183 resultados para Traffic jam, transizioni di fase, optimal velocity
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In this thesis, we deal with the design of experiments in the drug development process, focusing on the design of clinical trials for treatment comparisons (Part I) and the design of preclinical laboratory experiments for proteins development and manufacturing (Part II). In Part I we propose a multi-purpose design methodology for sequential clinical trials. We derived optimal allocations of patients to treatments for testing the efficacy of several experimental groups by also taking into account ethical considerations. We first consider exponential responses for survival trials and we then present a unified framework for heteroscedastic experimental groups that encompasses the general ANOVA set-up. The very good performance of the suggested optimal allocations, in terms of both inferential and ethical characteristics, are illustrated analytically and through several numerical examples, also performing comparisons with other designs proposed in the literature. Part II concerns the planning of experiments for processes composed of multiple steps in the context of preclinical drug development and manufacturing. Following the Quality by Design paradigm, the objective of the multi-step design strategy is the definition of the manufacturing design space of the whole process and, as we consider the interactions among the subsequent steps, our proposal ensures the quality and the safety of the final product, by enabling more flexibility and process robustness in the manufacturing.
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La possibilità di monitorare la presenza di residui di farmaci veterinari e contaminanti biologici negli alimenti può trarre beneficio dall’uso di metodi di screening affidabili e di facile utilizzo. A tal fine, sono in fase di sviluppo molteplici applicazioni di biosensori in grado di coniugare sistemi di rilevamento biologico-specifici con trasduttori elettronici o ottici capaci di rilevare, amplificare, elaborare e misurare il segnale derivante dall’interazione tra un substrato costituito da enzimi, anticorpi o apteni e contaminanti ambientali o alimentari. Lo sviluppo di biosensori permette di rilevare la presenza di quantità residuali di un determinato analita in varie matrici sia animali che alimentari. Per questo Progetto di Ricerca sono state messe a punto tecniche di analisi elettrochimiche per rilevare quantitativamente la presenza di istamina e di batteri istaminogeni in campioni di pesce e determinare la presenza di ceppi di Escherichia coli nel latte crudo. Sono stati condotti anche degli studi riguardanti la presenza di residui di farmaci veterinari negli alimenti. Lo scopo di queste ricerche era quello di: • Sviluppare diversi tipi di sensori elettrochimici ed immunoenzimatici e valutare le loro potenzialità come metodi di analisi rapida. • Validare i risultati mediante comparazione con metodi analitici di riferimento. • Avviare uno studio per lo sviluppo di biosensori basato sulla valutazione del rischio
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La presente ricerca, focalizzata sull’evoluzione di Piacenza tra età antica e altomedioevo, si mette nel solco del dibattito sull’archeologia urbana sviluppatosi in Italia a partire dagli anni Ottanta del Novecento. Dopo la raccolta dei dati di scavo negli archivi della Soprintendenza e delle testimonianze delle fonti scritte è stato creato un geodatabase che potesse gestirli in maniera integrata. Lo studio è stato svolto per temi trasversali che prendessero in esame lo sviluppo dei diversi aspetti di Piacenza dalla fondazione al IX secolo, per poi restituire in fase di conclusione dei quadri sincronici relativi alla città romana, tardoantica e altomedievale. Il quadro che si delinea dallo studio condotto è quello di una città che, seppure interessata dalle vicende storiche che hanno coinvolto buona parte del nord della penisola, tra la tarda Antichità e l’alto Medioevo, mostra sia fenomeni che la accomunano alle altre realtà urbane regionali e extraregionali, sia caratteristiche specifiche scarsamente riscontrate altrove. L’età carolingia è il periodo nel quale il caso piacentino si presenta maggiormente denso di spunti per il tema dell’urbanesimo. Su questo Piacenza, soprattutto per il tramite delle fonti scritte, offre uno spaccato che poche altre città possono dare e che sarebbe ulteriormente implementabile con nuove e mirate ricerche archeologiche.
