Principi e metodi della robotica evolutiva

L’intelligenza artificiale, ovvero lo studio e la progettazione di sistemi intelligenti, mira a riprodurre alcuni aspetti dell’intelligenza umana, come il linguaggio e il ragionamento deduttivo, nei computer. La robotica, invece, cerca spesso di ricreare nei robot comportamenti adattativi, come l’abilità di manipolare oggetti o camminare, mediante l’utilizzo di algoritmi in grado di generare comportamenti desiderati. Una volta realizzato uno di questi algoritmi specificamente per una certa abilità, si auspica che tale algoritmo possa essere riutilizzato per generare comportamenti più complessi fino a che il comportamento adattativo del robot non si mostri ad un osservatore esterno come intelligente; purtroppo questo non risulta sempre possibile e talvolta per generare comportamenti di maggiore complessità è necessario riscrivere totalmente gli algoritmi. Appare quindi evidente come nel campo della robotica l’attenzione sia incentrata sul comportamento, perché le azioni di un robot generano nuove stimolazioni sensoriali, che a loro volta influiscono sulle sue azioni future. Questo tipo di intelligenza artificiale (chiamata propriamente embodied cognition) differisce da quella propriamente detta per il fatto che l’intelligenza non emerge dall’introspezione ma dalle interazioni via via più complesse che la macchina ha con l’ambiente circostante. Gli esseri viventi presenti in natura mostrano, infatti, alcuni fenomeni che non sono programmati a priori nei geni, bensì frutto dell’interazione che l’organismo ha con l’ambiente durante le varie fasi del suo sviluppo. Volendo creare una macchina che sia al contempo autonoma e adattativa, si devono affrontare due problemi: il primo è relativo alla difficoltà della progettazione di macchine autonome, il secondo agli ingenti costi di sviluppo dei robot. Alla fine degli anni ’80 nasce la robotica evolutiva che, traendo ispirazione dall’evoluzione biologica, si basa sull’utilizzo di software in grado di rappresentare popolazioni di robot virtuali e la capacità di farli evolvere all’interno di un simulatore, in grado di rappresentare le interazioni tra mente e corpo del robot e l’ambiente, per poi realizzare fisicamente solo i migliori. Si utilizzano algoritmi evolutivi per generare robot che si adattano, anche dal punto di vista della forma fisica, all’ambiente in cui sono immersi. Nel primo capitolo si tratterà di vita ed evoluzione artificiali, concetti che verranno ripresi nel secondo capitolo, dedicato alle motivazioni che hanno portato alla nascita della robotica evolutiva, agli strumenti dei quali si avvale e al rapporto che ha con la robotica tradizionale e le sue declinazioni. Nel terzo capitolo si presenteranno i tre formalismi mediante i quali si sta cercando di fornire un fondamento teorico a questa disciplina. Infine, nel quarto capitolo saranno mostrati i problemi che ancora oggi non hanno trovato soluzione e le sfide che si devono affrontare trattando di robotica evolutiva.

La cooperazione amministrativa tra stati membri in materia fiscale: verso una amministrazione finanziaria "europea"

L’armonizzazione fiscale è una importante sfida che l’Unione Europea si trova ad affrontare per la completa realizzazione del mercato interno. Le istituzioni comunitarie, tuttavia, non dispongono delle competenze legislative per intervenire direttamente negli ordinamenti tributari degli Stati membri. Svolgendo una analisi del contesto legislativo vigente, ed esaminando le prospettive de iure condendo della materia fiscale dell’Unione, il presente lavoro cerca di comprendere le prospettive di evoluzione del sistema, sia dal punto di vista della normativa fiscale sostanziale, che procedimentale. Mediante la disciplina elaborata a livello comunitario che regola la cooperazione amministrativa in materia fiscale, con particolare riferimento alle direttive relative allo scambio di informazioni e all’assistenza alla riscossione (dir. 2011/16/UE e dir. 2010/24/UE) si permette alle Amministrazioni degli Stati membri di avere accesso ai reciproci ordinamenti giuridici, e conoscerne i meccanismi. L’attuazione di tali norme fa sì che ciascun ordinamento abbia l’opportunità di importare le best practices implementate dagli altri Stati. L’obiettivo sarà quello di migliorare il proprio procedimento amministrativo tributario, da un lato, e di rendere più immediati gli scambi di informazione e la cooperazione alla riscossione, dall’altro. L’armonizzazione fiscale all’interno dell’Unione verrebbe perseguita, anziché mediante un intervento a livello europeo, attraverso un coordinamento “dal basso” degli ordinamenti fiscali, realizzato attraverso l’attività di cooperazione delle amministrazioni che opereranno su un substrato di regole condivise. La maggiore apertura delle amministrazioni fiscali dei Paesi membri e la maggiore spontaneità degli scambi di informazioni, ha una efficacia deterrente di fenomeni di evasione e di sottrazione di imposta posti in essere al fine di avvantaggiarsi delle differenze dei sistemi impositivi dei vari paesi. Nel lungo periodo ciò porterà verosimilmente, gli Stati membri a livellare i sistemi impositivi, dal momento che i medesimi non avranno più interesse ad utilizzare la leva fiscale per generare una concorrenza tra gli ordinamenti.

