Sviluppo di un algoritmo di Object Detection per la privacy in ambito industriale

In questa tesi è descritto il lavoro svolto presso un'azienda informatica locale, allo scopo di ricerca ed implementazione di un algoritmo per individuare ed offuscare i volti presenti all'interno di video di e-learning in ambito industriale, al fine di garantire la privacy degli operai presenti. Tale algoritmo sarebbe stato poi da includere in un modulo software da inserire all'interno di un applicazione web già esistente per la gestione di questi video. Si è ricercata una soluzione ad hoc considerando le caratteristiche particolare del problema in questione, studiando le principali tecniche della Computer Vision per comprendere meglio quale strada percorrere. Si è deciso quindi di implementare un algoritmo di Blob Tracking basato sul colore.

Ottimizzazione di un sistema di calcolo Voxel dosimetry e implementazione di grandezze radiobiologiche per MRT

Il presente lavoro di tesi nasce in seguito all’esperienza di tirocinio svolta presso l’Arcispedale Santa Maria Nuova di Reggio Emilia. Fulcro di questo lavoro è lo sviluppo di un sistema di pianificazione della dose per il trattamento dei pazienti sottoposti a Molecular Radionuclide Therapy (MRT). Presso tale struttura ospedaliera è già stato sviluppato uno strumento che si appoggia all’ambiente di lavoro Matlab per il calcolo dosimetrico. Tale programma è chiamato VoxelMed. Si tratta di uno strumento di calcolo che lavora al così detto voxel-level, tecnica di sviluppo recente che permette il calcolo della dose assorbita all’interno di un paziente in modo più dettagliato rispetto ai metodi di calcolo basati unicamente sulla stima media per organo, tipicamente impiegati in dosimetria tradizionale. Parte del lavoro di tesi consiste nell’implementare nuove modalità di calcolo ed aggiungere ulteriori accorgimenti all’attuale versione di VoxelMed. In VoxelMed è stata poi integrata ex-novo una componente di calcolo di misure radiobiologiche, in particolare della BED. La dose assorbita non è infatti un parametro sufficiente per valutare gli effetti della radiazione sui tessuti, a parità di tipo ed energia della radiazione gli effetti possono essere molto variabili. La BED è il parametro che tiene conto della risposta del tessuto sano o cancerogeno alla radiazione. Parte del lavoro è stato svolto sperimentalmente, tramite misure con fantocci acquisiti o preparati ad hoc. In particolare si sono utilizzati diverse tipologie di fantocci, per effettuare protocolli di calibrazione dei sistemi di acquisizione, misure di curve di effetto di volume parziale e test finali di verifica. Per un ulteriore verifica delle prestazioni di calcolo si sono effettuate misurazioni su un gruppo di pazienti e si sono confrontati i risultati con quelli ottenuti dal software maggiormente utilizzato nella pratica clinica, OLINDA/EXM.

Sviluppo di un sistema integrato per rampe isocrone di temperatura

Lo scopo del presente lavoro è la realizzazione e l'ottimizzazione di un software che, tramite l'utilizzo di un controllo automatico Proporzionale-Integrativo-Derivativo: PID, gestisca la temperatura di un fornetto in camera a vuoto. È necessario che il sistema sia in grado di eseguire rampe regolari di temperatura di diversa pendenza scelta dall'utente, in modo che possa essere utilizzato in futuro per esperimenti di Desorbimento Termico da parte di vari materiali. La tesi è così suddivisa, nel primo capitolo sono illustrati i concetti teorici di base utilizzati nello sviluppo dei controlli automatici. Nel secondo capitolo è descritta la parte hardware: sono mostrate le diverse sezioni che compongono il fornetto e la camera a vuoto, è inoltre illustrato il cablaggio che permette l'interfaccia del forno alla scheda Arduino ed al software LabVIEW. La terza sezione è dedicata agli studi svolti per la realizzazione del sistema di controllo PID e per la sua ottimizzazione. Il quarto capitolo è invece dedicato alla descrizione del software creato per la gestione del fornetto. Nel quinto capitolo sono infine mostrati i metodi utilizzati per il calcolo delle costanti operative del PID ed i risultati sperimentali ottenuti.

Calcolo del flusso di raggi-γ del Blazar PKS B1424-418

Lo scopo di questo lavoro è quello di analizzare i dati raccolti dal Large Area Telescope a bordo del satellite Fermi con l'obiettivo di ricavare il flusso di raggi-γ, di energia compresa tra 100 MeV e 300 GeV, prodotti dal Blazar PKS B1424-418 in un periodo compreso tra l'1 Gennaio 2012 e il 4 Settembre 2016. Secondo alcuni modelli questo blazar potrebbe essere infatti la prima sorgente di Ultra High Energy Cosmic Ray associata sperimentalmente all'emissione di neutrini. L'analisi dei dati è effettuata tramite il pacchetto di software Fermi Science Tools.

