Evolutionary methods for self-organizing cooperation in peer-to-peer networks

The Peer-to-Peer network paradigm is drawing the attention of both final users and researchers for its features. P2P networks shift from the classic client-server approach to a high level of decentralization where there is no central control and all the nodes should be able not only to require services, but to provide them to other peers as well. While on one hand such high level of decentralization might lead to interesting properties like scalability and fault tolerance, on the other hand it implies many new problems to deal with. A key feature of many P2P systems is openness, meaning that everybody is potentially able to join a network with no need for subscription or payment systems. The combination of openness and lack of central control makes it feasible for a user to free-ride, that is to increase its own benefit by using services without allocating resources to satisfy other peers’ requests. One of the main goals when designing a P2P system is therefore to achieve cooperation between users. Given the nature of P2P systems based on simple local interactions of many peers having partial knowledge of the whole system, an interesting way to achieve desired properties on a system scale might consist in obtaining them as emergent properties of the many interactions occurring at local node level. Two methods are typically used to face the problem of cooperation in P2P networks: 1) engineering emergent properties when designing the protocol; 2) study the system as a game and apply Game Theory techniques, especially to find Nash Equilibria in the game and to reach them making the system stable against possible deviant behaviors. In this work we present an evolutionary framework to enforce cooperative behaviour in P2P networks that is alternative to both the methods mentioned above. Our approach is based on an evolutionary algorithm inspired by computational sociology and evolutionary game theory, consisting in having each peer periodically trying to copy another peer which is performing better. The proposed algorithms, called SLAC and SLACER, draw inspiration from tag systems originated in computational sociology, the main idea behind the algorithm consists in having low performance nodes copying high performance ones. The algorithm is run locally by every node and leads to an evolution of the network both from the topology and from the nodes’ strategy point of view. Initial tests with a simple Prisoners��� Dilemma application show how SLAC is able to bring the network to a state of high cooperation independently from the initial network conditions. Interesting results are obtained when studying the effect of cheating nodes on SLAC algorithm. In fact in some cases selfish nodes rationally exploiting the system for their own benefit can actually improve system performance from the cooperation formation point of view. The final step is to apply our results to more realistic scenarios. We put our efforts in studying and improving the BitTorrent protocol. BitTorrent was chosen not only for its popularity but because it has many points in common with SLAC and SLACER algorithms, ranging from the game theoretical inspiration (tit-for-tat-like mechanism) to the swarms topology. We discovered fairness, meant as ratio between uploaded and downloaded data, to be a weakness of the original BitTorrent protocol and we drew inspiration from the knowledge of cooperation formation and maintenance mechanism derived from the development and analysis of SLAC and SLACER, to improve fairness and tackle freeriding and cheating in BitTorrent. We produced an extension of BitTorrent called BitFair that has been evaluated through simulation and has shown the abilities of enforcing fairness and tackling free-riding and cheating nodes.

Tecniche investigative ed aspetti criminologici nelle indagini giudiziarie relative ai suicidi ed alle morti equivoche. L'autopsia psicologica

La ricerca è strutturata in due sezioni: nella prima, dopo una premessa storica sul suicidio ed una lettura dei relativi dati statistici italiani integrata dall’analisi delle principali teorie sociologiche e dei principali aspetti psicopatologici e di psicologia clinica, vengono esaminati i risultati forniti da numerosi studi scientifici sul tema complementare delle morti equivoche, con particolare riferimento alle categorie a rischio rappresentate da anziani, carcerati, piloti di aerei, soggetti dediti a pratiche di asfissia autoerotica o roulette russa, istigatori delle forze di polizia e suicida stradali. Successivamente sono esaminati gli aspetti investigativi e medico-legali in tema di suicidi e morti equivoche con particolare riferimento alla tecnica dell’autopsia psicologica analizzandone le origini ed evoluzioni, il suo ambito di utilizzo ed i relativi aspetti metodologici. Nella seconda sezione del lavoro il tema dei suicidi e delle morti equivoche viene approfondito grazie all’apporto di professionisti di discipline diverse esperti in materia di autopsia psicologica ed indagini giudiziarie. A questi è stata presentata, con l’utilizzo della tecnica qualitativa “Dephi, una iniziale ipotesi di protocollo di autopsia psicologica, con le relative modalità applicative, al fine di procedere ad una sua revisione ed adattamento alle esigenze operative italiane grazie alle specifiche esperienze professionali e multidisciplinari maturate dagli esperti. I dati raccolti hanno permesso di giungere alla formulazione di un protocollo di autopsia psicologica, basato sulla elaborazione di domande generali, specifiche e conclusive, a risposta aperta, che possono esser formulate, secondo le modalità previste, alle persone affettivamente significative per la vittima nei confronti della quale si intende procedere con tale strumento investigativo.

