Eye-trauma: Event driven control software for gesture recognition in medical simulation

Il progetto Eye-Trauma si colloca all'interno dello sviluppo di un simulatore chirurgico per traumi alla zona oculare, sviluppato in collaborazione con Simulation Group in Boston, Harvard Medical School e Massachusetts General Hospital. Il simulatore presenta un busto in silicone fornito di moduli intercambiabili della zona oculare, per simulare diversi tipi di trauma. L'utilizzatore è chiamato ad eseguire la procedura medica di saturazione tramite degli strumenti chirurgici su cui sono installati dei sensori di forza e di apertura. I dati collezionati vengono utilizzati all'interno del software per il riconoscimento dei gesti e il controllo real-time della performance. L'algoritmo di gesture recognition, da me sviluppato, si basa sul concetto di macchine a stati; la transizione tra gli stati avviene in base agli eventi rilevati dal simulatore.

Mirandola: tra storia e luogo. Identita e spazio pubblico

Fino alla fine del XIX secolo erano le mura a conferire una forma chiara e precisa alla città. Dopo il loro abbattimento c'è oggi un elemento urbano capace di porsi come limite formale della città? In fase di tesi abbiamo deciso di dare una soluzione al problema della frammentazione del limite dal punto di vista opposto, agendo sul centro storico in relazione alla prima espansione urbana. Abbiamo operato un'attenta analisi delle dinamiche della città prima e dopo il terremoto, cercando di comprendere le specificità di questo territorio. Da una ulteriore e più approfondita lettura del centro storico, emerge subito l'assenza di un tessuto urbano ben leggibile in corrispondenza dell'area del Castello e del Comune, dove una grande "macchia" di spazi aperti, prevalentemente adibiti a parcheggio prevalgono sul costruito: l'area che ha dato vita e un senso durante i secoli a questa città ha perso la sua identità. Identità, misura, connessione sono gli obiettivi che ci prefissiamo di raggiungere nella ridefinizione di questi luoghi ed insieme le parole chiave del nostro approccio al nostro progetto. Il nostro intervento prevede la definizione di un polo culturale che possa valorizzare le caratteristiche storiche e morfologiche dell'area conferendo intelligibilità agli elementi che hanno sempre caratterizzato lo splendore della città. Il "verde" diviene elemento di connessione tra le due aree di progetto. Le funzioni che abbiamo scelto nella definizione del polo culturale sono quelle di museo, cinema, e mercato: la scelta è stata quella di progettare edifici pubblici, con lo scopo di riportare i luoghi di intrattenimento e della cultura all'interno del centro storico.

Modularità: Dai sistemi biologici ai sistemi artificiali

I sistemi di intelligenza artificiale vengono spesso messi a confronto con gli aspetti biologici riguardanti il cervello umano. L’interesse per la modularità è in continua crescita, che sta portando a risultati davvero interessanti attraverso l’utilizzo di sistemi artificiali intelligenti, come le reti neuronali. Molte reti, sia biologiche sia artificiali sono organizzate in moduli, i quali rappresentano cluster densi di parti interconnesse fra loro all’interno di una rete complessa. Nel campo dell’ingegneria, si usano design modulari per spiegare come una macchina è costituita da parti separate. Lo studio della struttura e delle funzioni di organismi/processi complessi si basa implicitamente su un principio di organizzazione modulare, vale a dire si dà per acquisito il fatto che siano modulari, cioè composti da parti con forma e/o funzioni diverse. Questo elaborato si propone di esporre gli aspetti fondamentali riguardanti la modularità di reti neuronali, le sue origini evolutive, le condizioni necessarie o sufficienti che favoriscono l’emergere dei moduli e relativi vantaggi. Il primo capitolo fornisce alcune conoscenze di base che permettono di leggere gli esperimenti delle parti successive con consapevolezza teorica più profonda. Si descrivono reti neuronali artificiali come sistemi intelligenti ispirati alla struttura di reti neurali biologiche, soffermandosi in particolare sulla rete feed-forward, sull’algoritmo di backpropagation e su modelli di reti neurali modulari. Il secondo capitolo offre una visione delle origini evolutive della modularità e dei meccanismi evolutivi riguardanti sistemi biologici, una classificazione dei vati tipi di modularità, esplorando il concetto di modularità nell’ambito della psicologia cognitiva. Si analizzano i campi disciplinari a cui questa ricerca di modularità può portare vantaggi. Dal terzo capitolo che inizia a costituire il corpo centrale dell’elaborato, si dà importanza alla modularità nei sistemi computazionali, illustrando alcuni casi di studio e relativi metodi presenti in letteratura e fornendo anche una misura quantitativa della modularità. Si esaminano le varie possibilità di evoluzione della modularità: spontanea, da specializzazione, duplicazione, task-dependent, ecc. passando a emulare l’evoluzione di sistemi neurali modulari con applicazione al noto modello “What-Where” e a vari modelli con caratteristiche diverse. Si elencano i vantaggi che la modularità produce, soffermandosi sull’algoritmo di apprendimento, sugli ambienti che favoriscono l’evoluzione della modularità con una serie di confronti fra i vari tipi, statici e dinamici. In ultimo, come il vantaggio di avere connessioni corte possa portare a sviluppare modularità. L’obiettivo comune è l’emergere della modularità in sistemi neuronali artificiali, che sono usati per applicazioni in numerosi ambiti tecnologici.

