Ingegneria di sistemi auto‐organizzanti con il paradigma multiagente

Self-organisation is increasingly being regarded as an effective approach to tackle modern systems complexity. The self-organisation approach allows the development of systems exhibiting complex dynamics and adapting to environmental perturbations without requiring a complete knowledge of the future surrounding conditions. However, the development of self-organising systems (SOS) is driven by different principles with respect to traditional software engineering. For instance, engineers typically design systems combining smaller elements where the composition rules depend on the reference paradigm, but typically produce predictable results. Conversely, SOS display non-linear dynamics, which can hardly be captured by deterministic models, and, although robust with respect to external perturbations, are quite sensitive to changes on inner working parameters. In this thesis, we describe methodological aspects concerning the early-design stage of SOS built relying on the Multiagent paradigm: in particular, we refer to the A&A metamodel, where MAS are composed by agents and artefacts, i.e. environmental resources. Then, we describe an architectural pattern that has been extracted from a recurrent solution in designing self-organising systems: this pattern is based on a MAS environment formed by artefacts, modelling non-proactive resources, and environmental agents acting on artefacts so as to enable self-organising mechanisms. In this context, we propose a scientific approach for the early design stage of the engineering of self-organising systems: the process is an iterative one and each cycle is articulated in four stages, modelling, simulation, formal verification, and tuning. During the modelling phase we mainly rely on the existence of a self-organising strategy observed in Nature and, hopefully encoded as a design pattern. Simulations of an abstract system model are used to drive design choices until the required quality properties are obtained, thus providing guarantees that the subsequent design steps would lead to a correct implementation. However, system analysis exclusively based on simulation results does not provide sound guarantees for the engineering of complex systems: to this purpose, we envision the application of formal verification techniques, specifically model checking, in order to exactly characterise the system behaviours. During the tuning stage parameters are tweaked in order to meet the target global dynamics and feasibility constraints. In order to evaluate the methodology, we analysed several systems: in this thesis, we only describe three of them, i.e. the most representative ones for each of the three years of PhD course. We analyse each case study using the presented method, and describe the exploited formal tools and techniques.

L'esplorazione dell'empowerment di un'istuzione di salute mentale

Il ruolo dell’Ospedale Psichiatrico Giudiziaro è un problema crescente in entrambi i paesi sviluppati e in via di sviluppo. Gli esperti della psichiatria di comunità e dei gruppi di auto aiuto vedono l'empowerment come un fattore chiave per il successo di queste istituzioni. Uno studio quantitativo esplorativo è stato condotto in un ospedale Psichiatrico Giudiziario a Tirana. Questo studio ha misurato l'empowerment del paziente e il personale con l'obiettivo di comprendere la situazione attuale presso l'O. P. G. di Tirana. Questo consentirà alle parti interessate di effettuare un intervento di successo per servire al meglio le esigenze di tutte le parti. Empowerment in psichiatria può essere definito come un progetto attentamente progettata che contribuirà a consentire al personale di aiutare al meglio a soddisfare le esigenze dei pazienti e dei operatori. Pertanto, l’empowerment scale e altri questionari sono stati utilizzati sia per il paziente e gli operatori del personale dell'O. P. G. di Tirana. I risultati mostrano una differenza significativa tra il personale e i pazienti in materia di empowerment. Correlazioni interessanti sono state trovate tra l’empowerment e dati demografici dei pazienti e il personale dell'Ospedale Psichiatrico Giudiziario di Tirana. Una correlazione positiva tra empowerment e alcuni elementi della qualità di vita dei pazienti. Si è anche trovato che l’empowerment dipendeva dalla gravità dei sintomi. E' molto importante avere un intervento concreto che prevede di aumentare il livello dell’empowerment nel personale e nei pazienti presso l'Ospedale Psichiatrico Giudiziario di Tirana.