Identification of steel bars immersed in reinforced concrete based on experimental results of eddy current testing and artificial neural network analysis

This paper presents an experimental research on the use of eddy current testing (ECT) and artificial neural networks (ANNs) in order to identify the gauge and position of steel bars immersed in concrete structures. The paper presents details of the ECT probe and concrete specimens constructed for the tests, and a study about the influence of the concrete on the values of measured voltages. After this, new measurements were done with a greater number of specimens, simulating a field condition and the results were used to generate training and validation vectors for multilayer perceptron ANNs. The results show a high percentage of correct identification with respect to both, the gauge of the bar and of the thickness of the concrete cover. © 2013 Copyright Taylor and Francis Group, LLC.

Investment and port traffic: an analysis of the situation in Spain

The principal objective of this issue of the FAL Bulletin is to look at investments made in the Spanish port system between 1993 and 2010 in order to determine whether there is a direct link between expansion of port facilities and the outcome of competition for traffic.

An analysis of traffic accidents and children: the case of Uruguay

This issue of the FAL Bulletin deals with road safe ty and its impact on children by examining data collected on road safe ty in the Eastern Republic of Uruguay by the Gonzalo Rodríguez Foundation wi thin the framework of its EDU-CAR Road Safety Plan for Children.

Scientific collaboration network among Brazilian universities: an analysis in Dentistry area

This paper analyses the scientific collaboration network formed by the Brazilian universities that investigate in dentistry area. The constructed network is based on the published documents in the Scopus (Elsevier) database covering a period of 10 (ten) years. It is used social network analysis as the best methodological approach to visualize the capacity for collaboration, dissemination and transmission of new knowledge among universities. Cohesion and density of the collaboration network is analyzed, as well as the centrality of the universities as key-actors and the occurrence of subgroups within the network. Data were analyzed using the software UCINET and NetDraw. The number of documents published by each university was used as an indicator of its scientific production.

Analysis of Structural Integrity Using an ARTMAP-Fuzzy Artificial Neural Network

This paper presents the application of artificial neural networks in the analysis of the structural integrity of a building. The main objective is to apply an artificial neural network based on adaptive resonance theory, called ARTMAP-Fuzzy neural network and apply it to the identification and characterization of structural failure. This methodology can help professionals in the inspection of structures, to identify and characterize flaws in order to conduct preventative maintenance to ensure the integrity of the structure and decision-making. In order to validate the methodology was modeled a building of two walk, and from this model were simulated various situations (base-line condition and improper conditions), resulting in a database of signs, which were used as input data for ARTMAP-Fuzzy network. The results show efficiency, robustness and accuracy.

Comparative analysis of different meat traceability systems using multiple criteria and a social network approach

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparison between common traffic lights and three types of traffic lights with visual cycle a safety and capacity analysis

The objective of this paper is compare the common traffic lights (CTL) to three different types of traffic lights with countdown displays (SCD) and assess their effects on road safety and capacity. This comparison is required because the results found in the literature are divergent among countries and cities, and one of the SCD analyzed in our study is different from the SCD used worldwide. An observational before-after study was conducted to evaluate the safety and capacity in a period of one year before and one year after the implementation of the SCD in three Brazilian cities. The results indicate that the SCD models 1 and 3 had around 35%±14% reduction in the total number of accidents; the model 2, does not have significant reduction. In order to perform the capacity analysis a framework for data collection and an adaptation for estimation of initial lost time in each phase were developed. Considering the capacity analysis there was a reduction around 11% in the lost time in SCD model 1, 7% in SCD model 2 and 3% in SCD model 3. However the implications of this on capacity are trifle due to a small increase in the average headways for all SCD models compare to CTL.

Extensive cross-talk and global regulators identified from an analysis of the integrated transcriptional and signaling network in Escherichia coli

To understand the regulatory dynamics of transcription factors (TFs) and their interplay with other cellular components we have integrated transcriptional, protein-protein and the allosteric or equivalent interactions which mediate the physiological activity of TFs in Escherichia coli. To study this integrated network we computed a set of network measurements followed by principal component analysis (PCA), investigated the correlations between network structure and dynamics, and carried out a procedure for motif detection. In particular, we show that outliers identified in the integrated network based on their network properties correspond to previously characterized global transcriptional regulators. Furthermore, outliers are highly and widely expressed across conditions, thus supporting their global nature in controlling many genes in the cell. Motifs revealed that TFs not only interact physically with each other but also obtain feedback from signals delivered by signaling proteins supporting the extensive cross-talk between different types of networks. Our analysis can lead to the development of a general framework for detecting and understanding global regulatory factors in regulatory networks and reinforces the importance of integrating multiple types of interactions in underpinning the interrelationships between them.