Le parole dell'Ostalgia

Questa tesi si concentra su di un attuale fenomeno culturale tedesco denominato Ostalgie,termine che designa la Nostalgia degli abitanti dell'Ex DDR (Germania dell'Est) nei confronti di vari aspetti della loro quotidianità durante la dittatura. Tra questi figurano elementi riconducibili ad ambiti quali quello politico, commerciale e culturale, che successivamente alla riunificazione tedesca furono smantellati senza ritegno dal nuovo sistema capitalista e soggetti a un processo di "Occidentalizzazione". Per dare conto di ciò è stato presentato un elenco di parole relative ai suddetti ambiti, atte a descrivere ciò che caratterizzava la realtà dell' Est della Germania e a delineare il sentimento di Nostalgia dei suoi abitanti successivamente alla loro scomparsa.

Topologia dei complessi simpliciali casuali

La presente tesi si propone di fornire un breve compendio sulla teoria dei complessi casuali, ramo di recente sviluppo della topologia algebrica applicata. Nell'illustrare i risultati più significativi ottenuti in tale teoria, si è voluto enfatizzare le modalità che permettono di affrontare con strumenti probabilistici lo studio delle proprietà topologiche ed algebriche dei complessi casuali.

Superfici rigate

Intuitivamente una superficie S è rigata se è un'unione di rette o, equivalentemente, se per ogni punto di essa passa una retta che giace interamente sulla superficie. La superficie si dice doppiamente rigata se per ogni suo punto passano due rette della superficie. Gli esempi più comuni e facili da visualizzare sono i piani, i coni e i cilindri. Scopo di questo elaborato è lo studio delle superfici rigate dello spazio affine reale tridimensionale e delle loro proprietà geometriche locali e globali, con particolare attenzione allo studio delle superfici sviluppabili e delle quadriche rigate. Si considereranno poi le rigate nello spazio proiettivo tridimensionale complesso per arrivare ad un risultato classico sulle superfici algebriche rigate luogo delle rette che si appoggiano a tre curve dello spazio. Nonostante le rigate siano tra le superfici più semplici, il loro studio può essere effettuato da diversi punti di vista: quello della geometria analitica elementare, della geometria differenziale e della geometria proiettiva. La proprietà di una superficie di essere rigata o doppiamente rigata si conserva per trasformazioni affini e per trasformazioni proiettive, e questo le ha rese largamente utilizzate in architettura, come mostra l’ampia letteratura al riguardo.

Da Broadway alla gran via: La traduzione spagnola del musical The Lion King

Questa argomentazione tratta la traduzione e l'adattamento spagnolo del musical The Lion King. In primo luogo viene data una descrizione di che cos'è un musical, quali sono le sue origini, quali tematiche vengono affrontate e da quali numeri è composto lo spettacolo. Viene poi introdotto The Lion King con una breve descrizione del film per poi passare al "making of" del musical, abbiamo quindi una breve descrizione di scene, costumi e maschere. La terza parte è dedicata alla traduzione per la scena: vengono identificate le problematiche maggiori di questo campo della traduzione, si analizzano performability, speakability e soprattutto la singability, la caratteristica principale da tenere a mente quando si traduce un musical anche se spesso non gli viene attribuita l'importanza che merita. Viene poi introdotta la traduzione spagnola de El Rey León e del suo traduttore, Jordi Galcerán, di cui viene descritta una breve biografia in quanto il discorso è incentrato soprattutto nella sua esperienza di traduzione. L'ultima parte è l'analisi delle canzoni. Sono state selezionate sette canzoni di cui sono state analizzate nel dettaglio un minimo di due a un massimo di tre strofe. Ognuna di esse è affiancata dalla versione originale inglese in modo da avere subito chiare quali sono le differenze principali.

