Proprietà statistiche dell’apprendimento nella rete di Hopfield diluita

La rete di Hopfield è una tipologia di rete neurale che si comporta come una memoria associativa. La caratteristica più importante per questo tipo di rete è la capacità pmax, cioè quanti dati, chiamati ricordi, può apprendere prima che cambi comportamento. Infatti, per un numero grande di ricordi, avviene una transizione di fase e la rete smette di comportarsi come desiderato. La capacità di una rete di Hopfield è proporzionale al numero di neuroni N che la compongono, pmax = α N , dove α = 0.138. Una variante importante di questo modello è la rete di Hopfield diluita. In questa rete i neuroni non sono tutti connessi tra loro ma l’esistenza di connessioni tra due neuroni è determinata in modo stocastico con probabilità ρ di esserci e 1 − ρ di essere assente. Il grafo di una rete così definita è un grafo aleatorio di Erdös–Rényi. Il lavoro qui presentato ha lo scopo di studiare le proprietà statistiche dell’apprendimento di questo tipo di reti neurali, specialmente l’andamento della capacità in funzione del parametro ρ e le connettività del grafo durante le transizioni di fase che avvengono nel network. Attraverso delle simulazioni, si è concluso che la capacità di una rete di Hopfield diluita pmax segue un andamento a potenza pmax = aN ρb +c, dove N è il numero di neuroni, a = (0.140 ± 0.003), b = (0.49 ± 0.03), e c = (−11 ± 2). Dallo studio della connettività del grafo è emerso che la rete funge da memoria associativa finché il grafo del network risulta connesso.

Modello di ottimizzazione per l’analisi di più comunità energetiche nella stessa rete di distribuzione con diversi fornitori

La tesi descrive un modello AIMMS di ottimizzazione dei flussi di potenza tra gli utenti di una comunità energetica rinnovabile. Il modello considera la presenza nella stessa rete di distribuzione di più comunità energetiche. Ogni utente può scegliere un fornitore diverso dagli altri anche se partecipa ad una comunità. Sono considerati generatori fotovoltaici e sistemi di accumulo. Per i carichi sono stati generati profili tipici di utenze domestiche. Il modello è in grado di valutare i prezzi delle transazioni di energia interne a ciascuna comunità, in base alle tariffe orarie dei fornitori di energia. Per la rete di distribuzione test IEEE a 123 nodi, la tesi presenta una analisi di sensitività al variare della taglia dei sistemi di accumulo, della potenza di picco dei generatori fotovoltaici, della potenza richiesta dai carichi, del numero di comunità energetiche e dei fornitori.

Modello di progettazione di una rete logistica per la consegna last-mile della merce in crowd-shipping

In questo lavoro si studierà un nuovo sistema di consegna merci, denominato crowd-shipping. Questo si propone come soluzione per il trasporto della merce a domicilio, soprattutto per quanto riguarda l’ultimo miglio, con la quale si intendono le consegne che vengono effettuate all’interno dei centri urbani. È una soluzione recente che prevede di appoggiare ai corrieri tradizionali delle persone comuni, definiti corrieri occasionali (OD, Occasional Drivers). Questi ultimi, percorrendo un tratto di strada per motivi personali, sono disposti a consegnare la merce ai destinatari finali effettuando delle deviazioni al loro tragitto originario, in cambio di un compenso. Dopo aver studiato la situazione attuale dell’E-commerce e dello sviluppo delle Sharing Economy, dopo aver appreso il funzionamento di questo nuovo tipo di soluzione logistica, verrà presentato un modello matematico di programmazione lineare per le consegne last mile della merce in crowd-shipping. Questo modello verrà testato nel contesto urbano di Bologna e prevedrà due livelli di consegna rappresentati in primis dai corrieri tradizionali e in secondo luogo dai corrieri occasionali. Modalità possibile grazie all’utilizzo di armadietti automatici come depositi intermedi; si avranno, infatti, dei corrieri classici che riforniscono gli armadietti e dei corrieri occasionali che prelevano la merce dagli armadietti e la consegnano ai destinatari finali. Il modello sarà implementato in scenari diversi, con un differente numero di attori coinvolti, diverse ricompense per gli OD e diverse tipologie di veicoli, più o meno inquinanti. Questo ultimo punto ci anticipa che questa modalità di consegne può portare benefici importanti anche a livello ambientale; e in un mondo dove i cambiamenti atmosferici dovuti all’inquinamento sono sempre più devastanti, il crowd-shipping può portare a benefici concreti. Benefici che si sono dimostrati anche economici, sia per le aziende di spedizioni, sia per i clienti finali.

