Análise estática de um guindaste de torre, utilizando o método dos elementos finitos

The finite element method is of great importance for the development and analysis of a new product being designed or already on the market, and that requires some specific request or special application. The tower crane, being an essential equipment for modern construction to increase productivity and safety on construction sites, is required for many types of special applications day after day, in many kinds of work. Paying attention to this growing need for handling special projects for the tower crane, faced with the importance and necessity of development and improvement of knowledge in more accurate and practical calculation methods such as the finite element method , for greater agility and precision in the response to a new project. The tower crane is defined by the maximum load moment that it can act with a certain amount of load. The tower crane which will be analyzed in this work , for example, is a tower crane with a resulting capacity of 85 Metric Tons which are considered basic dimensions data of a fisical tower crane of a crane company Liebherr in Guaratinguetá . Thus, the project analysis will begin with the threedimensional representation of the crane lines with AutoCAD software , conversion of this model to the format accepted ANSYS Workbench and completion of 3D modeling of structural components in Design module ANSYS software. After structural modeling is completed, the simulation is performed in static simulation of ANSYS Workbench software mode. The standards will be adopted to DIN (Deutsches Institut für Normung) and EN 14439 (Europäische Normung 14439) and some NR 's related to specific security class of tower cranes, which will be referred throughout the work

Um estudo de retas do plano e uma abordagem para o ensino médio com o software GeoGebra

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Consumo de energia em escalonadores de transações em sistemas de memória transacional em software

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Consumo de energia em escalonadores de transações em sistemas de memória transacional em software

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Sulla progettazione in zona sismica di strutture dotate di dissipatori fluido-viscosi: proposta di una metodologia

CHAPTER 1:FLUID-VISCOUS DAMPERS In this chapter the fluid-viscous dampers are introduced. The first section is focused on the technical characteristics of these devices, their mechanical behavior and the latest evolution of the technology whose they are equipped. In the second section we report the definitions and the guide lines about the design of these devices included in some international codes. In the third section the results of some experimental tests carried out by some authors on the response of these devices to external forces are discussed. On this purpose we report some technical schedules that are usually enclosed to the devices now available on the international market. In the third section we show also some analytic models proposed by various authors, which are able to describe efficiently the physical behavior of the fluid-viscous dampers. In the last section we propose some cases of application of these devices on existing structures and on new-construction structures. We show also some cases in which these devices have been revealed good for aims that lies outside the reduction of seismic actions on the structures. CHAPTER 2:DESIGN METHODS PROPOSED IN LITERATURE In this chapter the more widespread design methods proposed in literature for structures equipped by fluid-viscous dampers are introduced. In the first part the response of sdf systems in the case of harmonic external force is studied, in the last part the response in the case of random external force is discussed. In the first section the equations of motion in the case of an elastic-linear sdf system equipped with a non-linear fluid-viscous damper undergoing a harmonic force are introduced. This differential problem is analytically quite complex and it’s not possible to be solved in a closed form. Therefore some authors have proposed approximate solution methods. The more widespread methods are based on equivalence principles between a non-linear device and an equivalent linear one. Operating in this way it is possible to define an equivalent damping ratio and the problem becomes linear; the solution of the equivalent problem is well-known. In the following section two techniques of linearization, proposed by some authors in literature, are described: the first technique is based on the equivalence of the energy dissipated by the two devices and the second one is based on the equivalence of power consumption. After that we compare these two techniques by studying the response of a sdf system undergoing a harmonic force. By introducing the equivalent damping ratio we can write the equation of motion of the non-linear differential problem in an implicit form, by dividing, as usual, for the mass of the system. In this way, we get a reduction of the number of variables, by introducing the natural frequency of the system. The equation of motion written in this form has two important properties: the response is linear dependent on the amplitude of the external force and the response is dependent on the ratio of the frequency of the external harmonic force and the natural frequency of the system only, and not on their single values. All these considerations, in the last section, are extended to the case of a random external force. CHAPTER 3: DESIGN METHOD PROPOSED In this chapter the theoretical basis of the design method proposed are introduced. The need to propose a new design method for structures equipped with fluid-viscous dampers arises from the observation that the methods reported in literature are always iterative, because the response affects some parameters included in the equation of motion (such as the equivalent damping ratio). In the first section the dimensionless parameterε is introduced. This parameter has been obtained from the definition of equivalent damping ratio. The implicit form of the equation of motion is written by introducing the parameter ε, instead of the equivalent damping ratio. This new implicit equation of motions has not any terms affected by the response, so that once ε is known the response can be evaluated directly. In the second section it is discussed how the parameter ε affects some characteristics of the response: drift, velocity and base shear. All the results described till this point have been obtained by keeping the non-linearity of the behavior of the dampers. In order to get a linear formulation of the problem, that is possible to solve by using the well-known methods of the dynamics of structures, as we did before for the iterative methods by introducing the equivalent damping ratio, it is shown how the equivalent damping ratio can be evaluated from knowing the value of ε. Operating in this way, once the parameter ε is known, it is quite easy to estimate the equivalent damping ratio and to proceed with a classic linear analysis. In the last section it is shown how the parameter ε could be taken as reference for the evaluation of the convenience of using non-linear dampers instead of linear ones on the basis of the type of external force and the characteristics of the system. CHAPTER 4: MULTI-DEGREE OF FREEDOM SYSTEMS In this chapter the design methods of a elastic-linear mdf system equipped with non-linear fluidviscous dampers are introduced. It has already been shown that, in the sdf systems, the response of the structure can be evaluated through the estimation of the equivalent damping ratio (ξsd) assuming the behavior of the structure elastic-linear. We would to mention that some adjusting coefficients, to be applied to the equivalent damping ratio in order to consider the actual behavior of the structure (that is non-linear), have already been proposed in literature; such coefficients are usually expressed in terms of ductility, but their treatment is over the aims of this thesis and we does not go into further. The method usually proposed in literature is based on energy equivalence: even though this procedure has solid theoretical basis, it must necessary include some iterative process, because the expression of the equivalent damping ratio contains a term of the response. This procedure has been introduced primarily by Ramirez, Constantinou et al. in 2000. This procedure is reported in the first section and it is defined “Iterative Method”. Following the guide lines about sdf systems reported in the previous chapters, it is introduced a procedure for the assessment of the parameter ε in the case of mdf systems. Operating in this way the evaluation of the equivalent damping ratio (ξsd) can be done directly without implementing iterative processes. This procedure is defined “Direct Method” and it is reported in the second section. In the third section the two methods are analyzed by studying 4 cases of two moment-resisting steel frames undergoing real accelerogramms: the response of the system calculated by using the two methods is compared with the numerical response obtained from the software called SAP2000-NL, CSI product. In the last section a procedure to create spectra of the equivalent damping ratio, affected by the parameter ε and the natural period of the system for a fixed value of exponent α, starting from the elasticresponse spectra provided by any international code, is introduced.