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Questo progetto di Dottorato si focalizza sulle dinamiche di formazione della città etrusca di Felsina. In un primo momento è stata effettuata una disamina dei punti più critici di questa tematica. Successivamente sono stati affrontati tre contesti in larga parte inediti. Si tratta degli abitati della Fiera e di Caserma Battistini, oltre all'area di Villa Cassarini. Grazie allo studio di questi siti, è stato possibile delineare come il processo poleogenetico di Felsina prende avvio già con la fase finale del Bronzo Finale, momento in cui l'area attorno Bologna viene ripopolata. Agli inizi dell'età del Ferro si svilupperanno numerosi abitati nell'area attorno al futuro centro, che avevano stretti rapporti fra loro in termini di cultura materiale e scelte insediative. Con il passaggio all'VIII sec. a.C. si osserva un rafforzamento dell'area centrale, che nell'arco di mezzo secolo porterà ad un ulteriore accentramento di popolazione nell'area che di lì a poco diventerà la sede della città etrusca di Felsina, esito ultimo di un lungo processo di poleogenesi.
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The main purpose of this work is to develop a numerical platform for the turbulence modeling and optimal control of liquid metal flows. Thanks to their interesting thermal properties, liquid metals are widely studied as coolants for heat transfer applications in the nuclear context. However, due to their low Prandtl numbers, the standard turbulence models commonly used for coolants as air or water are inadequate. Advanced turbulence models able to capture the anisotropy in the flow and heat transfer are then necessary. In this thesis, a new anisotropic four-parameter turbulence model is presented and validated. The proposed model is based on explicit algebraic models and solves four additional transport equations for dynamical and thermal turbulent variables. For the validation of the model, several flow configurations are considered for different Reynolds and Prandtl numbers, namely fully developed flows in a plane channel and cylindrical pipe, and forced and mixed convection in a backward-facing step geometry. Since buoyancy effects cannot be neglected in liquid metals-cooled fast reactors, the second aim of this work is to provide mathematical and numerical tools for the simulation and optimization of liquid metals in mixed and natural convection. Optimal control problems for turbulent buoyant flows are studied and analyzed with the Lagrange multipliers method. Numerical algorithms for optimal control problems are integrated into the numerical platform and several simulations are performed to show the robustness, consistency, and feasibility of the method.
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Nello sport di alto livello l’uso della tecnologia ha raggiunto un ruolo di notevole importanza per l’analisi e la valutazione della prestazione. Negli ultimi anni sono emerse nuove tecnologie e sono migliorate quelle pre-esistenti (i.e. accelerometri, giroscopi e software per l’analisi video) in termini di campionamento, acquisizione dati, dimensione dei sensori che ha permesso la loro “indossabilità” e l’inserimento degli stessi all’interno degli attrezzi sportivi. La tecnologia è sempre stata al servizio degli atleti come strumento di supporto per raggiungere l’apice dei risultati sportivi. Per questo motivo la valutazione funzionale dell’atleta associata all’uso di tecnologie si pone lo scopo di valutare i miglioramenti degli atleti misurando la condizione fisica e/o la competenza tecnica di una determinata disciplina sportiva. L’obiettivo di questa tesi è studiare l’utilizzo delle applicazioni tecnologiche e individuare nuovi metodi di valutazione della performance in alcuni sport acquatici. La prima parte (capitoli 1-5), si concentra sulla tecnologia prototipale chiamata E-kayak e le varie applicazioni nel kayak di velocità. In questi lavori è stata verificata l’attendibilità dei dati forniti dal sistema E-kayak con i sistemi presenti in letteratura. Inoltre, sono stati indagati nuovi parametri utili a comprendere il modello di prestazione del paddler. La seconda parte (capitolo 6), si riferisce all’analisi cinematica della spinta verticale del pallanuotista, attraverso l’utilizzo della video analisi 2D, per l’individuazione delle relazioni Forza-velocità e Potenza-velocità direttamente in acqua. Questo studio pilota, potrà fornire indicazioni utili al monitoraggio e condizionamento di forza e potenza da svolgere direttamente in acqua. Infine la terza parte (capitoli 7-8), si focalizza sull’individuazione della sequenza di Fibonacci (sequenza divina) nel nuoto a stile libero e a farfalla. I risultati di questi studi suggeriscono che il ritmo di nuotata tenuto durante le medie/lunghe distanze gioca un ruolo chiave. Inoltre, il livello di autosomiglianza (self-similarity) aumenta con la tecnica del nuoto.
