55 research outputs found
L'utilizzo congiunto di dati campionari e amministrativi per stimare la distribuzione dei depositi delle famiglie
No full textSeveral initiatives have combined survey data with macroeconomic aggregates from national accounts to produce more reliable and timely statistics on the distribution of household income and wealth. This paper builds on the methodology developed by the Expert Group on Distributional Financial Accounts, created by the European Central Bank, and proposes a novel approach for Italy to align survey-based total deposit estimates to the corresponding macroeconomic figures, by exploiting administrative records that are linked to the Survey on Household Income and Wealth and the aggregate information coming from supervisory data. The proposed method leads to a slight decrease in inequality of the deposit distribution compared to survey data and generally guarantees a closer match with aggregates from supervisory data compared to the ESCB approach
Stocks price forecasts using Stochastic Differential Equations: an empirical assessment
No full textIn this analysis we investigated the reliability of Stochastic Differential Equations (SDE) in forecasting stock prices on a hhort time period in a simplified framework. Four different SDE models were used, each applied on stocks of companies listed on NASDAQ and validated in each month between July 2022 and January 2023. Both the coverage of the confidence intervals estimates and the reliability of the average behaviour estimates were checked. Results show an overall good reliability for stocks with a strong expected percentage increase (above 3%)
Analysis and design of CMOS and bipolar SiGe:C integrated circuits for low power RF receivers and radar applications
No full textThis dissertation proposes the analysis and the design of two radio-frequency integrated circuits.
In the first part a low-power wireless receiver front-end for Wireless Sensor Networks is developed. The circuit comprises a Low-Noise Amplifier, Voltage Controlled Oscillators and Mixers, building a complete single-stage quadrature receiver front-end for low-power applications. The compact architecture based on a current reuse topology is described and motivated; an in-depth time-variant analysis is performed to optimize the circuit; a test 2.4GHz receiver is finally designed and realized in a cheap 90nm CMOS technology with a 3μm thick top metal for high-quality integrated inductors. Measurement results confirm the correctness of our analysis and the validity of the proposed circuit architecture.
In the second part of this dissertation a X-band upconverter for a Frequency-Modulated Continuous-Wave radar system is developed. The goal of the project is that of developing a wideband upconverter with a clean output spectrum and low phase noise. The proposed architecture is constituted by two mixers, baseband interfaces, a pre-power amplifier and the on-chip circuitry to generate quadrature local oscillator signals from an external reference local oscillator. Several mechanisms which lead to spurious tones at the output are discussed, with emphasis on the design issues related to the image-rejection, the mismatches and the nonlinearities in the large-signal baseband interface.
Two versions of the modulator are designed and compared: a) a CMOS version built in a 65nm digital technology based on a zero DC current passive mixer for minimum flicker noise and b) a bipolar version built in a 0.35μm SiGe:C technology based on an active Gilbert mixerQuesta tesi di dottorato propone l'analisi e la progettazione di due circuiti integrati a radio-frequenza.
Nella prima parte del lavoro viene sviluppato il front-end di un ricevitore wireless a basso consumo di potenza per Wireless Sensor Networks. Il circuito, che comprende un amplificatore a basso rumore, oscillatori locali e mixer, costituisce un sistema di ricezione completo implementato in un singolo stadio per ridurre il consumo di potenza.
L'architettura proposta, basata sulla tecnica del riutilizzo della corrente di polarizzazione, viene motivata e descritta in dettaglio; segue un'accurata analisi tempo-variante dell'architettura per l'ottimizzazione del circuito proposto; il ricevitore a 2.4GHz è stato infine realizzato con una tecnologia CMOS digitale a 90nm con top metal ottimizzato per la realizzazione di induttori integrati con alto fattore di qualità. Le misure effettute sui campioni confermano la correttezza della nostra analisi e la validità dell'architettura proposta.
