Posizionamento Indoor tramite lo studio della pressione atmosferica

La diffusione e l'evoluzione degli smartphone hanno permesso una rapida espansione delle informazioni che e possibile raccogliere tramite i sensori dei dispositivi, per creare nuovi servizi per gli utenti o potenziare considerevolmente quelli gia esistenti, come ad esempio quelli di emergenza. In questo lavoro viene esplorata la capacita dei dispositivi mobili di fornire, tramite il calcolo dell'altitudine possibile grazie alla presenza del sensore barometrico all'interno di sempre piu dispositivi, il piano dell'edificio in cui si trova l'utente, attraverso l'analisi di varie metodologie con enfasi sulle problematiche dello stazionamento a lungo termine. Tra le metodologie vengono anche considerati sistemi aventi accesso ad una informazione proveniente da un dispositivo esterno e ad una loro versione corretta del problema dei differenti hardware relativi ai sensori. Inoltre viene proposto un algoritmo che, sulla base delle sole informazioni raccolte dal sensore barometrico interno, ha obbiettivo di limitare l'errore generato dalla naturale evoluzione della pressione atmosferica durante l'arco della giornata, distinguendo con buona precisione uno spostamento verticale quale un movimento tra piani, da un cambiamento dovuto ad agenti, quali quelli atmosferici, sulla pressione. I risultati ottenuti dalle metodologie e loro combinazioni analizzate vengono mostrati sia per singolo campionamento, permettendo di confrontare vantaggi e svantaggi dei singoli metodi in situazioni specifiche, sia aggregati in casi d'uso di possibili utenti aventi diverse necessita di stazionamento all'interno di un edificio.

Visual Manifestations of Primary Metaphors Through Mise-en-scène Techniques

Grady distinguishes two main types of metaphor in order to provide a solution in the controversies stemming from the conceptual theory of metaphor: correlation-based metaphors and resemblance metaphors. In “correlation-based metaphors”, the source domain is sensory-motor, while the target domain is not. On the contrary, “resemblance metaphors” are originated by a physical or conceptual perception which is common in both domains, by the association of concepts with common features. Primary metaphors are the minimal units of correlation-based metaphors; they are inherent in human nature and the result of the nature of our brain, our body and the world that we inhabit. We acquire them automatically and we cannot avoid them. Furthermore, as corporal experiences are universal, so are primary metaphors. In this paper, I will argue that primary metaphors manifest themselves visually through scene-setting techniques such as composition, framing, camera movement or lighting. Film-makers can use the different aspects of mise-en-scène metaphorically in order to express abstract notions like evil, importance, control, relationship or confusion. Such visual manifestations, as also occurs with their verbal equivalents, frequently go unnoticed or have been used so often that they have become clichés. But the important thing to bear in mind is that their origin lies in a primary metaphor and due to this origin these kinds of film-making strategies have been so expressively successful.

WINDOWS 10 IoT SU RASPBERRY PI 2: MULTI-PARADIGM PROGRAMMING TRA JAVA E C#

Questa tesi ha come obiettivo la sperimentazione del nuovo sistema operativo Windows 10 IoT Core su tecnologia Raspberry Pi 2, verificandone la compatibilita con alcuni sensori in commercio. Tale studio viene poi applicato in un contesto di Home Intelligence al fine di creare un agente per la gestione di luci LED, in prospettiva della sua integrazione nel sistema prototipale Home Manager.

La sicurezza nell'Internet of Things

Un analisi delle problematiche sulla sicurezza e sulla privacy riguardante l'IoT suddivisa nei Layer dei quali si compone, dai piccoli sensori ai fornitori di servizi nel Cloud. In coda anche una breve trattazione delle emergenti questioni etiche e sociali.

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) per applicazioni geomatiche

La tesi tratta i dispositivi UAV, in particolare i droni di peso inferiore ai 25 kg, facendo riferimento alla normativa ENAC. Vengono descritte le applicazioni pratiche in campo civile, concentrandosi sulle geomatiche, delineando i principali sensori esterni utilizzati come Camere digitali, termiche e multispettrali.

