GÉOARCHÉOLOGIE DU VILLAGE: Variabilité des modes d’occupation de la fin du Néolithique à l’âge du Bronze en Italie et en France méridionale. Implications culturelles

Entre la fin du Néolithique et l’âge du Bronze, la présence d’habitats groupés de type village est un phénomène diffus, tant en Italie qu’en France méridionale. Néanmoins, la prise en compte de la variabilité des formes de la stratification des sites interroge. En quoi l’enregistrement sédimentaire des sols d’habitat permet-il d’appréhender la question de l’organisation villageoise et de sa variabilité entre la fin du Néolithique et l’âge du Bronze ? Quelle image cet enregistrement sédimentaire donne-t-il de l’organisation sociale et économique du village ? Afin d’aborder ces questions, nous avons choisi de mener une étude géoarchéologique sur des sites de formes différentes, issus de contextes chrono-culturels et environnementaux variés. La démarche, fondée sur l’emploi de la micromorphologie des sols en tant qu’outil analytique, vise à caractériser l’organisation spatio-temporelle des sols d’occupation à l’échelle du site, selon une approche spatiale des processus de formation de la stratification archéologique. L’élaboration d’un modèle, qui repose sur une classification des micro-faciès sédimentaires selon le système d’activité, et son application à des sites-laboratoires permettent de qualifier les techniques de construction en terre, l’usage du sol et les dynamiques d’occupation propres à chaque site, dans le but de déterminer les comportements socio-économiques et les spécificités du mode de vie villageois enregistrées par les sols. Cette approche permet d’évaluer les constantes et les variables qui qualifient les différents types d’occupation. Le sol, conçu comme matérialité de l’espace villageois, devient ainsi un témoignage direct de la variabilité culturelle et des différentes formes d’organisation des communautés de la fin du Néolithique et de l’âge du Bronze.

Progettazione e prototipazione di un dispositivo per ustionati pediatrici in contesti poveri di risorse

Ogni anno, circa il 95% delle morti per ustioni si verifica in contesti poveri di risorse e di queste più di un terzo sono rappresentate da bambini con meno di 4 anni. Per determinare le caratteristiche del dispositivo è stata necessaria una lunga fase preliminare alla progettazione, dove si è analizzata l’entità del problema delle ustioni e i trattamenti attualmente eseguiti. La principale causa di morte per ustioni è dovuta alle infezioni per cui la priorità è creare un ambiente pulito e disinfettato, dove il paziente può essere trattato o trasportato ad un ospedale specializzato. Successivamente a questa fase di analisi dei bisogni, si sono identificate le funzionalità del dispositivo: il controllo della temperatura e dell’umidità per contrastare l’ipotermia e l’ipermetabolismo, la ventilazione d’aria filtrata per prevenire le infezioni e il sistema di lavaggio per disinfettare le lesioni. Il dispositivo è stato progettato per bambini con statura inferiore ad un metro. Da qui si sono derivate le specifiche tecniche di progetto, su cui è stata svolta l’analisi dei rischi e progettato un sistema di mitigazione più o meno efficace per ottenere un rischio residuo accettabile. Terminata la progettazione generale, si è disegnato lo schema circuitale e si sono scelti i componenti elettronici per l’implementazione del prototipo. Il sistema deve esser fornito di sensori di temperatura, umidità, anidride carbonica, ed attuatori per regolare questi parametri, come l’elemento riscaldante, la ventola e la pompa idraulica. Per la realizzazione del prototipo si è utilizzata una schema Wemos e un sistema di comunicazione I2C. Successivamente alla costruzione della struttura e al cablaggio, si è implementato un modello in Simulink per testare i coefficienti del controllore PID per il sistema di termoregolazione. In fine, si sono eseguiti dei test per valutare il controllo della temperatura all’interno dello scompartimento del bambino, e si sono ottenuti buoni risultati.

Modelli variazionali convessi-nonconvessi per la ricostruzione di segnali bilivello corrotti da sfocamento e rumore: analisi e soluzione numerica.