Violazione della sicurezza di rete tramite costruzione di pacchetti anomali

La sicurezza informatica è la pratica di proteggere i sistemi critici e le informazioni sensibili dagli attacchi digitali. Note anche come sicurezza IT, le misure della sicurezza informatica sono progettate per combattere le minacce contro sistemi in rete e applicazioni, che hanno origine sia all’interno che all’esterno di un’organizzazione. Al giorno d'oggi, la minaccia informatica globale continua a evolversi ad un ritmo rapido, con un numero crescente di violazioni dei dati ogni anno. Lo scopo di questo documento è di offrire inizialmente una panoramica su quelli che sono i contesti della sicurezza informatica e le varie tipologie di attacco, per poi mostrare, attraverso la realizzazione di tre casi d'uso, delle modalità con cui violare la sicurezza di una rete tramite costruzione di pacchetti ARP anomali sfruttando l'utilizzo della libreria Scapy. La prima di queste simulerà una casistica di attacco noto come ARP Spoofing dove si tenta di andare ad avvelenare la tabella ARP di un host. Il secondo caso d'uso genera dei pacchetti ARP anomali con all'interno del payload relativo a datagrammi UDP o segmenti TCP causando un possibile sovraccarico della rete, potendo perciò simulare degli attacchi DoS. Il terzo e ultimo caso d'uso genera uno scambio di informazioni ARP tra host di due LAN differenti attraverso l'uso di pacchetti TCP o UDP creando una specie di tunneling tra i due host. I risultati finali permettono di verificare che tramite l'utilizzo di un semplice protocollo come ARP, si possano in realtà generare nuove modalità con cui minacciare la sicurezza informatica. Questo ci fa quindi dedurre la possibilità di poter creare numerose metodologie di attacco, utilizzando la vastità di protocolli utilizzati nelle reti, confermando che il cybercrimine è sempre in continua evoluzione

Supporto alla creazione e gestione di una rete virtualizzata basata su controller Ryu

L'erogazione dei servizi informatici tramite cloud è ormai una delle soluzioni più in voga nel mercato odierno, tant'è che, analizzando le statistiche fornite dalle piattaforme principali, anche il futuro sembra andare proprio in quella direzione. Quest'evoluzione avrà un forte impatto persino nelle telecomunicazioni, dove le tecniche di virtualizzazione e softwarizzazione vengono già oggi impiegate per facilitare la gestione delle infrastrutture di rete, creando le cosiddette SDN (Software Defined Network). I provider che scelgono di adottare queste soluzioni ottengono un elevato grado di flessibilità dei propri servizi, facilitando notevolmente lo sviluppo di nuove funzionalità, grazie alla presenza di controller esterni a cui vengono demandati gli aspetti di gestione della rete stessa. In uno scenario di questo tipo è fondamentale che gli strumenti volti allo studio e alla sperimentazione di reti software-based siano in grado di stare al passo con i tempi, utilizzando tecnologie all'avanguardia ed accessibili anche agli utenti che si interfacciano per la prima volta con queste metodologie. Perché questo sia possibile è necessario che telecomunicazioni e sviluppo software, aspetti storicamente appartenenti a due mondi dell'informatica paralleli, si uniscano. Ad oggi gli strumenti che permettono di operare su SDN sono innumerevoli, ma spesso accomunati dalla mancanza di qualsivoglia interfaccia grafica, restringendo l'utenza di riferimento ad un gruppo ancor più di nicchia, escludendo gli utilizzatori alle prime armi. L'obiettivo di questo progetto è proporre uno strumento alternativo, basato su Ryu, che permetta all’utente di creare, configurare e gestire secondo le proprie esigenze una rete virtuale, attraverso un’interfaccia grafica e un simulatore interattivo per controllare e visualizzare lo stato dei dispositivi connessi. Infine, verranno analizzati i vantaggi didattici ottenuti dall'impiego dell'applicativo rispetto alle metodologie classiche.

