I numeri trascendenti nella storia

L'origine e lo sviluppo del concetto di numero trascendente attraversano quasi tutta la storia della matematica ed i risultati più importanti si sono ottenuti solo in tempi relativamente recenti. I numeri trascendenti costituiscono un argomento che ha sempre affascinato i matematici ma fino a poco tempo fa, in una prospettiva di epoche storiche, si conoscevano pochissimi esempi di numeri di cui si sapesse dimostrare la trascendenza. La dimostrazione della trascendenza di pi greco mette fine ai tentativi di risolvere per via elementare la quadratura del cerchio, uno dei problemi classici dell'antichità. Scopo di questa tesi è presentare delle dimostrazioni di esistenza dei numeri trascendenti utilizzabili anche a scopo didattico e dimostrare la trascendenza del numero di Nepero e di pi greco. Ho deciso, inoltre, nel mio lavoro di tesi, di ripercorrere le tappe principali dell'evoluzione storica del concetto di numero trascendente ed ho analizzato quelle che oltre ad essere di grande importanza storica, sono utili ad una migliore comprensione del concetto stesso. La presentazione di queste tappe può essere molto importante, a mio parere, da un punto di vista didattico in quanto i testi di matematica mostrano quasi sempre concetti e teoremi come entità assolute e immutabili, inserite nei giorni nostri, senza fare riferimento al contesto storico ed umano in cui le idee sono nate.

Teranostica: diagnosi e cura attraverso nanoparticelle

La prospettiva della teranostica è quella di effettuare contemporaneamente diagnosi e cura, individuando le singole particelle tumorali. Questo è possibile grazie a nanoparticelle magnetiche, entità multifunzionali rivestite da un polimero, accompagnate nel luogo di interesse mediante un campo magnetico esterno. Per quanto riguarda la diagnosi possono essere utilizzate come agenti nella risonanza magnetica nucleare per aumentare il contrasto dell’immagine e consentire una migliore rivelazione del tumore. Per quanto riguarda la terapia esse sono utilizzate per l’ipertermia magnetica, tecnica basata sul riscaldamento mediante l’applicazione di un debole campo magnetico alternato dotato di un’opportuna frequenza. In questo modo le cellule tumorali, essendo più sensibili al calore rispetto a quelle sane, vengono distrutte, una volta raggiunta una temperatura locale tra i 41 e i 46°C. Un’altra grande applicazione terapeutica è il rilascio controllato e mirato dei farmaci (drug target delivery). Infatti un opportuno rivestimento polimerico consente di coniugare alla particella dei medicinali chemioterapici che, una volta raggiunta la zona tumorale, possono essere rilasciati nel tempo, permettendo dunque la somministrazione di una minor dose e un’azione più mirata rispetto ai classici trattamenti. I materiali maggiormente utilizzati per la sintesi delle nanoparticelle sono gli ossidi di ferro (come la magnetite Fe3O4 e la maghemite γ − Fe2O3) e l’oro. Tuttavia, nonostante i possibili vantaggi, questi trattamenti presentano degli effetti collaterali. Trattandosi infatti di particelle ultrafini, dell’ordine dei nanometri, possono migrare all’interno del corpo umano raggiungendo organi bersaglio e comprometterne il loro funzionamento. La teranostica, però, è una disciplina molto studiata e in via di sviluppo; si spera che da qui a breve sia possibile un utilizzo concreto di questi nuovi metodi, riducendo al minimo la tossicità per il corpo umano.

Il protocollo "BB84" per la distribuzione quantistica delle chiavi

Il fine di questa tesi è quello di arrivare a formulare il problema della distribuzione delle chiavi crittografiche e discutere la soluzione offerta dalla crittografia quantistica. Con la descrizione dei più importanti cifrari classici e in particolare con la dimostrazione dell'inviolabilità del cifrario di Vernam vengono definiti i punti del problema. Seguono delle basi di meccanica quantistica, fondamentali per presentare il protocollo BB84, cuore della tesi, primo protocollo di distribuzione quantistica delle chiavi. Se ne dimostra infine la sicurezza incondizionata.

