Analisi combinatoria dei parchi d'attrazioni

Da oltre mezzo secolo i parchi di divertimento sono strutture complesse e altamente organizzate, entro cui si muovono migliaia di persone quotidianamente; in cui l'elettrificazione, la manutenzione, la sicurezza (sia come safety sia come security) non possono essere lasciate all'improvvisazione. Fra i diversi modelli matematici con cui è possibile rappresentare un parco di divertimenti i grafi si adattano bene a rappresentare l'organizzazione "geografica" delle attrazioni e dei sentieri che le collegano. Fortunatamente la teoria dei grafi si presta anche molto bene all'impostazione e risoluzione dei problemi di ottimizzazione, fornendo quindi uno strumento privilegiato per miglioramenti strutturali nella direzione sia del risparmio economico, sia della fruizione ottimale delle strutture. In questa tesi ho analizzato un aspetto particolare dei grafi associati a quattro parchi d'attrazione: le distanze reciproche tra attrazioni e in particolare la collocazione dei "centri", cioè di vertici del grafo per cui la massima distanza da altri vertici sia minima. I calcoli sono stati eseguiti adattando un'implementazione esistente in Matlab dell'algoritmo di Dijkstra, utilizzando in ingresso le matrici di adiacenza dei grafi. Dopo un capitolo dedicato ai richiami essenziali di teoria dei grafi, il capitolo due traccia una breve storia dei parchi d'attrazione concentrandosi sui quattro che sono l'oggetto di questo studio. Il terzo capitolo, fulcro teorico della tesi, descrive la sperimentazione riportata nel capitolo quattro.

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.

Topologia dei complessi simpliciali casuali

La presente tesi si propone di fornire un breve compendio sulla teoria dei complessi casuali, ramo di recente sviluppo della topologia algebrica applicata. Nell'illustrare i risultati più significativi ottenuti in tale teoria, si è voluto enfatizzare le modalità che permettono di affrontare con strumenti probabilistici lo studio delle proprietà topologiche ed algebriche dei complessi casuali.

Alcuni esempi nella classificazione dei gruppi finiti di ordine dato

La tesi approfondisce alcuni argomenti di teoria dei gruppi e fornisce alcuni esempi nella classificazione dei gruppi finiti di ordine dato.

Teoria del consenso e applicazione al problema del coordinamento del moto di robot.

Il sempre crescente numero di applicazioni di reti di sensori, robot cooperanti e formazioni di veicoli, ha fatto sì che le problematiche legate al coordinamento di sistemi multi-agente (MAS) diventassero tra le più studiate nell’ambito della teoria dei controlli. Esistono numerosi approcci per affrontare il problema, spesso profondamente diversi tra loro. La strategia studiata in questa tesi è basata sulla Teoria del Consenso, che ha una natura distribuita e completamente leader-less; inoltre il contenuto informativo scambiato tra gli agenti è ridotto al minimo. I primi 3 capitoli introducono ed analizzano le leggi di interazione (Protocolli di Consenso) che permettono di coordinare un Network di sistemi dinamici. Nel capitolo 4 si pensa all'applicazione della teoria al problema del "loitering" circolare di più robot volanti attorno ad un obiettivo in movimento. Si sviluppa a tale scopo una simulazione in ambiente Matlab/Simulink, che genera le traiettorie di riferimento di raggio e centro impostabili, a partire da qualunque posizione iniziale degli agenti. Tale simulazione è stata utilizzata presso il “Center for Research on Complex Automated Systems” (CASY-DEI Università di Bologna) per implementare il loitering di una rete di quadrirotori "CrazyFlie". I risultati ed il setup di laboratorio sono riportati nel capitolo 5. Sviluppi futuri si concentreranno su algoritmi locali che permettano agli agenti di evitare collisioni durante i transitori: il controllo di collision-avoidance dovrà essere completamente indipendente da quello di consenso, per non snaturare il protocollo di Consenso stesso.

