Bispectrum of cosmological models with massive neutrinos

Uno dei pi�� importanti campi di ricerca che coinvolge gli astrofisici �� la comprensione della Struttura a Grande Scala dell'universo. I principi della Formazione delle Strutture sono ormai ben saldi, e costituiscono la base del cosiddetto "Modello Cosmologico Standard". Fino agli inizi degli anni 2000, la teoria che spiegava con successo le propriet�� statistiche dell'universo era la cosiddetta "Teoria Perturbativa Standard". Attraverso simulazioni numeriche e osservazioni di qualit�� migliore, si �� evidenziato il limite di quest'ultima teoria nel descrivere il comportamento dello spettro di potenza su scale oltre il regime lineare. Ci�� spinse i teorici a trovare un nuovo approccio perturbativo, in grado di estendere la validit�� dei risultati analitici. In questa Tesi si discutono le teorie "Renormalized Perturbation Theory"e"Multipoint Propagator". Queste nuove teorie perturbative sono la base teorica del codice BisTeCca, un codice numerico originale che permette il calcolo dello spettro di potenza a 2 loop e del bispettro a 1 loop in ordine perturbativo. Come esempio applicativo, abbiamo utilizzato BisTeCca per l'analisi dei bispettri in modelli di universo oltre la cosmologia standard LambdaCDM, introducendo una componente di neutrini massicci. Si mostrano infine gli effetti su spettro di potenza e bispettro, ottenuti col nostro codice BisTeCca, e si confrontano modelli di universo con diverse masse di neutrini.

Una applicazione context aware per il riconoscimento del tipo di mobilit��

Con l'aumento del numero di sensori e ricevitori presenti sui dispositivi mobili attuali, �� possibile lo sviluppo di nuove applicazioni in grado di fornire dati utili sul contesto in cui si trova un utente in un determinato momento. In questa tesi viene descritta la realizzazione di un servizio per dispositivi Android in grado di riconoscere il tipo di mobilit�� dell'utente. La motivazione principale di questo progetto �� stata la scarsit�� di soluzioni specifiche per questo tipo di riconoscimento contestuale. Sono state quindi realizzate una libreria Java e un'applicazione Android in grado di fornire tale funzionalit��. La tecnica impiegata per il riconoscimento �� derivata da una ricerca dei dottori Luca Bedogni e Marco Di Felice e del professore Luciano Bononi, dell'Universit�� di Bologna. Tale tecnica sfrutta le misurazioni di accelerometro e giroscopio del dispositivo per rilevare pattern di movimento e associarli ai vari tipi di mobilit�� dell'utente. Per mostrare un possibile impiego di questo servizio, �� stata realizzata un'applicazione che sfrutta i dati forniti dal servizio di riconoscimento per la gestione dello stato di alcune funzionalit�� del dispositivo. Inoltre, �� stata effettuata una analisi statistica della precisione effettiva di questo sistema di riconoscimento, per evidenziarne i punti di forza e i limiti rispetto alle soluzioni gi�� esistenti. E' stato osservato che il consumo energetico di questo sistema �� minore rispetto ad applicazioni basate su servizi di geolocalizzazione, e che la sua precisione �� accettabile rispetto ad altre soluzioni gi�� esistenti.

Studio e realizzazione di un filtro passa-banda a componenti parassiti per ricetrasmissioni wireless UWB di biosegnali

Questa tesi si occupa della progettazione, simulazione via software, caratterizzazione e realizzazione con microfresatrice di una tipologia di filtri passivi. Questo trattato si inserisce su una linea di ricerca gi�� avanzata, che si occupa di studio e realizzazione di sistemi di ricetrasmissione wireless UWB di segnali provenienti da sensori per applicazioni biologiche. Lo scopo dello studio di questa tesi �� l'ottimizzazione dell'efficienza del filtro, ovvero il miglioramento del rapporto segnale rumore R/S.

