Littérature scientifique sur le sujet « Stima dei parametri »

La quantificazione dei picchi spettrali del segnale di spettroscopia 1H in risonanza magnetica, utile per un'analisi metabolica dei tessuti in-vivo, richiede un tempo di elaborazione elevato, soprattutto quando si tratta di acquisizioni CSI dove ad essere elaborata è un'intera matrice di dati. Inoltre, la sovrapposizione dei picchi, maggiormente marcata negli spettri con tempo di eco breve (20 ms), rende spesso difficoltosa la separazione dei singoli contributi metabolici. Si propone pertanto un metodo automatico per la quantificazione dei metaboliti, che utilizza l'algoritmo delle Wavelet Packets per scomporre il segnale nel dominio del tempo (FID) in sottobande. La stima dei parametri di ampiezza, fase, frequenza e smorzamento viene quindi eseguita nelle sottobande, dove cadono i picchi di interesse, mediante metodi di predizione lineare basati sulla scomposizione a valori singolari (LPSDV). L'ampiezza stimata dei picchi viene infine utilizzata sia per il calcolo dei rapporti metabolici sia per l'estrazione di mappe metaboliche. Il metodo di quantificazione proposto è stato messo a punto su fantocci e poi applicato alle acquisizioni di volontari sani e infine su alcuni pazienti. L'elaborazione automatica dei dati spettroscopici con il metodo proposto offre la possibilità di studiare in modo efficace ed affidabile i metaboliti cerebrali nonché di rappresentare la loro distribuzione spaziale mediante mappe metaboliche.

RIASSUNTOScopo – Scopo del presente lavoro è quello di effettuare uno studio epidemiologico sul suicidio nella provincia del Verbano-Cusio-Ossola, tra il gennaio 1990 e il dicembre 2000. Disegno – Il lavoro si basa sull'acquisizione di dati attraverso l'analisi dei modelli 45, che registrano tutti i casi di morte violenta e di suicidio, archiviati presso la Procura della Repubblica di Verbania. Setting – La provincia del Verbano-Cusio-Ossola si estende per 2255 Km2 e conta 161248 abitanti. La Procura di Verbania copre l'intero territorio della provincia considerata. Principali misure utilizzate – Le informazioni rilevate sul campione sono state presentate in termini di analisi descrittive, stima dei tassi standardizzati della provincia del Verbano-CusioOssola. Allo scopo di valutare differenze rispetto alia media del Nord Italia, vengono utilizzati i Rapporti Standardizzati di Mortalita (RSM) ed i relativi intervalli di confidenza (IC 95%). Risultati – Negli undid anni considerati sono stati notificati aH'autorita giudiziaria 297 casi di suicidio con un tasso medio annuo di 16.74/100000 abitanti. La frequenza del suicidio nel corso degli anni presi in esame mostra un andamento disomogeneo, con significative differenze tra i due sessi. L'analisi dei RSM evidenzia la maggiore incidenza del suicidio nella provincia analizzata rispetto alia popolazione generale del nord Italia nello stesso periodo, differenza dovuta, in misura maggiore, all'elevato tasso femminile. L'analisi dei diversi parametri sociodemografici della popolazione in esame conferma i dati della letteratura intemazionale: il suicidio à più diffuso in età avanzata, tra le persone vedove e pensionate. Conclusioni – Il presente lavoro intende fornire una descrizione del fenomeno suicidio, inserendolo in un contesto geografico e culturale specifico, nell'intento di metterne in luce gli aspetti problematici in un'ottica diagnostico-clinica, che possa servire da stimolo ad un lavoro preventivo su più larga scala.