Il passato nell’epoca della sua (ri)producibilità digitale. Torino 1943 - 45. Metodologia della ricerca con tecnologie informatiche. Sistema storico-territoriale di informazione multimediale

Se il lavoro dello storico è capire il passato come è stato compreso dalla gente che lo ha vissuto, allora forse non è azzardato pensare che sia anche necessario comunicare i risultati delle ricerche con strumenti propri che appartengono a un'epoca e che influenzano la mentalità di chi in quell'epoca vive. Emergenti tecnologie, specialmente nell’area della multimedialità come la realtà virtuale, permettono agli storici di comunicare l’esperienza del passato in più sensi. In che modo la storia collabora con le tecnologie informatiche soffermandosi sulla possibilità di fare ricostruzioni storiche virtuali, con relativi esempi e recensioni? Quello che maggiormente preoccupa gli storici è se una ricostruzione di un fatto passato vissuto attraverso la sua ricreazione in pixels sia un metodo di conoscenza della storia che possa essere considerato valido. Ovvero l'emozione che la navigazione in una realtà 3D può suscitare, è un mezzo in grado di trasmettere conoscenza? O forse l'idea che abbiamo del passato e del suo studio viene sottilmente cambiato nel momento in cui lo si divulga attraverso la grafica 3D? Da tempo però la disciplina ha cominciato a fare i conti con questa situazione, costretta soprattutto dall'invasività di questo tipo di media, dalla spettacolarizzazione del passato e da una divulgazione del passato parziale e antiscientifica. In un mondo post letterario bisogna cominciare a pensare che la cultura visuale nella quale siamo immersi sta cambiando il nostro rapporto con il passato: non per questo le conoscenze maturate fino ad oggi sono false, ma è necessario riconoscere che esiste più di una verità storica, a volte scritta a volte visuale. Il computer è diventato una piattaforma onnipresente per la rappresentazione e diffusione dell’informazione. I metodi di interazione e rappresentazione stanno evolvendo di continuo. Ed è su questi due binari che è si muove l’offerta delle tecnologie informatiche al servizio della storia. Lo scopo di questa tesi è proprio quello di esplorare, attraverso l’utilizzo e la sperimentazione di diversi strumenti e tecnologie informatiche, come si può raccontare efficacemente il passato attraverso oggetti tridimensionali e gli ambienti virtuali, e come, nel loro essere elementi caratterizzanti di comunicazione, in che modo possono collaborare, in questo caso particolare, con la disciplina storica. La presente ricerca ricostruisce alcune linee di storia delle principali fabbriche attive a Torino durante la seconda guerra mondiale, ricordando stretta relazione che esiste tra strutture ed individui e in questa città in particolare tra fabbrica e movimento operaio, è inevitabile addentrarsi nelle vicende del movimento operaio torinese che nel periodo della lotta di Liberazione in città fu un soggetto politico e sociale di primo rilievo. Nella città, intesa come entità biologica coinvolta nella guerra, la fabbrica (o le fabbriche) diventa il nucleo concettuale attraverso il quale leggere la città: sono le fabbriche gli obiettivi principali dei bombardamenti ed è nelle fabbriche che si combatte una guerra di liberazione tra classe operaia e autorità, di fabbrica e cittadine. La fabbrica diventa il luogo di "usurpazione del potere" di cui parla Weber, il palcoscenico in cui si tengono i diversi episodi della guerra: scioperi, deportazioni, occupazioni .... Il modello della città qui rappresentata non è una semplice visualizzazione ma un sistema informativo dove la realtà modellata è rappresentata da oggetti, che fanno da teatro allo svolgimento di avvenimenti con una precisa collocazione cronologica, al cui interno è possibile effettuare operazioni di selezione di render statici (immagini), di filmati precalcolati (animazioni) e di scenari navigabili interattivamente oltre ad attività di ricerca di fonti bibliografiche e commenti di studiosi segnatamente legati all'evento in oggetto. Obiettivo di questo lavoro è far interagire, attraverso diversi progetti, le discipline storiche e l’informatica, nelle diverse opportunità tecnologiche che questa presenta. Le possibilità di ricostruzione offerte dal 3D vengono così messe a servizio della ricerca, offrendo una visione integrale in grado di avvicinarci alla realtà dell’epoca presa in considerazione e convogliando in un’unica piattaforma espositiva tutti i risultati. Divulgazione Progetto Mappa Informativa Multimediale Torino 1945 Sul piano pratico il progetto prevede una interfaccia navigabile (tecnologia Flash) che rappresenti la pianta della città dell’epoca, attraverso la quale sia possibile avere una visione dei luoghi e dei tempi in cui la Liberazione prese forma, sia a livello concettuale, sia a livello pratico. Questo