Analytics and Methods for Logistic System Design and Operations Management

Analytics is the technology working with the manipulation of data to produce information able to change the world we live every day. Analytics have been largely used within the last decade to cluster people’s behaviour to predict their preferences of items to buy, music to listen, movies to watch and even electoral preference. The most advanced companies succeded in controlling people’s behaviour using analytics. Despite the evidence of the super-power of analytics, they are rarely applied to the big data collected within supply chain systems (i.e. distribution network, storage systems and production plants). This PhD thesis explores the fourth research paradigm (i.e. the generation of knowledge from data) applied to supply chain system design and operations management. An ontology defining the entities and the metrics of supply chain systems is used to design data structures for data collection in supply chain systems. The consistency of this data is provided by mathematical demonstrations inspired by the factory physics theory. The availability, quantity and quality of the data within these data structures define different decision patterns. Ten decision patterns are identified, and validated on-field, to address ten different class of design and control problems in the field of supply chain systems research.

TAZ role in lung cancer: resistance to BET inhibitors and functional interaction with lncRNA

Despite extensive research and introduction of innovative therapy, lung cancer prognosis remains poor, with a five years survival of only 17%. The success of pharmacological treatment is often impaired by drug resistance. Thus, the characterization of response mechanisms to anti-cancer compounds and of the molecular mechanisms supporting lung cancer aggressiveness are crucial for patient’s management. In the first part of this thesis, we characterized the molecular mechanism behind resistance of lung cancer cells to the Inhibitors of the Bromodomain and Extraterminal domain containing Proteins (BETi). Through a CRISPR/Cas9 screening we identified three Hippo Pathway members, LATS2, TAOK1 and NF2 as genes implicated in susceptibility to BETi. These genes confer sensitivity to BETi inhibiting TAZ activity. Conversely, TAZ overexpression increases resistance to BETi. We also displayed that BETi downregulate both YAP, TAZ and TEADs expression in several cancer cell lines, implying a novel BETi-dependent cytotoxic mechanism. In the second part of this work, we attempted to characterize the crosstalk between the TAZ gene and its cognate antisense long-non coding RNA (lncRNA) TAZ-AS202 in lung tumorigenesis. As for TAZ downregulation, TAZ-AS202 silencing impairs NSCLC cells proliferation, migration and invasion, suggesting a pro-tumorigenic function for this lncRNA during lung tumorigenesis. TAZ-AS202 regulates TAZ target genes without altering TAZ expression or localization. This finding implies an uncovered functional cooperation between TAZ and TAZ-AS202. Moreover, we found that the EPH-ephrin signaling receptor EPHB2 is a downstream effector affected by both TAZ and TAZ-AS202 silencing. EPHB2 downregulation significantly attenuates cells proliferation, migration and invasion, suggesting that, at least in part, TAZ-AS202 and TAZ pro-oncogenic activity depends on EPH-ephrin signaling final deregulation. Finally, we started to dissect the mechanism underlying the TAZ-AS202 regulatory activity on EPHB2 in lung cancer, which may involve the existence of an intermediate transcription factor and is the object of our ongoing research.

Da Placentia a Placencia Trasformazione della morfologia urbana di Piacenza dall'eta tardoantica all'alto Medioevo

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.

Formulations and Metaheuristics for combinatorial optimization problems

Combinatorial optimization problems have been strongly addressed throughout history. Their study involves highly applied problems that must be solved in reasonable times. This doctoral Thesis addresses three Operations Research problems: the first deals with the Traveling Salesman Problem with Pickups and Delivery with Handling cost, which was approached with two metaheuristics based on Iterated Local Search; the results show that the proposed methods are faster and obtain good results respect to the metaheuristics from the literature. The second problem corresponds to the Quadratic Multiple Knapsack Problem, and polynomial formulations and relaxations are presented for new instances of the problem; in addition, a metaheuristic and a matheuristic are proposed that are competitive with state of the art algorithms. Finally, an Open-Pit Mining problem is approached. This problem is solved with a parallel genetic algorithm that allows excavations using truncated cones. Each of these problems was computationally tested with difficult instances from the literature, obtaining good quality results in reasonable computational times, and making significant contributions to the state of the art techniques of Operations Research.

