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Un sistema GIS per lo studio delle risorse demersali: applicazioni e prospettive gestionali
Geographic Information Systems (GIS), are currently a key component of fisheries mamagement applied research because of their ability in spatial analysis that support decision making process. Focused on marine GIS design, a methodology was developed to return management measures for the sustainable exploitation and protection of resources and habitats where fishing is conducted. The most important result achieved was the localization of “Hot Spots”, areas where biological resources have a different sensitivity to trawl fishing activities. The experimental model, buil on a regional scale along Sardinian waters, was tested taking as an important reference resource for local fisheries: the Europian cod (Merluccius merluccius )
Una soluzione alternativa al problema della ricostruzione olografica della superficie delle antenne a riflettore da dati in far-field o in near-field
The retrieval of surface profile of a reflector antenna is an important task, mainly for radio astronomical application. Up to now the microwave holographic reconstruction technique has been applied to far field data either directly measured or extrapolated from near field measurements by using the Fourier transform inversion. The main step of this technique is the computation of the induced currents on the reflector surface. In this thesis the relation between the far field (or near field) and the current on the parabolic reflector surface is formulated as a discrete data inverse problem. Since this problem is strongly ill conditioned, an alternative technique is proposed to find a solutionin the least squares sense and to regularize it by using a Singular Value Decomposition. This technique supplies a flexible regularization scheme, able to take into account also the noise level of the data. Moreover it allows to reconstruct a surface distortions map using either far field data or the direct use of Fresnel zone field data, i.e. these data are not used to extrapolate the far field pattern, but directly used by the procedure. A comparison with the standard technique based on the FFT inversion algorithm has been made on a number of different cases, with noise free and noisy far field data generated by a commercial software. The results show that this alternative procedure is able to delect, with a very good accuracy, both the position and the amount of the distortions of the reflector surface starting from both far field and near field data
Design and optimization techniques for VLSI Network on Chip architectures
Il sottosistema di interconnessione rappresenta una delle aree critiche nella progettazione di MPSoC, a causa di problemi relativi alla scalabilità a livello sia fisico che architetturale. Le architetture Network on Chip (NoCs) sono ritenute una promettente soluzione a tale problema. Tali architetture mirano alla soluzione di molte problematiche legate alla progettazione del l’interconnect portando a livello on-chip i paradigmi di comunicazione basati sulla commutazione a pacchetti. La lunghezza dei wire può essere controllata adattando la topologia alle caratteristiche fisiche e la banda di comunicazione disponibile può essere aumentata aggiungendo alla topologia nuovi switch e link. Argomenti principali della tesi sono la progettazione e la ottimizzazione delle architetture Network on Chip, entrambi affrontati rivolgendo particolare attenzione agli aspetti legati alle relazioni tra le decisioni prese a livello di sistema e le variabili collegate all’implementazione di back-end. In particolare il nucleo del lavoro di ricerca è un flusso completo per la progettazione di NoC application-specific. Il flusso proposto aiuta il progettista nello svolgimento di tutti i passi necessari alla progettazione, a partire dalla grafo di comunicazione relativo alla applicazione target sino alla fase di place&route. Il flusso proposto mira alla definizione della struttura NoC ottimale per una data applicazione. Il flusso consiste in una parte di front-end, deputata alla sintesi della configurazione di NoC ottimale, ottenuta sulla base delle richieste in termini di comunicazione poste dalla applicazione, in una parte di back-end, deputata alla implementazione a livello layout della configurazione scelta dal front-end, e in alcuni passi ausiliari necessari alla produzione delle informazioni che costituiscono la comunicazione e assicurano la coerenza tra le due parti
Sangue, urina e capelli: bioindicatori per il monitoraggio di esposizione umana all'As, Pb e U nei bambini dei comuni di Perdasdefogu e Jerzu
Il continuo incremento del carico inquinante sulle popolazioni non esposte, sia nelle società avanzate sia nelle società in via di sviluppo, è diventato un problema
rilevante per quanto concerne la salvaguardia dello stato di salute. Per tali ragioni sono stati effettuati numerosi studi volti a determinare quali siano le metodiche e le
metodologie più appropriate per la determinazione dei livelli dei metalli pesanti nelle popolazioni umane.
È noto che un eccessivo livello di elementi tossici con un contemporaneo deficit di metalli essenziali, quali Mg, Zn, Cu, Ca ed altri biolementi, possa determinare dei disordini metaboloci, una diminuita efficienza dell’organismo un declino dei processi immunologici e quindi la comparsa di varie malattie e persino la morte dell’individuo (Lech, 2002).
