cui la frequenza cardiaca e la variabilità della frequenza cardiaca (HRV), quest’ultima considerata un indicatore affidabile dello stato del sistema nervoso autonomo. L’integrazione di questi strumenti consente di ottenere misurazioni accurate, oggettive e replicabili, fornendo una base solida per l’analisi degli effetti delle tecniche di respirazione lenta e controllata sui processi fisiologici coinvolti nella regolazione autonomica e nella risposta cardiovascolare.Slow and controlled breathing practices, particularly those based on diaphragmatic breathing, have their roots in ancient cultural and spiritual traditions, where breathing was regarded as a tool for physiological and mental regulation. Over the centuries, these practices were handed down but were partly forgotten with the advent of Western scientific medicine. However, in the 20th century, with the spread of Eastern philosophies and meditative practices in the West, breathing techniques regained popularity and began to attract increasing scientific interest in clinical and physiological contexts. Recent literature has highlighted several physiological benefits associated with these techniques, including reductions in respiratory rate (FR) and heart rate (HR), increases in heart rate variability (HRV), and a more efficient modulation of the autonomic nervous system, with a predominance of parasympathetic activity. Such modifications have been linked, in multiple studies, to a reduction in cardiovascular load. In this sense, low-frequency breathing techniques are currently under investigation for their potential cardioprotective effects, particularly in relation to the prevention of clinical conditions associated with autonomic or functional cardiac disorders. Despite theoretical advances and a growing body of observational studies, the scientific literature still lacks experimental research providing concrete and replicable numerical results on the correlation between mindful breathing techniques and their physiological effects. To address this gap, the present thesis adopts an experimental approach based on the collection and analysis of objective physiological data through advanced technologies. Specifically, optoelectronic plethysmography (OEP) is employed as a non-invasive method that enables three-dimensional, real-time monitoring of respiratory dynamics, allowing for a detailed analysis of parameters such as respiratory rate, lung volumes, and thoraco-abdominal motion distribution. In parallel, cardiovascular activity is assessed using the Equivital system, a validated wearable device for continuous monitoring of physiological variables, including heart rate and heart rate variability (HRV), the latter considered a reliable marker of autonomic nervous system function. The integration of these tools allows for accurate, objective, and replicable measurements, providing a solid basis for analyzing the effects of slow and controlled breathing techniques on physiological processes involved in autonomic regulation and cardiovascular response
Ethical? Profitable? The architecture of possibility of the global south
No full textLAUREA MAGISTRALEQuesta ricerca parte dalla tensione tra Architettura Etica ‒intesa come pratica attenta alle dimensioni sociali, culturali e climatiche‒ e Sostenibilità Economica, intesa come la possibilità di vivere dignitosamente di architettura. Spesso considerate obiettivi in conflitto, questa tesi cerca di conciliarle attraverso le pratiche del Sud Globale, ponendo la domanda: Come possono gli architetti sviluppare pratiche etiche e allo stesso tempo viverne?
Lo studio adotta una metodologia qualitativa che combina studi di caso con interviste e conversazioni con professionisti le cui traiettorie esemplificano tentativi di unire etica e redditività. Queste esperienze suggeriscono che, sebbene le due dimensioni siano state storicamente considerate separate o addirittura contraddittorie, pratiche emergenti dimostrano che la conciliazione è possibile, ma richiede che gli architetti mettano in discussione il proprio ruolo. I casi mostrano che la scarsità, più che un limite, può stimolare creatività, autogestione e collaborazione, permettendo di ripensare i modelli professionali e trasformare condizioni precarie in orizzonti di possibilità.
Tuttavia, raggiungere questo equilibrio rimane difficile, poiché le fonti di finanziamento sono limitate e spesso dipendono dalla capacità dell’architetto di auto-commissionarsi, creare reti di sostegno e costruire alleanze interdisciplinari e con le comunità locali. Programmi filantropici emergenti offrono alternative, ma la stabilità a lungo termine resta una sfida aperta.
La tesi conclude che, per sostenere una pratica etica ed economicamente sostenibile, gli architetti del Sud Globale devono reinventare la professione e sé stessi, configurando un esercizio che sia al contempo etico, redditizio e capace di attingere alle possibilità offerte dal Sud Globale.This research departs from the tension between Ethical Architecture ‒conceived as a practice attentive to social, cultural, and climatic dimensions‒ and Economic Sustainability, understood as the possibility to make a dignified living from architecture. Frequently regarded as conflicting objectives, this thesis seeks to reconcile them through the lens of Global South practices, addressing the guiding question: How can architects develop ethical practices while making a living from them?
