Structured P2P Video Streaming and Collaborative Failure Detection

Il video streaming in peer-to-peer sta diventando sempre più popolare e utiliz- zato. Per tali applicazioni i criteri di misurazione delle performance sono: - startup delay: il tempo che intercorre tra la connessione e l’inizio della ripro- duzione dello stream (chiamato anche switching delay), - playback delay: il tempo che intercorre tra l’invio da parte della sorgente e la riproduzione dello stream da parte di un peer, - time lag: la differenza tra i playback delay di due diversi peer. Tuttavia, al giorno d’oggi i sistemi P2P per il video streaming sono interessati da considerevoli ritardi, sia nella fase di startup che in quella di riproduzione. Un recente studio su un famoso sistema P2P per lo streaming, ha mostrato che solitamente i ritardi variano tra i 10 e i 60 secondi. Gli autori hanno osservato anche che in alcuni casi i ritardi superano i 4 minuti! Si tratta quindi di gravi inconvenienti se si vuole assistere a eventi in diretta o se si vuole fruire di applicazioni interattive. Alcuni studi hanno mostrato che questi ritardi sono la conseguenza della natura non strutturata di molti sistemi P2P. Ogni stream viene suddiviso in blocchi che vengono scambiati tra i peer. A causa della diffusione non strutturata del contenuto, i peer devono continuamente scambiare informazioni con i loro vicini prima di poter inoltrare i blocchi ricevuti. Queste soluzioni sono estremamente re- sistenti ai cambiamenti della rete, ma comportano una perdita notevole in termini di prestazioni, rendendo complicato raggiungere l’obiettivo di un broadcast in realtime. In questo progetto abbiamo lavorato su un sistema P2P strutturato per il video streaming che ha mostrato di poter offrire ottimi risultati con ritardi molto vicini a quelli ottimali. In un sistema P2P strutturato ogni peer conosce esattamente quale blocchi inviare e a quali peer. Siccome il numero di peer che compongono il sistema potrebbe essere elevato, ogni peer dovrebbe operare possedendo solo una conoscenza limitata dello stato del sistema. Inoltre il sistema è in grado di gestire arrivi e partenze, anche raggruppati, richiedendo una riorganizzazione limitata della struttura. Infine, in questo progetto abbiamo progettato e implementato una soluzione personalizzata per rilevare e sostituire i peer non più in grado di cooperare. Anche per questo aspetto, l’obiettivo è stato quello di minimizzare il numero di informazioni scambiate tra peer.

Events Management: il caso FPA Worlds 2012

Un problema comune agli Ingegneri Gestionali è quello legato alla necessità di dover sempre spiegare in cosa consista veramente il proprio campo di studi. Amici, conoscenti e parenti non dimostrano mai, infatti, familiarità con il termine. Chi scrive è costretto addirittura ad ammettere di avere una madre che, a pochi giorni dalla discussione dalla Tesi Magistrale, continui ad affermare di non aver ancora capito quale lavoro andrà poi a fare il figlio. Medicina, Giurisprudenza ed Economia sono concetti facili da comprendere; “studiare con approccio quantitativo l'organizzazione e i processi produttivi delle imprese costruendo e applicando modelli per la soluzione dei loro problemi” in effetti lo è un po’ meno. Accade così che si debbano quindi aggiungere altri termini, spiegando l’ingegneria gestionale come insieme di altre discipline: produzione, logistica, marketing, economia aziendale, risorse umane, gestione, progetti... Si dà il caso che questo insieme di altre discipline coincida in larga parte con una branca ancora più oscura ai più: l’event management. Questo lavoro di Tesi è incentrato proprio sulla gestione di un evento: gli FPA Worlds 2012, i Mondiali di Frisbee Freestyle 2012 tenutisi a Riccione dal 2 al 5 agosto. L’autore, nell’ambito del suo percorso di Tirocinio, ne è stato l’event manager, ovvero il massimo responsabile e organizzatore, andando a far confluire esperienze, conoscenze e passioni personali con la coronazione degli studi universitari. L’intero progetto lo ha coinvolto dal luglio 2010 al settembre 2012, all’interno di un’azienda riminese con cui già collaborava dal 2009. La Tesi, di carattere prettamente sperimentale, va quindi ad esporre i processi gestionali “nascosti” dietro ad un evento che ha riscosso successo di pubblico e mediatico, affiancando in ognuno dei capitoli tematici modelli teorici e risultati pratici. La vastità di conoscenze, competenze e strumenti utilizzati ha reso quest’esperienza altamente stimolante, così come le numerose sfide che si sono succedute nel difficile percorso per organizzare il miglior Mondiale di Frisbee Freestyle di sempre.

