Determination of the gluon polarisation from open charm production at COMPASS

One of the main goals of the COMPASS experiment at CERN is the determination of the gluon polarisation in the nucleon. It is determined from spin asymmetries in the scattering of 160 GeV/c polarised muons on a polarised LiD target. The gluon polarisation is accessed by the selection of photon-gluon fusion (PGF) events. The PGF-process can be tagged through hadrons with high transverse momenta or through charmed hadrons in the final state. The advantage of the open charm channel is that, in leading order, the PGF-process is the only process for charm production, thus no physical background contributes to the selected data sample. This thesis presents a measurement of the gluon polarisation from the COMPASS data taken in the years 2002-2004. In the analysis, charm production is tagged through a reconstructed D0-meson decaying in $D^{0}-> K^{-}pi^{+}$ (and charge conjugates). The reconstruction is done on a combinatorial basis. The background of wrong track pairs is reduced using kinematic cuts to the reconstructed D0-candidate and the information on particle identification from the Ring Imaging Cerenkov counter. In addition, the event sample is separated into D0-candidates, where a soft pion from the decay of the D*-meson to a D0-meson, is found, and the D0-candidates without this tag. Due to the small mass difference between D*-meson and D0-meson the signal purity of the D*-tagged sample is about 7 times higher than in the untagged sample. The gluon polarisation is measured from the event asymmetries for the for the different spin configurations of the COMPASS target. To improve the statistical precision of the final results, the events in the final sample are weighted. This method results in an average value of the gluon polarisation in the x-range covered by the data. For the COMPASS data from 2002-2004, the resulting value of the gluon polarisation is $=-0.47+-0.44 (stat)+-0.15(syst.)$. The result is statistically compatible with the existing measurements of $$ in the high-pT channel. Compared to these, the open charm measurement has the advantage of a considerably smaller model dependence.

Big data: il valore dei dati e applicazioni all'analisi strategica

Il presente lavoro di tesi tende a un duplice scopo: il primo è quello di fornire una accurata analisi tecnica, applicativa e culturale riguardante il vasto mondo dei big data e il secondo quello di trovare connessioni con l’analisi strategica verificando se e in quale modo i big data possano risultare una risorsa distintiva in campo aziendale. Nello specifico il primo capitolo presenta i big data nelle sue caratteristiche più importanti cercando di approfondire gli aspetti tecnici del fenomeno, le fonti di produzione dei dati, le metodologie principali di analisi e l’impatto sulla società. Il secondo capitolo descrive svariate applicazioni dei big data in campo aziendale concentrandosi sul rapporto tra questi e l’analisi strategica, non trascurando temi come il vantaggio competitivo e la business intelligence. Infine il terzo capitolo analizza la condizione attuale, il punto di vista italiano ed eventuali sviluppi futuri del fenomeno.

Semantic publishing: analisi di Linked Open Dataset

Il presente lavoro si occupa di fare una rassegna esaustiva di alcuni Linked Open Dataset nel contesto delle pubblicazioni scientifiche, cercando di inquadrare la loro eterogeneità ed identificando i principali pregi e difetti di ciascuno. Inoltre, descriviamo il nostro prototipo GReAT (Giorgi's Redundant Authors Tool), creato per il corretto riconoscimento e disambiguazione degli autori.

Medicalgenomics.org : an open source database and retrieval system for biomedical analysis