Individuazione del danno su ponti in muratura mediante misure dinamiche

La diagnostica strutturale è un campo in continuo sviluppo e attualmente sono numerosi gli studi tendenti alla definizione di tecniche e metodi in grado di fornire parametri che possano identificare, in modo sempre più accurato, lo stato di sicurezza di una struttura. Stato di sicurezza è un termine globale che si riferisce alla capacità portante di una struttura e alla sua resistenza alle sollecitazioni esterne, siano esse statiche o dinamiche. Per tanto, un qualsiasi danneggiamento strutturale potrebbe in varia misura influenzare tale stato. Per quanto riguarda i ponti stradali, negli ultimi anni l’attenzione è stata focalizzata allo studio di metodi di individuazione del danno a partire dai risultati ottenuti dal monitoraggio delle vibrazioni mediante accelerometri. Questo è stato possibile grazie agli avanzamenti raggiunti nell’identificazione modale e nei sensori per il monitoraggio strutturale. Questo lavoro si pone come obiettivo quello di proporre una nuova metodologia di analisi dei dati ottenuti da indagini sperimentali che possono essere svolte in sito. La definizione di tale metodologia è affidata a simulazioni numeriche volte a rappresentare stati di danneggiamento avanzati su elementi strutturali. In una prima fase verranno analizzati elementi semplificati rappresentativi di strutture esistenti, come ad esempio travi da ponte in calcestruzzo armato. In una seconda fase, il metodo verrà testato su modelli più complessi che tengano conto della tridimensionalità del problema, oltre alle variazioni sezionali e di materiali degli elementi che lo compongono.

Tecniche GPS/INS per l'anilisi dinamica di un ciclomotore

Nel seguente elaborato si espone l’utilizzo del sistema GPS/INS per la valutazione del moto di un ciclomotore. Tale sistema è composto da sensori GPS ( Global Navigation System ) per la misurazione della posizione, e da sensori INS ( Inertial Navigation System) per la misurazione dell’accelerazione e delle velocità angolari rispetto a tre assi coordinati. Chiaramente le misure di accelerazioni e di velocità angolari da parte dei sensori, presentano dei minimi errori, che però si ripercuotono sul posizionamento finale. Per limitare questo fenomeno e rendere la misura di velocità e posizione utilizzabile, un filtro di Kalman viene impiegato per correggere il risultato dell'integrazione usando le misurazioni del GPS. Il connubio tra il sistema INS e il sistema GPS è molto efficacie anche quando si ha una assenza di ricezione satellitare o perdita parziale dei satelliti (cycle slip). Infine è stato utilizzato uno smartphone sfruttando i sensori in esso presenti : accelerometri, giroscopi, GPS, per analizzare la dinamica di un ciclomotore, concentrandosi sull’assetto in particolar modo l’angolo di rollio. Tale prova è stata affrontata non tanto per validare il sistema GPS/INS, ma per provare una soluzione comoda e di basso costo per analizzare il moto di un ciclomotore.

Control and navigation of a rover for agricultural purposes

L’obiettivo di questa tesi è di descrivere e implementare via software un modello di rover autonomo per uso in ambito agricolo. La scelta di questo argomento deriva dal fatto che al laboratorio CASY dell’Università di Bologna è stato commissionato un robot che possa aiutare piccoli imprenditori agricoli a essere competitivi con i più grandi. Le funzionalità che il robot avrà, una volta ultimato, andranno dal tagliare l’erba allo spruzzare fertilizzante sugli alberi da frutto. Questa tesi si interessa del progetto del sistema di navigazione. Inizialmente viene introdotto il modello cinematico e in particolare la configurazione differential drive in cui il rover rientra. Successivamente viene elaborato un sistema di controllo basato sulla linearizzazione statica del feedback. Una volta completati il modello e il sistema di controllo si procede con la generazione di traiettoria: vengono analizzati e confrontati alcuni algoritmi per l’inseguimento di una traiettoria definita tramite waypoint. Infine è presentato un algoritmo per la navigazione all’interno di un campo di filari di alberi da frutto. Le uniche informazioni esterne disponibili in questo contesto sono le rilevazioni di sensori di distanza frontali e laterali, in quanto un GPS sarebbe troppo impreciso per gli scopi. Questa tesi costituisce la base per ulteriori sviluppi del progetto. In particolare la realizzazione di un programma di supervisione che stabilisca la modalità di moto da attuare e programmi specifici per le varie funzionalità agricole del rover.

