Abstract
Tecniche di Deep Learning per l'ingegneria
Il corso analizzerà diverse tipologie di reti neurali, partendo dalle classiche Fully Connected arrivando alle reti Convoluzionali e Ricorrenti, fino a modelli generativi. Per ogni tipologia di architettura verranno analizzati casi di studio in cui le reti sono state applicate, ad esempio la predizione di perdite in impianti idrici o controllo di qualità di prodotti alla fine della linea di montaggio.
La necessità dell'accumulo dell'energia per la transizione energetica
Il processo di transizione energetica con l’obiettivo della neutralità climatica al 2050 prevede, tra le varie azioni, un aumento della penetrazione delle fonti di energia rinnovabile (FER) nella produzione di energia elettrica, accompagnato da un’elettrificazione dei consumi. In particolare si prevede di aumentare la penetrazione delle FER nel settore elettrico tramite una forte crescita di eolico e solare, entrambe fonti non programmabili, che introducono importanti problematiche di “overgeneration” e carenza di riserva nel sistema elettrico. La soluzione per mitigare tali problematiche è individuata nell' installazione di sistemi di accumulo dell’energia elettrica.
Do we really need statistics in environmental engineering?
Urban water systems are vital components of modern cities, serving as conduits for safe water supply, wastewater management, and environmental protection. Managing water quality in these complex systems emerges as a pivotal challenge, given the diverse array of pollutant sources, pathways, and receptors, which serve as storage, interconnection and transport for an assortment of pollutants, posing threats to aquatic ecosystems and the environment. Moreover, in case of direct and indirect reuse of reclaimed wastewater in agriculture, contaminants potentially present in the irrigation water can be transferred into the edible crops whose consumption can pose a risk for human health. All these aspects are further complicated for emerging contaminants due to the knowledge gaps and high uncertainties related to their occurrence, release, fate and effects. In response to these challenges, there is a pressing need for innovative methodologies to effectively account for contaminants in urban water systems, and statistics can support their development. Some case studies will be described, such as: managing of pollution concentration data below the limit of quantification, which could represent a relevant percentage of monitoring databases in case of emerging pollutants, explorative analysis of multidimensional literature data about water pollution or process removal efficiency, stochastic (environmental and human health) risk assessment, to take into account uncertainty, as tool for mitigation action planning, or to provide insights about risk source apportionment. Within this topic, some case studies will be presented related to (i) multiple exposure to alkylphenols, (ii) micropollutants release due to combined sewer overflows.
Computational Intelligence
This course introduces computational intelligence (CI) methods, that are a very promising optimization solution in engineering research. It will focus on population-based approaches such as Genetic Algorithms, Particle Swarm Optimization, etc, that are very well suited for the dynamic, non-smooth, and computationally expensive target functions, for which no gradient information is available. CI techniques have a wide range of applications and are especially suited for systems with dynamic behavior and/or complex state, and for digital twin (or simulated) applications.
A hands on introduction to mixed integer linear programming
Most combinatorial optimization problems admit an abstract representation by a mathematical mixed integer linear programming (MILP) model. Various packages, both commercial and non-commercial, exist for their solution. How efficient the solution process is depends on the characteristics of the model.This lecture, after a brief recall of the basics of integer linear optimisation, introduces the use of the Xpress package (FICO) and the Mosel language for writing and solving MILP models.The student version of Xpress can be downloaded free of charge and will be used during the lecture.
Motion planning per robot mobili e manipolatori industriali
Il corso intende introdurre il problema della navigazione e della pianificazione dei movimenti per robot mobili e manipolatori industriali, presentando alcuni algoritmi per la determinazione di un percorso privo di collisioni tra il robot e gli ostacoli. In particolare si farà riferimento agli algoritmi Rapidly-Exploring Random Tree RRT, nella versione base e nella variante RRT*, per la ricerca del percorso ottimo secondo una metrica desiderata. I metodi presentati saranno inoltre implementati e simulati utilizzando il software Matlab.
