Metodi e modelli per l'interoperabilit�� di infrastrutture di virtualizzazione eterogenee: Openstack come caso di studio

Il presente lavoro �� uno studio sulle diverse proposte in letteratura per ovviare alle problematiche di interoperabilit�� tra piattaforme di virtualizzazione eterogenee, ovvero di diversi produttori. Al giorno d'oggi non sono stati definiti con successo degli standard opportuni per cui le soluzioni presentate sono molto diverse tra di loro. Lo scopo del lavoro �� quello di analizzare le proposte e, in base ad uno studio approfondito, stabilire qual �� quella migliore. Successivamente si vuole presentare il caso di studio di una piattaforma che si basa su uno strato virtuale che pu�� essere eterogeneo. Si vuole evidenziare come nei sistemi complessi garantire interoperabilit�� comporta garantire anche una vasta serie di altri servizi necessari alla consistenza del sistema.

Sviluppo e validazione di un algoritmo per la classificazione veglia-sonno

La sonnolenza durante la guida �� un problema di notevole entit�� e rappresenta la causa di numerosi incidenti stradali. Rilevare i segnali che precedono la sonnolenza �� molto importante in quanto, �� possibile mettere in guardia i conducenti dei mezzi adottando misure correttive e prevenendo gli incidenti. Attualmente non esiste una metodica efficace in grado di misurare la sonnolenza in maniera affidabile, e che risulti di facile applicazione. La si potrebbe riconoscere da mutazioni di tipo comportamentale del soggetto come: presenza di sbadigli, chiusura degli occhi o movimenti di caduta della testa. I soggetti in stato di sonnolenza presentano dei deficit nelle loro capacit�� cognitive e psicomotorie. Lo stesso vale per i conducenti i quali, quando sono mentalmente affaticati non sono in grado di mantenere un elevato livello di attenzione. I tempi di reazione si allungano e la capacit�� decisionale si riduce. Ci�� �� associato a cambiamenti delle attivit�� delta, theta e alfa di un tracciato EEG. Tramite lo studio dei segnali EEG �� possibile ricavare informazioni utili sullo stato di veglia e sull'insorgenza del sonno. Come strumento di classificazione per elaborare e interpretare tali segnali, in questo studio di tesi sono state utilizzate le support vector machines(SVM). Le SVM rappresentano un insieme di metodi di apprendimento che permettono la classicazione di determinati pattern. Necessitano di un set di dati di training per creare un modello che viene testato su un diverso insieme di dati per valutarne le prestazioni. L'obiettivo �� quello di classicare in modo corretto i dati di input. Una caratteristica delle SVM �� una buona capacit�� di generalizzare indipendentemente dalla dimensione dello spazio di input. Questo le rende particolarmente adatte per l'analisi di dati biomedici come le registrazioni EEG multicanale caratterizzate da una certa ridondanza intrinseca dei dati. Nonostante sia abbastanza semplice distinguere lo stato di veglia dallo stato di sonno, i criteri per valutarne la transizione non sono ancora stati standardizzati. Sicuramente l'attivit�� elettro-oculografica (EOG) riesce a dare informazioni utili riguardo l'insorgenza del sonno, in quanto essa �� caratterizzata dalla presenza di movimenti oculari lenti rotatori (Slow Eye Movements, SEM) tipici della transizione dalla veglia alla sonno. L'attivit�� SEM inizia prima dello stadio 1 del sonno, continua lungo tutta la durata dello stesso stadio 1, declinando progressivamente nei primi minuti dello stadio 2 del sonno fino a completa cessazione. In questo studio, per analizzare l'insorgere della sonnolenza nei conducenti di mezzi, sono state utilizzate registrazioni provenienti da un solo canale EEG e da due canali EOG. Utilizzare un solo canale EEG impedisce una definizione affidabile dell'ipnogramma da parte dei clinici. Quindi l'obiettivo che ci si propone, in primo luogo, �� quello di realizzare un classificatore del sonno abbastanza affidabile, a partire da un solo canale EEG, al fine di verificare come si dispongono i SEM a cavallo dell'addormentamento. Quello che ci si aspetta �� che effettivamente l'insorgere della sonnolenza sia caratterizzata da una massiccia presenza di SEM.