Cooperation and competition in the air transport market: current scenario, possible evolutions and analytical tools

dall'avvento della liberalizzazione, aeroporti e vettori hanno vissuto cambiamenti. Il maggior miglioramneto nella gestione degli aeroporti è una gestione più commerciale ed efficiente. Le forme di regolazione economica e le caratteristiche della gestione manageriale sono state indagate. Dodici paesi sono stati scelti per indagare la situazione del trasporto aereo mondiale, fra questi sia paesi con un sistema maturo sia paesi emergenti. La distribuzione del traffico è stata analizzata con l'indice HHI per evidenziare aeroporti con concentrazione maggiore di 0,25 (in accordo con la normativa statunitense); il sistema aeroportuale è stato analizzato con l'indice di Gini e con l'indice di dominanza. Infine, la teoria dei giochi si è dimostrata un valido supporto per studiare il mercato del trasporto aereo anche con l'uso di giochi di tipo DP

Alle origini delle case di correzione. Indagine storico-educativa sulle pratiche di internamento in Italia e in Inghilterra

La presente tesi intende compiere un’indagine, dal punto di vista storico-educativo, sulla storia delle case di correzione. Nello specifico si è tentato di analizzare il “caso” del Discolato bolognese, operando un confronto con altre analoghe istituzioni, sorte in due città campione, come Roma e Milano, per quanto riguarda il contesto italiano, e con la situazione inglese, per quanto riguarda il contesto internazionale. Il focus della ricerca si è incentrato sul rapporto tra devianza e internamento, considerato secondo una declinazione pedagogica. A tal proposito si è cercato di far emergere le modalità educative, nonché i principi e le finalità che sottostavano agli interventi istituzionali, non solo soffermandosi su quanto i regolamenti e gli statuti prescrivevano all’interno delle strutture correzionali, ma analizzando la reclusione nella sua effettiva organizzazione quotidiana. Per quanto riguarda la situazione bolognese è stata analizzata un’ampissima documentazione, conservata presso l’Archivio storico Provinciale di Bologna, che ha permesso di svolgere un’analisi di tipo quantitativo su un totale di 1105 individui al fine di delineare le principali caratteristiche demografiche e sociali delle persone internate nel Discolato bolognese. L’interpretazione delle fonti ha permesso anche un’indagine qualitativa, nel tentativo di ricostruire le storie di vita dei singoli reclusi. Da questa ricerca emerge un’immagine complessa delle case di correzione. Nel corso dei secoli, in modo particolare nelle diverse realtà prese in esame, esse hanno assunto caratteristiche e peculiarità differenti. La loro inefficacia fu la motivazione principale che condusse alla definitiva chiusura, quando si fece via via sempre più evidente la difficoltà a tradurre in pratica ciò che regolamenti e statuti - a livello teorico - prescrivevano.

"Orationi al cepo overo a la scala": le laude della Confraternita bolognese di S. Maria della morte

La Confraternita bolognese di S. Maria della Morte, istituita nel 1336 sull’onda della predicazione del frate domenicano Venturino da Bergamo, è la più antica e meglio documentata compagnia italiana ‘di giustizia’. Possedeva un laudario conosciuto attraverso 12 manoscritti redatti tra XV e XVI secolo, dove le laude seguono il “confortatorio” che insegnava ai confratelli come relazionarsi col condannato e prepararlo a morire in perfetto spirito cristiano. Nelle laude l’identificazione poetica tra Cristo e il condannato era funzionale allo scopo di convertire il criminale in santo, convincendolo che la sua morte aveva una funzione redentrice per sé e la città stessa. L’assoluzione plenaria poteva essere ottenuta solo tramite una morte completamente accettata e un pentimento sincero. La dissertazione indaga le tematiche espresse dalle laude e le motivazioni forti che spingevano i confortatori a intraprendere questa peculiare attività assistenziale.