Da Oriente al Nord Europa, dalla piazza alla tavola. Lo studio dei registri dei dazi come fonte per la storia dell'alimentazione. Il caso delle "vacchette" della città di Bologna (XIV-XV secolo)

Questo progetto di ricerca si pone l'obiettivo di gettare luce sul commercio delle spezie nel Medioevo, a partire dai preziosi dati contenuti nei registri del dazio di Bologna (1388-1448), nei quali venivano raccolti tutti i prodotti afferenti al cosiddetto "dazio della mercanzia" che transitavano in città per poi proseguire il viaggio verso altre destinazioni. Nel Medioevo, Bologna rappresentava un importante snodo per collegare i principali empori del mare Adriatico (prima fra tutti Venezia) con i mercati della Toscana, come Firenze, Pisa e il suo sbocco marittimo, Porto Pisano, da cui le spezie salpavano in direzione di altre regioni europee, come la Francia, l'Inghilterra, la penisola iberica e le Fiandre. I quantitativi di spezie giornalieri, mensili, annuali e totali costituiscono un dato inedito ed inaspettato: infatti, un prodotto tradizionalmente descritto dalla storiografia come raro, prezioso e difficile da reperire, affluiva in realtà con sorprendente costanza e raggiungendo volumi molto elevati. Considerando che Bologna, nonostante la sua importanza nel panorama italiano, rappresentava pur sempre uno snodo "minore" nella complessa rete di circuiti commerciali su cui erano solite viaggiare le spezie (come le grandi rotte marittime, per esempio), questi quantitativi tanto elevati di spezie ci obbligano a riflettere su quanto detto sino ad ora sul commercio di questi prodotti nel Medioevo e a mettere i dati bolognesi a confronto con quelli provenienti da altre fonti. Affiancando al tradizionale metodo storiografico un approccio "empirico", che tenga conto delle caratteristiche materiali ed organolettiche delle spezie, nonché delle informazioni provenienti da un ampio numero di fonti – non necessariamente legate al periodo preso in esame – è possibile riaprire il dibattito attorno a questo tema, che ha ancora molto da offrire alla ricerca storico alimentare.

Ions and Small Molecules as Modulators of F1FO-ATPase, Mitochondrial Bioenergetics and Cell Metabolism

The properties of the mitochondrial F1FO-ATPase activated by the natural cofactor Mg2+ or by Ca2+, were studied, mainly on heart mitochondria from swine, widely used in translational medicine. The Ca2+ driven conformational changes in the F1FO-ATPase form the mitochondrial permeability transition pore (mPTP), which triggers regulated cell death and is involved in severe pathologies. The Ca2+-activated F1FO-ATPase hydrolyzes ATP with kinetics slightly different from those of the Mg2+-ATPase. Known F1-ATPase inhibitors inhibit both the Ca2+-activated F1FO-ATPase and the mPTP formation strengthening the molecular link between them. The different Gd3+ effects on the Ca2+- and Mg2+-activated F1FO-ATPases confirm their difference as also phenylglyoxal which preferentially inhibits the Ca2+-activated F1FO-ATPase. The effects of phenylarsine and dibromobimane, which interact with differently distant Cys thiols, show that mPTP opening is ruled by nearby or distant dithiols. Bergamot polyphenols and melatonin inhibit the mPTP and ROS formation. H2S, a known cardiovascular protector, unaffects the F1FO-ATPase, but inhibits Ca2+ absorption and indirectly the mPTP, both in swine heart and mussel midgut gland mitochondria. New generation triazoles inhibit the Ca2+-activated F1FO-ATPase and the mPTP, but unaffect the Mg2+-activated F1FOATPase. In parallel, the energy metabolism was investigated in mammalian cells. In boar sperm ATP is mainly produced by mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS), even if it decreases over time because of less active mitochondria. Insufficient ATP may induce sperm dysfunction. Also, canine mesenchymal stem cells rely on OXPHOS; those from umbilical cord which produce more ATP than those from adipose tissue, seem preferable for transplant studies. The intestinal porcine enterocyte cell line IPEC-J2, used for human gut research, responds to different fetal bovine serum concentrations by remodeling OXPHOS without altering the bioenergetic parameters. The IPEC-J2 bioenergetics is modulated by Vitamin K vitamers. These data shoulder cell bioenergetics as precious tool for medical research.

Variety, flexibility, and use of abstract concepts. A multiple grounded perspective.