Studio degli effetti della stimolazione transcranica a corrente diretta (tdcs) sui potenziali evocati visivi steady state

I potenziali evocati visivi steady state (ssVEPs) consistono in una perturbazione dell���attivit�� elettrica cerebrale spontanea e insorgono in presenza di stimoli visivi come luci monocromatiche modulate sinusoidalmente. Nel tracciato EEG si instaurano oscillazioni di piccola ampiezza ad una frequenza pari a quella dello stimolo. L���analisi nel dominio delle frequenze permette di mettere in evidenza queste oscillazioni che si presentano con un picco ben distinto in corrispondenza della frequenza dello stimolo. L���obiettivo di questo lavoro �� quello di capire se la stimolazione transcranica in corrente continua (tDCS) ha degli effetti a breve e a medio termine sui SSVEPs. Si �� studiato gli effetti della stimolazione anodica utilizzando un montaggio di stimolazione extra-cefalico (anodo posizionato su Oz e catodo sul braccio destro). L���esperimento prevede il flickering a 3 frequenze di interesse (12, 15, 20 Hz) di 3 quadrati colorati (rosso e giallo) su sfondo nero. Sono state quindi messe a confronto 4 condizioni operative: baseline, stimolazione sham, stimolazione anodica, condizione Post Anodica.L���esperimento �� stato sottoposto a 6 soggetti di et�� tra i 21 e i 51 anni. Il segnale �� stato acquisito da due canali bipolari localizzati nella regione occipitale (O1-PO7 e O2-PO8). �� stato effettuato un filtraggio tra 3-60 Hz e a 50 Hz. Si sono stimate le PSD normalizzate rispetto alla condizione di riposo in baseline e le potenze nell���intorno della frequenze di interesse (12,15,20 Hz). I dati chiaramente artefattuali sono stati scartati mediante un���analisi esplorativa. Da qui �� stato deciso di non includere nella statistica la stimolazione anodica. L���analisi statistica considera tre aspetti: effetto stimolazione, effetto frequenza ed effetto colore. In alcune configurazioni la stimolazione post anodica si �� rivelata significativamente differente con ranghi medi delle colonne inferiori alle altre stimolazioni. Non ci sono differenze significative tra le frequenze. Il colore giallo �� risultato significativamente maggiore al colore rosso.

Progetto di un sistema a microcontrollore per modulazione back-scattering uwb

La tesi tratta il progetto di una piattaforma di simulazione per modulazioni back-scatter UWB su un sistema a microcontrollore PIC. Il sistema utilizza uno switch a UWB per eseguire la modulazione, modificando le condizioni di carico d'antenna; il software implementa la modulazione attraverso la variazione del segnale di controllo dello switch e si interfaccia con l'utente attraverso l'uso di una periferica USB, permettendo la modifica runtime della configurazione. Si interfaccia inoltre con strumenti esterni attraverso segnali di sincronizzazione.

Emulazione di una colonnina di ricarica per auto elettrica tramite arduino

Internet of Energy for Electric Mobility �� un progetto di ricerca europeo il cui scopo consiste nello sviluppo di infrastrutture di comunicazione, siano esse sia hardware che software, volte alla facilitazione, supporto e miglioramento di tutte quelle operazioni legate al processo di ricarica di auto elettriche. A tale progetto vi ha aderito anche l���Universit�� di Bologna ed �� stato oggetto di studio di Federico Montori e Simone Rondelli. Il primo ha dato il l�� allo sviluppo del progetto realizzandovi, in una fase embrionale, una piattaforma legata alla gestione di un servizio cittadino (bolognese) per la gestione di ricariche elettriche, un���applicazione mobile in grado di interagire con tale servizio ed un simulatore per la piattaforma. In un lavoro durato oltre un anno, Simone Rondelli ha ripreso il progetto di Federico Montori riscrivendone le componenti in maniera tale da migliorarne le funzionalit�� ed aggiungerne anche di nuove; in particolare ha realizzato in maniera efficiente un���applicazione mobile la quale si occupa di gestire la prenotazione di colonnine elettriche di ricarica e di monitorare lo stato attuale di un���auto peso, livello batteria, ecc... ). Nel marzo del 2014 �� cominciato il mio contributo nel contesto di Internet of Energy di cui ne ho ereditato tutta l���architettura derivante dai due sviluppi precedenti. Il mio compito �� stato quello di realizzare (cio�� emulare) una colonnina di ricarica auto elettrica, tramite la piattaforma elettronica Arduino, la quale al suo primo avvio informa il database semantico del sistema (SIB) della sua presenza in maniera tale che il simulatore sia in grado di poter far ricaricare un���auto anche a questa nuova colonnina. Di conseguenza ho fatto in modo di instaurare (tramite socket) una comunicazione tra il simulatore e la colonnina cos�� che il simulatore informi la colonnina che �� stata raggiunta da un���auto e, viceversa, la colonnina informi il simulatore sullo stato di ricarica dell���auto in modo che quest���ultima possa ripartire al termine della ricarica. Ho anche realizzato un���applicazione mobile in grado di comunicare con la colonnina, il cui scopo �� quello di ottenere un codice di ricarica che poi l���utente deve digitare per autenticarsi presso di essa. Realizzando tale tipo di contributo si �� data dunque la possibilit�� di integrare una componente ���reale��� con componenti simulate quali le auto del simulatore di Internet of Energy e si sono poste le basi per estensioni future, le quali permettano di integrare anche pi�� componenti che si registrano nel sistema e danno dunque la possibilit�� di essere utilizzate dalle auto elettriche.