The real estate market is affected by great uncertainty due to the nexus of various factors: a) the specificity of the assets traded, which are illiquid, unique and very hetherogeneous from each other; b) the ‘structural disequilibrium’ of the market caused by the differences emerging in elasticity of supply with respect to demand; c) the non-competitiveness of the market, which often turns into a bilateral monopoly; d) the great variability of market prices. Since the subprime mortgage crisis that broke out at the end of 2006 in the United States, it has clearly emerged that, in a sector that represents about a third of world wealth, it is necessary, on the one hand, to implement proper and increasingly sophisticated valuation tools, to support the design of effective risk management strategies and, on the other hand, to improve the reliability of real estate data, in order to allow for a more robust verification of the hypotheses on the trend of the cash flows generated by the investment and a more accurate valuation of the investment risk and, consequently, of the project expected rate of return. The main objective of this work is to investigate the accuracy and robustness of the estimates of real estate investors of the expected returns on an urban development project in a medium-sized city representative of the North East of Italy. Using a simulation-based approach, the gap between the observed internal rate of return, estimated ex post on the basis of the actual trend of the parameters that influence investment returns, and the expected internal rate of return, calculated ex ante on the basis of the information available at the time of the investment decision. Firstly, we constructed the time series from 1995 to 2015 of the expected and observed internal rates of return of investments in the residential sector. We obtained the time series of the cash flows generated by the investment under investigation by implementing a simulation-based approach. Starting from the comparison between observed internal rate of return and expected internal rates of return, we identified ex post the risk implicitly assumed by the investor at the time of the decision to undertake the investment. Secondly, the effectiveness of the Capital Asset Pricing Model as a method for estimating the return on a property investment was verified, by comparing the project’s observed (ex post) internal rate of return with its ex ante rate of return, estimated through the Capital Asset Pricing Model. To carry out the above analyses, we constructed the time series of observed and expected internal rate of returns from 1995 to 2015 of investments in the residential sector. The time series of the internal rate of returns of real estate investments were obtained by implementing a simulation-based approach to determine the cash flows of real estate investments representative of the context under investigation and by adopting as model inputs the parameters usually adopted in ex-ante and ex-post real estate valuations. Starting from the comparison between observed and expected internal rate of returns, we identified ex-post the risk implicitly assumed by the developer at the time of the decision to undertake the investment. Finally, by investigating the determinants of the divergence between the investment’s observed and expected internal rate of return and cyclical variables, we identified the factors (i.e., the macroeconomic fundaments) which, in the period under investigation, affected investment risk and, consequently, investment return. Finally, by investigating the relationships that account for the difference between the observed and expected internal rate of return and the economic factors that can determine the current stage in economic cycles, we identified the determinants of invetment risk and returns. Il mercato immobiliare è affetto da grande incertezza dovuta a una concatenazione di diversi fattori: a) la specificità dei beni scambiati che sono illiquidi, unici e molto eterogenei tra loro; b) il “disequilibrio strutturale” del mercato causato dalla diversa elasticità del- l’offerta rispetto alla domanda; c) la non concorrenzialità del mercato che, assume spesso le caratteristiche del monopolio bilaterale; d) la grande variabilità dei prezzi di mercato. A partire dalla crisi dei mutui sub- prime scoppiata alla fine del 2006 negli Stati Uniti, è emerso chiaramente come, in un settore che rappresenta circa un terzo della ricchezza mondiale, sia necessario, da un lato, operare con strumenti valutativi adeguati e sempre più sofisticati, in grado di suppor- tare l’individuazione di strategie efficaci di gestione dei rischi e, dall’altro, migliorare l’affidabilità dei dati immobiliari, in modo da consentire una verifica più ro- busta delle ipotesi sull’andamento dei flussi di cassa generati e una stima più accurata del rischio e, conseguentemente, del tasso di rendimento atteso. Obiettivo principale del presente lavoro è di investigare l’accuratezza delle previsioni effettuate da un ipotetico operatore immobiliare sul rendimento di un investi- mento a sviluppo in una città di medie dimensioni rap- presentativa della provincia dell’Italia settentrionale. Attraverso un approccio basato sulla simulazione, è stato calcolato lo scarto fra il tasso interno di rendimento effettivo, stimato ex post in base all’andamento effettivo dei parametri influenti sul rendimento stesso, e il tasso interno di rendimento atteso, calcolato ex ante sulla base delle informazioni disponibili al mo- mento della decisione d’investimento. In primo luogo, è stata costruita la serie storica dal 1995 al 2015 dei tassi interni di rendimento attesi ed effettivi dell’investi- mento immobiliare residenziale a sviluppo. Le serie storiche sono state ottenute mediante la simulazione dei flussi di cassa di investimenti immobiliari rappresentativi della realtà indagata. A partire dal confronto fra tassi interni di rendimento effettivi e tassi interni di rendimento attesi è stato individuato, ex post, il rischio assunto implicitamente dall’investitore al momento della decisione di intraprendere l’investimento stesso. In secondo luogo, è stata verificata la bontà del Capital Asset Pricing Model come metodo di stima del rendi- mento di un investimento immobiliare a sviluppo, confrontando il tasso interno di rendimento effettivo e il tasso di rendimento ex ante stimato attraverso il Capi- tal Asset Pricing Model stesso. Infine, indagando sulle relazioni che intercorrono fra lo scarto fra tasso di rendimento interno effettivo e atteso e le variabili congiunturali, sono stati individuati i fattori che, nel periodo considerato, hanno maggiormente influito sul rischio al quale si è esposto l’investitore al momento di investire.

