976 resultados para Modellistica Modello Simulazione Fisica C Traffico Flussi Spira
Resumo:
Il lavoro di tesi si basa sull'analisi del database pubblico ReconX, il quale costituisce lo stato dell'arte della ricostruzione in silico del metabolismo umano. Il modello che se ne pu estrarre stato impiegato per simulazioni di metabolismo cellulare in condizioni di ossigeno variabile, valutando l'impatto della carenza di ossigeno sulle reazioni e su i pathways metabolici. Le tecniche impiegate appartengono alla systems biology e sono di tipo bioinformatico e riguardano flux balance analysis e flux variability analysis. I risultati trovati vengono quindi confrontati con la letteratura di settore. E' stato inoltre possibile estrarre dei sotto network dal modello principale, analizzando la rete di connessioni esistente fra i metaboliti e fra le reazioni separatamente. Viene estratto e studiato anche il network di interazione fra pathways, su cui introdotta una misura ad hoc per valutare la forza di connessione fra i vari processi. Su quest'ultimo network viene anche effettuata un'analisi di tipo stocastico, mostrando che tecniche di tipo markoviano possono essere applicate per indagini diverse da quelle pi in uso basate sui flussi. Infine viene mostrata una possibile soluzione per visualizzare graficamente i network metabolici cos costituiti.
Resumo:
In virt della crescente importanza dellimpiego del software nel settore dei dispositivi medici, come software indipendente (stand-alone) oppure come software incorporato in un altro dispositivo medico, un requisito essenziale per il suo utilizzo la validazione secondo lo stato dellarte. La certificazione come dispositivo medico diviene in tal modo fonte di garanzia e di sicurezza per il suo impiego. Il Sistema Informativo di Laboratorio (LIS), supportando il processo operativo dei dispositivi medico-diagnostici in vitro, necessita di una regolamentazione in tale direzione. Il workflow del Laboratorio Analisi, suddiviso in fasi preanalitica, analitica e postanalitica, ha beneficiato dellintroduzione di un sistema informatico in grado di gestire le richieste di esami dei pazienti e di processare e memorizzare le informazioni generate dalle apparecchiature presenti nel laboratorio. Pi di ogni altro scenario clinico, il Laboratorio Analisi si presta ad essere organizzato sfruttando un modello di gestione fortemente integrato. Le potenzialit ad esso connesse garantiscono un aumento di produttivit, una riduzione degli errori di laboratorio e una maggior sicurezza sia per i professionisti sanitari che per lintero processo analitico. Per limportanza clinica affidata al dato di laboratorio, la sua diffusione deve avvenire in maniera veloce e sicura; ci possibile se il ritorno elettronico dei risultati al medico richiedente si avvale dello standard HL7, il cui utilizzo promosso dal modello IHE. La presenza di un unico database sanitario contenente anagrafiche univoche, facilmente aggiornabili, riduce il rischio di errata identificazione del paziente e, in particolare, offre la possibilit di disporre dei risultati di esami precedenti, opportunit particolarmente utile nel delineare il quadro clinico di pazienti cronici. Tale vantaggio e molte altre strategie, in grado di migliorare la qualit dellassistenza e delloutcome clinico, permettono di definire il laboratorio clinico come motore di appropriatezza.
Resumo:
Simulazione dinamica del comportamento dinamico di un parastrappi motociclistico (materiale elastomerico). Partendo da dati sperimentali ed attraverso Simulink, si creato un modello che fosse il pi semplice ed il pi generico possibile, in modo che, grazie ad ottimizzazioni dedicate, potesse essere applicato a diversi casi. Lo scopo del modello, inoltre, quello di essere inserito all'interno di uno pi complesso che descrive il comportamento dinamico complessivo della moto.
Resumo:
Costruzione di un modello numerico base per la simulazione del processo Rotary Friction Welding.