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Il progetto di ricerca relativo a questa tesi prende le mosse dalla più recente normativa italiana (l. 107/15; d.l. 65/2017) ed europea (EU Council Recommendation on high quality ECEC systems, 2019) e dalla riflessione teorica ad essa collegata in relazione all’istituzione e al riconoscimento del Sistema Integrato 0-6. La ricerca, metodologicamente impostata come ricerca-formazione, si è posta come obiettivo la definizione di categorie di analisi connesse a temi educativi e didattici emergenti nelle sperimentazioni di percorsi 0-6, e alla loro declinazione per fini formativi. La cornice teorica di riferimento è stata identificata nella riflessione sul concetto di continuità, con particolare riferimento alle declinazioni di curricolo verticale (Venturelli & Cigala, 2017; Cerini et al., 2019) e curricolo implicito (Gariboldi, 2007; Prott & Pressing, 2007). Si è giunti, grazie ai risultati di ricerca, a proporre una riflessione rispetto all’operalizzazione del costrutto di continuità nell’ambito del sistema integrato 0-6, fino ad arrivare a definire il suo progressivo superamento all’interno di percorsi di progettazione che caratterizzano le sperimentazioni in corso di attuazione all’interno di Poli 0-6, attraverso la definizione del tema delle transizioni. Tale tema, emerso durante la ricerca, come cornice di riferimento tra i temi caratteristici lo 0-6 potrebbe, infatti, andare ad affiancare la riflessione sul tema della continuità, portando a risignificare la declinazione pratica dello stesso. Dentro un approccio qualitativo più ampio, la ricerca-formazione è stata eletta come cornice metodologica di riferimento per questa ricerca, coniugando alcuni strumenti propri della stessa (identificazione degli obiettivi specifici, co-costruzione dei dati e analisi congiunta insieme ai soggetti coinvolti, focus group sul materiale raccolto) con alcuni strumenti di raccolta dati della ricerca etnografica (osservazioni, interviste semi-strutturate). La scelta di queste strategie metodologiche ha avuto sempre come obiettivo quello di sostenere la riflessività del gruppo di lavoro, rendendo continuamente espliciti i nessi tra teorie e prassi.
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Il Museo Monumento al Deportato politico e razziale nel Castello dei Pio a Carpi (MO), a pochi passi dal Campo nazionale della deportazione razziale e politica di Fossoli, è il risultato di un concorso pubblico nazionale bandito nel 1963, frutto dell’impegno civile tra istituzioni, associazioni e intellettuali. Tra questi il gruppo BBPR il quale, in collaborazione con l’artista Renato Guttuso, si aggiudicheranno la vittoria del concorso. Il progetto vincitore, pur apportando alcune modifiche in fase di realizzazione, manterrà la sua impostazione antiretorica, utilizzando un linguaggio rigoroso e astratto. Partendo dalle caratteristiche che rendono quest’opera una struttura unica nel suo genere, obiettivo principale di questa ricerca di Dottorato è quello di restituire una genealogia del Museo Monumento al Deportato politico e razziale dei BBPR, ricostruendo il quadro culturale e politico italiano nel lasso di tempo che intercorre dalla fine della Seconda Guerra Mondiale (1945) e l’anno della sua inaugurazione (1973). Tale approccio metodologico scelto costituisce l’aspetto di novità della ricerca: un punto di vista ancora inedito con cui guardare il Museo-Monumento, differenziandosi, così, dalle più recenti pubblicazioni sullo stesso, le quali si concentrano soprattutto sulle logiche progettuali del Museo. In conclusione, lo scopo di questa tesi è quella di dare una nuova chiave interpretativa al Museo, che sia non solo un arricchimento alla sua conoscenza ma che, altresì, attesti l’esistenza di un’identità, altrettanto unica e irripetibile, della memoria della deportazione nella cultura architettonica italiana presa in esame, frutto di una “cultura condivisa” tra architetti, artisti, scrittori, politici e intellettuali, accumunati dalle tragiche vicende che in quest’opera si vogliono narrare.