Gli effetti tossici dei metalli pesanti risultano particolarmente dannosi per i soggetti in accrescimento. I bambini costituiscono la parte della popolazione maggiormente a rischio, rispetto agli adulti, per gli effetti dei metalli pesanti in quanto hanno maggiori probabilità di essere esposti all’inquinamento non occupazionale e di ingerire sostanze non commestibili contenenti metalli pesanti.
Infatti, la polvere contenente gli inquinanti ricade dall’atmosfera sui giocattoli, sui mobili e su altre superfici di zone destinate al gioco, da cui può,facilmente, essere ingerita (Schell, 1991a).
I bambini inoltre assorbono, in genere, una maggiore quantità di metalli pesanti rispetto agli adulti, in quanto presentano oltre che una maggiore attività metabolica e
fisica, anche un maggiore assorbimento e ritenzione nel tratto gastrointestinale(Annest et al., 1982; Chilsom, 1987; Schell, 1991a; Fitzgerald et al., 1998; Al-Saleh
et al., 1999).
È ancora oggetto di dibattito se anche dei moderati livelli di alcuni metalli pesanti nei bambini possano causare loro delle patologie (Pirkle et al., 1985; Fulton et al.,
1987; Cavalleri, 1988; McMichel et al., 1988; Abbritti et al., 1989; Morisi et al.,1989; Factor-Litvak et al., 1999; Canfield et al., 2003; CDC, 2004), oltre che influire
negativamente sulla crescita (Schwartz et al., 1986; Frisancho e Ryan, 1991; Ballowet al., 1999; Factor-Litvak et al., 1999; Rahman et al., 2002) e causare una riduzione
del QI (Schwartz, 1994; Factor-Litvak et al., 1999;Campbell et al., 2000; Rahman et al., 2002); risulta pertanto necessario un monitoraggio continuo dell’accrescimento e
dunque dello stato di salute nelle popolazioni potenzialmente esposte all’inquinamento da metalli pesanti
Studio integrato di aree minerarie della Sardegna tramite telerilevamento e analisi mineralogiche
Scopo del presente lavoro di tesi è di contribuire allo sviluppo di metodologie per l’indagine dei fenomeni di inquinamento nelle aree minerarie della Sardegna con un approccio che integra le conoscenze mineralogiche con dati telerilevati. Tale finalità è stata perseguita attraverso lo studio di alcune aree minerarie del distretto minerario piombo-zincifero di Montevecchio - Ingurtosu - Gennamari, in cui problemi ambientali sono noti e studiati da tempo (Fanfani,1996; Da Pelo, 1998; Caboi e al., 1999, Biddau e al., 2001). In particolare, si è preso in considerazione: l’area del bacino di sterili di Piccalinna, in cui si ritrovano abbancati gli sterili di trattamento e coltivazione stimati approssimativamente in 5 milioni di metri cubi (Da Pelo,1998), e il bacino idrografico del Rio Naracauli, all’interno del quale si rinvengono notevoli
quantità di materiali di scarto accumulati nei piazzali e nei bacini di decantazione. Dopo un attenta ricerca bibliografica e un esame dei vari tipi di immagini satellitari disponibili sul mercato si è deciso di utilizzare le immagini del sensore Aster (Advanced
Spacerborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), che ben si prestano agli studi di carattere ambientale e per il monitoraggio dell’ambiente, in particolare negli intervalli VNIR(visibile-infrarosso vicino, 0,52 – 0,86 μm) e SWIR (infrarosso a corta lunghezza d’onda,1,60 – 2,43 μm). Più esattamente, nell’intervallo VNIR è possibile l’identificazione di minerali in cui sono presenti metalli di transizione come il ferro, mentre nell’intervallo SWIR
ricadono le bande di riflettanza caratteristiche di minerali come carbonati, solfati, ossidi e idrossidi. Per tarare e validare opportunamente gli spettri da satellite, sono stati acquisiti con lo spettroradiometro da campo modello Macam SR-9050, in dotazione nel Dipartimento di
Scienze della Terra dell’Università di Cagliari presso il laboratorio Telegis, in grado di acquisire sia valori di riflettanza e/o d’irradianza in un intervallo di 400-2500 nm. In ogni punto in cui sono state fatte le acquisizioni con lo spettroradiometro, sono stati prelevati dei campioni di suolo al fine di determinare i minerali presenti mediante analisi per diffrazione dei raggi X. Il confronto tra tutti questi dati ha permesso di trarre delle conclusioni sulle possibili applicazioni dell’interpretazione delle immagini da satellite per il telerilevamento ambientale in aree minerari
CFD-RANS Study of Horizontal Axis Wind Turbines
This PhD project concerns the study of wind turbine aerodynamics with a CFD–RANS approach.