Die Molekularbiologie von Menschen ist ein hochkomplexes und vielfältiges Themengebiet, in dem in vielen Bereichen geforscht wird. Der Fokus liegt hier insbesondere auf den Bereichen der Genomik, Proteomik, Transkriptomik und Metabolomik, und Jahre der Forschung haben große Mengen an wertvollen Daten zusammengetragen. Diese Ansammlung wächst stetig und auch für die Zukunft ist keine Stagnation absehbar. Mittlerweile aber hat diese permanente Informationsflut wertvolles Wissen in unüberschaubaren, digitalen Datenbergen begraben und das Sammeln von forschungsspezifischen und zuverlässigen Informationen zu einer großen Herausforderung werden lassen. Die in dieser Dissertation präsentierte Arbeit hat ein umfassendes Kompendium von humanen Geweben für biomedizinische Analysen generiert. Es trägt den Namen medicalgenomics.org und hat diverse biomedizinische Probleme auf der Suche nach spezifischem Wissen in zahlreichen Datenbanken gelöst. Das Kompendium ist das erste seiner Art und sein gewonnenes Wissen wird Wissenschaftlern helfen, einen besseren systematischen Überblick über spezifische Gene oder funktionaler Profile, mit Sicht auf Regulation sowie pathologische und physiologische Bedingungen, zu bekommen. Darüber hinaus ermöglichen verschiedene Abfragemethoden eine effiziente Analyse von signalgebenden Ereignissen, metabolischen Stoffwechselwegen sowie das Studieren der Gene auf der Expressionsebene. Die gesamte Vielfalt dieser Abfrageoptionen ermöglicht den Wissenschaftlern hoch spezialisierte, genetische Straßenkarten zu erstellen, mit deren Hilfe zukünftige Experimente genauer geplant werden können. Infolgedessen können wertvolle Ressourcen und Zeit eingespart werden, bei steigenden Erfolgsaussichten. Des Weiteren kann das umfassende Wissen des Kompendiums genutzt werden, um biomedizinische Hypothesen zu generieren und zu überprüfen.

Privacy By Design e Data Protection Officer: aspetti normativi e buone prassi nel trattamento dei dati personali.

La Tesi tratta i concetti di Privacy e Protezione dei Dati personali, contestualizzandone il quadro normativo e tecnologico con particolare riferimento ai contesti emergenti rappresentati – per un verso – dalla proposta di nuovo Regolamento generale sulla protezione dei dati personali (redatto dal Parlamento Europeo e dal Consiglio dell’Unione Europea), – per un altro – dalla metodologia di progettazione del Privacy by Design e – per entrambi – dalla previsione di un nuovo attore: il responsabile per la protezione dei dati personali (Privacy Officer). L’elaborato si articola su tre parti oltre introduzione, conclusioni e riferimenti bibliografici. La prima parte descrive il concetto di privacy e le relative minacce e contromisure (tradizionali ed emergenti) con riferimento ai contesti di gestione (aziendale e Big Data) e al quadro normativo vigente. La seconda Parte illustra in dettaglio i principi e le prassi del Privacy by Design e la figura del Privacy Officer formalmente riconosciuta dal novellato giuridico. La terza parte illustra il caso di studio nel quale vengono analizzate tramite una tabella comparativa minacce e contromisure rilevabili in un contesto aziendale.

Migrazione concorrente di macchine virtuali su piattaforme open source

Questa tesi si pone l’obiettivo di effettuare un’analisi aggiornata sulla recente evoluzione del Cloud Computing e dei nuovi modelli architetturali a sostegno della continua crescita di richiesta di risorse di computazione, di storage e di rete all'interno dei data center, per poi dedicarsi ad una fase sperimentale di migrazioni live singole e concorrenti di macchine virtuali, studiandone le prestazioni a livello di risorse applicative e di rete all’interno della piattaforma open source di virtualizzazione QEMU-KVM, oggi alla base di sistemi cloud-based come Openstack. Nel primo capitolo, viene effettuato uno studio dello stato dell’arte del Cloud Computing, dei suoi attuali limiti e delle prospettive offerte da un modello di Cloud Federation nel futuro immediato. Nel secondo capitolo vengono discusse nel dettaglio le tecniche di live migration, di recente riferimento per la comunità scientifica internazionale e le possibili ottimizzazioni in scenari inter e intra data center, con l’intento di definire la base teorica per lo studio approfondito dell’implementazione effettiva del processo di migrazione su piattaforma QEMU-KVM, che viene affrontato nel terzo capitolo. In particolare, in quest’ultimo sono descritti i principi architetturali e di funzionamento dell'hypervisor e viene definito il modello di progettazione e l’algoritmo alla base del processo di migrazione. Nel quarto capitolo, infine, si presenta il lavoro svolto, le scelte configurative e progettuali per la creazione di un ambiente di testbed adatto allo studio di sessioni di live migration concorrenti e vengono discussi i risultati delle misure di performance e del comportamento del sistema, tramite le sperimentazioni effettuate.

