Sviluppo di algoritmi di grid data clustering basati su metodi statistici

Lo scopo del clustering è quindi quello di individuare strutture nei dati significative, ed è proprio dalla seguente definizione che è iniziata questa attività di tesi , fornendo un approccio innovativo ed inesplorato al cluster, ovvero non ricercando la relazione ma ragionando su cosa non lo sia. Osservando un insieme di dati ,cosa rappresenta la non relazione? Una domanda difficile da porsi , che ha intrinsecamente la sua risposta, ovvero l’indipendenza di ogni singolo dato da tutti gli altri. La ricerca quindi dell’indipendenza tra i dati ha portato il nostro pensiero all’approccio statistico ai dati , in quanto essa è ben descritta e dimostrata in statistica. Ogni punto in un dataset, per essere considerato “privo di collegamenti/relazioni” , significa che la stessa probabilità di essere presente in ogni elemento spaziale dell’intero dataset. Matematicamente parlando , ogni punto P in uno spazio S ha la stessa probabilità di cadere in una regione R ; il che vuol dire che tale punto può CASUALMENTE essere all’interno di una qualsiasi regione del dataset. Da questa assunzione inizia il lavoro di tesi, diviso in più parti. Il secondo capitolo analizza lo stato dell’arte del clustering, raffrontato alla crescente problematica della mole di dati, che con l’avvento della diffusione della rete ha visto incrementare esponenzialmente la grandezza delle basi di conoscenza sia in termini di attributi (dimensioni) che in termini di quantità di dati (Big Data). Il terzo capitolo richiama i concetti teorico-statistici utilizzati dagli algoritimi statistici implementati. Nel quarto capitolo vi sono i dettagli relativi all’implementazione degli algoritmi , ove sono descritte le varie fasi di investigazione ,le motivazioni sulle scelte architetturali e le considerazioni che hanno portato all’esclusione di una delle 3 versioni implementate. Nel quinto capitolo gli algoritmi 2 e 3 sono confrontati con alcuni algoritmi presenti in letteratura, per dimostrare le potenzialità e le problematiche dell’algoritmo sviluppato , tali test sono a livello qualitativo , in quanto l’obbiettivo del lavoro di tesi è dimostrare come un approccio statistico può rivelarsi un’arma vincente e non quello di fornire un nuovo algoritmo utilizzabile nelle varie problematiche di clustering. Nel sesto capitolo saranno tratte le conclusioni sul lavoro svolto e saranno elencati i possibili interventi futuri dai quali la ricerca appena iniziata del clustering statistico potrebbe crescere.

Sistemi di telmedicina territoriale: integrazione dei dati da pazienti domiciliari e analisi di rischio sui sistemi coinvolti

La telemedicina è uno strumento in grado fornire assistenza ad un paziente o monitorarne le condizioni di salute, impiegando dispositivi di telecomunicazione avanzati i quali rendono possibile la trasmissione a distanza di informazioni mediche dal paziente alla struttura sanitaria o viceversa. Questo elaborato si propone di illustrare come la telemedicina sia utilizzata nel trattamento dello scompenso cardiaco a prescindere dalla distanza tra le strutture sanitarie e il luogo di residenza del malato ottenendo risultati incoraggianti sia dal punto di vista del quadro di salute psico-fisico dei pazienti sia dal punto di vista economico per il Sistema Sanitario Nazionale.

Abitati rupestri e citta' fortificate nella Sicilia occidentale dai bizantini ai normanni