The stratigraphic record of the quaternary sea level fluctuations and the impact of the post-glacial sea level rise (Termination I) in the Adriatic basin (Mediterranean sea)

The modern stratigraphy of clastic continental margins is the result of the interaction between several geological processes acting on different time scales, among which sea level oscillations, sediment supply fluctuations and local tectonics are the main mechanisms. During the past three years my PhD was focused on understanding the impact of each of these process in the deposition of the central and northern Adriatic sedimentary successions, with the aim of reconstructing and quantifying the Late Quaternary eustatic fluctuations. In the last few decades, several Authors tried to quantify past eustatic fluctuations through the analysis of direct sea level indicators, among which drowned barrier-island deposits or coral reefs, or indirect methods, such as Oxygen isotope ratios (δ18O) or modeling simulations. Sea level curves, obtained from direct sea level indicators, record a composite signal, formed by the contribution of the global eustatic change and regional factors, as tectonic processes or glacial-isostatic rebound effects: the eustatic signal has to be obtained by removing the contribution of these other mechanisms. To obtain the most realistic sea level reconstructions it is important to quantify the tectonic regime of the central Adriatic margin. This result has been achieved integrating a numerical approach with the analysis of high-resolution seismic profiles. In detail, the subsidence trend obtained from the geohistory analysis and the backstripping of the borehole PRAD1.2 (the borehole PRAD1.2 is a 71 m continuous borehole drilled in -185 m of water depth, south of the Mid Adriatic Deep - MAD - during the European Project PROMESS 1, Profile Across Mediterranean Sedimentary Systems, Part 1), has been confirmed by the analysis of lowstand paleoshorelines and by benthic foraminifera associations investigated through the borehole. This work showed an evolution from inner-shelf environment, during Marine Isotopic Stage (MIS) 10, to upper-slope conditions, during MIS 2. Once the tectonic regime of the central Adriatic margin has been constrained, it is possible to investigate the impact of sea level and sediment supply fluctuations on the deposition of the Late Pleistocene-Holocene transgressive deposits. The Adriatic transgressive record (TST - Transgressive Systems Tract) is formed by three correlative sedimentary bodies, deposited in less then 14 kyr since the Last Glacial Maximum (LGM); in particular: along the central Adriatic shelf and in the adjacent slope basin the TST is formed by marine units, while along the northern Adriatic shelf the TST is represented by costal deposits in a backstepping configuration. The central Adriatic margin, characterized by a thick transgressive sedimentary succession, is the ideal site to investigate the impact of late Pleistocene climatic and eustatic fluctuations, among which Meltwater Pulses 1A and 1B and the Younger Dryas cold event. The central Adriatic TST is formed by a tripartite deposit bounded by two regional unconformities. In particular, the middle TST unit includes two prograding wedges, deposited in the interval between the two Meltwater Pulse events, as highlighted by several 14C age estimates, and likely recorded the Younger Dryas cold interval. Modeling simulations, obtained with the two coupled models HydroTrend 3.0 and 2D-Sedflux 1.0C (developed by the Community Surface Dynamics Modeling System - CSDMS), integrated by the analysis of high resolution seismic profiles and core samples, indicate that: 1 - the prograding middle TST unit, deposited during the Younger Dryas, was formed as a consequence of an increase in sediment flux, likely connected to a decline in vegetation cover in the catchment area due to the establishment of sub glacial arid conditions; 2 - the two-stage prograding geometry was the consequence of a sea level still-stand (or possibly a fall) during the Younger Dryas event. The northern Adriatic margin, characterized by a broad and gentle shelf (350 km wide with a low angle plunge of 0.02° to the SE), is the ideal site to quantify the timing of each steps of the post LGM sea level rise. The modern shelf is characterized by sandy deposits of barrier-island systems in a backstepping configuration, showing younger ages at progressively shallower depths, which recorded the step-wise nature of the last sea level rise. The age-depth model, obtained by dated samples of basal peat layers, is in good agreement with previous published sea level curves, and highlights the post-glacial eustatic trend. The interval corresponding to the Younger Dyas cold reversal, instead, is more complex: two coeval coastal deposits characterize the northern Adriatic shelf at very different water depths. Several explanations and different models can be attempted to explain this conundrum, but the problem remains still unsolved.