Performance studies of the CMS distributed analysis system in the associated Higgs boson production with top quarks

L'obiettivo di questa tesi è studiare la fattibilità dello studio della produzione associata ttH del bosone di Higgs con due quark top nell'esperimento CMS, e valutare le funzionalità e le caratteristiche della prossima generazione di toolkit per l'analisi distribuita a CMS (CRAB versione 3) per effettuare tale analisi. Nel settore della fisica del quark top, la produzione ttH è particolarmente interessante, soprattutto perchè rappresenta l'unica opportunità di studiare direttamente il vertice t-H senza dover fare assunzioni riguardanti possibili contributi dalla fisica oltre il Modello Standard. La preparazione per questa analisi è cruciale in questo momento, prima dell'inizio del Run-2 dell'LHC nel 2015. Per essere preparati a tale studio, le implicazioni tecniche di effettuare un'analisi completa in un ambito di calcolo distribuito come la Grid non dovrebbero essere sottovalutate. Per questo motivo, vengono presentati e discussi un'analisi dello stesso strumento CRAB3 (disponibile adesso in versione di pre-produzione) e un confronto diretto di prestazioni con CRAB2. Saranno raccolti e documentati inoltre suggerimenti e consigli per un team di analisi che sarà eventualmente coinvolto in questo studio. Nel Capitolo 1 è introdotta la fisica delle alte energie a LHC nell'esperimento CMS. Il Capitolo 2 discute il modello di calcolo di CMS e il sistema di analisi distribuita della Grid. Nel Capitolo 3 viene brevemente presentata la fisica del quark top e del bosone di Higgs. Il Capitolo 4 è dedicato alla preparazione dell'analisi dal punto di vista degli strumenti della Grid (CRAB3 vs CRAB2). Nel capitolo 5 è presentato e discusso uno studio di fattibilità per un'analisi del canale ttH in termini di efficienza di selezione.

Teorema del viriale e applicazioni astrofisiche

Il teorema del viriale consiste in una relazione tra energia cinetica e energia potenziale totali di un sistema all'equilibrio. Il concetto di Viriale (dal latino vires, plurale di vis, 'forza') è stato introdotto dal fisico e matematico tedesco Rudolf Julius Emanuel Clausius (1822-1888) per indicare la quantità N
Fi •xi i=1 che rappresenta la somma, fatta su tutte le N particelle di un sistema, dei prodotti scalari del vettore forza totale agente su ciascuna particella per il vettore posizione della particella stessa, rispetto ad un riferimento inerziale scelto. Tale quantità altro non è che un'energia potenziale. Dire che un sistema di particelle è virializzato equivale a dire che esso è stazionario, cioè all'equilibrio. In questo elaborato sono di nostro interesse sistemi astrofisici gravitazionali, in cui cioè l'energia potenziale sia dovuta solo a campi gravitazionali. Distingueremo innanzitutto sistemi collisionali e non collisionali, introducendo i tempi scala di attraversamento e di rilassamento. Dopo una trattazione teorica del teorema, nell'approssimazione di continuità - per cui sostuiremo alle sommatorie gli integrali - e di non collisionalità, an- dremo a studiarne l'importanza in alcuni sistemi astrofisici: applicazione agli ammassi stellari, alle galassie e agli ammassi di galassie, stima della quantità di materia oscura nei sistemi, instabilità di Jeans in nubi molecolari, rotazione delle galassie ellittiche. Per ragioni di spazio non saranno affrontati altri casi, di cui ne citiamo alcuni: collasso delle stelle, stima della massa dei buchi neri al centro delle galassie, 'mass-to-light ratio' di sistemi sferici. Parleremo in generale di “particelle” costituenti i sistemi per intendere stelle, galassie, particelle di gas a seconda del sistema in esame. Trascureremo in ogni caso le influenze gravitazionali di distribuzioni di densità esterne al sistema.

Schemi concettuali e specializzazione dell'interprete: Una proposta per il settore moda

