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Forecasting the E³CI and food inflation under evidence of non-linear interactions between extreme weather events and prices
Get PDFThis thesis investigates the non-linear relationship between extreme climate events, measured by the European Extreme Events Climate Index (E³CI), and unprocessed food prices, captured by the Harmonised Index of Consumer Prices (HICP). The motivation for this research consists in two main considerations: climate change is intensifying extreme events, and fresh food prices are highly exposed due to their reliance on agricultural supply.
The analysis proceeds in three main steps. First, a Smooth Transition Autoregressive model is applied to Slovenia, replicating the Bank of Slovenia’s study, and then extended to Italy to test robustness across countries. Second, the forecastability of the E³CI is investigated with a variety of machine learning and deep learning models in order to evaluate the predictive potential of climate indicators. Third, given the challenges in accurately forecasting the index itself, the observed E³CI is incorporated into inflation models together with farm-gate prices and macroeconomic drivers, using both econometric and machine-learning approaches.
Overall, the forecasting analysis revealed significant limitations. The E³CI tracks extreme and rare events, whose intrinsic unpredictability makes accurate prediction extremely challenging, underscoring the persistent difficulty of forecasting extremes. At the same time, food price inflation reflects multiple supply and demand shocks, rigidities, and external drivers, adding further complexity. Within this framework, forecasting serves to test the central non-linear hypothesis: to what extent climate-induced price dynamics — state-dependent, varying across regimes, and potentially disproportionate — can be captured by econometric and machine-learning models.
The findings from both forecasting exercises indicate that even advanced models capture these dynamics only partially, and sometimes fail to capture them at all
Upgrade of the SND@LHC muon detectors with drift tubes
Get PDFThe Scattering and Neutrino Detector (SND@LHC) experiment at CERN can discriminate all neutrino flavors in a previously unexplored energy region.
The signal events are interactions of neutrinos with energies between 100 GeV and 1 TeV, produced in the very forward direction from LHC pp collisions in the ATLAS interaction point.
Precise muon tracking in SND@LHC is important for a correct measurement of the muon flux, crucial for both the detector operation and the estimate of background in neutrino physics analysis, and for searches of rare events with muons in the final state, such as muon trident production or the dark Higgs dimuon decay.
To improve muon identification, in March 2025 two Mini Drift Tubes (MiniDT) modules, miniature versions of CMS Drift Tubes, were added to the SND@LHC muon identification system to provide additional high resolution x-y position and direction measurements.
This thesis presents the integration of MiniDTs in the SND@LHC detector, DAQ and control systems, together with the developments of the offline software and results on their commissioning up to September 2025. The MiniDT installed reached a hit efficiency of approximately 97%, in agreement with the performance reported by CMS DT Detector Performance Group. In addition, the MiniDTs were also integrated into the SND@LHC offline software framework, sndsw, allowing common SND@LHC–MiniDT events to be built offline, while a preliminary tracking method based on the Hough Transform is under development to enable the standalone reconstruction of MiniDT tracks
Fibrati vettoriali e classi caratteristiche
No full textLa tesi tratta i fibrati vettoriali e le classi di Chern e di Stiefel-Whitney, introducendo prima i fibrati vettoriali e mostrandone l'equivalenza con i moduli localmente liberi di funzioni caratteristiche e la coomologia di Cech delle matrici di transizione. Successivamente vengono introdotte le classi caratteristiche da un punto di vista assiomatico, le Grassmaniane e il fibrato universale. Infine viene dimostrata esistenza e unicità delle classi di Chern
Series expansions for scattering amplitudes
Get PDFThis thesis investigates series expansion techniques for Feynman integrals and scattering amplitudes in quantum field theory. These integrals are reduced to linear combinations of an independent set of master integrals, via Integration By Parts identities. The master integrals, in turn, obey systems of differential equations, whose solution provides an efficient method for their evaluation. We focus on solving the differential equations using an iterative approach in the dimensional regulator, combined with a series expansion in the relevant kinematic scales.
To improve convergence, we study and systematically develop Bernoulli-like variable changes, which map nearby singularities to infinity. Starting from one-scale problems, we analyze their effectiveness and limitations, identifying some of their key features.
We then propose an extension of the method to multi-scale problems by introducing multiple Bernoulli-like variables. Applied to two-loop amplitudes for Higgs and Z decays into three gluons, this approach significantly reduces the number of required terms for accurate results. We also test it on a two-scale elliptic Feynman integral (the sunrise with two equal masses and a different mass), finding moderate improvements despite the complicated singularity geometry.
