Disseminazioni in reti peer-to-peer attraverso algoritmi di gossip a due fasi

Gli algoritmi di gossip sono utilizzati per la disseminazione di messaggi in una rete peer-to-peer. La tesi tratta lo sviluppo, l'implementazione e l'analisi di quattro nuovi algoritmi di gossip "a due fasi". Gli algoritmi sono stati sviluppati e testati con il simulatore LUNES per poi essere analizzati in vari confronti con gli algoritmi classici dell'ambito, ovvero Fixed Probability e Conditional Broadcast. Le prove sono state effettuate su varie tipologie di grafi, ovvero Random, Scale-free, Small-world e K-Regular.

Determinazione e analisi del rischio sismico e idrogeologico nelle reti di distribuzione acqua

In questo elaborato si è focalizzata l’attenzione sulla determinazione del rischio simico e idrogeologico per una rete di distribuzione acqua. Partendo dalle caratteristiche di ogni singolo elemento si sono valutati la vulnerabilità, l’esposizione e la pericolosità per ogni condotta. In conclusione si è analizzato il rischio al fine di individuare quegli elementi maggiormente compromessi su cui concentrare l’attenzione per possibili interventi futuri.

Analisi di serie temporali riguardanti dati energetici mediante architetture neurali profonde

Il presente lavoro di tesi riguarda lo studio e l'impiego di architetture neurali profonde (nello specifico stacked denoising auto-encoder) per la definizione di un modello previsionale di serie temporali. Il modello implementato è stato applicato a dati industriali riguardanti un impianto fotovoltaico reale, per effettuare una predizione della produzione di energia elettrica sulla base della serie temporale che lo caratterizza. I risultati ottenuti hanno evidenziato come la struttura neurale profonda contribuisca a migliorare le prestazioni di previsione di strumenti statistici classici come la regressione lineare multipla.

Proprietà radio dei blazar e loro uso nell'identificazione di sorgenti gamma extragalattiche

L'identificazione di un blazar è molto difficile, questo è un oggetto molto particolare e che ha un'attività molto ricca. Nella pratica l'identificazione di un blazar avviene confrontando la sua emissione in banda radio con la sua emissione in banda gamma, che sono entrambe proprie dei blazar. Il problema è che non si dispone di un telescopio in grado di rivelare con estrema precisione entrambe le bande, quindi si procede utilizzando i dati radio provenienti da un dato radiotelescopio e i dati in banda gamma provenienti da un altro telescopio. Quando le emissioni nelle due bande presentano, ad esempio, una variabilità simultanea, l'identificazione è certa. Ma questa minoranza di casi non è molto frequente e quindi spesso si procede con un'analisi probabilistica basata sulle posizioni delle sorgenti. Il lancio di Fermi nel 2008 ha portato ad un fortissimo aumento del numero di sorgenti gamma note e, fra queste, la maggior parte sono blazar. Una significativa frazione di queste sorgenti Fermi (circa il 30%) rimane non identificata. In questo lavoro vengono inizialmente caratterizzate le proprietà radio dei blazar e in particolare dei blazar gamma noti finora. In seguito verrà approfondita l'analisi delle sorgenti Fermi non identificate per stabilire una possibile compatibilità con le proprietà dei blazar e quindi per cercare di capire se queste sorgenti possano essere a loro volta dei blazar non ancora riconosciuti.

XMapTools: a MATLAB©-based program for electron microprobe X-ray image processing and geothermobarometry

XMapTools is a MATLAB©-based graphical user interface program for electron microprobe X-ray image processing, which can be used to estimate the pressure–temperature conditions of crystallization of minerals in metamorphic rocks. This program (available online at http://www.xmaptools.com) provides a method to standardize raw electron microprobe data and includes functions to calculate the oxide weight percent compositions for various minerals. A set of external functions is provided to calculate structural formulae from the standardized analyses as well as to estimate pressure–temperature conditions of crystallization, using empirical and semi-empirical thermobarometers from the literature. Two graphical user interface modules, Chem2D and Triplot3D, are used to plot mineral compositions into binary and ternary diagrams. As an example, the software is used to study a high-pressure Himalayan eclogite sample from the Stak massif in Pakistan. The high-pressure paragenesis consisting of omphacite and garnet has been retrogressed to a symplectitic assemblage of amphibole, plagioclase and clinopyroxene. Mineral compositions corresponding to ~165,000 analyses yield estimates for the eclogitic pressure–temperature retrograde path from 25 kbar to 9 kbar. Corresponding pressure–temperature maps were plotted and used to interpret the link between the equilibrium conditions of crystallization and the symplectitic microstructures. This example illustrates the usefulness of XMapTools for studying variations of the chemical composition of minerals and for retrieving information on metamorphic conditions on a microscale, towards computation of continuous pressure–temperature-and relative time path in zoned metamorphic minerals not affected by post-crystallization diffusion.

