La costruzione razionale della casa. Scritti e progetti di Giuseppe Pagano

The rational construction of the house. The writings and projects of Giuseppe Pagano Description, themes and research objectives The research aims at analysing the architecture of Giuseppe Pagano, which focuses on the theme of dwelling, through the reading of 3 of his house projects. On the one hand, these projects represent “minor” works not thoroughly known by Pagano’s contemporary critics; on the other they emphasise a particular methodological approach, which serves the author to explore a theme closely linked to his theoretical thought. The house project is a key to Pagano’s research, given its ties to the socio-cultural and political conditions in which the architect was working, so that it becomes a mirror of one of his specific and theoretical path, always in a state of becoming. Pagano understands architecture as a “servant of the human being”, subject to a “utilitarian slavery” since it is a clear, essential and “modest” answer to specific human needs, free from aprioristic aesthetic and formal choices. It is a rational architecture in sensu stricto; it constitutes a perfect synthesis between cause and effect and between function and form. The house needs to accommodate these principles because it is closely intertwined with human needs and intimately linked to a specific place, climatic conditions and technical and economical possibilities. Besides, differently from his public and common masterpieces such as the Palazzo Gualino, the Istituto di Fisica and the Università Commerciale Bocconi, the house projects are representative of a precise project will, which is expressed in a more authentic way, partially freed from political influences and dogmatic preoccupations and, therefore, far from the attempt to research a specific expressive language. I believe that the house project better represents that “ingenuity”, freshness and “sincerity” that Pagano identifies with the minor architecture, thereby revealing a more authentic expression of his understanding of a project. Therefore, the thesis, by tracing the theoretical research of Pagano through the analysis of some of his designed and built works, attempts to identify a specific methodological approach to Pagano’s project, which, developed through time, achieves a certain clarity in the 1930s. In fact, this methodological approach becomes more evident in his last projects, mainly regarding the house and the urban space. These reflect the attempt to respond to the new social needs and, at the same time, they also are an expression of a freer idea of built architecture, closely linked with the place and with the human being who dwells it. The three chosen projects (Villa Colli, La Casa a struttura d’acciaio and Villa Caraccio) make Pagano facing different places, different customers and different economic and technical conditions, which, given the author’s biography, correspond to important historical and political conditions. This is the reason why the projects become apparently distant works, both linguistically and conceptually, to the point that one can define them as ”eclectic”. However, I argue that this eclecticism is actually an added value to the architectural work of Pagano, steaming from the use of a method which, having as a basis the postulate of a rational architecture as essence and logic of building, finds specific variations depending on the multiple variables to be addressed by the project. This is the methodological heritage that Pagano learns from the tradition, especially that of the rural residential architecture, defined by Pagano as a “dictionary of the building logic of man”, as an “a-stylistic background”. For Pagano this traditional architecture is a clear expression of the relationships between a theme and its development, an architectural “fact” that is resolved with purely technical and utilitarian aims and with a spontaneous development far from any aprioristic theoretical principle. Architecture, therefore, cannot be an invention for Pagano and the personal contribution of each architect has to consider his/her close relationship with the specific historical context, place and new building methods. These are basic principles in the methodological approach that drives a great deal of his research and that also permits his thought to be modern. I argue that both ongoing and new collaborations with younger protagonists of the culture and architecture of the period are significant for the development of his methodology. These encounters represent the will to spread his own understanding of the “new architecture” as well as a way of self-renewal by confronting the self with new themes and realities and by learning from his collaborators. Thesis’ outline The thesis is divided in two principal parts, each articulated in four chapters attempting to offer a new reading of the theory and work of Pagano by emphasising the central themes of the research. The first chapter is an introduction to the thesis and to the theme of the rational house, as understood and developed in its typological and technical aspects by Pagano and by other protagonists of the Italian rationalism of the 1930s. Here the attention is on two different aspects defining, according to Pagano, the house project: on the one hand, the typological renewal, aimed at defining a “standard form” as a clear and essential answer to certain needs and variables of the project leading to different formal expressions. On the other, it focuses on the building, understood as a technique to “produce” architecture, where new technologies and new materials are not merely tools but also essential elements of the architectural work. In this way the villa becomes different from the theme of the common house or from that of the minimalist house, by using rules in the choice of material and in the techniques that are every time different depending on the theme under exploration and on the contingency of place. It is also visible the rigorous rationalism that distinguishes the author's appropriation of certain themes of rural architecture. The pages of “Casabella” and the events of the contemporary Triennali form the preliminary material for the writing of this chapter given that they are primary sources to individuate projects and writings produced by Pagano and contemporary architects on this theme. These writings and projects, when compared, reconstruct the evolution of the idea of the rational house and, specifically, of the personal research of Pagano. The second part regards the reading of three of Pagano’s projects of houses as a built verification of his theories. This section constitutes the central part of the thesis since it is aimed at detecting a specific methodological approach showing a theoretical and ideological evolution expressed in the vast edited literature. The three projects that have been chosen explore the theme of the house, looking at various research themes that the author proposes and that find continuity in the affirmation of a specific rationalism, focussed on concepts such as essentiality, utility, functionality and building honesty. These concepts guide the thought and the activities of Pagano, also reflecting a social and cultural period. The projects span from the theme of the villa moderna, Villa Colli, which, inspired by the architecture of North Europe, anticipates a specific rationalism of Pagano based on rigour, simplicity and essentiality, to the theme of the common house, Casa a struttura d’acciaio, la casa del domani, which ponders on the definition of new living spaces and, moreover, on new concepts of standardisation, economical efficiency and new materials responding to the changing needs of the modern society. Finally, the third project returns to the theme of the, Villa Caraccio, revisiting it with new perspectives. These perspectives find in the solution of the open plant, in the openness to nature and landscape and in the revisiting of materials and local building systems that idea of the freed house, which express clearly a new theoretical thought. Methodology It needs to be noted that due to the lack of an official Archive of Pagano’s work, the analysis of his work has been difficult and this explains the necessity to read the articles and the drawings published in the pages of «Casabella» and «Domus». As for the projects of Villa Colli and Casa a struttura d’acciaio, parts of the original drawings have been consulted. These drawings are not published and are kept in private archives of the collaborators of Pagano. The consultation of these documents has permitted the analysis of the cited works, which have been subject to a more complete reading following the different proposed solutions, which have permitted to understand the project path. The projects are analysed thought the method of comparison and critical reading which, specifically, means graphical elaborations and analytical schemes, mostly reconstructed on the basis of original projects but, where possible, also on a photographic investigation. The focus is on the project theme which, beginning with a specific living (dwelling) typology, finds variations because of the historico-political context in which Pagano is embedded and which partially shapes his research and theoretical thought, then translated in the built work. The analysis of the work follows, beginning, where possible, from a reconstruction of the evolution of the project as elaborated on the basis of the original documents and ending on an analysis of the constructive principles and composition. This second phase employs a methodology proposed by Pagano in his article Piante di ville, which, as expected, focuses on the plant as essential tool to identify the “true practical and poetic qualities of the construction”(Pagano, «Costruzioni-Casabella», 1940, p. 2). The reading of the project is integrated with the constructive analyses related to the technical aspects of the house which, in the case of Casa a struttura d’acciaio, play an important role in the project, while in Villa Colli and in Villa Caraccio are principally linked to the choice of materials for the construction of the different architectural elements. These are nonetheless key factors in the composition of the work. Future work could extend this reading to other house projects to deepen the research that could be completed with the consultation of Archival materials, which are missing at present. Finally, in the appendix I present a critical selection of the Pagano’s writings, which recall the themes discussed and embodied by the three projects. The texts have been selected among the articles published in Casabella and in other journals, completing the reading of the project work which cannot be detached from his theoretical thought. Moving from theory to project, we follow a path that brings us to define and deepen the central theme of the thesis: rational building as the principal feature of the architectural research of Pagano, which is paraphrased in multiple ways in his designed and built works.