Applicazioni di tecniche di data mining di dati di chimica clinica

Coniato negli anni‘90 il termine indica lo scavare tra i dati con chiara metafora del gold mining, ossia la ricerca dell’oro. Oggi è sinonimo di ricerca di informazione in vasti database, ed enfatizza il processo di analisi all’interno dei dati in alternativa all’uso di specifici metodi di analisi. Il data mining è una serie di metodi e tecniche usate per esplorare e analizzare grandi set di dati, in modo da trovare alcune regole sconosciute o nascoste, associazioni o tendenze.

Progettazione di Data Warehouse di dati genomici su piattaforma Hadoop

Negli ultimi anni la biologia ha fatto ricorso in misura sempre maggiore all’informatica per affrontare analisi complesse che prevedono l’utilizzo di grandi quantità di dati. Fra le scienze biologiche che prevedono l’elaborazione di una mole di dati notevole c’è la genomica, una branca della biologia molecolare che si occupa dello studio di struttura, contenuto, funzione ed evoluzione del genoma degli organismi viventi. I sistemi di data warehouse sono una tecnologia informatica che ben si adatta a supportare determinati tipi di analisi in ambito genomico perché consentono di effettuare analisi esplorative e dinamiche, analisi che si rivelano utili quando si vogliono ricavare informazioni di sintesi a partire da una grande quantità di dati e quando si vogliono esplorare prospettive e livelli di dettaglio diversi. Il lavoro di tesi si colloca all’interno di un progetto più ampio riguardante la progettazione di un data warehouse in ambito genomico. Le analisi effettuate hanno portato alla scoperta di dipendenze funzionali e di conseguenza alla definizione di una gerarchia nei dati. Attraverso l’inserimento di tale gerarchia in un modello multidimensionale relativo ai dati genomici sarà possibile ampliare il raggio delle analisi da poter eseguire sul data warehouse introducendo un contenuto informativo ulteriore riguardante le caratteristiche dei pazienti. I passi effettuati in questo lavoro di tesi sono stati prima di tutto il caricamento e filtraggio dei dati. Il fulcro del lavoro di tesi è stata l’implementazione di un algoritmo per la scoperta di dipendenze funzionali con lo scopo di ricavare dai dati una gerarchia. Nell’ultima fase del lavoro di tesi si è inserita la gerarchia ricavata all’interno di un modello multidimensionale preesistente. L’intero lavoro di tesi è stato svolto attraverso l’utilizzo di Apache Spark e Apache Hadoop.

Big Data: applicazione di una λ-Architecture alla gestione batch di dati climatici

L’avanzamento tecnologico degli ultimi anni ha portato ad un aumento sostanziale dei dati generati giornalmente. L’analisi di queste ingenti quantità di dati si è rivelata essere troppo complessa per i sistemi tradizionali ed è stato pertanto necessario sviluppare nuovi approcci basati sul calcolo distribuito. I nuovi strumenti sviluppati in seguito a queste nuove necessità sono framework di calcolo parallelo basati sul paradigma del MapReduce, un modello di programmazione sviluppato da Google, e sistemi di gestione di basi di dati fluidi, in grado di trattare rapidamente grandi quantità di dati non strutturati. Lo scopo alla base di entrambi è quello di costruire sistemi scalabili orizzontalmente e utilizzabili su hardware di largo consumo. L’utilizzo di questi nuovi strumenti può comunque portare alla creazione di sistemi poco ottimizzati e di difficile gestione. Nathan Marz propone un’architettura a livelli che utilizza i nuovi strumenti in maniera congiunta per creare sistemi semplici e robusti: questa prende il nome di Lambda-Architecture. In questa tesi viene introdotto brevemente il concetto di Big Data e delle nuove problematiche ad esso associate, si procede poi ad illustrare i principi su cui si basano i nuovi strumenti di calcolo distribuito sviluppati per affrontarle. Viene poi definita l’Architettura Lambda di Nathan Marz, ponendo particolare attenzione su uno dei livelli che la compone, chiamato Batch Layer. I principi della Lambda Architecture sono infine applicati nella costruzione di un Batch Layer, utilizzato per l’analisi e la gestione di dati climatici con fini statistici.