Progettazione e realizzazione di un'infrastruttura dati per la diagnostica di cuscinetti di macchine automatiche per il confezionamento

Le macchine automatiche per il confezionamento sono sistemi complessi composti da molte parti soggette a usura. Con ritmi di produzione di migliaia di pezzi l’ora, l’eventualità di un guasto e del conseguente fermo macchina, può avere ripercussioni economiche considerevoli per un’azienda. Sempre più risorse, per tale motivo, vengono dedicate allo sviluppo di tecniche per incrementare l’affidabilità dei macchinari, e che riducano al contempo, il numero e la durata degli interventi manutentivi. In tal senso, le tecniche di manutenzione predittiva permettono di prevedere, con un certo grado di accuratezza, il tempo di vita residuo dei componenti delle macchine; consentendo l’ottimizzazione della programmazione degli interventi di manutenzione. Appositi sensori installati sui macchinari permettono l’acquisizione di dati, la cui analisi è alla base di tali tecniche. L'elaborato descrive il progetto e la realizzazione di un’infrastruttura software, nell’ambiente di sviluppo Matlab, per l’elaborazione automatizzata di dati di vibrazione. Il sistema proposto, attraverso il monitoraggio dei parametri rms e kurtosis, consiste in strumento di ausilio per la diagnostica di cuscinetti. Il progetto è stato realizzato sulla base di veri dati storici messi a disposizione da un'azienda del settore. L’elaborato affronta inizialmente il problema dell’accuratezza e affidabilità dei campioni, proponendo soluzioni pratiche per la valutazione della qualità e selezione automatica dei dati. Segue la descrizione del processo di estrapolazione dei parametri sopraccitati, nel caso di cuscinetti in moto non stazionario, con profilo di velocità periodico. Nella terza parte è discussa la metodologia con cui istruire il sistema affinché possa, attraverso la redazione di report sullo stato dei componenti, fungere da strumento di diagnosi. L’ultimo capitolo descrive gli strumenti del toolbox per l’analisi dati che è stato realizzato allo scopo di aumentare potenzialità del sistema di diagnostica.

Origins and early development of human body knowledge

As a knowable object, the human body is highly complex. Evidence from several converging lines of research, including psychological studies, neuroimaging and clinical neuropsychology, indicates that human body knowledge is widely distributed in the adult brain, and is instantiated in at least three partially independent levels of representation. Sensori-motor body knowledge is responsible for on-line control and movement of one's own body and may also contribute to the perception of others' moving bodies; visuo-spatial body knowledge specifies detailed structural descriptions of the spatial attributes of the human body; and lexical-semantic body knowledge contains language-based knowledge about the human body. In the first chapter of this Monograph, we outline the evidence for these three hypothesized levels of human body knowledge, then review relevant literature on infants' and young children's human body knowledge in terms of the three-level framework. In Chapters II and III, we report two complimentary series of studies that specifically investigate the emergence of visuospatial body knowledge in infancy. Our technique is to compare infants' responses to typical and scrambled human bodies, in order to evaluate when and how infants acquire knowledge about the canonical spatial layout of the human body. Data from a series of visual habituation studies indicate that infants first discriminate scrambled from typical human body pictures at 15 to 18 months of age. Data from object examination studies similarly indicate that infants are sensitive to violations of three-dimensional human body stimuli starting at 15-18 months of age. The overall pattern of data supports several conclusions about the early development of human body knowledge: (a) detailed visuo-spatial knowledge about the human body is first evident in the second year of life, (b) visuo-spatial knowledge of human faces and human bodies are at least partially independent in infancy and (c) infants' initial visuo-spatial human body representations appear to be highly schematic, becoming more detailed and specific with development. In the final chapter, we explore these conclusions and discuss how levels of body knowledge may interact in early development.

