Dissertations / Theses on the topic 'Analysi'

Ukraine and India share a majority of differences whether it is in traditions or the lifestyle. Both countries offer a wide range of comparisons and dissimilarities. India's culture is among the world’s oldest; civilization in India began about 4,500 years ago. Many sources describe it as "Sa Prathama Sanskrati Vishvavara" − the first and the supreme culture in the world [1]. Indians made significant advances in architecture (Taj Mahal), mathematics (the invention of zero) and medicine (Ayurveda). Today, India is a very diverse country, with more than 1.2 billion people, making it the second most populous nation after China [1]. Art, religion, architecture, language, food and fashion are just some of the various aspects of Indian culture. India is also well known for its film industry, which is often referred to as Bollywood. The country's movie history began in 1896 when the Lumière brothers demonstrated the art of cinema in Mumbai [2]. Today, the films are known for their elaborate singing and dancing. Indian dance, music and theater traditions span back more than 2,000 years. The major classical dance traditions − Bharata Natyam, Kathak, Odissi, Manipuri, Kuchipudi, Mohiniattam and Kathakali − draw on themes from mythology and literature and have rigid presentation rules [2].

Le deformazioni lente di versante in roccia (DGPV e grandi frane) sono fenomeni diffusi che interessano interi versanti e mobilizzano volumi di roccia anche di miliardi di metri cubi. La loro evoluzione è legata a processi di rottura progressiva sotto forzanti esterne e di accoppiamento idromeccanico, rispecchiate da un complesso processo di creep. Sebbene caratterizzate da bassi tassi di spostamento (fino a pochi cm / anno), queste instabilità di versante danneggiano infrastrutture e ospitano settori potenzialmente soggetti a differenziazione e collasso catastrofico. È quindi necessaria una robusta caratterizzazione del loro stile di attività per determinare il potenziale impatto sugli elementi a rischio e anticipare un eventuale collasso. Tuttavia una metodologia di analisi finalizzata a questo scopo è ancora mancante. In questa prospettiva, abbiamo sviluppato un approccio multiscala che integra dati morfostrutturali, di terreno e tecniche DInSAR, applicandoli allo studio di un inventario di 208 deformazioni lente di versanti mappate in Lombardia. Su questo dataset abbiamo eseguito una mappatura geomorfologica e morfostrutturale di semi dettaglio tramite immagini aeree e DEM. Abbiamo quindi sviluppato un pacchetto di procedure oggettive per lo screening su scala di inventario delle deformazioni lente di versante integrando dati di velocità di spostamento, cinematica e di danneggiamento dell’ammasso roccioso per ogni frana. Utilizzando dataset PS-InSAR e SqueeSAR, abbiamo sviluppato una procedura mirata a identificare in maniera semiautomatica la velocità InSAR rappresentativa, il grado di segmentazione e l'eterogeneità interna di ogni frana mappata identificando la presenza di possibili fenomeni secondari. Utilizzando la tecnica 2DInSAR e tecniche di machine learning, abbiamo inoltre sviluppato un approccio automatico caratterizzare la cinematica di ciascuna frana. I dati così ottenuti sono stati integrati tramite analisi di PCA e K-medoid per identificare gruppi di frane caratterizzati da stili di attività simili. Partendo dai risultati della classificazione su scala regionale, ci siamo poi concentrati su 3 casi di studio emblematici, le DGPV di Corna Rossa, Mt. Mater e Saline, rappresentativi di problematiche tipiche delle grandi frane (segmentazione spaziale, attività eterogenea, sensibilità alle forzanti idrologiche). Applicando un approccio DInSAR mirato abbiamo indagato la risposta del versante a diverse baseline temporali per evidenziare le eterogeneità spaziali e, tramite un nuovo approccio di stacking su basline temporali lunghe abbiamo estrattoi segnali di spostamento permanenti ed evidenziato i settori e le strutture con evoluzione differenziale. Lo stesso approccio DInSAR è stato utilizzato per studiare la sensibilità delle deformazioni lente di versante alle forzanti idrologiche. Il confronto tra i tassi di spostamento stagionale e le serie temporali di precipitazioni e scioglimento neve per il monte. Mater e Saline hanno delineato complessi trend di spostamento stagionale. Queste tendenze, più evidenti per i settori più superficiali, evidenziano una risposta maggiore a periodi prolungati di precipitazione modulati dagli effetti dello scioglimento della neve. Ciò suggerisce che le DGPV, spesso considerate non influenzate dalla forzante climatica a breve termine (pluriennale), sono sensibili a input idrologici, con implicazioni chiave nell'interpretazione del loro fallimento progressivo. I nostri risultati hanno dimostrato l'efficacia della metodologia multi-scala proposta, che sfrutta i prodotti DInSAR e l'analisi mirata per identificare, classificare e caratterizzare l'attività delle deformazioni lente di versante includendo dati geologici in tutte le fasi dell'analisi. Il nostro approccio, è applicabile a diversi contesti e dataset e fornisce gli strumenti per indagare processi chiave in uno studio finalizzato alla definizione del rischio connesso alle deformazioni lente di versante.
Slow rock slope deformations (DSGSDs and large landslides) are widespread, affect entire hillslopes and displace volumes up to billions of cubic meters. They evolve over long time by progressive failure processes, under variable climatic and hydro-mechanical coupling conditions mirrored by a complex creep behaviour. Although characterized by low displacement rates (up to few cm/yr), these slope instabilities damage sensitive structures and host nested sectors potentially undergoing rockslide differentiation and collapse. A robust characterization of the style of activity of slow rock slope deformations is required to predict their interaction with elements at risk and anticipate possible failure, yet a comprehensive methodology to this aim is still lacking. In this perspective, we developed a multi-scale methodology integrating geomorphological mapping, field data and different DInSAR techniques, using an inventory of 208 slow rock slope deformations in Lombardia (Italian Central Alps), for which we performed a geomorphological and morpho-structural mapping on aerial images and DEMs. On the regional scale, we developed an objective workflow for the inventory-scale screening of slow-moving landslides. The approach is based on a refined definition of activity that integrates the displacement rate, kinematics and degree of internal damage for each landslide. Using PS-InSAR and SqueeSAR datasets, we developed an original peak analysis of InSAR displacement rates to characterize the degree of segmentation and heterogeneity of mapped phenomena, highlight the occurrence of sectors with differential activity and derive their characteristic displacement rates. Using 2DInSAR velocity decomposition and machine learning classification, we set up an original automatic approach to characterize the kinematics of each landslides. Then, we sequentially combine PCA and K-medoid cluster analysis to identify groups of landslides characterized by consistent styles of activity, accounting for all the relevant aspects including velocity, kinematics, segmentation, and internal damage. Starting from the results of regional-scale classification, we focused on the Corna Rossa, Mt. Mater and Saline DSGSDs, that are emblematic case studies on which apply DInSAR analysis to investigate typical issues in large landslide studies (spatial segmentation, heterogenous activity, sensitivity to hydrological triggers). We applied a targeted DInSAR technique on multiple temporal baselines to unravel the spatial heterogeneities of complex DSGSDs and through a novel stacking approach on raw long temporal baseline interferograms, we outlined the permanent displacement signals and sectors with differential evolution as well as individual active structures. We then used DInSAR to investigate the possible sensitivity of slow rock slope deformations to hydrological triggers. Comparison between seasonal displacement rates, derived by interferograms with targeted temporal baselines, and time series of precipitation and snowmelt at the Mt. Mater and Saline ridge outlined complex temporally shifted seasonal displacement trends. These trends, more evident for shallower nested sectors, outline dominant controls by prolonged precipitation periods modulated by the effects of snowmelt. This suggests that DSGSDs, often considered insensitive to short-term (pluri-annual) climatic forcing, may respond to hydrological triggering, with key implication in the interpretation of their progressive failure. Our results demonstrated the effectiveness of the proposed multi-scale methodology that exploits DInSAR products and targeted processing to identify, classify and characterize the activity of slow rock slope deformation at different levels of details by including geological data in all the analysis stages. Our approach, readily applicable to different settings and datasets, provides the tools to solve key scientific issues in a geohazard-oriented study of slow rock slope deformations.

This thesis deals with the strategic management in a particular Italian industry: the mining sector. It is proposed an integrated methodology to implement a competitive analysis to explore trends in the mining sector in terms of business strategies adopted and strategic groups existent. The methodology uses secondary sources to make an environmental analysis and an accounting one. This second type makes use of key performance indicators of the sector as well as highlights the distribution of firms throughout the country. The research provides also information from a questionnaire about production, management, competitiveness, internationalization, innovation, recycling and environmental sustainability of enterprises behavior. Through PCA - Principal Component Analysis some positioning maps were created to identify strategic groups on the basis of four latent variables: competitive advantages, goals, tools and future investments. The design of research aims to bring out not only the Italian mining industry profile, but also to delineate its lineages and possible developments.

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Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

According to the fundamental Stone-Weierstrass theorem, if X is a finite dimensional real Banach space, then every continuous function on the unit ball B_X can be uniformly approximated by polynomials. For infinite dimensional Banach spaces the statement of the Stone-Weierstrass Theorem is false, even if we replace continuous functions by the uniformly continuous ones (which is a natural condition that coincides with continuity in the finite dimensional setting): in fact, on every infinite-dimensional Banach space X there exists a uniformly continuous real function not approximable by continuous polynomials. The natural problem of the proper generalization of the result for infinite dimensional spaces was posed by Shilov (in the case of a Hilbert space). Aron observed that the uniform closure on B_X of the space of all polynomials of the finite type is precisely the space of all functions which are weakly uniformly continuous on B_X. Since there exist infinite dimensional Banach spaces such that all bounded polynomials are weakly uniformly continuous on B_X (e.g. C_0 or more generally all Banach spaces not containing a copy of l_1 and such that all bounded polynomials are weakly sequentially continuous on B_X), this result gives a very satisfactory solution to the problem. Unfortunately, most Banach spaces, including L_p, do not have this special property. In this case, no characterization of the uniform limits of polynomials is known. But the problem has a more subtle formulation as well. Let us consider the algebras consisting of all polynomials which can be generated by finitely many algebraic operations of addition and multiplication, starting from polynomials on X of degree not exceeding n. Of course, such polynomials can have arbitrarily high degree. It is clear that, if n is the lowest degree such that there exists a polynomial P which is not weakly uniformly continuous, then the we have equalities among the algebras up to n-1 and then we have a strict inclusion. The problem of what happens from n on has been studied in several papers. The natural conjecture appears to be that once the chain of eualities has been broken, it is going to be broken at each subsequent step. The proof of this latter statement given by Hajek in 1996, for all classical Banach spaces, based on the theory of algebraic bases, is unfortunately not entirely correct, as was pointed out by our colleague Michal Johanis. It is not clear to us if the theory of algebraic bases developed therein can be salvaged. Fortunately, the main statement of this theory can be proved using another approach. The complete proof can be found in this thesis. Most of the results in this area are therefore safe. The main result of this thesis implies all previously known results in this area (all confirming the above conjecture) as special cases. We also give solutions to three other problems posed in the literature, which are concerning smooth functions rather than polynomials, but which belong to the same field of study of smooth mappings on a Banach space. The first result is a construction of a non-equivalent C^k-smooth norm on every Banach space admitting a C^k-smooth norm, answering a problem posed in several places in the literature. We solve a another question by proving that a real Banach space admitting a separating real analytic function whose holomorphic extension is Lipschitz in some strip around X admits a separating polynomial. Eventually, we solve a problem posed by Benyamini and Lindenstrauss, concerning the extensions of uniformly differentiable functions from the unit ball into a larger set, preserving the values in some neighbourhood of the origin. More precisely, we construct an example of a uniformly differentiable real-valued function f on the unit ball of a certain Banach space X, such that there exists no uniformly differentiable function g on cB_X for any c>1 which coincides with f in some neighbourhood of the origin. To do so, we construct suitable renormings of c_0, based on the theory of W-spaces.

The use of models to study the behavior of systems is common to all fields. A behavioral model formalizes and abstracts the view of a system and gives insight about the behavior of the system being developed. In the software field, behavioral models can support software engineering tasks. In particular, relevant uses of behavioral models are included in all the main analysis and testing activities: models are used in program comprehension to complement the information available in specifications, are used in testing to ease test case generation, used as oracles to verify the correctness of the executions, and are used as failure detection to automatically identify anomalous behaviors. When behavioral models are not part of specifications, automated approaches can automatically derive behavioral models from programs. The degree of completeness and soundness of the generated models depends from the kind of inferred model and the quality of the data available for the inference. When model inference techniques do not work well or the data available for the inference are poor, the many testing and analysis techniques based on these models will necessarily provide poor results. This PhD thesis concentrates on the problem of inferring Finite State Automata (the model that is likely most used to describe the behavior of software systems) that describe the behavior of programs and components and can be useful as support for testing and analysis activities. The thesis contributes to the state of the art by: (1) Empirically studying the effectiveness of techniques for the inference of FSAs when a variable amount of information (from scarce to good) is available for the inference; (2) Empirically comparing the effectiveness of techniques for the inference of FSAs and Extended FSAs; (3) Proposing a white-box technique that infers FSAs from service-based applications by starting from a complete model and then refining the model by incrementally removing inconsistencies; (4) Proposing a black-box technique that infers FSAs by starting from a partial model and then incrementally producing additional information to increase the completeness of the model.