Nowadays, industrial design codes for wind turbines are still based on the BEM (Blade Element Momentum) method, which has been extended with a number of empirical correction, often not based on physical flow features.
The importance of accurate design does also increase as the machines tend to become larger. Therefore, the research is today focused more on the basic aerodynamic mechanisms.
The general aim of this project was to get a better understanding of the physical behaviour of the flow field past wind turbine rotors, including the boundary layer flow as well as the wake region. Although CFD is not a practical
design tool, useful suggestions for classical design methods can be derived from the analysis.
A full three–dimensional CFD–RANS approach was used, modelling the whole rotor of a wind turbine by means of periodicity and in a moving reference system. All the simulations were performed using the finite–volume solution
package Fluent®. A detailed selection of results is presented, dealing with the various investigated issues. A first validation of the computational methods was
done by comparing the overall power production of a BEM-designed turbine. The most important features of the investigated machines were captured with CFD, so that a broad review of wind turbine aerodynamics was given, through the post processing of the computed solutions. A study on the blade root and tip was carried out, allowing to demonstrate the advantages of some recent
improvements in rotor blade design, and showing the capabilities of CFD as an optimization method. Both the near and far wake were also analysed. Finally, the rotational effect on the boundary layer of rotating blades were studied, with generating a complete solution database and a post–processing tool. Further advancements are required, for stating more about the complex issues, as wake
dynamics and rotational effects are. Nevertheless, the purpose of proving the capabilities of full–3D CFD–RANS for the study wind turbine aerodynamics has been fully achieved
Metodologie di ottimizzazione orientate alla QoS e applicate alle reti NGN, Multiservizio e multidominio
La presente tesi tratta lo studio di tecniche di ottimizzazione della rete con un approccio orientato sia al traffico che alle risorse di rete. Un’attenta analisi dello scenario e delle tipologie di traffico, ha consentito la definizione e la scelta dei parametri di qualità, i quali permettono di agire attivamente sull'efficienza della rete e sulla possibilità di implementare una politica di gestione della QoS. Inoltre, sono stati analizzati vari approcci architetturali relativi alla rete di trasporto che hanno condotto alla definizione di alcune linee guida utili, sin nella fase di progettazione, per predisporre al meglio la fruibilità di servizi diversificati e di alta qualità. La soluzione architetturale che meglio sposa gli obiettivi di performance è data dall’integrazione di MPLS e Diffserv con applicazione del Traffic Engineering (DS-TE), in cui, all’approccio di differenziazione del trattamento del traffico sulla base dell’appartenenza a classi di servizio (CoS), si affianca il meccanismo dell’MPLS, che offre garanzie di qualità end-to-end, per la costruzione dei percorsi, Label Switch Path (LSP), su cui inoltrare gli aggregati di traffico; infine, il TE permette una gestione efficiente delle risorse. Relativamente alla rete di backbone DS-TE, il focus è andato principalmente sulle
problematiche di ottimizzazione del routing degli LSP. In particolare, si definiscono delle metodologie che consentono un miglior bilanciamento del carico sulla rete, ma soprattutto, che permettono agli aggregati classificati con una maggiore priorità di essere sempre serviti. Oltre
all’approccio di riottimizzazione globale degli LSP sulla rete, è stata proposta una procedura che, ad ogni richiesta di un nuovo LSP, individua un percorso ottimo di instradamento,ricorrendo, ove necessario, ad una tecnica di preemption ottimizzata per rimuove LSP a priorità inferiore, e nel contempo, cerca per questi un percorso alternativo, riducendo il service disruption. Per quanto riguarda l’ottimizzazione della rete a garanzia della qualità per alcune tipologie di servizio specifiche, è stato preso in esame il caso delle applicazioni video-streaming che riscuotono, oggigiorno, grande interesse. In particolare, lo scenario considerato è quello di una
rete di tipo wireless che, per la sua natura, produce un throughput di tipo bursty e, quindi, rende molto difficile l’alta qualità dello streaming video. L’algoritmo proposto è di tipo window-based e prevede un Source Rate Control che modifica il rate di sorgente compensando i periodi altalenanti tra basso ed alto throughput in modo tale da evitare il tipico “saw” effect. Il rate viene modificato periodicamente all’inizio di ogni finestra temporale, il suo valore si ottiene imponendo che il valore della probabilità di starvation, del buffer nell’end-system sia