Caratterizzazione di un rivelatore MCP-PMT per misure di risoluzione temporale e spaziale.

Questa tesi descrive una prima serie di misure effettuate per caratterizzare le prestazioni di un rivelatore di fotoni MCP-PMT a multi anodo, con particolare enfasi sulla risoluzione temporale e spaziale. I risultati sono stati confrontati con quelli relativi a tre ulteriori rivelatori (un MCP-PMT a singolo anodo e due fotomoltiplicatori a silicio). Le misure sono state effettuate presso i Laboratori dell���Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN - Sezione di Bologna) per conto del Dipartimento di Fisica dell���Universit�� di Bologna. La rivelazione della luce ha sempre occupato un posto fondamentale nella Fisica Nucleare e Subnucleare. Il principio base della rivelazione consiste nel trasformare la luce incidente in un segnale elettrico misurabile e i primi strumenti storicamente utilizzati furono i fotomoltiplicatori. Successivamente furono introdotti dei nuovi rivelatori di fotoni chiamati Micro Channel Plates, composti da un array di canali di dimensioni microscopiche, ciascuno in grado di moltiplicare gli elettroni prodotti per effetto fotoelettrico dai fotoni incidenti. Questo nuovo modello presenta ottime prestazioni in particolare per quanto riguarda la risoluzione temporale, e questa insieme ad altre caratteristiche (come la segmentazione degli anodi, che permette una risoluzione spaziale migliore), ha spinto a studiarne il funzionamento.

Progettazione ed implementazione di un sistema di navigazione per dispositivi mobili in contesti ospedalieri.

Questa tesi descrive il processo di progettazione e di implementazione della versione dimostrativa di una piattaforma pensata per permettere ai frequentatori del Policlinico Sant'Orsola-Malpighi di Bologna di orientarsi con maggiore facilit��. La piattaforma comprende funzionalit�� di ricerca per punto di interesse, navigazione su mappa e navigazione per immagini.

Nuovi modelli organizzativi: il caso Valve Corporation

La tesi espone il caso della Valve Corporation, una azienda produttrice e distributrice di Videogiochi. Questa azienda, leader nel suo settore, ha adottato una organizzazione di tipo "flat" ed ha ideato particolari e innovative soluzioni per la produzione dei suoi software. Ha inoltre sviluppato una piattaforma di distribuzione digitale per la vendita online di Videogiochi.