Sviluppo ed applicazione di un modello di ottimizzazione per la gestione di una rete di Simbiosi Industriale

Nell’attuale contesto competitivo, sempre più alla ricerca di un incontro tra esigenze di natura economica e logiche di Sostenibilità Ambientale e di Economia Circolare (E.C.), questo elaborato si pone l’obiettivo di presentare un modello matematico, formulato per la simulazione e la conseguente ottimizzazione di una rete logistica gestita con logiche di Simbiosi Industriale (S.I.). Lo scopo di tale modello è fungere da supporto all’adozione di pratiche di S.I. in un determinato contesto territoriale, attraverso l’individuazione delle sinergie ottime, tra quelle considerate possibili, in grado di ridurre la produzione di rifiuti, a favore del riutilizzo di sottoprodotti e materie prime seconde, minimizzando il costo totale del sistema. Preliminarmente alla presentazione del modello, sarà descritto il contesto in cui la S.I. si colloca e i suoi collegamenti con i concetti di Ecologia Industriale (E.I.) ed E.C., verranno distinti i vari modelli esistenti di S.I. ed i casi di successo presenti nel contesto italiano ed europeo, e sarà illustrato l’attuale inquadramento normativo. In seguito, verranno descritti nel dettaglio il modello matematico e un caso studio, dimensionato allo scopo di validare il modello stesso. Fase particolarmente critica del lavoro è risultata essere quella relativa alla raccolta dati da inserire nel caso studio, in quanto informazioni sensibili e di conseguenza non facilmente reperibili. I risultati ottenuti dimostrano come possa risultare conveniente, dal punto di vista economico, l’adozione di pratiche di S.I. negli scambi tra realtà industriali, e in che modo tale convenienza muti al variare delle condizioni economiche al contorno.

Progettazione e dimensionamento di un impianto fotovoltaico in cessione totale connesso alla rete di MT

Dopo aver definito l'importanza del fotovoltaico nella transizione energetica ed il suo principio di funzionamento, verranno mostrati quali sono i criteri di progettazione e dimensionamento per la realizzazione di un impianto in cessione totale, dalla potenza nominale di 1,44MW, connesso alla rete di MT (20kV). Si ripercorrono tutti gli step che permettono di realizzare gli elaborati richiesti dal progetto esecutivo: -disposizione moduli, inverter e realizzazione delle stringhe; -planimetria di installazione: mostra il posizionamento dei locali ricezione, misure, distribuzione, trasformazione ed il percorso delle linee MT e BT; -schema elettrico unifilare: quindi il dimensionamento delle linee e delle protezioni coinvolte; -dettagli sulle cabine; -dettagli sui quadri di sezionamento, ausiliari, campo fotovoltaico; -modello di supervisione. In fine vengono indicate quali sono le funzionalità obbligatorie, opzionali e facoltative associate al Controllore Centrale D'Impianto .

Applicazione allo scenario italiano di un modello di costo dinamico per l'ottimizzazione del mix energetico e la gestione della rete elettrica

Nell’attuale contesto energetico di forte instabilità, prezzi e produttività subiscono continue variazioni a causa di fattori politici ed economici. Il sistema elettrico è chiamato a rispondere velocemente ai cambiamenti garantendo continuamente il soddisfacimento del fabbisogno di energia elettrica. Nel presente elaborato viene utilizzato un modello di costo dinamico, estratto dalla letteratura scientifica, con lo scopo di gestire efficientemente i flussi energetici e garantire una programmazione ottimale del mix produttivo. Viene analizzato lo scenario italiano mettendo in relazione produzione, trasmissione e domanda energetica. I dati utilizzati fanno riferimento, quanto più possibile, al contesto attuale. Coerentemente con la situazione reale i risultati ottenuti mettono in risalto le criticità e i punti di forza principali del sistema elettrico italiano delineando i possibili cambiamenti attuabili a medio termine.

Estenose carotídea

O material é componente do Curso de Especialização em Saúde da Pessoa Idosa da UNA-SUS/UFMA (Unidade 04, do módulo 03). Trata-se de um recurso educacional interativo que apresenta os sintomas da estenose carotídea, as formas de prevenção e a importância dos exames físicos rotineiros, como a ausculta do pescoço.