intreccio di coordinate nello spazio e nel tempo non solo migliora la comprensione dei fenomeni, ma crea un maggiore interesse sull’argomento attraverso l’utilizzo di strumenti divulgativi di grande efficacia (e appeal) senza perdere di vista la necessità di valicare le tesi storiche proponendosi come piattaforma didattica. Un tale contesto richiede uno studio approfondito degli eventi storici al fine di ricostruire con chiarezza una mappa della città che sia precisa sia topograficamente sia a livello di navigazione multimediale. La preparazione della cartina deve seguire gli standard del momento, perciò le soluzioni informatiche utilizzate sono quelle fornite da Adobe Illustrator per la realizzazione della topografia, e da Macromedia Flash per la creazione di un’interfaccia di navigazione. La base dei dati descrittivi è ovviamente consultabile essendo contenuta nel supporto media e totalmente annotata nella bibliografia. È il continuo evolvere delle tecnologie d'informazione e la massiccia diffusione dell’uso dei computer che ci porta a un cambiamento sostanziale nello studio e nell’apprendimento storico; le strutture accademiche e gli operatori economici hanno fatto propria la richiesta che giunge dall'utenza (insegnanti, studenti, operatori dei Beni Culturali) di una maggiore diffusione della conoscenza storica attraverso la sua rappresentazione informatizzata. Sul fronte didattico la ricostruzione di una realtà storica attraverso strumenti informatici consente anche ai non-storici di toccare con mano quelle che sono le problematiche della ricerca quali fonti mancanti, buchi della cronologia e valutazione della veridicità dei fatti attraverso prove. Le tecnologie informatiche permettono una visione completa, unitaria ed esauriente del passato, convogliando tutte le informazioni su un'unica piattaforma, permettendo anche a chi non è specializzato di comprendere immediatamente di cosa si parla. Il miglior libro di storia, per sua natura, non può farlo in quanto divide e organizza le notizie in modo diverso. In questo modo agli studenti viene data l'opportunità di apprendere tramite una rappresentazione diversa rispetto a quelle a cui sono abituati. La premessa centrale del progetto è che i risultati nell'apprendimento degli studenti possono essere migliorati se un concetto o un contenuto viene comunicato attraverso più canali di espressione, nel nostro caso attraverso un testo, immagini e un oggetto multimediale. Didattica La Conceria Fiorio è uno dei luoghi-simbolo della Resistenza torinese. Il progetto è una ricostruzione in realtà virtuale della Conceria Fiorio di Torino. La ricostruzione serve a arricchire la cultura storica sia a chi la produce, attraverso una ricerca accurata delle fonti, sia a chi può poi usufruirne, soprattutto i giovani, che, attratti dall’aspetto ludico della ricostruzione, apprendono con più facilità. La costruzione di un manufatto in 3D fornisce agli studenti le basi per riconoscere ed esprimere la giusta relazione fra il modello e l’oggetto storico. Le fasi di lavoro attraverso cui si è giunti alla ricostruzione in 3D della Conceria: . una ricerca storica approfondita, basata sulle fonti, che possono essere documenti degli archivi o scavi archeologici, fonti iconografiche, cartografiche, ecc.; . La modellazione degli edifici sulla base delle ricerche storiche, per fornire la struttura geometrica poligonale che permetta la navigazione tridimensionale; . La realizzazione, attraverso gli strumenti della computer graphic della navigazione in 3D. Unreal Technology è il nome dato al motore grafico utilizzato in numerosi videogiochi commerciali. Una delle caratteristiche fondamentali di tale prodotto è quella di avere uno strumento chiamato Unreal editor con cui è possibile costruire mondi virtuali, e che è quello utilizzato per questo progetto. UnrealEd (Ued) è il software per creare livelli per Unreal e i giochi basati sul motore di Unreal. E’ stata utilizzata la versione gratuita dell’editor. Il risultato finale del progetto è un ambiente virtuale navigabile raffigurante una ricostruzione accurata della Conceria Fiorio ai tempi della Resistenza. L’utente può visitare l’edificio e visualizzare informazioni specifiche su alcuni punti di interesse. La navigazione viene effettuata in prima persona, un processo di “spettacolarizzazione” degli ambienti visitati attraverso un arredamento consono permette all'utente una maggiore immersività rendendo l’ambiente più credibile e immediatamente codificabile. L’architettura Unreal Technology ha permesso di ottenere un buon risultato in un tempo brevissimo, senza che fossero necessari interventi di programmazione. Questo motore è, quindi, particolarmente adatto alla realizzazione rapida di prototipi di una discreta qualità, La presenza di un certo numero di bug lo rende, però, in parte inaffidabile. Utilizzare un editor da videogame per