Velocity structure and seismic anisotropy in the crust and upper mantle from Receiver Function analysis: three case studies in Italy

The research for this PhD project consisted in the application of the RFs analysis technique to different data-sets of teleseismic events recorded at temporary and permanent stations located in three distinct study regions: Colli Albani area, Northern Apennines and Southern Apennines. We found some velocity models to interpret the structures in these regions, which possess very different geologic and tectonics characteristics and therefore offer interesting case study to face. In the Colli Albani some of the features evidenced in the RFs are shared by all the analyzed stations: the Moho is almost flat and is located at about 23 km depth, and the presence of a relatively shallow limestone layer is a stable feature; contrariwise there are features which vary from station to station, indicating local complexities. Three seismic stations, close to the central part of the former volcanic edifice, display relevant anisotropic signatures­­­ with symmetry axes consistent with the emplacement of the magmatic chamber. Two further anisotropic layers are present at greater depth, in the lower crust and the upper mantle, respectively, with symmetry axes directions related to the evolution of the volcano complex. In Northern Apennines we defined the isotropic structure of the area, finding the depth of the Tyrrhenian (almost 25 km and flat) and Adriatic (40 km and dipping underneath the Apennines crests) Mohos. We determined a zone in which the two Mohos overlap, and identified an anisotropic body in between, involved in the subduction and going down with the Adiratic Moho. We interpreted the downgoing anisotropic layer as generated by post-subduction delamination of the top-slab layer, probably made of metamorphosed crustal rocks caught in the subduction channel and buoyantly rising toward the surface. In the Southern Apennines, we found the Moho depth for 16 seismic stations, and highlighted the presence of an anisotropic layer underneath each station, at about 15-20 km below the whole study area. The moho displays a dome-like geometry, as it is shallow (29 km) in the central part of the study area, whereas it deepens peripherally (down to 45 km); the symmetry axes of anisotropic layer, interpreted as a layer separating the upper and the lower crust, show a moho-related pattern, indicated by the foliation of the layer which is parallel to the Moho trend. Moreover, due to the exceptional seismic event occurred on April 6th next to L’Aquila town, we determined the Vs model for two station located next to the epicenter. An extremely high velocity body is found underneath AQU station at 4-10 km depth, reaching Vs of about 4 km/s, while this body is lacking underneath FAGN station. We compared the presence of this body with other recent works and found an anti-correlation between the high Vs body, the max slip patches and earthquakes distribution. The nature of this body is speculative since such high velocities are consistent with deep crust or upper mantle, but can be interpreted as a as high strength barrier of which the high Vs is a typical connotation.