The study employs a qualitative methodology combining case studies with interviews and conversations with practitioners whose trajectories exemplify attempts to merge ethics and profitability. These experiences suggest that although the two dimensions have historically been treated as separate or even contradictory, emerging practices demonstrate that reconciliation is possible but require architects to question their role. These cases demonstrate that scarcity, rather than merely constraining, can foster creativity, self-management, and collaboration, enabling architects to reimagine professional models and turn precarious conditions into horizons of possibility.
Nevertheless, achieving this balance remains challenging as funding sources are limited and often depend on the architect’s ability to self-commission, create support networks, and build partnerships across disciplines and with local communities. Emerging philanthropic programs are fostering alternatives, yet long-term stability remains a pending challenge.
The thesis concludes that to sustain a practice that is both ethical and economically viable, architects in the Global South must reinvent both the profession and themselves to meet contemporary challenges and shape a practice that is simultaneously ethical, profitable, and able to draw on the possibilities offered by the Global South
Leveraging prior knowledge for efficient additive manufacturing: a metric for negative transfer detection
No full textLAUREA MAGISTRALEIl Transfer Learning è una tecnica di Machine Learning che consente di trasferire conoscenza da un dominio sorgente a uno target correlato e caratterizzato da scarsità di dati, migliorandone le prestazioni. Il Transfer Learning è una soluzione promettente in ambiti come l’Additive Manufacturing, dove trasferire la conoscenza tra materiali, geometrie o macchine diverse può ridurre in modo significativo tempi e costi necessari per la modellazione di processi in nuove condizioni. Tuttavia, il successo del transfer non è sempre garantito. Il Transfer Learning può infatti peggiorare la capacità predittiva del target, un fenomeno noto come Negative Transfer. In letteratura le metriche di trasferibilità proposte mancano di soglie utili per guidare il processo decisionale e risultano di poco supporto nei problemi di regressione con pochi dati target. Come dimostrato dai due casi studio simulati, le metriche di distanza tra domini sorgente e target mostrano una bassa correlazione con le prestazioni del Transfer Learning, indicando che l’assunzione che maggiori distanze tra domini implichino peggiori performance del transfer non è sempre valida. Inoltre, metriche basato sul confronto delle prestazioni, come l’errore quadratico medio e la Leave-One-Out Cross Validation, hanno mostrato capacità limitate di generalizzazione, spesso dovuta all’overfitting sui piccoli dataset del target. Per superare tali limitazioni è stato quindi sviluppato un nuovo indicatore di rilevazione del Negative Transfer, che introduce un nuovo modello che volutamente fa overfitting del dataset target, da usare come baseline. Confrontando le prestazioni del Transfer Learning con questa baseline, l’indicatore adotta una strategia conservative che privilegia la minimizzazione del rischio di Negative Transfer, identificando i casi in cui il Transfer Learning è influenzato dall’overfitting e andrebbe quindi evitato. I risultati mostrano che il nuovo indicatore è più affidabile nel rilevare il Negative Transfer rispetto alle metriche presenti in letteratura. Inoltre, l’indicatore è stato applicato con successo come strumento decisionale in un caso reale di Additive Manufacturing, relativo a un modello di transfer learning tra due geometrie diverse. Questa applicazione dimostra come la metrica sviluppata fornisca una soglia decisionale concreta, utile a massimizzare i vantaggi del Transfer Learning positivo, minimizzando i rischi del trasferimento negativo.Transfer Learning is a powerful Machine Learning technique that leverages knowledge from a “source” domain, characterized by abundance of data, to improve the learning performance in a different but related “target” domain, where data is scarce. Transfer learning is a promising technique in fields such as Additive Manufacturing, where transferring knowledge between different materials, geometries, or machines can significantly reduce the experimental effort required for process modeling under new conditions. However, the success of knowledge transfer is not always guaranteed. Transfer Learning may degrade the predictive performance of the target task, resulting in a phenomenon known as Negative Transfer. In the literature, existing metrics for assessing the risk of Negative Transfer lack explicit thresholds to guide the decision of whether to apply Transfer Learning, and they provide limited support in regression settings with very small target datasets. As demonstrated through two simulated case studies, a poor correlation results between “source-target” distributional distance and Transfer Learning performance, suggesting that the common assumption that greater distance between source and target domains leads to poorer transfer is not always valid. In addition, performance-based metrics, such as Root Mean Squared Error and Leave-One-Out Cross-Validation, show limited generalization due to overfitting on the small target dataset. Therefore, building on the performance-based approach, a metric for Negative Transfer detection is proposed by introducing a purposely overfitted transfer model as a baseline. The indicator implements a conservative approach by comparing Transfer Learning performance against the overfitted model to discern true performance gains from improvements that may be attributable to overfitting. Results in the simulated case studies demonstrate that the proposed indicator detects Negative Transfer more reliably than existing benchmarks from the literature. Furthermore, the indicator is effectively applied as a practical decision-support tool to control the Negative Transfer risk in an Additive Manufacturing scenario involving knowledge transfer across two different geometries. This real-world application demonstrates that the developed metric provides an actionable decision-making threshold, enabling the exploitation of cost benefits from applying Transfer Learning in manufacturing settings while effectively controlling the associated risks
Patient engagement in clinical trials: the role of patient organisations in italian oncology
No full textLAUREA MAGISTRALEIl coinvolgimento dei pazienti ha ottenuto un riconoscimento crescente come strategia per migliorare la qualità, la rilevanza e la legittimità della ricerca clinica. Tuttavia, la sua implementazione rimane parziale, spesso limitata a forme simboliche o a fasi tardive ed è ostacolata da diverse barriere. Le organizzazioni di pazienti sono progressivamente riconosciute come attori chiave, capaci di mediare tra pazienti e ricercatori, ma il loro ruolo non è ancora integrato in modo adeguato nei processi di ricerca o nei quadri normativi.