Detrusor activity is impaired during thoracic epidural analgesia after open renal surgery

There are no data on lower urinary tract function during postoperative thoracic epidural analgesia (TEA). Because selected segmental blockade can be achieved with epidural analgesia, we hypothesized that lower urinary tract function remains unchanged during TEA within segments T4-T11 after open renal surgery.

Toward optimal display of physiologic status in critical care: I. Recreating bedside displays from archived physiologic data

BACKGROUND: Physiologic data display is essential to decision making in critical care. Current displays echo first-generation hemodynamic monitors dating to the 1970s and have not kept pace with new insights into physiology or the needs of clinicians who must make progressively more complex decisions about their patients. The effectiveness of any redesign must be tested before deployment. Tools that compare current displays with novel presentations of processed physiologic data are required. Regenerating conventional physiologic displays from archived physiologic data is an essential first step. OBJECTIVES: The purposes of the study were to (1) describe the SSSI (single sensor single indicator) paradigm that is currently used for physiologic signal displays, (2) identify and discuss possible extensions and enhancements of the SSSI paradigm, and (3) develop a general approach and a software prototype to construct such "extended SSSI displays" from raw data. RESULTS: We present Multi Wave Animator (MWA) framework-a set of open source MATLAB (MathWorks, Inc., Natick, MA, USA) scripts aimed to create dynamic visualizations (eg, video files in AVI format) of patient vital signs recorded from bedside (intensive care unit or operating room) monitors. Multi Wave Animator creates animations in which vital signs are displayed to mimic their appearance on current bedside monitors. The source code of MWA is freely available online together with a detailed tutorial and sample data sets.

Evidence Based Development of a Novel Lateral Fibula Plate (VariAx Fibula) Using a Real CT Bone Data Based Optimization Process During Device Development

Development of novel implants in orthopaedic trauma surgery is based on limited datasets of cadaver trials or artificial bone models. A method has been developed whereby implants can be constructed in an evidence based method founded on a large anatomic database consisting of more than 2.000 datasets of bones extracted from CT scans. The aim of this study was the development and clinical application of an anatomically pre-contoured plate for the treatment of distal fibular fractures based on the anatomical database. 48 Caucasian and Asian bone models (left and right) from the database were used for the preliminary optimization process and validation of the fibula plate. The implant was constructed to fit bilaterally in a lateral position of the fibula. Then a biomechanical comparison of the designed implant to the current gold standard in the treatment of distal fibular fractures (locking 1/3 tubular plate) was conducted. Finally, a clinical surveillance study to evaluate the grade of implant fit achieved was performed. The results showed that with a virtual anatomic database it was possible to design a fibula plate with an optimized fit for a large proportion of the population. Biomechanical testing showed the novel fibula plate to be superior to 1/3 tubular plates in 4-point bending tests. The clinical application showed a very high degree of primary implant fit. Only in a small minority of cases further intra-operative implant bending was necessary. Therefore, the goal to develop an implant for the treatment of distal fibular fractures based on the evidence of a large anatomical database could be attained. Biomechanical testing showed good results regarding the stability and the clinical application confirmed the high grade of anatomical fit.

Investigation of a unique short open reading frame within the 3' untranslated region of the canine distemper virus matrix messenger RNA

