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Advanced Computational Intelligence for Smart Water and Gas Grids
No full textNegli ultimi anni, il miglioramento delle infrastrutture di contabilizzazione ha permesso di assimilare le reti di distribuzione di acqua e gas alle smart grids ideate per la distribuzione di energia elettrica. Tuttavia, considerando il ruolo delle soluzioni di Computational Intelligence, gli studi relativi ad applicazioni per reti di distribuzione e la disponibilità di dataset adeguati, il divario tra il livello di sviluppo delle reti elettriche e quello delle reti di distribuzione di acqua/gas è particolarmente ampio.
All'inizio di questo lavoro lo stato dell'arte delle tecniche applicate alle reti di acqua e gas viene presentato e discusso, con attenzione alle applicazioni di previsione e rilevamento delle perdite. Viene inoltre presentato il risultato della ricerca dei dataset utilizzati, mettendoli a disposizione per la comunità scientifica.
Successivamente, gli esperimenti di previsione dei consumi di acqua e gas e di rilevamento delle perdite ad essi connesse, sono presentati con attenzione all'utilizzo di dati eterogenei per ottenere un risultato affidabile.
Le previsioni sono eseguite garantendo sia criteri di valutazione omogenei sia l'applicazione di informazioni eterogenee. Le valutazioni sono effettuate per differenti scenari, dal caso residenziale a quello nazionale.
Nel rilevamento delle perdite, gli esperimenti sono eseguiti mediante un algoritmo basato sul paradigma della novelty detection. Insieme alla valutazione di differenti approcci di Computational Intelligence per la modellazione della condizione di normalità, viene selezionato anche un set di features adeguate, comprensivo di informazioni temporali e di pressione. La mancanza di dataset adeguati ha limitato gli scenari valutati a quello residenziale e a quello di edificio adibito ad uso ufficio.
Infine, in linea con le metodologie già applicate, si sono presentate innovazioni per due temi specifici della Smart Grid elettrica. Tali innovazioni riguardano un manager energetico per micro-grid che tenga conto della previsione del prezzo della risorsa e il monitoraggio non intrusivo del carico basato su approccio statistico e su rete neurale
Cyclical, dynamic chromatin and redox changes trigger and sustain Epithelial Mesenchymal Transition induced by TGF-β1
No full textABSTRACT
La transizione epitelio mesenchimale (EMT) indotta dal TGFβ1 è dipendente dalla produzione di ROS nucelari e dall’azione coordinata di due enzimi demetilanti, LSD1 and JMJD2A. TGFβ1 induce la fosforilazione e la mobilitazione nucleare dei fattori di trascrizione Smad 2-3, che legano JMJD2A e rimuovono un complesso repressore, enucleato da LSD1, dal promoter TGFβ1 attivato (Snail zinc finger protein 1 gene, SNAIL1). Allo stesso tempo, LSD1 rilasciato dai promoters attivati sotto stimolo del TGFβ1 si associa con la forma non fosforilata di Smad2-3 e reprime stabilmente la trascrizione dei geni TGFβ1 silenziati (WNT Inhibitory Factor 1, WIF1). La redistribuzione di LSD1 è contrassegnata da cicli di ROS nucleari e l’ossidazione del DNA è essenziale per l’attuarsi della EMT
QUANTIFICAZIONE DELLA NICOTINAMIDE RIBOSIDE E DEI SUOI PRECURSORI NMN E NAD NEL LATTE, MEDIANTE UN NUOVO SAGGIO ENZIMATICO FLUORIMETRICO
No full textCRM SYSTEM IMPLEMENTATION AND CUSTOMER PORTFOLIO ANALYSIS IN MICRO B2B COMPANIES: THE CASE OF ANTROX
No full text
α-HYDRAZIDO ACIDS FOR THE SYNTHESIS OF BIOACTIVE AMPHIPHILIC COMPOUNDS
No full textCon lo scopo di ottenere nuovi foldameri (oligomeri con un folding prevedibile), sono stati sintetizzati nuovi mimici di β-peptidi caratterizzati dalla formale sostituzione Cβ→Nβ(acile) modificando -amminoacidi a base pirrolidin-2-onica, utilizzati precedentemente nei nostri laboratori per la preparazione di esameri. Sono stati quindi sintetizzati nuovi oligomeri di -idrazidoacidi conformazionalmente costretti in un anello imidazolidinonico (AOPIC) che sono stati poi analizzati usando tecniche spettroscopiche (NMR e CD) e computazionali (MD). Lo studio computazionale, oltre a fornire la prova teorica della presenza di un’elica-8 come unica struttura stabile, ha evidenziato anche la forte tendenza alla formazione di una sequenza “hydrazido-turn”, in cui cicli addizionali a 5-termini sono presenti contemporaneamente ai cicli ad 8-termini.