Studio ed implementazione di algoritmi per la navigazione inerziale di velivoli autonomi ad ala rotante

I sistemi di navigazione inerziale, denominati INS, e quelli di navigazione inerziale assistita, ovvero che sfruttano anche sensori di tipo non inerziale come ad esempio il GPS, denominati in questo caso INS/GPS, hanno visto un forte incremento del loro utilizzo soprattutto negli ultimi anni. I filtri complementari sfruttano segnali in ingresso che presentano caratteristiche complementari in termine di banda. Con questo lavoro di tesi mi sono inserito nel contesto del progetto SHERPA (Smart collaboration between Humans and ground-aErial Robots for imProving rescuing activities in Alpine environments), un progetto europeo, coordinato dall'Universit�� di Bologna, che prevede di mettere a punto una piattaforma robotica in grado di aiutare i soccorritori che operano in ambienti ostili, come quelli del soccorso alpino, le guardie forestali, la protezione civile. In particolare �� prevista la possibilit�� di lanciare i droni direttamente da un elicottero di supporto, per cui potrebbe essere necessario effettuare l'avvio del sistema in volo. Ci�� comporta che il sistema di navigazione dovr�� essere in grado di convergere allo stato reale del sistema partendo da un grande errore iniziale, dal momento che la fase di inizializzazione funziona bene solo in condizioni di velivolo fermo. Si sono quindi ricercati, in special modo, schemi che garantissero la convergenza globale. Gli algoritmi implementati sono alla base della navigazione inerziale, assistita da GPS ed Optical Flow, della prima piattaforma aerea sviluppata per il progetto SHERPA, soprannominata DreamDroneOne, che include una grande variet�� di hardware appositamente studiati per il progetto, come il laser scanner, la camera termica, ecc. Dopo una panoramica dell'architettura del sistema di Guida, Navigazione e Controllo (GNC) in cui mi sono inserito, si danno alcuni cenni sulle diverse terne di riferimento e trasformazioni, si descrivono i diversi sensori utilizzati per la navigazione, si introducono gli AHRS (Attitude Heading Rference System), per la determinazione del solo assetto sfruttando la IMU ed i magnetometri, si analizza l'AHRS basato su Extended Kalman Filter. Si analizzano, di seguito, un algoritmo non lineare per la stima dell'assetto molto recente, e il sistema INS/GPS basato su EKF, si presenta un filtro complementare molto recente per la stima di posizione ed assetto, si presenta un filtro complementare per la stima di posizione e velocit��, si analizza inoltre l'uso di un predittore GPS. Infine viene presentata la piattaforma hardware utilizzata per l'implementazione e la validazione, si descrive il processo di prototipazione software nelle sue fasi e si mostrano i risultati sperimentali.

Riduzione selettiva della 2-furaldeide ad alcol furfurilico e metil furano con catalizzatori a base di Mg/M/O e metanolo come fonte di idrogeno

Le biomasse sono attualmente la pi�� promettente alternativa ai combustibili fossili per la produzione di sostanze chimiche e fuels. A causa di problematiche di natura etica la ricerca oggi si sta muovendo verso l'uso delle biomasse che sfruttano terreni non coltivabili e materie prime non commestibili, quali la lignocellulosa. Attualmente sono state identificate diverse molecole piattaforma derivanti da biomasse lignocellulosiche. Tra queste ha suscitato grande interesse la 2-furaldeide o furfurale (FU). Tale molecola pu�� essere ottenuta mediante disidratazione di monosaccaridi pentosi e possiede elevate potenzialit��; �� infatti considerata un intermedio chiave per la sintesi di un���ampia variet�� di combustibili alternativi come il metilfurano (MFU) e prodotti ad elevato valore aggiunto per l���industria polimerica e la chimica fine come l���alcol furfurilico (FAL). In letteratura tali prodotti vengono principalmente ottenuti in processi condotti in fase liquida mediante l���utilizzo di catalizzatori eterogenei a base di metalli nobili come: Ni-Co-Ru-Pd, Pt/C o Pt/Al2O3, NiMoB/��-Al2O3, in presenza di idrogeno molecolare come agente riducente. La riduzione del gruppo carbonilico mediante l���utilizzo di alcoli come fonti di idrogeno e catalizzatori a base di metalli non nobili tramite la reazione di Meerwein���Ponndorf���Verley (MPV), rappresenta un approccio alternativo che limita il consumo di H2 e permette di utilizzare bio-alcoli come donatori di idrogeno. Lo scopo di questo lavoro di tesi �� stato quello di mettere a punto un processo continuo, in fase gas, di riduzione della FU a FAL e MFU, utilizzando metanolo come fonte di idrogeno tramite un meccanismo di H-transfer. In dettaglio il lavoro svolto pu�� essere cos�� riassunto: Sintesi dei sistemi catalitici MgO e Mg/Fe/O e loro caratterizzazione mediante analisi XRD, BET, TGA/DTA, spettroscopia RAMAN. Studio dell���attivit�� catalitica dei catalizzatori preparati nella reazione di riduzione in fase gas di FU a FAL e MFU utilizzando metanolo come fonte di idrogeno.