Il Breeding Blanket (BB) del reattore DEMO rappresenta un sistema complesso in un ambiente pericoloso. Infatti, esso deve soddisfare diversi requisiti e vincoli ingegneristici sia di tipo nucleare, termo-strutturale che di sicurezza. Per questi motivi, è necessaria una progettazione omnicomprensiva che preveda l'applicazione di strumenti avanzati di simulazione basati su approcci multi-fisici. Questi strumenti devono eseguire simultaneamente diversi tipi di analisi. Tre di esse possono essere considerate prioritarie e propedeutiche per lo studio di tutti gli altri fenomeni riguardanti il BB, vale a dire l´analisi nucleare, termo-fluidodinamica e strutturale. In questa tesi, è proposto un innovativo approccio multi-fisico che copre i tre pilastri principali su cui è basato il progetto del BB (la neutronica, la termoidraulica e la termo-meccanica). Queste analisi devono essere condotte in maniera integrata, consentendo una valutazione olistica dei carichi volumetrici di potenza, delle prestazioni termiche sia del fluido di raffreddamento che delle strutture, nonché dei campi di tensione e deformazione. La strategia seguita per il conseguimento di questa sfida consiste nella creazione di una procedura “CAD-centric” e “loosely-coupled” (debolmente accoppiata) per la progettazione dei concetti di BB utilizzando una tecnica di analisi basata su sotto-modelli. Questa procedura prende il nome di Multi-physics Approach for Integrated Analysis (MAIA). Essa basa la sua architettura sull'uso di codici validati e sulla minimizzazione del loro numero. In particolare, MAIA è articolata in 10 fasi principali che vanno dalla creazione di un modello per le analisi nucleari generato dalla decomposizione in geometrie semplici di un generico CAD alla valutazione della potenza volumetrica, dal calcolo dei campi di temperatura e velocità nella struttura e nel refrigerante alla valutazione dei campi di spostamento, deformazione e stress, dalla stima dei tassi di produzione degli isotopi dell´azoto prodotti dall'attivazione dell'ossigeno presente nell'acqua al calcolo della loro distribuzione spaziale di concentrazione tenendo conto degli effetti del trasporto convettivo. Tutti i vari passaggi condividono gli stessi dettagli geometrici. In particolare, MAIA differisce dagli approcci convenzionali usati nell´accoppiamento multi-fisico su tre aspetti chiave. Innanzitutto, non introduce omogeneizzazioni dei modelli e dei carichi. In secondo luogo, MAIA permette di determinare, con un’alta risoluzione spaziale, i gradienti dei carichi per tutte le analisi coinvolte senza richiedere sforzi computazionali proibitivi. In terzo luogo, MAIA permette di mantenere la coerenza tra le tre analisi garantendo la congruenza tra gli input e gli output. Tuttavia, l´onere computazionale richiesto dall´approccio CAD-centric, su cui si basa la procedura MAIA, non permette di rappresentare il BB nel suo complesso ma solo alcune sue porzioni (una slice, per esempio). Ciò impone la definizione e, conseguentemente, la validazione di opportune condizioni al contorno per ogni sotto-modello utilizzato e per ogni analisi eseguita. A tal proposito, per quanto riguarda le analisi nucleari, le condizioni al contorno utilizzate nel modello locale della slice sono: definizione di una sorgente locale neutronica/fotonica per tener in conto l´effetto albedo dell´intero reattore, rappresentazione del Vacuum Vessel (VV) per simulare il back scattering verso il BB, e l´applicazione di condizioni di riflessione (“mirror”, specchio/simmetria, nella direzione poloidale e “white”, riflessione isotropica, in quella toroidale) per simulare la presenza delle slice adiacenti a quella analizzata. I risultati ottenuti mostrano una variazione della potenza depositata del -0.48 % tra il modello di riferimento DEMO e quello locale (slice). Inoltre, è stata eseguita un'analisi di sensibilità sulla distribuzione angolare della sorgente neutronica/fotonica locale determinando una discretizzazione ottimale in 10 suddivisioni poloidali. Questa suddivisione rappresenta un buon compromesso sia in termini di fedeltà dei risultati ottenuti, rispetto a quelli del modello di riferimento (DEMO), che di minimizzazione dell´onere computazionale. Per quanto riguarda l'analisi delle condizioni al contorno termo-idrauliche usate nel modello locale della slice, è stata applicata una condizione di simmetria termica poloidale. Assumendo una variazione delle portate comprese tra ~ -1.3% e ~ 0.6% e una fluttuazione della densità di potenza fino a ~ 6% tra slice vicine, è stata ottenuta una variazione della distribuzione delle temperature del ± 2.4% dimostrando, quindi, l'applicabilità di tali condizioni. Per quanto riguarda le analisi termo-meccaniche, le condizioni al contorno identificate per il modello locale della slice sono: simmetria sul piano inferiore della slice, Generalised Plane Strain su quello superiore e spostamenti radiali e toroidali impediti ai nodi che giacciono nella parte posteriore della back supporting structure lungo la direzione toroidale e poloidale. Queste condizioni, applicate al sotto-modello, producono una variazione compresa tra il -6% e il 4% tra gli spostamenti calcolati nella slice e quelli nel modello di riferimento DEMO, nonché una stima conservativa delle tensioni primarie e secondarie sia di membrana che di flessione. Inoltre, è stato anche studiato l'impatto della variazione (± 2.4%) di temperatura dimostrando che le fluttuazioni sulle deformazioni totale sono comprese tra il -0.3% e l’1.7%, fino a un massimo del 15% sulle tensioni equivalenti di membrana e tra il -7% e il 5% su quelle di flessione. Infine, la procedura MAIA è stata utilizzata per valutare l'impatto sul design del BB. La sua applicazione ha dimostrato la presenza di alcune criticità nel progetto. In particolare, i risultati fluidodinamici mostrano una violazione dei limiti di temperatura che non sono stati risolti introducendo soluzioni progettuali adeguate. Inoltre, queste violazioni producono, a loro volta, valori molto intensi delle tensioni equivalenti di Von Mises che potrebbero indicare un pericolo per l'integrità strutturale del BB. L´applicazione di MAIA al design del BB a permesso di dimostrare il valore aggiunto di questa procedura la quale potrebbe diventare uno strumento fondamentale e di riferimento per la progettazione del BB. Inoltre, la procedura MAIA ha permesso di mappare localmente variabili importanti come flussi neutronici e temperature, nonché le tensioni primarie e secondarie che sono utilizzate per la determinazione delle tensioni ammissibili applicate per la verifica dei criteri di progettazione. Al fine di dimostrare ulteriormente la versatilità e l'adattabilità della procedura MAIA, è stato studiato il problema di attivazione dell'acqua del sistema di trasferimento di calore primario (Primary Heat Transfer System, PHTS). Utilizzando la procedura MAIA, è stato possibile prendere in considerazione gli effetti dell´efflusso sulla concentrazione degli isotopi dell´azoto e fornire informazioni utili per lo sviluppo sia del design del BB che del suo PHTS.
The Breeding Blanket (BB) of the DEMO reactor represents a harsh system in a dangerous environment. It has to satisfy engineering requirements and constraints that are of nuclear, thermo-structural, material and safety kind. For these reasons, the application of advanced simulation tools, based on a multi-physics approach, is required for its comprehensive design. These tools have to simultaneously perform different kind of analyses among which three, and namely nuclear, thermofluid-dynamic and thermo-mechanical, can be prioritized and considered as propaedeutic for the investigation of all the other issues related to the BB. In this dissertation, a multi-physic approach, covering the three pillars of the BB design (the neutronics, thermal-hydraulics and thermo-mechanics), is proposed. These analyses have to be conducted in a strongly integrated way, allowing a holistic assessment of volumetric heat loads, thermal performances of coolant and structures as well as their stress and deformation states. The strategy, followed for the achievement of this challenge, consists of creating a CAD-centric and loosely-coupled procedure for the BB concepts design adopting a sub-modelling technique, named Multi-physics Approach for Integrated Analysis (MAIA). The MAIA procedure bases its architecture on the use of validated codes and on the minimisation of their number. It is articulated in 10 main steps that go from the decomposition of generic CAD in a format suitable for neutron/photon transport analysis to the nuclear analysis for the assessment of volumetric heating, from the assessment of temperature and velocity fields within coolant and structure to the evaluation of their displacement, deformation and stress fields, from the evaluation of nitrogen isotopes production rates from water oxygen activation to the calculation of their concentration spatial distribution taking into account the effects of passive convective transport. All the steps share the same geometry details and the consistency between input and output parameters. The new MAIA procedure differs from the conventional coupling approach with respect to three key aspects. First, it does not introduce homogenisations of models and loads. Second, MAIA can capture load gradients at high resolution in the three directions for all the analysis involved without requiring prohibitive computational efforts. And third, MAIA keeps the consistency between the three analyses maintaining the congruence between inputs and outputs. However, the computational effort required by the CAD-centric feature of MAIA procedure imposes the representation of BB portions and, therefore, the definition and validation of boundary conditions for each performed calculation. Regarding the nuclear analysis, it has been found that the set of reflecting and white conditions in the poloidal and toroidal directions, respectively, together with the presence of Vacuum Vessel (VV) and the definition of local neutron and photon source, produces a mismatch of -0.48 % in terms of power deposition between the DEMO and the local (e.g. slice) models. It has been demonstrated that the neutronic symmetry conditions are valid in the entire module up to the last slices nearby the caps. Furthermore, a sensitivity analysis on the angular distribution of local neutron and photon source has been performed indicating in 10 cosine bins the optimal discretisation choice in terms of compromise between the fidelity of the results obtained respect to those of the reference model and the relevant computational effort. Concerning the analysis of thermal-hydraulic boundary conditions, it has been found that the variation on mass flow rates (comprised between the ~-1.3 % and the ~0.6 %) as well as power density fluctuation (up to the ~6 % in the neighbouring domains) affect the temperature distribution for less than ±2.4 % demonstrating the applicability of poloidal symmetry conditions. As far as the thermo-mechanical analyses are concerned, it has been identified the set of boundary conditions (radial and toroidal displacements prevented to the nodes lying in the rear of the back supporting structure along the toroidal and poloidal direction, symmetry at the lower cut surface and Generalised Plane Strain to the top one) that produce a discrepancy in terms of displacement in the sub-model comprised between the -6 % and the 4 % as well as a conservative assessment of membrane and bending stresses both for primary and secondary stresses. The impact of the temperature variation has also been investigated showing that the fluctuations on total deformation are comprised between -0.3 % and the 1.7 %, on equivalent membrane stress up to 15 % while on equivalent bending stress between the -7 % and the 5 %. As a proof-of-concept, the MAIA procedure has been then used to evaluate the impact on the BB design, demonstrating that some criticalities are present in the design. In particular, the fluid-dynamic results show a violation of the temperature requirement limits that have not been solved introducing proper design solutions. Furthermore, these violations of thermal-hydraulic requirements produce very intense values of Von Mises equivalent stresses that could jeopardize the structural integrity of the segment box. This demonstrates that MAIA procedure can become the reference tool for the design of the BB. Moreover, the MAIA procedure has proven the possibility to locally map important variables such as the neutron flux and the temperature as well as the primary and secondary stress that are used for the determination of the allowable stress and applied for compering with design criteria. In order to further demonstrate the versatility and adaptability of the MAIA procedure, the water activation issue occurring within the blanket Primary Heat Transfer System (PHTS) has been studied. Using MAIA procedure, it has been possible to take into account the effects of the flow on the nitrogen concentration and to provide useful information for the development of both BB design and its PHTS.

