Neural Network based Non Orthogonal Random Access for 6G NTN-IoT

Pervasive and distributed Internet of Things (IoT) devices demand ubiquitous coverage beyond No-man’s land. To satisfy plethora of IoT devices with resilient connectivity, Non-Terrestrial Networks (NTN) will be pivotal to assist and complement terrestrial systems. In a massiveMTC scenario over NTN, characterized by sporadic uplink data reports, all the terminals within a satellite beam shall be served during the short visibility window of the flying platform, thus generating congestion due to simultaneous access attempts of IoT devices on the same radio resource. The more terminals collide, the more average-time it takes to complete an access which is due to the decreased number of successful attempts caused by Back-off commands of legacy methods. A possible countermeasure is represented by Non-Orthogonal Multiple Access scheme, which requires the knowledge of the number of superimposed NPRACH preambles. This work addresses this problem by proposing a Neural Network (NN) algorithm to cope with the uncoordinated random access performed by a prodigious number of Narrowband-IoT devices. Our proposed method classifies the number of colliding users, and for each estimates the Time of Arrival (ToA). The performance assessment, under Line of Sight (LoS) and Non-LoS conditions in sub-urban environments with two different satellite configurations, shows significant benefits of the proposed NN algorithm with respect to traditional methods for the ToA estimation.

Sviluppo di Retrieval-based Chatbot per l'Italiano con Transformer

L’Intelligenza Artificiale negli ultimi anni sta plasmando il futuro dell’umanità in quasi tutti i settori. È già il motore principale di diverse tecnologie emergenti come i big data, la robotica e l’IoT e continuerà ad agire come innovatore tecnologico nel futuro prossimo. Le recenti scoperte e migliorie sia nel campo dell’hardware che in quello matematico hanno migliorato l’efficienza e ridotto i tempi di esecuzione dei software. È in questo contesto che sta evolvendo anche il Natural Language Processing (NLP), un ramo dell’Intelligenza Artificiale che studia il modo in cui fornire ai computer l'abilità di comprendere un testo scritto o parlato allo stesso modo in cui lo farebbe un essere umano. Le ambiguità che distinguono la lingua naturale dalle altre rendono ardui gli studi in questo settore. Molti dei recenti sviluppi algoritmici su NLP si basano su tecnologie inventate decenni fa. La ricerca in questo settore è quindi in continua evoluzione. Questa tesi si pone l'obiettivo di sviluppare la logica di una chatbot help-desk per un'azienda privata. Lo scopo è, sottoposta una domanda da parte di un utente, restituire la risposta associata presente in una collezione domande-risposte. Il problema che questa tesi affronta è sviluppare un modello di NLP in grado di comprendere il significato semantico delle domande in input, poiché esse possono essere formulate in molteplici modi, preservando il contenuto semantico a discapito della sintassi. A causa delle ridotte dimensioni del dataset italiano proprietario su cui testare il modello chatbot, sono state eseguite molteplici sperimentazioni su un ulteriore dataset italiano con task affine. Attraverso diversi approcci di addestramento, tra cui apprendimento metrico, sono state raggiunte alte accuratezze sulle più comuni metriche di valutazione, confermando le capacità del modello proposto e sviluppato.

Random Access Procedures in 5G IoT via NTN: System level performances

The Internet of Things (IoT) is a critical pillar in the digital transformation because it enables interaction with the physical world through remote sensing and actuation. Owing to the advancements in wireless technology, we now have the opportunity of using their features to the best of our abilities and improve over the current situation. Indeed, the Internet of Things market is expanding at an exponential rate, with devices such as alarms and detectors, smart metres, trackers, and wearables being used on a global scale for automotive and agriculture, environment monitoring, infrastructure surveillance and management, healthcare, energy and utilities, logistics, good tracking, and so on. The Third Generation Partnership Project (3GPP) acknowledged the importance of IoT by introducing new features to support it. In particular, in Rel.13, the 3GPP introduced the so-called IoT to support Low Power Wide Area Networks (LPWAN).As these devices will be distributed in areas where terrestrial networks are not feasible or commercially viable, satellite networks will play a complementary role due to their ability to provide global connectivity via their large footprint size and short service deployment time. In this context, the goal of this thesis is to investigate the viability of integrating IoT technology with satellite communication (SatCom) systems, with a focus on the Random Access(RA) Procedure. Indeed, the RA is the most critical procedure because it allows the UE to achieve uplink synchronisation, obtain the permanent ID, and obtain uplink transmission resources. The goal of this thesis is to evaluate preamble detection in the SatCom environment.

