Simulazione della risposta dei radiometri satellitari nelle microonde AMSU-B e MHS per il retrieval della precipitazione nevosa e studio di sensibilità dell’algoritmo 183-WSL

Il lavoro di questa tesi è focalizzato sulla valutazione della sensibilità delle microonde rispetto a differenti idrometeore per le frequenze a 89 GHz e 150 GHz e nella banda di assorbimento del vapor d'acqua a 183.31 GHz. Il metodo di indagine consiste nell'utilizzo del modello di trasferimento radiativo RTTOV (Eyre, 1991) per simulare radianze dei canali dei sensori satellitari nelle microonde Advanced Microwave Sounding Unit-B (AMSU-B) e Microwave Humidity Sounder (MHS). Le simulazioni basate sul modello RTTOV si sono focalizzate su tre dataset indipendenti, forniti da ECMWF. Il primo passo tiene conto di una selezione di categorie dei profili atmosferici basato su una distinzione della fase delle idrometeore, LWP, IWP e WVP, con sottoclassi terra e oceano. La distinzione in diverse categorie permette di valutare la sensibilità di ciascuna frequenza utilizzata nelle simulazioni al variare del contenuto di acqua e ghiaccio. Un secondo approccio è usato per valutare la risposta di ciascuna frequenza nei casi di nevicate sulla terraferma. Questa indagine ha permesso lo sviluppo di un nuovo algoritmo prototipale per la stima dell'intensità di precipitazione nevosa basato su una serie di test a soglia e una equazione di combinazione lineare multipla che sfrutta una combinazione dei canali più sensibili alla snowfall: 150, 186 e 190 GHz. Una prima verifica su casi di studio pre-selezionati di snowstorm sembra fornire risultati promettenti. Infine è stato realizzato uno studio di sensibilità dell’algoritmo 183-WSL (Laviola and Levizzani, 2011) utilizzando le simulazioni di RTTOV con precipitazione/non precipitazione come predittori discreti e con le intensità di precipitazione come predittori continui. Le simulazioni RTTOV rivelano una sovrastima delle radianze in presenza di profili di pioggia e ciò potrebbe essere dovuto alle approssimazioni e parametrizzazioni adottate nel modello RTTOV-SCATT usato per la risoluzione dello scattering in presenza di precipitazione.

Analisi di un edificio esistente in muratura nel comune di San Felice sul Panaro: stima del danno e della vulnerabilità

Applicazione dei metodi di valutazione degli indici di vulnerabilità sismica V e di danno ID, messi a punto dal Dipartimento di Architettura dell'Università di Bologna, su un edificio isolato in muratura portante situato nel Comune di San Felice sul Panaro, analizzandone inoltre le caratteristiche di apparecchiatura muraria ed individuando un indice di qualità muraria IQM.

Lambda_c detection using a weighted Bayesian PID approach

Lo scopo della tesi è di stimare le prestazioni del rivelatore ALICE nella rivelazione del barione Lambda_c nelle collisioni PbPb usando un approccio innovativo per l'identificazione delle particelle. L'idea principale del nuovo approccio è di sostituire l'usuale selezione della particella, basata su tagli applicati ai segnali del rivelatore, con una selezione che usi le probabilità derivate dal teorema di Bayes (per questo è chiamato "pesato Bayesiano"). Per stabilire quale metodo è il più efficiente , viene presentato un confronto con altri approcci standard utilizzati in ALICE. Per fare ciò è stato implementato un software di simulazione Monte Carlo "fast", settato con le abbondanze di particelle che ci si aspetta nel nuovo regime energetico di LHC e con le prestazioni osservate del rivelatore. E' stata quindi ricavata una stima realistica della produzione di Lambda_c, combinando i risultati noti da esperimenti precedenti e ciò è stato usato per stimare la significatività secondo la statistica al RUN2 e RUN3 dell'LHC. Verranno descritti la fisica di ALICE, tra cui modello standard, cromodinamica quantistica e quark gluon plasma. Poi si passerà ad analizzare alcuni risultati sperimentali recenti (RHIC e LHC). Verrà descritto il funzionamento di ALICE e delle sue componenti e infine si passerà all'analisi dei risultati ottenuti. Questi ultimi hanno mostrato che il metodo risulta avere una efficienza superiore a quella degli usuali approcci in ALICE e che, conseguentemente, per quantificare ancora meglio le prestazioni del nuovo metodo si dovrebbe eseguire una simulazione "full", così da verificare i risultati ottenuti in uno scenario totalmente realistico.