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Per comprende più a fondo il problema che le aziende affrontare per formare le persone in grado di gestire processi di innovazione, in particolare di Open Innovation (OI), è stato realizzato nel 2021 uno studio di caso multiplo di un percorso di educazione non formale all’OI realizzato dalla società consortile ART-ER e rivolto ai dottorandi degli atenei emiliano-romagnoli. Nella seconda fase di tale percorso formativo, per rispondere alle sfide di OI lanciate dalle aziende, sono stati costituiti 4 tavoli di lavoro. A ciascun tavolo di lavoro hanno preso parte 3/4 dottorandi, due referenti aziendali, un consulente e un operatore di ART-ER. Il campione complessivo era costituito da 14 dottorandi; 8 referenti aziendali di quattro aziende; 4 membri di una società di consulenza e 4 operatori della società consortile ART-ER. Il seguente interrogativo di ricerca ha guidato l’indagine: l’interazione tra i soggetti coinvolti in ciascun tavolo di lavoro – considerato un singolo caso - si configura come una Comunità di Pratica in grado di favorire lo sviluppo di apprendimenti individuali funzionali a gestire i processi di OI attivati nelle imprese? I dati sono stati raccolti attraverso una ricerca documentale a tavolino, focus group, interviste semistrutturate e un questionario semistrutturato online. L’analisi dei dati è stata effettuata mediante un’analisi qualitativa del contenuto in più fasi con l’ausilio del software MAXQDA. I risultati dimostrano che in tre casi su quattro, i tavoli di lavoro si sono configurati come una Comunità di Pratica. In questi tre tavoli inoltre è emerso lo sviluppo di alcune aree di competenza funzionali alla gestione dei processi di OI. Nella conclusione sono state presentate alcune proposte per la riprogettazione delle future edizioni del percorso formativo.
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L’energia da onda potrebbe assumere un ruolo fondamentale per la transizione energetica durante i prossimi decenni, grazie alla sua continuità nel tempo molto superiore rispetto ad altre risorse rinnovabili e alla sua vasta distribuzione nello spazio. Tuttavia, l’energia da onda è ancora lontana dall’essere economicamente sostenibile, a causa di diverse problematiche tecnologiche e alle difficoltà finanziarie associate. In questa ricerca, si è innanzitutto affrontata una delle maggiori sfide tecniche, nello specifico la progettazione e modellazione di sistemi di ancoraggio per i dispositivi galleggianti, proponendo possibili soluzioni per la modellazione numerica di sistemi di ancoraggio complessi e per l’ottimizzazione dei dispositivi stessi. Successivamente sono state analizzate le possibili sinergie strategiche di installazioni per lo sfruttamento della energia da onda con altre risorse rinnovabili e la loro applicazione nel contesto di aree marine multiuso. In particolare, una metodologia per la valutazione della combinazione ottimale delle risorse rinnovabili è stata sviluppata e verificata in due diversi casi studio: un’isola e una piattaforma offshore. Si è così potuto evidenziare l’importante contributo della risorsa ondosa per la continuità energetica e per la riduzione della necessità di accumulo. Inoltre, è stato concepito un metodo di supporto decisionale multicriteriale per la valutazione delle opzioni di riuso delle piattaforme offshore alla fine della loro vita operativa, come alternativa al decommissionamento, nell’ottica di una gestione sostenibile e della ottimizzazione dell’uso dello spazio marino. Sulla base dei criteri selezionati, l’inclusione di attività innovative come la produzione di energia da onda si è dimostrata essere rilevante per rendere vantaggioso il riuso rispetto al decommissionamento. Numerosi studi recenti hanno infatti sottolineato che, nell’ambito della “crescita blu”, i mercati come l’oil&gas, le attività offshore e le isole stimoleranno lo sviluppo di tecnologie innovative come lo sfruttamento dell’energia da onda, promuovendo la sperimentazione e fornendo un importante contributo all’avanzamento tecnico e alla commercializzazione.
