Comparing gold nano-particle enhanced radiotherapy with protons, megavoltage photons and kilovoltage photons: a Monte Carlo simulation

Gold nanoparticles (GNPs) have shown potential to be used as a radiosensitizer for radiation therapy. Despite extensive research activity to study GNP radiosensitization using photon beams, only a few studies have been carried out using proton beams. In this work Monte Carlo simulations were used to assess the dose enhancement of GNPs for proton therapy. The enhancement effect was compared between a clinical proton spectrum, a clinical 6 MV photon spectrum, and a kilovoltage photon source similar to those used in many radiobiology lab settings. We showed that the mechanism by which GNPs can lead to dose enhancements in radiation therapy differs when comparing photon and proton radiation. The GNP dose enhancement using protons can be up to 14 and is independent of proton energy, while the dose enhancement is highly dependent on the photon energy used. For the same amount of energy absorbed in the GNP, interactions with protons, kVp photons and MV photons produce similar doses within several nanometers of the GNP surface, and differences are below 15% for the first 10 nm. However, secondary electrons produced by kilovoltage photons have the longest range in water as compared to protons and MV photons, e.g. they cause a dose enhancement 20 times higher than the one caused by protons 10 μm away from the GNP surface. We conclude that GNPs have the potential to enhance radiation therapy depending on the type of radiation source. Proton therapy can be enhanced significantly only if the GNPs are in close proximity to the biological target.

Simulazione Monte Carlo applicata all'analisi di scenari di intrusione salina in acquiferi costieri

Il presente elaborato analizza il problema dell'intrusione salina e valuta l'influenza dei parametri idrologici e idrogeologici sulle dinamiche del processo mediate simulazioni Monte Carlo. A scopo esemplificativo, l’intrusione salina viene studiata in condizioni stazionarie e nell’ipotesi di interfaccia netta. La tecnica di simulazione viene descritta a partire dai concetti statistici di base che includono la definizione delle distribuzioni di probabilità scelte per descrviere il comportamento dei parametri del modello concettuale e la procedura di campionamento di tali distribuzioni. Un codice in Matlab è stato realizzato per l’applicazione ad un semplice caso studio.

Guiding Monte Carlo tree searches with neural networks in the game of go

A dissertation submitted in fulfillment of the requirements to the degree of Master in Computer Science and Computer Engineering

Análise do crescimento econômico no Rio Grande do Sul através da aplicação de cadeias de Markov

O estudo do crescimento econômico é de suma importância para que possamos averiguar a trajetória de uma economia ao longo do tempo, a proposta desse trabalho é analisar o crescimento econômico no estado do Rio Grande do Sul, através do instrumental das cadeias de Markov, a ideia principal do estudo está na hipótese de convergência de renda. Primeiramente será testado a hipótese de convergência de renda do estado por meio das microrregiões, para isso serão utilizados dados de produto per capita dos anos de 1990, 2000 e 2010. Também será testado a hipótese de convergência para os municípios do Conselho Regional de Desenvolvimento Sul, situado no Rio Grande do Sul, utilizando dados de renda per capita dos anos de 1991, 2000 e 2010. Os resultados obtidos para as microrregiões do Rio Grande do Sul mostram que as economias não estão convergindo em sua totalidade para uma classe de renda especifica, porém é percebido que no longo prazo haverá uma maior concentração das microrregiões nos extratos de renda próximos a média, o tempo esperado para que as economias cheguem ao seu estado estacionário é de seis períodos. Por meio dos resultados obtidos para a região do Corede Sul, temos que as economias convergirão em sua maioria para a classe de renda médio pobre, seguido pela classe dos médios ricos. Ambas as classes estão situadas próximas a média regional, sendo que as classes de renda pobre e rico situadas aos extremos serão extintas no longo prazo. O tempo esperado para que as economias cheguem ao estado estacionário é de onze períodos.

Análise do crescimento econômico no Rio Grande do Sul através da aplicação de cadeias de markov

O estudo do crescimento econômico é de suma importância para que possamos averiguar a trajetória de uma economia ao longo do tempo, a proposta desse trabalho é analisar o crescimento econômico no estado do Rio Grande do Sul, através do instrumental das cadeias de Markov, a ideia principal do estudo está na hipótese de convergência de renda. Primeiramente será testado a hipótese de convergência de renda do estado por meio das microrregiões, para isso serão utilizados dados de produto per capita dos anos de 1990, 2000 e 2010. Também será testado a hipótese de convergência para os municípios do Conselho Regional de Desenvolvimento Sul, situado no Rio Grande do Sul, utilizando dados de renda per capita dos anos de 1991, 2000 e 2010. Os resultados obtidos para as microrregiões do Rio Grande do Sul mostram que as economias não estão convergindo em sua totalidade para uma classe de renda especifica, porém é percebido que no longo prazo haverá uma maior concentração das microrregiões nos extratos de renda próximos a média, o tempo esperado para que as economias cheguem ao seu estado estacionário é de seis períodos. Por meio dos resultados obtidos para a região do Corede Sul, temos que as economias convergirão em sua maioria para a classe de renda médio pobre, seguido pela classe dos médio ricos. Ambas as classes estão situadas próximas a média regional, sendo que as classes de renda pobre e rico situadas aos extremos serão extintas no longo prazo. O tempo esperado para que as economias cheguem ao estado estacionário é de onze períodos.