The relationship of cervical joint position error to balance and eye movement disturbances in persistent whiplash

Cervical joint position error (JPE) has been used as a measure of cervical afferent input to detect disturbances in sensori-motor control as a possible contributor to a neck pain syndrome. This study aimed to investigate the relationship between cervical JPE, balance and eye movement control. It was of particular interest whether assessment of cervical ME alone was sufficient to signal the presence of disturbances in the two other tests. One hundred subjects with persistent whiplash-associated disorders (WADs) and 40 healthy controls subjects were assessed on measures of cervical JPE, standing balance and the smooth pursuit neck torsion test (SPNT). The results indicated that over all subjects, significant but weak-to-moderate correlations existed between all comfortable stance balance tests and both the SPNT and rotation cervical ME tests. A weak correlation was found between the SPNT and right rotation cervical JPE. An abnormal rotation cervical JPE score had a high positive prediction value (88%) but low sensitivity (60%) and specificity (54%) to determine abnormality in balance and or SPNT test. The results suggest that in patients with persistent WAD, it is not sufficient to measure ME alone. All three measures are required to identify disturbances in the postural control system. (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The spatial distribution and temporal dynamics of brain regions activated during the perception of object and non-object patterns

Both animal and human studies suggest that the efficiency with which we are able to grasp objects is attributable to a repertoire of motor signals derived directly from vision. This is in general agreement with the long-held belief that the automatic generation of motor signals by the perception of objects is based on the actions they afford. In this study, we used magnetoencephalography (MEG) to determine the spatial distribution and temporal dynamics of brain regions activated during passive viewing of object and non-object targets that varied in the extent to which they afforded a grasping action. Synthetic Aperture Magnetometry (SAM) was used to localize task-related oscillatory power changes within specific frequency bands, and the time course of activity within given regions-of-interest was determined by calculating time-frequency plots using a Morlet wavelet transform. Both single subject and group-averaged data on the spatial distribution of brain activity are presented. We show that: (i) significant reductions in 10-25 Hz activity within extrastriate cortex, occipito-temporal cortex, sensori-motor cortex and cerebellum were evident with passive viewing of both objects and non-objects; and (ii) reductions in oscillatory activity within the posterior part of the superior parietal cortex (area Ba7) were only evident with the perception of objects. Assuming that focal reductions in low-frequency oscillations (< 30 Hz) reflect areas of heightened neural activity, we conclude that: (i) activity within a network of brain areas, including the sensori-motor cortex, is not critically dependent on stimulus type and may reflect general changes in visual attention; and (ii) the posterior part of the superior parietal cortex, area Ba7, is activated preferentially by objects and may play a role in computations related to grasping. © 2006 Elsevier Inc. All rights reserved.

Behavioural and neuroimaging investigations of the relationship between visual attention, affordance and action

In this thesis the relationship between visual attention, affordance and action was investigated using a combination of neuroimaging and behavioural studies. Neuronal activity and movement construction were assessed when individuals passively viewed or produced action towards stimuli varying in their affordance and/or attentional attributes. The main findings were: (i) the passive perception of both object and abstract visual patterns was associated with decreased alpha and/or beta activity in sensori-motor cortex, occipito-temporal cortex and cerebellum. These are brain regions associated with the planning and production of visually guided action; (ii) for object patterns, decreased alpha and beta activity was also observed in regions of superior parietal and premotor cortex. These regions contain neurons argued to be essential for matching hand kinematics with manipulate objects; and (iii) in both control participants and a deafferented individual, studies of planned and unplanned pointing manoeuvres revealed that the attentional bias of a stimulus was critical for fast, efficient action production whereas the affordance bias was critical in determining end-point accuracy. Taken together, these findings demonstrate that affordance is not a necessary prerequisite for the potential of motor codes. Rather, affordance enables the construction of motor responses that reflect object functionality and/or manipulability. They further demonstrate that visual attention is associated with the potentiation of motor codes. Indeed, directed visual attention would appear critical for speeded responses. These findings provide new insights into the roles of directed visual attention and affordance upon action.