The huge amount of textual data on theWeb has grown in the last few years rapidly creating unique contents of massive dimensions that constitutes fertile ground for Sentiment Analysis. In particular, social networks represents an emerging challenging sector where the natural language expressions of people can be easily reported through short but meaningful text messages. This unprecedented contents of huge dimensions need to be efficiently and effectively analyzed to create actionable knowledge for decision making processes. A key information that can be grasped from social environments relates to the polarity of text messages, i. e. the sentiment (positive, negative or neutral) that the messages convey. However, most of the works regarding polarity classification usually consider text as unique information to infer sentiment, do not taking into account that social networks are actually networked environments. A representation of real world data where instances are considered as homogeneous, independent and identically distributed (i.i.d.) leads us to a substantial loss of information and to the introduction of a statistical bias. For this reason, the combination of content and relationships is a core task of the recent literature on Sentiment Analysis, where friendships are usually investigated to model the principle of homophily (a contact among similar people occurs at a higher rate than among dissimilar people). However, paired with the assumption of homophily, constructuralism explains how social relationships evolve via dynamic and continuous interactions as the knowledge and behavior that two actors share increase. Considering the similarity among users on the basis of constructuralism appears to be a much more powerful force than interpersonal influence within the friendship network. As first contribution, this Ph.D. thesis proposes Approval Network as a novel graph representation to jointly model homophily and constructuralism, which is intended to better represent the contagion on social networks. Starting from the classical state-of-the-art methodologies where only text is used to infer the polarity of social networks messages, this thesis presents novel Probabilistic Relational Models on user, document and aspect-level which integrate the structural information to improve classification performance. The integration is particularly useful when textual features do not provide sufficient or explicit information to infer sentiment (e. g., I agree!). The experimental investigations reveal that incorporating network information through approval relations can lead to statistically significant improvements over the performance of complex learning approaches based only on textual features.

Gli estrogeni, legandosi ai propri recettori estrogenici (ERs), influenzano un’enorme varietà di cellule tra cui quelle del sistema immunitario. Quando la produzione di estrogeni cessa, alcune donne possono manifestare patologie come l’osteoporosi, l’aterosclerosi e le malattie neurodegenerative, tutte caratterizzate da una forte e incontrollata risposta infiammatoria. L’infiammazione è per lo più guidata dai macrofagi, che sono in grado di captare ogni segnale dal microambiente in cui risiedono e di andare in contro a modificazioni fenotipiche e metaboliche che gli permettono di rimuovere gli insulti e di riparare e risolvere il danno tissutale. Esistono diverse evidenze che dimostrano come il 17β-estradiolo sia in grado di regolare la risposta infiammatoria e di ripristinare l’omeostasi tissutale attraverso la modulazione diretta dei macrofagi. Tuttavia, attualmente la conoscenza del meccanismo di azione dell’estrogeno sui macrofagi e la precisa identità dei geni target degli estrogeni appare limitata, dal momento che gli studi a riguardo si basano su modelli sperimentali di condizioni infiammatorie. Con l’obiettivo di identificare tutti i geni e i pathways cellulari coinvolti nella regolazione dell’omeostasi del macrofago in risposta all’estrogeno senza nessun altro stimolo, è stato condotto uno studio dell’espressione genica estesa a tutto il genoma (genome wide-gene expression study) su cellule macrofagiche peritoneali isolate da topi trattati in vivo con estrogeno. Inizialmente abbiamo identificato nel macrofago isolato dal peritoneo di topi femmina trattati con estrogeno in vivo, il modello cellulare macrofagico più fedele alle condizioni fisiologiche. Successivamente abbiamo condotto l’analisi di espressione genica della risposta macrofagica all’estrogeno. Con l’obiettivo di mantenere il più possibile le condizioni fisiologiche, abbiamo trattato i topi con concentrazioni fisiologiche di 17β-estradiolo (5μg/kg) in vivo per 3 o 24 ore e sui loro macrofagi peritoneali è stata condotta l’analisi di espressione genica. I gruppi sperimentali sono stati scelti in relazione al contenuto estrogenico endogeno. In particolare, abbiamo utilizzato: Gruppo 1- femmine in Metaestro (ME), con i più bassi livelli di estrogeni nel sangue; Gruppo 2- femmine in Estro (E), che rappresenta la fase del ciclo estrale temporalmente più prossima all’incremento fisiologico di estrogeni endogeni che si verifica durante la fase di Proestro immediatmente precedente; Gruppo 3- femmine in Metaestro trattate per 3 ore con un’iniezione sottocutanea di 17β-estradiolo (ME+3hE2); Gruppo 4- femmine in Metaestro trattate per 24 ore con un’iniezione sottocutanea di 17β-estradiolo (ME+24hE2). Allo scopo di isolare i macrofagi peritoneali, sono state utilizzate biglie magnetiche pre-caricate con anticorpi contro la proteina CD11b. Successivamente, abbiamo ottenuto una lista di geni target dell’estrogeno, i quali appaiono differenzialmente regolati nelle quattro diverse condizioni ormonali analizzate. Attraverso analisi bioinformatiche e bibliometriche, abbiamo ottenuto delle indicazioni sui possibili pathways funzionali regolati dall’estrogeno nei macrofagi peritoneali. I risultati di queste analisi hanno portato all’identificazione di possibili geni target dell’estrogeno nei macrofagi, che possono essere suddivisi in geni precocemente, tardivamente e persistentemente regolati, e che possono essere considerati come target diretti dell’azione degli estrogeni nei macrofagi. Ulteriori studi sui dettagli molecolari dell’azione degli estrogeni nei macrofagi potranno far luce sul ruolo biologico di questi ormoni in vivo e potranno portare all’identificazione di nuove terapie e target terapeutici. La conoscenza di nuovi meccanismi attraverso i quali l’estrogeno regola l’attività dei macrofagi è utile per iniziare a capire il ruolo fisiologico del legame tra estrogeno e macrofagi, possibilmente espandendo queste informazioni alle condizioni patologiche infiammatorie in cui è noto il coinvolgimento dell’estrogeno, come l’endometriosi, i tumori dell’utero, l’infertilità e le patologie del tratto riproduttivo.
Estrogen hormones, binding to estrogen receptors (ERs), influence a wide variety of cell types including those of the immune system. When estrogen production ceases, women may suffer of pathologies that are all associated with a strong and disregulated inflammatory response, such as osteoporosis, atherosclerosis and neurodegenerative diseases. Inflammation is mainly driven by macrophages that are able to sense any microenvironment signals and undergo a metabolic and phenotypic adaptations that allow them to remove the insult, repair and resolve tissue damage. Several reports have showed that 17b-estradiol regulates the inflammatory response and restoration the tissue homeostasis through a direct modulation of macrophages. Neverthless, current knowledge on E2 action in macrophages and the identity of estrogen target genes appears limitated since is based on experimental models of inflammatory condition. With the aim to identify the identity of all genes and cellular pathways that are involved in the homeostatic regulation of macrophages in response to estrogen alone, a genome wide-gene expression study of peritoneal macrophages of mice treated in vivo with E2 was performed. In particular, we first identified the most faithful macrophage model to perform such study, represented by macrophages isolated from the peritoneum of female mice treated with estrogen in vivo. Successively, we performed a gene expression analysis of the response macrophages to estrogen stimulus alone. In order to maintain physiological conditions, we treated mice with physiological concentration of 17b-estradiol (5μg/kg) in vivo for 3 or 24 hours and their peritoneal macrophages were then analyzed by gene expression. The experimental groups were chosen according to the endogenous estrogen content. We used: Groups 1-Metaestrous (ME) with lowest levels of estrogen; 2- Estrous (E), that represents the closest phase in proximity to endogenous increase of estrogen that occurs in Proestrous; 3-Metaestrous treated with a SC injection for 3h with 17β-estradiol (ME+3hE2); and 4- Metaestrous treated with a SC injection for 24h with 17β-estradiol (ME+24hE2);. Magnetic beads pre-loaded with antibodies against CD11b were used to isolated peritoneal macrophages. Successively, we obtained a list of estrogen target genes, which appear differential regulated among the four hormonal conditions analyzed. In addition, by performing bioinformatic and bibliometric analyses, we obtained indications of functional pathways regulated by estrogen in peritoneal macrophages. Results lead to the identification of possible estrogen target genes in macrophages, that can be grouped in early, late and persistently regulated genes, and can be considered as direct targets of estrogen action in macrophages. More studies on the molecular details of estrogen action in macrophages will shed more light on the biological role of these hormones in vivo and the identification of novel therapies and therapeutics targets. The knowledge of new mechanisms by which estrogen regulates the activity of macrophages will be useful to start understanding the physiologic role of this interplay, possibly expanding these information to pathologic inflammatory conditions in which estrogen is also involved, such as in endometriosis, uterine tumors, infertility and reproductive pathologies.

Hypertension remains in 2017 a leading cause of mortality and disability worldwide. A number of issues related to the determinants of cardiovascular risk in hypertensive patients and to the strategies for better hypertension control are still pending. In such a context, aims of my research program were: 1. To investigate the contribution of blood pressure variability to the risk of cardiovascular mortality in hypertensive patients. In this setting, different methods for assessing blood pressure variability and different models exploring the link between blood pressure variability and outcome were investigated. 2. To assess the possibility that a hypertension management strategy based on hemodynamic assessment of patients through impedance cardiography might lead to a better hypertension control over 24 hours than a conventional approach only based on blood pressure measurement during clinic visits. To these aims, this thesis summarizes data obtained by performing a). An in-depth analysis of a study conducted in the Dublin hypertensive population, including 11492 subjects, and b). The analysis of longitudinal data collected in the frame of BEAUTY (BEtter control of blood pressure in hypertensive pAtients monitored Using the hoTman® sYstem) study. In Dublin study, the proportional hazard Cox model and accelerated failure time models have been used to estimate the additional effect of blood pressure variability on cardiovascular mortality over and above the effect of increased mean BP levels, with an attempt to identify the best threshold values for risk stratification. On the other hand, in BEAUTY study, mixed model and generalized estimation equation are used for the longitudinal data analysis.

The history has left its mark on the Albanian culture and society, from the “Roman Empire, Greek colonies, Turkish Empire, to the Balkan and World Wars”. Indescribable is the influence of Italian designers between 1920 and 1940. The architecture of the center of Tirana, reflected mainly along the main boulevard buildings that divides the city into two parts, is an “undeniable proof of the symbiotic process” that has always characterized the relationship between Italian and Albanian culture in all dimensions. The cultural heritage buildings of Tirana’s case provide structures and monuments of great value, since they are proof of historic forms of life and the history of modern societies, and show the existence of a tangible cultural identity. The architectural heritage adds character to its surroundings, is an integral part of the city, and is also a valuable tourism resource. The study will be carried out through theoretical approaches initially and literature research, while later the methodology will take shape through the treatment of some cases of studies, which have not been previously studied in this specific context. The Albanian context has shown a lack of cooperation in a team of experts or governments have made this contribution even more fragile. To achieve this goal, the right atmosphere of cooperation between experts must be created, to consider their diverse perspectives. On the other hand, this research aims to raise awareness of Tirana's cultural heritage past by fostering a debate on cultural heritage and its future within a structured heritage framework. The study tends to stimulate the process of digitalization by creation of 3D models including BIM, in such a way as to create accessible database of materials, elements, combined architectural and structural models, database for additions and retrofitting’s. Those buildings that surround us today define the spaces of our cities which still more tell us how we were, how to judge the past and above of all how we can project the future.
La storia ha lasciato il suo marchio nella società e la cultura albanese da le colonie Greche al Impero Romano dal Impero Ottomano alle guerre balcaniche fino alle guerre mondiali. Descrivibili sono le tracce e l’influenza lasciata dagli architetti Italiani tra il 1920 al 1940. L’Architettura del centro di Tirana, riflessa principalmente lungo il viale principale il quale decide la città in due parti e prova indelebile del processo simbiotico che ha caratterizzato le relazioni culturali tra Italia e Albania in tutte le dimensioni. La ricerca e l’analisi dei materiali trovati al archivio del istituto Tecnico di Tirana e anche ne archivio del Istituto Luce, specificamente negli archivi del L. Luigi e G. Fiorini sono stati d’aiuto nel capire meglio la visione degli architetti Italiani per Tirana. Oggigiorno questi disegni servono come punto di riferimento per architetti, ingegneri e restauratori per quanto riguarda al bisogno di ricostruzione e intervento di manutenzione che questi edifici hanno. Dopo la seconda Guerra Mondiale questi edifici venivano percepiti come memoria e segno del invasione straniera, negli ultimi 30 anni queste ideologie e superstizioni furono rimpiazzate da un più pacifico processo evolutivo. Costruitesi tra gli anni 20-40 per altri scopi dopo la liberazione cambiarono destinazione d’uso trasformandosi in Università, centri di studi, sedi per Ministeri diventando cosi parte inseparabile per la vita di ogni giorno e entrando a far parte nella storia della citta, intersecandosi e comunicando tra di loro. Oggigiorno questo patrimonio Storico-culturale condivisa ha aiutato a cambiare la percezione iniziale. Questo patrimonio culturale di Tirana fornisce strutture di grande valore si come sono prova di storia e delle forme della vita e della storia moderna della società. Il patrimonio architettonico da un distintivo aspetto al contesto circostante a uno degli elementi essenziali della città e ancor più diventa una risorsa turistica. Oggigiorno questo patrimonio culturale architettonica viene riconosciuto come fragile e insostituibile, patrimonio che va preservata e trasmessa alle future generazioni. Comunque le politiche di protezione non sempre sono efficienti come lo dovrebbe essere alle quali si aggiunge un disinteresse cittadino e un clima socio-politica molto avversa. La performanza degli edifici patrimonio culturale dopo i terremoti e una preoccupazione di tante figure professionali di diverse discipline. Anche se tutti predicono la salvaguardia di questo patrimonio culturale – architettonica dal rischio danneggiamento a causa dei terremoti, il prevedibile danneggio di questi valori estetici di questi edifici (causa le addizioni e processi di riqualificazione) viene ostacolato da una decisione consensuale sul bisogno di intervento o meno nel salvaguardare questi tesori. Questo deriva dalla mancanza di una solida base di principi, nel tenere conto dei fattori che incidono sulla riduzione del rischio sismico negli edifici, per il consolidamento della struttura e nel contempo il danneggiamento dei valori attribuiti a specifici tecniche di intervento. L’età di questi edifici si sta avvicinando ai 100° anni fatto che ci rende consapevoli della grandezza degli architetti di quel periodo. Riguardo a questo studio tenta di definire i principi e i segreti della semplicità strutturale e la reinterpretazione teorica degli argomenti strutturali. Le configurazioni in piano e altezza, degli elementi strutturali più usati nel periodo e l’abilita di sopportare a un ampio numero di eventi sismici. La visione strategica di questo studio e di sviluppare una dettagliata metodologia la quale servirà come manuale di riferimento nel indirizzare sia problemi di restauro anche i problemi del analisi strutturale del patrimonio culturale con i principi delle carte internazionali sul restauro.