Implementazione di algoritmi Tiny Machine Learning per il monitoraggio strutturale basato su emissioni acustiche

Il monitoraggio basato su emissioni acustiche (AE) guidate si è confermato tra le tecniche più affidabili nel campo del Non-Destructive Testing delle strutture planari, vista anche la sua semplicità implementativa, i bassi costi che lo caratterizzano, la non invasività e la possibilità di realizzare un sistema che agisca in maniera continuativa ed in tempo reale sfruttando reti di sensori permanentemente installati, senza la necessità di ispezioni periodiche. In tale contesto, è possibile sfruttare l’abilità dell’apprendimento automatico nell’individuazione dei pattern nascosti all’interno dei segnali grezzi registrati, ottenendo così informazioni utili ai fini dell’applicazione considerata. L’esecuzione on-edge dei modelli, ovvero sul punto di acquisizione, consente di superare le limitazioni imposte dal processamento centralizzato dei dati, con notevoli vantaggi in termini di consumo energetico, tempestività nella risposta ed integrità degli stessi. A questo scopo, si rivela però necessario sviluppare modelli compatibili con le stringenti risorse hardware dei dispositivi a basso costo tipicamente impiegati. In questo elaborato verranno prese in esame alcune tipologie di reti neurali artificiali per l’estrazione dell’istante di arrivo (ToA) di un’emissione acustica all’interno di una sequenza temporale, in particolare quelle convoluzionali (CNNs) ed una loro variante più recente, le CapsNet basate su rounting by agreement. L’individuazione dei ToA relativi al medesimo evento su segnali acquisiti in diverse posizioni spaziali consente infatti di localizzare la sorgente da cui esso è scaturito. Le dimensioni di questi modelli permettono di eseguire l’inferenza direttamente su edge-device. I risultati ottenuti confermano la maggiore robustezza delle tecniche di apprendimento profondo rispetto ai metodi statistici tradizionali nel far fronte a diverse tipologie di disturbo, in particolare negli scenari più critici dal punto di vista del rapporto segnale-rumore.

Ma il machine interpreting sogna pecore elettroniche? Case study del dispositivo WT2 Plus in contesto reale

Il presente elaborato analizza le rese del sistema di interpretazione automatica WT2 Plus di Timekettle in un reale contesto didattico. Nello specifico, sono state condotte tre sperimentazioni presso l’Accademia Europea di Manga utilizzando due modalità di interpretazione supportate dal dispositivo. L’obiettivo è valutare la qualità di un sistema di interpretazione automatica in un contesto reale, dato che allo stato attuale mancano studi che valutino la performance di questi dispositivi nei reali contesti per i quali sono stati sviluppati. Il primo capitolo ripercorre la storia dell’interpretazione automatica, cui fa seguito la spiegazione della tecnologia alla base dei sistemi disponibili sul mercato, di cui poi si presenta lo stato dell’arte. Successivamente si delinea in breve il prossimo passaggio evolutivo nell’interpretazione automatica e si analizzano tre casi studio simili a quello proposto. Il capitolo si conclude con l’approccio scelto per valutare la performance del dispositivo. Il secondo capitolo, dedicato alla metodologia, si apre con una panoramica su WT2 Plus e sull’azienda produttrice per poi descrivere il metodo usato nelle sperimentazioni. Nello specifico, le sperimentazioni sono state condotte durante alcune delle attività previste nel normale svolgimento delle lezioni presso l’Accademia Europea di Manga con il coinvolgimento di uno studente anglofono e di due membri del personale accademico. I dati raccolti sono analizzati e discussi rispettivamente nei capitoli 3 e 4. I risultati ottenuti sembrano suggerire che il dispositivo non sia, allo stato attuale, compatibile con un reale contesto didattico, per via del quasi mancato funzionamento di una delle modalità prescelte, per il servizio di interpretazione, che risulta ancora troppo letterale, la monotonia dell’intonazione della voce automatica e infine per la traduzione quasi completamente errata della terminologia tecnica.