Estensione dell'Abstraction Layer di DTNperf alle API di IBR-DTN

Sono dette “challenged networks” quelle reti in cui lunghi ritardi, frequenti partizionamenti e interruzioni, elevati tassi di errore e di perdita non consentono l’impiego dei classici protocolli di comunicazione di Internet, in particolare il TCP/IP. Il Delay-/Disruption-Tolerant Networking (DTN) è una soluzione per il trasferimento di dati attraverso queste reti. L’architettura DTN prevede l’introduzione, sopra il livello di trasporto, del cosiddetto “bundle layer”, che si occupa di veicolare messaggi, o bundle, secondo l’approccio store-and-forward: ogni nodo DTN conserva persistentemente un bundle finché non si presenta l’opportunità di inoltrarlo al nodo successivo verso la destinazione. Il protocollo impiegato nel bundle layer è il Bundle Protocol, le cui principali implementazioni sono tre: DTN2, l’implementazione di riferimento; ION, sviluppata da NASA-JPL e più orientata alle comunicazioni spaziali; IBR-DTN, rivolta soprattutto a dispositivi embedded. Ciascuna di esse offre API che consentono la scrittura di applicazioni in grado di inviare e ricevere bundle. DTNperf è uno strumento progettato per la valutazione delle prestazioni in ambito DTN. La più recente iterazione, DTNperf_3, è compatibile sia con DTN2 che con ION nella stessa versione del programma, grazie all’introduzione di un “Abstraction Layer” che fornisce un’unica interfaccia per l’interazione con le diverse implementazioni del Bundle Protocol e che solo internamente si occupa di invocare le API specifiche dell’implementazione attiva. Obiettivo della tesi è estendere l’Abstraction Layer affinché supporti anche IBR-DTN, cosicché DTNperf_3 possa essere impiegato indifferentemente su DTN2, ION e IBR DTN. Il lavoro sarà ripartito su tre fasi: nella prima esploreremo IBR DTN e le sue API; nella seconda procederemo all’effettiva estensione dell’Abstraction Layer; nella terza verificheremo il funzionamento di DTNperf a seguito delle modifiche, sia in ambiente esclusivamente IBR-DTN, sia ibrido.

Reactions of nitrilium salts with indole and pyrrole and their derivatives in the synthesis of imines, ketones and secondary amines

I thank SERC for a CASE studentship (to RG. Giles) with the former Fisons Pharmaceuticals division (with Dr. S. C. Eyley) and Dr. B. R. Buckley, of this department, for provided helpful comments on an earlier version of the manuscript.

Reactions of nitrilium salts with indole and pyrrole and their derivatives in the synthesis of imines, ketones and secondary amines

I thank SERC for a CASE studentship (to RG. Giles) with the former Fisons Pharmaceuticals division (with Dr. S. C. Eyley) and Dr. B. R. Buckley, of this department, for provided helpful comments on an earlier version of the manuscript.

Scaling up strategies of the chronic respiratory disease programme of the European Innovation Partnership on Active and Healthy Ageing (Action Plan B3: Area 5)

Peer reviewed

Reactions of nitrilium salts with indole and pyrrole and their derivatives in the synthesis of imines, ketones and secondary amines

I thank SERC for a CASE studentship (to RG. Giles) with the former Fisons Pharmaceuticals division (with Dr. S. C. Eyley) and Dr. B. R. Buckley, of this department, for provided helpful comments on an earlier version of the manuscript.

Structural and agentic analysis of supply-chains: a social network analysis approach

This research adds to a body of work exploring the role of Social Network Analysis (SNA) in the study of both relational and structural characteristics of supply chain networks. Two contrasting network cases (food enterprises and digital-based enterprises) are chosen in order to elicit structural differences in business networks subject to divergences in local embeddedness and the relative materiality of the goods and services produced. Our analysis and findings draw out differences in network structure as evidenced by metrics of network centralization and cohesion, the presence of components and other sub-groupings, and the position of central actors. We relate these structural features both to the nature of the networks and to the (qualitative) experiences of the actors themselves. We find, in particular, the role of customers as co-creators of knowledge (for the Food network), the central role of infrastructure and services (for the Digital network), the importance of ICT as a source of codified knowledge inputs, along with the continuing importance of geographical proximity for the development and transfer of tacit knowledge and for incremental learning.