Questa tesi esplora il coinvolgimento dei pazienti nei trial clinici con un duplice obiettivo: valutare come esso venga realizzato nella pratica ed esaminare in che modo le organizzazioni di pazienti possano facilitare in maniera sistematica una partecipazione significativa.
Lo studio combina una revisione sistematica della letteratura con tredici interviste semi-strutturate condotte con organizzazioni italiane di pazienti oncologici. Questo approccio misto consente di triangolare i quadri concettuali con le evidenze empiriche provenienti dalla pratica.
I risultati confermano che il coinvolgimento migliora la progettazione dei trial, il reclutamento, la retention, la fiducia e la diffusione dei risultati, ma continua a essere ostacolato da barriere quali pratiche tokenistiche, asimmetria degli obiettivi, oneri logistici e temporali, nonché dalla mancanza di un feedback sistematico ai partecipanti. Inoltre, le organizzazioni di pazienti possono supportare il coinvolgimento, svolgendo in particolare un ruolo cruciale nella comunicazione e nella formazione, sebbene spesso manchino di formalizzazione e risorse.
La tesi propone diverse raccomandazioni: il coinvolgimento precoce dovrebbe essere istituzionalizzato come requisito di implementazione; le organizzazioni di pazienti dovrebbero gestire o collegarsi a registri specifici di patologia, coordinare il supporto logistico e operare tramite figure di collegamento dedicate; la diffusione dei risultati dovrebbe essere pianificata e avvenire durante tutte le fasi dei trial; la formazione dovrebbe adottare modelli orizzontali di co-apprendimento. A livello sistemico, i comitati consultivi dovrebbero porre i diritti dei pazienti al centro, i fora multi-stakeholder dovrebbero integrare attività di disseminazione e gli strumenti di raccolta dati dovrebbero essere co-progettati con le organizzazioni.
Sintetizzando letteratura e pratica, questa ricerca contribuisce con modelli operativi per integrare le organizzazioni di pazienti nelle strategie di coinvolgimento, promuovendo trial clinici più inclusivi, efficaci e socialmente responsivi.Patient engagement has garnered increasing recognition as a strategy to enhance the quality, relevance, and legitimacy of clinical research. Nonetheless, its implementation remains partial, often confined to symbolic or late-stage involvement and hindered by various barriers. Patient organisations are progressively acknowledged as key actors capable of mediating between patients and researchers, yet their role is not adequately integrated into research or policy frameworks.
This dissertation explores patient engagement in clinical trials with a dual purpose: to evaluate how engagement is conducted in practice and to examine how patient organisations can systematically facilitate meaningful participation.
The study combines a systematic literature review with thirteen semi-structured interviews conducted with Italian oncological patient organisations. This mixed approach allows for the triangulation of conceptual frameworks with empirical evidence from practice.
Findings confirm that patient engagement enhances trial design, recruitment, retention, trust, and dissemination, but remains impeded by barriers such as tokenism, asymmetry of objectives, logistical and time burdens, and the lack of systematic feedback to participants. Moreover, patient organisations can support patient engagement, specifically playing a crucial role in communication and training, although they often lack formalisation and resources.
The dissertation proposes several recommendations: early engagement should be institutionalised as an implementation requirement; patient organisations should manage or connect to disease-specific registries, coordinate logistical support, and act through designated liaison roles; dissemination should be planned with lay outputs at multiple stages; and training should adopt horizontal co-learning models. Systemically, advisory boards should place patient rights at their core, stakeholder fora should incorporate dissemination activities, and data collection tools should be co-designed with organisations.