La ricerca effettuata, analizza in modo razionale ma contestualmente divulgativo, le dinamiche insediative che hanno caratterizzato il paesaggio della Sicilia occidentale dall'occupazione bizantina al dominio da parte dei Normanni ( 535-1194 d.C. circa ). Il volume presenta una chiara raccolta dei documenti e delle fonti letterarie che riguarda gli abitati rurali ed i borghi incastellati della Sicilia occidentale e pone l’interesse sia per la cultura materiale che per la gestione ed organizzazione del territorio. Attraverso i risultati delle attestazioni documentarie, unite alle ricerche archeologiche ( effettuate nel territorio preso in esame sia in passato che nel corso degli ultimi anni ) viene redatto un elenco dei siti archeologici e dei resti monumentali ( aggiornato fino al 2013-14 ) in funzione della tutela, conservazione e valorizzazione del paesaggio. Sulla base dei documenti rinvenuti e delle varie fonti prese in esame ( letterarie, archeologiche, monumentali, toponomastiche ) vengono effettuate alcune considerazioni sull’insediamento sparso, sull’incastellamento, sulle istituzioni e sulla formazione delle civitates. L’indagine svolta, attraverso cui sono stati individuati i documenti e le fonti, comprende anche una parziale ricostruzione topografica dei principali centri abitativi indagati. Per alcune sporadiche strutture medievali, talvolta raffigurate in fortuite stampe del XVI-XVII secolo, è stato possibile, in aggiunta, eseguire un rilievo architettonico. La descrizione degli abitati rurali e dei siti fortificati, infine, è arricchita da una serie di schede in cui vengono evidenziati i siti archeologici, i resti monumentali ed i reperti più interessanti del periodo bizantino, arabo e normanno-svevo della Sicilia occidentale.

Administración y Bienes Culturales. Una comparación entre Italia y España

En este estudio se analizó la Administración Pública que tiene el encargo de la tutela y revalorización del Patrimonio Cultural, en una perspectiva comparativa entre los dos países. La investigación se dividió en dos partes. Una primera en la que se analizan las soluciones legales adoptadas por los diversos regímenes durante los siglos. Se busca analizar la respuesta legal dada históricamente a los problemática social de la conservación del Patrimonio Cultural y entender las políticas que la Administración había adoptado finalmente. Este histórico viaje terminará con la legislación vigente, y con el análisis de la Legislación inminentemente anterior, que ha sentado las bases de la actual estructura de la Administración Pública, que ejercerá las competencias relativas a la protección del patrimonio cultural. El estudio continúa con una segunda parte en la que, con dos capítulos, se procede a examinar la legislación que regula la organización de la Administración Pública tanto de Italia como de España. En cada uno de los países se analizan todos los niveles territoriales, así como los organismos o instituciones autónomas creadas dentro de los Organismos Públicos de cada Estado. El tercer capítulo supone una comparación y una crítica de ambas organizaciones. Ambas estructuras en ocasiones han surgido a partir de un punto en común, incluso, a pesar de haber tenido evoluciones distintas de conformidad a la especificidad del país, todavía presentan similitudes. Por otra parte, ambos países se han visto perjudicadas recientemente por las políticas relacionadas con los recortes en el gasto público, lo que llevó a la reducción de la Administración Pública, aunque no de un modo tan satisfactorio, como esperábamos. El estudio finaliza con las conclusiones obtenidas tras el análisis concienzudo de ambas administraciones.

Analisi d'immagine, patologia quantitativa e dimensione frattale in patologia veterinaria: Densita' e forme

Fino dagli albori della metodica scientifica, l’osservazione e la vista hanno giocato un ruolo fondamentale. La patologia è una scienza visiva, dove le forme, i colori, le interfacce e le architetture di organi, tessuti, cellule e componenti cellulari guidano l’occhio del patologo e ne indirizzano la scelta diagnostico-classificativa. L’osservazione del preparato istologico in microscopia ottica si attua mediante l’esame e la caratterizzazione di anomalie ad ingrandimenti progressivamente crescenti, a diverse scale spaziali, che partono dalla valutazione dell’assetto architettonico sovracellulare, per poi spostarsi ad investigare e descrivere le cellule e le peculiarità citomorfologiche delle stesse. A differenza di altri esami di laboratorio che sono pienamente quantificabili, l’analisi istologica è intrinsecamente soggettiva, e quindi incline ad un alto grado di variabilità nei risultati prodotti da differenti patologi. L’analisi d’immagine, l’estrazione da un’immagine digitale di contenuti utili, rappresenta una metodica oggettiva, valida e robusta ormai largamente impiegata a completamento del lavoro del patologo. Si sottolinea come l’analisi d’immagine possa essere vista come fase descrittiva quantitativa di preparati macroscopici e microscopici che poi viene seguita da una interpretazione. Nuovamente si sottolinea come questi descrittori siano oggettivi, ripetibili e riproducibili, e non soggetti a bassa concordanza inter operatore. La presente tesi si snoda attraverso un percorso concettuale orientato ad applicazioni di analisi d’immagine e patologia quantitativa che parte dalle applicazioni più elementari (densità, misure lineari), per arrivare a nozioni più avanzate, quali lo studio di complessità delle forme mediante l’analisi frattale e la quantificazione del pattern spaziale di strutture sovracellulari.

