AUTOMATICA, BIOINGEGNERIA E RICERCA OPERATIVA ABRO. Automatica, Bioengineering and Operations Research

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1 AUTOMATICA, BIOINGEGNERIA E RICERCA OPERATIVA ABRO Automatica, Bioengineering and Operations Research Dipartimento di Informatica e Sistemistica 'Antonio Ruberti' Presentazione del Dottorato settore - AUTOMATICA 40% - RICERCA OPERATIVA 40% INF/06 - BIOINGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA 20% Tematiche e obiettivi del Dottorato tematiche Le tematiche caratteristiche dei tre curriculum, in Automatica, Bioingegneria e Ricerca Operativa, sono Modellistica e analisi dei sistemi complessi, metodologie per la simulazione e il controllo, automazione e robotica in contesti industriali e di servizio. Metodi di ottimizzazione continua a discreta, identificazione di modelli, stima e analisi di dati in processi continui e discreti, deterministici e stocastici. Metodi avanzati di modellistica, identificazione/stima e trattamento dei dati nei sistemi biomedici, Validazione di modelli, metodi e tecniche di bio-statistica. obiettivi obiettivi (EN) curricula Applicazioni nello studio, la progettazione e il controllo dei sistemi complessi nei diversi settori applicativi: dall'aeronautica e robotica umanoide e spaziale, alla bioingegneria, in ambito clinico e non, alle reti di telecomunicazione, alla gestione dei servizi. L'obiettivo formativo del dottorato è preparare giovani studiosi a gestire realtà complesse attraverso l'adozione di strumenti modellistici, il corretto impiego di metodi di analisi di modelli e processi nonché lo sviluppo di tecniche di progetto e implementazione su sistemi reali nei diversi ambiti applicativi. Tali studiosi potranno trovare impiego in ambito accademico, in enti di ricerca, nel settore economico e industriale sia pubblico che privato. Per quanto riguarda questi ultimi settori, l impostazione analitica e modellistica del processo di gestione e decisione e le competenze acquisite concorrono a definire figure professionali innovative in grado di svolgere un ruolo strategico nell ambito di imprese e realtà che operano su scala nazionale e multinazionale in differenti settori della produzione di beni e servizi, quali ad esempio: meccanica, informatica, robotica, telecomunicazioni, energia, trasporti, sanità e industria farmaceutica, ambiente, distribuzione commerciale, società di consulenza finanziaria, società di progettazione. Automatic Control, Bioengineering and Operation Research are characterized by the study, the development and the use of mathematical models and tools to solve difficult decision problems related to the analysis, design, planning, and management of complex systems. These disciplines are currently used in many different applications including: production, management, transportation optimization, project of communication networks, energy production and dispatching. Automatica, Bioengeneering and Operation Research are based on a consolidated and well known set of mathematical methodologies including: dynamical systems, discrete and continuous optimization, combinatorial methods, mathematical control, statistical and probabilistic methods. The main education goal of the PhD program is to prepare young researches to manage more and more complex decision problems through the formulation of models, the use of quantitative analysis and design methods, the development of computational tools. La formazione Dottorale si articola in tre Curricula che si riferiscono a tre settori Scientifico Disciplinari specifici e da essi prendono il nome: il settore Automatica, INF/06 Bioingegneria Elettronica e Informatica e Ricerca Operativa I temi caratterizzanti il curriculum Automatica sono, più in dettaglio: Teoria dei sistemi lineari, non lineari, distribuiti, stocastici Controllo lineare, non lineare, adattativo, robusto, ottimo, stocastico Metodologie di modellistica, identificazione e stima Controllo e automazione dei processi industriali Robotica industriale e di servizio Modellistica, gestione e controllo nei diversi settori applicativi (aerospaziale, biomedico, energia, dell'elettronica, delle telecomunicazioni, e dei servizi,..) Curriculum in Bioingegneria Metodologie di modellistica: Modelli funzionali (MVAR) e applicazioni della teoria dei grafi per lo studio della connettività cerebrale, Modelli compartimentali per lo studio di problemi di cinetica e metabolismo di sostanze. Metodi di identificazione e stima con particolare riguardo a problemi di stima di popolazione Metodi e tecniche di acquisizione, elaborazione di segnali ed immagini biomediche Validazione dei modelli e Biostatistica

2 (Il sistema sanitario e il sistema ospedale) Curriculum in Ricerca operativa: Ottimizzazione discreta e continua Sistemi di simulazione Metodologie di programmazione matematica e tecniche di ottimizzazione Metodi combinatori, statistici e probabilistici Sistemi ad apprendimento. I candidati saranno valutati per l'ammissione ed ammessi ad uno specifico curriculum. La scelta del curriculum dovrà essere fatta dal candidato al momento dell'esame di ammissione. Organi collegiali Coordinatore MONACO SALVATORE (COORDINATORE) - ordinario Sapienza Università di Roma - salvatore.monaco@uniroma1.it Collegio ASTOLFI LAURA - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - astolfi@dis.uniroma1.it CARAMIA MASSIMILIANO - associato Università di TOR VERGATA - caramia@disp.uniroma2.it CINCOTTI FEBO - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - cincotti@dis.uniroma1.it DE LUCA ALESSANDRO - ordinario Sapienza Università di Roma - deluca@dis.uniroma1.it DE PERSIS