Studio ed ottimizzazione di un pannello solare termico a basso costo

Scopo del presente elaborato �� l'ottimizzazione preliminare di un sistema solare ���fai da te��� per l'accumulo di acqua calda sanitaria, pensato per applicazioni in paesi in via di sviluppo.

Mobile marketing: le app come strumento di comunicazione d'azienda nell'era del mobile

Obiettivo di questa tesi �� cercare di mostrare come il mobile pu�� diventare molto utile per le aziende sia a livello di guadagno sia a livello di comunicazione aziendale con i propri clienti. Il tema principale sviluppato nell'elaborato riguarda il Mobile Marketing e gli strumenti pi�� proficui utilizzati da questa nuova tecnica di marketing, in particolar modo le App. In primo luogo viene trattato il tema del brand: importante mezzo comunicativo che dal primo momento intacca il pensiero del cliente e ne veicola le scelte di acquisto. Frutto di un'analisi ben pi�� specifica �� l'argomento del mobile marketing, le strategie migliori da adoperare per sfruttare al meglio i device portatili, i vantaggi maggiori che riceveranno le aziende che lo adotteranno e un piccolo accenno sui principali strumenti del mobile. Infine di svilupper�� maggiormente l'argomento delle Applicazioni mobili e di quelle app brandizzate che hanno riscontrato maggior successo tra gli utenti.

L'informazione di fase per la segmentazione volumetrica di dati ecocardiografici

L���imaging ad ultrasuoni �� una tecnica di indagine utilizzata comunemente per molte applicazioni diagnostiche e terapeutiche. La tecnica ha numerosi vantaggi: non �� invasiva, fornisce immagini in tempo reale e l���equipaggiamento necessario �� facilmente trasportabile. Le immagini ottenute con questa tecnica hanno tuttavia basso rapporto segnale rumore a causa del basso contrasto e del rumore caratteristico delle immagini ad ultrasuoni, detto speckle noise. Una corretta segmentazione delle strutture anatomiche nelle immagini ad ultrasuoni �� di fondamentale importanza in molte applicazioni mediche . Nella pratica clinica l���identificazione delle strutture anatomiche �� in molti casi ancora ottenuta tramite tracciamento manuale dei contorni. Questo processo richiede molto tempo e produce risultati scarsamente riproducibili e legati all���esperienza del clinico che effettua l���operazione. In ambito cardiaco l���indagine ecocardiografica �� alla base dello studio della morfologia e della funzione del miocardio. I sistemi ecocardiografici in grado di acquisire in tempo reale un dato volumetrico, da pochi anni disponibili per le applicazioni cliniche, hanno dimostrato la loro superiorit�� rispetto all���ecocardiografia bidimensionale e vengono considerati dalla comunit�� medica e scientifica, la tecnica di acquisizione che nel futuro prossimo sostituir�� la risonanza magnetica cardiaca. Al fine di sfruttare appieno l���informazione volumetrica contenuta in questi dati, negli ultimi anni sono stati sviluppati numerosi metodi di segmentazione automatici o semiautomatici tesi alla valutazione della volumetria del ventricolo sinistro. La presente tesi descrive il progetto, lo sviluppo e la validazione di un metodo di segmentazione ventricolare quasi automatico 3D, ottenuto integrando la teoria dei modelli level-set e la teoria del segnale monogenico. Questo approccio permette di superare i limiti dovuti alla scarsa qualit�� delle immagini grazie alla sostituzione dell���informazione di intensit�� con l���informazione di fase, che contiene tutta l���informazione strutturale del segnale.