We present a multi-level massively parallel additive Schwarz preconditioner for Isogeometric Analysis, a FEM-like numerical analysis for PDEs that permits exact geometry representation and high regularity basis functions. Two model problems are considered: the scalar elliptic equation and the advection-diffusion equation. Theoretical analysis proves that the adoption of a coarse correction grid is crucial in order to have the condition number of the preconditioned stiffness matrix independent from the number of subdomains, whenever the ratio between the coarse mesh size and the fine mesh size is kept fixed. Numerical tests for the scalar elliptic equation (in 2D and 3D on trivial and non-trivial domains) confirm the theory. The preconditioner is then applied to the advection-diffusion equation in 2D and 3D. Again, the numerical results shows that the condition number of the preconditioned linear system scales with the number of subdomains up to 8100 processors, eventually with SUPG stabilization. The tests are implemented in C programming language on the top of PETSc library.

La presente tesi di dottorato si propone di indagare lo stato delle disuguaglianze di salute nella città di Milano. Si parla di disuguaglianze di salute in presenza di differenze negli stati di salute delle persone all’interno di una popolazione, o tra gruppi di individui, quando queste sono attribuibili alle condizioni socioeconomiche delle persone, in virtù dell’iniqua distribuzione di risorse sociali, economiche, culturali e relazionali che consentono a ciascuno di raggiungere il proprio potenziale di salute. In aggiunta, il raggiungimento di uno stato di salute ottimale può essere influenzato anche dalle caratteristiche materiali e psicosociali del contesto di residenza, esponendo coloro che vivono in contesti svantaggiati a maggiori rischi per la loro. Muovendo dai presupposti teorici e concettuali della Fundamental Causes Theory e dall’approccio alla salute basato sui determinanti sociali questo lavoro si pone l’obiettivo di fornire una mappatura della distribuzione delle condizioni di salute all’interno del territorio milanese, contribuendo altresì al dibattito circa la presenza di neighbourhood effects sulla salute. Il lavoro svolto si basa sull’utilizzo di un approccio interdisciplinare, nel quale si fa ricorso a metodi e strumenti di tipo sociologico, epidemiologico, e geografico. Uno studio dettagliato della distribuzione sociale e territoriale di una patologia nei diversi quartieri della città è ad oggi assente, abbiamo dunque deciso di concentrarci sul Diabete Mellito di Tipo 2 alla luce della sua tipica associazione sia con le condizioni socioeconomiche individuali che con le caratteristiche dell’ambiente di vita. Facendo ricorso all’utilizzo inedito di dati amministrativi del sistema sanitario forniti dall’Unità di Epidemiologia dell’Agenzia di Tutela della Salute della Città Metropolitana di Milano, in combinazione con i dati provenienti dall’ultimo censimento della popolazione italiana, abbiamo condotto uno studio caso-controllo multilivello, con l’obiettivo di esaminare l’impatto relativo delle condizioni socioeconomiche individuali e del quartiere di residenza sul rischio di sviluppare la patologia in esame. I risultati hanno confermato la presenza di un gradiente sociale nella patologia, con una più alta prevalenza rintracciabile nelle persone con titolo di studio più basso. È stata inoltre riscontrata un’eterogeneità nella distribuzione territoriale della patologia, la quale non viene tuttavia spiegata unicamente dalle condizioni socioeconomiche individuali: l’associazione tra condizioni socioeconomiche del quartiere di residenza e rischio di sviluppo del Diabete Mellito di Tipo 2 risulta infatti essere statisticamente significativa anche controllando per le variabili individuali, suggerendo un ruolo del contesto di residenza nel plasmare l’esposizione al rischio indipendentemente dalla concentrazione di individui con caratteristiche simili nelle stesse aree. In linea con la letteratura di riferimento, è stato riscontrato che le caratteristiche individuali giocano un ruolo predominate nel determinare l’esposizione, ciononostante il quartiere dove le persone vivono esercita un effetto non trascurabile sulla salute e necessita di essere tenuto in considerazione nello sviluppo di politiche volte a contrastare l’incidenza della patologia e a ridurre le disuguaglianze sociali connaturate alla sua insorgenza. Pur essendo parzialmente in grado di mitigare le disparità in ambito di gestione della patologia e qualità delle cure, è evidente che il sistema sanitario da solo non può essere in grado di porre rimedio alle disuguaglianze sociali esistenti nel Diabete Mellito di Tipo 2, evidenziando il bisogno di interventi più ampi capaci di agire sulla struttura che contribuisce a generare e perpetuare le disuguaglianze sociali e territoriali in relazione alla patologia.
This PhD dissertation is aimed at studying health inequalities in the Italian city of Milan. Health inequalities can be defined as differences in people’s health across the population and between population groups, which are attributable to individuals’ socioeconomic status as a consequence of the uneven distribution of social, economic, cultural, and relational resources that enable people to reach their health potential (Sarti et al., 2011). Moreover, people’s health may also be affected by psychosocial and physical characteristics of the local environment in which they live, so that those living in disadvantaged areas may be at a higher risk of being subjected to worse health conditions (Macintyre and Ellaway, 2000; 2003). Moving from the theoretical and conceptual foundations of the Fundamental Causes Theory (Link and Phelan 1995; Phelan et al., 2010) and the Social Determinants of Health approach ( Solar and Irwin, 2010; Wilkinson and Marmot, 2003) this work intends to provide both an accurate mapping of the distribution of health conditions within the Milanese territory – and its association with individual and contextual socioeconomic status – and to contribute to the debate on the presence of neighbourhood effects on health (Diez-Roux, 2004; Galster, 2012). We thus relied on an interdisciplinary approach, making use of tools and methods from sociology, epidemiology, and geography. A fine-grained study of disease distribution among the neighbourhoods of the city of Milan was missing, and we opted to focus on Type 2 Diabetes Mellitus in light of its typical association with both individual socioeconomic conditions (Agardh et al., 2011) and environmental characteristics (Den Braver et al., 2018). Relying on the unprecedented use of administrative healthcare data provided by the Epidemiology Unit of the Health Protection Agency of the Metropolitan City of Milan, linked with data from the most recent Italian census, we performed a multilevel case-control study, aimed at assessing the relative impact of individual and neighbourhood socioeconomic status on the risk of developing the disease. Our results confirmed the presence of a social gradient in the distribution of the disease, with an increasing prevalence in correspondence with lower educational attainment. Moreover, we found evidence of a spatial heterogeneity in the distribution of the disease, which was not entirely explained by individual socioeconomic status: the association between neighbourhood socioeconomic status and the risk of developing Type 2 Diabetes Mellitus remained statistically significant even after accounting for individual-level variables, suggesting a role of the context in shaping risk exposure independently of the clustering of individuals with similar characteristics in the same areas. In line with the existing literature, we found that individual characteristics still play a major role in explaining risk exposure, but also that the context where people live has a non-negligible effect and should be encompassed in the design of policies aimed at tackling the disease and reducing social inequalities at its onset. Despite playing a role in mitigating disparities in relation to disease management and quality of care, there is evidence that the healthcare system alone is not able to effectively tackle existing inequalities, and that broader actions intervening in the structure that contribute to the generation and perpetuation of social and spatial inequalities are needed.

This dissertation presents an interdisciplinary work aimed at investigate the discursive construction of otherness in mental health domain in the Western culture, and in detail the role of Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM), published by the APA, in this process. Critical psychology perspective oriented the research and the data collection. The analysis is conducted through a multi-method approach (Critical Discourse Analysis, Semiotic Analysis and Lacanian Discourse Analysis), which integrates several traditions with a particular concern about the ways in which power and ideology are discursively enacted, produced and resisted by text and talk and shape the concept of mental disorders. The study (1) examines how legitimisation and hegemony have been discursively constructed, legitimised and consolidated over time. The study (2) aims to investigate the scientific debate around the deletion of NPD in order to reconstruct and deconstruct the decisional process through which the boundaries between normality and pathology are constructed. The study (3) aims to investigate how the discourse of DSM was contested by discourse of other social actors involved in the mental-health domain in order to analyze the effect on shaping subjectivity of patients and mental-health professionals.