In questa tesi abbiamo presentato/analizzato metodi variazionali allo stato dell’arte per la ricostruzione – ovvero, rimozione di sfocamento e rumore - di una classe specifica di segnali/immagini caratterizzati dal fatto di essere costanti a tratti e bilivello. Tali metodi ottengono la ricostruzione tramite la minimizzazione di un funzionale formato da due parti: un termine di fedeltà ai dati, la cui forma dipende dal tipo di rumore considerato, e un termine di regolarizzazione che codifica l’informazione a priori disponibile sul segnale da ricostruire (ad esempio, la sua regolarità). Per segnali costanti a tratti, è ben noto che il regolarizzatore deve avere la proprietà di promuovere la sparsità delle derivate prime del segnale. In particolare, molte proposte allo stato dell’arte sfruttano la pseudo-norma l0 o la norma l1 del gradiente, ossia la Variazione Totale (TV). La prima scelta è ottimale in linea teorica poiché promuove al meglio la sparsità, ma il funzionale è fortemente non convesso e i metodi numerici di minimizzazione possono convergere a soluzioni locali. Nel caso di TV si ha invece un problema convesso che garantisce la convergenza a minimi globali ma la qualità della soluzione è sub-ottima. Motivati da vantaggi/svantaggi di l0 ed l1, in questa tesi si è deciso di investigare (teoricamente e sperimentalmente) l’uso di modelli variazionali di tipo Convesso-NonConvesso (CNC). Questi utilizzano particolari regolarizzatori non convessi e parametrici che consentono da un lato di sparsificare meglio di l1, dall’altro di mantenere la convessità del funzionale così da presentare un unico punto di minimo. Tra i metodi CNC investigati, quello denominato GME-TV basato sul concetto di inviluppo di Moreau generalizzato ha prodotto ricostruzioni di qualità sempre migliore di TV e a volte, diremmo sorprendentemente, anche di l0. Questo rappresenta un risultato di particolare rilevanza scientifica nel campo della ricostruzione di segnali/immagini.

Indagini sperimentali per la determinazione di microplastiche nelle acque reflue e nei fanghi di depurazione

Le microplastiche (MP) rientrano nella categoria di contaminanti emergenti per la loro pericolosità e persistenza nell'ecosistema. Gli impianti di trattamento acque sono identificati come una fonte principale di MP per l’ambiente. A causa della mancanza di metodi di separazione standard per le MP da fanghi ed acque reflue, nel presente lavoro sperimentale, sono testati diversi metodi di separazione delle MP da campioni di fanghi e acque di due impianti reali. Tramite analisi allo stereomicroscopio e identificazione della struttura polimerica mediante spettroscopia infrarossa in riflettanza totale attenuata (FTIR-ATR) si sono ottenute delle prime stime sulle quantità di MP all’interno dei depuratori che andranno vagliate con successive prove. In generale c’è una grande variabilità associata al punto di prelievo, al periodo di campionamento e alle caratteristiche del refluo. I dati sperimentali confermano la presenza di MP sia nelle acque che nei fanghi. Per la linea acque sono esaminati un trattamento convenzionale a fanghi attivi di un piccolo impianto (1) e un trattamento terziario di filtrazione a sabbia con peracetico e UV di un impianto di potenzialità superiore (2). Seppure le efficienze di rimozione siano alte (93,37% per l’impianto 1 e 59,80% per il 2), i carichi di MP rilasciati in ambiente sono elevati a causa delle portate trattate. Il fatto che MP della stessa morfologia e colore si ritrovino in setacci di differenti dimensioni e che le concentrazioni aumentino al diminuire della dimensione, suggerisce che subiscano svariate frammentazioni a monte del campionamento. Per i fanghi sono testati 3 metodi di pretrattamento individuando il migliore in quello con pre-digestione con H2O2 e separazione per densità con NaI che verrà in seguito implementata. Nei fanghi tendono a concentrarsi le MP rimosse dalla linea acque che di solito sono quelle di densità maggiore, infatti si riscontra prevalenza di microparticelle.

Modellazione del trattamento a fanghi attivi del depuratore Ponte Metauro di Fano ed indicazioni gestionali per la riduzione dei consumi di energia.