Evaluación de las causas de los eventos adversos o incidentes que afectan la seguridad del paciente, en el hospital central de la policía de enero 2012 a diciembre 2013

TITULO DEL TRABAJO: Evaluación de las causas de los eventos adversos o incidentes que afectan la seguridad del paciente, en el hospital central de la policía de enero 2012 a diciembre 2013. OBJETIVO: Determinar y analizar la causa raíz de los principales factores de riesgo que afectan la seguridad del paciente que puedan ocasionar eventos adversos en la atención de los pacientes, con el uso de la teoría de restricciones TOC en el Hospital Central de la Policía HOCEN. MATERIALES Y METODO: Se realizó una investigación descriptiva de naturaleza mixta – cuantitativa de tipo correlacional, la población es la totalidad de pacientes atendidos en el hospital de la policía entre enero de 2012 a diciembre de 2013, en el cual se presentaron un total de 189 eventos adversos los cuales sirvieron de objeto a esta investigación, la recolección de datos se realizó por medio de tablas de Excel 2010, posterior a esto se exporto la información al software de IBM SPSS Statistics 19 donde se analiza la información arrojando datos descriptivos y tablas de frecuencia. Finalmente haciendo uso de la Teoría de restricciones TOC se identificó la causa raíz para la ocurrencia de eventos adversos y plantear una intervención estratégica que promueva un sistema efectivo de seguridad del paciente en pro de la búsqueda de la mejora continua. RESULTADOS: Se analizaron 189 eventos adversos, de los cuales 89 fueron reportados en el turno de la noche, seguido por el turno de la mañana con 57, el turno tarde con 27, 28 eventos que no registraron horario, el servicio con mayor ocurrencia es el de medicina interna con 25 eventos, y finalmente la caída de pacientes, lo relacionado con medicamentos, nutriciones y accesos vasculares son los eventos con mayor incidencia. CONCLUSIONES: Se pudo concluir que es necesario que los procesos de seguridad del paciente deben tener un lineamiento directo desde la dirección de la organización permitiendo que las mejoras sean de inmediata aplicación, también es importante generar en el personal una actitud de compromiso frente al proceso de mejora, hay que redefinir las políticas institucionales ya que se concluyó por medio de la teoría de restricciones TOC que el principal factor para la ocurrencia de eventos adversos son las multitareas que el personal tiene que realizar en el proceso de atención.

Etapas de cambio conductual relacionado al consumo de frutas y verduras en escolares de Bogotá, Colombia

Objetivo: Describir la relación de las etapas de cambio conductual frente al consumo de frutas y verduras con el estado nutricional en un grupo de escolares de Bogotá, Colombia, pertenecientes al estudio FUPRECOL. Métodos: Estudio de corte transversal en 1.922 niños y adolescentes entre 9 y 17 años, pertenecientes a nueve instituciones educativas oficiales de Bogotá. Se aplicó de manera auto-diligenciada el cuestionario de cambio de comportamiento (CCC-Fuprecol) validado en el “estudio FUPRECOL” y se calculó el Índice de Masa Corporal (IMC) como marcador del estado nutricional. Se calcularon prevalencias y se establecieron asociaciones mediante modelos de regresión logística binaria. Resultados: La muestra estuvo conformada por 1.045 niños-niñas y adolescentes vs hombres (45.6%) y mujeres (54.3%) y 877. La mayor proporción de consumo de frutas en el subgrupo de hombres (niños entre 9 y 12 años vs. adolescentes entre 13 y 17 años) se observó en la etapa de mantenimiento, (53.3 % vs. 38.8 %, X2 p<0.001), seguido de preparación/acción (25.0 % vs. 32.4 %, X2 p<0.001). En mujeres entre 9 y 12 años, la mayor proporción se ubicó en la etapa de mantenimiento (54.4 %), a diferencia de las adolescentes entre 13 y 17 años que acusaron mayor frecuencia la etapa de preparación/acción (42.0 %). Se observó que pertenecer al grupo de mujeres, se asociaba como variable para el cumplimiento de la recomendación mínima de frutas y verduras con valores de OR 1.54 (IC95% 1.22-1.93) y OR 1.48 (IC95% 1.19-1.84), respectivamente. Conclusiones: Aproximadamente, 66 % de los participantes tienen la intención o la voluntad de cumplir las recomendaciones de consumo de frutas y verduras. La identificación temprana de niños y adolescentes con bajo consumo de alimentos vegetales, permitirá implementar intervenciones para promover comportamientos saludables a fin de prevenir el riesgo cardiometabólico en la edad adulta.