Molteplici meccanismi sono responsabili delle interazioni cardiorespiratorie osservate nell’uomo. L’azione di questi meccanismi risulta in specifici ritmi di variabilità cardiaca (HRV) e ha effetti sulle interazioni tra attività cardiaca e respiratoria. I quattro principali tipi di fenomeni che derivano dalle interazioni tra cuore e sistema respiratorio sono: i) aritmia respiratoria sinusale (RSA); ii) accoppiamento cardioventilatorio; iii) sincronizzazione cardiorespiratoria in fase; iv) sincronizzazione cardiorespiratoria in frequenza. L’obiettivo di questa tesi è la descrizione e quantificazione di diversi aspetti delle interazioni cardiorespiratorie tramite l’utilizzo di una varietà di metodologie derivate dalla letteratura, adattate e ottimizzate per i tipici contesti sperimentali in cui HRV e segnale respiratorio sono comunemente acquisiti. Sei metodi analitici sono stati sfruttati a questo scopo per valutare l’entropia di trasferimento (TE), l’entropia cross-condizionata tramite entropia corretta cross-condizionata normalizzata (NCCCE), la coerenza quadratica (K2), l’accoppiamento cardioventilatorio tramite entropia normalizzata di Shannon (NSE) dell’intervallo temporale tra complesso QRS e inizio di fase inspiratoria o espiratoria, la sincronizzazione in fase tramite un indice di sincronizzazione (SYNC%) e il quoziente pulsazione-respirazione (PRQ). Questi approcci sono stati utilizzati con la finalità di testare gli effetti di uno stimolo simpatico, ovvero stimoli posturali quali l’head-up tilt (TILT) e l’ortostatismo attivo (STAND) sulle interazioni cardiorespiratorie. Gli approcci proposti sono stati testati in tre protocolli: i) atleti amatoriali sottoposti a un allenamento muscolare inspiratorio (IMT) durante clinostatismo supino (REST) e STAND; ii) volontari sani sottoposti a un decondizionamento da allettamento prolungato (HDBR), durante REST e TILT; iii) pazienti affetti da sindrome da tachicardia posturale ortostatica (POTS), durante REST e TILT, in condizione basale e durante approfondimento un anno dopo. I risultati principali della presente tesi di dottorato concernono l’effetto degli stimoli posturali sulle interazioni cardiorespiratorie in soggetti sani e patologici. Infatti, tutti gli indici proposti danno una visione coerente dell’intensità dell’interazione cardiorespiratoria in risposta a uno stimolo ortostatico, in quanto essa diminuisce in tutti i protocolli. Tuttavia, il potere statistico degli indici è differente. TE e K2 appaiono essere particolarmente deboli nell’identificare l’effetto dello stimolo posturale sulle interazioni cardiorespiratorie. NCCCE, NSE, e SYNC% dimostrano una capacità molto maggiore a tale riguardo, mentre PRQ appare troppo intimamente collegata alla frequenza cardiaca, in assenza di cambiamenti significativi della frequenza respiratoria. Per contro, tutti gli indici appaiono deboli nell’identificare gli effetti cronici di IMT e HDBR in una popolazione sana o le conseguenze croniche della gestione clinica in pazienti POTS. La tesi conclude che diversi aspetti delle interazioni cardiorespiratorie possono essere modificati in modo acuto ma gli effetti cronici di un trattamento o intervento a lungo termine sono irrisori sulla magnitudine delle interazioni cardiorespiratorie e/o possono essere confusi con la variabilità intrinseca degli indici. Considerazioni sulle differenze metodologiche e sull’efficacia degli indici proposti suggeriscono che un utilizzo simultaneo di molteplici metodi bivariati è vantaggiosa negli studi cardiorespiratori, in quanto diversi aspetti delle interazioni cardiorespiratorie possono essere valutati contemporaneamente. Questa valutazione simultanea può essere effettuata a un costo computazionale trascurabile e in contesti applicativi in cui il solo segnale ECG è disponibile.
Several mechanisms are responsible for cardiorespiratory interactions observed in humans. The action of these mechanisms results in specific patterns in heart rate variability (HRV) and affects the interaction between heart and respiratory activities. The four main types of phenomena resulting from the interactions between heart and respiratory system are: i) respiratory sinus arrhythmia (RSA); ii) cardioventilatory coupling; iii) cardiorespiratory phase synchronization; iv) cardiorespiratory frequency synchronization. The aim of this thesis is to describe and quantify different aspects of cardiorespiratory interactions employing a variety of methods from literature, adapted and optimized for the usual experimental settings in which HRV and respiratory signal are commonly acquired. Six analytical methods were exploited for this purpose assessing transfer entropy (TE), cross-conditional entropy via normalized corrected cross-conditional entropy (NCCCE), squared coherence (K2), cardioventilatory coupling via normalized Shannon entropy (NSE) of the time interval between QRS complex and inspiratory, or expiratory, onsets, phase synchronization via a synchronization index (SYNC%) and pulse-respiration quotient (PRQ). These approaches were employed with the goal of testing the effects of a sympathetic challenge, namely postural stimuli like head-up tilt (TILT) and active standing (STAND), on cardiorespiratory interactions. The proposed approaches were tested on three protocols: i) amateur athletes undergoing an inspiratory muscle training (IMT) during supine rest (REST) and STAND; ii) healthy volunteers undergoing a prolonged bed rest deconditioning (HDBR), during REST and TILT; iii) patients suffering from postural orthostatic tachycardia syndrome (POTS), during REST and TILT, at baseline and at one-year follow-up. The most important findings of the present doctoral thesis concern the effect of postural stimuli on cardiorespiratory interactions in health and disease. Indeed, all proposed indexes gave a coherent view of cardiorespiratory interaction strength in response to the orthostatic challenge, as it decreased in all protocols. However, the statistical power of the indexes was different. TE and K2 appeared to be particularly weak in detecting the effect of postural challenge on cardiorespiratory interactions. NCCCE, NSE and SYNC% exhibited much stronger ability in this regard, while PRQ seemed too closely related to heart rate, in presence of no significant modification of the respiratory rate. Conversely, all indexes appeared to be weak in detecting the chronic effects of IMT and HDBR on a healthy population and the long-term consequences of the clinical management in POTS patients. The thesis concludes that the different aspects of cardiorespiratory interactions can be modified acutely but the chronic effects of a long-term treatment or intervention on the magnitude of cardiorespiratory interactions are negligible and/or could be confused with the variability of markers. Considerations about the methodological dissimilarities and differences in effectiveness of the proposed indexes suggest that the simultaneous exploitation of all bivariate methodologies in cardiorespiratory studies is advantageous, as different aspects of cardiorespiratory interactions can be evaluated concurrently. This simultaneous evaluation can be carried out with a relatively negligible computational cost and in applicative contexts when only an ECG signal is available.

Liquid Chromatography tandem Mass Spectrometry (LC-MS) is a powerful tool available to scientists with multidisciplinary applications. In this thesis, LC-MS technique had a key role to perform exciting experiments giving back an outstanding contribute to each project caught up. Different LC-MS instruments were involved. We worked with HPLC and UHPLC systems operating with micro- or nano-flow rates. At the same time, various MS analyzers working in different scan modes (full MS, MS2, MS3, SRM, MRM and DDA) were chosen depending by the expected results. The projects addressed by this thesis were: (1) The identification and characterization of troxerutin degradation products by chemical stability studies. (2) The quantitative evaluation of Adenosine 4'-tetraphosphate (Ap) and Nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) related compounds in B16 cells and in C57BL/6 healthy male mice plasma. (3) The quantitation of serotonin extracellular levels in murine neural progenitor cells. (4) The Identification, quantification and investigation of phosphorylation as post translational modification on NAMPT in B16 cells. For each work, the experimental conditions, the sample handling and preparation, the LC-MS set up and the data analysis were developed and successfully applied. In conclusion, we demonstrated the versatility, reproducibility and robustness of the LC-MS technique through various chemical and biological applications.

The Etruscan necropolis of Valle Trebba (Spina). Study of a batch of graves of the "Dosso E" and archaeometrical analysis on black glazed pottery of the grave goods. The Research theme is the study of a topographically coherent batch of 184 graves located in the middle of the "Dosso E" of the Necropolis of Valle Trebba. This work is part of a wider project on the necropolis headed by the Chair of Etruscology and Italic Archaeology of the Bologna University. Primary aim of the research is the study of the graves of this area and its funerary and spatial analysis. Collateral but not secondary aim is the study of the black-glazed pottery of the grave goods supported by archeometric analysis. This kind of ware is the most represented among the grave goods of all chronological phases of the necropolis and besides, it requires a more accurate chrono-typological classification. The study of the funerary contexts has resulted in the collection of a large amount of archival, graphics, photographs information, found in the archives of the Superintendence for Archaeological Heritage of Emilia Romagna. All these informations have been merged into a database completed with the analytical and systematic cataloging of the grave goods preserved at the National Archaeological Museum of Ferrara. The study of materials has enabled a more precise periodization of the contexts, whose chronological range is between the late VIth and the full IIIrd century B.C. The study of archival information has also led to a revision of the planimetry of the area of excavation and an unprecedented proposal to return the ancient landscape of the necropolis. The data obtained were then processed by performing an analysis of the funerary contexts and for the first time of the dynamics of occupation of the area, aiming at the establishment of the different forms of funerary ritual and the identification of burial plots. As part of the study of the grave goods, the study of the black glazed pottery has been supported by an archaeometrical analysis. A large group of samples was selected and integrated with samples of of indicators of production from the inhabited area, granted by the Superintendence for Archaeological Heritage of the Emilia Romagna in collaboration with the Universities of Milan and Pavia, and chemical and mineralogical data of the Po delta of the ISPRA's CARG project. Archeometric analysis were conducted at the laboratories of the Department of Biology, Geology and Environment, University of Bologna (BiGeA). The results of the archaeometrical analysis have been then compared with those of a rich database of samples from the main Etruscan and Roman sites of the north -west of Italy, which helped define the places of production of the imported pottery. It was thus confirmed the presence of three major manufacturing groups of productions, an Attic one quite consistent dated between the VIth and the IVth century B.C., one from Volterra dated between IVth and IIIrd century B.C., and one local, for which it was possible to hypothesize the location of the deposits of clay used. The statistical analysis of the results allowed us to identify a sample of imitation of Attic pottery of the Vth century. B.C. attributable to a local production of Spina. The data on productions obtained from the archaeometrical analysis have been thus the basis for setting the chrono-morphological analysis of black glazed pottery, which involved the three major productions identified (Atene, Volterra , Spina). This has led to the determination of seriations and chronologies for each ceramic form. This analysis was in fact conceived as a basis on which to set the study of the black glazed pottery of the entire necropolis, involving all the productions and the chronologies, and to develop a pottery typology for the site and hopefully for the entire Etruscan Po Valley, felt as an indispensable requirement for this geographical area
Necropoli etrusca di Valle Trebba (Spina). Studio di un lotto di tombe del "Dosso E" e indagini archeometriche sulla ceramica a vernice nera dei relativi corredi Tema della ricerca, inserita in un progetto di più ampio respiro sulla Necropoli di Valle Trebba che fa capo alla Cattedra di Etruscologia e Archeologia Italica dell'Università di Bologna, è lo studio di un lotto di 184 tombe topograficamente coerente situato nella parte mediana del Dosso E della necropoli. Obiettivi primari della ricerca sono lo studio dei corredi funerari di quest'area e la relativa analisi funeraria e spaziale. Obiettivo collaterale, ma non secondario, è l'analisi puntuale delle ceramiche a vernice nera dei corredi supportata da analisi archeometriche, che nasce dall'esigenza di un più definito inquadramento crono-tipologico ma anche produttivo della classe ceramica più rappresentata nelle sepolture spinetiche di tutte le fasi cronologiche. Lo studio dei corredi ha comportato la raccolta di una grande quantità di informazioni di natura archivistica, grafica, fotografica, reperite presso gli Archivi delle sedi della Soprintendenza per i Beni Archeologici dell'Emilia Romagna, poi confluite in un database. Tale database è stato quindi completato con la schedatura sistematica e analitica dei reperti conservati presso il Museo Archeologico Nazionale di Ferrara. Lo studio dei materiali ha consentito di definire una periodizzazione più puntuale dell'area funeraria in esame, il cui range cronologico è compreso tra la fine del VI e il pieno III sec. a.C. Lo studio delle informazioni d'archivio ha inoltre permesso una rielaborazione planimetrica dei settori di scavo della necropoli oggetto di studio e una inedita proposta di restituzione del paesaggio antico, in particolare dell'aspetto geomorfologico, funzionale all'analisi spaziale delle sepolture medesime. I dati ricavati sono stati quindi elaborati eseguendo una analisi dei corredi e per la prima volta anche delle dinamiche di occupazione dell'area funeraria, finalizzate alla definizione delle forme di ritualità funeraria spinetiche in diacronia e all'individuazione di plots funerari. Si è così arrivati all'enucleazione di specifiche forme di ritualità funeraria, individuando elementi di continuità e discontinuità. Questo quadro articolato ha permesso così di definire le linee fondamentali delle forme di ritualità dell'area funeraria tra la fine del VI al pieno III sec. a.C. Contestualmente allo studio dei corredi, è stata predisposta una analisi delle ceramiche a v.n. dei corredi. Ad un cospicuo nucleo di campioni si è inoltre aggiunta la campionatura di indicatori di produzione dagli scavi di abitato gentilmente concessi dalla Soprintendenza per i Beni Archeologici dell'Emilia Romagna in collaborazione con le Università di Milano e Pavia, e i dati chimico-mineralogici sui carotaggi effettuati nell'area del delta padano del progetto CARG dell'ISPRA. Le analisi archeometriche sono state condotte presso i laboratori del Dipartimento di Biologia, Geologia e Ambiente dell'Università di Bologna (BiGeA). I risultati delle analisi archeometriche, funzionali alla caratterizzazione chimico-mineralogica dei ceramici, sono stati inoltre confrontati con quelli di un ricco database di campioni dai principali siti etruschi e romani dell'Adriatico nord-occidentale, di Marzabotto e di Volterra conservato presso il BiGeA, che hanno permesso di definire le produzioni enucleate con maggior sicurezza. Si è così confermata la presenza di tre gruppi produttivi principali, uno attico internamente piuttosto coerente, uno volterrano ed uno locale molto articolato per specificità tecnologiche, per il quale è stato possibile ipotizzarne l'areale dei giacimenti di argilla utilizzati, prossimi all'abitato. Si aggiunge che l'elaborazione statistica dei risultati delle analisi ha permesso di individuare un campione di imitazione di ceramica attica di V sec. a.C. attribuibile alla produzione locale. I dati sulle produzioni ricavati dalle analisi archeometriche sono state quindi la base per impostare l'analisi crono-morfologica delle ceramiche a v.n., che ha coinvolto le tre principali produzioni individuate: attica, volterrana, locale. Si è così arrivati alla determinazione di seriazioni, cronologie e alla formulazione di ipotesi per i modelli formali per ogni singola forma ceramica. L'esposizione ha seguito l'impostazione delle principali classificazioni e tipologie note in letteratura, evidenziandone così le criticità . Tale analisi è stata infatti concepita come scheletro su cui impostare lo studio delle ceramiche a v.n. dell'intera necropoli, finalizzato all'elaborazione di una tipologia che sia cronologicamente trasversale e sentita come esigenza imprescindibile per questo ambito territoriale

La Tesi di Dottorato analizza l’impatto della digitalizzazione sulla Pubblica Amministrazione. Lo studio si sofferma, in particolare, sul ruolo dei dati aperti (Open Data) nell’esercizio delle funzioni amministrative. Dopo aver ricostruito il concetto digitalizzazione della Pubblica Amministrazione, e aver proceduto a delinearne una definizione giuridica, dall’indagine emerge come la digitalizzazione possa essere intesa come un processo esecutivo e organizzativo che consta di due momenti. Da un lato, la Pubblica Amministrazione agisce, e si organizza per agire, per esercitare con le tecnologie digitali (ICT) funzioni amministrative preesistenti, al fine di attuare i principi “tradizionali” dell’Amministrazione. Dall’altro, la Pubblica Amministrazione agisce, e si organizza per agire, per esercitare con le ICT funzioni amministrative nuove, non preesistenti, al fine di attuare i principi della strategia di Open Government (trasparenza, partecipazione e collaborazione). In questa seconda declinazione del concetto di digitalizzazione, la Pubblica Amministrazione si trova a esercitare funzioni amministrative innovative, nuove, rese concretamente possibili dall’impiego della tecnologia digitale: funzioni amministrative che possono essere definite Born-Digital Administrative Functions. Fra esse, un esempio può essere costituito dall’Open Data Analysis pubblica, vale a dire l’analisi dei dati aperti in possesso delle Pubbliche Amministrazioni, la quale rappresenta la crasi della concretizzazione dei principi di trasparenza, partecipazione e collaborazione.