Relativistic Twin: Generazione Automatica di Digital Twin in un ambiente Web of Things

Con l’avvento dell’Industry 4.0, l’utilizzo dei dispositivi Internet of Things (IoT) è in continuo aumento. Le aziende stanno spingendo sempre più verso l’innovazione, andando ad introdurre nuovi metodi in grado di rinnovare sistemi IoT esistenti e crearne di nuovi, con prestazioni all’avanguardia. Un esempio di tecniche innovative emergenti è l’utilizzo dei Digital Twins (DT). Essi sono delle entità logiche in grado di simulare il reale comportamento di un dispositivo IoT fisico; possono essere utilizzati in vari scenari: monitoraggio di dati, rilevazione di anomalie, analisi What-If oppure per l’analisi predittiva. L’integrazione di tali tecnologie con nuovi paradigmi innovativi è in rapido sviluppo, uno tra questi è rappresentato dal Web of Things (WoT). Il Web of Thing è un termine utilizzato per descrivere un paradigma che permette ad oggetti del mondo reale di essere gestiti attraverso interfacce sul World Wide Web, rendendo accessibile la comunicazione tra più dispositivi con caratteristiche hardware e software differenti. Nonostante sia una tecnologia ancora in fase di sviluppo, il Web of Thing sta già iniziando ad essere utilizzato in molte aziende odierne. L’elaborato avrà come obiettivo quello di poter definire un framework capace di integrare un meccanismo di generazione automatica di Digital Twin su un contesto Web of Thing. Combinando tali tecnologie, si potrebbero sfruttare i vantaggi dell’interoperabilità del Web of Thing per poter generare un Digital Twin, indipendentemente dalle caratteristiche hardware e software degli oggetti da replicare.

Adozione del framework Arrowhead per l’automazione di scenari IoT: Discovery, Orchestrazione e Coreografia.

In questa tesi approfondiamo l’utilizzo del framework Arrowhead per creare una demo di un sistema per l’automazione IoT industriale. Il framework fornisce dei core specifici per il controllo di un sistema industriale nell’ottica dell’industria 4.0. Nello specifico prendiamo in analisi i tre core principali di Arrowhead, più un quarto, il Choreographer, interessante perchè fornisce servizi non comuni, ma molto utili, per la gestione di sistemi industriali. La demo è stata suddivisa in livelli per permettere un’analisi dettagliata dei vantaggi e delle scelte implementative che l’integrazione dei vari core apporta alla demo. Si è scelto, inoltre, di analizzare separatamente le scelte teoriche e pratiche che sono state effettuate nello sviluppo della demo. In questa tesi, quindi, analizziamo l’integrazione del framework Arrowhead all’interno di un sistema di IoT industriale e porteremo alla luce i vantaggi del suo utilizzo e per quale motivo non risulta essere competitivo nel suo mercato di appartenenza.

Analisi di fattibilità dello spostamento di un’isola produttiva nel contesto di un re-layout di stabilimento: il caso Bonfiglioli S.p.A.

Lo stabilimento forlivese di Bonfiglioli S.p.A., centrale nella produzione di riduttori epicicloidali per macchine mobili, escavatori, turbine eoliche e mobilità elettrica, è un elemento fondamentale per il successo dell’azienda che da anni è leader di mercato nella produzione di motoriduttori, azionamenti e inverter per numerosi settori. Questo fa sì che tale impianto sia da tempo oggetto di importanti investimenti per incrementare la produttività, migliorare la logistica interna, soddisfare standard di sicurezza e qualità di prodotto e di processo sempre più alti. Il presente elaborato si inserisce tra le attività di efficientamento dei flussi logistici di stabilimento e punta a valutare la possibilità di ricollocamento di un’isola robotizzata per montaggio di kit planetario all’interno del macro-reparto di assemblaggio, in previsione di investimenti attuali e futuri che ridisegneranno lo scenario produttivo interno. Per valutare la convenienza di spostamento è stata eseguita un’analisi costi-benefici, confrontando l’ubicazione attuale e un’alternativa possibile, condivisa con i responsabili dell’ente di ingegneria di processo, prendendo in esame i vantaggi che questa seconda porterebbe. È inoltre stato fatto un primo dimensionamento di massima (e cautelativo) per un’eventuale creazione di un supermarket per i kit montati dalla cella in esame. Scopo principale dell’elaborato oltre a quello di mettere in luce i miglioramenti possibili dei flussi logistici interni grazie allo spostamento di tale isola, è anche quello di portare una metodologia di analisi che possa poi essere riutilizzata e migliorata per progetti di relayout futuri a più ampio respiro, in un’ottica sempre più “Lean”.