Increasing evidence suggest that the long "untranslated" region (UTR) between the matrix (M) and the fusion (F) proteins of morbilliviruses has a functional role. In canine distemper virus (CDV), the F 5' UTR was recently shown to code for a long F signal peptide (Fsp). Subsequently, it was reported that the M/F UTRs combined with the long Fsp were synergistically regulating the F mRNA and protein expression, thereby modulating virulence. Unique to CDV, a short putative open reading frame (ORF) has been identified within the wild-type CDV-M 3' UTR (termed M2). Here, we investigated whether M2 was expressed from the genome of the virulent and demyelinating A75/17-CDV strain. An expression plasmid encoding the M2 ORF tagged both at its N-terminal (HA) and C-terminal domains (RFP), was first constructed. Then, a recombinant virus with its putative M2 ORF replaced by HA-M2-RFP was successfully recovered from cDNA (termed recA75/17(green)-HA-M2-RFP). M2 expression in cells transfected or infected with these mutants was studied by immunoprecipitation, immunofluorescence, immunoblot and flow cytometry analyses. Although fluorescence was readily detected in HA-M2-RFP-transfected cells, absence of red fluorescence emission in several recA75/17(green)-HA-M2-RFP-infected cell types suggested lack of M2 biosynthesis, which was confirmed by the other techniques. Consistent with these data, no functional role of the short polypeptide was revealed by infecting various cell types with HA-M2-RFP over-expressing or M2-knockout recombinant viruses. Thus, in sharp contrast to the CDV-F 5' UTR reported to translate a long Fsp, our data provided evidence that the CDV-M 3' UTR does not express any polypeptides.

Activated coagulation during open and endovascular abdominal aortic aneurysm repair

OBJECTIVE: The study was conducted to determine activation of coagulation in patients undergoing open and endovascular infrarenal abdominal aortic aneurysm repair (EVAR). METHODS: In a prospective, comparative study, 30 consecutive patients undergoing open repair (n = 15) or EVAR (n = 15) were investigated. Blood samples to determine fibrinopeptide A, fibrin monomer, thrombin-antithrombin complex, and D-dimer were taken up to 5 days postoperatively. Routine hematologic and hematochemical parameters as well as clinical data were collected. RESULTS: Both groups showed comparable demographic variables. Operating time was longer in open repair (249 +/- 77 minutes vs 186 +/- 69 minutes, P < .05). Perioperatively elevated markers of coagulation were measured in both groups. Fibrinopeptide A levels did not differ significantly between the groups (P = .55). The levels of fibrin monomer and thrombin-antithrombin complex were significantly higher in patients undergoing EVAR (P < .0001), reflecting increased thrombin activity and thrombin formation compared with open surgery. The D-dimer level did not differ significantly between the groups. These results were also valid after correction for hemodilution. CONCLUSION: These data suggest increased procoagulant activity in EVAR compared with open surgery. A procoagulant state may favor possible morbidity derived from micro- and macrovascular thrombosis, such as in myocardial infarction, multiple organ dysfunction, venous thrombosis and thromboembolism, or disseminated intravascular coagulation.

Randomised controlled trials of homeopathy in hyperactive children: treatment procedure leads to an unconventional study design. Experience with open-label homeopathic treatment preceding the Swiss ADHD placebo controlled, randomised, double-blind, cross-over trial

BACKGROUND: Treatment of patients with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) with homeopathy is difficult. The Swiss randomised, placebo controlled, cross-over trial in ADHD patients (Swiss ADHD trial) was designed with an open-label screening phase prior to the randomised controlled phase. During the screening phase, the response of each child to successive homeopathic medications was observed until the optimal medication was identified. Only children who reached a predefined level of improvement participated in the randomised, cross-over phase. Although the randomised phase revealed a significant beneficial effect of homeopathy, the cross-over caused a strong carryover effect diminishing the apparent difference between placebo and verum treatment. METHODS: This retrospective analysis explores the screening phase data with respect to the risk of failure to demonstrate a specific effect of a randomised controlled trial (RCT) with randomisation at the start of the treatment. RESULTS: During the screening phase, 84% (70/83) of the children responded to treatment and reached eligibility for the randomised trial after a median time of 5 months (range 1-18), with a median of 3 different medications (range 1-9). Thirteen children (16%) did not reach eligibility. Five months after treatment start, the difference in Conners Global Index (CGI) rating between responders and non-responders became highly significant (p = 0.0006). Improvement in CGI was much greater following the identification of the optimal medication than in the preceding suboptimal treatment period (p < 0.0001). CONCLUSIONS: Because of the necessity of identifying an optimal medication before response to treatment can be expected, randomisation at the start of treatment in an RCT of homeopathy in ADHD children has a high risk of failure to demonstrate a specific treatment effect, if the observation time is shorter than 12 months.