Emissione di sincrotrone ed applicazioni astrofisiche

Una particella carica che si muove in un campo magnetico e` accelerata dalla forza di Lorentz, e di conseguenza emette della radiazione. Quindi si escludo- no a priori i neutroni, che sebbene siano formati da particelle cariche (i quarks) sono globalmente neutre. Per accelerazione, si intende anche solo un���acce- lerazione centripeta di cui risentono le particelle cariche nel campo, sebbene non vi sia una variazione nel modulo della velocita`. In base alla velocita` delle particelle cariche che si muovono nel campo magnetico si possono distinguere radiazione di ciclotrone e di sincrotrone. La radiazione di ciclotrone e` presente quando le particelle cariche hanno velocita` non relativistiche o relativistiche, invece la radiazione di sincrotrone e` presente quando le particelle hanno velo- cita` ultra-relativistiche. Entrambe sono radiazioni che non necessitano dell���equilibrio termico del mez- zo, e sono radiazioni impulsive. Cio` che le distingue, a parte la velocita`, e` la tipologia di impulsi che si misurano. Infatti nel caso del sincrotrone, ove le par- ticelle sono ultra-relativistiche, gli impulsi arrivano molto ravvicinati fra loro. Nel caso del ciclotrone arrivano impulsi meno ravvicinati che coincidono con la frequenza di rotazione nel campo magnetico. In questo elaborato ci si soffermera` esclusivamente sull���emissione di sincro- trone e su alcune applicazioni astrofisiche di questo processo, cercando di dare una trattazione sufficiente, seppur scarna, ai fini di capire un processo fisico molto importante negli ambienti astrofisici.

Teorema di Cochran e applicazioni

La statistica �� un ramo della matematica che studia i metodi per raccogliere, organizzare e analizzare un insieme di dati numerici, la cui variazione �� influenzata da cause diverse, con lo scopo sia di descrivere le caratteristiche del fenomeno a cui i dati si riferiscono, sia di dedurre, ove possibile, le leggi generali che lo regolano. La statistica si suddivide in statistica descrittiva o deduttiva e in statistica induttiva o inferenza statistica. Noi ci occuperemo di approfondire la seconda, nella quale si studiano le condizioni per cui le conclusioni dedotte dall'analisi statistica di un campione sono valide in casi pi�� generali. In particolare l'inferenza statistica si pone l'obiettivo di indurre o inferire le propriet�� di una popolazione (parametri) sulla base dei dati conosciuti relativi ad un campione. Lo scopo principale di questa tesi �� analizzare il Teorema di Cochran e illustrarne le possibili applicazioni nei problemi di stima in un campione Gaussiano. In particolare il Teorema di Cochran riguarda un'importante propriet�� delle distribuzioni normali multivariate, che risulta fondamentale nella determinazione di intervalli di fiducia per i parametri incogniti.

Non-Gaussianities from a sudden change in the inflaton speed of sound

Il concetto di inflazione e' stato introdotto nei primi anni ���80 per risolvere alcuni problemi del modello cosmologico standard, quali quello dell���orizzonte e quello della piattezza. Le predizioni dei piu' semplici modelli inflazionari sono in buon accordo con le osservazioni cosmologiche piu'recenti, che confermano sezioni spaziali piatte e uno spettro di fluttuazioni primordiali con statistica vicina a quella gaussiana. I piu' recenti dati di Planck, pur in ottimo accordo con una semplice legge di potenza per lo spettro a scale k > 0.08 Mpc���1 , sembrano indicare possibili devi- azioni a scale maggiori, seppur non a un livello statisticamente significativo a causa della varianza cosmica. Queste deviazioni nello spettro possono essere spiegate da modelli inflazionari che includono una violazione della condizione di lento rotolamento (slow-roll ) e che hanno precise predizioni per lo spettro. Per uno dei primi modelli, caratterizzato da una discontinuita' nella derivata prima del potenziale proposto da Starobinsky, lo spettro ed il bispettro delle fluttuazioni primordiali sono noti analiticamente. In questa tesi estenderemo tale modello a termini cinetici non standard, calcolandone analiticamente il bispettro e confrontando i risultati ottenuti con quanto presente in letteratura. In particolare, l���introduzione di un termine cinetico non standard permettera' di ottenere una velocita' del suono per l���inflatone non banale, che consentira' di estendere i risultati noti, riguardanti il bispettro, per questo modello. Innanzitutto studieremo le correzioni al bispettro noto in letteratura dovute al fatto che in questo caso la velocita' del suono e' una funzione dipendente dal tempo; successivamente, cercheremo di calcolare analiticamente un ulteriore contributo al bispettro proporzionale alla derivata prima della velocita' del suono (che per il modello originale e' nullo).