By synthesising literature and practice, this research contributes actionable suggestions for embedding patient organisations within engagement strategies, thereby fostering clinical trials that are more inclusive, effective, and socially responsive
Process mining and robotic process automation in supply chain management
No full textLAUREA MAGISTRALEQuesta tesi indaga il ruolo del Process Mining (PM) e della Robotic Process Automation (RPA) nel potenziamento della gestione della catena di fornitura (SCM) come fattori abilitanti dell'efficienza, della trasparenza e della trasformazione digitale. L’analisi si basa su un'ampia revisione della letteratura e su uno studio di interviste semi-strutturate che coinvolge professionisti della gestione della catena di fornitura, della consulenza e delle tecnologie digitali per cogliere sia il punto di vista accademico che quello pratico.
La revisione della letteratura esamina le applicazioni in ambito dell’approvvigionamento, dello stoccaggio, della logistica e delle operazioni più vaste della catena di fornitura, attingendo alla ricerca accademica, ai rapporti di settore e alle evidenze fornite dai fornitori di tecnologia. L’analisi mostra come il PM fornisca visibilità end-to-end, migliori l’efficienza e la resilienza, e supporti la conformità, il processo decisionale basato sui dati e il miglioramento continuo. Allo stesso modo, l’RPA viene esaminato in varie contesti operativi, con prove che illustrano la capacità di automatizzare compiti ripetitivi, ridurre gli errori, abbreviare i tempi di cicli operativi e migliorare la qualità dei dati. Nonostante tali vantaggi, entrambe le tecnologie affrontano sfide legate alla complessità dell'integrazione, alla scalabilità e all’allineamento organizzativo.
Sulla base di questa analisi, la tesi propone un quadro di riferimento (framework) per l’integrazione di PM e RPA, evidenziandone i vantaggi complementari e mostrando come il loro uso combinato mitighi i limiti dell'adozione autonoma.
Lo studio basato sulle interviste, valutato con l'analisi qualitativa dei dati (QDA), fornisce informazioni pratiche sull'adozione di tali tecnologie. I partecipanti hanno percepito la RPA come efficace per l'efficienza a breve termine nei processi transazionali, mentre il PM è stato valorizzato per il suo ruolo strategico nell’individuare le inefficienze e guidare l’automazione. Le interviste hanno sottolineato come l’integrazione delle due tecnologie rappresenti il potenziale maggiore, sebbene persistano sfide in termini di frammentazione dei sistemi, scalabilità, resistenza al cambiamento e preparazione organizzativa, che comprende infrastrutture, qualità dei dati, standardizzazione e gestione del cambiamento.
Nel complesso, la tesi mette in evidenza che il PM e l’RPA fungano da catalizzatori per le catene di approvvigionamento digitalizzate, fornendo vantaggi individuali ma generando un impatto maggiore quando integrate. La loro combinazione consente lo sviluppo di catene di approvvigionamento intelligenti e adattive, in grado di affrontare le sfide della complessità, della conformità e della competitività nei mercati globali.This thesis investigates the role of Process Mining (PM) and Robotic Process Automation (RPA) in enhancing Supply Chain Management (SCM) as enablers of efficiency, transparency, and digital transformation. Drawing on an extensive literature review and semi-structured interview study involving professionals from supply chain management, consulting, and digital technologies to capture both academic and practical perspectives.
The literature review examines applications in procurement, warehousing, logistics, and broader supply chain operations, drawing on academic research, industry reports, and case evidence from technology providers. The analysis shows how PM provides end-to-end visibility, improves efficiency and resilience, and supports compliance, data-driven decision-making, and continuous improvement. Similarly, RPA is reviewed across various operations, with evidence illustrating its ability to automate repetitive tasks, reduce errors, shorten cycle times, and improve data quality. Despite these advantages, both technologies face challenges of integration complexity, scalability, and organisational alignment.
Building on this analysis, the thesis proposes a framework for integrating PM and RPA, highlighting their complementary benefits and showing how their combined use mitigates the limitations of standalone adoption.
The interview study, analysed with qualitative data analysis (QDA), provides practical insights into adoption. Participants perceived RPA as effective for short-term efficiency in transactional processes, while PM was valued for its strategic role in uncovering inefficiencies and guiding automation. Interviews emphasised that integration of the two technologies holds the greatest potential, though challenges remain in fragmented systems, scalability, resistance to change, and organisational readiness, including infrastructure, data quality, standardisation, and change management.
Overall, the thesis concludes that PM and RPA serve as catalysts for digitalised supply chains, providing standalone benefits but offering greater impact when integrated. Their combination enables the development of intelligent, adaptive supply chains capable of meeting the challenges of complexity, compliance, and competitiveness in global markets