Il teorema dei numeri primi

In questa tesi si vede una dimostrazione elementare del teorema dei numeri primi. Dopo aver definito le funzioni aritmetiche di Tchebychev theta e psi, si utilizzano le loro proprietà per studiare il comportamento asintotico della funzione di Mertens e infine di pi(x). Inoltre si mostrano alcuni legami tra la zeta di Riemann e la teoria dei numeri e cenni ad altre dimostrazioni del teorema dei numeri primi.

Storia, sviluppi e applicazioni dei logaritmi.

Scopo della tesi è la trattazione dei logaritmi a partire dalla storia di quest'ultimi, al loro sviluppo, fino ad arrivare alle diverse applicazioni dei logaritmi in svariate discipline. La tesi è strutturata in quattro capitoli, nel primo dei quali si parte analizzando quali istanze teoriche e necessità pratiche abbiano preparato la strada all'introduzione dei logaritmi. Vengono riportati alcuni passi del testo più importante dedicato da Nepero ai logaritmi, Mirifici Logarithmorum Canonis Constructio, la modifica ad opera di Henry Briggs e la diffusione dei logaritmi in gran parte dell' Europa. Nel secondo capitolo viene evidenziato il legame tra i logaritmi e la geometria dell'iperbole per poi passare alla trattazione dei primi studi sulla curva logaritmica. Nel terzo capitolo viene esaminata la controversia tra Leibniz e Bernoulli sul significato da attribuire ai logaritmi dei numeri negativi soffermandosi su come Eulero uscì da una situazione di stallo proponendo una teoria dei logaritmi dei numeri complessi. Nel quarto ed ultimo capitolo vengono analizzati i diversi utilizzi della scala logaritmica ponendo soprattutto l'attenzione sul regolo calcolatore, arrivando infine a mostrare le applicazioni dei logaritmi in altre discipline.

Alle origini dei logaritmi

Scopo della tesi è illustrare l'origine della nozione di logaritmo nei suoi primi decenni dalla nascita, partendo dalle opere di J. Napier (Nepero, 1550-1617) fino a B. Cavalieri (1598-1647), che insieme a J. Keplero (1571-1630) concludono la cosiddetta età pioneristica. Nel primo capitolo sono esposti alcuni mezzi di calcolo usati nel XVI secolo, come i "bastoncini di Nepero"; e il confronto della progressione geometrica con quella aritmetica, che con la conoscenza delle leggi esponenziali, porterà all'invenzione dei logaritmi. Il secondo capitolo è dedicato interamente a Napier (fatto salvo un cenno all'opera di Burgi), con lo scopo di illustrare i suoi due maggiori trattati sui logaritmi: il primo fu sostanzialmente una tavola di numeri da lui inizialmente chiamati "numeri artificiali" e successivamente definiti "logaritmi"; il secondo, curato e pubblicato dal figlio, è un trattato nel quale giustifica il nuovo concetto da lui ottenuto ed i metodi usati per il calcolo delle tavole. Con Henry Briggs (capitolo III) la teoria del logaritmo giunge a maturazione. Egli stesso definì una propria funzione logaritmica Bl_1 che, in seguito, mutò dopo un paio di incontri con Napier. Nelle tavole di Briggs il logaritmo da lui introdotto avrà base 10 e il logaritmo di 1 sarà nullo, definendo così il nostro usuale logaritmo decimale. Nel quarto capitolo mi occupo della diffusione in Italia e in Germania delle nozioni di logaritmo, da parte, rispettivamente di B. Cavalieri e J. Keplero. Cavalieri scrisse parecchio sui logaritmi, pubblicando anche proprie tavole, ma non sembra che abbia raggiunto risultati di grande rilevanza nel campo, tuttavia seppe usare la teoria dei logaritmi in campo geometrico giungendo a formule interessanti. La parte storica della tesi si conclude con alcune notizie sul contributo di Keplero e la diffusione della nozione dei logaritmi neperiani in Germania. La mia esposizione si conclude con qualche notizia sull'uso dei logaritmi e sul regolo calcolatore dalla fine del XIX secolo fin verso gli anni ’70 del secolo scorso.