Our results show that Bernoulli-like transformations provide a general and efficient tool for accelerating series solutions, with potential applications to high-loop, multi-scale calculations where analytic methods are intractable
Integrated photoelectrochemical-photovoltaic system with a dichroic spectral splitting for solar hydrogen production
No full textThe transition to sustainable energy requires efficient methods to convert solar energy
into storable fuels. Photoelectrochemical (PEC)water splitting produces hydrogen from
sunlight; however, it requires an external bias to proceed. A practical solution is the
integration of PEC with photovoltaic (PV) cells in tandem systems, where the PV provides
the necessary bias. This thesis investigates a PEC–PV tandem system assisted by a
dichroic filter. The filter splits the solar spectrum: short-wavelength light is transmitted
to the PEC cell, while long-wavelength light is reflected to the PV cell. This approach
enables more efficient spectral use than stacked tandem devices, mitigating current
mismatch and coupling losses. The dichroic filter was experimentally characterized,
revealing deviations from ideal high-pass behavior. Mo:BiVO4 photoanodes were characterized
by XRD and photoelectrochemical measurements. A commercial silicon PV
cell was used and characterized. Photocurrents were measured under AM 1.5G illumination
and compared with values calculated from IPCE data. Simulations evaluated
configurations with idealized and optimized components, varying PV cell numbers, and
different filter cutoff wavelengths. Moreover, the analysis quantifies how non-idealities
of the dichroic filter reduce performance, and howoptimized cutoffs and improved photoanodes
enhance the overall efficiencies. The results demonstrate that an optimized
PEC-PV tandem system with dichroic splitting integration achieves a total efficiency that
could overcome the efficiency of the PV component alone, all while simultaneously producing
hydrogen. This represents a more efficient system than using separate components,
where the PV cell powers a commercial electrolyser. Overall, this work highlights
optical spectrum management as a key strategy for advancing PEC–PV systems and scalable
solar hydrogen technologies
Gli effetti dei cambiamenti climatici sul mais
No full textL’obiettivo del presente lavoro di tesi compilativa è quello di analizzare il ruolo del mais nel mercato globale e le problematiche causate dal cambiamento climatico.
La rilevanza del mais non è limitata al settore alimentare umano, ma si estende anche all’alimentazione animale e all’industria, rendendolo una coltura cruciale per la sicurezza alimentare globale. Negli ultimi anni, tuttavia, la coltivazione del mais è stata messa a rischio da fenomeni legati ai cambiamenti climatici, tra cui variazioni di temperatura, precipitazioni irregolari e incremento della frequenza di eventi estremi, che influiscono negativamente sia sulla crescita che sulla produttività della pianta.
Per far fronte a queste sfide, sono stati sviluppati diversi approcci di adattamento. In particolare, la ricerca ha esplorato strategie agronomiche innovative, come la gestione ottimizzata del suolo e dell’irrigazione, metodi di miglioramento genetico mirati a ottenere varietà più resistenti agli stress ambientali, e l’uso di colture alternative che possano integrare o sostituire il mais in condizioni di bassa resa. Questa tesi si propone di analizzare alcuni esempi di strategie efficaci riportati in letteratura, valutando l’efficacia e la sostenibilità degli interventi sia a livello di campo sia a livello di politica agricola.
Inoltre, emergono carenze di conoscenze, suggerendo che la collaborazione tra scienziati, agricoltori e decisori politici sia indispensabile per affrontare in modo efficace le sfide future legate ai cambiamenti climatici
Diagrammatic Monte Carlo for the Froehlich polaron in materials with anisotropic non-degenerate band extrema non-degenerate band extrema
Get PDFThe polaron is a quasiparticle made of an electron and a cloud of phonons coupled to it through the electron-phonon interaction. This quasiparticle state is common at the bottom of the conduction band or at the top of the valence band (hole polaron) in ionic semiconductors and insulators such as III-V compounds (GaAs, GaP, AlAs) and oxides (BaO, CaO). In this thesis we will be focusing on the large polaron model, also known as the Froehlich polaron, which
assumes that the material can be modelled as a dielectric continuum. The main features of the Froehlich model will be discussed, including also a generalization for our more complex
case, and then the Many Body formalism will be explained together with the main aspects of the Monte Carlo method (introducing also Markov chains), in order to provide the theoretical basis for the Diagrammatic Monte Carlo method applied to the large polaron.