Sistemi di realt�� aumentata basati su smart-glasses

Grazie al progresso nel potenziamento dell'hardware sono state sviluppate tecnologie che stanno rivoluzionando drasticamente il modo di interagire con l'ambiente circostante. Una di queste �� sicuramente l'avvento degli Smartglasses e della relativa Realt�� Aumentata (AR). Sulla scia del rapido diffondersi di questa tecnologia negli ultimi anni, questa tesi vuole mettere in evidenza le opportunit�� e i benefici legati al suo impiego esponendo come questa aprir�� nuove forme di servizi e metter�� in discussione il mondo cos�� come lo si conosce. In particolare la tesi �� strutturata in questo modo: nel capitolo uno verranno esposte le tre principali tecnologie wearables rispettivamente SmartWatches, FitnessTracker e SmartGlasses, quest'ultimi visti non solo come dei semplici wearables ma come dispositivi per la Realt�� Aumentata, mostrando la maggior parte di quelli presenti sul mercato con una relativa descrizione delle caratteristiche hardware. Nel secondo capitolo verr�� dunque esposto il concetto di Realt�� Aumentata con l'illustrazione di come si progetta generalmente un'applicazione AR ed analizzando alcuni degli innumerevoli scenari applicativi. Nel terzo capitolo verr�� presentato come la tecnologia smartglass utilizzi la realt�� aumentata e verranno mostrate le proposte applicative che i pi�� importanti prodotti offrono. Nel quarto capitolo invece si parler�� dei vari tools di sviluppo per progettare ed implementare applicazioni di realt�� aumentata in particolare per dispositivi smartglasses. Nel quinto capitolo verr�� approfondito proprio uno di questi tools: le librerie di ARToolKit raccontandone le caratteristiche principali e mostrando la struttura generale di un'applicazione che ne fa uso. Infine nel sesto capitolo verr�� discusso come questa realt�� aumentata grazie all'ausilio di tutti questi dispositivi sta cambiando il modo di interagire con tutto l'ambiente, creando scenari futuristici che coinvolgono ambienti intelligenti nei quali si creer�� un livello digitale che aumenter�� il mondo fisico.

Formulazioni di blend a base di acido polilattico e biochar per la termoformatura di imballaggi alimentari

In questo studio verranno descritte formulazioni di materiali innovativi, completamente biodegradabili e compostabili, a base di acido polilattico e biochar. Queste formulazioni sono state ideate per applicazioni nel settore degli imballaggi alimentari, in particolare da utilizzare nella produzione di vaschette ortofrutticole nere termoformate come alternativa alle tradizionali vaschette a base di PP e PET. �� stato scelto di testare il biochar poich�� rappresenta un composto ecocompatibile esattamente come la matrice polimerica utilizzata, alternativo al carbon black di origine fossile utilizzato in queste applicazioni come colorante. Varie formulazioni di PLA contenenti biochar e plasticizzanti sono state preparate con un miscelatore Brabender e trasformate in fogli tramite una pressa a doppio piatto riscaldante. Da questi film sono stati poi realizzati provini per prove di trazione e strappo. Sono state sviluppate inoltre reazioni di funzionalizzazione sul biochar allo scopo di migliorare la sua la compatibilit�� con la matrice polimerica rendendo la miscela pi�� omogenea.

Il rilievo della facciata della chiesa di Santa Lucia a Bologna, mediante sistemi fotogrammetrici a basso costo e open source.