Numerical study of graphene as a channel material for field-effect transistors

Graphene excellent properties make it a promising candidate for building future nanoelectronic devices. Nevertheless, the absence of an energy gap is an open problem for the transistor application. In this thesis, graphene nanoribbons and pattern-hydrogenated graphene, two alternatives for inducing an energy gap in graphene, are investigated by means of numerical simulations. A tight-binding NEGF code is developed for the simulation of GNR-FETs. To speed up the simulations, the non-parabolic effective mass model and the mode-space tight-binding method are developed. The code is used for simulation studies of both conventional and tunneling FETs. The simulations show the great potential of conventional narrow GNR-FETs, but highlight at the same time the leakage problems in the off-state due to various tunneling mechanisms. The leakage problems become more severe as the width of the devices is made larger, and thus the band gap smaller, resulting in a poor on/off current ratio. The tunneling FET architecture can partially solve these problems thanks to the improved subthreshold slope; however, it is also shown that edge roughness, unless well controlled, can have a detrimental effect in the off-state performance. In the second part of this thesis, pattern-hydrogenated graphene is simulated by means of a tight-binding model. A realistic model for patterned hydrogenation, including disorder, is developed. The model is validated by direct comparison of the momentum-energy resolved density of states with the experimental angle-resolved photoemission spectroscopy. The scaling of the energy gap and the localization length on the parameters defining the pattern geometry is also presented. The results suggest that a substantial transport gap can be attainable with experimentally achievable hydrogen concentration.

Influence of nitrogen and soil physical characteristics on belowground carbon flux dynamics of woody plants

At ecosystem level soil respiration (Rs) represents the largest carbon (C) flux after gross primary productivity, being mainly generated by root respiration (autotrophic respiration, Ra) and soil microbial respiration (heterotrophic respiration, Rh). In the case of terrestrial ecosystems, soils contain the largest C-pool, storing twice the amount of C contained in plant biomass. Soil organic matter (SOM), representing the main C storage in soil, is decomposed by soil microbial community. This process produces CO2 which is mainly released as Rh. It is thus relevant to understand how microbial activity is influenced by environmental factors like soil temperature, soil moisture and nutrient availability, since part of the CO2 produced by Rh, directly increases atmospheric CO2 concentration and therefore affects the phenomenon of climate change. Among terrestrial ecosystems, agricultural fields have traditionally been considered as sources of atmospheric CO2. In agricultural ecosystems, in particular apple orchards, I identified the role of root density, soil temperature, soil moisture and nitrogen (N) availability on Rs and on its two components, Ra and Rh. To do so I applied different techniques to separate Rs in its two components, the ”regression technique” and the “trenching technique”. I also studied the response of Ra to different levels of N availability, distributed either in a uniform or localized way, in the case of Populus tremuloides trees. The results showed that Rs is mainly driven by soil temperature, to which it is positively correlated, that high levels of soil moisture have inhibiting effects, and that N has a negligible influence on total Rs, as well as on Ra. Further I found a negative response of Rh to high N availability, suggesting that microbial decomposition processes in the soil are inhibited by the presence of N. The contribution of Ra to Rs was of 37% on average.

Dispositivi di sicurezza personale

Ormai siamo bombardati da notizie non rassicuranti. Telegiornali, quotidiani,periodici, per gran parte, non sono altro che una elencazione di furti, rapine,omocidi,pestaggi, stupri... Verrebbe quasi voglia di spegnere tutti gli apparecchi,non comperare più la stampa, e rinchiudersi in un totale e dorato isolamento. Ma ciò non è possibile perchè basta stare fra la gente ed inevitabilmente si viene contagiati da un senso di instabilità, a maggior ragione in quanto donna e giovane, che ti spinge a pensare a come mettere a disposizione della sicurezza i tuoi saperi. Da ciò è nata la riflessione su come è possibile dare un contributo per garantire maggiore sicurezza alle donne ed in particolare alle ragazze nei momenti in cui frequentano luoghi di aggregazione giovanili ed anche quando sono sole, tramite l'ideazione di un apposito dispositivo di sicurezza personale.