Lo scopo del presente studio è quello di modellare il processo di trattamento delle acque reflue dell’impianto a fanghi attivi Ponte Metauro di Fano. In particolare, si è posta l’attenzione sulle fasi di trattamento secondario, agendo sui parametri che regolano tali processi e simulando il funzionamento ottimale dell’impianto attraverso il programma di modellazione STOAT. Oltre a modellare l’impianto, è stato anche fatto uno studio per cercare di risparmiare i consumi di energia e reagenti. La prima fase quindi è stata incentrata sulla modellazione dell’impianto, soprattutto per i trattamenti secondari, con varie simulazioni per poi arrivare ad avere una rappresentazione corretta del fenomeno che avviene nella realtà. La seconda fase invece è stata incentrata sulla ricerca di un possibile risparmio energetico per ottimizzare i consumi di energia e reagenti all’interno delle vasche.

Tecniche di machine learning per type inference di linguaggi tipati dinamicamente

In questa tesi vengono discusse le principali tecniche di machine learning riguardanti l'inferenza di tipo nei linguaggi tipati dinamicamente come Python. In aggiunta è stato creato un dataset di progetti Python per l'addestramento di modelli capaci di analizzare il codice

Che cosa significa emancipazione? Organizzazione sociale, norme giuridiche e potere paterno dalla Rivoluzione francese agli anni Quaranta dell'Ottocento

La tesi presenta un’analisi storico-concettuale del concetto di emancipazione in Francia tra la Rivoluzione francese e gli anni Quaranta dell’Ottocento a partire dalla centralità delle donne nel processo rivoluzionario e dal problema del potere paterno e dell’ordine della famiglia. Da questa prospettiva viene ricostruito il momento di affermazione del significato moderno del concetto: prima con l’Illuminismo e poi con la Rivoluzione francese si determina un progressivo allargamento semantico che farà posto a significati politico-sociali inediti e a una serie di soggetti imprevisti. La Rivoluzione presenta infatti sulla scena un soggetto collettivo, già maturo, che dà forma all’emancipazione rivoluzionaria. Quest’ultima richiede una specifica scienza in grado di arginare i suoi effetti politici più pericolosi senza tradirne le premesse formali. A questo risponde l’Idéologie come scienza sociale sul finire della Rivoluzione. Se le donne in questi anni si mobilitano a partire dall’emancipazione rivoluzionaria, esse rappresentano al tempo stesso un problema fondamentale per l’ordine rivoluzionario come mostra il dibattito sul potere paterno che fa luce sul passaggio, fondamentale per il concetto di emancipazione, dal potere di emancipare del padre a quello dello Stato emancipatore. Gli esiti di questo dibattito si trovano nel Codice civile e nella sua emancipazione codificata, che definisce i confini giuridici e formali dell’emancipazione rivoluzionaria e le sue gerarchie. In seguito, la tesi ricostruisce le trasformazioni del concetto all’indomani della Rivoluzione nella dottrina di Saint-Simon e dei suoi allievi. Questa sarà all’origine del discorso che si sviluppa in Francia tra gli anni Trenta e Quaranta sul problema dell’emancipazione della donna che trova espressione negli scritti delle donne saint-simoniane. La tesi si ferma alle porte degli anni Quaranta quando l’emancipazione nel suo significato moderno si stabilizza e diventa un vero e proprio concetto di movimento, espressione di processi di emancipazione che si erano preparati negli anni precedenti.

Applications of network-based approaches in drug research

Recent research trends in computer-aided drug design have shown an increasing interest towards the implementation of advanced approaches able to deal with large amount of data. This demand arose from the awareness of the complexity of biological systems and from the availability of data provided by high-throughput technologies. As a consequence, drug research has embraced this paradigm shift exploiting approaches such as that based on networks. Indeed, the process of drug discovery can benefit from the implementation of network-based methods at different steps from target identification to drug repurposing. From this broad range of opportunities, this thesis is focused on three main topics: (i) chemical space networks (CSNs), which are designed to represent and characterize bioactive compound data sets; (ii) drug-target interactions (DTIs) prediction through a network-based algorithm that predicts missing links; (iii) COVID-19 drug research which was explored implementing COVIDrugNet, a network-based tool for COVID-19 related drugs. The main highlight emerged from this thesis is that network-based approaches can be considered useful methodologies to tackle different issues in drug research. In detail, CSNs are valuable coordinate-free, graphically accessible representations of structure-activity relationships of bioactive compounds data sets especially for medium-large libraries of molecules. DTIs prediction through the random walk with restart algorithm on heterogeneous networks can be a helpful method for target identification. COVIDrugNet is an example of the usefulness of network-based approaches for studying drugs related to a specific condition, i.e., COVID-19, and the same ‘systems-based’ approaches can be used for other diseases. To conclude, network-based tools are proving to be suitable in many applications in drug research and provide the opportunity to model and analyze diverse drug-related data sets, even large ones, also integrating different multi-domain information.