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.

L’espace urbain indien dans la littérature européenne au XXème siecle. Pour une perspective post-orientaliste.

L'affermarsi della teoria della « imaginative geography » di Edward Saïd (Orientalism, 1978), nell'arco degli ultimi trent'anni, ha imposto un orientamento prettamente sociopolitico, gramsciano e foucaultiano alla critica del testo, proponendo un'unica soluzione interpretativa per un corpus eterogeneo di testi (scientifici e artistici, antichi e moderni) accomunati dal fatto di « rappresentare l'Oriente ». La costruzione europea dello spazio orientale, dice Saïd, non rappresenta solo un misconoscimento dell'Altro, ma una sua rappresentazione tendenziosa e finalizzata a sostenere la macchina dell'imperialismo occidentale. In particolare, la rappresentazione « femminilizzata » della geografia orientale (come luogo dell'exploit del maschio bianco) preparebbe e accompagnerebbe l'impresa di assoggettamento politico e di sfruttamento economico dei paesi ad Est dell'Europa. Se Orientalism ha conosciuto fortune alterne dall'anno della sua apparizione, negli ultimi anni una vera e propria corrente anti-saidiana ha preso forza, soprattutto in ambito francese. Attraverso l'analisi di circa trenta opere francesi, belga, inglesi e italiane del Novecento, questa tesi cerca di visualizzare i limiti teorici della prospettiva saidiana rivolgendosi a un esame della rappresentazione dello spazio urbano indiano nella letteratura europea contemporanea. Nello specifico, uno studio delle nuove strutture e dei nuovi modelli della femminilizzazione dello spazio orientale indiano cercherà di completare – superandolo in direzione di un « post-orientalismo » – il riduzionismo della prospettiva saidiana.

Entomological monitoring in the cultural heritage facilities as prerequisite for a successful IPM programme

The European Committee for Standardization is working on a standard for the application of IPM (Integrated Pest Management) in museums and cultural heritage facilities. Since one of the aims of this research was to verify the approach against pests adopted in Italian conservation facilities, a survey was conducted. The results show that for the Italian museums, archives, libraries and historical houses pests are a problem, but IPM is unknown and prevention programmes to avoid damages caused by them, are not applied. In the most of cases pests problems are solved only when the risk is high and damages are visible. Also entomological monitoring, which represents a crucial part of IPM and could be very useful, is not included among the ordinary prevention activities. In addition, at present, the scientific researches on entomological traps, whether light or pheromones, for “cultural heritage pests” is extremely poor and only recently the behaviour and/or the physiology of the insects “of museums” have been investigated. For these reasons, tests to increase the traps using are performed. In particular, S. paniceum behaviour towards different attraction systems was investigated and the results indicate that the light traps efficiency could be improved using specific wavelengths and light sources.

Il Decameron e la letteratura d'Oriente: confronti e scambi

Il lavoro si divide in quattro capitoli in cui il candidato cerca di stabilire i rapporti intertestuali tra il Sindbad, un libro di matrice orientale, e la Disciplina Clericalis da una parte e il Decameron dall’altra. 1- Nel primo capitolo il candidato ha trattato l’origine e la diffusione del Il libro di Sindbad e della Disciplina Clericalis. Il libro di Sindbad è di indubbia origine orientale. Si diffonde in oriente e poi in Occidente. Giunge in Italia nel Dodicesimo secolo. L’altra opera è la Disciplina Clericalis, di Pietro Alfonsi, un-opera di origine orientale. 2- Nel secondo capitolo il candidato ha svolto una attenta ricerca sulla visione boccacciano verso il mondo orientale, arabo-islamico in particolare. 3- Nel terzo capitolo il candidato mette a confronto la struttura narrativa del Sindbad con quella del Decameron, rilevando gli elementi principali che accomunano le due strutture delle due opere sono. Nella parte finale del capitolo il candidato mette in discussione il termine con cui viene definita la struttura narrativa, cioè la cosiddetta cornice, dando una nuova terminologia alla struttura. 4- Nel quarto e ultimo capitolo il candidato cerca di rintracciare le fonti di alcune novelle decameroniane. Le fonti si dividono in due parti: scritte e orali. Nella prima parte mette a confronto alcune novelle del Decameron con racconti della Disciplina Clericalis e del Sette Savi. La seconda parte invece studia le fonti orali di altre novelle decameroniane le cui radici affondano nella tradizione orientale, arabo-islamica soprattutto. La prima novella è la (I, 5) della marchesana Monferrato. La (V, 9), la (VIII, 2), e l’ultima novella in questa parte è la (X, 3).