Sintesi e caratterizzazione di nuovi sistemi tiofenici contenenti benzotiadiazolo

Il presente lavoro �� stato incentrato sulla sintesi e la caratterizzazione di un trimero elettrondonatore-accettore al fine di valutare se, tramite questo approccio, si potesse aumentare l���efficienza delle celle fotovoltaiche preparate con architettura BHJ. Il trimero ottenuto �� stato caratterizzato mediante tecniche spettroscopiche (NMR, FT-IR) e le sue caratteristiche ottiche (tramite spettroscopia UV-Vis). Sono state quindi testate le celle fotovoltaiche utilizzando il prodotto sintetizzato come strato fotoattivo e ne sono state determinate le caratteristiche fotoelettriche (curve J/V).

Protocolli per gestione di informazioni di traffico in reti veicolari ad hoc

Sviluppo ed implementazione di protocolli per il monitoraggio di traffico stradale sulla piattaforma di simulazione iTETRIS per la raccolta di informazioni da utilizzare in applicazioni di Intelligent Transport System.

Propriet�� elettriche di cellule interagenti con matrici polimeriche biocompatibili

L'utilizzo di polimeri organici coniugati in dispositivi elettronici per applicazioni biologiche, grazie alle loro propriet�� meccaniche ed elettriche, insieme alla loro biocompatibilit��, �� un campo di ricerca relativamente nuovo e in rapida espansione. In questo lavoro di tesi si utilizza la tecnica del Voltage Clamp in configurazione whole cell per caratterizzare le propriet�� elettrofisiologiche della linea cellulare di glioblastoma multiforme (T98G) e per registrare le correnti ioniche di cellule adese su una matrice polimerica biocompatibile di poli(etilenediossitiofene)-poli(stirenesulfonato) (PEDOT:PSS). La tecnica consiste nel bloccare il potenziale di membrana al valore desiderato, secondo un preciso protocollo di stimolazione, misurando la corrente necessaria per mantenere costante il potenziale presente tra le due superfici della membrana cellulare. Nella prima parte del lavoro le cellule sono state perfuse con farmaci inibitori dei canali potassio, prima con il bloccante non specifico tetraetilammonio (TEA), e poi selettivamente tramite bloccanti specifici come iberiotossina e dendrotossina. Il 44% circa delle cellule ha evidenziato una significativa corrente residua riconducibile all'attivit�� dei canali ionici voltaggio-dipendenti Kv1.2. Al contrario nelle cellule restanti questi canali non sono espressi. Successivamente, sempre utilizzando le T98G, si �� analizzato come lo stato di ossido-riduzione del polimero coniugato PEDOT:PSS possa influenzare le correnti dei canali ionici di membrana; �� emerso che il substrato di PEDOT:PSS ridotto provoca una diminuzione significativa della corrente registrata rispetto al substrato di controllo (petri in polistirene). Questi risultati sono stati confrontati con le curve di proliferazione delle cellule T98G coltivate per 24h, 48h e 72h sui diversi substrati considerati, evidenziando interessanti correlazioni nel caso del substrato PEDOT:PSS ridotto.

Sintesi e caratterizzazione di film nanoparticellari di biossido di titanio drogato con vanadio