A low fermentable oligo-di-mono saccharides and polyols (FODMAP) diet reduced pain and improved daily life in fibromyalgia patients

Fibromyalgia (FM) is a chronic, rheumatic disease characterized by widespread myofascial pain, of unknown aetiology, having a major impact on quality of life (QOL). Available pharmacotherapy for FM is marginally effective. FM is associated with co-morbidities of gastrointestinal (GI) disorders and Irritable Bowel Syndrome (IBS). There is growing evidence that diets low in FODMAPs, “fermentable oligo-, di- or mono-saccharides and polyols” [Low FODMAP Diet (LFD)], are effective in treating IBS. The aim of this pilot study was to examine the effects of LFDs on symptoms of FM, especially with regard to pain, QOL and GI disorders. Methods A longitudinal study using LFD intervention was performed on 38, 51 ± 10 year-old, female patients diagnosed with FM for an average of 10 years, based on ACR (American College of Rheumatology) 2010 criteria. The study was conducted from January through May, 2015, using a four-week, repeated-assessment model, as follows: Moment 0 – introduction of the protocol to participants; Moment 1 – first assessment and delivery of individual LFD dietary plans; Moment 2 – second assessment and reintroduction of FODMAPs; Moment 3 – last assessment and final nutritional counselling. Assessment tools used were the following: RFIQ (Revised Fibromyalgia Impact Questionnaire), FSQ (Fibromyalgia Survey Questionnaire), IBS-SSS (Severity Score System), EQ-5D (Euro-QOL quality of life instrument), and VAS (Visual Analogue Scale). Daily consumption of FODMAPs was quantified based on published food content analyses. Statistical analyses included ANOVA, non-parametric Friedman, t-student and Chi-square tests, using SPSS 22 software. Results The mean scores of the 38 participants at the beginning of the study were: FSQ (severity of FM, 0–31) – 22 ± 4.4; RFIQ (0–100) – 65 ± 17; IBS-SSS (0–500) – 275 ± 101; and EQ-5D (0–100) – 48 ± 19. Mean adherence to dietary regimens was 86%, confirmed by significant difference in FODMAP intakes (25 g/day vs. 2.5 g/day; p < 0.01). Comparisons between the three moments of assessment showed significant (p < 0.01) declines in scores in VAS, FSQ, and RFIQ scores, in all domains measured. An important improvement was observed with a reduction in the severity of GI symptoms, with 50% reduction in IBS scores to 138 ± 117, following LFD therapy. A significant correlation (r = 0.36; p < 0.05) was found between improvements in FM impact (declined scores) and gastrointestinal scores. There was also a significant correlation (r = 0.65; p < 0.01) between “satisfaction with improvement” after introduction of LFDs and “diet adherence”, with satisfaction of the diet achieving 77% among participants. A significant difference was observed between patients who improved as compared to those that did not improve (Chi-square χ2 = 6.16; p < .05), showing that the probability of improvement, depends on the severity of the RFIQ score. Conclusions Implementation of diet therapy involving FODMAP restrictions, in this cohort of FM patients, resulted in a significant reduction in GI disorders and FM symptoms, including pain scores. These results need to be extended in future larger studies on dietary therapy for treatment of FM. Implications According to current scientific knowledge, these are the first relevant results found in an intervention with LFD therapy in FM and must be reproduced looking for a future dietetic approach in FM.

Improving Bangla ocr output through correction algorithms

Bangla OCR (Optical Character Recognition) is a long deserving software for Bengali community all over the world. Numerous e efforts suggest that due to the inherent complex nature of Bangla alphabet and its word formation process development of high fidelity OCR producing a reasonably acceptable output still remains a challenge. One possible way of improvement is by using post processing of OCR’s output; algorithms such as Edit Distance and the use of n-grams statistical information have been used to rectify misspelled words in language processing. This work presents the first known approach to use these algorithms to replace misrecognized words produced by Bangla OCR. The assessment is made on a set of fifty documents written in Bangla script and uses a dictionary of 541,167 words. The proposed correction model can correct several words lowering the recognition error rate by 2.87% and 3.18% for the character based n- gram and edit distance algorithms respectively. The developed system suggests a list of 5 (five) alternatives for a misspelled word. It is found that in 33.82% cases, the correct word is the topmost suggestion of 5 words list for n-gram algorithm while using Edit distance algorithm the first word in the suggestion properly matches 36.31% of the cases. This work will ignite rooms of thoughts for possible improvements in character recognition endeavour.