CLAUDIO - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - depersis@dis.uniroma1.it DELL'OLMO PAOLO - ordinario Sapienza Università di Roma - paolo.dellolmo@uniroma1.it FACCHINEI FRANCISCO - ordinario Sapienza Università di Roma - facchinei@dis.uniroma1.it ISIDORI ALBERTO - ordinario Sapienza Università di Roma - isidori@dis.uniroma1.it LUCIDI STEFANO - ordinario Sapienza Università di Roma - lucidi@dis.uniroma1.it MANNINO CARLO - associato Sapienza Università di Roma - mannino@dis.uniroma1.it ORIOLO GIUSEPPE - associato Sapienza Università di Roma - oriolo@dis.uniroma1.it PALAGI LAURA - associato Sapienza Università di Roma - palagi@dis.uniroma1.it SALINARI SERENELLA - associato Sapienza Università di Roma - serenella.salinari@uniroma1.it SASSANO ANTONIO - ordinario Sapienza Università di Roma - sassano@dis.uniroma1.it VENDITTELLI MARILENA - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - venditt@dis.uniroma1.it BATTILOTTI STEFANO - ordinario Sapienza Università di Roma - battilotti@dis.uniroma1.it BRUNI CARLO - cultore della materia Sapienza Università di Roma - brunic@dis.uniroma1.it - BRUNI RENATO - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - bruni@dis.uniroma1.it CALIFANO CLAUDIA - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - califano@dis.uniroma1.it DELLI PRISCOLI FRANCESCO - ordinario Sapienza Università di Roma - dellipriscoli@dis.uniroma1.it DETTI PAOLO - ricercatore universitario Università di Siena - detti@dii.unisi.it DI GIAMBERARDINO PAOLO - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - digiamberardino@uniroma1.it DI GIORGIO ALESSANDRO - cultore della materia Sapienza Università di Roma - digiorgio@dis.uniroma1.it DI PILLO GIANNI - cultore della materia Sapienza Università di Roma - dipillo@dis.uniroma1.it FASANO GIOVANNI - cultore della materia Università Ca' Foscari di Venezia - fasano@unive.it - FELICI GIOVANNI - cultore della materia Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto Analisi dei sistemi ed Informatica A.Ruberti - IASI - giovanni.felici@gmail.com INF/06 INF/06 INF/06

3 GRIPPO LUIGI - cultore della materia Sapienza Università di Roma - grippo@dis.uniroma1.it IACOVIELLO DANIELA - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - iacoviello@dis.uniroma1.it LARI ISABELLA - cultore della materia Sapienza Università di Roma - isabella.lari@uniroma1.it LIUZZI GIAMPAOLO - cultore della materia CNR - Istituto Analisi dei Sistemi ed Informatica "A.Ruberti" - liuzzi@iasi.cnr.it MATTIA SARA - cultore della materia CNR - Istituto Analisi dei Sistemi ed Informatica "A.Ruberti" - sara.mattia@iasi.cnr.it - NORMAND-CYROT MARIE DOROTHÉEE - cultore della materia Laboratoire des Signaux et Systemes - cyrot@lss.supelec.fr PIETRABISSA ANTONIO - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - pietrabissa@dis.uniroma1.it RICCA FEDERICA - ricercatore universitario Sapienza Università di Roma - ferica.ricca@uniroma1.it RICCIARDI NICOLETTA - associato Sapienza Università di Roma - nicoletta.ricciardi@uniroma1.it RINALDI GIOVANNI - cultore della materia CNR - Istituto Analisi dei Sistemi ed Informatica "A.Ruberti" - rinaldi@iasi.rm.cnr.it ROMA MASSIMO - associato Sapienza Università di Roma - roma@dis.uniroma1.it ROSSI FABRIZIO - associato Università degli studi dell'aquila - rossi@di.univaq.it SGALAMBRO ANTONINO - cultore della materia CNR -IAC - a.sgalambro@iac.cnr.it SMRIGLIO STEFANO - associato Università degli studi dell'aquila - smriglio@di.univaq.it Valutatori esterni: Nessun valutatore esterno inserito Responsabili amministrativi: Valentini Tiziana - personale amministrativo Sapienza Università di Roma - tiziana.valentini@uniroma1.it relative al collegio: Cotutela tesi partner tipologia tipo stato Università di Nizza cotutela tesi dottorando esterno accordo in essere Univrsità di Paris XI Orsay cotutela tesi dottorando interno accordo in essere Università di Nantes - Ecole Centrale di Nantes cotutela tesi dottorando esterno accordo in essere Univerité Paul Sabatier di Tolosa cotutela tesi dottorando interno accordo in essere Université Josef Fourer cotutela tesi dottorando interno accordo in essere relative alla cotutela del titolo: relative alla cotutela del titolo: Il Dottorato in Automatica, Bioingegneria e Ricerca Operativa partecipa a una rete bi-nazionale Italo- Francese per l'acquisizione del Doppio Titolo di Dottorato. L'accordo prevede la Co-tutela della tesi di dottorato. La procedura di definizione della co-tutela si riduce ad un accordo tra i dottorati. relative alla cotutela del titolo: Accordi partner tipologia Università di Paris XI Université de Nice - Sophia Anptipolis partner tipologia accordo accordo

4 Université Paul Sabatier di Tolosa Université de Nantes Université Josefph Fourier di Grenoble Accordo unico sottoscritto da tutti i partner - copia conforme all'originale - accordo accordo accordo accordo relative agli accordi: Si tratta di un accordo con testo unico sottoscritto da tutti i partecipanti alla Rete Bi-nazionale. Testo dell'accordo in copia conforme all'originale è in allegato. relative agli accordi: Piano formativo primo anno AUTOMATICA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 15 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 5 Attività connesse con la ricerca 30 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 10 Elenco dei corsi titolo Metdi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici 6 Metodi avanzati della ricerca operativa 6 Metdi avanzati per la bioingegneria 6 crediti Elenco dei seminari La formazione in ciascuno dei curricula si realizza con l'acquisizione di 60 ECTS sui 180 complessivi. La formazione si