Il segnale EEG in un compito di ���center-out reaching���: analisi e decodifica a livello di scalpo e di corteccia

Nell�� analisi del segnale EEG, sono di particolare interesse i potenziali evento correlato (ERP), che descrivono la risposta cerebrale in seguito alla presentazione di stimoli o eventi esterni o interni. Questi potenziali non sono immediatamente visibili sul tracciato EEG grezzo, ed ���� necessario, oltre ad un��������accurata fase di preprocessing, mediare (averaging) i segnali di molti trial ripetuti per visualizzare tali risposte nel tempo. Questo studio ha posto l' attenzione sugli ERP visuomotori generati in un compito di center-out reaching, che prevede il raggiungimento di uno tra cinque target, ognuno associato ad un LED, mediante il braccio dominante, con una tempistica scandita dalla presentazione di due stimoli visivi: lo stimolo preparatorio �� (che indica il target) e lo stimolo imperativo (che d���� il via libera al movimento). I segnali ERP, ottenuti mediante la tecnica dell�� averaging, sono stati analizzati sia a livello di scalpo, considerando i segnali di elettrodo, sia a livello di corteccia, dopo risoluzione del problema inverso, e considerando rappresentazioni prima a livello di singoli dipoli corticali e quindi di intere regioni corticali (ROI). Inoltre, ���� stata applicato un metodo di deep learning (rete neurale convoluzionale) per decodificare il segnale EEG a livello di singolo trial, ovvero classificare il target coinvolto nello specifico trial. La decodifica ���� stata applicata sia ai segnali di scalpo sia ai segnali delle ROI corticali. Complessivamente i risultati mostrano ERP ben visibili a livello di scalpo e legati sia a processing visivo che motorio. Gli ERP a livello di ROI corticali sono pi���� rumorosi e sembrano cogliere meno processing motorio rispetto al visivo, presumibilmente anche in conseguenza di alcune scelte metodologiche nella ricostruzione di segnali di ROI. In linea con questo, le performance di decodifica sono migliori a livello di scalpo che di ROI corticali.

Sviluppo di un modello previsionale del comportamento magnetico di leghe Fe-Si

Il presente lavoro di tesi ha lo scopo di implementare un modello previsionale del comportamento magnetico di leghe Fe-Si in regime statico e dinamico, mediante l���identificazione e l���ottimizzazione dei parametri caratteristici del modello di Jiles-Atherton. Tale fine �� stato perseguito attraverso l���uso del software di calcolo Matlab-Simulink. Il modello, validato mediante i dati reperibili in letteratura, permette di simulare la curva di prima magnetizzazione e il ciclo di isteresi per materiali ferromagnetici soft mediante la conoscenza di un set limitato di dati sperimentali ricavabili dalle prove magnetiche. Il modello �� stato impiegato per eseguire la simulazione anche su campioni prodotti industrialmente in acciaio al silicio a grano non orientato forniti allo stato fully-processed M470-50A preventivamente sottoposti a caratterizzazione microstrutturale, mediante microscopia ottica, elettronica e analisi EBSD, e meccanica, attraverso le prove di trazione. I risultati ottenuti dalla simulazione presentano ottimale accuratezza, in particolar modo nel caso statico sia in termini di estrazione dei parametri sia di definizione del ciclo; risulta ancora da migliorare ulteriormente il grafico in frequenza. Al fine di rendere fruibile il modello realizzato �� stata progettata una Graphical User Interface. Nell���ottica di una mobilit�� green in accordo con gli obiettivi globali, l���implementazione del presente modello pone quindi le basi per uno studio futuro del comportamento dei materiali magnetici per la realizzazione di motori elettrici sempre pi�� performanti in funzione dei parametri di produzione e delle condizioni di utilizzo, aspetti che incidono notevolmente sulle propriet�� di tale materiale.