Nella seconda parte di questa tesi di dottorato viene sviluppato un upconverter per un Frequency-Modulated Continuous-Wave radar in banda X. L'obiettivo del progetto è quello di realizzare un upconverter a banda larga, con uno spettro in uscita libero da toni spuri e con minimo phase noise. L'architettura proposta comprende due mixer con relative interfacce in banda base, un amplificatore a radiofrequenza e tutta la circuiteria per la generazione dei segnali in quadratura per pilotare i mixer a partire da un oscillatore locale esterno di riferimento.
Vengono analizzati vari meccanismi di generazione di toni spuri all'uscita, con particolare enfasi sui problemi legati alla reiezione dell'immagine, ai mismatches ed alle nonlinearità generate nell'interfaccia in banda base.
Due versioni del modulatore sono state progettate e confrontate: a) una versione realizzata in una tecnologia CMOS a 65nm digitale basata su un mixer passivo a corrente di polarizzazione nulla per minimizzare la generazione di rumore flicker e b) una versione realizzata in una tecnologia bipolare SiGe:C a 0.35μm basata su un mixer di Gilbert attiv
The heterogeneous impact of inflation across the joint distribution of household income and wealth
No full textWe assess the impact of the 2022 inflationary shock on Italian households’ wealth along the joint distribution of income and net wealth. The analysis was carried out by dividing households into four groups based on their median income and net wealth, using a methodology similar to the Distributional Wealth Accounts developed at European level. The erosion of the real value of net financial wealth due to inflation was heterogeneous across households. While capital losses were small for the least wealthy households, for the wealthiest group they exceeded one tenth of annual disposable income. Conversely, the reduction in the real value of financial liabilities allowed the group of households with high income and low net wealth to realize a capital gain of nearly one tenth of their income
Sensore di campo vicino per analisi in pre-compliance di emissioni irradiate da apparecchiature elettroniche
No full textLe prove di pre-compliance rappresentano un modo efficace e conveniente per verificare la
corrispondenza di un’apparecchiatura elettronica ai requisiti di compatibilità elettromagnetica (EMC)
fissati dalle normative. Permettono infatti di individuare i problemi di interferenza elettromagnetica
già in fase di prototipazione; rendono inoltre possibile la localizzazione delle sorgenti di disturbo e la
successiva progettazione di accorgimenti ad-hoc per la riduzione dei fenomeni spuri.
In questo contributo vengono descritte alcune caratteristiche di un sensore di campo magnetico a
basso costo realizzato per diagnostica pre-compliance di emissioni irradiate da apparecchiature
elettroniche
Estimating averted COVID-19 cases, hospitalisations, intensive care unit admissions and deaths by COVID-19 vaccination, Italy, January-September 2021
No full text: We assessed the impact of COVID-19 vaccination in Italy, by estimating numbers of averted COVID-19 cases, hospitalisations, ICU admissions and deaths between January and September 2021, by age group and geographical macro areas. Timing and speed of vaccination programme implementation varied slightly between geographical areas, particularly for older adults. We estimated that 445,193 (17% of expected; range: 331,059-616,054) cases, 79,152 (32%; range: 53,209-148,756) hospitalisations, 9,839 ICU admissions (29%; range: 6,434-16,276) and 22,067 (38%; range: 13,571-48,026) deaths were prevented by vaccination
Progettazione, realizzazione e valutazione clinica di uno strumento ad ottica adattiva per l'analisi automatica della retina
No full textThis thesis deals with the automatic analysis of colour fundus images and with the applications of such analysis in the evaluation of hypertensive and diabetic retinopathy. In particular, it aims at developing the project of an adaptive optics fundus camera for retinal fundus acquisition and focuses on the software implementation for the analysis and the quantitative evaluation of retinopathies.
Microcirculation is affected, although with different time courses, by both hypertension and diabetes, and retinopathy is one of the consequences of such circulation damage. The retina and the retinal vessels are very sensitive to changes in microvascular circulation, and it has been demonstrated that single features of hypertensive retinopathy have a strong prognostic value for stroke, carotid stiffness, and coronary disease. Moreover, it must be considered that retinopathy is a social burden, with heavy direct and indirect costs: visual loss in fact reduces the capacity of working and carrying on with an independent life.