completa con il secondo anno. 18 dei 50 crediti tra quelli previsti su insegnamenti di carattere istituzionale e in attività formative autonomamente scelte possono essere provenire da un paniere di corsi metodologici fondamentali; il paniere è diverso per i tre curricula e può essere modificato in funzione dei corsi disponibili. Per il curriculum in AUTOMATICA tali insegnamenti sono: Identificazione dei Sistemi dinamici 9 ECTS Sistemi di controllo nonlineari 9 ECTS Robotica II 6 ECTS Automazione 6 ECTS piano form. 1 a Nel quadro delle attività di formazione vengono erogati dal Dottorato in Automatica, Bioingegneria e Ricerca Operativa a beneficio degli studenti iscritti ai tre curriculum, ad anni alterni tre insegnamenti: Metodi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici, e Metodi avanzati della ricerca operativa e Metodi avanzati per la bioingegneria. Ciascuno dei predetti insegnamenti, a struttura modulare in pacchetti da un credito, consente l'acquisizione di 6 ECTS. Gli studenti dei primi due anni seguono le lezioni tenute da docenti del collegio e/o da ricercatori di chiara fama sugli aggiornamenti metodologici in ciascuno dei settori caratterizzanti il Dottorato. Per ciascun modulo superano prove di verifica puntuale o elaborando tesine di approfondimento. Ulteriori crediti (fino ad un totale di 30 nei primi due anni) potranno essere acquisiti: - in corsi di carattere istituzionale avanzato Great Ideas in Information Technologies (fino ad un massimo di 9 ECTS). Si tratta di un corso erogato in sinergia con i Dottorati in Ingegneria Informatica, Informatica e Tecnologie dell'informazione e della comunicazione. La scelta di un pacchetto di seminari tra una rosa di proposte predisposta dai Collegi dei Dottorati afferenti, consente di acquisite da un minimo di 3 ad un massimo di 9 ECTS; - in corsi erogati in seno a programmi di Laurea Magistrale su temi di interesse per il contesto applicativo connesso al lavoro di tesi. Altri 5 crediti, ogni anno, vengono acquisiti dallo studente partecipando ai seminari istituzionali del dipartimento. Le attività di formazione e approfondimento citate potranno essere in parte sostituite e/o integrate con attività di formazione presso altri Dipartimenti e/o corsi di studio seguendo corsi e superando esami, nonché partecipando a scuole di dottorato nazionali o estere per ulteriori 10 crediti ogni anno. sogg. La scelta della tesi è lasciata allo studente sulla base di proposte elaborate dal collegio dei docenti. tesi Al termine di ogni anno è previsto una presentazione delle attività e dei risultati ottenuti. L'ammissione all'anno successivo viene approvata dal Collegio dei docenti che verifica i risultati ottenuti verifiche

5 nel corso del primo anno di formazione principalmente sulla base dell'impegno dimostrato dal dottorando, dalla sua partecipazione alla formazione e all'attività seminariale e dai risultati ottenuti nelle prove di verifica. Il piano di formazione del primo anno viene definito dallo studente in sintonia con il tutor e approvato dal Collegio dei docenti. RICERCA OPERATIVA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 15 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 5 Attività connesse con la ricerca 30 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 10 Elenco dei corsi titolo Metod avanzati nella ricerca operativa 6 Metodi avanzati per la bioingegneria 6 Metdi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici 6 crediti Elenco dei seminari La formazione in ciascuno dei curricula si realizza con l'acquisizione di 60 ECTS sui 180 complessivi. La formazione si completa con il secondo anno. 18 dei 50 crediti tra quelli previsti su insegnamenti di carattere istituzionale e in attività formative autonomamente scelte possono essere provenire da un paniere di corsi metodologici fondamentali; il paniere è diverso per i tre curricula e può essere modificato in funzione dei corsi disponibili. Per il curriculum in RICERCA OPERATIVA tali corsi sono: Metodi e modelli di ottimizzazione 9 ECTS Decisioni multicriterio 6 ECTS Ottimizzazione stocastica 6 ECTS Metodi e modelli per la logistica 6 ECTS piano form. 1 a Ottimizzazione combinatoria II 12 ECTS Algoritmi di ottimizzazione 6 ECTS Ottimizzazione dei sistemi complessi 6 ECTS Giochi e equilibri 6 ECTS Ottimizzazione globale 6 ECTS Sistemi di servizio e simulazione 6 ECTS Algoritmi di classificazione e reti neurali 6 ECTS Nel quadro delle attività di formazione vengono erogati dal Dottorato in Automatica, Bioingegneria e Ricerca Operativa a beneficio degli studenti iscritti ai tre curriculum, ad anni alterni tre insegnamenti: Metodi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici, e Metodi avanzati della ricerca operativa e Metodi avanzati per la bioingegneria. Ciascuno dei predetti insegnamenti, a struttura modulare in pacchetti da un credito, consente l'acquisizione di 6 ECTS. Gli studenti dei primi due anni seguono le lezioni tenute da docenti del collegio e/o da ricercatori di chiara fama sugli aggiornamenti metodologici in ciascuno dei settori caratterizzanti il Dottorato. Per ciascun modulo superano prove di verifica puntuale o elaborando tesine di approfondimento. Ulteriori crediti (fino ad un totale di 30 nei primi due anni) potranno essere acquisiti: - in corsi di carattere istituzionale avanzato Great Ideas in Information Technologies (fino ad un massimo di 9 ECTS). Si tratta di un corso erogato in sinergia con i Dottorati in Ingegneria Informatica, Informatica e Tecnologie dell'informazione e della comunicazione. La scelta di un pacchetto di seminari tra una rosa di proposte predisposta dai Collegi dei