The effects of formulation and processing on surface characteristics and functional properties of dairy powders

The objectives of this thesis were to (i) study the effect of increasing protein concentration in milk protein concentrate (MPC) powders on surface composition and sorption properties; (ii) examine the effect of increasing protein content on the rehydration properties of MPC; (iii) study the physicochemical properties of spraydried emulsion-containing powders having different water and oil contents; (iv) analyse the effect of protein type on water sorption and diffusivity properties in a protein/lactose dispersion, and; (v) characterise lactose crystallisation and emulsion stability of model infant formula containing intact or hydrolysed whey proteins. Surface composition of MPC powders (protein contents 35 - 86 g / 100 g) indicated that fat and protein were preferentially located on the surface of powders. Low protein powder (35 g / 100 g) exhibited lactose crystallisation, whereas powders with higher protein contents did not, due to their high protein: lactose ratio. Insolubility was evident in high protein MPCs and was primarily related to insolubility of the casein fraction. High temperature (50 °C) was required for dissolution of high protein MPCs (protein content > 60 g / 100 g). The effect of different oil types and spray-drying outlet temperature on the physicochemical properties of the resultant fat-filled powders was investigated and showed that increasing outlet temperature reduced water content, water activity and tapped bulk density, irrespective of oil type, and increased solvent-extractable free fat for all oil types and onset of glass transition (Tg) and crystallisation (Tcr) temperature. Powder dispersions of protein/lactose (0.21:1), containing either intact or hydrolysed whey protein (12 % degree of hydrolysis; DH), were spray-dried at pilot scale. Moisture sorption analysis at 25 °C showed that dispersions containing intact whey protein exhibited lactose crystallisation at a lower relative humidity (RH). Dispersions containing hydrolysed whey protein had significantly higher (P < 0.05) water diffusivity. Finally, a spray-dried model infant formula was produced containing hydrolysed or intact whey as the protein with sunflower oil as the fat source. Reconstituted, hydrolysed formula had a significantly (P < 0.05) higher fat globule size and lower emulsion stability than intact formula. Lactose crystallisation in powders occurred at higher RH for hydrolysed formula. In conclusion, this research has shown the effect of altering the protein type, protein composition, and oil type on the surface composition and physical properties of different dairy powders, and how these variations greatly affect their rehydration characteristics and storage stability.

Forces of agglomeration and dispersal in rural business networks: a social network analysis

Two concepts in rural economic development policy have been the focus of much research and policy action: the identification and support of clusters or networks of firms and the availability and adoption by rural businesses of Information and Communication Technologies (ICT). From a theoretical viewpoint these policies are based on two contrasting models, with clustering seen as a process of economic agglomeration, and ICT-mediated communication as a means of facilitating economic dispersion. The study’s conceptual framework is based on four interrelated elements: location, interaction, knowledge, and advantage, together with the concept of networks which is employed as an operationally and theoretically unifying concept. The research questions are developed in four successive categories: Policy, Theory, Networks, and Method. The questions are approached using a study of two contrasting groups of rural small businesses in West Cork, Ireland: (a) Speciality Foods, and (b) firms in Digital Products and Services. The study combines Social Network Analysis (SNA) with Qualitative Thematic Analysis, using data collected from semi-structured interviews with 58 owners or managers of these businesses. Data comprise relational network data on the firms’ connections to suppliers, customers, allies and competitors, together with linked qualitative data on how the firms established connections, and how tacit and codified knowledge was sourced and utilised. The research finds that the key characteristics identified in the cluster literature are evident in the sample of Speciality Food businesses, in relation to flows of tacit knowledge, social embedding, and the development of forms of social capital. In particular the research identified the presence of two distinct forms of collective social capital in this network, termed “community” and “reputation”. By contrast the sample of Digital Products and Services businesses does not have the form of a cluster, but matches more closely to dispersive models, or “chain” structures. Much of the economic and social structure of this set of firms is best explained in terms of “project organisation”, and by the operation of an individual rather than collective form of “reputation”. The rural setting in which these firms are located has resulted in their being service-centric, and consequently they rely on ICT-mediated communication in order to exchange tacit knowledge “at a distance”. It is this factor, rather than inputs of codified knowledge, that most strongly influences their operation and their need for availability and adoption of high quality communication technologies. Thus the findings have applicability in relation to theory in Economic Geography and to policy and practice in Rural Development. In addition the research contributes to methodological questions in SNA, and to methodological questions about the combination or mixing of quantitative and qualitative methods.