Resumo:
Da poco pi di 30 anni la comunit scientifica a conoscenza delloccasionale presenza di strutture cicloniche con alcune caratteristiche tropicali sul Mar Mediterraneo, i cosiddetti medicane. A differenza dei cicloni baroclini delle medie latitudini, essi posseggono una spiccata simmetria termica centrale che si estende per gran parte della troposfera, un occhio, talvolta privo di nubi, e una struttura nuvolosa a bande spiraleggianti. Ad oggi non esiste ancora una teoria completa che spieghi la loro formazione ed evoluzione. La trattazione di questa tesi, incentrata sullanalisi dei campi di vorticit potenziale e di umidit relativa, sviluppata nellottica di una miglior comprensione delle dinamiche alla mesoscala pi rilevanti per la nascita dei medicane. Lo sviluppo di tecniche avanzate di visualizzazione dei campi generati dal modello WRF, quali lanimazione tridimensionale delle masse daria aventi determinate caratteristiche, ha permesso lindividuazione di due zone di forti anomalie di due campi derivati dalla vorticit potenziale in avvicinamento reciproco, intensificazione e mutua interazione nelle ore precedenti la formazione dei medicane. Tramite la prima anomalia che stata chiamata vorticit potenziale secca (DPV), viene proposta una nuova definizione di tropopausa dinamica, che non presenta i problemi riscontrati nella definizione classica. La seconda anomalia, chiamata vorticit potenziale umida (WPV), individua le aree di forte convezione e permette di avere una visione dinamica dello sviluppo dei medicane alle quote medio-basse. La creazione di pseudo immagini di vapore acqueo tramite la teoria del trasferimento radiativo e la comparazione di queste mappe con quelle effettivamente misurate nei canali nella banda del vapore acqueo dai sensori MVIRI e SEVIRI dei satelliti Meteosat hanno da un lato confermato lanalisi modellistica, dallaltro consentito di stimare gli errori spazio-temporali delle simulazioni. Lutilizzo dei dati di radianza nelle microonde, acquisiti dai sensori AMSU-B e MHS dei satelliti NOAA, ha aggiunto ulteriori informazioni sia sulle intrusioni di vorticit potenziale che sulla struttura degli elementi convettivi presenti sul dominio, in modo particolare sulla presenza di ghiaccio in nube. Lanalisi dettagliata di tre casi di medicane avvenuti nel passato sul Mar Mediterraneo ha infine consentito di combinare gli elementi innovativi sviluppati in questo lavoro, apportando nuove basi teoriche e proponendo nuovi metodi di indagine non solo per lo studio di questi fenomeni ma anche per unaccurata ricerca scientifica su ciclogenesi di altro tipo.
Resumo:
In questo elaborato, abbiamo tentato di modellizzare i processi che regolano la presenza dei domini proteici. I domini proteici studiati in questa tesi sono stati ottenuti dai genomi batterici disponibili nei data base pubblici (principalmente dal National Centre for Biotechnology Information: NCBI) tramite una procedura di simulazione computazionale. Ci siamo concentrati su organismi batterici in quanto in essi la presenza di geni trasmessi orizzontalmente, ossia che parte del materiale genetico non provenga dai genitori, e assodato che sia presente in una maggiore percentuale rispetto agli organismi pi evoluti. Il modello usato si basa sui processi stocastici di nascita e morte, con l'aggiunta di un parametro di migrazione, usato anche nella descrizione dell'abbondanza relativa delle specie in ambito delle biodiversit ecologiche. Le relazioni tra i parametri, calcolati come migliori stime di una distribuzione binomiale negativa rinormalizzata e adattata agli istogrammi sperimentali, ci induce ad ipotizzare che le famiglie batteriche caratterizzate da un basso valore numerico del parametro di immigrazione abbiano contrastato questo deficit con un elevato valore del tasso di nascita. Al contrario, ipotizziamo che le famiglie con un tasso di nascita relativamente basso si siano adattate, e in conseguenza, mostrano un elevato valore del parametro di migrazione. Inoltre riteniamo che il parametro di migrazione sia direttamente proporzionale alla quantit di trasferimento genico orizzontale effettuato dalla famiglia batterica.