Analisi delle componenti principali

La tesi descrive il metodo dell'analisi delle componenti principali, vertendo sia sull'aspetto matematico che la caratterizza sia su alcune sue applicazioni. Vengono anche definite le nozioni di algebra lineare e statistica fondamentali per la sua descrizione.

La valutazione della sicurezza stradale delle piste ciclabili mediante Mobile Eye Detector

Nella presente tesi viene valutata l'efficienza in termini di sicurezza del tratto nord-ovest della Tangenziale delle Biciclette, un percorso ciclabile nel comun di Bologna. Sono stati analizzati dei video (ottenuti dall'apparecchiatura Mobile Eye) che mostrano su cosa l'utente, durante la pedalata, sofferma maggiormente il suo sguardo. Da tali video, quindi, sono state estrapolate informazioni riguardanti il grado di attenzione del ciclista nel percorrere Il tratto di ciclabile. Per questo motivo sono stati analizzati in termini di frame, poi convertiti in secondi, tutti gli elementi capaci di influenzare l'attenzione dell'utente durante la guida: la segnaletica ciclabile (orizzontale e verticale) e l'eventuale presenza di altri pedoni/ciclisti. Con tali dati, inoltre, è stata effettuata un'analisi statistica descrittiva. L'ultima parte è l'analisi cinematica: valutazione dello spazio percorso, del tempo di percorrenza inclusi i tempi di attesa ai semafori rossi e stima della velocità media.

Sviluppo di un sistema di stima dei tempi di percorrenza di itinerari stradali in funzione delle condizioni meteorologiche

Con il concetto di Smart Mobility si intende il nuovo modo di approcciarsi alla mobilità, avendo come obbiettivo quello di soddisfare le esigenze di trasporto di merci e persone nella maniera più efficace e sostenibile possibile. Dall'idea di mobilità intelligente nasce il progetto SMALL con il fine di realizzare un'infrastruttura tale da fornire i servizi fondamentali per la cooperazione tra operatori legati alla Smart Mobility. Questa tesi si colloca nello scenario SMALL, ed ha come obbiettivo la creazione del prototipo di un programma in grado di prevedere il tempo di percorrenza futuro di una strada in base alle condizioni meteorologiche previste.

ProgettoCNR Energy+: metodo di calcolo semplificato per la scomposizione della radiazione solare globale e la stima della produzione da fotovoltaico

Scopo del presente lavoro è la presentazione del codice di calcolo semplificato adoperato nella sezione “Simulatore fotovoltaico” presente sul portale www.energia.cnr.it del progetto CNR ENERGY+. Utilizzando i valori reali di radiazione solare misurati dalle stazioni meteorologiche installate presso alcune sedi del CNR il codice, con appropriati algoritmi, generala scomposizione della radiazione sul piano orizzontale e su superfici inclinate e variamente orientate, in modo da pervenire alla potenza prodotta da un ipotetico impianto fotovoltaico posto sullo stesso sito di ubicazione della stazione.

A surface plasmon resonance-based solution affinity assay for heparan sulfate-binding proteins

A surface plasmon resonance-based solution affinity assay is described for measuring the Kd of binding of heparin/heparan sulfate-binding proteins with a variety of ligands. The assay involves the passage of a pre-equilibrated solution of protein and ligand over a sensor chip onto which heparin has been immobilised. Heparin sensor chips prepared by four different methods, including biotin–streptavidin affinity capture and direct covalent attachment to the chip surface, were successfully used in the assay and gave similar Kd values. The assay is applicable to a wide variety of heparin/HS-binding proteins of diverse structure and function (e.g., FGF-1, FGF-2, VEGF, IL-8, MCP-2, ATIII, PF4) and to ligands of varying molecular weight and degree of sulfation (e.g., heparin, PI-88, sucrose octasulfate, naphthalene trisulfonate) and is thus well suited for the rapid screening of ligands in drug discovery applications.