Análise da invasão da artéria carótida por metástases linfonodais de carcinoma epidermóide de vias aero-digestivas superiores

Invasão carotídea por linfonodos metastáticos altera a abordagem dos tumores de cabeça e pescoço. OBJETIVO: Avaliação interobservadores de imagens de TC do envolvimento do complexo carotídeo por linfonodos metastáticos de neoplasias vias aero-digestivas superiores e estabelecimento de critérios de ressecabilidade cirúrgica. MATERIAL E MÉTODO: Estudo retrospectivo não-randomizado, de 99 pacientes com CEC com linfonodos metastáticos envolvendo o complexo carotídeo. Oitenta e seis casos eram homens e 13 mulheres, idade entre 32 a 76 anos. As imagens foram avaliadas por quatro especialistas sem conhecimento do estadiamento clínico. Os pacientes não receberam tratamento prévio. Quanto à extensão do envolvimento da circunferência da carótida, empregamos 2 classificações: simples (de 0 a 50% e de 51 a 100%), e complexa (de 0 a 25%; de 26 a 50%; de 51 a 75% e de 76 a 100%). O nível de concordância interobservadores foi aferido pelo índice Kappa (p < 0,05) e a força de concordância variou de desprezível à excelente. RESULTADOS: O índice Kappa foi moderado (0,53%) para a classificação simples e mínima (0,036) para a complexa. CONCLUSÃO: A TC mostrou baixa efetividade na avaliação de ressecabilidade quando do comprometimento do complexo carotídeo por linfonodos metastáticos de neoplasias malignas de cabeça e pescoço.

Investigação no ensino de engenharia biomédica: dois casos de estudo

Desde os anos oitenta que os avanços das ciências básicas e das ciências da engenharia têm dado um impulso sem precedentes à investigação médica, o que criou as condições para a afirmação da Engenharia Biomédica como ramo autónomo da Engenharia. Este novo ramo da Engenharia impôs-se em domínios que incluem a imagiologia biomédica, a bioinformática, a biotecnologia, a biomecânica, os biomateriais, a engenharia de tecidos, próteses e orgãos artificiais, a análise e modelação de sinais fisiológicos e a gestão de sistemas de saúde. Já no século XXI, o volume de saber acumulado e a motivação para acelerar desenvolvimentos científicos e tecnológicos, levou à criação e organização nas universidades de uma oferta de cursos de graduação e pós-graduação em Engenharia Biomédica. Apesar do espectro muito largo da Engenharia Biomédica e dos cursos criados, é possível, mesmo ao nível de Mestrado pós-Bologna (licenciatura pré-Bologna), dar uma formação avançada que permita aos alunos realizar trabalhos de investigação complexos e com impacto clínico. Neste artigo apresentamos dois destes casos de sucesso, representativos do papel da investigação ao longo do ensino bem actual da Engenharia Biomédica. No primeiro, intitulado “Caracterização Tridimensional da Placa de Ateroma da Bifurcação Carotídea com Ultrasonografia 3D”, é apresentado um método inovador de diagnóstico da Aterosclerose, baseado na reconstrução e caracterização tridimensional da lesão aterosclerótica ao nível da bifurcação carotídea. O segundo trabalho, intitulado “Reconstrução da Frente de Onda e Simulação da Acuidade Visual no Estudo do Impacto das Aberrações Ópticas em Olhos Submetidos a Cirurgia”, apresenta uma ferramenta computacional que gera informação adicional sobre a medição da frente de onda obtida com aparelhos comerciais, permitindo estudar o impacto de aberrações ópticas na acuidade visual de diferentes olhos. Este artigo está organizado em quatro partes. A primeira parte é uma nota histórica introdutória à Engenharia Biomédica em geral. A segunda parte apresenta o que do ponto de vista de ensino superior em Engenharia Biomédica, ao nível de Mestrado Integrado de 1º e 2º ciclos, pode em geral viabilizar a fácil inserção dos estudantes na Investigação, conduzindo-os de imediato a resultados de investigação concretos. A terceira parte constitui a parte central deste artigo onde se apresentam dois exemplos ilustrativos do sucesso da formação de 5 anos em Engenharia Biomédica e da inserção da investigação, desde muito cedo, nessa formação. Por fim, na quarta secção apresentam-se as conclusões.