Resumo:
Lipertensione arteriosa polmonare e una malattia ad esito infausto, con un piccolo tasso di incidenza sulla popolazione (in Italia circa 700 nuovi casi allanno), ma senza una cura medica o farmacologica che ne risolva adeguatamente le problematiche. Tutti gli individui che contraggono tale patologia vengono sottoposti a forti terapie farmacologiche che aumentano le aspettative di vita di alcuni mesi o, in casi piu fortunati, di qualche anno, ma non garantiscono una vita regolare e duratura (attesa di sopravvivenza circa cinque anni). In questa situazione di evidente inadeguatezza, una analisi biomeccanica dellevoluzione della malattia sembra individuare nel progressivo disadattamento meccanico tra pompa e carico una delle cause di deterioramento, e tra i diversi modi di arrestare o compensare questa evoluzione si possono individuare soluzioni per aumentare la sopravvivenza dellindividuo, con una qualita della vita addirittura migliore rispetto a quella che lapproccio farmacologico oggi consente. Scopo di questo studio e la progettazione e la costruzione di un simulatore meccanico in grado di riprodurre laccoppiamento e il trasferimento energetico tra il ventricolo destro e larteria polmonare, in condizioni fisiologiche normali e in caso di ipertensione arteriosa. La realizzazione di un simulatore che riproducesse dinamicamente valori fisiologici dei parametri di interesse (pressioni, volumi, resistenze, etc.) entro limiti accettabili non e stato facile; ciononostante, e stato ottenuto un risultato significativo, verificando la fattibilita di un intervento biomeccanico che modifichi levoluzione della malattia attraverso il recupero di un migliore adattamento tra pompa cardiaca e carico vascolare.
Resumo:
La trasformata di Fourier (FT) uno strumento molto potente implementato, oggi, in un enorme numero di tecnologie. Il suo primo esempio di applicazione fu proprio il campionamento e la digitalizzazione di segnali analogici. Nel tempo l'utilizzo della FT stato ampliato a pi orizzonti in ambito digitale, basti pensare che il formato di compressione '.jpg' utilizza una FT bidimensionale, mentre uno degli ultimi esempi di applicazione si ha nell'imaging digitale in ambito medico (risonanza magnetica nucleare, tomografia assiale computerizzata TAC ecc...). Nonostante gli utilizzi della FT siano molto diversificati il suo basilare funzionamento non mai cambiato: essa non fa altro che modificare il dominio di una funzione del tempo (un segnale) in un dominio delle frequenze, permettendo cos lo studio della composizione in termini di frequenza, ampiezza e fase del segnale stesso. Parallelamente all'evoluzione in termini di applicazioni si sviluppato uno studio volto a migliorare e ottimizzare la computazione della stessa, data l'esponenziale crescita del suo utilizzo. In questa trattazione si vuole analizzare uno degli algoritmi di ottimizzazione pi celebri e utilizzati in tal senso: la trasformata veloce di Fourier (Fast Fourier Transformation o FFT). Si delineeranno quindi le caratteristiche salienti della FT, e verr introdotto l'algoritmo di computazione tramite linguaggio C++ dedicando particolare attenzione ai limiti di applicazione di tale algoritmo e a come poter modificare opportunamente la nostra funzione in modo da ricondurci entro i limiti di validit.
Resumo:
La capacit della spettroscopia di assorbimento di riuscire a determinare la struttura locale di campioni di ogni tipo e concentrazione, dagli elementi puri ai pi moderni materiali nanostrutturati, rende lo studio dei meccanismi di incorporazione di droganti in matrici di semiconduttori il campo che meglio ne esprime tutto il potenziale. Inoltre la possibilit di ottenere informazioni sulla struttura locale di un particolare elemento in traccia posto in sistemi senza ordine a lungo raggio risulta, ovviamente, nello studio dei semiconduttori di grandissimo interesse. Tuttavia, la complessit di determinate strutture, generate dalla incorporazione di elementi eterovalenti che ne modificano la simmetria, pu far si che allanalisi sperimentale si debbano affiancare dei metodi avanzati ab-initio. Questi approcci garantiscono, attraverso la simulazione o di strutture atomiche o dello stesso spettro XAS, di ottenere una pi completa e precisa interpretazione dei dati sperimentali. Nella fase preliminare di questo elaborato si illustrer la fenomenologia della spettroscopia di assorbimento e i fondamenti teorici che stanno alla base dellanalisi della struttura fine di soglia. Si introdurranno contemporaneamente le tecniche sperimentali con cui si realizzano le misure di spettri di assorbimento su una beamline che sfrutta sorgente di radiazione di sincrotrone facendo riferimento agli strumenti montati sulla linea LISA (o BM08) presso lEuropean Synchrotron Radiation Facility di Grenoble su cui si sono realizzati gli esperimenti di questo lavoro. Successivamente si realizzer una rassegna di alcuni esperimenti simbolo della analisi della struttura locale di droganti in semiconduttori mediante XAFS, andando ad approfondire i metodi sperimentali associati. Nella parte principale della tesi verranno descritti alcuni tipi di analisi avanzate effettuate su Colloidal Quantum Dots a base di solfuro di piombo drogati con antimonio. Tali sistemi, particolarmente interessanti per potenziali applicazioni in campo optoelettrico, sono stati analizzati mediante misure di fluorescenza ottenute sulla beamline LISA. La fase di analisi ha visto la progettazione di una suite di programmi in C++ per realizzare simulazioni di uno spettro XAS teorico completo basato su strutture ottenute (anche esse) da metodi ab-initio.