Code and readme of a MATLAB-based graphical user interface program for computing functionals of the geopotential

We present a novel graphical user interface program GrafLab (GRAvity Field LABoratory) for spherical harmonic synthesis (SHS) created in MATLAB®. This program allows to comfortably compute 38 various functionals of the geopotential up to ultra-high degrees and orders of spherical harmonic expansion. For the most difficult part of the SHS, namely the evaluation of the fully normalized associated Legendre functions (fnALFs), we used three different approaches according to required maximum degree: (i) the standard forward column method (up to maximum degree 1800, in some cases up to degree 2190); (ii) the modified forward column method combined with Horner's scheme (up to maximum degree 2700); (iii) the extended-range arithmetic (up to an arbitrary maximum degree). For the maximum degree 2190, the SHS with fnALFs evaluated using the extended-range arithmetic approach takes only approximately 2-3 times longer than its standard arithmetic counterpart, i.e. the standard forward column method. In the GrafLab, the functionals of the geopotential can be evaluated on a regular grid or point-wise, while the input coordinates can either be read from a data file or entered manually. For the computation on a regular grid we decided to apply the lumped coefficients approach due to significant time-efficiency of this method. Furthermore, if a full variance-covariance matrix of spherical harmonic coefficients is available, it is possible to compute the commission errors of the functionals. When computing on a regular grid, the output functionals or their commission errors may be depicted on a map using automatically selected cartographic projection.

Modelling calving front dynamics using a level-set method: application to Jakobshavn Isbræ, West Greenland, links model results in MATLAB format

Calving is a major mechanism of ice discharge of the Antarctic and Greenland ice sheets, and a change in calving front position affects the entire stress regime of marine terminating glaciers. The representation of calving front dynamics in a 2-D or 3-D ice sheet model remains non-trivial. Here, we present the theoretical and technical framework for a level-set method, an implicit boundary tracking scheme, which we implement into the Ice Sheet System Model (ISSM). This scheme allows us to study the dynamic response of a drainage basin to user-defined calving rates. We apply the method to Jakobshavn Isbræ, a major marine terminating outlet glacier of the West Greenland Ice Sheet. The model robustly reproduces the high sensitivity of the glacier to calving, and we find that enhanced calving triggers significant acceleration of the ice stream. Upstream acceleration is sustained through a combination of mechanisms. However, both lateral stress and ice influx stabilize the ice stream. This study provides new insights into the ongoing changes occurring at Jakobshavn Isbræ and emphasizes that the incorporation of moving boundaries and dynamic lateral effects, not captured in flow-line models, is key for realistic model projections of sea level rise on centennial timescales.

Set of Matlab function to study geometrical parameters or channels

This set of functions allows one to compute the radius of curvature of a river in planform for the purpose of making correlations with other geometric parameters of a channel. The code may also be used to compute the width of a channel.

Descripción, comparación y ejemplos de uso de las funciones de la toolbox de procesado digital de imágenes de MATLAB®

Matlab, uno de los paquetes de software matemático más utilizados actualmente en el mundo de la docencia y de la investigación, dispone de entre sus muchas herramientas una específica para el procesado digital de imágenes. Esta toolbox de procesado digital de imágenes está formada por un conjunto de funciones adicionales que amplían la capacidad del entorno numérico de Matlab y permiten realizar un gran número de operaciones de procesado digital de imágenes directamente a través del programa principal. Sin embargo, pese a que MATLAB cuenta con un buen apartado de ayuda tanto online como dentro del propio programa principal, la bibliografía disponible en castellano es muy limitada y en el caso particular de la toolbox de procesado digital de imágenes es prácticamente nula y altamente especializada, lo que requiere que los usuarios tengan una sólida formación en matemáticas y en procesado digital de imágenes. Partiendo de una labor de análisis de todas las funciones y posibilidades disponibles en la herramienta del programa, el proyecto clasificará, resumirá y explicará cada una de ellas a nivel de usuario, definiendo todas las variables de entrada y salida posibles, describiendo las tareas más habituales en las que se emplea cada función, comparando resultados y proporcionando ejemplos aclaratorios que ayuden a entender su uso y aplicación. Además, se introducirá al lector en el uso general de Matlab explicando las operaciones esenciales del programa, y se aclararán los conceptos más avanzados de la toolbox para que no sea necesaria una extensa formación previa. De este modo, cualquier alumno o profesor que se quiera iniciar en el procesado digital de imágenes con Matlab dispondrá de un documento que le servirá tanto para consultar y entender el funcionamiento de cualquier función de la toolbox como para implementar las operaciones más recurrentes dentro del procesado digital de imágenes. Matlab, one of the most used numerical computing environments in the world of research and teaching, has among its many tools a specific one for digital image processing. This digital image processing toolbox consists of a set of additional functions that extend the power of the digital environment of Matlab and allow to execute a large number of operations of digital image processing directly through the main program. However, despite the fact that MATLAB has a good help section both online and within the main program, the available bibliography is very limited in Castilian and is negligible and highly specialized in the particular case of the image processing toolbox, being necessary a strong background in mathematics and digital image processing. Starting from an analysis of all the available functions and possibilities in the program tool, the document will classify, summarize and explain each function at user level, defining all input and output variables possible, describing common tasks in which each feature is used, comparing results and providing illustrative examples to help understand its use and application. In addition, the reader will be introduced in the general use of Matlab explaining the essential operations within the program and clarifying the most advanced concepts of the toolbox so that an extensive prior formation will not be necessary. Thus, any student or teacher who wants to start digital image processing with Matlab will have a document that will serve to check and understand the operation of any function of the toolbox and also to implement the most recurrent operations in digital image processing.