Analise da disciplina de educação fisica especial nas Institutições de Ensino Superior publicas do estado do Parana

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Diversidade de abelhas (Hymenoptera, Apidae) ao longo de um gradiente latitudinal na Mata Atlântica

A Mata Atlântica é um dos ambientes mais ricos e ameaçados do mundo, o que deveria ter estimulado em muito o estudo e a conservação do Bioma, mas a fauna de Hymenoptera permanece ainda relativamente pouco conhecida. Em especial, a fauna de abelhas da floresta ombrófila densa é pouco estudada em comparação à fauna das áreas abertas brasileiras. O projeto temático "Biodiversidade de Hymenoptera e Isoptera: riqueza e diversidade ao longo de um gradiente latitudinal na Mata Atlântica - a floresta úmida do leste do Brasil", integrante do Programa Biota-Fapesp, foi idealizado com o objetivo de catalogar térmitas, formigas e famílias selecionadas de vespas ao longo da Mata Atlântica, disponibilizando dados que permitam melhor embasar a conservação deste bioma. O protocolo de amostragem aplicada para a coleta de himenópteros (excluindo as formigas) empregou armadilhas Malaise, pratos-armadilha de cor amarela e esforço similar na varredura de vegetação ao longo de 17 localidades selecionadas, representando um gradiente de quase 20° de latitude na Mata Atlântica, dos Estados da Paraíba até Santa Catarina. Este protocolo foi definido para otimizar a coleta de vespas, sendo as abelhas um produto secundário da amostragem (levantamentos de abelhas em geral utilizam captura em flores ao longo das estações do ano). No entanto, devido à escala regional do projeto e ao grande esforço de amostragem, uma expressiva quantidade de abelhas foi coletada durante o projeto, incluindo novos registros de abelhas para a Mata Atlântica. Foi amostrado um total de 797 espécimes distribuídos em 105 espécies de abelhas; o grupo de abelhas mais rico e abundante foi Meliponina. Uma análise de correspondência "destendenciada" ('detrended correspondence analysis') aplicada à uma matriz de presença ou ausência de Meliponina revela a relativamente fraca influência do gradiente latitudinal na composição das assembléias de abelhas de Mata Atlântica. Uma listagem das espécies amostradas por localidade, com suas freqüências relativas, é apresentada e discutida.

Tecnologias para investigação da DAC: relação entre publicações científicas e utilização clínica

FUNDAMENTO: Apesar de algumas evidências sugerirem associação entre a exposição de uma tecnologia na literatura científica e sua difusão na prática clínica, poucos estudos avaliaram essa associação. OBJETIVO: O objetivo deste estudo é analisar se o padrão de publicação científica sobre duas tecnologias competitivas utilizadas na avaliação da doença arterial coronária (DAC) reflete o que ocorre na prática clínica. MÉTODOS: Avaliou-se o número de artigos científicos publicados anualmente na literatura médica (interesse científico global na tecnologia) sobre duas tecnologias utilizadas na avaliação da doença arterial coronária: tomografia computadorizada por feixe de elétrons e tomografia computadorizada com múltiplos detectores. Foi também analisado o número de países que publicam anualmente artigos científicos sobre essas tecnologias (interesse geográfico na tecnologia). RESULTADOS: A tomografia computadorizada por feixe de elétrons (electron beam computed tomography - EBCT) apresentou ápice de "interesse científico global" em 2001, com 127 artigos publicados. Após esse ápice, o "interesse científico global" diminuiu cerca de 50% em 2008. Em oposição, o "interesse científico global" pela tomografia computadorizada com múltiplos detectores (multidetector computed tomography - MDCT) aumentou progressivamente até 2007, com 454 artigos publicados nesse ano. O "interesse científico geográfico" pela EBCT teve ápice em 2002, com 14 países publicando sobre essa tecnologia. Após esse ápice, "o interesse científico geográfico" declinou em quase 25% até 2008, com 11 países publicando artigos sobre essa tecnologia. Em oposição, o "interesse científico geográfico" pela MDCT aumentou progressivamente até 2008, com 37 países publicando artigos sobre ela. CONCLUSÃO: A literatura científica médica é compatível com a substituição da EBCT pela MDCT na avaliação da DAC.