Valutazione della portata esitata dagli scarichi della diga di Vulci in occasione della piena del novembre 2012

La tesi ha avuto ad oggetto l'evoluzione dell’onda di piena del fiume Fiora nella mattinata del 12/11/2012, a monte dello sbarramento di Vulci (Enel S.p.a.), la quale ha determinato il superamento della quota di massimo invaso dell’impianto e ha messo in evidenza come le equazioni descrittive, presenti all’interno del Foglio di Condizione e Manutenzione dell’Impianto (F.C.E.M), non siano rappresentative della reale capacità di scarico della diga. Sulle base di queste osservazioni è stato adottato un modello matematico sfruttando il codice di calcolo HEC-RAS per la valutazione della massima portata scaricabile dagli scarichi dell’impianto in occasione di eventi di piena particolarmente intensi. Dallo studio si è ricavato che la portata massima scaricata della diga durante l’evento suddetto è risultata circa 1430 m3/s, mentre la massima portata affluita all’impianto è risultata circa 1450 m3/s, valore potenzialmente sfruttabile per una revisione della sicurezza idraulica dello sbarramento.

Progettare|proiettare integrazione urbana e riqualificazione edilizia del peep di corticella

L’oggetto di questa tesi è un intervento di rigenerazione, riqualificazione ed adeguamento di un comparto residenziale di circa 22 ettari a Corticella, zona del quartiere Navile, pianificato tramite il PEEP di Bologna del 1963 e realizzato tra gli anni 70 e 80 del secolo scorso. L'area si trova nella periferia nord di Bologna ai limiti con la campagna e comprende 34 fabbricati, di cui 27 residenziali. L'evoluzione economico sociale degli ultimi decenni ha causato l'insorgenza di diverse criticità dell'area, tra cui:  scarsa efficienza energetica degli edifici con elevati costi di esercizio;  inadeguatezza sismica degli edifici;  bassi livelli di comfort abitativo;  scarsa varietà dei tagli degli alloggi;  scarsa qualità degli spazi pubblici e di relazione;  mancanza di connessioni a livello urbano (sia in termini di continuità morfologica che di viabilità). L'obiettivo che si pone la tesi è quello di adeguare l'area alle nuove esigenze, in modo da proiettarla avanti nel tempo e renderla una zona vivibile oggi e in futuro, con un progetto che tenga conto della fattibilità dell'intervento e delle caratteristiche e delle risorse degli Enti e dei proprietari privati coinvolti nella gestione dell’area. Per ottenere questi risultati, il progetto ha riorganizzato i collegamenti urbani, che oggi rendono l'area una zona emarginata, e ha previsto la riqualificazione funzionale e prestazionale degli edifici, adottando due diverse ipotesi di progetto. Per quanto riguarda la situazione urbana, si è previsto di inserire nuovi elementi per migliorare la viabilità, in particolare nuovi percorsi ciclopedonali ed uno shared space che rimette in comunicazione l'area con il centro storico di Corticella. Per la riqualificazione degli edifici sono stati selezionati due edifici campione, rappresentativi delle situazioni e tipologie più ricorrenti nell’area, che sono stati affrontati con due approcci diversi. Dell’edificio che presenta le criticità più acute, si è valutata non conveniente una riqualificazione pesante e si è quindi previsto un intervento minimo di miglioramento dell’efficienza energetica e della distribuzione interna. Per il secondo edificio invece è stato progettato l’aggiornamento del taglio degli alloggi,l’adeguamento delle prestazioni energetiche fino a raggiungere la classe energetica A(originariamente classe G), il miglioramento delle capacità antisismiche e del comfort luminoso. Gli alloggi di standard decisamente superiore a quello attuale, la riconfigurazione dello spazio di pertinenza degli edifici come shared space, e la realizzazione di nuovi collegamenti urbani migliorano l’appetibilità e il valore immobiliare degli edifici, ma anche le condizioni ambientali e l’abitabilità dell’intera area di intervento.