Ci siamo poi dedicati alla ricerca di nuovi analoghi dei precedenti oligomeri che non fossero però chirali e conformazionalmente costretti, quindi più facili ed economici da sintetizzare, con lo scopo di ottenere la stessa struttura secondaria ma con minore sforzo sintetico e una migliore versatilità nella sostituzione delle catene laterali. Infatti, un’appropriata disposizione delle catene laterali, può essere un ottimo punto di partenza per la realizzazione di foldameri anfifilici da testare come antibiotici. Sono infatti molte le problematiche associate all’utilizzo di farmaci a base peptidica e, a causa del rapido e preoccupante sviluppo di fenomeni di resistenza agli antibiotici, i mimici sintetici degli AMPs (SMAMPs) stanno ricevendo molta attenzione come nuovi potenziali farmaci. A questo proposito, abbiamo sviluppato la sintesi di derivati anfifilici a base di -idrazidoacidi anfifilici che possono rappresentare una nuova classe di piccoli mimici sintetici di peptidi antimicrobici (SMMAMPs). Da primi esperimenti di valutazione dell’attività antimicrobica mediante la valutazione della concentrazione inibente minima (MIC), i nostri composti sono risultati essere promettenti agenti antimicrobici, utili per applicazioni biologiche eventualmente a seguito di un’ottimizzazione strutturale per migliorarne le proprietà farmacologiche
Generation and Assessment of Binary De Bruijn Sequences and their Applications in Communication Systems
No full textContactless Monitoring of Respiratory Activity Using Electromagnetic Waves for Ambient Assisted Living Framework: Feasibility Study and Prototype Realization
No full textIl lavoro di ricerca presentato in questa tesi riguarda lo studio, la progettazione e la realizzazione di un sistema elettromagnetico (EM) per il rilevamento senza contatto dell’attività respiratoria. La frequenza di respirazione è un parametro vitale la cui valutazione è di primaria importanza nei reparti di terapia intensiva, pediatrici e gravi ustioni. Anche per le misurazioni a lungo termine di persone in salute, ad esempio un anziano che abita da solo o in un centro di assistenza, i sistemi invasivi si rivelano scomodi e fastidiosi.
Questa tesi, dopo una classificazione e breve descrizione delle soluzioni esistenti, tratta la metodologia EM, presentando i due principali approcci (CW, onda continua e UWB, impulsi ultra wideband) e proponendo una soluzione intermedia che combina i vantaggi di entrambi. Attraverso l’uso di uno sweep in frequenza, infatti, è possibile ottenere le stesse informazioni fornite dagli impulsi UWB, pur mantenendo la stessa ridotta complessità realizzativa di un sistema CW ed ottenendo una procedura robusta e poco sensibile alle variazioni ambientali.
In seguito agli studi teorici, le prove sono state eseguite usando strumentazione di laboratorio e un’antenna progettata ad hoc, in una campagna di misurazioni effettuata sia in ambiente controllato che in un’abitazione.
Nell’ambito del progetto HDomo 2.0, la collaborazione dell’Università con le aziende della regione ha permesso la realizzazione di un prototipo del dispositivo che implementa gli algoritmi che sono stati sviluppati in questa tesi. Anche se il prototipo è attualmente impostato per lavorare in CW, ha tutte le potenzialità per eseguire la scansione su tutta la gamma di frequenze richieste, quindi può essere usato come piattaforma di sviluppo per future ricerche.
Infine, una parte della tesi è dedicata al contributo del dottorando nella progettazione e realizzazione di ausili EM per l’assistenza di atleti non vedenti, altro argomento che il gruppo di ricerca ha affrontato negli ultimi anni
STUDY OF ENHANCED FIBER REINFORCED CEMENTITIOUS MATRIX (FRCM) SYSTEMS FOR STRUCTURAL REHABILITATION
No full textIl mondo dei materiali compositi è in continua evoluzione ed il loro utilizzo per il rinforzo, l’adeguamento sismico e la messa in sicurezza di strutture civili è diventata una pratica comune tra gli ingegneri ed architetti. Gli FRCM (Fabric Reinforced Cementitious Matrix) rappresentano una nuova metodologia per il rinforzo strutturale e si stanno proponendo come una valida alternativa ai più affermati FRP, ogni volta che le condizioni di progetto non permettano l'uso di compositi a base di polimeri organici.
Gli FRCM sono definiti dall’American Concrete Institute (ACI549) come dei sistemi costituiti dall’accoppiamento di uno o più strati di rete di fibra a elevate prestazioni e di una matrice inorganica stabilizzata impiegata con la funzione di adesivo. Gli FRCM sono generalmente costituiti da reti di fibre secche, tuttavia, si è dimostrato che il legame di interfaccia matrice-fibra non è ottimale, in quanto soltanto i filamenti esterni in contatto con la matrice sono in grado di trasferire gli sforzi, mentre i filamenti interni si sfilano a causa al basso attrito tra le fibre.