What drives the seasonality of photosynthesis across the Amazon basin? A cross-site analysis of eddy flux tower measurements from the Brasil flux network

We investigated the seasonal patterns of Amazonian forest photosynthetic activity, and the effects thereon of variations in climate and land-use, by integrating data from a network of ground-based eddy flux towers in Brazil established as part of the ‘Large-Scale Biosphere Atmosphere Experiment in Amazonia’ project. We found that degree of water limitation, as indicated by the seasonality of the ratio of sensible to latent heat flux (Bowen ratio) predicts seasonal patterns of photosynthesis. In equatorial Amazonian forests (5◦ N–5◦ S), water limitation is absent, and photosynthetic fluxes (or gross ecosystem productivity, GEP) exhibit high or increasing levels of photosynthetic activity as the dry season progresses, likely a consequence of allocation to growth of new leaves. In contrast, forests along the southern flank of the Amazon, pastures converted from forest, and mixed forest-grass savanna, exhibit dry-season declines in GEP, consistent with increasing degrees of water limitation. Although previous work showed tropical ecosystem evapotranspiration (ET) is driven by incoming radiation, GEP observations reported here surprisingly show no or negative relationships with photosynthetically active radiation (PAR). Instead, GEP fluxes largely followed the phenology of canopy photosynthetic capacity (Pc), with only deviations from this primary pattern driven by variations in PAR. Estimates of leaf flush at three

Fra openness ed embeddedness: network analysis di un distretto industriale glocale.

Il distretto è un luogo relazionale dinamico dove le imprese danno luogo a differenti comportamenti economici di vario genere e natura, cooperando in un certo senso per lo sviluppo e la crescita del distretto stesso. In un primo momento di formazione del distretto si sono delineati comportamenti di tipo path dependent per vantaggi economici dovuti alla distribuzione delle imprese nel territorio, ma con il tempo si sono cominciati ad avere comportamenti espansionistici differenti sia dall'interno che dall'esterno del distretto influendo direttamente sulla struttura del stesso. É ragionevole dunque pensare che gli attori guardino al rapporto “locale/globale” con una sorta di "strabismo", da un lato leggendo il distretto (dall’interno come dall’esterno) come un luogo privilegiato per la formazione di economie di prossimità, dall’altro puntando a disporre le catene produttive nello spazio globale, alla ricerca dei vantaggi derivanti da un minor costo del lavoro o dalla immediata prossimità dei mercati di sbocco. il distretto viene dunque attraversato da dinamiche che lo globalizzano ma, al contempo, ne preservano (almeno per ora) la specificità. Non è più possibile leggere la sua forma economica solo nella logica della embeddedness, e non sarebbe certo corretto farlo solo in chiave di openness. Si tratta dunque di interrogarsi sul rapporto più di integrazione/complementarità che di contrapposizione fra openness ed embeddedness. In questa tesi verrà descritto un metodo d'approccio per dare un valore al fenomeno di Openness e Embeddedness presente nel distretto partendo da un dataset di dati relazionali ricavati da due database economici Amadeus e Aida. Non essendo possibile trovare pubblicamente dati sulle reti di fornitura delle singole aziende, siamo partiti dai dati relazionali di cinque aziende “seme”, ed attraverso una ricerca ricorsiva nelle relazioni di azionariato/partecipazione, siamo riusciti ad ottenere un campione di analisi che ci permette di mettere in luce tramite la custer analysis le principali tipologie di reti di imprese presenti nel distretto ed estese nello spazio globale.

Large-scale Network Analysis on Distributed Architectures

Questa dissertazione esamina le sfide e i limiti che gli algoritmi di analisi di grafi incontrano in architetture distribuite costituite da personal computer. In particolare, analizza il comportamento dell'algoritmo del PageRank così come implementato in una popolare libreria C++ di analisi di grafi distribuiti, la Parallel Boost Graph Library (Parallel BGL). I risultati qui presentati mostrano che il modello di programmazione parallela Bulk Synchronous Parallel è inadatto all'implementazione efficiente del PageRank su cluster costituiti da personal computer. L'implementazione analizzata ha infatti evidenziato una scalabilità negativa, il tempo di esecuzione dell'algoritmo aumenta linearmente in funzione del numero di processori. Questi risultati sono stati ottenuti lanciando l'algoritmo del PageRank della Parallel BGL su un cluster di 43 PC dual-core con 2GB di RAM l'uno, usando diversi grafi scelti in modo da facilitare l'identificazione delle variabili che influenzano la scalabilità. Grafi rappresentanti modelli diversi hanno dato risultati differenti, mostrando che c'è una relazione tra il coefficiente di clustering e l'inclinazione della retta che rappresenta il tempo in funzione del numero di processori. Ad esempio, i grafi Erdős–Rényi, aventi un basso coefficiente di clustering, hanno rappresentato il caso peggiore nei test del PageRank, mentre i grafi Small-World, aventi un alto coefficiente di clustering, hanno rappresentato il caso migliore. Anche le dimensioni del grafo hanno mostrato un'influenza sul tempo di esecuzione particolarmente interessante. Infatti, si è mostrato che la relazione tra il numero di nodi e il numero di archi determina il tempo totale.