Resumo:
In questa tesi vengono valutati gli effetti sui modelli di regressione lineare da parte di troncature deterministiche dei dati analizzati, e viene proposto un metodo alternativo per effettuare queste regressioni, che rimuova queste distorsioni. In particolare vengono discussi questi effetti nel campo della ricerca biologica, come nel progetto Mark-Age. Il progetto Mark-Age ha come obiettivo quello di ottenere un set di biomarcatori per l'invecchiamento, attraverso l'uso di metodi di data learning in analisi di tipo trasversale; elaborando cio diverse variabili misurate sulle popolazioni esaminate riguardanti pi sistemi fisiologici contemporaneamente e senza escludere interazioni locali fra queste. E' necessario tenere conto in queste analisi che questi dati sono deterministicamente troncati per via dei criteri di selezione sullet dei partecipanti, e che questo ha un effetto rilevante sui metodi di analisi standard, i quali invece ipotizzano che non vi sarebbe alcuna relazione fra lassenza di un dato ed il suo valore, se questo fosse misurato. In questa tesi vengono studiati gli effetti di questa troncatura sia per quanto riguarda la selezione di modelli ottimali, che della stima dei parametri per questi modelli. Vengono studiati e caratterizzati questi effetti nell'ambito di un toy model, che permette di quantificare la distorsione e la perdita di potenza dovuta alla troncatura. Viene inoltre introdotto un appropriato metodo di regressione, chiamato Tobit, che tenga conto di questi effetti. Questo metodo viene infine applicato ad un sottoinsieme dati del progetto Mark-Age, dimostrando una notevole riduzione del bias di predizione, ottenendo anche una stima della precisione di queste predizioni.
Resumo:
Il Mar Ionio una delle zone tettonicamente pi attive del Mediterraneo e per questo rappresenta unarea ottimale per studiare i rapporti tra sedimentazione e tettonica. Pi del 90% dei sedimenti quaternari del Mar Ionio sono costituiti da unit torbiditiche messe in posto da sismi, in particolare, uno di questi depositi definito Homogenite oppure HAT (Homogenite/Augias Turbidite), riferibile al terremoto/tsunami di Creta del 365 d.C.. In questo contesto, lanalisi delle associazioni a foraminiferi bentonici allinterno delle unit torbiditiche pu fornire utili indicazioni riguardo ai paleoambienti di provenienza del sedimento. Lo scopo della tesi studiare le associazioni a foraminiferi presenti allinterno del sondaggio CQ14_01, prelevato nel Mar Ionio a 3793 m di profondit, nel prisma di accrezione calabro e che presenta una successione riferibile alla HAT dello spessore di circa 7 m. Allinterno della HAT, le analisi micropaleontologiche hanno evidenziato la presenza di una cospicua quantit di foraminiferi bentonici di dimensioni comprese tra 63 e 125 m, costituite principalmente da specie presenti in un ampio intervallo batimetrico e subordinatamente da taxa tipici di piattaforma interna (principalmente Patellina corrugata, Spirillina vivipara e Rosalina spp.). La presenza di una quantit relativamente abbondante di taxa di piattaforma interna suggerisce che sia stata l'onda di ritorno dello tsunami a innescare la torbidite, mentre l'onda di andata avrebbe prodotto la rimobilizzazione del sedimento di piattaforma. Un simile modello di innesco delle torbiditi legate a tsunami stato elaborato per spiegare alcune torbiditi messe in posto a seguito dell'evento sismico di Tohoku-Oki del 2011 (Arai et al., 2013). Lo studio eseguito in questa Tesi suggerisce che lanalisi delle associazioni a foraminiferi in depositi torbiditici pu costituire uno strumento utile per determinare i paleoambenti di provenienza dei fossili e probabilmente anche per ricostruire le modalit di innesco e di messa in posto dei flussi torbiditici.