The nature of concepts is a matter of intense debate in cognitive sciences. While traditional views claim that conceptual knowledge is represented in a unitary symbolic system, recent Embodied and Grounded Cognition theories (EGC) submit the idea that conceptual system is couched in our body and influenced by the environment (Barsalou, 2008). One of the major challenges for EGC is constituted by abstract concepts (ACs), like fantasy. Recently, some EGC proposals addressed this criticism, arguing that the ACs comprise multifaced exemplars that rely on different grounding sources beyond sensorimotor one, including interoception, emotions, language, and sociality (Borghi et al., 2018). However, little is known about how ACs representation varies as a function of life experiences and their use in communication. The theoretical arguments and empirical studies comprised in this dissertation aim to provide evidence on multiple grounding of ACs taking into account their varieties and flexibility. Study I analyzed multiple ratings on a large sample of ACs and identified four distinct subclusters. Study II validated this classification with an interference paradigm involving motor/manual, interoceptive, and linguistic systems during a difficulty rating task. Results confirm that different grounding sources are activated depending on ACs kind. Study III-IV investigate the variability of institutional concepts, showing that the higher the law expertise level, the stronger the concrete/emotional determinants in their representation. Study V introduced a novel interactive task in which abstract and concrete sentences serve as cues to simulate conversation. Analysis of language production revealed that the uncertainty and interactive exchanges increase with abstractness, leading to generating more questions/requests for clarifications with abstract than concrete sentences. Overall, results confirm that ACs are multidimensional, heterogeneous, and flexible constructs and that social and linguistic interactions are crucial to shaping their meanings. Investigating ACs in real-time dialogues may be a promising direction for future research.

Il modello Positive Energy Districts. Approcci innovativi e strumenti operativi per la transizione verso città clima-neutrali

Ad oggi le città europee si configurano come i principali centri di cultura, innovazione e sviluppo economico. Tuttavia, ospitando circa il 75% della popolazione e consumando quasi l’80% dell’energia prodotta, a causa delle significative emissioni di gas serra esse contribuiscono in modo rilevante ai cambiamenti climatici e, allo stesso tempo, ne subiscono gli effetti più intensi. La Comunità Europea ha preso atto della necessità di intraprendere un’azione sinergica che adotti strategie di mitigazione climatica e preveda misure di adattamento per far fronte agli impatti climatici ormai inevitabili. L'orientamento dei Programmi europei di Ricerca e Innovazione sul tema delle città smart e clima-neutrali sposta l'attenzione dalla dimensione urbana verso la scala di distretto. In questa prospettiva, i Positive Energy Districts (PEDs) si configurano come distretti di nuova edificazione, ma anche come soluzioni ambiziose per la riqualificazione di quartieri esistenti che gestiscono in modo attivo il fabbisogno energetico con un bilancio nullo di emissioni e un surplus di energia prodotta da rinnovabili. La ricerca di dottorato focalizza l’indagine sul modello PEDs esplorandone il potenziale di applicabilità nel contesto urbano consolidato. Nello specifico, la tesi lavora allo sviluppo di due contributi di ricerca originali: il PED-Portfolio e il PED-Toolkit. Tali contributi propongono un approccio sistemico, attraverso il quale intraprendere un percorso di conoscenza e sperimentazione del modello PEDs in una prospettiva di riduzione del fabbisogno energetico, ma anche in un’ottica di migliore accessibilità, vivibilità e resilienza di questi distretti. Al fine di verificare l’applicabilità dei risultati della ricerca, gli strumenti sviluppati vengono testati su un’area pilota e gli esiti di tale sperimentazione sono poi messi a confronto con il quadro dello stato dell’arte e con le principali linee di ricerca internazionali sul tema PEDs, affinando gli esiti del progetto di dottorato in un processo di ricerca-sperimentazione-ricerca.

The transformative potential of community engagement in higher education: an analysis of service-learning effects on students, communities, and institutions.