Inimmaginabile e progetto. Architettura e memoria nei luoghi della Deportazione

La memoria pubblica della Sho'ah è inscritta in una quantità proliferante di immagini e spazi memoriali. Ciò è riscontrabile in modo particolare nei principali "siti dello sterminio" assurti a simbolo nel corso degli anni, mentre molti altri "luoghi di memoria" della Deportazione soffrono di una condizione di intrinseca debolezza. Essa è riconducibile in primo luogo alla fragilità del dato materiale, i cui resti ormai privi di eloquenza risultano difficili da interpretare e conservare, in secondo luogo alla sovrapposizione di memorie concorrenti venutesi a determinare in conseguenza dei riusi successivi a cui queste strutture sono spesso andate soggette dopo la guerra, infine alla difficoltà di rendere espressione compiuta alla tragedia della Deportazione. Il caso del campo di Fossoli è paradigmatico: esso interroga la capacità del progetto di "dare forma" al palinsesto delle memorie, rendendo possibile il riconoscimento ed esplicitando una significazione delle tracce, senza aggiungere ulteriori interpretazioni. Lo spazio e il paesaggio, in quanto linguaggi indentitari, possono offrirsi come strumenti da questo punto di vista. Michel De Certeau vi fa riferimento quando afferma che lo spazio coincide con «l’effetto prodotto dalle operazioni che lo orientano, che lo circostanziano, o temporalizzano e lo fanno funzionare come unità polivalente di programmi conflittuali o di prossimità contrattuali». Lo spazio gioca un ruolo cruciale nel conformare l'esperienza del presente e allo stesso tempo nel rendere visibili le esperienze passate, compresse nella memoria collettiva. Lo scopo di questa ricerca è interrogare le potenzialità spaziali del luogo, considerate sotto il profilo culturale e semantico, come valida alternativa alla forma-monumento nella costruzione di una o più narrazioni pertinenti della memoria.

Analisi critica degli interventi atti a ridurre la vulnerabilità sismica degli edifici in muratura

Obiettivo del presente elaborato è quello di condurre un’analisi critica degli interventi atti a ridurre la vulnerabilità sismica di edifici esistenti in muratura al fine di individuare una metodologia che consenta di stimare l’intervento o la serie di interventi con il miglior rapporto diminuzione di vulnerabilità/costo d’intervento. Partendo dalla definizione dello United Nations Disaster Relief Coordination Office, con il termine vulnerabilità intenderò il grado di perdita di funzionalità, che può essere espresso in una scala da zero, che significa nessun danno, o cento, che significa perdita totale. Tale perdita si può produrre su un certo elemento o su un gruppo di elementi esposti a rischio al seguito del verificarsi di un evento calamitoso, nel caso specifico, il sisma. La normativa vigente individua, nel definire i criteri generali per la valutazione della sicurezza e per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo degli interventi sulle costruzioni esistenti, le seguenti categorie di intervento: 1)interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalla normativa stessa, 2)interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalla normativa, 3)riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque non comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti. Nel proseguo, circoscriverò pertanto lo studio esclusivamente agli interventi di miglioramento, ovvero a quegli interventi che siano comunque finalizzati ad accrescere la capacità di resistenza delle strutture esistenti alle azioni considerate. Tuttavia, poiché gli interventi di riparazione del danno raramente sono solo fini a se stessi in quanto comportano sempre anche una componente di miglioramento, e dunque di riduzione della vulnerabilità sismica dell’edificio, la metodologia che verrà presentata potrà essere adottata sia nel caso di edifici che non hanno subito eventi sismici, e quindi non danneggiati, sia per gli edifici danneggiati da un evento sismico, scorporando, per questi ultimi, la quota parte del costo dell’intervento attribuibile alla sola riparazione del danno da quella attribuibile al miglioramento. Successivamente, partendo dalla descrizione delle schede di 2° livello GNDT (Gruppo Nazionale Difesa Terremoti), si procederà alla definizione di un indice di vulnerabilità degli edifici in muratura che tenga conto delle classi di vulnerabilità associate ai parametri riportati in dette schede in funzione delle carenze strutturali rilevate in fase di sopralluogo. Detto indice verrà poi utilizzato per valutare possibili ipotesi di intervento da applicarsi su un edificio in muratura esistente scelto come caso di studio. Per ciascun intervento ipotizzato, verrà calcolato il rapporto tra la riduzione di vulnerabilità ed i costi degli interventi stessi individuando, in un’ottica di analisi costi-benefici, l’ipotesi d’intervento più idonea.