Dez anos de pesquisa contábil no Brasil: análise dos trabalhos apresentados nos Enanpads de 1996 a 2005

This paper analyzes the temporal evolution of scientific accounting research in Brazil and the relationship between as not-motive and positive approaches. In order to do so, this study was based on documental descriptive research of papers submitted at the Annual Meeting of the National Association of the Post-Graduation Programs in Management (ENANPADs), from 1996 to 2005. Bibliometrics (Lotka's Law) was used to assess the productivity of the authors of the papers. The results are consistent with the results obtained by Fulbier and Sellhorn (2006) in Europe and reveal that authors predominantly adopt a positive approach,few researchers use the two approaches and confirm that Brazilian researchers have a lower productivity in comparison to those who publish in English-language periodicals.

Environments for nursing scholarship and journal impact factor in five countries

Background: Universities worldwide are seeking objective measures for the assessment of their faculties` research products to evaluate them and to attain prestige. Despite concerns, the impact factors (IF) of journals where faculties publish have been adopted. Research objective: The study aims to explore conditions created within five countries as a result of policies requiring or not requiring faculty to publish in high IF journals, and the extent to which these facilitated or hindered the development of nursing science. Design: The design was a multiple case study of Brazil, Taiwan, Thailand (with IF policies, Group A), United Kingdom and the United States (no IF policies, Group B). Key informants from each country were identified to assist in subject recruitment. Methods: A questionnaire was developed for data collection. The study was approved by a human subject review committee. Five faculty members of senior rank from each country participated. All communication occurred electronically. Findings: Groups A and B countries differed on who used the policy and the purposes for which it was used. There were both similarities and differences across the five countries with respect to hurdles, scholar behaviour, publishing locally vs. internationally, views of their science, steps taken to internationalize their journals. Conclusions: In group A countries, Taiwan seemed most successful in developing its scholarship. Group B countries have continued their scientific progress without such policies. IF policies were not necessary motivators of scholarship; factors such as qualified nurse scientists, the resource base in the country, may be critical factors in supporting science development.

Update in Gynecology and Obstetrics: reviews and databases

There is a considerable body of new information on Gynecology and Obstetrics. To aid in keeping gynecologists updated, renowned periodicals publish review articles. Review articles enable the reader to obtain the best evidence for clinical or research issues from several individual articles. This enables the professional to make clinical decisions in the light of current knowledge. The different types of reviews and database that may be used for the elaboration of reviews are discussed in the present article. It is suggested that future reviews on Gynecology and Obstetrics include articles published in other idioms apart from English and that a larger number of database is researched. Thus, reviews will be not only more inclusive but more representative of the international literature.

Communism and Carnival: Ralph de Boissieres Crown Jewel and its Australian Context

The Australasian Book Society (ABS) was established in Melbourne in 1952 by a small group ofleft-leaning writers, unionists and literary supporters. It was inspired in part by the success of Frank Hardy's scandalous novel of Labar betrayal, Power Without Glory, which in 1950 had been published independently - and printed secretly - outside the commercial publishing networks. Many of those involved were communists but although the ABS came to operate in accord ,..rith Communist Party cultural politics it was never Simply a Party front nor did it publish only communist writers or communist texts. For the most part it operated under a broader notion of 'progressive' , nationalist or democratic literature.