Avaliação funcional e farmacológica do corpo carotídeo do rato no envelhecimento

Resumo: O corpo carotídeo gera o quimiorreflexo à hipoxia, tendo por objectivo principal a homeostase dos gases do sangue. Esta tese testou a hipótese da função destes quimiossensores não se deteriorar ao longo da idade. In vivo, em ratos anestesiados, foram estudados os efeitos da idade nas respostas cardiorespiratórias a dois tipos de estímulos diferentes: a isquemia carotídea e a manipulação farmacológica de dois neurotransmissores com efeitos opostos nos quimiorreceptores, a adenosina e a dopamina. O modelo de isquemia carotídea corresponde à oclusão bilateral da artéria carótida comum, durante períodos de 5 a 15 s, o que determina um efeito excitatório na ventilação que é abolido pela secção bilateral dos nervos do seio carotídeo. No estudo farmacológico foram analisadas as respostas cardio-respiratórias à adenosina e à dopamina exógenas na presença e na ausência de antagonistas selectivos para os receptores A2A e D2, respectivamente. In vitro, no corpo carotídeo, foi quantificado o efeito de diferentes concentrações de oxigénio no conteúdo do segundo mensageiro comum à activação dos receptores A2A e D2, o cAMP. Em conjunto, estes resultados demonstraram que no rato o controlo da ventilação pelo corpo carotídeo se mantém inalterado ao longo da idade.--------------------- ABSTRACT: The carotid body initiates reflexes aimed principally at the homeostatic maintenance of blood gas tensions. This thesis tested the hypothesis of the function of these quimiossensores not deteriorate through age. In vivo, in anesthetized rats, we studied the effects of age on cardiorespiratory responses to two different types of stimuli: carotid ischemia and pharmacological manipulation of neurotransmitters with two opposite effects on chemoreceptors, adenosine and dopamine. The model of carotid ischemia corresponded to bilateral occlusion of common carotid artery, during periods of 5 to 15 s, which determines an excitatory effect on ventilation that is abolished by bilateral section of carotid sinus nerve. The pharmacological study analyzed the cardiorespiratory responses to exogenous adenosine and dopamine in the presence and absence of selective antagonists for the A2A and D2 receptors, respectively. In vitro, at the carotid body, it was quantified the effect of different concentrations of oxygen in the content of the common second messenger for the activation of A2A and D2 receptors, the cAMP. Together, these results showed that in rats the control of ventilation by carotid body remains unchanged through age.

Para Além da Via Verde AVC. A Neurossonologia nos Doentes do Serviço de Urgência

A Via Verde do Acidente Vascular Cerebral (AVC) tem como objectivo o tratamento rápido dos doentes com AVC isquémico com terapêuticas de repermeabilização, a fim de diminuir o grau de incapacidade por sequelas neurológicas Existem, contudo, critérios rígidos de selecção dos candidatos que beneficiam de terapêuticas de fase aguda o que origina a exclusão de um grande número de doentes. Estes doentes devem realizar de forma célere um estudo neurovascular de forma a permitir uma estratificação de risco e uma orientação terapêutica adequada. No nosso Centro, este estudo neurovascular tem sido feito frequentemente no Serviço de Urgência. Apresentação e discussão do resultado dos exames neurovasculares, neste caso Exame Ultrassonográfico dos Grandes Vasos do Pescoço (ECODVP), realizado no Serviço de Urgência do Hospital de São José - Centro Hospitalar Lisboa Central, pelo Laboratório de Neurossonologia – Unidade Cerebrovascular, durante o ano de 2011. Análise retrospectiva de todos os doentes que realizaram ECODVP no Serviço de Urgência durante o período de 1 de Janeiro a 31 de Dezembro de 2011. Estes exames foram executados com recurso a um Ecógrafo Toshiba com sonda linear (7-14MHz). Os exames foram classificados em “Normal”, “Estenose Carotídea ou Vertebral > 50%”, “Trombo na Carótida Interna”, “Dissecção Carotídea ou vertebral”, “Oclusão Alta da Carótida Interna” e “Oclusão Proximal da Carótida Interna”. Foram avaliados 164 indivíduos (93 sexo masculino e 71 sexo feminino) com uma média de idades = 64,40 anos. Dos 164 indivíduos avaliados foram documentados 134 exames Normais correspondendo a 82% do total de exames. Dos restantes 18%, 30 tinham as seguintes alterações: Estenoses Carotídeas ou Vertebrais (> 50%): 17; Trombo Carotídeo: 2; Dissecções Carotídeas ou Vertebrais: 3; Oclusão Alta da Carótida Interna: 6; Oclusão Proximal da Carótida Interna: 2. A realização de exames Neurovasculares no Serviço de Urgência do Hospital de São José traduz um serviço de qualidade, permitindo redireccionar e encaminhar os doentes, adequando as devidas medidas diagnósticas e terapêuticas a instituir.