This research aims to understand how market transparency and data reliability can influence valuation procedures and decision-making processes in the Italian real estate market. Through the analysis of three different real estate markets and the validation of the information collected, this paper’s goal is to understand whether and to what extent the use of asking prices instead of actual purchase and sale prices can lead to valuation errors, increase the uncertainty of valuation, and undermine investment decision-making processes. The research results highlight the primary sources of information opacity in the Italian real estate market, classifying them according to their impact on real estate value. The novelty of this research lies in the integrated use of machine learning techniques, computer programming and multi-parametric valuation procedures to understand and manage information opacity in the Italian real estate market, particularly regarding the estimation of the market value of properties belonging to the residential segment. Questa ricerca si pone come obiettivo il comprendere come la trasparenza del mercato e correttezza delle informazioni influenzino i procedimenti di stima e i proessi decisionali nel mercato immobiliare italiano. Attraverso l’analisi di tre differenti mercati immobiliari e la verifica delle informazioni relative ai prezzi di offerta, il presente contributo vuole capire se, e in quale dimensione, l’impiego dei prezzi di offerta in luogo dei reali prezzi di compravendita possano portare a commettere errori valutativi, ad aumentare l’incertezza nelle stime e a pregiudicare il processo decisionale negli investi- menti. I risultati della ricerca evidenziano quali sono le fonti primarie di opacità informativa nel mercato immobiliare italiano, classificandole in base al loro impatto sulla stima del valore immobiliare. La novità di questa ricerca risiede nell’uso integrato di tecniche di machine learning, programmazione informatica e procedure di stima multi-parametrica al fine di comprendere e gestire l’opacità informativa nel mercato immobiliare italiano, in particolare riguardo la stima del più probabile valore di mercato degli immobili appartenenti al segmento residenziale.

Lo studio analizza la convergenza della produttivita del lavoro in 259 regioni NUTS-2 dell'EU-27 tra il 1995 ed il 2007, confrontando le risposte del modello soloviano proposto da Mankiw et al. (1992) e di una sua estensione. Per le stime si e utilizzato un modello econometrico basato sui filtri spaziali con caratteristiche analoghe alla Geographically Weighted Regression (GWR). Questa tecnica consente di stimare dei parametri di convergenza differenziati per ogni regione e di gestire sia la presenza di spillover spaziali, sia le differenze strutturali presenti nelle economie delle regioni. I risultati indicano che i tassi di convergenza globale stimati sono equiparabili a quelli ottenuti in molti dei precedenti studi, mentre i coefficienti locali aiutano ad interpretare in maniera piů realistica i percorsi di crescita delle regioni.

SommarioL’infertilità maschile, caratterizzata dall’alterazione dei parametri spermatici convenzionali e/o biofunzionali, viene riscontrata, da sola o in associazione con quella femminile, in circa il 50% dei casi di infertilità di coppia. Una causa genetica si riscontra in circa il 15% dei pazienti con azoospermia o oligozoospermia. Nonostante un approccio diagnostico approfondito, si stima però che la causa dell’infertilità rimane sconosciuta in una grande percentuale dei partner maschili delle coppie infertili. Recentemente, alcune evidenze hanno suggerito l’esistenza di nuove cause genetiche responsabili di alterazioni della spermatogenesi. Lo scopo di questa Rassegna è quello di valutare le evidenze relative alle alterazioni della spermatogenesi di natura genetica, rivedendo i dati disponibili sia nei modelli animali che nell’uomo. I dati di tale revisione della letteratura ci hanno permesso di suggerire l’uso di un pannello che comprende oltre 60 geni nell’iter diagnostico dei pazienti con alterazioni dei parametri spermatici di natura idiopatica. Alcuni di questi geni sembrerebbero associarsi a uno specifico quadro istologico testicolare. Se confermate, queste evidenze potrebbero in futuro avere un ruolo importante nell’iter decisionale relativo alla gestione del paziente infertile.

Elaborazione di un algoritmo per la stima della curva dell'inerzia e della sua derivata (in caso di inerzia variabile) di un cinematismo a partire dai dati misurati dal controllore relativi a posizione angolare, velocità, accelerazione e corrente. Indagine teorica e sperimentazione su banco di prova con dati reali.