Leap Aided Modelling (LAM) in Blender

L'evoluzione tecnologica e l'utilizzo crescente della computer grafica in diversi settori stanno suscitando l'interesse di sempre più persone verso il mondo della modellazione 3D. I software di modellazione, tuttavia, si presentano spesso inadeguati all'utilizzo da parte di utenti senza esperienza, soprattutto a causa dei comandi di navigazione e modellazione poco intuitivi. Dal punto di vista dell'interazione uomo-computer, questi software devono infatti affrontare un grande ostacolo: il rapporto tra dispositivi di input 2D (come il mouse) e la manipolazione di una scena 3D. Il progetto presentato in questa tesi è un addon per Blender che consente di utilizzare il dispositivo Leap Motion come ausilio alla modellazione di superfici in computer grafica. L'obiettivo di questa tesi è stato quello di progettare e realizzare un'interfaccia user-friendly tra Leap e Blender, in modo da potere utilizzare i sensori del primo per facilitare ed estendere i comandi di navigazione e modellazione del secondo. L'addon realizzato per Blender implementa il concetto di LAM (Leap Aided Modelling: modellazione assistita da Leap), consentendo quindi di estendere le feature di Blender riguardanti la selezione, lo spostamento e la modifica degli oggetti in scena, la manipolazione della vista utente e la modellazione di curve e superfici Non Uniform Rational B-Splines (NURBS). Queste estensioni sono state create per rendere più veloci e semplici le operazioni altrimenti guidate esclusivamente da mouse e tastiera.

Progettazione e prototipazione di un sistema di Data Stream Processing basato su Apache Storm

Con l’avvento di Internet, il numero di utenti con un effettivo accesso alla rete e la possibilità di condividere informazioni con tutto il mondo è, negli anni, in continua crescita. Con l’introduzione dei social media, in aggiunta, gli utenti sono portati a trasferire sul web una grande quantità di informazioni personali mettendoli a disposizione delle varie aziende. Inoltre, il mondo dell’Internet Of Things, grazie al quale i sensori e le macchine risultano essere agenti sulla rete, permette di avere, per ogni utente, un numero maggiore di dispositivi, direttamente collegati tra loro e alla rete globale. Proporzionalmente a questi fattori anche la mole di dati che vengono generati e immagazzinati sta aumentando in maniera vertiginosa dando luogo alla nascita di un nuovo concetto: i Big Data. Nasce, di conseguenza, la necessità di far ricorso a nuovi strumenti che possano sfruttare la potenza di calcolo oggi offerta dalle architetture più complesse che comprendono, sotto un unico sistema, un insieme di host utili per l’analisi. A tal merito, una quantità di dati così vasta, routine se si parla di Big Data, aggiunta ad una velocità di trasmissione e trasferimento altrettanto alta, rende la memorizzazione dei dati malagevole, tanto meno se le tecniche di storage risultano essere i tradizionali DBMS. Una soluzione relazionale classica, infatti, permetterebbe di processare dati solo su richiesta, producendo ritardi, significative latenze e inevitabile perdita di frazioni di dataset. Occorre, perciò, far ricorso a nuove tecnologie e strumenti consoni a esigenze diverse dalla classica analisi batch. In particolare, è stato preso in considerazione, come argomento di questa tesi, il Data Stream Processing progettando e prototipando un sistema bastato su Apache Storm scegliendo, come campo di applicazione, la cyber security.