Procedimento combinado entre operação de revascularização do miocárdio e endarterectomia de carótida: análise dos resultados

OBJETIVO: Avaliar os resultados da cirurgia combinada (endarterectomia carotídea e cirurgia de revascularização do miocárdio) em pacientes com doença carotídea e coronária concomitante. MÉTODOS: Os autores revisam 49 trabalhos que descrevem vários aspectos sobre a cirurgia combinada em um total de 4.788 pacientes, analisando eventos precoces no período peri-operatório. RESULTADOS: As taxas globais de acidente vascular cerebral (AVC), infarto agudo do miocárdio (IAM) e mortalidade foram, respectivamente, de 4,3%; 2,2%; e 4,2%. Para os trabalhos mais recentes (entre 1990-2000), a ocorrência de AVC foi significativamente inferior àquela obtida por trabalhos publicados anteriormente (entre 1972-1989) (4,1% x 10,2%; p < 0,05). Neste mesmo levantamento, os índices de AVC pós-operatórios foram maiores nos artigos que continham uma amostra pequena (n < 50) que naqueles trabalhos com uma população maior (n > 100) (7,2% x 3,9%; p < 0,05), denotando o impacto da experiência dos cirurgiões sobre os resultados pós-operatórios. CONCLUSÃO: Em suma, acreditamos que a cirurgia combinada é um procedimento seguro e eficaz quando realizado por cirurgiões experientes e qualificados.

Relevância diagnóstica da massagem do seio carotídeo durante teste de inclinação

FUNDAMENTO: As síncopes por hipersensibilidade do seio carotídeo (HSC) podem ser pouco diagnosticadas por causa da baixa desconfiança diagnóstica ou do medo de complicações da própria massagem do seio carotídeo. OBJETIVO: Investigar o papel da hipersensibilidade do seio carotídeo (HSC) em desmaios não-convulsivos e quedas inexplicadas. MÉTODOS: Duzentos e cinqüenta e nove pacientes com idade média de 50±24 anos, encaminhados para investigação de desmaios não-convulsivos e quedas inexplicadas, foram submetidos ao Teste da Mesa Inclinada (TI) sem ("passivo") e com provocação farmacológica ("sensibilizado"). Exames clínicos e complementares não revelaram causa óbvia para as queixas. Cinqüenta e cinco voluntários com idade média de 57±21 anos sem história de epilepsia, desmaios e quedas serviram de controles. Todos os participantes foram submetidos ao TI precedido por estimulação digital dos seios carotídeos a zero e a 60º. RESULTADOS: A estimulação dos seios carotídeos foi positiva em 4 controles. O diagnóstico clínico de HSC foi endossado por resposta positiva à estimulação carotídea a 60º em 28 pacientes, em sua maioria homens idosos. A estimulação carotídea foi positiva a 0º em apenas três desses pacientes. Não houve diferença estatística no TI entre os pacientes com e sem HSC. CONCLUSÃO: A estimulação dos seios carotídeos a 60º deve ser incluída na avaliação rotineira de pacientes com desmaios não-convulsivos ou quedas inexplicadas, uma vez que os exames cardiovasculares de rotina, incluindo o TI, não foram úteis para estabelecer o diagnóstico nesses casos. Novos estudos em indivíduos normais são necessários para estabelecer o significado da resposta positiva à estimulação carotídea na ausência de história de desmaios ou quedas.