Uno studio sulla responsabilita' da reato degli enti

Il lavoro è suddiviso in due sezioni, che si compongono rispettivamente di tre e due capitoli. La prima sezione è dedicata all'esame dei principi fondamentali e della "parte generale" della disciplina della responsabilità amministrativa degli enti: il primo capitolo si concentra sull'evoluzione storica del principio Societas delinquere non potest nell'ordinamento giuridico italiano, prodromica all'analisi della natura della responsabilità amministrativa dipendente da reato degli enti. svolta nel secondo capitolo. Nel terzo capitolo della prima sezione si affronta la disciplina di "parte generale" del decreto 231, evidenziando, in particolare. i principi fondamentali che caratterizzano questo paradigma di illecito. La seconda sezione affronta invece due degli aspetti maggiormente problematici della "parte speciale" del decreto, ovvero la responsabilità degli enti per i delitti di omicidio e lesioni colpose (ai quali è dedicato il primo capitolo) e quella derivante dalla commissione di reati associativi (ai quali è dedicato il secondo capitolo).

Il linguaggio figurato e la cabina di simultanea: Il progetto IMITES(Interpretación de la Metáfora entre ITaliano y ESpañol)

Il progetto di dottorato IMITES (Interpretación de la Metáfora entre ITaliano y ESpañol) si pone come obiettivo quello di analizzare l’interpretazione simultanea del linguaggio figurato nelle combinazioni italiano-spagnolo e spagnolo-italiano. Prevede l’analisi di una serie di dati estratti da discorsi pronunciati in italiano e spagnolo in occasione di conferenze tenutesi presso la Commissione europea, e le loro versioni interpretate in spagnolo e italiano rispettivamente. Le espressioni figurate contenute nei discorsi originali sono state allineate e messe a confronto con le versioni fornite dagli interpreti, con il duplice obiettivo di a) capire quali causano maggiori problemi agli interpreti e b) analizzare le strategie di interpretazione applicate da professionisti quali quelli della Direzione Generale Interpretazione (DG SCIC) della Commissione europea nell’interpretare metafore. Il progetto prevede anche la somministrazione di un questionario agli interpreti delle cabine spagnola e italiana del DG SCIC, con l’obiettivo di sondare la loro percezione delle difficoltà che sottendono all’interpretazione del linguaggio figurato, le indicazioni metodologiche ricevute (se del caso) dai loro docenti a tale riguardo e le strategie applicate nella pratica professionale. Infine, l’ultima fase del progetto di ricerca prevede la sperimentazione di una proposta didattica attraverso uno studio caso-controllo svolto su studenti del secondo anno della Laurea Magistrale in Interpretazione delle Scuole Interpreti di Forlì e Trieste. Il gruppo-caso ha ricevuto una formazione specifica sull'interpretazione delle metafore, mentre gruppo-controllo è stato monitorato nella sua evoluzione. L’obiettivo di questa ultima fase di ricerca è quello di valutare, da una parte, l’ “insegnabilità” di strategia per affrontare il linguaggio figurato in interpretazione simultanea, e, dall’altra, l’efficacia dell’unità didattica proposta, sviluppata in base all’analisi svolta su IMITES.