Big Code Applications and Approaches

The availability of a huge amount of source code from code archives and open-source projects opens up the possibility to merge machine learning, programming languages, and software engineering research fields. This area is often referred to as Big Code where programming languages are treated instead of natural languages while different features and patterns of code can be exploited to perform many useful tasks and build supportive tools. Among all the possible applications which can be developed within the area of Big Code, the work presented in this research thesis mainly focuses on two particular tasks: the Programming Language Identification (PLI) and the Software Defect Prediction (SDP) for source codes. Programming language identification is commonly needed in program comprehension and it is usually performed directly by developers. However, when it comes at big scales, such as in widely used archives (GitHub, Software Heritage), automation of this task is desirable. To accomplish this aim, the problem is analyzed from different points of view (text and image-based learning approaches) and different models are created paying particular attention to their scalability. Software defect prediction is a fundamental step in software development for improving quality and assuring the reliability of software products. In the past, defects were searched by manual inspection or using automatic static and dynamic analyzers. Now, the automation of this task can be tackled using learning approaches that can speed up and improve related procedures. Here, two models have been built and analyzed to detect some of the commonest bugs and errors at different code granularity levels (file and method levels). Exploited data and models’ architectures are analyzed and described in detail. Quantitative and qualitative results are reported for both PLI and SDP tasks while differences and similarities concerning other related works are discussed.

Distraction by task-irrelevant stimuli: the effects of endogenous spatial attention and visual working memory load

Salient stimuli, like sudden changes in the environment or emotional stimuli, generate a priority signal that captures attention even if they are task-irrelevant. However, to achieve goal-driven behavior, we need to ignore them and to avoid being distracted. It is generally agreed that top-down factors can help us to filter out distractors. A fundamental question is how and at which stage of processing the rejection of distractors is achieved. Two circumstances under which the allocation of attention to distractors is supposed to be prevented are represented by the case in which distractors occur at an unattended location (as determined by the deployment of endogenous spatial attention) and when the amount of visual working memory resources is reduced by an ongoing task. The present thesis is focused on the impact of these factors on three sources of distraction, namely auditory and visual onsets (Experiments 1 and 2, respectively) and pleasant scenes (Experiment 3). In the first two studies we recorded neural correlates of distractor processing (i.e., Event-Related Potentials), whereas in the last study we used interference effects on behavior (i.e., a slowing down of response times on a simultaneous task) to index distraction. Endogenous spatial attention reduced distraction by auditory stimuli and eliminated distraction by visual onsets. Differently, visual working memory load only affected the processing of visual onsets. Emotional interference persisted even when scenes occurred always at unattended locations and when visual working memory was loaded. Altogether, these findings indicate that the ability to detect the location of salient task-irrelevant sounds and identify the affective significance of natural scenes is preserved even when the amount of visual working memory resources is reduced by an ongoing task and when endogenous attention is elsewhere directed. However, these results also indicate that the processing of auditory and visual distractors is not entirely automatic.

Advanced studies on two animal models, murine and fish. RadKI21A626T mouse model: new insights into molecular mechanisms of enteric neuro-epithelial pathology. European sea bass: study of the effects of essential oils in different diets on the gastric system.