Dinamica dei fluidi

Questo elaborato presenta i principali contenuti della fluidodinamica. Data la vastità dell'argomento, verranno mostrati i tratti essenziali, senza addentrarsi nei dettagli. Il capitolo iniziale introduce il concetto di fluido e i principali metodi di studio. Segue il corpo centrale dell'elaborato, in cui vengono presentate le equazioni fondamentali della dinamica dei fluidi. Successivamente due brevi capitoli si concentrano su una particolare forma dell'equazione del moto e sul tema della vorticità. L'ultimo capitolo tratta brevemente del collasso gravitazionale, una fra le innumerevoli applicazioni della teoria dei fluidi al campo dell'astrofisica. Vettori e tensori verranno rappresentati in coordinate cartesiane e, dove necessario, saranno richiamate in nota le identità utilizzate nei calcoli.

Teorema fondamentale dei politopi convessi

In questa tesi si presenta il concetto di politopo convesso e se ne forniscono alcuni esempi, poi si introducono alcuni metodi di base e risultati significativi della teoria dei politopi. In particolare si dimostra l'equivalenza tra le due definizioni di H-politopo e di V-politopo, sfruttando il metodo di eliminazione di Fourier-Motzkin per coni. Tutto ciò ha permesso di descrivere, grazie al lemma di Farkas, alcune importanti costruzioni come il cono di recessione e l'omogeneizzazione di un insieme convesso.

Aspectos de uma transição : a reconstrução do Direito Civil para um Direito Civil-Constitucional à luz da teoria dos sistemas, da tópica e da dignidade da pessoa humana

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Direito, Programa de Pós-Graduação em Direito, 2016.

A construção existencial dos direitos humanos

Pós-graduação em Direito - FCHS

A plurifuncionalidade da segurança alimentar no meio ambiente como dever de solidariedade agroambiental