Metodi di composizione stragiudiziale delle controversie individuali di lavoro

L’elaborato ha ad oggetto lo studio della conciliazione e dell’arbitrato con riferimento alle controversie individuali di lavoro privato e pubblico. Vengono trattati i diversi profili che caratterizzano gli strumenti di risoluzione delle liti alternativi al processo, al fine di comprenderne la disciplina e l’effettiva portata, e di evidenziarne le criticità. L’elaborato si occupa, in primo luogo, di ricostruire il percorso di sviluppo della disciplina legislativa dei due istituti, partendo dalla configurazione del quadro della sua evoluzione storica e affrontando, poi, approfonditamente le più recenti tappe di tale evoluzione. Nella ricostruzione della disciplina della conciliazione e dell’arbitrato viene dato conto dell’assetto delle fonti, legislativa e contrattuale, definendone i rispettivi ruoli e competenze in materia: la tesi si sofferma quindi sul ruolo che il legislatore attribuisce all’autonomia collettiva e sulle modalità con le quali questo ruolo viene concretamente esercitato in sede di contrattazione. Successivamente, viene compiuta una valutazione delle conciliazioni e dell’arbitrato diretta a comprenderne l’efficacia e l’effettività. L’analisi pone in rilievo taluni elementi che sono ritenuti indispensabili per lo sviluppo delle predette caratteristiche e, quindi, per l’opzione e per la fiducia delle parti verso gli strumenti di composizione stragiudiziale delle liti. L’attenzione viene poi focalizzata sui regimi di impugnazione dei provvedimenti con cui si concludono le procedure stragiudiziali, sulla base della riflessione per la quale la diffusione di uno strumento di composizione delle controversie postula necessariamente un certo grado di stabilità degli atti che esso genera. L’ultima parte dell’elaborato è dedicata alla disamina delle ipotesi applicative di successo nell’esperienza italiana di Alternative Dispute Resolution, ossia il tentativo obbligatorio di conciliazione nei licenziamenti economici introdotto dalla Riforma Fornero, la conciliazione monocratica e l’arbitrato per l’impugnazione delle sanzioni disciplinari, anche con l’intento di comprendere quali caratteristiche ne abbiano favorito la diffusione, in rapporto alle altre tipologie di conciliazione e arbitrato di lavoro.

Il fascicolo sanitario elettronico tra Semantic Web e diritto alla privacy

Principale obiettivo della ricerca è quello di ricostruire lo stato dell’arte in materia di sanità elettronica e Fascicolo Sanitario Elettronico, con una precipua attenzione ai temi della protezione dei dati personali e dell’interoperabilità. A tal fine sono stati esaminati i documenti, vincolanti e non, dell’Unione europea nonché selezionati progetti europei e nazionali (come “Smart Open Services for European Patients” (EU); “Elektronische Gesundheitsakte” (Austria); “MedCom” (Danimarca); “Infrastruttura tecnologica del Fascicolo Sanitario Elettronico”, “OpenInFSE: Realizzazione di un’infrastruttura operativa a supporto dell’interoperabilità delle soluzioni territoriali di fascicolo sanitario elettronico nel contesto del sistema pubblico di connettività”, “Evoluzione e interoperabilità tecnologica del Fascicolo Sanitario Elettronico”, “IPSE - Sperimentazione di un sistema per l’interoperabilità europea e nazionale delle soluzioni di Fascicolo Sanitario Elettronico: componenti Patient Summary e ePrescription” (Italia)). Le analisi giuridiche e tecniche mostrano il bisogno urgente di definire modelli che incoraggino l’utilizzo di dati sanitari ed implementino strategie effettive per l’utilizzo con finalità secondarie di dati sanitari digitali , come Open Data e Linked Open Data. L’armonizzazione giuridica e tecnologica è vista come aspetto strategico per ridurre i conflitti in materia di protezione di dati personali esistenti nei Paesi membri nonché la mancanza di interoperabilità tra i sistemi informativi europei sui Fascicoli Sanitari Elettronici. A questo scopo sono state individuate tre linee guida: (1) armonizzazione normativa, (2) armonizzazione delle regole, (3) armonizzazione del design dei sistemi informativi. I principi della Privacy by Design (“prottivi” e “win-win”), così come gli standard del Semantic Web, sono considerate chiavi risolutive per il suddetto cambiamento.

Statistica degli eventi rari nei sistemi dinamici

La teoria dei sistemi dinamici studia l'evoluzione nel tempo dei sistemi fisici e di altra natura. Nonostante la difficoltà di assegnare con esattezza una condizione iniziale (fatto che determina un non-controllo della dinamica del sistema), gli strumenti della teoria ergodica e dello studio dell'evoluzione delle densità di probabilità iniziali dei punti del sistema (operatore di Perron-Frobenius), ci permettono di calcolare la probabilità che un certo evento E (che noi definiamo come evento raro) accada, in particolare la probabilità che il primo tempo in cui E si verifica sia n. Abbiamo studiato i casi in cui l'evento E sia definito da una successione di variabili aleatorie (prima nel caso i.i.d, poi nel caso di catene di Markov) e da una piccola regione dello spazio delle fasi da cui i punti del sistema possono fuoriuscire (cioè un buco). Dagli studi matematici sui sistemi aperti condotti da Keller e Liverani, si ricava una formula esplicita del tasso di fuga nella taglia del buco. Abbiamo quindi applicato questo metodo al caso in cui l'evento E sia definito dai punti dello spazio in cui certe osservabili assumono valore maggiore o uguale a un dato numero reale a, per ricavare l'andamento asintotico in n della probabilità che E non si sia verificato al tempo n, al primo ordine, per a che tende all'infinito.