Sustaining the future through virtual worlds

Virtual worlds (VWs) continue to be used extensively in Australia and New Zealand higher education institutions although the tendency towards making unrealistic claims of efficacy and popularity appears to be over. Some educators at higher education institutions continue to use VWs in the same way as they have done in the past; others are exploring a range of different VWs or using them in new ways; whilst some are opting out altogether. This paper presents an overview of how 46 educators from some 26 institutions see VWs as an opportunity to sustain higher education. The positives and negatives of using VWs are discussed.

Learning and assessment in Australia

Camp Kilda (CK) is regarded as being a quality early childhood center, and has many features you would typically expect to see in settings across Australia. The children are busily engaged in hands-on activity, playing indoors and outdoors, in the sandpit, under the shade of a big mango tree. The learning environment is planned to offer a variety of activities, including dramatic play, climbing equipment, balls, painting, drawing, clay, books, blocks, writing materials, scissors, manipulative materials. The children are free to access all the materials, and they play either individually or in small groups. The teachers encourage and stimulate the children’s learning, through interactions and thoughtful planning. Learning and assessment at CK is embedded within the cultural and social contexts of the children and their community. Children’s learning is made visible through a rich variety of strategies, including recorded observations, work samples, photographs, and other artifacts. Parents are actively encouraged to build on these “stories” of their children. Planning is based around the teachers’ analysis of the information they gather daily as they interact with the children and their families.

Genetic variants underlying risk of endometriosis: Insights from meta-analysis of eight genome-wide association and replication datasets

BACKGROUND Endometriosis is a heritable common gynaecological condition influenced by multiple genetic and environmental factors. Genome-wide association studies (GWASs) have proved successful in identifying common genetic variants of moderate effects for various complex diseases. To date, eight GWAS and replication studies from multiple populations have been published on endometriosis. In this review, we investigate the consistency and heterogeneity of the results across all the studies and their implications for an improved understanding of the aetiology of the condition. METHODS Meta-analyses were conducted on four GWASs and four replication studies including a total of 11 506 cases and 32 678 controls, and on the subset of studies that investigated associations for revised American Fertility Society (rAFS) Stage III/IV including 2859 cases. The datasets included 9039 cases and 27 343 controls of European (Australia, Belgium, Italy, UK, USA) and 2467 cases and 5335 controls of Japanese ancestry. Fixed and Han and Elkin random-effects models, and heterogeneity statistics (Cochran's Q test), were used to investigate the evidence of the nine reported genome-wide significant loci across datasets and populations. RESULTS Meta-analysis showed that seven out of nine loci had consistent directions of effect across studies and populations, and six out of nine remained genome-wide significant (P < 5 × 10(-8)), including rs12700667 on 7p15.2 (P = 1.6 × 10(-9)), rs7521902 near WNT4 (P = 1.8 × 10(-15)), rs10859871 near VEZT (P = 4.7 × 10(-15)), rs1537377 near CDKN2B-AS1 (P = 1.5 × 10(-8)), rs7739264 near ID4 (P = 6.2 × 10(-10)) and rs13394619 in GREB1 (P = 4.5 × 10(-8)). In addition to the six loci, two showed borderline genome-wide significant associations with Stage III/IV endometriosis, including rs1250248 in FN1 (P = 8 × 10(-8)) and rs4141819 on 2p14 (P = 9.2 × 10(-8)). Two independent inter-genic loci, rs4141819 and rs6734792 on chromosome 2, showed significant evidence of heterogeneity across datasets (P < 0.005). Eight of the nine loci had stronger effect sizes among Stage III/IV cases, implying that they are likely to be implicated in the development of moderate to severe, or ovarian, disease. While three out of nine loci were inter-genic, the remaining were in or near genes with known functions of biological relevance to endometriosis, varying from roles in developmental pathways to cellular growth/carcinogenesis. CONCLUSIONS Our meta-analysis shows remarkable consistency in endometriosis GWAS results across studies, with little evidence of population-based heterogeneity. They also show that the phenotypic classifications used in GWAS to date have been limited. Stronger associations with Stage III/IV disease observed for most loci emphasize the importance for future studies to include detailed sub-phenotype information. Functional studies in relevant tissues are needed to understand the effect of the variants on downstream biological pathways.