Sviluppo ed applicazione di un modello di ottimizzazione per la gestione di una rete di Simbiosi Industriale

Nell���attuale contesto competitivo, sempre pi�� alla ricerca di un incontro tra esigenze di natura economica e logiche di Sostenibilit�� Ambientale e di Economia Circolare (E.C.), questo elaborato si pone l���obiettivo di presentare un modello matematico, formulato per la simulazione e la conseguente ottimizzazione di una rete logistica gestita con logiche di Simbiosi Industriale (S.I.). Lo scopo di tale modello �� fungere da supporto all���adozione di pratiche di S.I. in un determinato contesto territoriale, attraverso l���individuazione delle sinergie ottime, tra quelle considerate possibili, in grado di ridurre la produzione di rifiuti, a favore del riutilizzo di sottoprodotti e materie prime seconde, minimizzando il costo totale del sistema. Preliminarmente alla presentazione del modello, sar�� descritto il contesto in cui la S.I. si colloca e i suoi collegamenti con i concetti di Ecologia Industriale (E.I.) ed E.C., verranno distinti i vari modelli esistenti di S.I. ed i casi di successo presenti nel contesto italiano ed europeo, e sar�� illustrato l���attuale inquadramento normativo. In seguito, verranno descritti nel dettaglio il modello matematico e un caso studio, dimensionato allo scopo di validare il modello stesso. Fase particolarmente critica del lavoro �� risultata essere quella relativa alla raccolta dati da inserire nel caso studio, in quanto informazioni sensibili e di conseguenza non facilmente reperibili. I risultati ottenuti dimostrano come possa risultare conveniente, dal punto di vista economico, l���adozione di pratiche di S.I. negli scambi tra realt�� industriali, e in che modo tale convenienza muti al variare delle condizioni economiche al contorno.

Progetto dei lavori di messa in sicurezza dell���intersezione fra la ex S.S. 665 ���Massese��� e la Strada della Badia

Il presente studio ha l'obiettivo di individuare una soluzione per l'elevata incidentalit�� di un'intersezione situata nel comune di Langhirano (PR). L'utilizzo di una rotatoria si rende necessario per poter moderare le velocit�� di approccio all'intersezione e avere una situazione molto pi�� accettabile dal punto di vista della collettivit�� sia da un punto di vista del costo sociale affrontato dalla collettivit�� stessa e dall'Amministrazione Locale, sia dal punto di vista dell'inquinamento ambientale. Lo studio si compone di tutte le fasi progettuali necessarie per il progetto di un'intersezione a rotatoria e, avendo a disposizione i dati di traffico ricavati da rilievi, si �� svolta una simulazione di traffico per simulare gli effetti dell'intervento e confrontare la situazione attuale con quella di progetto. Sono inoltre allegati tutti gli elaborati progettuali necessari per poter configurare il presente studio come un progetto preliminare.

Soluzioni per coperture wireless in ambiente indoor con l'ausilio di superfici intelligenti riconfigurabili

I sistemi di comunicazione 6G si prevede che soddisfino requisiti pi�� stringenti rispetto alle reti 5G in termini di capacit�� di trasmissione, affidabilit��, latenza, copertura, consumo energetico e densit�� di connessione. I miglioramenti che si possono ottenere agendo solo sugli end-points dell'ambiente wireless potrebbero non essere sufficienti per adempiere a tali obiettivi. Performance migliori potrebbero invece essere raggiunte liberandosi del postulato che fissa l'ambiente di propagazione come elemento incontrollabile. In questo panorama spicca una tecnologia recente che prende il nome di Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) e che si pone l'obiettivo di rendere personalizzabile l'ambiente di propagazione wireless attraverso elaborazioni quasi passive di segnale. Una RIS �� una superficie sottile ingegnerizzata al fine di possedere propriet�� che le permettono di controllare dinamicamente le onde elettromagnetiche attraverso, ad esempio, la riflessione, rifrazione e focalizzazione del segnale. Questo pu�� portare alla realizzazione del cosiddetto Smart Radio Environment (SRE), ovvero un ambiente di propagazione che non �� visto come entit�� aleatoria incontrollabile, ma come parametro di design che svolge un ruolo fondamentale nel processo di ottimizzazione della rete. Nel presente elaborato, partendo da un modello macroscopico del comportamento di una RIS sviluppato dal gruppo di ricerca di propagazione e integrato all'interno di un simulatore di ray tracing, si effettua uno studio di coperture wireless con l'ausilio di RIS in semplici scenari indoor di riferimento.