Although the retina is not the only organ affected by microcirculation dam-age, its clinical examination has the undoubted advantage of being non invasive, therefore enabling a cost-effective monitoring of the progression of the systemic diseases associated with retinopathy. The early detection of retinopathy at its onset is central in order to avoid blindness. This is particularly true in the case of diabetic retinopathy, which at the present state of pharmacology does not recede with treatment.
Unfortunately, the first stages of retinopathy are almost asymptomatic. It has been demonstrated that a screening program could save most of the population at risk from developing sight-threatening retinopathy. In the Western world, there are not enough resources, in terms of time and available expert ophthalmologists, for carrying out an extensive screening program. Thus, a reliable automatic tool for evaluating retinopathies is strongly needed.
Current fundus cameras are able to compensate the defocus aberration in-troduced by the eye by means of a mobile system of internal optics, but they cannot correct for astigmatism or higher order aberrations. The first chapters of this thesis will describe the attempted realization of an acquisition system prototype able to compensate for the second category of aberrations, thus allowing the obtainment of high-quality retinal fundus images, even for patients with high aberration. The second part of this work will propose a software for the automatic processing of retinal fundus images. The algorithms composing this software are designed for geometrically characterizing the vessel structures of the retina, aiming at an automatic diagnosis of the pathologies.
The concept at the basis of the acquisition instrument developed in our la-boratories consists in introducing, along the optical path of a fundus camera, a Deformable Mirror (DM) adaptive optics. The main problem of the conventional fundus camera is that the information through which the DM shape is adapted is provided by a complex and expensive wave-front analyzer. The proposed solution consists in projecting a known pattern on the retinal fundus, acquiring the resulting image with a dedicated sensor. Through a real-time analysis of the obtained image with custom algorithms, it will be possible to obtain information about how the DM has to be appropriately deformed in order to reduce the aberration introduced by the eye. This method will allow the acquisition of high-resolution images without distortions even in the case of patients affected by aberrations that are not compensable by the currently available fundus cameras. Although the simulation tests on the optic bench have provided encouraging preliminary results, the development of a fundus camera suitable for a clinic/diagnostic employment has encountered technical limitations, mostly regarding the prototyping of the instrument in an unproofed environment. Indeed, the spurious reflexes introduced in the optical system by the environment excessively reduce the signal-to-noise ratio – a problem which will have to be further investigated in the future.
A number of retinal fundus images, collected by gathering datasets built by us and datasets already used by other teams for research purposes, will be analyzed with custom algorithms able to extract important clinical parameters for the diagnosis of retinopathies. In this context, particular attention will be devoted to the hypertensive and the diabetic pathologies. This thesis concentrates on the extraction and the analysis of the features of the vascular apparatus: the vessel network identification (veins and arteries) will allow the assessment of its main geometrical characteristics (length, direction, caliber, bifurcation, etc.). From these findings, specific indexes of diagnostic relevance will be computed, providing the clinicians with information regarding the patient’s retinopathy degree, whose significance is crucial for the diagnosis of retinal pathologies. The algorithms presented in this thesis allow conceiving a tool employable for the mass-screening of both hypertensive and diabetic retinopathies, and also for the monitoring of the progression of the diseases. Its usefulness will be threefold: first of all, it shall provide a diagnostic tool to aid clinical practice; secondly, it will provide quantitative details of the retinal vessel network, thus constituting a useful tool for clinical research; finally, it will enhance pharmaceutical research, providing a quantitative and reproducible assessment of the disease evolution during pharmacological treatment.
The proposed software for the identification of retinal vascular structures is currently the object of clinical evaluation at the Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Wisconsin, USA, whose Fundus Photograph Reading Center has expressly declared its will to adopt the proposed system as the standard for the determination of diagnostic features.
The recent collaboration with the Department of Twin Research & Genetic Epidemiology, of the King’s College London Division of Genetics and Molecular Medicine, St Thomas' Hospital, UK, has brought to the agreement that more than 3,500 retinal fundus images (plus 10 new images per week) will be provided by the Department, being consequently processed and analyzed with our software for the estimation of the clinical indexes.