Association of variants at 1q32 and STAT3 with ankylosing spondylitis suggests genetic overlap with Crohn's disease

Ankylosing spondylitis (AS) is a common inflammatory arthritic condition. Overt inflammatory bowel disease (IBD) occurs in about 10% of AS patients, and in addition 70% of AS cases may have subclinical terminal ileitis. Spondyloarthritis is also common in IBD patients. We therefore tested Crohn's disease susceptibility genes for association with AS, aiming to identify pleiotropic genetic associations with both diseases. Genotyping was carried out using Sequenom and Applied Biosystems TaqMan and OpenArray technologies on 53 markers selected from 30 Crohn's disease associated genomic regions. We tested genotypes in a population of unrelated individual cases (n = 2,773) and controls (n = 2,215) of white European ancestry for association with AS. Statistical analysis was carried out using a Cochran-Armitage test for trend in PLINK. Strong association was detected at chr1q32 near KIF21B (rs11584383, P = 1.66 x 10-10, odds ratio (OR) = 0.74, 95% CI:0.68-0.82). Association with disease was also detected for 2 variants within STAT3 (rs6503695, P = 4.6×10-4. OR = 0.86 (95% CI:0.79-0.93); rs744166, P = 2.6×10-5, OR = 0.84 (95% CI:0.77-0.91)). Association was confirmed for IL23R (rs11465804, P = 1.2×10-5, OR = 0.65 (95% CI:0.54-0.79)), and further associations were detected for IL12B (rs10045431, P = 5.261025, OR = 0.83 (95% CI:0.76-0.91)), CDKAL1 (rs6908425, P = 1.1×10-4, OR = 0.82 (95% CI:0.74-0.91)), LRRK2/MUC19 (rs11175593, P = 9.9×10-5, OR = 1.92 (95% CI: 1.38-2.67)), and chr13q14 (rs3764147, P = 5.9×10-4, OR = 1.19 (95% CI: 1.08-1.31)). Excluding cases with clinical IBD did not significantly affect these findings. This study identifies chr1q32 and STAT3 as ankylosing spondylitis susceptibility loci. It also further confirms association for IL23R and detects suggestive association with another 4 loci. STAT3 is a key signaling molecule within the Th17 lymphocyte differentiation pathway and further enhances the case for a major role of this T-lymphocyte subset in ankylosing spondylitis. Finally these findings suggest common aetiopathogenic pathways for AS and Crohn's disease and further highlight the involvement of common risk variants across multiple diseases.

Association of STAT3 and TNFRSF1A with ankylosing spondylitis in Han Chinese

Objectives: Recent association studies by the Australo-Anglo-American Spondyloarthritis Consortium (TASC) in Caucasian European populations from Australia, North America and the UK have identified a number of genes as being associated with ankylosing spondylitis (AS). A candidate gene study in a Han Chinese population was performed based on these findings to identify associated genes in this population. Methods: A case-control study was performed in a Han Chinese population of patients with AS (n=775) and controls (n=1587) from Shanghai and Nanjing. All patients met the modified New York criteria for AS. The cases and controls were genotyped for 115 single nucleotide polymorphisms (SNPs) tagging IL23R, ERAP1, STAT3, JAK2, TNFRSF1A and TRADD, as well as other confirmation SNPs from the TASC study, using the Sequenom iPlex and the ABI OpenArray platforms. Statistical analysis of genotyped SNPs was performed using the Cochran - Armitage test for trend and meta-analysis was performed using METAL. SNPs in AS-associated genes in this study were then imputed using MaCH, and association with AS tested by logistic regression. Results: SNPs in TNFRSF1A (rs4149577, p=8.2×10-4), STAT3 (rs2293152, p=0.0015; rs1053005, p=0.017) and ERAP1 (rs27038, p=0.0091; rs27037, p=0.0092) were significantly associated with AS in Han Chinese. Association was also observed between AS and the intergenic region 2p15 (rs10865331, p=0.023). The lack of association between AS and IL23R in Han Chinese was confirmed (all SNPs p>0.1). Conclusions: The study results demonstrate for the first time that genetic polymorphisms in STAT3, TNFRSF1A and 2p15 are associated with AS in Han Chinese, suggesting common pathogenic mechanisms for the disease in Chinese and Caucasian European populations. Furthermore, previous findings demonstrating that ERAP1, but not IL23R, is associated with AS in Chinese patients were confirmed.