Tradizionalmente, l'obiettivo della calibrazione di un modello afflussi-deflussi è sempre stato quello di ottenere un set di parametri (o una distribuzione di probabilità dei parametri) che massimizzasse l'adattamento dei dati simulati alla realtà osservata, trattando parzialmente le finalità applicative del modello. Nel lavoro di tesi viene proposta una metodologia di calibrazione che trae spunto dell'evidenza che non sempre la corrispondenza tra dati osservati e simulati rappresenti il criterio più appropriato per calibrare un modello idrologico. Ai fini applicativi infatti, può risultare maggiormente utile una miglior rappresentazione di un determinato aspetto dell'idrogramma piuttosto che un altro. Il metodo di calibrazione che viene proposto mira a valutare le prestazioni del modello stimandone l'utilità nell'applicazione prevista. Tramite l'utilizzo di opportune funzioni, ad ogni passo temporale viene valutata l'utilità della simulazione ottenuta. La calibrazione viene quindi eseguita attraverso la massimizzazione di una funzione obiettivo costituita dalla somma delle utilità stimate nei singoli passi temporali. Le analisi mostrano come attraverso l'impiego di tali funzioni obiettivo sia possibile migliorare le prestazioni del modello laddove ritenute di maggior interesse per per le finalità applicative previste.
In the majority of rainfall-runoff modelling applications, the objective function to be minimised in the parameterisation procedure is based on a measure of the goodness-of-fit that maximized the fit of the simulated data to the overall observed data, taking partially into account the specific model applications. The present dissertation focuses on the development and testing of an objective function based on the expected utility of the rainfall-runoff model. The method is based on the evidence that the performances of a hydrological model closely depend on the purpose of the application. For istance, the simulated data caught have different utility in a water resources management system or in a flood forecasting system. In the proposed method, at each time step, the comparison between simulated and observed data is carried out by using an “ad-hoc” utility function. The calibration is performed by maximizing the overall estimated utility of the simulated data. Different utility functions are tested and the results are compared against those obtained with traditional procedure. The results reveal that an adequate utility function allows an improvement of the model performances in the reproduction of the discharges considered most important to the purpose of the modeling application.

Tradizionalmente, l'obiettivo della calibrazione di un modello afflussi-deflussi è sempre stato quello di ottenere un set di parametri (o una distribuzione di probabilità dei parametri) che massimizzasse l'adattamento dei dati simulati alla realtà osservata, trattando parzialmente le finalità applicative del modello. Nel lavoro di tesi viene proposta una metodologia di calibrazione che trae spunto dell'evidenza che non sempre la corrispondenza tra dati osservati e simulati rappresenti il criterio più appropriato per calibrare un modello idrologico. Ai fini applicativi infatti, può risultare maggiormente utile una miglior rappresentazione di un determinato aspetto dell'idrogramma piuttosto che un altro. Il metodo di calibrazione che viene proposto mira a valutare le prestazioni del modello stimandone l'utilità nell'applicazione prevista. Tramite l'utilizzo di opportune funzioni, ad ogni passo temporale viene valutata l'utilità della simulazione ottenuta. La calibrazione viene quindi eseguita attraverso la massimizzazione di una funzione obiettivo costituita dalla somma delle utilità stimate nei singoli passi temporali. Le analisi mostrano come attraverso l'impiego di tali funzioni obiettivo sia possibile migliorare le prestazioni del modello laddove ritenute di maggior interesse per per le finalità applicative previste.
In the majority of rainfall-runoff modelling applications, the objective function to be minimised in the parameterisation procedure is based on a measure of the goodness-of-fit that maximized the fit of the simulated data to the overall observed data, taking partially into account the specific model applications. The present dissertation focuses on the development and testing of an objective function based on the expected utility of the rainfall-runoff model. The method is based on the evidence that the performances of a hydrological model closely depend on the purpose of the application. For istance, the simulated data caught have different utility in a water resources management system or in a flood forecasting system. In the proposed method, at each time step, the comparison between simulated and observed data is carried out by using an “ad-hoc” utility function. The calibration is performed by maximizing the overall estimated utility of the simulated data. Different utility functions are tested and the results are compared against those obtained with traditional procedure. The results reveal that an adequate utility function allows an improvement of the model performances in the reproduction of the discharges considered most important to the purpose of the modeling application.