X-ray based non-destructive techniques are an increasingly important tool in many fields, ranging from industry to fine arts, from medicine to basic research. Over the last century, the study of the physical phenomena underlying the interaction between X-rays and matter has led to the development of many different techniques suitable for morphological, textural, elementary, and compositional analysis. Furthermore, with the development of the hardware technology and its automation thanks to IT advancements, enormous progress has been made also from the point of view of data collection and nowadays it is possible to carry out measurement campaigns by collecting many GigaBytes of data in a few hours. Already huge data sets are further enlarged when samples are analyzed with a multi-technique approach and/or at in situ conditions with time, space, temperature, and concentration becoming additional variables. In the present work, new data collection and analysis methods are presented along with applicative studies in which innovative materials have been developed and characterized. These materials are currently of high application interest and involve composites for radiation protection, ultralight magnesium alloys and eutectic mixtures. The new approaches have been grown up from an instrumental viewpoint and with regard to the analysis of the data obtained, for which the use and development of multivariate methods was central. In this context, extensive use has been made of principal component analysis and experimental design methods. One prominent topic of the study involved the development of in situ analysis methods of evolving samples as a response to different types of gradients. In fact, while in large structures such as synchrotrons carrying out analyzes under variable conditions is now consolidated practice, on a laboratory scale this type of experiments is still relatively young and the methods of data analysis of data sets evolving systems have large perspectives for development especially, if integrated by multivariate methods.

L’impiego delle risorse in maniera efficiente è una tematica di interesse globale, sia da un punto di vista ambientale che economico. La produzione di grandi quantità di residui agro-alimentari è una delle principali cause di inefficienza a livello di produzione industriale. Questi materiali hanno ancora un elevato contenuto di materiale organico, ricco in composti naturali preziosi e peculiari strutture che, una volta identificati, possono essere estratti e valorizzati per via fisica, chimica o biotecnologica. Per queste ragioni, negli ultimi anni si osserva un crescente interesse sia scientifico che industriale per il recupero e la valorizzazione di materiali di scarto. In questo contesto, questo progetto di dottorato si propone di investigare le potenzialità di ingredienti derivati da residui agro-alimentari per la formulazione alimentare. La caratterizzazione strutturale e funzionale delle matrici considerate ha seguito un approccio tipico della scienza dei materiali, basato sull’analisi quantitativa mediante modelli matematici per promuovere e controllare specifici fenomeni e modificazioni in grado di migliorare le proprietà funzionali del sistema formulato. Nella presente tesi di dottorato sono stati considerati quattro diversi materiali. La cellulosa nano cristallina è stata caratterizzata da un punto di vista reo-ottico per meglio comprendere quale sia relazione esistente tra l’organizzazione nematica e lo stato cineticamente arrestato. Gli estratti di parete vegetale (CWM) sono stati studiati nell’ottica di un loro impiego come sistemi per il trasporto di composti bioattivi, agendo soprattutto sull’organizzazione della matrice polimerica di parete con lo scopo di poter meglio controllare il rilascio dei composti di interesse. Le frazioni di farina di semi di canapa sono state valutate in termini di capacità texturizzante e strutturante. La cellulosa batterica si è dimostrata invece un eccellente supporto per la ritenzione di molecole volatili.
The efficient exploitation of resources is a topic of concern worldwide, from both an environmental and economic point of view. The production of large amounts of agro-food residues is one of the main causes for the inefficiency of industrial-scale food production. These are materials of high organic load, where valuable natural compounds and structures can be identified and extracted in order to valorize wastes via physical, chemical or biotechnological processing. For this reason, an intensive investigation for the recovery of materials with improved functional properties has been carried out in the last years. In this framework, this PhD doctoral project aimed to explore the potentiality of residue-derived ingredients for the food formulation. Structural and functional characterization of the proposed matrices was performed with a material science point of view, based on the quantitative analysis through mathematical models to promote and control adequate changes which can improve some functional properties in the food. In the present thesis, four different materials were considered. Cellulose nanocrystals were characterized with a rheo-optical approach in order to provide an insight into the relationship between nematic ordering and kinetic arrest. Cell wall materials were studied as carrier of bioactive compounds, with the purpose of tuning the wall matrix organization to obtain a sustained release. Hemp seed meal fractions were evaluated because of their texturing and structuring abilities. The use of bacterial cellulose as support for the retain of volatile molecules was also investigated, along with its thickening ability.

L'analisi del cammino è definita come lo studio sistematico della locomozione umana. Una parte centrale dell'analisi del cammino è rappresentata dall'elettromiografia di superficie (sEMG). Un ruolo centrale nel controllo del cammino è svolto dai muscoli degli arti inferiori, e in particolare dalla co-contrazione muscolare degli arti inferiori. La co-contrazione muscolare è definita come il reclutamento concomitante di muscoli antagonisti che afferiscono a un determinato giunto. In soggetti sani, la co-contrazione esercita una pressione omogenea sulla superficie articolare, preservandone la stabilità articolare. In individui patologici, la co-contrazione sembra avere un ruolo chiave nello sviluppo di strategie di compensazione durante la riabilitazione motoria. Per la quantificazione dell'attività di co contrazione dei muscoli degli arti inferiori, diverse metodologie basate su sEMG sono state sviluppate ma uno standard per identificare la co-contrazione muscolare non è ancora disponibile. Dunque, obiettivo è l'analisi della co contrazione dei muscoli delle gambe nel dominio tempo-frequenza durante il cammino e la determinazione di dati normativi durante il cammino sano adulto e pediatrico. L'analisi mediante trasformata Wavelet (WT) è uno strumento appropriato per sviluppare un nuovo approccio per la valutazione della co-contrazione muscolare nel dominio tempo frequenza. Il metodo proposto è denominato CODE: CO-contraction DEtection. Un'ulteriore applicazione dell'analisi WT è l'estrazione e la valutazione dei suoni cardiaci fetali, dal segnale fonocardiografico fetale. Per ottenere dati di riferimento sulla co-contrazione dei muscoli dell’arto inferiore durante il cammino adulto e pediatrico è stata utilizzata la Statistical Gait Analysis (SGA), tecnica recente in grado di fornire una caratterizzazione statistica del cammino, calcolando i parametri spaziali-temporali mediante l’analisi di centinaia di passi di uno stesso soggetto durante il cammino.
Gait analysis is the systematic study of human locomotion. A central part of gait analysis is represented by surface electromyography (sEMG). The walking control is played by lower limb muscles, and in particular by lower limb muscular co-contraction. Muscular co-contraction is the concomitant recruitment of antagonist muscles crossing a joint. In healthy subjects, co-contraction occurs to achieve a homogeneous pressure on joint surface, preserving articular stability. In pathological individuals, the assessment of co-contraction appeared to have a key role for discriminating dysfunction conditions of the central nervous system. Different methodologies for muscular co-contraction assessment were developed. A co-contraction index (CI) based on the area computation under the curve of rectified EMG signal from antagonist muscles was developed. It provides an overall numerical index that could not be suitable to characterize dynamic task. To overcome this limitation, muscular co-contraction was assessed by overlapping linear envelopes or temporal interval where muscles superimposed. Thus, a gold standard for identifying muscle co-contraction is not available yet. The aim of the study is to perform an EMG-based analysis of muscular co-contraction by proposing a new and reliable techniques for leg-muscle co-contraction assessment in time-frequency domain and by providing normative co-contraction data during heathy adult and child walking. The proposed method, based on Wavelet transform (WT), is named CO-contraction DEtection algorithm (CODE). A further application of WT analysis is the extraction and assessment of fetal heart sounds, from fetal phonocardiography signal. In the present study, also a reference data on lower-limb-muscle co contraction was provided by means of Statistical Gait Analysis, a technique able to provide a statistical characterization of gait, by averaging spatial-temporal and sEMG-based parameters over hundreds of strides during walking.

The aim of this study is focused on two main areas of NGS analysis data: RNA-seq(with a specific interest in meta-transcriptomics) and DNA somatic mutations detection. We developed a simple and efficient pipeline for the analysis of NGS data derived from gene panels to identify DNA somatic point mutations. In particular we optimized a somatic variant calling procedure that was tested on simulated datasets and on real data. The performance of our system has been compared with currently available tools for variant calling reviewed in literature. For RNA-seq analysis, in this work we tested and optimized STAble, an algorithm developed originally in our laboratory for the de novo reconstruction of transcripts from non reference based RNA-seq data. At the beginning of this study, the first module of STAble was already been written. The first module is the one which reconstructs a list of transcripts starting from RNA-seq data. The aim of this study, particularly, consisted in adding a new module to STAble, developed in collaboration with Cambridge University, based on the flux-balance analysis in order to link the metatranscriptomic analysis to a metabolic approach. This goal has been achieved in order to study the metabolic fluxes of microbiota starting from metatranscriptomic data.

The purpose of our research is to generalize the semiparametric Bayesian MEM of Mira and Solgi (2013) to a multivariate setting, namely vector MEM (vMEM). In the proposed vMEM, given the information set available at time t-1, the positive data vector at time t is modeled as the element-by-element product of a conditional mean vector and a random vector of innovations. In our approach, the process of innovations is an i.i.d. vector process from a unit mean multivariate distribution supported on the positive orthant. We model this distribution nonparametrically, using a Dirichlet process mixture of multivariate log-Normal distributions. We also propose a general parametric model for the conditional mean that nests most of the specifications used in the vMEM literature. To perform Bayesian inference we first expand the parameter space, considering an unidentifiable model with a non-unit mean parameter for the innovations. We then apply the slice sampler algorithm described in Kalli et. al (2011) to the parameter-expanded model and finally post-process this sample to obtain a sample from the posterior of original model. We finally present simulations with different specifications of the conditional mean vector and a real-data application.

This doctoral thesis presents a structural analysis of the Paderno d’Adda Bridge, an impressive iron arch viaduct built in 1889 and located in Lombardia region (Italy). The thesis falls in the context of a research activity started at University of Bergamo since 2005, that is still ongoing and aims to perform an evaluation of the present state of conservation of the bridge. In fact, the bridge is currently still in service and its important position in the context of transport network will soon lead to questions about its future destination, with particular attention to the evaluation of the residual performance capacity. To this end, an inelastic structural analysis of the Paderno d’Adda bridge has been performed, up to failure. This analysis has been conducted through an autonomous computer code of a 3D frame structure that runs in the MATLAB environment and has been developed within the classical frame of Limit Analysis and Theory of Plasticity. The algorithm has been developed applying the “exact” and stepwise holonomic step-by-step analysis method. It has shown very much able to track the limit structural behaviour of the bridge, by reaching convergence with smooth runs up to the true limit load and corresponding collapse displacements. The main characteristic ingredients of its elastoplastic FEM formulation are: beam finite elements; perfectly plastic joints (as an extension of classical plastic hinges); piece-wise linear yield domains; “exact” time integration. In the algorithm, the following original features have been implemented: treatment of mutual connections by static condensation and Gaussian elimination; determination of the tangent stiffness formulation through Gaussian elimination. These peculiar contributions are presented in detail in this thesis.