Resumo:
Il lavoro svolto in questa tesi si inserisce in una ricerca iniziata pochi anni fa dal Dott. Bontempi. Riguarda la stima della fluenza fotonica tramite due metodi diversi da quelli adottati nella letteratura. I metodi proposti dalla letteratura valutano operativamente la fluenza fotonica ad alta intensit. Sono basati sulla correlazione tra fluenza fotonica e quantit dosimetriche, come lesposizione o lAir Kerma. Altre correlano la valutazione dellHVL con la fluenza dei fotoni. Sebbene queste metodologie siano semplici da implementare, la valutazione della fluenza dei fotoni ottenuta tramite il concetto di equivalenza del fascio monocromatico. Questo causa discrepanze nella valutazione della reale quantit di fotoni emessa dalla sorgente di raggi X. Il Dott. Bontempi ha sviluppato due diverse metodologie per il calcolo della fluenza: il primo metodo basato sul calcolo del Kerma unito ad un modello semi empirico per il computo dello spettro dei raggi X. Il secondo metodo invece basato sulla valutazione della funzione nNPS registrata in unimmagine a raggi X e quella ottenuta simulando il sistema sorgente-rivelatore.
Resumo:
Descrizione e analisi del movimento di piattaforme multirotore tramite modellazione e simulazione computazionale. In particolare stata analizzata lattitudine di un quadricottero privo di sistema di controllo automatico. Per la scrittura e limplementazione degli algoritmi risolutivi stato utilizzato lambiente Matlab. Il codice realizzato permette, dopo successiva introduzione di alcune variabili realative a velivolo ed assetto, di ottenere levoluzione di parametri di volo che descrivono lo stato del drone nel tempo attraverso una progressiva integrazione numerica. In questo modo possibile simulare teoricamente qualunque modello di quadricottero conoscendo i suoi parametri costruttivi, ottenendo cos una modellazione preliminare da lanciare nel simulatore. Nella tesi viene utilizzato un unico modello realizzato in CAD Solidworks da cui sono stati ricavati i dati necessari. La tesi si compone di una trattazione semplificata di fattibilit di manovre semplici di un multirotore di tipo quadricottero con un approccio di Eulero-Newton ed, in seguito, in presenza di un carico sospeso tramite cavo considerato inestensibile, si sono analizzate delle evoluzioni nel tempo con unapproccio questa volta lagrangiano. Infine vengono trattati brevemente osservazioni conclusive e possibili sviluppi di questo lavoro di tesi.