O presente trabalho trata da análise teórica da plurifuncionalidade da Segurança Alimentar e Nutricional (SAN) no meio ambiente, que se sustenta como um dever de solidariedade agroambiental. O trabalho foi dividido em três partes, cada uma com dois capítulos, que foram desenvolvidos inicialmente com o estabelecimento do contexto em que se encontram os assuntos abordados, e finalizados com observações acerca das principais ideias estudadas, até a elaboração de considerações finais, que demonstram os resultados alcançados pelo trabalho. Utiliza-se a metodologia teórica e o raciocínio indutivo-crítico, pois se parte do estudo de um fenômeno individualizado, a SAN, para se prejetarem hipóteses que considerem seus efeitos e interações com o meio ambiente natural, para ao final buscar generalizar as soluções encontradas, notadamente a solidariedade em sua dimensão de dever jurídico. Procura-se sustentar a argumentação com obras de referência bibliográficas e outras produções científicas de entidades nacionais e estrangeiras. Discute-se introdutoriamente alguns motivos que levaram à realização da tese, quais sejam os graves problemas que envolvem a alimentação humana na contemporaneidade, destaca sua aproximação com os direitos humanos, especialmente com o princípio da solidariedade e suas características de transdisciplinaridade metodológica, que gera necessariamente efeitos em vários outros campos do conhecimento. São revisados criticamente conceitos firmados pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO), especialmente os referentes ao direito à alimentação, direito a estar alimentado, soberania alimentar, Segurança Alimentar e Nutricional (SAN), desnutrição, subnutrição e má nutrição. Considera-se a SAN em sua dimensão plurifuncional porque implica necessariamente em repercussões éticas e jurídicas no âmbito dos direitos humanos, a partir da ideia teórica da solidariedade, que é estudada desde a sua formação antiga, quando associada à virtude, até à modernidade e a aproximação com a política e o direito, entendida no presente como princípio que sustenta o dever jurídico ligado à gestão racional de bens ambientais voltados à alimentação, delimitados em especial no direito agroambiental, percebendo-se a solidariedade então como fundamento de direitos, valor superior qualificada pela fraternidade, e ao mesmo tempo prevista em documentos internacionais de direitos humanos e em diversas constituições. Os interesses difusos são necessariamente examinados, pois a SAN é um interesse geral da sociedade humana, e implica na preservação dos bens ambientais alimentares, considerados indivisíveis na visão solidária, que deve ser integrada aos valores liberdade e igualdade, tornando-os princípios com interpretação mais humana, limitando seu exercício absoluto e ainda justificando-os. A ideia de solidariedade faz com que seja possível chegar aos direitos partindo do dever agroambiental e, diante das várias correntes teóricas que tratam do dever jurídico, considera-se que seja autônomo em relação ao direito subjetivo, mas traduzindo deveres ligados a finalidades sociais, de interesse público, que se manifestam em ambiente democrático, podendo o dever agroambiental ser considerado fenômeno com raízes de ética pública, com elevados valores ambientais, decisivos em sua dimensão jurídica de obrigações e responsabilidades, de todos em relação a todos, inclusive com normas objetivas nacionais e internacionais de proteção de bens agroambientais. Sustenta-se que nesse sentido a ética pública ligada à ética ambiental pode ser decisiva na observância ao direito, para além do convencimento meramente externo, mas enquanto manifestação também interna, ética, que carrega de sentido o dever jurídico solidário ligado à plurifuncionalidade da SAN. Também são elaboradas críticas à tradicional argumentação acerca dos direitos das gerações futuras, pela imprecisão e incerteza científica que os cinge, afastando-os da possibilidade de figurarem como objeto do direito, para assentar que os direitos de que se falam são precisamente traduzidos como deveres das gerações presentes, sendo estes deveres o vínculo jurídico entre gerações sucessivas. Nesse sentido, a solidariedade intergeracional passa a ter um liame jurídico contínuo, estudado através da teoria dos direitos fundamentais, o que lhe confere como característica a fluidez entre as gerações, e que por isso exige o aproveitamento racional dos recursos ambientais naturais, amparado nos princípios da precaução e informação, na ética da responsabilidade dirigida a todas as gerações, que demanda a incorporação de longo tempo nas ações humanas, que possibilite a ampla educação ambiental, e o desenvolvimento do pensamento altruísta, transtemporal, que considere problemas ambientais transfonteiriços e os bens ambientais naturais finitos, sendo indispensável conscientização da geração presente e de sua classe política para a afirmação da solidariedade. Estuda-se ainda que o dever de gestão racional dos bens ambientais naturais alimentares é dever de solidariedade, pois se considera que cada indivíduo usa uma parcela imaterial e indivisa desse bem coletivo, que pode ser público ou privado, mas que se sujeita à solidariedade. Nesse contexto só prevalece o direito de propriedade, em relação aos seus atributos tradicionais, se o objetivo comum de preservação dos bens ambientais alimentares não fornecer uma justificativa suficiente para impor readequação da atividade, abstenção de conduta, ou mesmo medidas sancionadoras decorrentes de responsabilização objetiva. Finalmente, enquanto contribuição científica, o trabalho apresenta um ensaio para a construção das características do dever de solidariedade agroambiental, quais sejam, o seu objeto e os sujeitos, a sua estrutura, que abrange a natureza das obrigações dele decorrente, e o regime principiológico. A conclusão geral apresentada é que o dever de solidariedade agroambiental, demonstrado sua ocorrência pela plurifuncionalidade da SAN, corresponde à ideia de justiça e moralidade política, fenômeno no qual é percebida intensa conexão entre o direito e a ética ambiental, compreensão relevante para resolução de conflitos que envolvam alimentação humana e a utilização de bens ambientais naturais.