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The study of the atmospheric chemical composition is crucial to understand the climate changes that we are experiencing in the last decades and to monitor the air quality over industrialized areas. The Multi-AXis Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS) ground-based instruments are particularly suitable to derive the concentration of some trace gases that absorb the Visible (VIS) and Ultra-Violet (UV) solar radiation. The zenith-sky spectra acquired by the Gas Analyzer Spectrometer Correlating Optical Differences / New Generation 4 (GASCOD/NG4) instrument are exploited to retrieve the NO2 and O3 total Vertical Column Densities (VCDs) over Lecce. The results show that the NO2 total VCDs are significantly affected by the tropospheric content, consequence of the anthropogenic activity. Indeed, they present systematically lower values during Sunday, when less traffic is generally present around the measurement site, and during windy days, especially when the wind direction measured at 2 m height is not from the city of Lecce. Another MAX-DOAS instrument (SkySpec-2D) is exploited to create the first Italian MAX-DOAS site compliant to the Fiducial Reference Measurements for DOAS (FRM4DOAS) standards, in San Pietro Capofiume (SPC), located in the middle of the Po Valley. After the assessment of the SkySpec-2D’s performances through two measurement campaigns taken place in Bologna and in Rome, SkySpec-2D is installed in SPC on the 1st October 2021. Its MAX-DOAS spectra are used to retrieve the NO2 and O3 total VCDs, and aerosol extinction and NO2 tropospheric vertical profiles over the Po Valley exploiting the Bremen Optimal estimation REtrieval for Aerosol and trace gaseS (BOREAS) algorithm. Promising results are found, with high correlations against both in-situ and satellite data. In the future, these data will play an important role for air quality studies over the Po Valley and for satellite validation purposes.
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Growing need for infrastructure has led to expanding research on advances in road pavement materials. Finding solutions that are sustainable, environmentally friendly and cost-efficient is a priority. Focusing such efforts on low-traffic and rural roads can contribute with a significant progress in the vital circulatory system of transport for rural and agricultural areas. An important alternative material for pavement construction is recycled aggregates from solid wastes, including waste from civil engineering activities, mainly construction and demolition. A literature review on studies is made; it is performed a planned set of laboratory testing procedures aimed to fully characterize and assess the potential in-situ mechanical performance and chemical impact. Furthermore, monitoring the full-scale response of the selected materials in a real field construction site, including the production, laying and compaction operations. Moreover, a novel single-phase solution for the construction of semi-flexible paving layers to be used as alternative material to common concrete and bituminous layers is experimented and introduced, aiming the production and laying of a single-phase laid material instead of a traditional two phases grouted macadam. Finally, on a parallel research work for farming pavements, the possible use of common geotechnical anti-erosive products for the improvement of soil bearing capacity of paddock areas in cattle husbandries of bio-farms is evaluated. this thesis has clearly demonstrated the feasibility of using the sustainable recycled aggregates for low-traffic rural roads and the pavements of farming and agriculture areas. The pavement layers constructed with recycled aggregates provided satisfying performance under heavy traffic conditions in experimental pavements. This, together with the fact that these aggregates can be available in most areas and in large quantities, provides great impetus towards shifting from traditional materials to more sustainable alternatives. The chemical and environmental stability of these materials proves their soundness to be utilized in farming environments.