Dottorati afferenti, consente di acquisite da un minimo di 3 ad un massimo di 9 ECTS; - in corsi erogati in seno a programmi di Laurea Magistrale su temi di interesse per il contesto applicativo connesso al lavoro di tesi. Altri 5 crediti, ogni anno, vengono acquisiti dallo studente partecipando ai seminari istituzionali del dipartimento. Le attività di formazione e approfondimento citate potranno essere in parte sostituite e/o integrate con attività di formazione presso altri corsi di studio seguendo le lezioni e superando gli esami, nonché partecipando a scuole di dottorato nazionali o estere per ulteriori 10 crediti ogni anno. sogg. La scelta della tesi è lasciata allo studente sulla base di proposte elaborate dal collegio dei docenti. tesi Al termine di ogni anno è previsto una presentazione delle attività e dei risultati ottenuti. L'ammissione all'anno successivo viene approvata dal Collegio dei docenti che verifica i risultati ottenuti verifiche nel corso del primo anno di formazione principalmente sulla base dell'impegno dimostrato dal dottorando, dalla sua partecipazione alla formazione e all'attività seminariale e dai risultati ottenuti nelle prove di verifica. Il piano di formazione del primo anno viene definito dallo studente in sintonia con il tutor e approvato dal Collegio dei docenti. BIOINGEGNERIA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 15 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 5 Attività connesse con la ricerca 30 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 10

6 Elenco dei corsi titolo Metodi avanzati nella bioingegneria 6 Metodi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici 6 Metodi avanzati per la ricerca operativa 6 crediti Elenco dei seminari La formazione in ciascuno dei curricula si realizza con l'acquisizione di 60 ECTS sui 180 complessivi. La formazione si completa con il secondo anno. 18 dei 50 crediti tra quelli previsti su insegnamenti di carattere istituzionale e in attività formative autonomamente scelte possono essere provenire da un paniere di corsi metodologici fondamentali; il paniere è diverso per i tre curricula e può essere modificato in funzione dei corsi disponibili. Per il curriculum in BIOINGEGNERIA tali insegnamenti sono: Identificazione dei Sistemi dinamici 9 ECTS Modelli di sistemi biologici 9 ECTS Metodi avanzati per l'analisi dei dati biomedici 12 ECTS Interazione bio-elettro-magnetica 6 ECTS Elaborazione dati e segnali biomedici 6 ECTS piano form. 1 a Nel quadro delle attività di formazione vengono erogati dal Dottorato in Automatica, Bioingegneria e Ricerca Operativa a beneficio degli studenti iscritti ai tre curriculum, ad anni alterni tre insegnamenti: Metodi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici, e Metodi avanzati della ricerca operativa e Metodi avanzati per la bioingegneria. Ciascuno dei predetti insegnamenti, a struttura modulare in pacchetti da un credito, consente l'acquisizione di 6 ECTS. Gli studenti dei primi due anni seguono le lezioni tenute da docenti del collegio e/o da ricercatori di chiara fama sugli aggiornamenti metodologici in ciascuno dei settori caratterizzanti il Dottorato. Per ciascun modulo superano prove di verifica puntuale o elaborando tesine di approfondimento. Ulteriori crediti (fino ad un totale di 30 nei primi due anni) potranno essere acquisiti: - in corsi di carattere istituzionale avanzato Great Ideas in Information Technologies (fino ad un massimo di 9 ECTS). Si tratta di un corso erogato in sinergia con i Dottorati in Ingegneria Informatica, Informatica e Tecnologie dell'informazione e della comunicazione. La scelta di un pacchetto di seminari tra una rosa di proposte predisposta dai Collegi dei Dottorati afferenti, consente di acquisite da un minimo di 3 ad un massimo di 9 ECTS; - in corsi erogati in seno a programmi di Laurea Magistrale su temi di interesse per il contesto applicativo connesso al lavoro di tesi. Altri 5 crediti, ogni anno, vengono acquisiti dallo studente partecipando ai seminari istituzionali del dipartimento. Le attività di formazione e approfondimento citate potranno essere in parte sostituite e/o integrate con attività di formazione presso altri corsi di studio seguendo le lezioni e superando gli esami, nonché partecipando a scuole di dottorato nazionali o estere per ulteriori 10 crediti ogni anno. sogg. La scelta della tesi è lasciata allo studente sulla base di proposte elaborate dal collegio dei docenti. tesi Al termine di ogni anno è previsto una presentazione delle attività e dei risultati ottenuti. L'ammissione all'anno successivo viene approvata dal Collegio dei docenti che verifica i risultati ottenuti verifiche nel corso del primo anno di formazione principalmente sulla base dell'impegno dimostrato dal dottorando, dalla sua partecipazione alla formazione e all'attività seminariale e dai risultati ottenuti nelle prove di verifica. Il piano di formazione del primo anno viene definito dallo studente in sintonia con il tutor e approvato dal Collegio dei docenti. Piano formativo secondo anno AUTOMATICA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 15 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 5 Attività connesse con la ricerca 30 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 10 Elenco dei corsi Elenco dei seminari La formazione in ciascuno dei curricula si realizza con l'acquisizione di 60 ECTS sui 180 complessivi. La formazione si completa con il secondo anno. 18 dei 50 crediti tra quelli previsti su insegnamenti di carattere istituzionale e in attività formative autonomamente scelte possono essere provenire da un paniere di corsi metodologici fondamentali; il paniere è diverso per i tre curricula e può essere modificato in funzione dei corsi disponibili. Per il curriculum in AUTOMATICA tali insegnamenti sono: Identificazione dei Sistemi dinamici 9 ECTS Sistemi di controllo nonlineari 9 ECTS Robotica II 6 ECTS Automazione 6 ECTS