Il salto è uno dei principali gesti dell’attività sportiva e, tramite l’analisi parametrica della prestazione, è possibile ricavare informazioni importanti sullo stato di salute degli atleti e il loro grado di allenamento. Per compiere un’analisi di questo tipo è necessaria una strumentazione in grado di registrare la prestazione in modo affidabile e ripetibile. Tra gli strumenti in grado di fornire in modo affidabile delle grandezze quantitative relative al salto, ci sono le pedane dinamometriche e la stereofotogrammetria. Tale strumentazione è spesso ingombrante, non trasportabile e limitante il movimento dei soggetti, per cui non è possibile compiere delle misurazioni sul campo nel contesto in cui l’atleta è solito operare. Tuttavia, negli ultimi anni, la diffusione dei i sensori inerziali in questo ambito applicativo, ha consentito di superare i limiti della tradizionale strumentazione da laboratorio. Data le loro grandi potenzialità, risulta di fondamentale importanza validare l’utilizzo di tali sensori nella misura del salto verticale, analizzando quale errore commettono, e se, tale errore, risulta essere accettabile o meno. L’obbiettivo di questo elaborato è stato quello di indagare l’affidabilità dei sensori inerziali attraverso un confronto tra la strumentazione da laboratorio, la cui accuratezza è stata ampiamente dimostrata, e diversi sensori di case produttrici differenti. Sono state analizzate le differenze di ciascuno strumento rispetto ad un gold standard (la stereofogrammetria) nel corso di due sessioni di salto verticale: una di Squat Jump, un’altra di salto verticale effettuando un contro-movimento. Sono stati poi discussi i risultati di ciascuno strumento concludendo che, tramite le analisi compiute, ognuno risulti essere affidabile in quanto le stime delle altezze dei salti non risultano essere significativamente differenti dal gold standard..

La dialisi rappresenta la principale terapia per pazienti affetti da insufficienza renale, tuttavia essa non garantisce il ripristino completo della rimozione selettiva dei soluti, ma in alcune occasioni può generare complicazioni sintomatiche. Per far sì che la terapia si adatti al meglio alle caratteristiche del singolo paziente, si può ricorrere all'utilizzo di modelli matematici in silico. Grazie a questi modelli, si possono prevedere gli effetti che la terapia di dialisi avrà sul paziente al fine di evitare che quest'ultimo incorra in squilibri pressori e osmotici potenzialmente dannosi. Lo scopo principale di questa tesi è quello di validare, attraverso la stima dei valori di alcuni parametri, un modello matematico che permetta la simulazione di una seduta dialitica e della sua successiva fase post-dialitica. I valori dei parametri sono stati stimati al fine di ridurre al minimo l’errore tra i dati sperimentali, provenienti da alcuni pazienti sottoposti a terapia dialitica e i risultati ricavati dalla simulazione matematica. Un confronto tra i risultati ottenuti e i dati in vivo rivela che il modello, una volta ricavati i valori finali dei parametri, fornisce una previsione accettabile della cinetica per la maggior parte dei soluti analizzati.

L’analisi del cammino riveste un ruolo fondamentale nel monitoraggio di diverse patologie, tra cui la Sclerosi Multipla (SM). La disabilità motoria rappresenta uno dei sintomi più comuni e invalidanti della malattia; per questo motivo, quantificare la compromissione dell’andatura è importante quando si valutano nuovi interventi per il trattamento della SM. Grazie allo sviluppo tecnologico degli ultimi anni, è possibile ottenere misure oggettive dell’andatura dei pazienti tramite l’utilizzo di sensori inerziali indossabili (IMU). Dai dati grezzi ottenuti dalle IMU è possibile estrarre i parametri spazio-temporali del passo, che risultano diversi nei controlli sani rispetto ai pazienti con SM e presentano un peggioramento con l'avanzare della malattia. Un’altra componente importante nel trattamento di diverse condizioni patologiche è il monitoraggio dell’attività quotidiana. Questo permette al medico di monitorare il livello di mobilità del paziente e quindi la sua indipendenza. Infine, il numero di passi giornalieri è un indicatore valido del comportamento di deambulazione nella vita di tutti i giorni. Questa tesi si inserisce in un lavoro di validazione dei parametri del passo misurabili tramite le solette smart di eSteps, start up che si occupa della disabilità motoria in pazienti con SM. Il lavoro ha due obiettivi principali nel contesto iniziale dell’utilizzo della strumentazione su soggetti sani: i) validazione di un algoritmo per l’estrazione di parametri cinematici del cammino quali, lunghezza del passo e velocità; ii) validazione di algoritmi di step detection e di activity recognition. I risultati ottenuti per i parametri spaziali del cammino mostrano un'accuratezza non ancora ottimale ma in linea con altri studi in letteratura. L'algoritmo per il calcolo dei passi giornalieri invece raggiunge un'accuratezza molto elevata (99%). Infine, la rete per il riconoscimento delle attività mostra un'accuratezza del 96% testandola con il dataset pubblico UMAFall.