Service-learning in higher education is gaining attention as a reliable tool to support students’ learning and fulfil the mission of higher education institutions (HEIs). This dissertation addresses existing gaps in the literature by examining the effects and perspectives of service-learning in HEIs through three studies. The first study compares the effects of a voluntary semester-long service-learning course with traditional courses. A survey completed by 110 students before and after the lectures found no significant group differences in the psychosocial variables under inspection. Nevertheless, service-learning students showed higher scores concerning the quality of participation. Factors such as students’ perception of competence, duration of service-learning, and self-reported measures may have influenced the results. The second study explores the under-researched perspective of community partners in higher education and European settings. Twelve semi-structured interviews were conducted with community partners from various community organisations across Europe. The results highlight positive effects on community members and organisations, intrinsic motivations, organisational empowerment, different forms of reciprocity, the co-educational role of community partners, and the significant role of a sense of community and belonging. The third study focuses on faculty perspectives on service-learning in the European context. Twenty-two semi-structured interviews were conducted in 14 European countries. The findings confirm the transformative impact of service-learning on the community, students, teachers, and HEIs, emphasising the importance of motivation and institutionalisation processes in sustaining engaged scholarship. The study also identifies the relevance of the community experience, sense of community, and community responsibility with the service-learning experience; relatedness is proposed as the fifth pillar of service-learning. Overall, this dissertation provides new insights into the effects and perspectives of service-learning in higher education. It integrates the 4Rs model with the addition of relatedness, guiding the theoretical and practical implications of the findings. The dissertation also suggests limitations and areas for further research.

RNA interference technology as a potential control method for fruit and horticultural crops pathogens Botrytis cinerea and Plasmopara viticola

Chapter 1, a general introduction on Botrytis cinerea and its threat to crop production is presented. What Botrytis looks like, its life cycle, why it is a threat to agricultural production, its worldwide pest status, and its current state of management is further elaborated on. Chapter 2, a general introduction on Plasmopara viticola, its threat to grape production and management strategies presented. Chapter 3, titled " RNA Interference Strategies for Future Management of Plant Pathogenic Fungi: Prospects and Challenges ", presents the rapid improvement and extensive implementation of RNA interference (RNAi) technology for the management of fungal pathogens. In this chapter, we describe the application of exogenous RNAi involved in plant pathogenic fungi and discuss dsRNA production, formulation, and RNAi delivery methods. Chapter 4, titled " Exogenous dsRNAs against chitin synthase and glucan synthase genes suppress the growth of the pathogenic fungus Botrytis cinerea " addresses two important questions: Is RNAi technology functional for B. cinerea control ? And which target genes can be exploited for RNAi-based B.cinerea disease control ? Upon target genes selections, an exogenous RNAi protocol was set up and we could effectively deliver a known dose of bacterially produced double stranded RNA (dsRNA) to induce RNAi in B. cinerea. Chapter 5, titled " Double-Stranded RNA Targeting Dicer-Like Genes Compromises the Pathogenicity of Plasmopara viticola on Grapevine “, which deals mainly on RNAi induction against Plasmopara viticola. This chapter addresses two main questions: Is RNAi technology functional in contrasting Plasmopara viticola? And which target genes can be exploited for RNAi-based disease control in Plasmopara viticola?. In the last Chapter (Chapter 6) titled “General discussions and perspectives for future research”, the major research findings from this thesis are discussed together with perspectives for future research.

"Contaminazione" e "Reinvenzione": ruoli critici multiculturali nella prospettiva dell'arte globale. "Caratteri cinesi" di Xu Bing, Hsiao Chin e Gu Wenda alla Biennale di Venezia