La globalizzazione della bioetica: Analisi della bioetica latinoamericana

La tesi esplora la riflessione bioetica latino-americana e la sua evoluzione, valutandone i legami, intenzionali e non, con le posizioni bioetiche più consolidate e tendenzialmente dominanti del panorama internazionale. La trattazione indaga lo sviluppo della bioetica nel sub-continente latinoamericano, ponendo in evidenza lo sviluppo delle teorie morali che definiscono l'orizzonte interpretativo del dibattito contemporaneo, come pure le peculiarità della produzione sudamericana in materia di bioetica e la casistica tipica di questi territori. Per una comprensione delle caratteristiche di un pensiero bioetico, tipico di un territorio in via di sviluppo, la tesi presenta la trattazione di due precisi case studies: A- Il progetto peruviano: Propuesta de incorporación del enfoque intercultural y de representantes indígenas en los comités de ética en países multiculturales; B- La biomedicina e gli xenotrapianti in Messico. L'analisi dei casi studio è funzionale alla messa in luce delle caratteristiche costitutive del pensiero latinoamericano e della casistica tipica del territorio. La bioetica Latinoamericana, infatti, sviluppatasi circa con vent'anni di ritardo rispetto ai luoghi di nascita di questa disciplina (Gran Bretagna e USA), rivendica l'esigenza di un dibattito e di una prassi bioetica autoctone, capaci quindi di riassumere in sé stesse concetti e principi declinabili all'interno delle esperienze e delle concrete esigenze che prendono forma nella realtà culturale e socio-economica. Per questo motivo si discosta dalle cosiddette teorie bioetiche classiche rivendicando una bioetica di contestazione che si vincola costitutivamente al linguaggio dei diritti umani. La tesi propone inoltre l'utilizzo dei dati emersi dai casi studio per sviluppare una riflessione sulle modalità e su alcuni esiti della globalizzazione della bioetica. L’analisi si avvale di strumenti e categorie proprie della sociologia, dell’economia e della politica al fine di mettere in evidenza le diverse componenti costitutive e le criticità della bioetica globalizzata.

Risposta dei popolamenti meiobentonici al calpestio umano in habitat roccioso nel SIC Berchida-Bidderosa (Sardegna Nord-Orientale)

Il presente lavoro di tesi si propone di confrontare la risposta delle comunità bentoniche associate a una macroalga “habitat-former”, Cystoseira crinita (Duby), sottoposte a diverse intensità e frequenze di calpestio, tramite un esperimento di manipolazione in campo. Tale simulazione si è svolta in un tratto di costa rocciosa nel SIC (Sito di Importanza Comunitaria) di “Berchida-Bidderosa”, Sardegna Nord-Orientale. I risultati di questo esperimento mostrano come, in conseguenza del calpestio, si possa osservare una significativa perdita di biomassa di Cystoseira crinita. La perdita di biomassa si registra principalmente nei campioni sottoposti a calpestio con frequenze/intensità maggiori di 50 passi per unità di area. Le aree sottoposte a medio-alta frequenza/intensità di calpestio non mostrano nel breve periodo un significativo recupero della biomassa algale. Nel presente studio il confronto tra intensità e frequenze di calpestio rivela che il calpestio ripetuto in più giornate non mostra differenze significative rispetto a quello effettuato in un unica giornata. Il fattore che sembra incidere maggiormente sulla perdita di biomassa di Cystoseira crinita è dunque l’intensità di calpestio. L’analisi dei campioni meiobentonici ha rivelato una ricca comunità animale associata a Cystoseira crinita, con 29 taxa identificati. Analizzando gli effetti del calpestio si osserva come la meiofauna risenta negativamente dell’effetto del calpestio in termini di perdita di densità totale e di riduzione del numero di taxa, anche a basse intensità. I campioni meiofaunali sottoposti a medio alte intensità di calpestio non mostrano un recupero nel breve periodo. I risultati ottenuti sull’insieme dei popolamenti, in termini multivariati mostrano un evoluzione della struttura di comunità nel tempo, indicando una variazione delle relazioni di dominanza fra i taxa, che si modificano fra i diversi trattamenti e tempi. Anche nel caso delle analisi condotte sulla meiofauna non si riscontrano differenze tra intensità di calpestio e frequenze. Per valutare quanto la risposta dei popolamenti meiobentonici sia correlata alle variazioni di biomassa di Cystoseira crinita rispetto che ad un effetto diretto del calpestio, tutte le analisi sono state condotte pesando le densità dei diversi taxa in funzione della biomassa algale. Le analisi multivariate mostrano una chiara correlazione tra la biomassa algale e struttura della comunità meiobentoniche. L’effetto del calpestio riduce le abbondanze di organismi meiobentonici in maniera diretta, mentre il successivo ripopolamento dei differenti taxa è legato al recupero o meno di biomassa di Cystoseira crinita. In conclusione, i risultati di questo studio confermano che il calpestio umano sulle coste rocciose possa danneggiare una specie considerata ad alto valore ecologico, come Cystoseira crinita, producendo inoltre effetti negativi diretti ed indiretti sui popolamenti meiobentonici ad essa associati.