questa ricostruzione auspica la possibilità di un suo impiego nella didattica, quello che le simulazioni in 3D permettono nel caso specifico è di permettere agli studenti di sperimentare il lavoro della ricostruzione storica, con tutti i problemi che lo storico deve affrontare nel ricreare il passato. Questo lavoro vuole essere per gli storici una esperienza nella direzione della creazione di un repertorio espressivo più ampio, che includa gli ambienti tridimensionali. Il rischio di impiegare del tempo per imparare come funziona questa tecnologia per generare spazi virtuali rende scettici quanti si impegnano nell'insegnamento, ma le esperienze di progetti sviluppati, soprattutto all’estero, servono a capire che sono un buon investimento. Il fatto che una software house, che crea un videogame di grande successo di pubblico, includa nel suo prodotto, una serie di strumenti che consentano all'utente la creazione di mondi propri in cui giocare, è sintomatico che l'alfabetizzazione informatica degli utenti medi sta crescendo sempre più rapidamente e che l'utilizzo di un editor come Unreal Engine sarà in futuro una attività alla portata di un pubblico sempre più vasto. Questo ci mette nelle condizioni di progettare moduli di insegnamento più immersivi, in cui l'esperienza della ricerca e della ricostruzione del passato si intreccino con lo studio più tradizionale degli avvenimenti di una certa epoca. I mondi virtuali interattivi vengono spesso definiti come la forma culturale chiave del XXI secolo, come il cinema lo è stato per il XX. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di suggerire che vi sono grosse opportunità per gli storici impiegando gli oggetti e le ambientazioni in 3D, e che essi devono coglierle. Si consideri il fatto che l’estetica abbia un effetto sull’epistemologia. O almeno sulla forma che i risultati delle ricerche storiche assumono nel momento in cui devono essere diffuse. Un’analisi storica fatta in maniera superficiale o con presupposti errati può comunque essere diffusa e avere credito in numerosi ambienti se diffusa con mezzi accattivanti e moderni. Ecco perchè non conviene seppellire un buon lavoro in qualche biblioteca, in attesa che qualcuno lo scopra. Ecco perchè gli storici non devono ignorare il 3D. La nostra capacità, come studiosi e studenti, di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e l’evidenza. Perché gli storici possano ottenere il beneficio che il 3D porta con sè, tuttavia, devono sviluppare un’agenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Una ricostruzione storica può essere molto utile dal punto di vista educativo non sono da chi la visita ma, anche da chi la realizza. La fase di ricerca necessaria per la ricostruzione non può fare altro che aumentare il background culturale dello sviluppatore. Conclusioni La cosa più importante è stata la possibilità di fare esperienze nell’uso di mezzi di comunicazione di questo genere per raccontare e far conoscere il passato. Rovesciando il paradigma conoscitivo che avevo appreso negli studi umanistici, ho cercato di desumere quelle che potremo chiamare “leggi universali” dai dati oggettivi emersi da questi esperimenti. Da punto di vista epistemologico l’informatica, con la sua capacità di gestire masse impressionanti di dati, dà agli studiosi la possibilità di formulare delle ipotesi e poi accertarle o smentirle tramite ricostruzioni e simulazioni. Il mio lavoro è andato in questa direzione, cercando conoscere e usare strumenti attuali che nel futuro avranno sempre maggiore presenza nella comunicazione (anche scientifica) e che sono i mezzi di comunicazione d’eccellenza per determinate fasce d’età (adolescenti). Volendo spingere all’estremo i termini possiamo dire che la sfida che oggi la cultura visuale pone ai metodi tradizionali del fare storia è la stessa che Erodoto e Tucidide contrapposero ai narratori di miti e leggende. Prima di Erodoto esisteva il mito, che era un mezzo perfettamente adeguato per raccontare e dare significato al passato di una tribù o di una città. In un mondo post letterario la nostra conoscenza del passato sta sottilmente mutando nel momento in cui lo vediamo rappresentato da pixel o quando le informazioni scaturiscono non da sole, ma grazie all’interattività con il mezzo. La nostra capacità come studiosi e studenti di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e l’evidenza. Perché gli storici possano ottenere il beneficio sottinteso al 3D, tuttavia, devono sviluppare un’agenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Le esperienze raccolte nelle pagine precedenti ci portano a pensare che in un futuro non troppo lontano uno strumento come il computer sarà l’unico mezzo attraverso cui trasmettere conoscenze, e dal punto di vista didattico la sua interattività consente coinvolgimento negli studenti come nessun altro mezzo di comunicazione moderno.