My PhD research period was focused on the anatomical, physiological and functional study of the gastrointestinal system on two different animal models. In two different contexts, the purpose of these two lines of research was contribute to understand how a specific genetic mutation or the adoption of a particular dietary supplement can affect gastrointestinal function. Functional gastrointestinal disorders are chronic conditions characterized by symptoms for which no organic cause can be found. Although symptoms are generally mild, a small subset of cases shows severe manifestations. This subset of patients may also have recurrent intestinal sub-occlusive episodes, but in absence of mechanical causes. This condition is referred to as chronic intestinal pseudo-obstruction, a rare, intractable chronic disease. Some mutations have been associated with CIPO. A novel causative RAD21 missense mutation was identified in a large consanguineous family, segregating a recessive form of CIPO. The present thesis was aimed to elucidate the mechanisms leading to neuropathy underlying CIPO via a recently developed conditional KI mouse carrying the RAD21 mutation. The experimental studies are based on the characterization and functional analysis of the conditional KI Rad21A626T mouse model. On the other hand aquaculture is increasing the global supply of foods. The species selected and feeds used affects the nutrients available from aquaculture, with a need to improve feed efficiency, both for economic and environmental reasons, but this will require novel innovative approaches. Nutritional strategies focused on the use of botanicals have attracted interest in animal production. Previous research indicates the positive results of using essential oils (EOs) as natural feed additives for several farmed animals. Therefore, the present study was designed to compare the effects of feed EO supplementation in two different forms (natural and composed of active ingredients obtained by synthesis) on the gastric mucosa in European sea bass.

Oltre il ghetto. Dinamiche residenziali e traiettorie migranti a Bologna

La tesi intende contribuire a livello teorico ed empirico al dibattito in tema di segregazione residenziale su base etnica. Negli ultimi anni, infatti, si stanno sviluppando studi e ricerche che mirano a (ri)definire la categoria di segregazione residenziale e le forme che essa può assumere a livello urbano (micro-segregazione, interstizio, segregazione verticale) proprio a partire dall’analisi delle caratteristiche del contesto Mediterraneo o dell’Europa del Sud. In questo quadro, il disegno di ricerca si articola a partire dal caso studio di Bologna e analizza la distribuzione residenziale della popolazione residente straniera in prospettiva diacronica, utilizzando strumenti di analisi georeferenziata e considerando diverse variabili (nazionalità, genere, status-socioeconomico). L’analisi quantitativa viene integrata da una seconda parte, che si compone di 20 interviste biografiche di tipo recall, che ricostruisce le traiettorie abitative di migranti residenti nella Città Metropolitana di Bologna, al fine di comprendere le modalità in cui le dinamiche strutturali che investono l’housing system si concretizzino nelle storie di vita di persone migranti. Dall’analisi emerge che la popolazione residente straniera è investita da un processo di periferizzazione che si manifesta a livello spaziale-territoriale e nei percorsi di vita. Adottandone una definizione estensiva, la categoria di periferizzazione individua una specifica forma di segregazione residenziale che non denota solo un processo di mobilità territoriale ma anche un più ampio e articolato “modo di abitare” di chi sta ai margini.

Role of Shiga toxins in the pathogenesis of hemolytic uremic syndrome

During the pathogenesis of hemolytic uremic syndrome (HUS), a severe sequela of Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli (STEC) gastrointestinal infections, before the toxin acts on the target endothelial cells of the kidney and brain, several Stx forms are transported in the bloodstream: free Stx; Stx bound to circulating cells through Gb3Cer and TLR4 receptors; and Stx associated to blood cell-derived microvesicles. The latter form is mainly responsible for the development of life-threatening HUS in 15% of STEC-infected patients. Stx consist of five B subunits non-covalently bound to a single A subunit (uncleaved Stx) which can be cleaved in two fragments (A1 and A2) held by a disulfide bond (cleaved Stx). After reduction, the enzymatically active A1 fragment responsible for toxicity is released. Cleaved and uncleaved Stx are biologically active but functionally different, thus their presence in patients’ blood could affect the onset of HUS. Currently, there are no effective therapies for the treatment of STEC-infected patients and the gold standard strategies available for the diagnosis are very expensive and time-consuming. In this thesis, by exploiting the resolving power of SERS technology (Amplified Raman Spectroscopy on Surfaces), a plasmonic biosensor was developed as effective diagnostic tool for early detection of Stx in patients’ sera. An acellular protein synthesis system for detecting cleaved Stx2a in human serum based on its greater translation inhibition after treatment with reducing agents was developed and used to identify cleaved Stx in STEC-infected patients’ sera. Pathogenic microvesicles from Stx2a-challenged blood from healthy donors were isolated and characterized. The antibiotic NAB815, acting as inhibitor of toxin binding to TLR4 expressed by circulating cells, was found to be effective in impairing the formation of blood cell-derived microvesicles containing Stx2a, also having a protective effect in cellular models. This approach could be proposed as an innovative treatment for HUS prevention.