Modularità: Dai sistemi biologici ai sistemi artificiali

I sistemi di intelligenza artificiale vengono spesso messi a confronto con gli aspetti biologici riguardanti il cervello umano. L’interesse per la modularità è in continua crescita, che sta portando a risultati davvero interessanti attraverso l’utilizzo di sistemi artificiali intelligenti, come le reti neuronali. Molte reti, sia biologiche sia artificiali sono organizzate in moduli, i quali rappresentano cluster densi di parti interconnesse fra loro all’interno di una rete complessa. Nel campo dell’ingegneria, si usano design modulari per spiegare come una macchina è costituita da parti separate. Lo studio della struttura e delle funzioni di organismi/processi complessi si basa implicitamente su un principio di organizzazione modulare, vale a dire si dà per acquisito il fatto che siano modulari, cioè composti da parti con forma e/o funzioni diverse. Questo elaborato si propone di esporre gli aspetti fondamentali riguardanti la modularità di reti neuronali, le sue origini evolutive, le condizioni necessarie o sufficienti che favoriscono l’emergere dei moduli e relativi vantaggi. Il primo capitolo fornisce alcune conoscenze di base che permettono di leggere gli esperimenti delle parti successive con consapevolezza teorica più profonda. Si descrivono reti neuronali artificiali come sistemi intelligenti ispirati alla struttura di reti neurali biologiche, soffermandosi in particolare sulla rete feed-forward, sull’algoritmo di backpropagation e su modelli di reti neurali modulari. Il secondo capitolo offre una visione delle origini evolutive della modularità e dei meccanismi evolutivi riguardanti sistemi biologici, una classificazione dei vati tipi di modularità, esplorando il concetto di modularità nell’ambito della psicologia cognitiva. Si analizzano i campi disciplinari a cui questa ricerca di modularità può portare vantaggi. Dal terzo capitolo che inizia a costituire il corpo centrale dell’elaborato, si dà importanza alla modularità nei sistemi computazionali, illustrando alcuni casi di studio e relativi metodi presenti in letteratura e fornendo anche una misura quantitativa della modularità. Si esaminano le varie possibilità di evoluzione della modularità: spontanea, da specializzazione, duplicazione, task-dependent, ecc. passando a emulare l’evoluzione di sistemi neurali modulari con applicazione al noto modello “What-Where” e a vari modelli con caratteristiche diverse. Si elencano i vantaggi che la modularità produce, soffermandosi sull’algoritmo di apprendimento, sugli ambienti che favoriscono l’evoluzione della modularità con una serie di confronti fra i vari tipi, statici e dinamici. In ultimo, come il vantaggio di avere connessioni corte possa portare a sviluppare modularità. L’obiettivo comune è l’emergere della modularità in sistemi neuronali artificiali, che sono usati per applicazioni in numerosi ambiti tecnologici.