Questo elaborato presenta una procedura di rilievo eseguito con la scansione Laser e la Fotogrammetria per lo studio della facciata della Chiesa di Santa Lucia in Bologna e le successive elaborazioni dei dati tramite software di correlazione automatica Open Source e commerciali Low Cost basati sui principi della Structure from Motion. Nel particolare, il rilievo laser �� stato eseguito da 5 posizioni diverse e tramite l���utilizzo di 7 target, mentre il rilievo fotogrammetrico �� stato di tipo speditivo poich�� le prese sono state eseguite solo da terra ed �� stato impiegato un tempo di lavoro minimo (una decina di minuti). I punti di appoggio per la georeferenziazione dei dati fotogrammetrici sono stati estratti dal datum fornito dal laser e dal set di fotogrammi a disposizione �� stato ottenuta una nuvola di punti densa tramite programmi Open Source e con software commerciali. Si sono quindi potuti operare confronti tra i risultati ottenuti con la fotogrammetria e tra il dato che si aveva di riferimento, cio�� il modello tridimensionale ottenuto grazie al rilievo laser. In questo modo si �� potuto verificare l���accuratezza dei risultati ottenuti con la fotogrammetria ed �� stato possibile determinare quale calcolo teorico approssimativo dell���errore poteva essere funzionante per questo caso di studio e casi simili. Inoltre viene mostrato come produrre un foto raddrizzamento tramite l���utilizzo di una sola foto utilizzando un programma freeware. Successivamente �� stata vettorializzata la facciata della chiesa ed �� stata valutata l���accuratezza di tale prodotto, sempre confrontandola con il dato di riferimento, ed infine �� stato determinato quale calcolo teorico dell���errore poteva essere utilizzato in questo caso. Infine, avendo notato la diffusione nel commercio odierno della stampa di oggetti 3D, �� stato proposto un procedimento per passare da una nuvola di punti tridimensionale ad un modello 3D stampato.

Analisi dei comportamenti degli utenti per lo sviluppo di un sistema di App Recommendation

Negli ultimi cinque anni lo sviluppo di applicazioni mobile ha visto un grandissimo incremento dovuto pricipalmente all���esplosione della diffusione di smartphone; questo fenomeno ha reso disponibile agli analisti una enorme quantit�� di dati sulle abitudini degli utenti. L���approccio centralizzato nella distribuzione delle applicazioni da parte dei grandi provider quali Apple, Google e Microsoft ha permesso a migliaia di sviluppatori di tutto il mondo di raggiungere con i loro prodotti gli utenti finali e diffondere l���utilizzo di applicativi installabili; le app infatti sono diventate in poco tempo fondamentali nella vita di tutti i giorni e in alcuni casi hanno sostituito funzioni primarie del telefono cellulare. Obiettivo principale di questo studio sar�� inferire pattern comportamentali dall���analisi di una grossa mole di dati riguardanti l���utilizzo dello smartphone e delle app installabili da parte di un gruppo di utenti. Ipotizzando di avere a disposizione tutte le azioni che un determinato bacino di utenza effettua nella selezione delle applicazioni di loro interesse quando accedono al marketplace (luogo digitale da cui �� possibile scaricare nuove applicazioni ed installarle) �� possibile stimare, ovviamente con un certo margine di errore, dati sensibili dell���utente quali: Sesso, Et��, Interessi e cos�� via analizzandoli in relazione ad un modello costruito su dati di un campione di utenti ben noto. Costruiremo cos�� un modello utilizzando dati di utenti ben noti di cui conosciamo i dettagli sensibili e poi, tramite avanzate tecniche di regressione e classificazione saremo in grado di definire se esiste o meno una correlazione tra le azioni effettuate su uno Smartphone e il profilo dell���utente. La seconda parte della tesi sar�� incentrata sull'analisi di sistemi di raccomandazioni attualmente operativi e ci concentreremo sullo studio di possibili sviluppi sviluppi futuri di questi sistemi partendo dai risultati sperimentali ottenuti.

