Cooperative Wireless Networks for Localization

This thesis adresses the problem of localization, and analyzes its crucial aspects, within the context of cooperative WSNs. The three main issues discussed in the following are: network synchronization, position estimate and tracking. Time synchronization is a fundamental requirement for every network. In this context, a new approach based on the estimation theory is proposed to evaluate the ultimate performance limit in network time synchronization. In particular the lower bound on the variance of the average synchronization error in a fully connected network is derived by taking into account the statistical characterization of the Message Delivering Time (MDT) . Sensor network localization algorithms estimate the locations of sensors with initially unknown location information by using knowledge of the absolute positions of a few sensors and inter-sensor measurements such as distance and bearing measurements. Concerning this issue, i.e. the position estimate problem, two main contributions are given. The first is a new Semidefinite Programming (SDP) framework to analyze and solve the problem of flip-ambiguity that afflicts range-based network localization algorithms with incomplete ranging information. The occurrence of flip-ambiguous nodes and errors due to flip ambiguity is studied, then with this information a new SDP formulation of the localization problem is built. Finally a flip-ambiguity-robust network localization algorithm is derived and its performance is studied by Monte-Carlo simulations. The second contribution in the field of position estimate is about multihop networks. A multihop network is a network with a low degree of connectivity, in which couples of given any nodes, in order to communicate, they have to rely on one or more intermediate nodes (hops). Two new distance-based source localization algorithms, highly robust to distance overestimates, typically present in multihop networks, are presented and studied. The last point of this thesis discuss a new low-complexity tracking algorithm, inspired by the Fano’s sequential decoding algorithm for the position tracking of a user in a WLAN-based indoor localization system.

Linguistica Cognitiva e analisi retorica: indicazioni per un percorso sulla metafora nella didattica della lingua.

La tesi sviluppa le proposte teoriche della Linguistica Cognitiva a proposito della metafora e propone una loro possibile applicazione in ambito didattico. La linguistica cognitiva costituisce la cornice interpretativa della ricerca, a partire dai suoi concetti principali: la prospettiva integrata, l’embodiment, la centralità della semantica, l’attenzione per la psicolinguistica e le neuroscienze. All’interno di questo panorama, prende vigore un’idea di metafora come punto d’incontro tra lingua e pensiero, come criterio organizzatore delle conoscenze, strumento conoscitivo fondamentale nei processi di apprendimento. A livello didattico, la metafora si rivela imprescindibile sia come strumento operativo che come oggetto di riflessione. L’approccio cognitivista può fornire utili indicazioni su come impostare un percorso didattico sulla metafora. Nel presente lavoro, si indaga in particolare l’uso didattico di stimoli non verbali nel rafforzamento delle competenze metaforiche di studenti di scuola media. Si è scelto come materiale di partenza la pubblicità, per due motivi: il diffuso impiego di strategie retoriche in ambito pubblicitario e la specificità comunicativa del genere, che permette una chiara disambiguazione di fenomeni che, in altri contesti, non potrebbero essere analizzati con la stessa univocità. Si presenta dunque un laboratorio finalizzato al miglioramento della competenza metaforica degli studenti che si avvale di due strategie complementari: da una parte, una spiegazione ispirata ai modelli cognitivisti, sia nella terminologia impiegata che nella modalità di analisi (di tipo usage-based); dall’altra un training con metafore visive in pubblicità, che comprende una fase di analisi e una fase di produzione. È stato usato un test, suddiviso in compiti specifici, per oggettivare il più possibile i progressi degli studenti alla fine del training, ma anche per rilevare le difficoltà e i punti di forza nell’analisi rispetto sia ai contesti d’uso (letterario e convenzionale) sia alle forme linguistiche assunte dalla metafora (nominale, verbale, aggettivale).