Il lavoro di questa tesi �� incentrato sulla sintesi di film nanoparticellari di TiO2 con drogaggio di vanadio e analisi delle loro propriet��, prodotti tramite la tecnica IGC. Lo studio �� finalizzato ad ottenere un materiale idoneo per la costruzione di fotoelettrodi da utilizzare per la produzione di idrogeno tramite la fotoelettrolisi dell'acqua. Si �� impiegata la titania perch�� �� uno dei materiali pi�� promettenti grazie alla sua facilit�� di fabbricazione, il basso costo, la resistenza alla corrosione in soluzioni elettrolitiche e alla fotocorrosione e alle sue buone propriet�� fotocatalitiche. Il drogaggio di vanadio rappresenta una possibile soluzione dei principali problemi che affliggono il materiale, come lo scarso assorbimento del range visibile e la rapida ricombinazione dei portatori di carica. Nel primo capitolo �� presente una breve descrizione teorica del processo di produzione di idrogeno tramite split fotocatalitico dell'acqua all'interno di PEC nelle quali la TiO2 �� utilizzata come fotoanodo. Nel secondo capitolo �� presente una breve digressione sulle propriet�� morfologico-strutturali, cristalline, elettroniche e sulla stabilit�� e le trasformazioni di fase dei principali polimorfi della TiO2. Infine una descrizione del sistema Titanio-Vanadio. Nel terzo capitolo viene presentato il sistema di crescita sia illustrando la teoria che sta dietro alla tecnica che descrivendo nei dettagli l'apparato IGC. Vengono infine presentati i campioni sintetizzati durante questo lavoro di tesi. Nel quarto capitolo vengono presentati i risultati delle indagini condotte per determinare le propriet�� dei nostri campioni. E' stata dapprima effettuata un'analisi morfologica con un SEM e una semi-quantitativa con l'EDX. Sono state determinate le propriet�� strutturali e la presenza delle fasi cristalline, a diversi trattamenti termici, con l'XRD. Si sono poi testate le propriet�� ottiche e in particolare dell'assorbimento con misure di trasmittanza spettrale. Infine si �� caratterizzata la struttura locale elettronica e cristallina tramite XAS e le dinamiche di rilassamento dei portatori di carica con TR-XAS.

Development and implementation of a S/W platform to automatically receive and share satellite data

Relazione del lavoro di creazione e implementazione della piattaforma software che sviluppa l���archivio del progetto SATNET. I satelliti universitari hanno un tempo di vista della propria Stazione di Terra di pochi minuti al giorno: SATNET risponde all���esigenza di comunicare con un satellite universitario in orbita bassa per pi�� dei pochi minuti al giorno che una singola Stazione di Terra permette. Questo avviene grazie a una rete di Stazioni di Terra Satellitari collegate da specifiche missioni comuni che mettono in condivisione dati ricevuti da uno o pi�� satelliti, aumentando il rendimento dati/giorno di questi e permettendo una migliore fruizione delle Stazioni di Terra stesse. Il network sfrutta Internet come canale di connessione, e prevede la presenza di un archivio nel quale memorizzare i dati ricevuti, per poi renderne possibile la consultazione e il recupero. Oggetto di questo lavoro di tesi �� stato lo sviluppo e l���implementazione di tale archivio: utilizzando un sito web dinamico, il software risponde a tutte le richieste evidenziate nel paragrafo precedente, permettendo a utenti autenticati di inserire dati e ad altri di poterne avere accesso. Il software �� completo e funzionante ma non finito, in quanto manca la formulazione di alcune richieste; per esempio non �� stato specificato il tipo di informazioni che �� possibile caricare in upload, n�� il tipo di campi richiesti nel modulo di registrazione dei vari utenti. In questi casi sono stati inseriti campi generici, lasciando all���utente la possibilit�� di modificarli in seguito. Il software �� stato dunque concepito come facilmente personalizzabile e modificabile anche da utenti inesperti grazie alla sola lettura della tesi, che rappresenta quindi una vera e propria guida per l���utilizzo, l���installazione, la personalizzazione e la manutenzione della piattaforma software. La tesi evidenzia gli obiettivi e le richieste, mostrando l���aspetto del sito web e le sue funzionalit��, e spiega passo per passo il procedimento per la modifica dell���aspetto delle pagine e di alcuni parametri di configurazione. Inoltre, qualora siano necessarie modifiche sostanziali al progetto, introduce i vari linguaggi di programmazione necessari allo sviluppo e alla programmazione web e aiuta l���utente nella comprensione della struttura del software. Si conclude con alcuni suggerimenti su eventuali modifiche, attuabili solo a seguito di un lavoro di definizione degli obiettivi e delle specifiche richieste. In futuro ci si aspetta l���implementazione e la personalizzazione del software, nonch�� l���integrazione dell���archivio all���interno del progetto SATNET, con l���obiettivo di migliorare e favorire la diffusione e la condivisione di progetti comuni tra diverse Universit�� Europee ed Extra-Europee.