A partire dagli anni '20 del XX secolo, con la partecipazione a esposizioni internazionali, l'arte cinese ha intrapreso un'indagine approfondita sulla propria ricchezza e complessità culturale, inserendosi progressivamente nel contesto del panorama artistico globale. In questo quadro, l'adesione della Cina alla Biennale di Venezia si configura come sintesi della ricchezza culturale cinese, in cui l'impiego di opere connesse ai "Caratteri cinesi" si rivela uno strumento di divulgazione privilegiato per la propria cultura. Un'analisi dettagliata del percorso espositivo della Cina evidenzia tre momenti di rilievo legati ai "Caratteri cinesi": il "Book from the Sky" di Xu Bing (1993), "The Boat" di Hsiao Chin (2000) e "United Nations" di Gu Wenda (2017). Il presente lavoro si intende di esaminare criticamente queste tre esperienze, indagando l'interazione tra l'esplorazione culturale e la sua rappresentazione nell'ambito specifico della Biennale. Attraverso un'analisi fondata sul dibattito relativo all'arte globale e al multiculturalismo, all'arte contemporanea cinese e alla sua proiezione internazionale, nonché sullo studio della storia delle partecipazioni cinesi alle mostre internazionali e alla Biennale di Venezia a partire dal XX secolo, la ricerca si concentra sulle suddette partecipazioni legate ai "Caratteri cinesi", valutando l'impatto dei principi curatoriali della Biennale su di esse. Viene esplorato altresì il modo in cui gli artisti hanno investigato e manifestato le loro riflessioni culturali attraverso le loro opere, contribuendo al dialogo sulla diversità culturale e sull'articolazione di valori dalla prospettiva dell'arte globale contemporanea. L'analisi si sofferma sulle strategie culturali realizzate dagli artisti nel contesto delle esposizioni globalizzate, evidenziando uno stato di contaminazione culturale. L'invito è quello ad una riflessione critica e a una valutazione del suo impatto sulla reinvenzione del contributo cinese alla narrazione futura della storia dell'arte globale. In tal modo, lo studio apre nuovi orizzonti investigativi, proponendo direzioni future di ricerca.

Phenotypic and molecular investigation of circulating tumor cells (CTCs) isolated from breast cancer patients at single cell resolution

Despite the paramount advances in cancer research, breast cancer (BC) still ranks one of the leading causes of cancer-related death worldwide. Thanks to the screening campaign started in developed countries, BC is often diagnosed at early stages (non-metastatic BC, nmBC), but disease relapse occurrence even after decades and at distant sites is not an uncommon phenomenon. Conversely, metastatic BC (mBC) is considered an incurable disease. The major perpetrators of tumor spread to secondary organs are circulating tumor cells (CTCs), a rare population of cells detectable in the peripheral blood of oncologic patients. In this study, CTCs from patients diagnosed with luminal nmBC and mBC (hormone receptor positive, Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 (HER2) negative) were characterized at both phenotypic and molecular levels. To better understand the molecular mechanisms underlying their biology and their metastatic potential, next-generation sequencing (NGS) analyses were performed at single-cell resolution to assess copy number aberrations (CNAs), single nucleotide variants (SNVs) and gene expression profiling. The findings of this study arise hints in CTC detection, and pave the way to new application in CTC research.

Insegnare l'italiano L2 per fini di studio: una proposta di letture graduate per gli studenti cinesi

Dati i problemi di comprensione linguistica riscontrati dagli studenti cinesi nel contesto accademico e la crescente necessità della didattica dell’italiano L2 per fini di studio, il presente lavoro ha come obiettivo finale la creazione di letture graduate, proposte come materiali didattici comprensibili e mirati agli studenti cinesi di italiano L2, in modo da agevolare il loro approccio ai testi impegnativi richiesti per gli studi artistico-professionali. In particolare, nei primi due capitoli si discute il ruolo significativo della distanza linguistica tra italiano e cinese nell’acquisizione della L2 da parte degli studenti cinesi e nello sviluppo della loro abilità di lettura in L2. In seguito, per capire come debba essere un input ideale per l’acquisizione linguistica a fini di studio, vengono esaminati vari approcci glottodidattici basati sull’input, e si osservano i tratti delle varietà di italiano presenti nel contesto accademico. Il lavoro procede poi con un’analisi delle specifiche caratteristiche linguistiche riscontrate in manuali universitari di storia dell’arte, utilizzando sia un approccio quantitativo che qualitativo, con l’obiettivo di avere un “panorama” delle complessità linguistiche che uno studente L2 deve affrontare nello studio. Successivamente, verrà presentata una sperimentazione di riscrittura con due gruppi, i quali sono stati sottoposti rispettivamente al testo originale e a quello riscritto secondo i criteri formulati dallo studio teorico sul confronto tipologico. I risultati ottenuti confermano sia le interferenze del cinese nella lettura in italiano, sia l’efficacia degli approcci linguistici individuati nel facilitare la comprensibilità del testo per gli studenti cinesi di livello A2-B1. Di conseguenze, viene proposto un percorso di letture graduate per gli studenti cinesi di belle arti; oltre a essere comprensibili, le letture mirano anche all’acquisizione delle varietà di italiano necessarie per lo studio accademico-professionale. L’ultima parte del lavoro è dedicata alle riflessioni teoriche e didattiche sviluppate nel corso della ricerca.