L’idea di sviluppare il presente lavoro è scaturita da alcune considerazioni sulla metodologia di preparazione dell’interprete. In particolare è nata dalla consapevolezza che la sfida principale di questa professione risiede nel fatto di dover gestire, durante l’intera carriera, un confronto impari con una quantità potenzialmente infinita di concetti e termini nuovi da assimilare. Ciò è dovuto in primis all’intrinseca vastità della lingua, principale strumento di comunicazione, e implica che ogni volta l’interprete si trovi a operare in uno degli innumerevoli contesti estremamente eterogenei in cui può essere richiesto il suo servizio, caratterizzati ciascuno da una propria cultura e da un suo lessico settoriale sul quale è necessario prepararsi, spesso disponendo solo di pochi giorni per farlo. Una delle strategie possibili per fare fronte in modo efficace al costante flusso di informazioni da assimilare è la specializzazione, ovvero lo studio approfondito e a lungo termine di uno o più settori tematici, con l’acquisizione graduale della relativa terminologia settoriale nelle varie lingue di lavoro. Il presente lavoro propone l’utilizzo di sistemi di rappresentazione grafica della conoscenza come strumenti a supporto di questo processo di specializzazione, con l’aiuto dei quali mettere a fuoco e fissare sia la componente concettuale, sia quella terminologica relativa ad un dominio specifico. A mo’ di esempio è stato scelto il settore moda, poiché ritenuto particolarmente adeguato agli scopi proposti. Il software utilizzato è la versione freeware di MindMaple. L’elaborato è suddiviso in due parti: la prima ne descrive l’impianto teorico e comprende la descrizione dei processi di categorizzazione della realtà da un punto di vista psicologico-cognitivo (cap.1), integrata da una panoramica delle diverse tipologie di sistematizzazione della conoscenza, dei loro ambiti di applicazione (cap.2), e soffermandosi infine sull’approfondimento dei vari tipi di schemi: mentali, concettuali, ecc.(cap.3) Nella seconda parte del lavoro viene dapprima fornita una descrizione generale del dominio al quale appartiene l’argomento dello schema, ossia il settore moda, esponendo le ragioni di tale scelta e soffermandosi su alcune particolarità del lessico settoriale (cap. 4). L’ultimo capitolo è infine dedicato alla presentazione dell’elaborato grafico con un’ introduzione sulle funzionalità principali del software utilizzato, la descrizione dello schema nei vari suoi aspetti, come la struttura e le fasi di sviluppo, nonché alcuni esempi concreti relativi a problematiche terminologiche incontrate sia in fase di sistematizzazione del lessico che durante la ricerca di equivalenti interlinguistici.

Tesi sperimentale per valutare l'esperienza chirurgica nell'uso del robot Da Vinci Si

Questa tesi si compone di due parti tra loro correlate. Nella prima viene analizzato l’attuale stato dell’arte in ambito di robot chirurgici e, successivamente, sono illustrate le caratteristiche tecniche e funzionali del robot chirurgico Da Vinci Si e ne viene evidenziata la mancanza di sensori in grado di fornire all’utilizzatore un feedback aptico. La seconda parte propone uno studio che ha lo scopo di dimostrare come l’esperienza del chirurgo riesca a sopperire alla mancanza di un sensore in grado di fornire un riscontro della forza impressa sugli strumenti nel campo operatorio. A questo proposito, vengono illustrati i risultati del test appositamente costruito, cui è stato sottoposto un campione di chirurghi di diversi ambiti specialistici, per dimostrare come l’esperienza e la destrezza consentono all’utilizzatore del robot Da Vinci Si di ricevere un’indicazione della forza impressa sui tessuti del campo operatorio tramite un riscontro visivo.

Interpretare in ambito giuridico e giudiziario: guardare oltre la conoscenza linguistica

L’idea del presente elaborato è nata da una curiosità ed interesse personale di un corso svolto in Erasmus presso la Fachhochschule Köln. Ho subito pensato di approfondire il tema dell’interprete giudiziario e giuridico come figura determinante sia nel processo penale che nella società. Per dare un quadro generale della situazione ho deciso di dividere la tesi in tre capitoli. Nel primo capitolo spiegherò il concetto di interpretazione, attività interlinguistica tesa a creare una comunicazione tra persone di diverse lingue, presentando le varie tipologie e facendo un accenno alla figura del mediatore linguistico-interculturale. Nel secondo capitolo, porrò l’attenzione sul diritto all’assistenza linguistica dell’imputato e della vittima alloglotta durante il processo penale con l’obiettivo di evidenziare le tutele linguistiche europee e in particolar modo italiane. Mi concentrerò, inoltre, sulla mancanza di una formazione adeguata della professione, in Italia, con lo scopo di delineare la necessità di agire di fronte a una situazione di diritti negati, di ruoli misconosciuti, di assenza di consapevolezza e di conoscenza. Nel terzo ed ultimo capitolo mi soffermerò sull’interpretazione giuridica analizzando il video pedagogico di un interrogatorio della questura di Forlì-Cesena, tratto dal progetto europeo ImPLI - Improving Police and Legal Interpreting, per mettere in evidenza le tecniche di interrogatorio utilizzate e le difficoltà che si presentano nel mediare per le indagini di polizia.