Analisi del comportamento di serbatoi di gas naturale liquefatto per applicazioni di propulsione navale in scenari di incendio

Il presente lavoro di tesi vuole focalizzare l’attenzione sull’impiego del GNL per la propulsione navale, analizzando aspetti legati alla sicurezza delle infrastrutture necessarie a tale scopo. Si sono considerati due diversi casi di studio: il primo riguarda un deposito costiero attrezzato per poter svolgere attività di rifornimento per imbarcazioni, mentre il secondo caso interessa una nave da trasporto passeggeri alimentata a GNL. È stata condotta un’analisi del rischio: l’identificazione dei pericoli ha seguito le linee guida proposte dalla metodologia MIMAH, oltre a sfruttare risultati di analisi HAZOP e HAZID. La stima delle frequenze di rilascio è stata effettuata con la tecnica della parts count, sulla base di valori ottenuti da database affidabilistici. La valutazione delle conseguenze è stata realizzata con il supporto del software DNV PHAST, utilizzando come riferimento i valori soglia proposti dal D.M. 9/5/2001. È stata infine impostata una modellazione fluidodinamica con lo scopo di valutare la possibilità di rottura catastrofica dei serbatoi di stoccaggio dovuta ad un’eccessiva pressurizzazione causata da una situazione di incendio esterno. Le simulazioni sono state condotte con il supporto del software CFD ANSYS® FLUENT® 17.2. Si è modellata una situazione di completo avvolgimento dalle fiamme considerando due geometrie di serbatoio diverse, nel caso di materiale isolante integro o danneggiato. I risultati ottenuti dall’analisi del rischio mostrano come i danni derivanti da un ipotetico scenario incidentale possano avere conseguenze anche significative, ma con valori di frequenze di accadimento tipici di situazioni rare. Lo studio fluidodinamico del comportamento di serbatoi di stoccaggio avvolti dalle fiamme ha evidenziato come questi siano capaci di resistere a condizioni gravose di incendio per tempi prolungati senza che si abbia una pressurizzazione tale da destare preoccupazione per l’integrità strutturale delle apparecchiature.

Dalla generazione di modelli 3D densi mediante TLS e fotogrammetria alla modellazione BIM

La tesi tratta la ricerca di procedure che permettano di rilevare oggetti utilizzando il maggior numero di informazioni geometriche ottenibili da una nuvola di punti densa generata da un rilievo fotogrammetrico o da TLS realizzando un modello 3D importabile in ambiente FEM. Il primo test si è eseguito su una piccola struttura, 1.2x0.5x0.2m, in modo da definire delle procedure di analisi ripetibili; la prima consente di passare dalla nuvola di punti “Cloud” all’oggetto solido “Solid” al modello agli elementi finiti “Fem” e per questo motivo è stata chiamata “metodo CSF”, mentre la seconda, che prevede di realizzare il modello della struttura con un software BIM è stata chiamata semplicemente “metodo BIM”. Una volta dimostrata la fattibilità della procedura la si è validata adottando come oggetto di studio un monumento storico di grandi dimensioni, l’Arco di Augusto di Rimini, confrontando i risultati ottenuti con quelli di altre tesi sulla medesima struttura, in particolare si è fatto riferimento a modelli FEM 2D e a modelli ottenuti da una nuvola di punti con i metodi CAD e con un software scientifico sviluppato al DICAM Cloud2FEM. Sull’arco sono state eseguite due tipi di analisi, una lineare sotto peso proprio e una modale ottenendo risultati compatibili tra i vari metodi sia dal punto di vista degli spostamenti, 0.1-0.2mm, che delle frequenze naturali ma si osserva che le frequenze naturali del modello BIM sono più simili a quelle dei modelli generati da cloud rispetto al modello CAD. Il quarto modo di vibrare invece presenta differenze maggiori. Il confronto con le frequenze naturali del modello FEM ha restituito differenze percentuali maggiori dovute alla natura 2D del modello e all’assenza della muratura limitrofa. Si sono confrontate le tensioni normali dei modelli CSF e BIM con quelle ottenute dal modello FEM ottenendo differenze inferiori a 1.28 kg/cm2 per le tensioni normali verticali e sull’ordine 10-2 kg/cm2 per quelle orizzontali.