The thesis is articulated in three chapters in which I explore methodological aspects of sequence analysis for life course studies and I present some empirical analyses. In the first chapter, I study the reliability of two holistic methods used in life-course methodology. Using simulated data, I compare the goodness of classification of Latent Class Analysis and Sequence Analysis techniques. I first compare the consistency of the classification obtained via the two techniques using an actual dataset on the life course trajectories of young adults. Then, I adopt a simulation approach to measure the ability of these two methods to correctly classify groups of life course trajectories when specific forms of “random” variability are introduced within pre-specified classes in an artificial datasets. In order to do so, I introduce simulation operators that have a life course and/or obser- vational meaning. In the second chapter, I propose a method to study the heterogeneity in life course trajectories. Using a non parametric approach, I evaluate the association between Optimal Matching distances and a set of categorical variables. Using data from the National Longitudinal Study of Adolescent Health (Add-Health), I study the hetero- geneity of early family trajectories in young women. In particular, I investigate if the OM distances can be partially explained by family characteristics and geographical context experienced during adolescence. The statistical methodology is a generalization of the analysis of variance (ANOVA) to any metric measure. In the last chapter, I present an application of sequence analysis. Using family transitions from Wave I to Wave IV of Add-health, I investigate the association between life trajectories and health outcomes at Wave IV. In particular, I am interested in exploring how differences in timing, quantum and order of family formation transitions are connected to self-reported health, depres- sion and risky behaviors in young women. Using lagged-value regression models, I take into account selection and the effect of confounding variables.
La tesi è articolata in tre sezioni distinte in cui vengono afffrontati sia aspetti metodologici che analisi empiriche riguardanti l’analisi delle sequenze per lo studio del corso di vita. Nel primo capitolo, viene presentato un confronto tra due metodi olistici per lo studio del corso di vita. Usando dati simulati, si confronta la bontà di classificazione ottenuta con modelli di classi latenti e tecniche di analisi delle sequenze. Le simulazioni sono effettuate introducendo errori di tipo stocastico in gruppi omogenei di traiettorie. Nel secondo capitolo, si propone di studiare l’eterogeneità nei percorsi di vita familiare. Usando un approccio nonparametrico, viene valutata l’associazione tra le distanze ottenute tramite l’algoritmo di Optimal Matching ed un insieme di variabili categoriche. Usando i dati provenienti dall’indagine National Longitudinal Study of Adolescent Health (Add-Health), si studia l’eterogeneità nei percorsi di formazione familiare di un campione di giovani donne statunitensi. La metodologia statistica proposta è una generalizzazione dell’analisi della varianza (ANOVA) . Nell’ultimo capitolo, si presenta un’applicazione dell’analisi delle sequenze per dati longitudinali. Usando i dati sulla transizione alla famiglia dalla prima alla quarta rilevazione nell’indagine Add-Health, vengono studiate le associazioni tra transizioni familiari e diversi indicatori di salute. In particolare, viene studiato come alcune caratteristiche legate alle transizioni familiari (timing, quantum, sequencing) siano associate allo stato generale di salute, depressione e comportamenti a rischio. La selezione e l’effetto di variabili confondenti sono prese in considerazione nell’analisi.

La programmazione pubblica regionale attraversa un momento di forte criticità interna legata al soggetto attuatore regionale, caratterizzata da una lentissima attuazione dei programmi operativi cofinanziati dalla Commissione Europea. In risposta alle emergenze economiche e sociali, l’amministrazione regionale necessita di strumenti in grado di comunicare efficacemente azioni e risultati che possono positivamente influenzare la vita sociale e civile della comunità regionale. In particolare, gli operatori economici e, in generale, tutti i portatori di interesse, basano i propri atteggiamenti e le proprie scelte sulle aspettative delle dinamiche attese nei settori economici e sociali in cui operano. La partecipazione dei portatori di interessi al processo di governance della programmazione pubblica regionale garantisce una condivisione dei programmi e dei sottostanti obiettivi. Un sistema di misurazione delle perfomance, basato sulla formulazione di indicatori di risultato consistenti e condivisi, contribuisce a colmare il gap comunicativo interno e verso l’esterno. Ciò può generare un miglioramento nella qualità delle decisioni prese in riferimento all’allocazione di risorse, permettendo di indirizzare, in maniera sostenibile e condivisa, maggiori risorse in settori dell’amministrazione regionale più efficienti. Un sistema cosiddetto di performance budgenting permette l’indirizzo, il monitoraggio e il controllo delle risorse allocate e dei relativi risultati ottenuti. Attraverso un tale sistema, l’amministrazione regionale, come già l’amministrazione statale, sarà in grado di generare condivisione e consenso attorno alle proprie scelte. Un approccio di tipo statistico alla formulazione di un sistema di valutazione delle performance consente di favorire un processo di apprendimento orientato al miglioramento della qualità delle decisioni.

This thesis deals with use of qualitative and quantitative probabilistic models for the animal-derived food safety management. Four unrelated models are presented: three quantitative and one qualitative. Two of the quantitative models concern the risk posed by pathogens in raw milk, in the first study, a probabilistic approach for the inclusion of the variability and the uncertainty in the consumers’ habits and the bacterial pathogenic potential is proposed while the second study, demonstrate how the overlook of the relationship between the storage time and temperature has led to overestimated results in raw milk-related models published so far and an equation to address the issue is provided. In the third study, quantitative modelling techniques are used to simulate the dynamics underlying the spread of Campylobacter in broiler flocks and quantify the potential effects that different on-farm mitigation strategies or management measures have on the microbial load in the intestine of infected birds at the end of the rearing period. In the qualitative study, a general approach for the estimation of the likelihoods of introduction of live parasites in aquaculture implants and the commercialization of infested product is outlined by using the example of Anisakids in farmed Atlantic salmon.

In recent years, many computer codes, based on Monte Carlo methods or deterministic calculations, have been developed to separately analyze different aspects regarding nuclear reactors. Nuclear reactors are very complex systems, which require an integrated analysis of all the variables which are intrinsically correlated: neutron fluxes, reaction rates, neutron moderation and absorption, thermal and power distributions, heat generation and transfer, criticality coefficients, fuel burnup, etc. For this reason, one of the main challenges in the analysis of nuclear reactors is the coupling of neutronics and thermal-hydraulics simulation codes, with the purpose of achieving a good modeling and comprehension of the mechanisms which rule the transient phases and the dynamic behavior of the reactor. This is very important to guarantee the control of the chain reaction, for a safe operation of the reactor. In developing simulation tools, benchmark analyses are needed to prove the reliability of the simulations. The experimental measurements conceived to be compared with the results coming out from the simulations are really precious and can provide useful information to improve the description of the physics phenomena in the simulation models. My PhD research activity was held in this framework, as part of the research project Analysis of Reactor COre (ARCO, promoted by INFN) whose task was the development of modern, flexible and integrated tools for the analysis of nuclear reactors, relying on the experimental data collected at the research reactor TRIGA Mark II, installed at the Applied Nuclear Energy Laboratory (LENA) at the University of Pavia. In this way, once the effectiveness and the reliability of these tools for modeling an experimental reactor have been demonstrated, these could be applied to develop new generation systems. In this thesis, I present the complete neutronic characterization of the TRIGA Mark II reactor, which was analyzed in different operating conditions through experimental measurements and the development of a Monte Carlo simulation tool (relied on the MCNP code) able to take into account the ever increasing complexity of the conditions to be simulated. First of all, after giving an overview of some theoretical concepts which are fundamental for the nuclear reactor analysis, a model that reconstructs the first working period of the TRIGA Mark II reactor, in which the “fresh” fuel was not heavily contaminated with fission reaction products, is described. In particular, all the geometries and the materials are described in the MCNP simulation model with good detail, in order to reconstruct the reactor criticality and all the effects on the neutron distributions. The very good results obtained from the simulations of the reactor at low power condition -in which the fuel elements can be considered to be in thermal equilibrium with the water around them- are then used to implement a model for simulating the full power condition (250kW), in which the effects arising from the temperature increase in the fuel-moderator must be taken into account. The MCNP simulation model was exploited to evaluate the reactor power distribution and a dedicated experimental campaign was performed to measure the water temperature within the reactor core. In this way, through a thermal-hydraulic calculation tool, it has been possible to determine the temperature distribution within the fuel elements and to include the description of the thermal effects in the MCNP simulation model. Thereafter, since the neutron flux is a crucial parameter affecting the reaction rates and thus the fuel burnup, its energy and space distributions are analyzed presenting the results of several neutron activation measurements. Particularly, the neutron flux was firstly measured in the reactor's irradiation facilities through the neutron activation of many different isotopes. Hence, in order to analyze the energy flux spectra, I implemented an analysis tool, based on Bayesian statistics, which allows to combine the experimental data from the different activated isotopes and reconstruct a multi-group flux spectrum. Subsequently, the spatial neutron flux distribution within the core was measured by activating several aluminum-cobalt samples in different core positions, thus allowing the determination of the integral and fast flux distributions from the analysis of cobalt and aluminum, respectively. Finally, I present the results of the fuel burnup calculations, that were performed for simulating the current core configuration after a 48 years-long operation. The good accuracy that was reached in the simulation of the neutron fluxes, as confirmed by the experimental measurements, has allowed to evaluate the burnup of each fuel element from the knowledge of the operating hours and the different positions occupied in the core over the years. In this way, it has been possible to exploit the MCNP simulation model to determine a new optimized core configuration which could ensure, at the same time, a higher reactivity and the use of less fuel elements. This configuration was realized in September 2013 and the experimental results confirm the high quality of the work done. The results of this Ph.D. thesis highlight that it is possible to implement analysis tools -ranging from Monte Carlo simulations to the fuel burnup time evolution software, from neutron activation measurements to the Bayesian statistical analysis of flux spectra, and from temperature measurements to thermal-hydraulic models-, which can be appropriately exploited to describe and comprehend the complex mechanisms ruling the operation of a nuclear reactor. Particularly, it was demonstrated the effectiveness and the reliability of these tools in the case of an experimental reactor, where it was possible to collect many precious data to perform benchmark analyses. Therefore, for as these tools have been developed and implemented, they can be used to analyze other reactors and, possibly, to project and develop new generation systems, which will allow to decrease the production of high-level nuclear waste and to exploit the nuclear fuel with improved efficiency.

I denti rappresentano un organo molto complesso, il cui studio comprende numerosi aspetti, tra cui la morfologia, la composizione chimica e elementare, le proprietà meccaniche e fisiche, e anche l’interazione con i diversi biomateriali. Negli ultimi anni si è verificato un incremento delle richieste da parte dei pazienti di trattamenti restaurativi estetici, grazie anche alla maggiore sensibilità delle persone in questo campo e alla fondamentale importanza sociale di un bel sorriso. Ciò ha portato alla necessità di sviluppare biomateriali sempre più estetici e tecniche cliniche più innovative e, di conseguenza, ad una continua implementazione della ricerca scientifica. A tutt’oggi, diverse tecniche analitiche, fra cui la Microscopia a Scansione Elettronica, la Diffrattometria a raggi X e la spettroscopia EDS, sono state applicate singolarmente per analizzare specifiche problematiche odontoiatriche. Purtroppo, tutte queste tecniche comportano la distruzione del campione durante le fasi di preparazione e/o analisi, e ciò può influenzare il risultato finale. Recentemente, sono state introdotte nuove tecniche ad alta risoluzione, fra cui le spettroscopie IR e Raman e la Microtomografia Computerizzata. Queste tecniche hanno il vantaggio di preservare l’integrità del campione, poiché non richiedono specifiche procedure preparatorie. Inoltre, gli spettrometri IR e Raman di ultima generazione sono accoppiati con microscopi ottici, e permettono, quindi, di ottenere sullo stesso campione e con una singola misura informazioni oggettive e affidabili sia sulla composizione chimica del campione che sulla sua struttura, semplificando l’acquisizione dei dati e riducendo i costi dell’analisi. Sulla base di questi presupposti, si può affermare che l'accoppiamento di tutte queste tecniche ad alta risoluzione in un approccio multidisciplinare rappresenta un valido strumento per ottenere informazioni affidabili e complete a livello molecolare sulla micro e macrostruttura dei tessuti dentali e sulle proprietà strutturali dei biomateriali di nuova generazione. I dati ottenuti rappresentano inoltre una preziosa base di partenza sia per migliorare la diagnosi e il trattamento di diverse patologie dentali, che per sviluppare nuovi biomateriali più performanti e, infine, per fornire protocolli clinici semplificati non invasivi e più appropriati.
Human teeth can be considered a very complex and multi-faceted organ, the study of which comprises the elucidation of several aspects, including morphology, macromolecular and chemical composition, mechanical and functional properties, as well as interaction with different biomaterials. In the last years, the demand for restorative and esthetic purposes has undergone a significant increase, also thanks to a major sensitivity of people and to the fundamental role of a healthy smile in the society. Hence, the need for more innovative materials and clinical techniques has consequently led to the implementation of scientific research in this field. Several analytical techniques, including Scanning Electron Microscopy, X-ray diffraction, and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, have been individually applied to elucidate specific issues in dentistry. Unfortunately, all these techniques have the inconvenience to destroy the sample during the preparation phase. Recently, new high-resolution techniques, including IR and Raman spectroscopies and Microcomputed Tomography (μ-CT), have been introduced. These latter analytical tools have the advantage to preserve the sample without destroying it, since they do not require fixing procedures before measurements, which could influence the final analysis. Moreover, last generation IR and Raman spectrometers are coupled with optical microscopes, letting obtain on the same samples and at the same time, reliable and objective information both on the chemical composition and the structure of the sample, simplifying data acquisition and reducing times of analysis. On these bases, it appears evident that the coupling of all these high-resolution techniques in a multidisciplinary approach represents a valuable tool to obtain reliable and comprehensive information at a molecular level on the micro- and macro- structure of dental tissues and on the structural properties of new generation biomaterials. This could be precious to improve diagnosis and treatment of several dental pathologies. Furthermore, shedding new light on the design and development of innovative dental materials will allow elucidating their interaction with hard dental tissues, thus suggesting non-invasive and more appropriate simplified clinical protocols.