L’analisi del cammino è uno strumento in grado di fornire importanti informazioni sul ciclo del passo; in particolare è fondamentale per migliorare le conoscenze biomeccaniche del cammino, sia normale che patologico, e su come questo viene eseguito dai singoli soggetti. I parametri spazio temporali del passo rappresentano alcuni degli indici più interessanti per caratterizzare il cammino ed il passo nelle sue diverse fasi. Essi permettono infatti il confronto e il riconoscimento di patologie e disturbi dell’andatura. Negli ultimi anni è notevolmente aumentato l’impiego di sensori inerziali (Inertial Measurement Unit, IMU), che comprendono accelerometri, giroscopi e magnetometri. Questi dispositivi, utilizzati singolarmente o insieme, possono essere posizionati direttamente sul corpo dei pazienti e sono in grado fornire, rispettivamente, il segnale di accelerazione, di velocità angolare e del campo magnetico terrestre. A partire da questi segnali, ottenuti direttamente dal sensore, si è quindi cercato di ricavare i parametri caratteristici dell’andatura, per valutare il cammino anche al di fuori dell’ambiente di laboratorio. Vista la loro promettente utilità e la potenziale vasta applicabilità nell’analisi del ciclo del cammino; negli ultimi anni un vasto settore della ricerca scientifica si è dedicata allo sviluppo di algoritmi e metodi per l’estrazione dei parametri spazio temporali a partire da dati misurati mediante sensori inerziali. Data la grande quantità di lavori pubblicati e di studi proposti è emersa la necessità di fare chiarezza, riassumendo e confrontando i metodi conosciuti, valutando le prestazioni degli algoritmi, l’accuratezza dei parametri ricavati, anche in base alla tipologia del sensore e al suo collocamento sull’individuo, e gli eventuali limiti. Lo scopo della presente tesi è quindi l’esecuzione di una revisione sistematica della letteratura riguardante la stima dei parametri spazio temporali mediante sensori inerziali. L’intento è di analizzare le varie tecniche di estrazione dei parametri spazio temporali a partire da dati misurati con sensori inerziali, utilizzate fino ad oggi ed indagate nella letteratura più recente; verrà utilizzato un approccio prettamente metodologico, tralasciando l’aspetto clinico dei risultati.

Le solette intelligenti dell'azienda eSteps sono uno strumento che fornisce la possibilità di acquisire dati oggettivi dalla camminata dei soggetti sani o affetti da sclerosi multipla attraverso due IMU poste sotto la pianta del piede. La Gait Analysis è un ambito molto popolato da soluzioni per il riconoscimento di eventi del cammino e per l'estrazione dei parametri temporali. Dopo una prima introduzione volta a spiegare cosa fosse la Gait Anlysis e come questa sia applicata sia su soggetti sani sia su soggetti affetti da sclerosi multipla, è stato sviluppato un algoritmo con l'obiettivo di verificare quale sia la differenza tra le solette fornite dall'azienda e il gold standard (pedane di forza). Inoltre è stata testata la possibilità di utilizzare l'OptoGait (sistema a fotocellule) come gold standard. I soggetti in esame dovevano eseguire un 2 minute walking test da cui sono stati estratti i dati per l'elaborazione offline. Sono stati estratti i valori temporali di stance, stride e swing e sono stati confrontati con quanto il gold standard misurasse, in più sono stati usati per comprendere se l'Optogait fosse utilizzabile come riferimento. Sono stati messi a disposizione anche dati relativi a soggetti affetti da sclerosi multipla, questi sono stati usati per fare un confronto con i soggetti sani per comprendere se le due popolazioni avessero caratteristiche statistiche diverse o simili per riuscire a differenziarli. Inoltre, è stata fatta una valutazione ecologica per comprendere quanto i dati ottenuti fossero rappresentativi di una camminata quotidiana. Al termine di queste analisi, le solette si sono dimostrate una soluzione affidabile per l'estrazione dei parametri temporali, i dati estratti dai test di 2 minuti sono rappresentativi della camminata quotidiana e i soggetti malati sono statisticamente differenti dai soggetti sani. In più anche l'OptoGait può essere utilizzato come gold standard per le future acquisizioni.