The results achieved both in the experimentations and thanks to the fruitful international collaboration established with relevant clinical and research groups make us quite confident as regards the quality of the developed methodologies and the potential success of their employment, with the auspice that future improvements can broaden their usability.Questa tesi tratta l'analisi automatica di immagini a colori del fondo dell'occhio. In particolare, essa si focalizza sul progetto di una fundus camera ad ottica adattiva per l’aquisizione di fundus retinici e sull’implementazione di software per l’analisi e la valutazione quantitativa delle retinopatie, prevalentemente ipertensiva e diabetica come naturale ricaduta dei metodi sviluppati.
Sia l'ipertensione che il diabete colpiscono, anche se con modalità e decorso temporale differente, il microcircolo sanguigno. La retinopatia è una delle conseguenze di tale danno circolatorio. La retina ed i vasi retinici sono assai sensibili a cambiamenti nella microcircolazione: è stato dimostrato che i singoli segni della retinopatia hanno un alto valore prognostico per infarto, sclerosi carotidea e danno coronarico. Inoltre, la retinopatia è una malattia sociale, con una ricaduta economica (diretta ed indiretta) elevata: la perdita o la diminuzione della capacità visiva porta infatti ad una ridotta capacità lavorativa e all’impossibilità di condurre una vita indipendente.
Nonostante anche altri organi siano sensibili ad alterazioni del microcircolo sanguigno, la retina ha il grande vantaggio di essere facilmente disponibile ad un controllo non invasivo. Tale caratteristica suggerisce un modo efficiente ed efficace per seguire il decorso di malattie sistemiche associate alla retinopatia. Inoltre, con riguardo alla prevenzione della perdita della vista, il riconoscimento della retinopatia al suo insorgere è il punto più critico per evitare che degeneri in cecità. Ciò è particolarmente importante nella retinopatia diabetica in cui, allo stato attuale della farmacologia, i danni alla retina non recedono con il trattamento farmacologico o col controllo del diabete.
Sfortunatamente, le fasi iniziali della retinopatia sono quasi asintomatiche. Un programma di screening potrebbe evitare alla maggior parte della popolazione a rischio lo sviluppo di retinopatie che minaccino la vista. Allo stesso tempo, nel mondo occidentale non ci sono abbastanza risorse, sia in termine di tempo che soprattutto in termine di disponibiltà di oftalmologi esperti, per organizzare uno screening di tal genere. E’ dunque forte il bisogno di uno strumento che valuti automaticamente la retina, per diagnosticare la presenza e la severità dell'eventuale retinopatia.
Le attuali fundus camera sono in grado di compensare l'aberrazione di fuori fuoco introdotta dall'occhio tramite sistemi mobili di ottiche interne, ma non possono correggere l'astigmatismo oppure le aberrazioni di ordine superiore. Nei primi capitoli della presente tesi si descriverà la realizzazione del prototipo di un sistema di acquisizione che consenta di compensare anche quel tipo di aberrazioni, permettendo così in linea teorica di ottenere immagini di elevata qualità del fondo retinico, anche in pazienti soggetti ad aberrazioni elevate. Le immagini digitalizzate ad alta risoluzione del fondo retinico saranno poi elaborate da algoritmi d’analisi, descritti nella seconda parte della tesi, dedicati alla diagnosi automatica di alcune patologie dell'occhio.
Il concetto di base dello strumento d’acquisizione sviluppato nei nostri laboratori è quello di inserire lungo il cammino ottico di una fundus camera un'ottica adattiva DM (Deformable Mirror). Il principale problema delle fundus camera convenzionali è che l'informazione per adattare la forma del DM per compensare le aberrazioni presenti è fornita da un complesso e costoso analizzatore di fronte d’onda. La soluzione proposta consiste nel proiettare un pattern noto sul fondo della retina e di acquisirne l’immagine con un sensore dedicato. Analizzando in tempo reale quest’immagine con opportuni algoritmi, sarà possibile ottenere le indicazioni su come l'ottica adattiva debba essere opportunamente deformata per ridurre l'aberrazione introdotta dall’occhio e permettere di acquisire immagini ad alta definizione e senza distorsioni anche in pazienti affetti da aberrazioni non compensabili con le fundus camera ora disponibili. Nonostante test di simulazione su banco ottico abbiano fornito risultati preliminari incoraggianti, la realizzazione di una fundus camera adatta all’utilizzo clinico/diagnostico ha incontrato limitazioni di carattere tecnico relative alla prototipazione dello strumento in ambienti non controllati. L’incidenza dei riflessi spuri, introdotti nel sistema ottico dall’ambiente circostante, sul rapporto segnale-rumore del segnale acquisito sarà materia di ricerca del prossimo futuro.