Semantic under-determinacy, Content and Context

The aim of the thesis is to investigate the topic of semantic under-determinacy, i.e. the failure of the semantic content of certain expressions to determine a truth-evaluable utterance content. In the first part of the thesis, I engage with the problem of setting apart semantic under-determinacy as opposed to other phenomena such as ambiguity, vagueness, indexicality. As I will argue, the feature that distinguishes semantic under-determinacy from these phenomena is its being explainable solely in terms of under-articulation. In the second part of the thesis, I discuss the topic of how communication is possible, despite the semantic under-determinacy of language. I discuss a number of answers that have been offered: (i) the Radical Contextualist explanation which emphasises the role of pragmatic processes in utterance comprehension; (ii) the Indexicalist explanation in terms of hidden syntactic positions; (iii) the Relativist account, which regards sentences as true or false relative to extra coordinates in the circumstances of evaluation (besides possible worlds). In the final chapter, I propose an account of the comprehension of utterances of semantically under-determined sentences in terms of conceptual constraints, i.e. ways of organising information which regulate thought and discourse on certain matters. Conceptual constraints help the hearer to work out the truth-conditions of an utterance of a semantically under-determined sentence. Their role is clearly semantic, in that they contribute to “what is said” (rather than to “what is implied”); however, they do not respond to any syntactic constraint. The view I propose therefore differs, on the one hand, from Radical Contextualism, because it stresses the role of semantic-governed processes as opposed to pragmatics-governed processes; on the other hand, it differs from Indexicalism in its not endorsing any commitment as to hidden syntactic positions; and it differs from Relativism in that it maintains a monadic notion if truth.

Azione e Riferimento

Che cos’è il riferimento? La risposta che difendo è che il riferimento è un atto che coinvolge un parlante, un’espressione linguistica e uno specifico oggetto, in una data occasione d’uso. Nel primo capitolo, inquadro storicamente il dibattito sul riferimento opponendo il modello soddisfazionale à la Russell a quello referenziale à la Donnellan. Introduco la teoria russelliana su nomi propri e descrizioni definite e difendo la tesi che gli usi referenziali siano caratterizzati da una direzione di adattamento inversa rispetto al modello soddisfazionale. Nel secondo capitolo, sostengo che il riferimento è un’azione che può essere felice o infelice, a seconda che il parlante ne rispetti i vincoli o meno. Analizzo due condizioni necessarie del riferimento: che vi sia un legame causale tra parlante, espressione e referente, e che le parole siano usate convenzionalmente. Normalmente, si parla di fallimento referenziale solo quando il presunto referente non esiste, mentre io propongo di usare l’espressione per i riferimenti infelici. Secondo e terzo capitolo equiparano più tipi di espressioni in merito al riferimento. Insisto sulla dipendenza contestuale di nomi propri e descrizioni definite (sia usate referenzialmente che attributivamente). Due degli argomenti usati sono basati sui nomi omofoni e omografi e sulle descrizioni definite incomplete. Infine sintetizzo i punti precedenti in una proposta originale. L’atto referenziale, di cui ho difeso la possibilità che fallisca, è dipendente anche dall’essere teso verso la comunicazione. Per illustrare il punto confronto il processo di istituzione di una convenzione con l’uso di una convenzione già istituita. Il progetto è di dare un resoconto del riferimento bilanciato tra l’uso del linguaggio incentrato sul soggetto e i suoi legami con il mondo, da una parte, e le espressioni linguistiche, strumenti per ottenere risultati all’interno di una data comunità, dall’altra parte. L’atto referenziale, sostengo, ha diverse gradazioni di efficacia dipendenti da tutti questi elementi.

Advanced modelling of time domain electromagnetic data with updated hydrogeological interpretations

Several countries have acquired, over the past decades, large amounts of area covering Airborne Electromagnetic data. Contribution of airborne geophysics has dramatically increased for both groundwater resource mapping and management proving how those systems are appropriate for large-scale and efficient groundwater surveying. We start with processing and inversion of two AEM dataset from two different systems collected over the Spiritwood Valley Aquifer area, Manitoba, Canada respectively, the AeroTEM III (commissioned by the Geological Survey of Canada in 2010) and the “Full waveform VTEM” dataset, collected and tested over the same survey area, during the fall 2011. We demonstrate that in the presence of multiple datasets, either AEM and ground data, due processing, inversion, post-processing, data integration and data calibration is the proper approach capable of providing reliable and consistent resistivity models. Our approach can be of interest to many end users, ranging from Geological Surveys, Universities to Private Companies, which are often proprietary of large geophysical databases to be interpreted for geological and\or hydrogeological purposes. In this study we deeply investigate the role of integration of several complimentary types of geophysical data collected over the same survey area. We show that data integration can improve inversions, reduce ambiguity and deliver high resolution results. We further attempt to use the final, most reliable output resistivity models as a solid basis for building a knowledge-driven 3D geological voxel-based model. A voxel approach allows a quantitative understanding of the hydrogeological setting of the area, and it can be further used to estimate the aquifers volumes (i.e. potential amount of groundwater resources) as well as hydrogeological flow model prediction. In addition, we investigated the impact of an AEM dataset towards hydrogeological mapping and 3D hydrogeological modeling, comparing it to having only a ground based TEM dataset and\or to having only boreholes data.