Questo elaborato ha lo scopo di raccogliere informazioni in letteratura riguardo i metodi per la stima dei parametri spazio-temporali della corsa mediante un singolo sensore inerziale, e in più, di implementare e applicare un algoritmo che ne stimi i parametri temporali. Nella prima parte è stata condotta una revisione sistematica circa gli articoli scientifici che propongono metodi per la stima dei parametri spazio-temporali della corsa tramite un singolo sensore su soggetti adulti e sani. Sono stati analizzati dieci articoli e sono stati presentati e confrontati i principali aspetti metodologici, quali numero dei partecipanti, posizionamento del sensore, presenza di gold standard, principi dell’algoritmo, variabili stimate ecc. Nonostante i risultati dei diversi studi non siano sempre direttamente confrontabili, si può concludere che il posizionamento del sensore sul piede offra una stima più accurata della velocità e del tempo di contatto rispetto agli altri posizionamenti. Nella seconda parte è stato implementato un algoritmo per la stima dei parametri temporali utilizzando un unico sensore posizionato sul dorso del piede. A tale scopo è stato scelto come riferimento lo studio di Lee et al. del 2010. L’algoritmo è stato applicato ai dati sperimentali acquisiti su tre soggetti sani e giovani ed è stata analizzata la performance dei soggetti rispetto alla letteratura.