Fluctuation properties in random walks on networks and simple integrate and fire models

In questa tesi si è studiato l’insorgere di eventi critici in un semplice modello neurale del tipo Integrate and Fire, basato su processi dinamici stocastici markoviani definiti su una rete. Il segnale neurale elettrico è stato modellato da un flusso di particelle. Si è concentrata l’attenzione sulla fase transiente del sistema, cercando di identificare fenomeni simili alla sincronizzazione neurale, la quale può essere considerata un evento critico. Sono state studiate reti particolarmente semplici, trovando che il modello proposto ha la capacità di produrre effetti "a cascata" nell’attività neurale, dovuti a Self Organized Criticality (auto organizzazione del sistema in stati instabili); questi effetti non vengono invece osservati in Random Walks sulle stesse reti. Si è visto che un piccolo stimolo random è capace di generare nell’attività della rete delle fluttuazioni notevoli, in particolar modo se il sistema si trova in una fase al limite dell’equilibrio. I picchi di attività così rilevati sono stati interpretati come valanghe di segnale neurale, fenomeno riconducibile alla sincronizzazione.

Ogm: Ricerca terminologica bilingue in italiano e tedesco.

Con il presente lavoro si intende portare a termine una ricerca terminologica in italiano e tedesco nell'ambito degli Organismi Geneticamente Modificati. L'obiettivo finale della tesi è inoltre la realizzazione di un database terminologico bilingue, pensato per facilitare il lavoro di traduttori non necessariamente specializzati in tale ambito. L'idea della tesi nasce da uno stage svolto presso la Direzione Generale della Traduzione (DGT) di Lussemburgo, incentrato sulla revisione e l'aggiornamento di una parte della banca dati terminologica dell’Unione Europea (IATE) legata al dominio degli OGM. L'esperienza di tirocinio, in particolare, verrà descritta nella prima parte del lavoro, il quale si articolerà poi in altri 4 punti fondamentali. Nel secondo capitolo si effettuerà una panoramica generale sugli OGM, tematica di grande attualità che riscontra un ampio interesse anche tra la popolazione. Nel terzo capitolo si tratterà l'argomento delle lingue speciali e della terminologia da un punto di vista generale, per poi evidenziare più nel dettaglio le caratteristiche della lingua del dominio di indagine. Nel quarto capitolo, dopo una breve introduzione relativa alla linguistica dei corpora, si effettuerà una descrizione dettagliata delle varie fasi del lavoro terminologico, in cui sono comprese la creazione dei corpora, l'estrazione della terminologia e la realizzazione dei sistemi concettuali. Il quinto capitolo, infine, sarà incentrato sul database terminologico italiano-tedesco, il quale verrà riportato integralmente alla fine della tesi.

tDCS: Stimolazione transcranica a corrente continua in ambiente sperimentale e clinico

Poiché i processi propri del sistema nervoso assumono una funzione fondamentale nello svolgimento della vita stessa, nel corso del tempo si è cercato di indagare e spiegare questi fenomeni. Non solo infatti il suo ruolo è di primaria importanza, ma le malattie che lo colpiscono sono altamente invalidanti. Nell’ultimo decennio, al fine di far luce su questi aspetti profondamente caratterizzanti la vita dell’uomo, hanno avuto luogo diversi studi aventi come strumento d’esame la stimolazione transcranica a corrente continua. In particolare questo lavoro si propone di analizzare gli ambiti di interesse dell’applicazione della tDCS, soffermandosi sulla capacità che ha questa metodica di indagare i meccanismi propri del cervello e di proporre terapie adeguate qualora questi meccanismi fossero malfunzionanti. L’utilizzo di questa stimolazione transcranica unitamente ai più moderni metodi di neuroimaging permette di costruire, o quanto meno cercare di delineare, un modello delle strutture di base dei processi cognitivi, quali ad esempio il linguaggio, la memoria e gli stati di vigilanza. A partire da questi primi promettenti studi, la tDCS è in grado di spostare le proprie ricerche nell’ambito clinico, proponendo interessanti e innovative terapie per le malattie che colpiscono il cervello. Nonostante patologie quali il morbo di Parkinson, l’Alzheimer, la dislessia ed l’afasia colpiscano una grande percentuale della popolazione non si è ancora oggi in grado di garantire ai pazienti dei trattamenti validi. E’ in questo frangente che la tDCS assume un ruolo di primaria importanza: essa si presenta infatti come una tecnica alternativa alle classiche cure farmacologie e allo stesso tempo non invasiva, sicura e competitiva sui costi.