Questo lavoro ha lo scopo di contribuire a migliorare ed approfondire lo stato dell’arte dei sistemi FRCM in diverse direzioni ed è suddiviso in quattro studi. In particolare la ricerca si è dedicata alla caratterizzazione di diversi sistemi FRCM, in modo da chiarire la differenza in termini di comportamento e prestazioni tra reti di fibre secche o apprettate, di analizzare gli effetti delle elevate temperature sulle proprietà meccaniche degli FRCM, di valutare l'efficacia nell’utilizzo di diverse malte (cementizie e geopolimeriche) e la compatibilità di quest’ultime con supporti in muratura.
Lo scopo del primo studio è quello di analizzare come l’utilizzo di diversi tipi di coating (pre-impregnazione a base di resine epossidiche) applicati a reti bi-direzionali in fibra di carbonio vada ad influenzare il comportamento di interfaccia fibre-malta e le proprietà meccaniche dei sistemi FRCM. L'efficacia del coating è stato studiato mediante test di trazione diretta, pull-off e di adesione al supporto. La sperimentazione è stata condotta combinando diversi tipi di rete in carbonio e matrici cementizie, variando il livello di pre-impregnazione del tessuto durante la sua fabbricazione (leggera, media e completa impregnazione). Inoltre, è stato sperimentato e studiato l'utilizzo di uno strato di sabbia quarzifera applicato sulle fibre dopo l’impregnazione. Le prove sperimentali hanno dimostrato un notevole miglioramento del legame di interfaccia tra le fibre e la matrice inorganica e, quindi, un generale miglioramento delle prestazioni del sistema FRCM, anche impregnando le fibre parzialmente, a seconda del tipo di malta usata.
Lo scopo del secondo studio è quello di valutare il comportamento meccanico dei sistemi FRCM sottoposti ad alte temperature. Diversi sistemi FRCM sono stati valutati, utilizzando reti bidirezionali in fibra di carbonio secche o pre-impregnate. La campagna sperimentale ha riguardato test di trazione monoassiale su provini di FRCM e test di adesione a supporti in muratura con temperature comprese tra 20 °C e 120 °C.
Il terzo studio riguarda il possibile utilizzo di malte geopolimeriche come matrici per sistemi FRCM, accoppiate a diverse reti in fibra di carbonio. Lo studio ha incluso la caratterizzazione meccanica della malta, prove di trazione e di adesione a supporti in muratura.
Infine il quarto studio analizza il legame di interfaccia FRCM-substrato in muratura, considerando l'utilizzo di diversi primers inorganici per migliorare l’adesione al supporto
Multidisciplinary approach for Ecological Risk Assessment (ERA): practical models
No full textL’Analisi di Rischio Ecologico (Ecological Risk Assessment; ERA) è una procedura gerarchica, a più livelli di approfondimento per la caratterizzazione della qualità ambientale e del rischio associato. L’approccio multidisciplinare Weight Of Evidence (WOE) è una componente essenziale in questi processi per valutare e classificare lo stato ecologico degli ambienti acquatici, integrando risultati derivanti da tipologie d’indagine diverse (linee di evidenza, LOEs), per una valutazione sia quantitativa che qualitativa del Rischio Ecologico. Secondo la struttura generale di questa metodologia, è stato sviluppato un modello sia concettuale che informatico (Sediqualsoft) che elabora ed integra i risultati di molteplici linee di evidenza, dando loro un peso diverso in funzione della loro rilevanza ai fini dell’indagine.
Obiettivi specifici di questo dottorato sono stati: (I) l’implementazione del processo ERA con lo sviluppo di criteri concettuali e algoritmi matematici per l’elaborazione di una LOE per le comunità bentoniche; (II) lo sviluppo di un nuovo modello WOE per la valutazione di qualità in ambienti d'acqua dolce; (III) lo sviluppo di un nuovo strumento per la caratterizzazione e la gestione dei materiali da dragare in aree portuali; (IV) la validazione dei diversi modelli in casi pratici. L'obiettivo finale è stato quello di sviluppare un approccio scientificamente valido, supportato da un’architettura informatica, utile come strumento operativo per le Istituzioni pubbliche, enti privati, decisori politici o gestori ambientali all'interno di una procedura ERA.
Questa tesi di dottorato ha confermato l'importanza dell’approccio WOE all'interno delle procedure ERA, dimostrando che i modelli sviluppati sono stati utili per elaborare grandi quantità di dati eterogenei ottenuti da diverse tipologie d’indagine, riassumendo informazioni complesse in un formato “user-friendly” per un processo più ampio di valutazione del rischio, favorendo infine le decisioni gestionali