7 Nel quadro delle attività di formazione vengono erogati dal Dottorato in Automatica, Bioingegneria e Ricerca Operativa a beneficio degli studenti iscritti ai tre curriculum, ad anni alterni tre insegnamenti: Metodi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici, e Metodi avanzati della ricerca operativa e Metodi avanzati per la bioingegneria. Ciascuno dei predetti insegnamenti, a piano struttura modulare in pacchetti da un credito, consente l'acquisizione di 6 ECTS. Gli studenti dei primi due anni seguono le lezioni form. 2 tenute da docenti del collegio e/o da ricercatori di chiara fama sugli aggiornamenti metodologici in ciascuno dei settori caratterizzanti il Dottorato. Per ciascun modulo superano prove di verifica puntuale o elaborando tesine di approfondimento. Ulteriori crediti (fino ad un totale di 30 nei primi due anni) potranno essere acquisiti: - in corsi di carattere istituzionale avanzato Great Ideas in Information Technologies (fino ad un massimo di 9 ECTS). Si tratta di un corso erogato in sinergia con i Dottorati in Ingegneria Informatica, Informatica e Tecnologie dell'informazione e della comunicazione. La scelta di un pacchetto di seminari tra una rosa di proposte predisposta dai Collegi dei Dottorati afferenti, consente di acquisite da un minimo di 3 ad un massimo di 9 ECTS; - in corsi erogati in seno a programmi di Laurea Magistrale su temi di interesse per il contesto applicativo connesso al lavoro di tesi. Altri 5 crediti, ogni anno, vengono acquisiti dallo studente partecipando ai seminari istituzionali del dipartimento. Le attività di formazione e approfondimento citate potranno essere in parte sostituite e/o integrate con attività di formazione presso altri Dipartimenti e/o corsi di studio seguendo corsi e superando esami, nonché partecipando a scuole di dottorato nazionali o estere per ulteriori 10 crediti ogni anno. prep. All'inizio del secondo anno viene definito l'argomento della tesi di dottorato. tesi Al termine di ogni anno è previsto una presentazione delle attività e dei risultati ottenuti. verifiche Segue la valutazione del collegio, sulla base di un programma approvato all'inizio dell' AA. l piano di formazione del secondo anno viene definito dallo studente in sintonia con il tutor e approvato dal Collegio dei docenti. RICERCA OPERATIVA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 15 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 5 Attività connesse con la ricerca 30 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 10 Elenco dei corsi Elenco dei seminari La formazione in ciascuno dei curricula si realizza con l'acquisizione di 60 ECTS sui 180 complessivi. La formazione si completa con il secondo anno. 18 dei 50 crediti tra quelli previsti su insegnamenti di carattere istituzionale e in attività formative autonomamente scelte possono essere provenire da un paniere di corsi metodologici fondamentali; il paniere è diverso per i tre curricula e può essere modificato in funzione dei corsi disponibili. Per il curriculum in RICERCA OPERATIVA tali insegnamenti sono: piano form. 2 Metodi e modelli di ottimizzazione 9 ECTS Decisioni multicriterio 6 ECTS Ottimizzazione stocastica 6 ECTS Metodi e modelli per la logistica 6 ECTS Ottimizzazione combinatoria II 12 ECTS Algoritmi di ottimizzazione 6 ECTS Ottimizzazione dei sistemi complessi 6 ECTS Giochi e equilibri 6 ECTS Ottimizzazione globale 6 ECTS Sistemi di servizio e simulazione 6 ECTS Algoritmi di classificazione e reti neurali 6 ECTS Nel quadro delle attività di formazione vengono erogati dal Dottorato in Automatica, Bioingegneria e Ricerca Operativa a beneficio degli studenti iscritti ai tre curriculum, ad anni alterni tre insegnamenti: Metodi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici, e Metodi avanzati della ricerca operativa e Metodi avanzati per la bioingegneria. Ciascuno dei predetti insegnamenti, a struttura modulare in pacchetti da un credito, consente l'acquisizione di 6 ECTS. Gli studenti dei primi due anni seguono le lezioni tenute da docenti del collegio e/o da ricercatori di chiara fama sugli aggiornamenti metodologici in ciascuno dei settori caratterizzanti il Dottorato. Per ciascun modulo superano prove di verifica puntuale o elaborando tesine di approfondimento. Ulteriori crediti (fino ad un totale di 30 nei primi due anni) potranno essere acquisiti: - in corsi di carattere istituzionale avanzato Great Ideas in Information Technologies (fino ad un massimo di 9 ECTS). Si tratta di un corso erogato in sinergia con i Dottorati in Ingegneria Informatica, Informatica e Tecnologie dell'informazione e della comunicazione. La scelta di un pacchetto di seminari tra una rosa di proposte predisposta dai Collegi dei Dottorati afferenti, consente di acquisite da un minimo di 3 ad un massimo di 9 ECTS; - in corsi erogati in seno a programmi di Laurea Magistrale su temi di interesse per il contesto applicativo connesso al lavoro di tesi. Altri 5 crediti, ogni anno, vengono acquisiti dallo studente partecipando ai seminari istituzionali del dipartimento. Le attività di formazione e approfondimento citate potranno essere in parte sostituite e/o integrate con attività di formazione presso corsi di studio seguendo le lezioni e superando gli esami, nonché partecipando a scuole di dottorato nazionali o estere per ulteriori 10 crediti ogni anno.