The simulations performed using Diagrammatic Monte Carlo were used to compute the ground state energy and polaron effective masses in the specific case of the conduction band of a range of cubic materials (AlAs, AlP, GaN, GaP, SiC, ZnSe) with parameters found using ab-initio methods.
The materials simulated had both isotropic and anisotropic conduction bands, a significant difference with respect to previously performed Diagrammatic Monte Carlo simulations, which were all based on an isotropic model for the electron band.
The results obtained are in agreement with previously computed values found in literature using different numerical methods and the obtained model can be used as a starting point for more complex simulations
Valutazione di diverse configurazioni frigorifere di una unità di refrigerazione a CO2 per un impianto ubicato in fascia climatica temperata
No full textL’obiettivo di questa tesi è il confronto tra macchine frigorifere per l’efficientamento energetico degli impianti. Lo studio è basato sulla potenziale scelta del sistema frigorifero che utilizza come fluido operativo l’anidride carbonica, refrigerante naturale conosciuto con il nome di R744 in questo campo d’utilizzo.
In primo luogo si è dovuto effettuare un’analisi climatica del luogo della messa in opera della macchina (Marsiglia, Francia), per ottenere le condizioni di lavoro del sistema.
Si sono prese in considerazione quattro diversi layout di macchine: macchina TN+TB con gas freon, macchina a CO₂ TN+TB, macchina CO₂ TN+TB con parallelo e infine macchina a CO₂ TN+TB con parallelo e eiettore.
Si sono simulati per ogni layout i funzionamenti degli impianti nel corso di un anno per valutare i consumi, le prestazioni e i potenziali costi.
Si è poi valutato il tempo di ritorno del possibile investimento dal punto di vista ambientale ed economico.
Infine si sono confrontati i dati raccolti per effettuare la scelta impiantistica più adeguata.
Questo elaborato rappresenta il frutto di un percorso all’interno dell’ufficio tecnico per la progettazione termotecnica e impiantistica dell’azienda Rivacold S.R.L. facente parte del Vitri Alceste Group
Studio e applicazione dell'intelligenza artificiale al reverse engineering di componenti meccanici
Get PDFRicostruzione componenti meccanici aventi una mesh poligonale danneggiata, attraverso l'utilizzo dell'intelligenza artificiale, applicata mediante l'implementazione di una rete neurale
Questioni di metodo per rileggere e interpretare la profondità della storia. Il caso studio dell'ex Chiesa di Santa Maria delle Vergini e dell'Oratorio della Compagnia della SS. Trinità
No full textLa tesi si propone di analizzare il complesso architettonico dell'ex Chiesa di Santa Maria delle Vergini e della Santissima Trinità attraverso un approccio multidisciplinare, che integra la ricerca storico-documentale con l'applicazione di nuove tecnologie costruttive. Il percorso di studio si basa su un’analisi approfondita della storia del complesso all’interno del contesto urbano di Bologna, con particolare attenzione alla tipologia costruttiva delle chiese addossate alla terza cinta muraria di Bologna.
Le informazioni raccolte durante la ricerca storia e le indagini tematiche, effettuate anche per analogia con edifici simili, sono state utilizzate per ipotizzare l’evoluzione storica del complesso e porre le basi per un’ipotesi progettuale, definita con l’obiettivo di migliorare la lettura delle sue stratificazioni storiche.
Il progetto, in prima istanza, prevede l’eliminazione del tamponamento in muratura, consentendo la ricostruzione e la reinterpretazione della volumetria originaria del portico e denunciando, di conseguenza, il solaio aggiunto nell’altezza del portico. Questo elemento viene reintrodotto nel rispetto dei principi di un restauro consapevole, quindi con un linguaggio architettonico distinguibile e finalizzato alla valorizzazione del bene storico.
Dal punto di vista della attualizzazione funzionale del complesso, l’alternativa proposta si rifà alla condizione dello stabile antecedente all’attuale destinazione a uffici, concependo una soluzione nel rispetto della stratificazione storica dell’edificio. La tesi propone un intervento che riconfigura il complesso come spazio espositivo e di rappresentanza per un’azienda. In questo modo si intende realizzare un museo d’impresa, concepito con l’obiettivo di valorizzare le caratteristiche architettoniche e decorative dell’ex chiesa