Tecniche di ottimizzazione del software per sistemi su singolo chip per applicazioni di Nomadic Computing

I moderni sistemi embedded sono equipaggiati con risorse hardware che consentono l’esecuzione di applicazioni molto complesse come il decoding audio e video. La progettazione di simili sistemi deve soddisfare due esigenze opposte. Da un lato è necessario fornire un elevato potenziale computazionale, dall’altro bisogna rispettare dei vincoli stringenti riguardo il consumo di energia. Uno dei trend più diffusi per rispondere a queste esigenze opposte è quello di integrare su uno stesso chip un numero elevato di processori caratterizzati da un design semplificato e da bassi consumi. Tuttavia, per sfruttare effettivamente il potenziale computazionale offerto da una batteria di processoriè necessario rivisitare pesantemente le metodologie di sviluppo delle applicazioni. Con l’avvento dei sistemi multi-processore su singolo chip (MPSoC) il parallel programming si è diffuso largamente anche in ambito embedded. Tuttavia, i progressi nel campo della programmazione parallela non hanno mantenuto il passo con la capacità di integrare hardware parallelo su un singolo chip. Oltre all’introduzione di multipli processori, la necessità di ridurre i consumi degli MPSoC comporta altre soluzioni architetturali che hanno l’effetto diretto di complicare lo sviluppo delle applicazioni. Il design del sottosistema di memoria, in particolare, è un problema critico. Integrare sul chip dei banchi di memoria consente dei tempi d’accesso molto brevi e dei consumi molto contenuti. Sfortunatamente, la quantità di memoria on-chip che può essere integrata in un MPSoC è molto limitata. Per questo motivo è necessario aggiungere dei banchi di memoria off-chip, che hanno una capacità molto maggiore, come maggiori sono i consumi e i tempi d’accesso. La maggior parte degli MPSoC attualmente in commercio destina una parte del budget di area all’implementazione di memorie cache e/o scratchpad. Le scratchpad (SPM) sono spesso preferite alle cache nei sistemi MPSoC embedded, per motivi di maggiore predicibilità, minore occupazione d’area e – soprattutto – minori consumi. Per contro, mentre l’uso delle cache è completamente trasparente al programmatore, le SPM devono essere esplicitamente gestite dall’applicazione. Esporre l’organizzazione della gerarchia di memoria ll’applicazione consente di sfruttarne in maniera efficiente i vantaggi (ridotti tempi d’accesso e consumi). Per contro, per ottenere questi benefici è necessario scrivere le applicazioni in maniera tale che i dati vengano partizionati e allocati sulle varie memorie in maniera opportuna. L’onere di questo compito complesso ricade ovviamente sul programmatore. Questo scenario descrive bene l’esigenza di modelli di programmazione e strumenti di supporto che semplifichino lo sviluppo di applicazioni parallele. In questa tesi viene presentato un framework per lo sviluppo di software per MPSoC embedded basato su OpenMP. OpenMP è uno standard di fatto per la programmazione di multiprocessori con memoria shared, caratterizzato da un semplice approccio alla parallelizzazione tramite annotazioni (direttive per il compilatore). La sua interfaccia di programmazione consente di esprimere in maniera naturale e molto efficiente il parallelismo a livello di loop, molto diffuso tra le applicazioni embedded di tipo signal processing e multimedia. OpenMP costituisce un ottimo punto di partenza per la definizione di un modello di programmazione per MPSoC, soprattutto per la sua semplicità d’uso. D’altra parte, per sfruttare in maniera efficiente il potenziale computazionale di un MPSoC è necessario rivisitare profondamente l’implementazione del supporto OpenMP sia nel compilatore che nell’ambiente di supporto a runtime. Tutti i costrutti per gestire il parallelismo, la suddivisione del lavoro e la sincronizzazione inter-processore comportano un costo in termini di overhead che deve essere minimizzato per non comprometterre i vantaggi della parallelizzazione. Questo può essere ottenuto soltanto tramite una accurata analisi delle caratteristiche hardware e l’individuazione dei potenziali colli di bottiglia nell’architettura. Una implementazione del task management, della sincronizzazione a barriera e della condivisione dei dati che sfrutti efficientemente le risorse hardware consente di ottenere elevate performance e scalabilità. La condivisione dei dati, nel modello OpenMP, merita particolare attenzione. In un modello a memoria condivisa le strutture dati (array, matrici) accedute dal programma sono fisicamente allocate su una unica risorsa di memoria raggiungibile da tutti i processori. Al crescere del numero di processori in un sistema, l’accesso concorrente ad una singola risorsa di memoria costituisce un evidente collo di bottiglia. Per alleviare la pressione sulle memorie e sul sistema di connessione vengono da noi studiate e proposte delle tecniche di partizionamento delle strutture dati. Queste tecniche richiedono che una singola entità di tipo array venga trattata nel programma come l’insieme di tanti sotto-array, ciascuno dei quali può essere fisicamente allocato su una risorsa di memoria differente. Dal punto di vista del programma, indirizzare un array partizionato richiede che ad ogni accesso vengano eseguite delle istruzioni per ri-calcolare l’indirizzo fisico di destinazione. Questo è chiaramente un compito lungo, complesso e soggetto ad errori. Per questo motivo, le nostre tecniche di partizionamento sono state integrate nella l’interfaccia di programmazione di OpenMP, che è stata significativamente estesa. Specificamente, delle nuove direttive e clausole consentono al programmatore di annotare i dati di tipo array che si vuole partizionare e allocare in maniera distribuita sulla gerarchia di memoria. Sono stati inoltre sviluppati degli strumenti di supporto che consentono di raccogliere informazioni di profiling sul pattern di accesso agli array. Queste informazioni vengono sfruttate dal nostro compilatore per allocare le partizioni sulle varie risorse di memoria rispettando una relazione di affinità tra il task e i dati. Più precisamente, i passi di allocazione nel nostro compilatore assegnano una determinata partizione alla memoria scratchpad locale al processore che ospita il task che effettua il numero maggiore di accessi alla stessa.