An Integrated Transmission-Media Noise Calibration Software For Deep-Space Radio Science Experiments

The thesis describes the implementation of a calibration, format-translation and data conditioning software for radiometric tracking data of deep-space spacecraft. All of the available propagation-media noise rejection techniques available as features in the code are covered in their mathematical formulations, performance and software implementations. Some techniques are retrieved from literature and current state of the art, while other algorithms have been conceived ex novo. All of the three typical deep-space refractive environments (solar plasma, ionosphere, troposphere) are dealt with by employing specific subroutines. Specific attention has been reserved to the GNSS-based tropospheric path delay calibration subroutine, since it is the most bulky module of the software suite, in terms of both the sheer number of lines of code, and development time. The software is currently in its final stage of development and once completed will serve as a pre-processing stage for orbit determination codes. Calibration of transmission-media noise sources in radiometric observables proved to be an essential operation to be performed of radiometric data in order to meet the more and more demanding error budget requirements of modern deep-space missions. A completely autonomous and all-around propagation-media calibration software is a novelty in orbit determination, although standalone codes are currently employed by ESA and NASA. The described S/W is planned to be compatible with the current standards for tropospheric noise calibration used by both these agencies like the AMC, TSAC and ESA IFMS weather data, and it natively works with the Tracking Data Message file format (TDM) adopted by CCSDS as standard aimed to promote and simplify inter-agency collaboration.