8 prep. All'inizio del secondo anno viene definito l'argomento della tesi di dottorato. tesi Al termine di ogni anno è previsto una presentazione delle attività e dei risultati ottenuti. verifiche Segue la valutazione del collegio, sulla base di un programma approvato all'inizio dell' AA. l piano di formazione del secondo anno viene definito dallo studente in sintonia con il tutor e approvato dal Collegio dei docenti. BIOINGEGNERIA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 15 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 5 Attività connesse con la ricerca 30 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 10 Elenco dei corsi Elenco dei seminari La formazione in ciascuno dei curricula si realizza con l'acquisizione di 60 ECTS sui 180 complessivi. La formazione si completa con il secondo anno. 18 dei 50 crediti tra quelli previsti su insegnamenti di carattere istituzionale e in attività formative autonomamente scelte possono essere provenire da un paniere di corsi metodologici fondamentali; il paniere è diverso per i tre curricula e può essere modificato in funzione dei corsi disponibili. Per il curriculum in BIOINGEGNERIA tali insegnamenti sono: Modelli per la bioingegneria 9 ECTS Identificazione dei Sistemi dinamici 9 ECTS Metodi avanzati per l'analisi dei dati biomedici 12 ECTS Interazione bio-elettro-magnetica 6 ECTS Elaborazione dati e segnali biomedici 6 ECTS Nel quadro delle attività di formazione vengono erogati dal Dottorato in Automatica, Bioingegneria e Ricerca Operativa a beneficio degli studenti iscritti ai tre curriculum, ad anni alterni tre insegnamenti: Metodi avanzati per l'analisi e il controllo dei sistemi dinamici, e Metodi avanzati della ricerca operativa e Metodi avanzati per la bioingegneria. Ciascuno dei predetti insegnamenti, a piano struttura modulare in pacchetti da un credito, consente l'acquisizione di 6 ECTS. Gli studenti dei primi due anni seguono le lezioni form. 2 tenute da docenti del collegio e/o da ricercatori di chiara fama sugli aggiornamenti metodologici in ciascuno dei settori caratterizzanti il Dottorato. Per ciascun modulo superano prove di verifica puntuale o elaborando tesine di approfondimento. Ulteriori crediti (fino ad un totale di 30 nei primi due anni) potranno essere acquisiti: - in corsi di carattere istituzionale avanzato Great Ideas in Information Technologies (fino ad un massimo di 9 ECTS). Si tratta di un corso erogato in sinergia con i Dottorati in Ingegneria Informatica, Informatica e Tecnologie dell'informazione e della comunicazione. La scelta di un pacchetto di seminari tra una rosa di proposte predisposta dai Collegi dei Dottorati afferenti, consente di acquisite da un minimo di 3 ad un massimo di 9 ECTS; - in corsi erogati in seno a programmi di Laurea Magistrale su temi di interesse per il contesto applicativo connesso al lavoro di tesi. Altri 5 crediti, ogni anno, vengono acquisiti dallo studente partecipando ai seminari istituzionali del dipartimento. Le attività di formazione e approfondimento citate potranno essere in parte sostituite e/o integrate con attività di formazione presso altri corsi di studio seguendo le lezioni e superando gli esami, nonché partecipando a scuole di dottorato nazionali o estere per ulteriori 10 crediti ogni anno. prep. All'inizio del secondo anno viene definito l'argomento della tesi di dottorato. tesi Al termine di ogni anno è previsto una presentazione delle attività e dei risultati ottenuti. verifiche Segue la valutazione del collegio, sulla base di un programma approvato all'inizio dell' AA. l piano di formazione del secondo anno viene definito dallo studente in sintonia con il tutor e approvato dal Collegio dei docenti. Piano formativo terzo anno AUTOMATICA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 0 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 0 Attività connesse con la ricerca 60 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 0 Elenco dei corsi Elenco dei seminari piano form. 3 Valutazione dell'attività di ricerca svolta nel corso del terzo anno e dei risultati ottenuti. L'esame finale per l'acquisizione del titolo segue le regole in vigore presso l'ateneo. Gli studenti che partecipano al programma ELISA, per l'acquisizione del Doppi titolo

9 ammissione esame seguono una procedura che caso per caso è definita nella Convenzione di Cotutela (atto specifico annesso all' Accordo in vigore). Esame secondo le modalità previste dal Regolamento d'ateneo o dalla Convenzione di Co-tutela per le tesi nel quadro del Doppio Titolo. Il terzo anno non prevede attività di formazione specifica. RICERCA OPERATIVA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 0 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 0 Attività connesse con la ricerca 60 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 0 Elenco dei corsi Elenco dei seminari piano form. 3 ammissione esame Valutazione dell'attività di ricerca svolta nel corso del terzo anno e dei risultati ottenuti. L'esame finale per l'acquisizione del titolo segue le regole in vigore presso l'ateneo. Gli studenti che partecipano al programma ELISA, per l'acquisizione del Doppi titolo seguono una procedura che caso per caso è definita nella Convenzione di Cotutela (atto specifico annesso all' Accordo