Resumo:
La mobilitazione di polveri radioattive nel caso di un incidente di perdita di vuoto (LOVA) allinterno di ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), uno dei problemi di sicurezza che si sono posti durante la costruzione di tale reattore. Le polveri vengono generate dalla continua erosione da parte del plasma del materiale di contenimento. Ci porta ad un accumulo delle stesse allinterno della camera di vuoto. Nel caso di un incidente LOVA il rilascio di tali polveri in atmosfera rappresenta un rischio per la salute di lavoratori e della popolazione circostante. Per raccogliere dati su tale tipo di incidente stata costruita presso il laboratorio delluniversit di Tor Vergata una piccola facility, STARDUST, in cui sono stati eseguiti vari esperimenti con delle condizioni iniziali simili a quelle presenti allinterno di ITER. Uno di questi esperimenti in particolare simula la rottura della camera di vuoto mediante lingresso di aria in STARDUST, inizialmente posto a 100 Pa, con un rateo di pressurizzazione di 300 Pa s1. Allinterno del serbatoio sono presenti delle polveri che, in differente percentuale, vengono portate in sospensione dal flusso di fluido entrante. In particolare le polveri sono composte da tungsteno (W), acciaio inossidabile (SS 316 ) e carbonio ( C ). Scopo del presente lavoro quello di riprodurre il campo di velocit che si genera allinterno di STARDUST nel caso dellesperimento appena descritto e valutare il moto delle particelle portate in sospensione e la loro successiva deposizione. Ci viene fatto mediante lutilizzo di una geometria bidimensionale creata con Salome. Su tale geometria sono costruite differenti mesh strutturate in base al tipo di simulazione che si vuole implementare. Questultima viene poi esportata nel solutore utilizzato, Code_Saturne. Le simulazioni eseguite possono essere suddivise in tre categorie principali. Nella prima (Mesh A) si cercato di riprodurre i risultati numerici presentati dagli autori della parte sperimentale, che hanno utilizzato il software commerciale Fluent. Nella seconda si riprodotto il campo di velocit interno a STARUDST sulla base dei dati sperimentali in possesso. Infine nellultima parte delle simulazioni si riprodotto il moto delle particelle sospese allinterno del fluido in STARDUST, valutandone la deposizione. Il moto del fluido pressurizzante stato considerato come compressibile. Il regime di moto stato considerato turbolento viste le elevate velocit che provocavano elevati valori del numero di Reynolds per laria. I modelli con cui si trattata la turbolenza sono stati di tre tipi. Il campo di velocit ottenuto stato leggermente differente nei tre casi e si proceduto ad un confronto per valutare le cause che hanno portato a tali differenze. Il moto delle particelle stato trattato mediante lutilizzo del modello di tracciamento lagrangiano delle particelle implementato in Code_Saturne. Differenti simulazioni sono state eseguite per tenere in considerazione i vari modelli di turbolenza adottati. Si dunque proceduto ad analizzare similitudini e differenze dei risultati ottenuti.
Resumo:
L'isolamento gravitazionale delle sonde dello spazio profondo durante le loro fasi di crociera ed i loro esigui livelli di vibrazioni, le rendono la migliore collocazione possibile per mini-laboratori automatici di fisica fondamentale da installare su di esse come strumenti scientifici. Date le note difficolt di misurazione della costante di gravitazione universale, probabilmente dovute alla collocazione terrestre dei laboratori, si propone di dedicare un mini-laboratorio alla misurazione del valore locale ed istantaneo della costante G ed alla sua stabilit spazio-temporale durante il moto della sonda. La misurazione di G nel mini-laboratorio pu essere effettuata rilasciando con attuatori elettrostatici, senza velocit relativa, due masse campione, preferibilmente due sfere doro da 1Kg, a distanza di 1 mm, e monitorando il loro libero moto, dominato dallattrazione gravitazionale reciproca, con un sensore di spostamento laser interferometrico multicanale. Dopo il congiungimento le masse dovrebbero essere riposizionate e rilasciate nuovamente per una misurazione quasi continua della costante. Un meccanismo dorrebbe invece bloccare le masse durante le fasi dinamiche della sonda. Un sensore di spostamento interferometrico a fibre ottiche, FPS3010 della Attocube, appariva adatto ed un esperimento stato realizzato per provarlo in un apparato simulante il mini-laboratorio. In una campana del vuoto isolata dalle vibrazioni, due cilindri in tungsteno da 1Kg sono stati sospesi orizzontante tramite micro-Dyneema a piastre in allumino movimentate da nanoposizionatori piezoelettrici dotati di encoder ottico nanometrico. Il sensore ha monitorato il moto radiale dei cilindri, le cui basi combacianti sono state posizionate a distanze di separazione variabili da 10 micron a 5000 micron. Malgrado il rumore meccanico ed una sorgente ignota di errore sistematico, un moto attrattivo stato riscontrato differenzialmente o direttamente in molte misurazioni e nessuna ha mostrato un moto repulsivo. In alcune misurazioni direttamente visibile la rotazione dellasse di oscillazione dei cilindri sospesi. Il sensore si comportato egregiamente.