"Cloudy": un'applicazione di assistenza allo shopping basata sulle API di Marketcloud

In questo lavoro di tesi si �� analizzato il problema di creare un sistema di assistenza allo shopping integrabile in applicazioni e-commerce web e mobile sviluppate con le tecnologie messe a disposizione da Marketcloud, ovvero un progetto che punta a fornire strumenti per la realizzazione, la manutenzione, la gestione, la diffusione e la pubblicizzazione di tali applicazioni limitando i costi e le problematiche di sviluppo a carico delle aziende che intendono fornire servizi di e-commerce. Dopo aver discusso gli aspetti principali del progetto Marketcloud, sono state analizzate le necessit�� delle aziende interessate allo sviluppo del sistema di assistenza in esame, cos�� come le aspettative degli utenti (i clienti) finali, ed �� stato discusso perch�� fosse necessario e preferibile, nel caso in esame, non utilizzare soluzioni gi�� presenti sul mercato. Infine, �� stata progettata ed implementata un���applicazione web che includesse tale sistema e che fosse immediatamente integrabile tra i servizi gi�� sviluppati da Marketcloud, testandone risultati, prestazioni, problemi e possibili sviluppi futuri. Al termine del lavoro di implementazione, il sistema e l'applicazione garantiscono all'utente finale l'utilizzo di tre funzioni: ricerca per categoria, ricerca libera, recommendation di prodotti. Per gestire la ricerca libera, �� stato implementato un sistema di filtri successivi, ed una rete neurale multi-livello dotata di un opportuno algoritmo di machine learning per poter apprendere dalle scelte degli utenti; per la recommendation di prodotti, �� stato utilizzato un sistema di ranking (classificazione). Le prestazioni della rete neurale sono state oggetto di attenta analisi.

Metodi di map-matching per l'identificazione degli itinerari dei ciclisti

Negli ultimi anni si �� assistito al considerevole aumento della disponibilit�� di dati GPS e della loro precisione, dovuto alla diffusione e all���evoluzione tecnologica di smartphone e di applicazioni di localizzazione. Il processo di map-matching consiste nell���integrare tali dati - solitamente una lista ordinata di punti, identificati tramite coordinate geografiche ricavate mediante un sistema di localizzazione, come il GPS - con le reti disponibili; nell���ambito dell���ingegneria dei trasporti, l���obiettivo �� di identificare il percorso realmente scelto dall���utente per lo spostamento. Il presente lavoro si propone l���obiettivo di studiare alcune metodologie di map-matching per l���identificazione degli itinerari degli utenti, in particolare della mobilit�� ciclabile. Nel primo capitolo �� esposto il funzionamento dei sistemi di posizionamento e in particolare del sistema GPS: ne sono discusse le caratteristiche, la suddivisione nei vari segmenti, gli errori di misurazione e la cartografia di riferimento. Nel secondo capitolo sono presentati i vari aspetti del procedimento di map-matching, le sue principali applicazioni e alcune possibili classificazioni degli algoritmi di map-matching sviluppati in letteratura. Nel terzo capitolo �� esposto lo studio eseguito su diversi algoritmi di map-matching, che sono stati testati su un database di spostamenti di ciclisti nell���area urbana di Bologna, registrati tramite i loro smartphone sotto forma di punti GPS, e sulla relativa rete. Si analizzano altres�� i risultati ottenuti in un secondo ambiente di testing, predisposto nell���area urbana di Catania, dove sono state registrate in modo analogo alcune tracce di prova, e utilizzata la relativa rete. La comparazione degli algoritmi �� eseguita graficamente e attraverso degli indicatori. Vengono inoltre proposti e valutati due algoritmi che forniscono un aggiornamento di quelli analizzati, al fine di migliorarne le prestazioni in termini di accuratezza dei risultati e di costo computazionale.