Observability of high density tracing molecular lines in lensed galaxies with the Atacama large millimeter array

Lo scopo di questo lavoro di tesi è indagare le capacità di ALMA di osservare il continuo e le righe molecolari di emissione di HCN, HCO+ e HNC, in galassie lensate ad alto z, nelle prime fasi della loro formazione. Per farlo vengono utilizzate osservazioni ALMA di righe di emissione molecolare, relative a dati pubblici di Ciclo 0. Queste osservazioni vengono utilizzate per simulare in modo realistico l’emissione da parte di galassie ad alto z e la risposta osservativa del telescopio, assumendo diverse possibili geometrie di lensing. Inoltre le recenti osservazioni ALMA sono state utilizzate per aggiornare le relazioni già esistenti tra la luminosità FIR e la luminosità delle righe molecolari. Queste recenti osservazioni con maggiore sensibilità e risoluzione angolare, sembrano essere in buon accordo con le precedenti osservazioni. Per realizzare questo progetto di tesi, sono stati scaricati dall’archivio ALMA i dati non calibrati relativi a due sorgenti ben studiate: NGC1614, rappresentativa delle galassie di tipo starburst ed IRAS 20551-4250, un AGN oscurato. Il processo di calibrazione è stato ripetuto per esaminare le proprietà dei cubi di dati utilizzando il pacchetto Common Astronomy Software Applications (CASA). Le righe spettrali osservate e l’emissione del continuo sono state successivamente estrapolate ad alto z riscalando adeguatamente le distanze, le dimensioni delle sorgenti e le frequenze di emissione. In seguito è stato applicato un modello di lensing gravitazionale basato su quello di Lapi et al. (2012). Sono state considerate diverse configurazioni tra lente e sorgente per ottenere diverse geometrie delle immagini e diversi fattori di amplificazione. Infine stato utilizzato il software CASA per simulare le osservazioni ALMA in modo da verificare le capacità osservative del telescopio al variare della geometria del sistema. Per ogni riga molecolare e per l’emissione del continuo sono state determinate la sensibilit e la risoluzione che possono essere raggiunte con le osservazioni ALMA e sono state analizzate alcune strategie osservative per effettuare survey di righe spettrali in oggetti lensati. Inoltre stata analizzata la possibilit di caratterizzare oggetti starburst ed AGN dai rapporti tra le righe di emissione delle molecole traccianti di alta densit. Le prestazioni di ALMA consentiranno di distinguere e stimare i contributi relativi di SB ed AGN in galassie lensate a z > 2.5, quindi vicine alla loro presunta epoca di formazione (Lapi et al. 2010), in meno di 5 minuti di osservazione per qualsiasi fattore di magnificazione. Nel presente lavoro sono state inoltre discusse alcune strategie osservative per condurre survey o followup per osservare le righe di HCN(4-3), HCO+(4-3) e HNC(4-3) in galassie lensate a redshift 2.5 < z < 3, dimostrando che sono possibili per campioni statisticamente significativi in tempi relativamente brevi.

Function Point e Real Time Software: caso di studio reale

La tesi si pone come obiettivo quello di analizzare dal punto di vista funzionale il software embedded real - time installato su di una applicazione industriale, utilizzando la prima release per calibrare il sistema in modo da poter stimare il numero di linee di codice necessarie per lo sviluppo delle versioni successive. Durante questo studio sono stati applicati i metodi indicati dall'ingegneria del software per contare le linee di codice sorgente dell'applicativo e stimarne i function point, analizzando ed individuando le problematiche relative all'utilizzo di tali strumenti su software di tipo real - time.