Interazione di cluster carbonilici FE-CU con complessi di metalli di transizione e leganti azotati

Nel corso di questa Tesi sono state studiate reazioni di cluster carburo-carbonilici Fe/Cu con composti azotati di varia natura: complessi fosforescenti di metalli di transizione, 1-10 fenantrolina, L-amminoacidi e Chinolina. In particolare la reazione tra Fe4C(CO)12Cu2(CH3CN)2 e [Ru(tpy)(bpy)(N4C-C6H4-CN)]+ ha portato alla sintesi dell’addotto Fe4C(CO)12{Cu2Cl[Ru(tpy)(bpy)(N4C-C6H4-CN)]}, sul quale sono state condotte misure di luminescenza (emissione, eccitazione e misura dei tempi di vita degli stati eccitati). Per confronto degli spettri registrati su campioni di adotto in soluzione con quelli del complesso cationico di Ru(II), si è ipotizzato che l’addotto sintetizzato in soluzione dia origine ad un sistema in equilibrio tra le specie legate e dissociate. Le reazioni di Fe4C(CO)12Cu2(CH3CN)2 e [NEt4][Fe5C(CO)14Cu(CH3CN)] con 1-10 fenantrolina hanno permesso di isolare le nuove specie [Fe4C(CO)12(Cuphen)]–, [Fe4C(CO)12(Cuphen)] e [Fe5C(CO)14(Cuphen)]–, sottoforma dei loro sali [Cu(phen)2][Fe4C(CO)12(Cuphen)], [NEt4] [Fe4C(CO)12(Cuphen)], [Fe4C(CO)12(Cuphen)], [NEt4][Fe5C(CO)14(Cuphen)]• CH2Cl2 e [NEt4][Fe5C(CO)14(Cuphen)]•THF. In tali cluster si nota come la natura bidentata di phen e il suo ingombro sterico abbiano causato notevoli riarrangiamenti strutturali rispetto alle specie iniziali contenenti acetonitrile. La sintesi di Fe4C(CO)12(CuQ)2 e [NEt4][Fe5C(CO)14(CuQ)] è avvenuta inaspettatamente a partire dalle reazioni condotte tra Fe4C(CO)12Cu2(CH3CN)2 e [NEt4][Fe5C(CO)14Cu(CH3CN)] con le molecole L-prolina, L-metionina e guanina, a causa della chinolina contenuta come impurezza nei reagenti di partenza. L’esito di questa reazione ha comunque mostrato l’elevata affinità dei cluster per il legante chinolina, sebbene presente in ambiente di reazione in misura sensibilmente inferiore rispetto agli altri reagenti. Tutte le nuove specie sintetizzate sono stati caratterizzate mediante spettroscopia IR e le strutture molecolari sono state determinate mediante diffrazione di raggi X su cristallo singolo.