Dopo il covid 19 costruire la città sana
La Pandemia da influenza "Spagnola" del 1918-1920 e il nuovo concetto di igiene urbana. Le nuove Città Giardino costruite in tutto il mondo dopo la Pandemia Spagnola: da Santa Barbara in California a Coral Gables a Miami, da Arcachon nei Paesi Baschi a Sabaudia in Italia, da Staaken a Berlino ai Pueblos Blancos dell'Andalusia. Le scale della Città Sana: dall'Organismo Architettonico alla Città. L'Architettura della Città Sana. Città Giardino 2.0, Villaggi Urbani, la 15-minute City. Accessibilità, caratteristiche bio-climatiche degli Organismi Architettonici, materiali naturali e bio-Architettura.
Il posizionamento satellitare GNSS ed i suoi sviluppi più recenti. Teoria e modalità operative
Il rilievo tramite ricevitori GNSS satellitari rientra ormai a pieno titolo nelle tecniche di rilevamento topografico, eppure negli ultimi anni si è assistito ad una sua costante evoluzione legata soprattutto alla disponibilità di nuove costellazioni satellitari (non più solo il GPS ma anche il GLONASS, il Beidou ed ultimo il Galileo della Comunità europea) ed alla presenza di stazioni permanenti in grado di distribuire il dato sia per applicazioni in tempo reale sia per applicazioni in post-processing. Nella lezione, dopo alcuni richiami sulla teoria di base, si illustreranno le nuove potenzialità nell’uso avanzato dei moderni sistemi GNSS nel rilievo e monitoraggio dell’ambiente costruito.
Metodi per la valutazione dell’integrità strutturale di componenti soggetti a sollecitazioni stocastiche complesse
Il corso illustra alcune metodologie per la stima dell’integrità strutturale e del danno a fatica in componenti o strutture soggetti a sollecitazioni stocastiche uniassiali e multiassiali, con particolare riferimento ad un approccio sviluppato nel dominio della frequenza nel quale l’entità del danneggiamento è correlata alla densità spettrale di potenza del carico stocastico. Dopo un'introduzione alla teoria dei segnali stocastici, verranno illustrati alcuni metodi di uso comune validi per carichi uniassiali e, successivamente, la loro estensione ai criteri multiassiali.
Ruolo dei Centri di Istantanea Rotazione nella Cinematica e Dinamica dei Meccanismi Piani
Il corso presenta dei risultati recentemente pubblicati dal docente sulla cinematica e dinamica dei meccanismi piani e tratta i seguenti argomenti: - Ruolo dei centri di istantanea rotazione (CI) nella progettazione di meccanismi piani (es. sospensioni di veicoli, protesi d'arto inferiore per amputati, ecc.) - Determinazione sistematica di tutti i (CI): il caso dei meccanismi indeterminati - Analisi di singolarità con i CI: meccanismi con un grado di libertà (gdl) con più di un gdl - Dinamica dei meccanismi piani.
Metodi numerici per equazioni iperboliche
Il corso si propone di fornire elementi e conoscenze di base per l'integrazione numerica delle equazioni differenziali iperboliche. Saranno quindi fornite nozioni di base sulla natura dei sistemi di equazioni lineari/non lineari e del problema di Riemann associato. Tali concetti saranno utilizzati per introdurre i metodi dei Volumi Finiti, anche di ordine superiore al primo, e discontinuous Galerkin. La trattazione teorica sarà affiancata da esempi mutuati da casi di studio reali riguardanti differenti leggi di bilancio.
Modellazione e caratterizzazione acustica dei materiali porosi e poroelastici
Il mini-corso fornirà una panoramica sulla propagazione acustica nei mezzi porosi e sull’influenza che la geometria e la matrice elastica della struttura hanno sulla propagazione stessa; i materiali porosi possono essere trattati come fluidi dissipativi equivalenti oppure come mezzi poroelastici, nei quali le onde acustiche si propagano sia nel fluido che nella struttura solida del materiale. Saranno illustrate le tecniche per la caratterizzazione sperimentale dei materiali porosi ed i principali modelli di propagazione del suono in tali materiali.
Fluidodinamica non newtoniana
l seminario descriverà gli aspetti teorici della fluidodinamica non newtoniana con alcuni esempi pratici e modalità di modellazione.