Le contexte linguistique et la tradition de langue hebraïque de la Secunda (deuxième colonne des Hexaples d'Origène)

Le terme Secunda désigne la deuxième colonne de la synopse hexaplaire d’Origène. Cette synopse comportait six colonnes, d’où le nom Hexapla utilisé pour la désigner : la première contenait le texte hébreu original de l’Ancien Testament, la deuxième (Secunda) sa transcription phonétique en caractères grecs, les quatre autres les différentes traductions grecques de la Bible. La présence de graphèmes de vocaliques grecs dans la Secunda permet de mener une étude grammaticale complète de cette source, d’un point de vue phonétique et morphologique. Il manque encore actuellement une recherche qui développe le rapport entre la tradition hébraïque de la Secunda, telle qu’elle ressort de la transcription, et les autres traditions hébraïques attestées : celles sans graphèmes vocaliques (c’est-à-dire la tradition samaritaine et le corpus qumranien) et les traditions plus tardives et vocalisées pendant la période médiévale (les traditions massorétique tibérienne, babylonienne et palestinienne). Ce dernier point est précisément l’objet de cette thèse, qui vise à mieux comprendre le statut de l’hébreu de la Secunda, ses relations avec les autres traditions hébraïques et sa place dans l’histoire de la langue. Cette question est abordée à travers différentes étapes : en partant d’une étude phonétique et morphologique de la langue hébraïque de la colonne, on arrive à une hypothèse de datation qui permet une comparaison directe entre l’hébreu hexaplaire et les autres traditions mentionnées ci-dessus. La comparaison entre la Secunda et les autres traditions est cruciale pour situer correctement la Secunda dans l’histoire de la langue hébraïque : au niveau synchronique, elle permet de mettre en évidence ses éléments dialectaux, documentés dans les transcriptions de la Secunda et dans les traditions de la même époque ; au niveau diachronique, elle fournit des terminus ante ou post quem pour des phénomènes bien attestés dans les traditions tardives.

Dynamic food systems and climate-induced risks transmission for food and nutritional security

Agriculture market instability impedes achieving the global goal of sustainable and resilient food systems. Currently, the support to producers reaches the mammoth USD 540 billion a year and is projected to reach USD 1.8 trillion by 2030. This gigantic increase requires a repurposing agricultural support strategy (RASS), considering the market country-specific circumstances. These circumstances may vary with geographic locations, marketing structures, and product value chains. The fruit production system is crucial for health-conscious consumers and profit-oriented producers for food and nutritional security. Export is one of the main driving forces behind the expansion of the fruit sector, and during the year 2010-2018, trade significantly outpaced production increases. The previous literature states that irregular and unpredictable behaviour — Chaos — can arise from entirely rational economic decision-making within markets. Different markets' direct/indirect linkages through trade create trade hubs, and uncertainty may function as an avenue to transmit adverse shocks and increase vulnerability rather than contribute to resilience. Therefore, distinguishing Chaos into an endogenous and exogenous pattern of behaviour is cradled to formulate an effective RASS for resilient food systems and to understand global food crises. The present research is aimed at studying the market dynamics of three regional trade hubs, i.e., Brazil (South America), Italy (Europe), and Pakistan (Asia), each representing advanced to traditional value chains to control uncertainty (risks). The present research encompasses 1) a systematic review to highlight the research dynamism and identify grey-areas of research. Based on the findings, we have investigated the 2) nonlinear impacts of climate-induced price responsiveness in monopsony markets. Once we highlighted the importance of marketing structures/arrangements, 3) we developed a risk transmission framework to address the co-evolving impacts in complex dynamic interactions.