Maximizing Product Formation and Minimizing Degradation: A Look at Buffering Conditions and Post-Reaction Degradation for the In-Line Jaffe Reaction with Capillary Electrophoresis

Creatinine levels in blood serum are typically used to assess renal function. Clinical determination of creatinine is often based on the Jaffe reaction, in which creatinine in the serum reacts with sodium picrate, resulting in a spectrophotometrically quantifiable product. Previous work from our lab has introduced an electrophoretically mediated initiation of this reaction, in which nanoliter plugs of individual reagent solutions can be added to the capillary and then mixed and reacted. Following electrophoretic separation of the product from excess reactant(s), the product can be directly determined on column. This work aims to gain a detailed understanding of the in-capillary reagent mixing dynamics, in-line reaction yield, and product degradation during electrophoresis, with an overall goal of improving assay sensitivity. One set of experiments focuses on maximizing product formation through manipulation of various conditions such as pH, voltage applied, and timing of the applied voltage, in addition to manipulations in the identity, concentration, and pH of the background electrolyte. Through this work, it was determined that dramatic changes in local voltage fields within the various reagent zones lead to ineffective reagent overlapping. Use of the software simulation program Simul 5 enabled visualization of the reaction dynamics within the capillary, specifically the wide variance between the electric field intensities within the creatinine and picrate zones. Because of this simulation work, the experimental method was modified to increase the ionic strength of the creatinine reagent zone to lower the local voltage field, thus producing more predictable and effective overlap conditions for the reagents and allowing the formation of more Jaffe product. As second set of experiments focuses on controlling the post-reaction product degradation. In that vein, we have systematically explored the importance of the identity, concentration, and pH of the background electrolyte on the post-reaction degradation rate of the product. Although prior work with borate background electrolytes indicated that product degradation was probably a function of the ionic strength of the background electrolyte, this work with a glycine background electrolyte demonstrates that degradation is in fact not a function of ionic strength of the background electrolyte. As the concentration and pH of the glycine background increased, the rate of degradation of product did not change dramatically, whereas in borate-buffered systems, the rate of Jaffe product degradation increased linearly with background electrolyte concentration above 100.0 mM borate. Similarly, increasing pH of the glycine background electrolyte did not result in a corresponding increase in product degradation, as it had with the borate background electrolyte. Other general trends that were observed include: increasing background electrolyte concentration increases peak efficiency and higher pH favors product formation; thus, it appears that use of a background electrolyte other than borate, such as glycine, the rate of degradation of the Jaffe product can be slowed, increasing the sensitivity of this in-line assay.

Improved water vapour spectroscopy in the 4174-4300 cm-1 region and its impact on SCIAMACHY HDO/H2O measurements

The relative abundance of the heavy water isotopologue HDO provides a deeper insight into the atmospheric hydrological cycle. The SCanning Imaging Absorption spectroMeter for Atmospheric CartograpHY (SCIAMACHY) allows for global retrievals of the ratio HDO/H2O in the 2.3 micron wavelength range. However, the spectroscopy of water lines in this region remains a large source of uncertainty for these retrievals. We therefore evaluate and improve the water spectroscopy in the range 4174–4300 cm−1 and test if this reduces systematic uncertainties in the SCIAMACHY retrievals of HDO/H2O. We use a laboratory spectrum of water vapour to fit line intensity, air broadening and wavelength shift parameters. The improved spectroscopy is tested on a series of ground-based high resolution FTS spectra as well as on SCIAMACHY retrievals of H2O and the ratio HDO/H2O. We find that the improved spectroscopy leads to lower residuals in the FTS spectra compared to HITRAN 2008 and Jenouvrier et al. (2007) spectroscopy, and the retrievals become more robust against changes in the retrieval window. For both the FTS and SCIAMACHY measurements, the retrieved total H2O columns decrease by 2–4% and we find a negative shift of the HDO/H2O ratio, which for SCIAMACHY is partly compensated by changes in the retrieval setup and calibration software. The updated SCIAMACHY HDO/H2O product shows somewhat steeper latitudinal and temporal gradients and a steeper Rayleigh distillation curve, strengthening previous conclusions that current isotope-enabled general circulation models underestimate the variability in the near-surface HDO/H2O ratio.