inferiore ad una certa soglia per tutta la durata della finestra. Tale scopo è perseguito facendo una previsione a breve-termine del ritardo che il traffico subirà nella rete per la durata della finestra, a partire dalle informazioni raccolte nelle finestre precedenti
Ruolo delle subunità del recettore nicotinico nella dipendenza da nicotina
L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha stimato in oltre 5 milioni il numero di morti annuali dovuti alle conseguenze dell’uso di tabacco. Identificare i meccanismi che stanno alla base delle proprietà rinforzanti della nicotina è quindi una priorità che richiede lo sviluppo di nuovi protocolli sperimentali in vivo. Lo studio della funzionalità delle subunità del recettore nicotinico centrale tramite metodiche farmacologiche comportamentali è lo scopo di questo lavoro. La nicotina esplica i suoi effetti centrali attivando i recettori nicotinici. Il presente studio fornisce un correlato comportamentale agli studi elettrofisiologici e neurochimici in animali transgenici, al fine di individuare il ruolo delle singole subunità e le aree cerebrali coinvolte nel comportamento di autosomministrazione endovenosa acuta in animali che entrano per la prima volta in contatto con la nicotina. A tale scopo abbiamo intrapreso una collaborazione scientifica con il gruppo francese del Prof. Changeux dell’Institut Pasteur di Parigi (Unite Recepteurs et Cognition, CNRS URA 2182) per la fornitura degli animali transgenici knockout per ciascuna delle subunità investigat
Analisi del differenziamento genetico tra popolazioni di Palinurus elephas (Fabricius, 1787)attraverso l'impiego di marcatori genetici mitocondriali e nucleari
In questo studio sono stati impiegati marcatori genetici molecolari altamente polimorfici (loci microsatelliti e Regione di Controllo mitocondriale) al fine di attuare un’analisi sulla variabilita genetica dell’aragosta rossa Palinurus elephas (Fabricius, 1787) entro il suo areale di distribuzione mediterraneo ed atlantico, e di verificare l’eventuale presenza di popolazioni distinte.
Palinurus elephas, oltre ad essere importante dal punto di vista biologico ed ecologico, data la sua ampia distribuzione geografica ed il ruolo critico che riveste
in numerose reti trofiche marine, costituisce una risorsa
commerciale considerevole in tutto il Mediterraneo. Sebbene esista in letteratura una notevole mole di dati riguardanti diversi aspetti della biologia di questo crostaceo ecapode, non sono mai state pubblicate analisi di genetica di popolazione. In questa tesi verranno illustrate dapprima le caratteristiche biologiche più importanti della specie oggetto di studio, con un breve accenno allo status della risorsa sia in Mediterraneo che in Atlantico, poi verranno descritti e confrontati i due marcatori genetici attraverso i quali si sono potute condurre le analisi di popolazione
Vitality detection in personal authentication systems using fingerprints
Fingerprints are considered as the sign of each human being, and this has contributed the development of biometric applications based on such features. Since 2002, an important vulnerability has been shown: it is possible to deceive fingerprint scanners through artificial replicas of fingertips. In order to address this shortcoming it is need to recognize a spoofing attempt with artificial fingers looking for some “life signs” each time an user submit a fingerprint (vitality detection problem). Although this research field is still in its infancy, several methods have been proposed so far, based on additional hardware to the existing capture device and also on fingerprint image processing for extracting those “life sign” from the image captured by the sensor. The first goal of this Ph.D. thesis has been to investigate the current state-of-the-art in fingerprint vitality detection. We compared the performance of each fingerprint vitality detection approach. The second contribution of this Ph.D. thesis is the development of two different new approaches (“power spectrum” and “ridge-width”). The former (in the frequency domain) is based on 2D-Fourier Transform of the fingerprint image. The latter (in the space domain) is based on some morphological considerations (intra-distance ridges and ridge width). Experiments have been carried out on a dataset of images of “live” fingers and fake stamps collected at the DIEE laboratory in Cagliari (82 live fingers and 72 fake stamps, 20 acquisition for each finger/stamp)