Riabilitazione e miglioramento sismico di un edificio residenziale colpito dal sisma dell'Emilia

Nella tesi che si presenta si è determinata la riduzione percentuale di vulnerabilità sismica di un edificio residenziale, sito a Reggiolo (RE), in seguito ad interventi di riabilitazione e miglioramento sismico con l'introduzione di setti e travi di coronamento in cemento armato. Il punto di partenza è l'analisi delle caratteristiche geometriche dell'edificio, ottenute mediante gli elaborati originali, e le caratteristiche meccaniche dei materiali che compongono la struttura, ottenute mediante prove in situ distruttive e non distruttive. Il punto successivo è stato la creazione di un modello numerico dell'edificio pre-intervento utilizzando il programma commerciale PROSAP, su cui si è eseguita un'analisi dinamica lineare con spettro di progetto da cui si sono determinare le principali criticità e inadeguatezze della struttura nei confronti di un carico sismico. Lo studio è passato alla struttura post-intervento modellando la presenza dei setti verticali e delle travi di coronamento. Dal confronto fra l'analisi dinamica lineare pre e post-intervento si è dedotto un elevato miglioramento sismico con passaggio da un indice di vulnerabilità iniziale pari a 0.02 ad un indice post-intervento pari a 1. Per validare numericamente questi risultati si è eseguita una analisi statica non lineare (pushover) dell'edificio pre-intervento.

Multiple pathogen detection using nanoplasmonic sensing

Opportunistic diseases caused by Human Immunodeficiency Virus (HIV) and Hepatitis B Virus (HBV) is an omnipresent global challenge. In order to manage these epidemics, we need to have low cost and easily deployable platforms at the point-of-care in high congestions regions like airports and public transit systems. In this dissertation we present our findings in using Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR)-based detection of pathogens and other clinically relevant applications using microfluidic platforms at the point-of-care setting in resource constrained environment. The work presented here adopts the novel technique of LSPR to multiplex a lab-on-a-chip device capable of quantitatively detecting various types of intact viruses and its various subtypes, based on the principle of a change in wavelength occurring when metal nano-particle surface is modified with a specific surface chemistry allowing the binding of a desired pathogen to a specific antibody. We demonstrate the ability to detect and quantify subtype A, B, C, D, E, G and panel HIV with a specificity of down to 100 copies/mL using both whole blood sample and HIV-patient blood sample discarded from clinics. These results were compared against the gold standard Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (RT-qPCR). This microfluidic device has a total evaluation time for the assays of about 70 minutes, where 60 minutes is needed for the capture and 10 minutes for data acquisition and processing. This LOC platform eliminates the need for any sample preparation before processing. This platform is highly multiplexable as the same surface chemistry can be adapted to capture and detect several other pathogens like dengue virus, E. coli, M. Tuberculosis, etc.

Neural network modelling of the wave-structure interaction processes

This thesis presents a new Artificial Neural Network (ANN) able to predict at once the main parameters representative of the wave-structure interaction processes, i.e. the wave overtopping discharge, the wave transmission coefficient and the wave reflection coefficient. The new ANN has been specifically developed in order to provide managers and scientists with a tool that can be efficiently used for design purposes. The development of this ANN started with the preparation of a new extended and homogeneous database that collects all the available tests reporting at least one of the three parameters, for a total amount of 16’165 data. The variety of structure types and wave attack conditions in the database includes smooth, rock and armour unit slopes, berm breakwaters, vertical walls, low crested structures, oblique wave attacks. Some of the existing ANNs were compared and improved, leading to the selection of a final ANN, whose architecture was optimized through an in-depth sensitivity analysis to the training parameters of the ANN. Each of the selected 15 input parameters represents a physical aspect of the wave-structure interaction process, describing the wave attack (wave steepness and obliquity, breaking and shoaling factors), the structure geometry (submergence, straight or non-straight slope, with or without berm or toe, presence or not of a crown wall), or the structure type (smooth or covered by an armour layer, with permeable or impermeable core). The advanced ANN here proposed provides accurate predictions for all the three parameters, and demonstrates to overcome the limits imposed by the traditional formulae and approach adopted so far by some of the existing ANNs. The possibility to adopt just one model to obtain a handy and accurate evaluation of the overall performance of a coastal or harbor structure represents the most important and exportable result of the work.