An Experience-Driven Pedagogy for the Instruction of Software Testing in Computer Science

In the realm of computer programming, the experience of writing a program is used to reinforce concepts and evaluate ability. This research uses three case studies to evaluate the introduction of testing through Kolb's Experiential Learning Model (ELM). We then analyze the impact of those testing experiences to determine methods for improving future courses. The first testing experience that students encounter are unit test reports in their early courses. This course demonstrates that automating and improving feedback can provide more ELM iterations. The JUnit Generation (JUG) tool also provided a positive experience for the instructor by reducing the overall workload. Later, undergraduate and graduate students have the opportunity to work together in a multi-role Human-Computer Interaction (HCI) course. The interactions use usability analysis techniques with graduate students as usability experts and undergraduate students as design engineers. Students get experience testing the user experience of their product prototypes using methods varying from heuristic analysis to user testing. From this course, we learned the importance of the instructors role in the ELM. As more roles were added to the HCI course, a desire arose to provide more complete, quality assured software. This inspired the addition of unit testing experiences to the course. However, we learned that significant preparations must be made to apply the ELM when students are resistant. The research presented through these courses was driven by the recognition of a need for testing in a Computer Science curriculum. Our understanding of the ELM suggests the need for student experience when being introduced to testing concepts. We learned that experiential learning, when appropriately implemented, can provide benefits to the Computer Science classroom. When examined together, these course-based research projects provided insight into building strong testing practices into a curriculum.

Highlights in Analytical Chemistry in Switzerland: OMA & OPA - A Software Tool for Mass Spectrometric Sequencing of Nucleic Acids

Oligonucleotides comprising unnatural building blocks, which interfere with the translation machinery, have gained increased attention for the treatment of gene-related diseases (e.g. antisense, RNAi). Due to structural modifications, synthetic oligonucleotides exhibit increased biostability and bioavailability upon administration. Consequently, classical enzyme-based sequencing methods are not applicable to their sequence elucidation and verification. Tandem mass spectrometry is the method of choice for performing such tasks, since gas-phase dissociation is not restricted to natural nucleic acids. However, tandem mass spectrometric analysis can generate product ion spectra of tremendous complexity, as the number of possible fragments grows rapidly with increasing sequence length. The fact that structural modifications affect the dissociation pathways greatly increases the variety of analytically valuable fragment ions. The gas-phase dissociation of oligonucleotides is characterized by the cleavage of one of the four bonds along the phosphodiester chain, by the accompanying loss of nucleases, and by the generation of internal fragments due to secondary backbone cleavage. For example, an 18-mer oligonucleotide yields a total number of 272’920 theoretical fragment ions. In contrast to the processing of peptide product ion spectra, which nowadays is highly automated, there is a lack of tools assisting the interpretation of oligonucleotide data. The existing web-based and stand-alone software applications are primarily designed for the sequence analysis of natural nucleic acids, but do not account for chemical modifications and adducts. Consequently, we developed a software to support the interpretation of mass spectrometric data of natural and modified nucleic acids and their adducts with chemotherapeutic agents.

CODE ultra-rapid product series for the IGS

CODE, the Center for Orbit Determination in Europe, is a joint venture of the following four institutions: Astronomical Institute, University of Bern (AIUB), Bern, Switzerland; Federal Office of Topography swisstopo, Wabern, Switzerland; Federal Agency of Cartography and Geodesy (BKG), Frankfurt a. M., Germany; Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie, Technische Universität München (IAPG, TUM), Munich, Germany. It acts as a global analysis center of the International GNSS Service (IGS). The operational computations are performed at AIUB using the latest development version of the Bernese GNSS Software. In this context an ultra-rapid solution series is generated considering GPS and GLONASS satellites. It is updated several times per day and contains 24 hours of observed and 24 hours of predicted orbit interval. More details are available in: Lutz, S., G. Beutler, S. Schaer, R. Dach, A. Jäggi; 2014: CODE's new ultra-rapid orbit and ERP products for the IGS. GPS Solutions. DOI 10.1007/s10291-014-0432-2

CODE repro2 product series for the IGS

CODE, the Center for Orbit Determination in Europe, is a joint venture of the following four institutions: • Astronomical Institute, University of Bern (AIUB), Bern, Switzerland • Federal Office of Topography swisstopo, Wabern, Switzerland • Federal Agency of Cartography and Geodesy (BKG), Frankfurt a. M., Germany • Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie, Technische Universität München (IAPG, TUM), Munich, Germany It acts as a global analysis center of the International GNSS Service (IGS, Dow et al, 2009). The operational computations are performed at AIUB using the latest development version of the Bernese GNSS Software (Dach et al., 2015). In this context the contribution to the IGS repro02 effort is generated considering only the GPS satellites between 1994 and 2001 as well as the GPS and GLONASS satellites from 2002 to the end of 2013.