in vigore). Non è prevista attività formativa specifica. BIOINGEGNERIA Attività Corsi di carattere istituzionale avanzato 0 Attività di tipo seminariale o di laboratorio 0 Attività connesse con la ricerca 60 Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti 0 Elenco dei corsi Elenco dei seminari piano form. 3 ammissione esame Valutazione dell'attività di ricerca svolta nel corso del terzo anno e dei risultati ottenuti. L'esame finale per l'acquisizione del titolo segue le regole in vigore presso l'ateneo. Gli studenti che partecipano al programma ELISA, per l'acquisizione del Doppi titolo seguono una procedura che caso per caso è definita nella Convenzione di Cotutela (atto specifico annesso all' Accordo in vigore). Non è prevista attività formativa specifica. Mobilità Tutti i centri nazionali e internazionali in cui lavorino esperti di alto profilo nel campo di interesse oggetto della tesi. centri La mobilità è obbligatoria per gli studenti che partecipano al programma ELISA per l'acquisizione del doppio titolo. Viene favorita la mobilità verso centri con i quali vi sono attività di collaborazione sui temi di ricerca di interesse del dottorando. Gli studenti potranno essere autorizzati a svolgere periodi di studio in enti di ricerca italiani o stranieri per un periodo non superiore a quanto previsto dal regolamento condizioni vigente. Le condizioni per la mobilità specifica nel quadro del doppio titolo sono definite nella Convenzione di Co-tutela. Gli studenti saranno incentivati a svolgere attività di ricerca all'estero. In particolare, nei limiti di disponibilità dei fondi del Dottorato, gli studenti saranno autorizzati dal Collegio dei Docenti al rimborso delle spese di viaggio presso il laboratorio scelto. I dottorandi potranno inoltre beneficiare dei fondi relativi alla mobilità del dottorato per il valutazione rimborso delle spese relative alla partecipazione a congressi nazionali e internazionali in cui presenteranno i propri lavori o per missioni svolte nell'ambito di collaborazioni di ricerca. A sostegno della mobilità vengono utilizzati i finanziamenti per la ricerca e vengono richiesti finanziamenti ad hoc. centri condizioni Tutti i centri nazionali e internazionali in cui lavorino esperti di alto profilo nel campo di interesse oggetto della tesi. La mobilità è obbligatoria per gli studenti che partecipano al programma ELISA per l'acquisizione del doppio titolo. Viene favorita la mobilità verso centri con i quali vi sono attività di collaborazione sui temi di ricerca di interesse del dottorando. Gli studenti potranno essere autorizzati a svolgere periodi di studio in enti di ricerca italiani o stranieri per un periodo non superiore a quanto previsto dal regolamento vigente. Le condizioni per la mobilità specifica nel quadro del doppio titolo sono definite nella Convenzione di Co-tutela. Gli studenti saranno incentivati a svolgere attività di ricerca all'estero. In particolare, nei limiti di disponibilità dei fondi del Dottorato, gli studenti saranno autorizzati dal Collegio dei Docenti al rimborso delle spese di viaggio presso il laboratorio scelto. I

10 valutazione dottorandi potranno inoltre beneficiare dei fondi relativi alla mobilità del dottorato per il rimborso delle spese relative alla partecipazione a congressi nazionali e internazionali in cui presenteranno i propri lavori o per missioni svolte nell'ambito di collaborazioni di ricerca. A sostegno della mobilità vengono utilizzati i finanziamenti per la ricerca e vengono richiesti finanziamenti ad hoc. Tutti i centri nazionali e internazionali in cui lavorino esperti di alto profilo nel campo di interesse oggetto della tesi. centri La mobilità è obbligatoria per gli studenti che partecipano al programma ELISA per l'acquisizione del doppio titolo. Viene favorita la mobilità verso centri con i quali vi sono attività di collaborazione sui temi di ricerca di interesse del dottorando. Gli studenti potranno essere autorizzati a svolgere periodi di studio in enti di ricerca italiani o stranieri per un periodo non condizioni superiore a quanto previsto dal regolamento vigente. Le condizioni per la mobilità specifica nel quadro del doppio titolo sono definite nella Convenzione di Co-tutela. Gli studenti saranno incentivati a svolgere attività di ricerca all'estero. In particolare, nei limiti di disponibilità dei fondi del Dottorato, gli studenti saranno autorizzati dal Collegio dei Docenti al rimborso delle spese di viaggio presso il laboratorio scelto. I dottorandi potranno inoltre beneficiare dei fondi relativi alla mobilità del dottorato per il valutazione rimborso delle spese relative alla partecipazione a congressi nazionali e internazionali in cui presenteranno i propri lavori o per missioni svolte nell'ambito di collaborazioni di ricerca. A sostegno della mobilità vengono utilizzati i finanziamenti per la ricerca e vengono richiesti finanziamenti ad hoc. Richiesta posti e borse Finanziamento borse esterne Specifiche economiche complessive Numero di borse esterne 0 Numero di borse richieste all'ateneo 10 Numero dei posti senza borsa 6 Numero posti totali richiesti per il Dottorato 16 Relazione attività di ricerca anno precedente AUTOMATICA Relazione Durante l'a.a l'attività svolta dagli studenti iscritti al 1 