The prediction of Tunnel Boring Machine (TBM) performances and the comprehension of the relationship between the geological, mechanical and structural features of a rock mass and the machine behaviour are fundamental in order to select the most effective tunnel construction methods and to estimate the condition of excavation in terms of time and economic costs of the infrastructure. The general purpose of this work is to carry out predictive models utilisable during the early stage of tunnel planning and realisation; for this purpose, many approaches have been considered. Simple and multiple, both linear and nonlinear, regression analyses have been performed in order to achieve an empirical equation able to estimate the principal TBM performance indices (ROP and FPI). In addition, Multiple Correspondence Analysis and clustering have been developed. A modified version of the Rock Engineering System has been performed and used to obtain a predictive model. This study focuses on the exploratory tunnel named “La Maddalena”, located in Northern Italy, Western Alps, where geological surveys data have been continuously performed during tunnel construction; this allowed the collection of a large amount of geological, geotechnical and TBM performance data.

Diabetic foot is an invalidating complication of diabetes mellitus, a chronic disease increasingly frequently encountered in the aging population. The global prevalence of diabetes is predicted to double by the year 2030 from 2.8% to 4.4%. The prevalence of foot ulceration among patients with diabetes mellitus ranges from 1.3% to 4.8%. Several studies have highlighted that biomechanical factors play a crucial role in the aetiology, treatment and prevention of diabetic foot ulcers. Recent literature on the diabetic foot indicates that mechanical stresses, high plantar pressures or/and high tangential stresses, acting within the soft tissues of the foot can contribute to the formation of neuropathic ulcers. While it is important to study the in-vivo diabetic foot-to-floor interactions during gait, models for simulations of deformations and stresses in the diabetic plantar pad are required to predict high risk areas or to investigate the performance of different insoles design for optimal pressure relief. The finite elements (FE) models allow taking into account the critical aspects of the diabetic foot, namely the movement, the morphology, the tissue properties and the loads. Several 2-dimensional (2D) and 3-dimensional (3D) foot models were developed recently to study the biomechanical behavior of the human foot and ankle. However, to the author knowledge, a geometrically detailed and subject specific 3D FE model of the diabetic neuropathic foot and ankle has not been reported. Furthermore 2D and 3D state-of-the-art FE foot models are rarely combined with subject specific gait analysis data both in term of ground reaction forces and kinematics as input parameters and plantar pressure for validation purposes. The purpose of the study herein presented was to simulate the biomechanical behavior of both an healthy and a diabetic neuropathic foot in order to predict the area characterized by excessive stresses on the plantar surface. To achieve this, it has been developed an FE model of the foot by means of applying the loading and boundary conditions given by subject-specific integrated and synchronized kinematic-kinetic data acquired during gait analysis trials to a subject specific FE model (geometry was obtained through subject specific magnetic resonance images - MRI). Thus, an integrated kinematic-kinetic protocol for gait analysis which evaluates 3D kinematics and kinetics of foot subsegments together with two comprehensive FE models of an healthy and a diabetic neuropathic foot and ankle were described herein. In order to establish the feasibility of the former approach, a 2D FE model of the hindfoot was first developed, taking into account the bone and plantar pad geometry, the soft tissues material properties, the kinematics and the kinetics of both an healthy and a diabetic neuropathic foot acquired during three different phases of the stance phase of gait. Once demonstrated the advantage of such an approach in developing 2D FE foot models, 3D FE models of the whole foot of the same subjects were developed and the simulations were run in several phases of the stance phase of gait The validation of the FE simulations were assessed by means of comparison between the simulated plantar pressure and the subject-specific experimental ones acquired during gait with respect to different phases of the stance phase of gait. A secondary aim of the study was to drive the healthy and the diabetic neuropathic FE foot models with the gait analysis data respectively of 10 healthy and 10 diabetic neuropathic subjects, in order to verify the possibility of extending the results of the subject specific FE model to a wider population. The validity of this approach was also established by comparison between the simulated plantar pressures and the subject-specific experimental ones acquired during gait with respect to different phases of the stance phase of gait. Comparison was also made between the errors evaluated when the FE models simulations was run with the subject specific geometry (obtained from MRI data) and the errors estimated when the FE simulations were run with the data of the 20 subjects
Il diabete mellito è una malattia cronica sempre più frequente. Fra le complicanze ad esso associate vi è il cosiddetto “piede diabetico”. L’incidenza del diabete a livello mondiale è destinata a raddoppiare entro il 2030 passando dal 2.8% al 4.4% della popolazione ed il numero di pazienti affetti da diabete mellito che sviluppano ulcera podalica oscilla tra l’1.3% ed il 4.8%. Numerosi studi hanno evidenziato come i fattori biomeccanici giochino un ruolo fondamentale nell’eziologia, nel trattamento e nella prevenzione delle ulcere del piede diabetico. La letteratura recente sul piede diabetico indica che le sollecitazioni meccaniche, ossia le elevate pressioni plantari e/o gli elevati sforzi tangenziali, che agiscono all’interno dei tessuti molli del piede possono contribuire alla formazione di ulcere. È quindi importante studiare le interazioni piede-suolo durante il cammino nei pazienti diabetici, ma si rendono anche necessari dei modelli per la simulazione di sollecitazioni e deformazioni nel tessuto plantare del piede diabetico che permettano di predire le aree ad alto rischio di ulcerazione o di valutare l’efficacia di ortesi plantari nel ridistribuire in modo ottimale le pressioni plantari. I modelli agli elementi finiti consentono di tenere conto degli aspetti critici del piede diabetico, vale a dire il movimento, la morfologia, le proprietà dei tessuti e le sollecitazioni meccaniche. Di recente sono stati sviluppati diversi modelli bidimensionali (2D) e tridimensionali (3D) del piede con lo scopo di studiare il comportamento biomeccanico di piede e caviglia. Tuttavia, per quanto appurato dall’autore, in letteratura non è stato riportato un modello 3D agli elementi finiti del piede diabetico neuropatico con geometria dettagliata e specifica di un soggetto. Inoltre, i modelli 2D e 3D agli elementi finiti del piede presenti in letteratura sono stati raramente combinati con i dati del cammino specifici dei soggetti, sia in termini di forze di reazione al suolo e cinematica (come parametri di input) che in termini di pressioni plantari per la validazione. L’obiettivo dello studio qui presentato è stato quello di simulare il comportamento biomeccanico sia del piede di un soggetto sano che del piede di un soggetto diabetico neuropatico per prevedere l'area della superficie plantare caratterizzata da eccessive sollecitazioni. A tal scopo, sono stati sviluppati due modelli agli elementi finiti di piede e caviglia, utilizzando le geometrie specifiche dei piedi dei due soggetti (uno sano ed uno diabetico neuropatico) ottenute attraverso immagini di risonanza magnetica (MRI). Quindi sono state effettuate delle simulazioni mediante l'applicazione di carichi e di condizioni al contorno, ottenuti da dati di cinematica e cinetica, integrati e sincronizzati, acquisiti durante il cammino, specifici dei due soggetti sui rispettivi modelli agli elementi finiti. Pertanto in questa tesi sono stati descritti un protocollo integrato di cinematica-cinetica per l'analisi del cammino che permette di valutare la cinematica e la cinetica 3D dei sottosegmenti del piede e due modelli completi agli elementi finiti di un piede sano e di un piede diabetico neuropatico. Per stabilire la fattibilità di tale approccio, sono stati inizialmente sviluppati due modelli 2D agli elementi finiti del retropiede di un soggetto sano e di un soggetto diabetico neuropatico, tenendo conto della geometria ossea e del cuscinetto plantare, delle proprietà dei materiali dei tessuti molli, della cinematica e della cinetica. Questi ultimi sono stati acquisiti durante tre istanti della fase di appoggio del ciclo del passo. Una volta dimostrato il vantaggio di un simile approccio nello sviluppo di modelli 2D agli elementi finiti del piede, sono stati sviluppati i modelli 3D agli elementi finiti del piede intero degli stessi soggetti e sono state eseguite le simulazioni in vari istanti della fase di appoggio. La validazione delle simulazioni è stata effettuata attraverso il confronto tra le pressioni plantari simulate e quelle acquisite sperimentalmente durante il cammino degli stessi soggetti, nei corrispondenti istanti della fase di appoggio. Un secondo scopo dello studio qui presentato è stato quello di effettuare simulazioni del modello del piede del soggetto sano e di quello del soggetto neuropatico con dati di analisi del cammino rispettivamente di 10 soggetti sani e 10 diabetici neuropatici, al fine di verificare la possibilità di estendere i risultati dei modelli specifici dei due soggetti ad una popolazione più ampia. La validità di questo approccio è stata valutata tramite il confronto tra le pressioni plantari simulate e quelle sperimentali specifiche di ogni soggetto, acquisite durante il cammino. Inoltre gli errori delle simulazioni eseguite con i dati dei 20 soggetti sono stati confrontati con gli errori effettuati quando le simulazioni dei modelli avevano previsto l’utilizzo di dati di cammino specifici dei due soggetti la cui geometria podalica era stata ottenuta da MRI

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CAPES
Recognize the problems and central errors completed by High school students in explaining Probability problems is the paper’s main aim. It analyzed errors in OBMEP’s second step - Level 3 between 2015 and 2016 years in Maranh~ao. Therefore, it was elaborated by seven chapters, talking about: a short history and teaching about robability’s studies; The establishing measures of error classification will be analyze in resolution of OBMEP’s mistakes probability tests - Level 3 in 2015 and 2016 years of Maranh~ao and in the most frequent errors types analyzes about probability inquiries. In Cury’s (2008, 2009 and 2010) studies assurances the errors analysis on the students written records, established on the questions analysis of OBMEP’s probability content tests (Public Schools’ Brazilian Mathematics Olympiad) 2015 and 2016 years, from the floating reading steps of all material, union and categorization answers and management results.
O presente trabalho tem por objetivo principal identificar as dificuldades e os principais erros cometidos pelos alunos do Ensino Médio na resolução de problemas de Probabilidade, mediante análise e classificaçãao de erros nas provas da segunda fase da OBMEP { Nível 3 nos anos 2015 e 2016 no estado do Maranhão. Para tanto, está composto de sete capítulos, os quais versar~ao sobre: um breve histórico sobre o desenvolvimento dos estudos acerca da probabilidade, bem como do seu ensino; o estabelecimento dos critérios de classificação de erros a serem analisados nas resoluções dos problemas de probabilidade nas provas da OBMEP { Nivel 3 nos anos 2015 e 2016 no estado do Maranhão e as análises dos tipos de erros mais frequentes nas resoluções de questões de probabilidade. Tendo como principal aporte teórico e metodológico os trabalhos de Cury (2008, 2009 e 2010), os quais garantem a análise de erros sobre os registros escritos dos alunos, a partir da análise de questões que abordaram o conteúdo de probabilidade nas provas da OBMEP (Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas) dos anos de 2015 e 2016, a partir das etapas de leitura flutuante de todo material, unitarização e categorização das respostas e tratamento dos resultados.

In my thesis work I make use of a Principal Component Analysis to classify galaxy spectra in large redshift surveys. In particular, I apply this classification to the first public data release spectra of galaxies in the range 0.4