Variabilita' ed evoluzione dei prioni: Mutabilita' in vitro

I prioni, privi di acidi nucleici, esistono come ceppi e possono mutare, in particolare quando attraversano una barriera di specie. Numerosi studi convergono sulla conclusione che le caratteristiche ceppo-specifiche siano inscritte nella conformazione della PrPSc, con la variabilità di ceppo associata a varianti conformazionali della PrPSc. In questo studio ci siamo avvalsi del PMCA, tecnica che riproduce in vitro molti aspetti della biologia dei prioni, per mettere a punto condizioni sperimentali di replicazione che permettessero di osservare fenomeni di mutazione e selezione, onde investigare i meccanismi molecolari e di popolazione alla base della mutabilità dei prioni. In condizioni di replicazione eterologa, che mima la trasmissione tra diverse specie, è stato inizialmente possibile identificare un mutante difettivo della scrapie, caratterizzato da una diversa conformazione della PrPSc e capace di replicare in vitro ma non più in vivo. Le condizioni in cui tale mutante è emerso hanno permesso di sviluppare ulteriori ipotesi di lavoro, basate sul concetto della quasi-specie. Impartendo diversi regimi di replicazione e seguendo l’evoluzione di due ceppi, è stato possibile evidenziare fenomeni di mutazione anche in condizioni di replicazione omologa, in assenza di forti pressioni selettive. In entrambi i ceppi sono emerse varianti conformazionali di PrPSc durante passaggi replicativi ad ampia popolazione, mentre le popolazioni sottoposte a ripetuti colli di bottiglia hanno mostrato un rapido declino del tasso di replicazione. Sono stati infine investigati l’efficacia e il potenziale mutageno di molecole anti-prioniche, ottenendo importanti risultati preliminari sull’efficacia di molecole che legano la PrPC. Questi risultati evidenziano come la mutabilità sia una caratteristica intrinseca dei prioni e supportano l’idea che i prioni siano molto variabili, similmente alle quasi-specie virali, e perciò adattabili e proni a fenomeni di mutazione e selezione. Tali conclusioni hanno impatto su problematiche sanitarie quali lo studio del potenziale zoonotico e i fenomeni di farmaco-resistenza dei prioni.