Accoppiamento magnetico di scambio e confinamento spaziale in film e nanodot di IrMn/NiFe

L'exchange bias, fenomeno legato allo spostamento del ciclo di isteresi lungo l'asse del campo magnetico, è osservato nei materiali ferromagnetici(FM)-antiferromagnetici(AFM) accoppiati per scambio. Il suo studio, soprattutto nelle nanostrutture, è interessante sia da un punto di vista fenomenologico sia per ragioni tecnologiche. In campo teorico, la riduzione delle dimensioni laterali nei sistemi FM-AFM può portare a sostanziali cambiamenti nell'entità dello spostamento del ciclo e nella coercitività. Da un punto di vista tecnologico, lo studio del fenomeno di exchange bias è incentivato dal grande sviluppo dello storage magnetico e della spintronica; le testine di lettura sono tipicamente composte da valvole di spin o strutture a giunzione tunnel, nelle quali i bistrati FM-AFM accoppiati per scambio costituiscono una parte essenziale. Inoltre, è stato recentemente dimostrato che le interazioni di scambio FM-AFM possono essere usate per migliorare la stabilità dei mezzi di registrazione magnetica. Questo lavoro di tesi riporta lo studio del fenomeno di exchange bias in film sottili di IrMn/NiFe ed in dots di uguale composizione ma con diverse dimensioni (1000, 500 e 300nm), allo scopo di comprendere come il confinamento spaziale influenzi il meccanismo di accoppiamento di scambio e la sua evoluzione magnetotermica. I campioni sono stati preparati mediante litografia a fascio di elettroni e dc-magnetron sputtering e caratterizzati strutturalmente attraverso tecniche di microscopia elettronica. Lo studio delle proprietà magnetiche è stato realizzato mediante magnetometria ad effetto Kerr magneto-ottico, tecnica molto efficace per indagini su film sottili e nanostrutture, di cui la tesi riporta un'ampia trattazione. Infine, i risultati sperimentali sono stati affiancati a simulazioni micromagnetiche, così da ottenere un quadro completo dell'effetto di exchange bias nel sistema IrMn/NiFe.

Hydrogeochemical monitoring and modelling of saltwater intrusion in lowlands (Ferrara, IT)

Because of the potentially irreversible impact of groundwater quality deterioration in the Ferrara coastal aquifer, answers concerning the assessment of the extent of the salinization problem, the understanding of the mechanisms governing salinization processes, and the sustainability of the current water resources management are urgent. In this light, the present thesis aims to achieve the following objectives: Characterization of the lowland coastal aquifer of Ferrara: hydrology, hydrochemistry and evolution of the system The importance of data acquisition techniques in saltwater intrusion monitoring Predicting salinization trends in the lowland coastal aquifer Ammonium occurrence in a salinized lowland coastal aquifer Trace elements mobility in a saline coastal aquifer

Volunteer-based coral reef monitoring: reliability of data, environmental education and implications for conservation

Coral reefs are the most biodiverse ecosystems of the ocean and they provide notable ecosystem services. Nowadays, they are facing a number of local anthropogenic threats and environmental change is threatening their survivorship on a global scale. Large-scale monitoring is necessary to understand environmental changes and to perform useful conservation measurements. Governmental agencies are often underfunded and are not able of sustain the necessary spatial and temporal large-scale monitoring. To overcome the economic constrains, in some cases scientists can engage volunteers in environmental monitoring. Citizen Science enables the collection and analysis of scientific data at larger spatial and temporal scales than otherwise possible, addressing issues that are otherwise logistically or financially unfeasible. “STE: Scuba Tourism for the Environment” was a volunteer-based Red Sea coral reef biodiversity monitoring program. SCUBA divers and snorkelers were involved in the collection of data for 72 taxa, by completing survey questionnaires after their dives. In my thesis, I evaluated the reliability of the data collected by volunteers, comparing their questionnaires with those completed by professional scientists. Validation trials showed a sufficient level of reliability, indicating that non-specialists performed similarly to conservation volunteer divers on accurate transects. Using the data collected by volunteers, I developed a biodiversity index that revealed spatial trends across surveyed areas. The project results provided important feedbacks to the local authorities on the current health status of Red Sea coral reefs and on the effectiveness of the environmental management. I also analysed the spatial and temporal distribution of each surveyed taxa, identifying abundance trends related with anthropogenic impacts. Finally, I evaluated the effectiveness of the project to increase the environmental education of volunteers and showed that the participation in STEproject significantly increased both the knowledge on coral reef biology and ecology and the awareness of human behavioural impacts on the environment.