I buchi neri (BHs) sono oggetti variegati ed affascinanti in Natura. Il loro regno si estende dai buchi neri stellari con masse $sim 10-10^2 msun$ fino a BH supermassivi di $10^{9-10} msun$ al centro delle galassie. Mentre i primi sono il lascito dell'evoluzione stellare, i secondi sono il risultato di multipli merger di aloni di dark matter nella cosmologia $Lambda$CDM. Quando due BHs sono abbastanza vicini, formano una binaria (BHBs) ed emettono onde gravitazionali (GWs) che possiamo rilevare con i nostri interferometri. Come i BHs, anche le BHBs possono dividersi in diverse sottopopolazioni, ognuna con le proprie proprietà e caratteristiche: BHBs stellari (SBHBs) si formano dalla co-evoluzione di una binaria di stelle o in ambienti densi, mentre BHBs massicce (MBHBs) sono il risultato di merger di galassie. Le sfide nell'astronomia delle GW sono ancora numerose e richiedono varie conoscenze ed abilità per essere risolte. Per questa ragione, incomincio questa Tesi presentando dei risultati per SBHBs nei primi capitoli e virando verso MBHBs sul finale. Ogni capitolo ha la sua breve introduzione e discussione dei risultati. Nel capitolo 1 introduco alcuni concetti base della Relatività Generale (GR) legati all'emissione delle GWs. Riassumo lo stato corrente dell'astronomia delle GW. Spiego inoltre come GWs da BHBs possono essere modellizzate sotto alcune assunzioni ragionevoli e riporto alcune formule utili a capire i concetti dei paragrafi successivi. Nel capitolo 2 studio il minimo ordine Post-Newtonian (PN) necessario per seguire il segnale di SBHBs in LISA e realizzare una stima dei parametri corretta. Infatti gli SBHBs compiono numerosi cicli in LISA e quindi una descrizione accurata del segnale d'onda è necessaria per evitare bias nella stima dei parametri. Mostro come il fattore che determina il minimo ordine PN è il tempo alla coalescenza e che sistemi più vicini al merger richiedono più contributi PN. Applico questo risultato ad una popolazione di SBHBs in LISA per ottenere delle stime più realistiche, trovando che la maggior parte delle srogenti può essere descritta con correzzioni fino al 2PN, mentre i sistemi che mergono durante il tempo di missione richiedono contributi PN fino al 2.5PN o 3PN. L'argomento del capitolo 3 è un modello per descrivere BHs al di sopra del pair-instability mass gap, cioè BHs con massa $> 120 msun$. Presento un semplice modello e, sotto l'assuzione che la formazione della binaria non cambi oltre il gap, stimo il numero di eventi per i detector attuali, ET e LISA. Inoltre, suggerisco che le binarie non risolte possano formare un background casuale in LISA. Nel capitolo 4, mi muovo verso i MBHBs, osservabili solo dallo spazio con LISA. Introduco i concetti legati alla formazione ed evoluzione di MBHBs e le possibilità dell'astronomia multimessaggera. Descrivo anche come possiamo stimare i parametri della sorgente con il formalismo della Fisher matrix. Nle capitolo 5 presento un lavoro a cui ho contribuito sulla possibilità di osservare un modulazione Doppler in banda X durante l'inspiral di MBHBs. Prima del merger, emissione in banda X può essere prodotto dal gas che accresce sui BHs e il moto orbitale della binaria può imprimere una modulazione al segnale elettromagnetico in fase con il segnale di GWs. Osservare questa modulazione permetterebbe di determinare l'esatta posizione della sorgente nell'area di cielo stimata da LISA. Dalla nostra analisi, stimiamo di poter osservare qualche modulazione durante tutta la missione. Nel capitolo 6 riporto la stime dei parametri per MBHBs in funzione del tempo alla coalescenza. In particolare, mi concentro su posizione in cielo, distanza di luminosità, chirp mass e mass ratio e come i loro errori si riduciono mentre il sistema si avvicina al merger. A beneficio della community, rilascio i dati e delle formule analitiche per descrivere l'evoluzione di questi parametri. Discuto infine le prospettive multimessangere.
Black holes (BHs) are variegated and fascinating objects in Nature. Their realm extends from the stellar BHs with mass $sim 10-10^2 msun$ to the supermassive BHs of $10^{9-10} msun$ that reside in the center of galaxies. While the former are the expected outcome of stellar evolution, the latter are the results of multiple dark matter halo mergers in the standard $Lambda$CDM scenario. When two BHs are close enough, they form a binary BHs (BHBs) and emit gravitational waves (GWs) that we can detect with our inteferometers. Similarly to BHs, also BHBs can be divided into different sub-populations, each with its unique features and characteristics: stellar BHBs (SBHBs) form from the co-evolution of binary stars or in dense region, while massive BHBs (MBHBs) are the result of galaxy mergers. The challenges of GW astronomy are still numerous and require different knowledge and expertise to be solved. For this reason, I start this Thesis presenting result for SBHBs in the initial chapters and moving to MBHBs in the end. Each chapter has its own brief introduction and discussion of the main results and conclusions. In Chapter 1 I introduce some basic General Relativity (GR) concepts related to the emission of GWs. I summarise the current status of GW astronomy. I explain how GWs from BHBs can be easily modeled under some reasonable assumptions and report some formulas useful to understand the concepts of the following chapters. In Chapter 2 I study the minimum Post-Newtonian (PN) order necessary to accurately track SBHBs in LISA and perform an unbiased parameter estimation. SBHBs are expected to spend a large number of cycles in band, therefore an accurate waveform is necessary to avoid biases in the binary parameters. I show that the main factor affecting the PN accuracy is the time to coalescence with systems closer to merger requiring higher PN contributions. I apply the previous result to a realistic population of SBHBs in LISA in order to draw more realistic estimates: I find that most of the sources can be modeled with just 2PN corrections while systems merging during LISA time mission require up to 2.5PN and 3PN contributions. The topic of Chapter 3 is a model to describe SBHBs above the pair-instability mass gap, i.e. BHs with mass $> 120 msun$. I build a simple approach and, under the assumption that the binary formation does not change beyond the mass gap, I estimate the detected rate for current detectors, ET and LISA. Finally I also suggest the possibility that the undetected sources form a new source of stochastic background in LISA. In Chapter 4 I move to MBHBs, detectable only from space by LISA. I provide an introduction on MBHBs formation and evolution and the multimessenger possibilities. I also explain how we estimate source information with the so-called Fisher matrix formalism. In Chapter 5 I present a work I contributed where we explore the possibility to detect a Doppler modulated X-ray emission during the inspiral of MBHBs. In the last stage of merger, X-ray emission is expected as the result of gas accretion on each BHs and the orbital motion of the binary might imprint a Doppler modulation on the electromagnetic (EM) emission in phase with the GW signal. The detection of this modulation would allow to pinpoint the exact source location in the relatively large error area provided by LISA. From our analysis, we estimate few modulation detections over LISA time mission. Finally in Chapter 6 I report the results for the parameter estimation of MBHBs on the fly, i.e. as function of time before coalescence. In particular I focus on sky position, luminosity distance, chirp mass and mass ratio and how their errors decrease as the system approaches merger. For the benefit of the community, I release also the complete set of data and analytical fits to describe the time evolution in the aforementioned parameters. Finally I discuss the multimessenger prospects.