Modelling and analysis of networked control strategies in smart power distribution grids: development of co-simulation tools

This thesis is focused on Smart Grid applications in medium voltage distribution networks. For the development of new applications it appears useful the availability of simulation tools able to model dynamic behavior of both the power system and the communication network. Such a co-simulation environment would allow the assessment of the feasibility of using a given network technology to support communication-based Smart Grid control schemes on an existing segment of the electrical grid and to determine the range of control schemes that different communications technologies can support. For this reason, is presented a co-simulation platform that has been built by linking the Electromagnetic Transients Program Simulator (EMTP v3.0) with a Telecommunication Network Simulator (OPNET-Riverbed v18.0). The simulator is used to design and analyze a coordinate use of Distributed Energy Resources (DERs) for the voltage/var control (VVC) in distribution network. This thesis is focused control structure based on the use of phase measurement units (PMUs). In order to limit the required reinforcements of the communication infrastructures currently adopted by Distribution Network Operators (DNOs), the study is focused on leader-less MAS schemes that do not assign special coordinating rules to specific agents. Leader-less MAS are expected to produce more uniform communication traffic than centralized approaches that include a moderator agent. Moreover, leader-less MAS are expected to be less affected by limitations and constraint of some communication links. The developed co-simulator has allowed the definition of specific countermeasures against the limitations of the communication network, with particular reference to the latency and loss and information, for both the case of wired and wireless communication networks. Moreover, the co-simulation platform has bee also coupled with a mobility simulator in order to study specific countermeasures against the negative effects on the medium voltage/current distribution network caused by the concurrent connection of electric vehicles.

Approccio network-based alla discriminant analysis mediante HPC per la ricerca di signature ottimali in dati ad alta dimensionalità

Il presente lavoro di tesi si inserisce nell’ambito della classificazione di dati ad alta dimensionalità, sviluppando un algoritmo basato sul metodo della Discriminant Analysis. Esso classifica i campioni attraverso le variabili prese a coppie formando un network a partire da quelle che hanno una performance sufficientemente elevata. Successivamente, l’algoritmo si avvale di proprietà topologiche dei network (in particolare la ricerca di subnetwork e misure di centralità di singoli nodi) per ottenere varie signature (sottoinsiemi delle variabili iniziali) con performance ottimali di classificazione e caratterizzate da una bassa dimensionalità (dell’ordine di 101, inferiore di almeno un fattore 103 rispetto alle variabili di partenza nei problemi trattati). Per fare ciò, l’algoritmo comprende una parte di definizione del network e un’altra di selezione e riduzione della signature, calcolando ad ogni passaggio la nuova capacità di classificazione operando test di cross-validazione (k-fold o leave- one-out). Considerato l’alto numero di variabili coinvolte nei problemi trattati – dell’ordine di 104 – l’algoritmo è stato necessariamente implementato su High-Performance Computer, con lo sviluppo in parallelo delle parti più onerose del codice C++, nella fattispecie il calcolo vero e proprio del di- scriminante e il sorting finale dei risultati. L’applicazione qui studiata è a dati high-throughput in ambito genetico, riguardanti l’espressione genica a livello cellulare, settore in cui i database frequentemente sono costituiti da un numero elevato di variabili (104 −105) a fronte di un basso numero di campioni (101 −102). In campo medico-clinico, la determinazione di signature a bassa dimensionalità per la discriminazione e classificazione di campioni (e.g. sano/malato, responder/not-responder, ecc.) è un problema di fondamentale importanza, ad esempio per la messa a punto di strategie terapeutiche personalizzate per specifici sottogruppi di pazienti attraverso la realizzazione di kit diagnostici per l’analisi di profili di espressione applicabili su larga scala. L’analisi effettuata in questa tesi su vari tipi di dati reali mostra che il metodo proposto, anche in confronto ad altri metodi esistenti basati o me- no sull’approccio a network, fornisce performance ottime, tenendo conto del fatto che il metodo produce signature con elevate performance di classifica- zione e contemporaneamente mantenendo molto ridotto il numero di variabili utilizzate per questo scopo.

Multiplex network analysis with application to biological high-throughput data

In questa tesi vengono studiate alcune caratteristiche dei network a multiplex; in particolare l'analisi verte sulla quantificazione delle differenze fra i layer del multiplex. Le dissimilarita sono valutate sia osservando le connessioni di singoli nodi in layer diversi, sia stimando le diverse partizioni dei layer. Sono quindi introdotte alcune importanti misure per la caratterizzazione dei multiplex, che vengono poi usate per la costruzione di metodi di community detection . La quantificazione delle differenze tra le partizioni di due layer viene stimata utilizzando una misura di mutua informazione. Viene inoltre approfondito l'uso del test dell'ipergeometrica per la determinazione di nodi sovra-rappresentati in un layer, mostrando l'efficacia del test in funzione della similarita dei layer. Questi metodi per la caratterizzazione delle proprieta dei network a multiplex vengono applicati a dati biologici reali. I dati utilizzati sono stati raccolti dallo studio DILGOM con l'obiettivo di determinare le implicazioni genetiche, trascrittomiche e metaboliche dell'obesita e della sindrome metabolica. Questi dati sono utilizzati dal progetto Mimomics per la determinazione di relazioni fra diverse omiche. Nella tesi sono analizzati i dati metabolici utilizzando un approccio a multiplex network per verificare la presenza di differenze fra le relazioni di composti sanguigni di persone obese e normopeso.