Le immagini del fondo oculare, ricavate da dataset da noi collezionati e da altri già utilizzati per indagini scientifiche da altri gruppi di ricerca, saranno analizzate con algoritmi sviluppati ad-hoc, in grado di ricavare importanti parametri clinici per la diagnosi delle retinopatie, con particolare attenzione a quelle ipertensiva e diabetica. Nell’ambito di questa tesi saranno prese in esame le features dell’apparato vascolare: l’identificazione del reticolo dei vasi (arterie e vene), consentirà la misurazione i suoi principali descrittori geometrici (lunghezza, direzione, calibro, presenza di biforcazioni, etc.); da questi saranno calcolati specifici indici di rilievo diagnostico, che forniranno ai clinici informazioni sul grado complessivo di retinopatia del paziente, la cui significatività è molto importante per la diagnosi delle patologie retiniche. Gli algoritmi presentati in questa tesi rendono possibile pensare ad uno strumento utilizzato sia in ampi programmi di screening delle retinopatia ipertensiva e diabetica, sia per il controllo nel tempo del progredire della malattia. La loro utilià è triplice. In primo luogo, potrebbero essere uno strumento diagnostico di aiuto alla pratica clinica. In secondo luogo, i dettagli quantitativi sulle struttura vascolare della retina potrebbero essere utili nella ricerca medica e per meglio caratterizzare gli sviluppi della retinopatia. Infine, nell’ambito della ricerca farmaceutica, si renderebbe disponibile l'utilizzo di una misura quantitativa e riproducibile dell'evoluzione della retinopatia durante un trattamento farmacologico.
Il software riguardante l’identificazione delle strutture vascolari retiniche è al momento oggetto di valutazione clinica presso il Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Wisconsin, USA, il cui Fundus Photograph Reading Center ha espressamente dichiarato la sua volontà nell’acquisire il programma come standard per la determinazione di features diagnostiche, quali gli indici CRAE, CRAE e AVR, come indicatiori del “generalized arteriolar narrowing”.
Sempre per quanto riguarda i metodi di identificazione della struttura vascolare della retina, la corrente collaborazione con il Department of Twin Research & Genetic Epidemiology, del King’s College London Division of Genetics and Molecular Medicine, St Thomas' Hospital, UK, si è recentemente concretizzata nell’accordo che prevede che un numero superiore a 3500 immagini di fundus retinico (più 10 nuove immagini a settimana) vengano analizzate per scopi clinici con il software da noi sviluppato.