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Con questo lavoro si vuole contribuire al dibattito riapertosi con il ritorno dell’Educazione civica in tutte le scuole italiane, a seguito dell’entrata in vigore della Legge 92/2019, in particolare valorizzando il punto di vista degli insegnanti. La ricerca è impostata secondo il disegno quantitativo dell’indagine correlazionale su ampio campione, preparata da una fase esplorativa durante la quale si sono svolte interviste semistrutturate a dieci docenti. A partire dai risultati di tale esplorazione, si è prodotto un questionario che è stato testato e revisionato nell’a.s. 2020-2021. Successivamente si sono condotte due diverse rilevazioni nell’a.s. 2021-2022: la prima su un campione rappresentativo degli insegnanti di scuola secondaria dell’Emilia-Romagna (main study), e la seconda su un campione non rappresentativo su base nazionale (rilevazione di approfondimento). I risultati dell’indagine fanno emergere un’accoglienza parziale delle innovazioni introdotte con la “nuova” Educazione civica. Le maggiori difficoltà si osservano rispetto alla progettazione collegiale dell’insegnamento, che la normativa vorrebbe affidato in contitolarità a tutto il Consiglio di classe, ma rispetto al quale sembra realizzarsi principalmente una “spartizione” delle ore, a cui fanno fronte attività gestite separatamente dai singoli insegnanti. Approcci e pratiche coerenti con i modelli della didattica per competenze tardano ad affermarsi per questo insegnamento, nonostante si siano osservate prime evidenze favorevoli in tal senso. I risultati sollevano il bisogno di maggiore accompagnamento e supporto dei docenti nell’implementazione collegiale di un curricolo di Educazione civica intenzionalmente orientato allo sviluppo delle competenze di cittadinanza.
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This thesis reports on the two main areas of our research: introductory programming as the traditional way of accessing informatics and cultural teaching informatics through unconventional pathways. The research on introductory programming aims to overcome challenges in traditional programming education, thus increasing participation in informatics. Improving access to informatics enables individuals to pursue more and better professional opportunities and contribute to informatics advancements. We aimed to balance active, student-centered activities and provide optimal support to novices at their level. Inspired by Productive Failure and exploring the concept of notional machine, our work focused on developing Necessity Learning Design, a design to help novices tackle new programming concepts. Using this design, we implemented a learning sequence to introduce arrays and evaluated it in a real high-school context. The subsequent chapters discuss our experiences teaching CS1 in a remote-only scenario during the COVID-19 pandemic and our collaborative effort with primary school teachers to develop a learning module for teaching iteration using a visual programming environment. The research on teaching informatics principles through unconventional pathways, such as cryptography, aims to introduce informatics to a broader audience, particularly younger individuals that are less technical and professional-oriented. It emphasizes the importance of understanding informatics's cultural and scientific aspects to focus on the informatics societal value and its principles for active citizenship. After reflecting on computational thinking and inspired by the big ideas of science and informatics, we describe our hands-on approach to teaching cryptography in high school, which leverages its key scientific elements to emphasize its social aspects. Additionally, we present an activity for teaching public-key cryptography using graphs to explore fundamental concepts and methods in informatics and mathematics and their interdisciplinarity. In broadening the understanding of informatics, these research initiatives also aim to foster motivation and prime for more professional learning of informatics.
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Emissions of CO2 are constantly growing since the beginning of industrial era. Interruption of the production of major emitters sectors (energy and agriculture) is not a viable way and reducing all the emission through carbon capture and storage (CCS) is not economically viable and little publicly accepted, therefore, it becomes fundamentals to take actions like retrofitting already developed infrastructure employing cleanest resources, modify the actual processes limiting the emissions, and reduce the emissions already present through direct air capture. The present thesis will deeply discuss the aspects mentioned in regard to syngas and hydrogen production since they have a central role in the market of energy and chemicals. Among the strategies discussed, greater emphasis is given to the application of looping technologies and to direct air capture processes, as they have been the main point of this work. Particularly, chemical looping methane reforming to syngas was studied with Aspen Plus thermodynamic simulations, thermogravimetric analysis characterization (TGA) and testing in a fixed bed reactor. The process was studied cyclically exploiting the redox properties of a Ce-based oxide oxygen carrier synthetized with a simple forming procedure. The two steps of the looping cycles were studied isothermally at 900 °C and 950° C with a mixture of 10 %CH4 in N2 and of 3% O2 in N2, for carrier reduction and oxidation, respectively. During the stay abroad, in collaboration with the EHT of Zurich, a CO2 capture process in presence of amine solid sorbents was investigated, studying the difference in the performance achievable with the use of contactors of different geometry. The process was studied at two concentrations (382 ppm CO2 in N2 and 5.62% CO2 in N2) and at different flow rates, to understand the dynamics of the adsorption process and to define the mass transfer limiting step.