Applicazione ROS 2 di un robot antropomorfo in esecuzione su container VxWorks in architettura IMA

L���elaborato di tesi discute del progetto di integrazione tra ROS 2, framework open-source per lo sviluppo di applicazioni robotiche, e VxWorks, sistema operativo in tempo reale (RTOS), attraverso l���utilizzo di container OCI compliant su VxWorks. L���integrazione �� stata svolta all���interno dello stack software di IMA (Industria Macchine Automatiche). Il progetto ha dunque integrato ROS 2 Humble e VxWorks 7 permettendo l���utilizzo di costrutti software di ROS 2 su dei container in esecuzione a livello User su VxWorks. Successivamente �� stata creata una applicazione di pick and place con un robot antropomorfo (Universal Robots Ur5e) avvalendosi di ROS 2 Control, framework per l���introduzione e gestione di hardware e controllori, e MoveIt 2, framework per incorporare algoritmi di motion-planning, cinematica, controllo e navigazione. Una volta progettata l���applicazione, il sistema �� stato integrato all���interno dell���architettura di controllo di IMA. L���architettura a container VxWorks di IMA �� stata estesa per il caso ROS 2, la comunicazione tra campo e applicazione ROS 2 �� passata tramite il master EtherCAT e il modulo WebServer presenti nell���architettura IMA. Una volta eseguito il container ROS 2 posizione e velocit�� dei servo motori sono stati inviati tramite al WebServer di IMA sfruttando la comunicazione VLAN interna. Una volta ricevuto il messaggio, il WebServer si �� occupato di trasferirlo al master EtherCAT che in aggiunta si �� occupato anche di ottenere le informazioni sullo stato attuale del robot. L���intero progetto �� stato sviluppato in prima battuta in ambiente di simulazione per validarne l���architettura. Successivamente si �� passati all���installazione in ambiente embedded grazie all���ausilio di IPC sui quali �� stato testato l���effettivo funzionamento dell���integrazione all���interno dell���architettura IMA.

Elaborazione di immagini aeree per il monitoraggio del territorio

A causa dei cambiamenti climatici sempre pi�� frequentemente si verificano disastri ambientali come frane, alluvioni e incendi. Il suolo italiano risente particolarmente di questi eventi, considerati molto gravosi, sia in termini di vite umane che in senso economico. Una soluzione affidabile e con tempi di risposta veloci per il rilevamento delle frane potrebbe migliorare la prevenzione di questi fenomeni. I tradizionali metodi di rilevamento aereo possono richiedere ingenti risorse finanziarie e necessitano di una fase di pianificazione dei voli che rischia di essere incompatibile con i tempi di risposta richiesti. Una possibile alternativa per risolvere i problemi della raccolta di immagini tramite aerei ed elicotteri potrebbe essere basata sull���uso di droni con a bordo videocamere e l'applicazione di algoritmi in grado di elaborare immagini in tempi veloci per individuare le aree soggette a dissesto idrogeologico. Riguardo all'elaborazione delle immagini, sono stati recentemente introdotti degli algoritmi che sembrano promettenti per identificare in maniera quasi immediata le frane grazie a piattaforme aeree sia piloate che autonome. In questo elaborato di tesi si propongono i risultati ottenuti da prove svolte su un modello di reti convoluzionali denominato U-Net e si fa una valutazione della sua efficacia nel riconoscimento automatico delle frane. I risultati ottenuti suggeriscono che la presente implementazione della rete potrebbe, per��, presentare criticit�� nell'individuazione di frane in un'immagine. Per gli sviluppi futuri, si suggerisce di modificare la rete convoluzionale, oppure di utilizzare banche dati differenti per l'allenamento dell'algoritmo.