I risultati conseguiti nelle sperimentazioni effettuate e le collaborazioni internazionali in atto con gruppi clinici e di ricerca di rilievo ci rendono abbastanza confidenti riguardo la qualità delle metodologie sviluppate e i potenziali successi del suo impiego, con l’auspicio che futuri miglioramenti possano ampliarne l’utilizzabilità
Null models to detect the response of a neural network to external perturbations
No full textopenUno dei problemi più comuni nelle neuroscienze applicate è quello di indentificare quali unità, all'interno di una vasta e complessa rete neurale, rispondono a determinati stimoli esterni. A tale scopo, vengono tipicamente usati metodi di regressione (lineare o non lineare). L'ampiezza dei coefficienti di regressione, tuttavia, non è di per sé sufficiente a determinare in modo statisticamente rigoroso quali neuroni rispondono e quali no. Occorre, invece, fare considerazioni statistiche rigorose basate su modelli nulli che tengano conto di potenziali effetti spuri dovuti, ad esempio, alla non-indipendenza delle unità e all'autocorrelazione dei segnali. In questo lavoro di tesi, simuleremo una rete di neuroni, alcuni dei quali affetti da perturbazioni esterne, e proveremo a identificare i neuroni perturbati direttamente dai dati simulati, usando una regressione lineare e determinando la significatività dei risultati sulla base di diversi modelli nulli. Ciò permetterà di sondare l'efficacia e il rigore dei vari modelli analizzati
A population-based cohort approach to assess excess mortality due to the spread of COVID-19 in Italy, January-May 2020
No full textAims: To assess the impact of the COVID-19 pandemic on all-cause mortality in Italy during the first wave of the epidemic, taking into consideration the geographical heterogeneity of the spread of COVID-19. Methods: This study is a retrospective, population-based cohort study using national statistics throughout Italy. Survival analysis was applied to data aggregated by day of death, age groups, sex, and Italian administrative units (107 provinces). We applied Cox models to estimate the relative hazards (RH) of excess mortality, comparing all-cause deaths in 2020 with the expected deaths from all causes in the same time period. The RH of excess deaths was estimated in areas with a high, moderate, and low spread of COVID-19. We reported the estimate also restricting the analysis to the period of March-April 2020 (first peak of the epidemic). Results: The study population consisted of 57,204,501 individuals living in Italy as of January 1, 2020. The number of excess deaths was 36,445, which accounts for 13.4% of excess mortalities from all causes during January-May 2020 (i.e., RH = 1.134; 95% confidence interval (CI): 1.129-1.140). In the macro-area with a relatively higher spread of COVID-19 (i.e., incidence rate, IR): 450-1,610 cases per 100,000 residents), the RH of excess deaths was 1.375 (95% CI: 1.364-1.386). In the area with a relatively moderate spread of COVID-19 (i.e., IR: 150-449 cases) it was 1.049 (95% CI: 1.038-1.060). In the area with a relatively lower spread of COVID-19 (i.e., IR: 30-149 cases), it was 0.967 (95% CI: 0.959-0.976). Between March and April (peak months of the first wave of the epidemic in Italy), we estimated an excess mortality from all causes of 43.5%. The RH of all-cause mortality for increments of 500 cases per 100,000 residents was 1.352 (95% CI: 1.346-1.359), corresponding to an increase of about 35%. Conclusions: Our analysis, making use of a population-based cohort model, estimated all-cause excess mortality in Italy taking account of both time period and of COVID-19 geographical spread. The study highlights the importance of a temporal/geographic framework in analyzing the risk of COVID-19-epidemy related mortality
Epidemiological characteristics of COVID-19 cases in Italy: an analysis from a sex/gender perspective
No full textThe current study aims to describe the charac-
teristics of the SARS-CoV-2 infection from the beginning of
its spread in Italy, in February 2020, up to April 2021 across
the tested positive cases in Italy. Global data strongly suggest
that a sex/gender-based disparity exists, with men being at
higher risk of SARS-CoV-2 infection, hospitalization, poor
clinical outcomes and death due to the coronavirus disease
2019 (COVID-19).
With this in mind, we focused on a sex/gender analysis, in
order to better understand the role of sex/gender-related
determinants in the outcome of COVID-19. We used rou-
tinely collected data retrieved from the Italian National Sur-
veillance System of confirmed SARS-CoV-2 infections. Data
is collected and entered daily on a secure online platform
by the 19 Italian Regions and the two Autonomous Prov-
inces, and all the system is coordinated by the Italian Na-
tional Institute of Health.
In total, 4.027.075 cases occurred from February 2020 to April
2021, and were included in the analysis. Our results show
that in Italy the numbers of SARS-CoV-2 infections are quite
similar in women and men, even if some differences in ex-
posure and outcomes between sexes are present. In par-
ticular, the case fatality rate over 50 years of age is signifi-
cantly higher in men than in women, with the difference
increasing with age.
These data further confirm the importance of the integration
of a sex/gender analysis in future studies, thus enabling ef-
fective public health measures and gender-specific solutions
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