anno di corso del Curriculum di Automatica si è svolta attività di regolarmente sia per quanto concerne l'attività di studio e di formazione sia per quanto riguarda l'attività di ricerca sviluppata da ricerca ciascuno dei dottorandi. Di seguito della presente relazione verranno in primo luogo elencati di dottorandi iscritti nell'a.a , anno in secondo luogo verranno date informazioni relativamente alla loro attività di studio e di formazione, infine verrà brevemente precedente presentata la loro attività di ricerca. Elenco dei dottorandi al Curriculum di Automatica - XXVIII ciclo - BONGHI Raffaello (borsa di studio cofinanziata ricerca e Dipartimento) (tutore Prof. S. Monaco) - CONTE Federica (borsa MiUR) (tutore Prof.ssa S. Salinari); - COGNETTI Marco (borsa MiUR) (tutore Prof. G. Oriolo); - GAZ Claudio Roberto (borsa MiUR) (tutore Prof. A. De Luca); - LANNA Andrea (borsa MiUR) (tutore:f. Delli Priscoli) - MAGRINI Emanuele (borsa di studio fondi di ricerca) (tutore A. De Luca); - SIMEONI Andrea (senza borsa) (tutore F. Delli Priscoli); - TURATTI Marsilio (senza borsa (tutore S. Monaco) BONGHI Raffaello Il dottorando ha svolto le seguenti attività di studio per la formazione generale negli ambiti della teoria dei sistemi e del controllo. Durante il periodo di Maggio 2013 si è avviata l attività di cotutela con la prof: Dorothée Normand-Cyrot - Supélec, Gif-sur- Yvette (France). L attività di ricerca del primo anno è stata incentrata sulla concezione e realizzazione di una piat- taforma mobile per l ispezionamento della macchina Tokamak. Si tratta di un attività di progetto e ricerca con l ENEA di frascati. La pianificazione ed il controllo della mi- bilità è stato sviluppato impiegando tecniche di controllo digitale a più scale di tempo. In questo contesto è stato realizzato un prototipo che sperimenterà il controllo di tipo digitale testando anche in presenza di ritardo sul controllo, tale tecnica risulta d interesse nei sistemi di controllo via web. Studio personale di approfondimento negli ambiti dei robot mobili, azionamenti elettrici e sui sistemi embedded: Robot Mobili Attività dedicata allo studio dello stato dell arte sui sistemi di controllo e pianificazione dei robot mobili, con particolare attenzione sulle leggi di controllo sviluppate a tempo discreto, sulla implementazione: Probabilistc Robotics, Sebastian Thrun; Hybrid Systems: Computation and Control, Bemporad, Bicchi Buttazzo. Azionamenti elettrici: Attività dedicata allo studio di sistemi di controllo per quanto riguarda piccoli aziona- menti presenti nei sistemi robotici, quali motori a corrente continua o motori brushless -Sensorless Vector and Direct Torque Control, P. Vas; - Control of Electrical Drives, Werner Leonhard. Sistemi embedded: Attività dedicata all acquisizione delle conoscenze nell ambito del design dei sistemi embedded e dell integrazione di sistemi operativi real-time in processi di produzione. - Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling Algorithms and Ap- plications (Real-Time Systems Series), Buttazzo; - DSP for Embedded and Real-Time Systems: Expert Guide, Robert Oshana. CONTE Federica L attività di ricerca svolta dalla dottoranda Conte Federica si sviluppa nell ambito della Teoria dei sistemi e del controllo applicata a problemi di interesse biomedico. Nel corso degli ultimi anni, infatti, lo studio e lo sviluppo di modelli matematici in biomedicina ha rivestito un importante ruolo sia nella ricerca di base in fisiologia e patologia sia nelle applicazioni diagnostiche e terapeutiche (farmacologia, epidemiologia, neuroscienze, organi artificiali ecc.). In questo contesto la dottoranda sta lavorando con un gruppo di ricerca dell Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica Antonio Ruberti (IASI-CNR) occupandosi prevalentemente di due argomenti. Il primo argomento verte sull ottimizzazione del protocollo di radioterapia tumorale: più in particolare, l obiettivo è stato quello di individuare analiticamente il protocollo radioterapico ottimo che massimizza il danno al tessuto tumorale in presenza di vincoli che

11 limitano sia i danni ai tessuti sani e sia la dose giornaliera fornita al paziente nel corso di un trattamento frazionato standard. Contrariamente a quanto fatto in studi precedenti, si è scelto di ottimizzare il vettore avente come componenti le frazioni di dose fornite nell arco settimanale anziché il tempo totale di trattamento. Il problema di ottimizzazione del trattamento radioterapico è stato formulato e risolto come problema di programmazione matematica non-lineare dimostrando che il protocollo ottimo varia dipendentemente dal tipo di tumore, dai parametri che caratterizzano i tessuti sani e dal valore scelto come soglia per la singola dose giornaliera. Inoltre, è stato anche verificato che per i tumori rapidamente proliferanti (ad esempio quello della testa-collo) il protocollo radioterapico ottimale è quello uniforme già normalmente utilizzato nella pratica clinica, mentre per i tumori lentamente proliferanti (ad esempio il tumore della prostata) lo schema ottimo è quello ipofrazionato (minor numero di frazioni nell arco settimanale con dosi maggiori), non usuale. I risultati di tale studio sono riportati in un articolo che verrà a breve proposto per la pubblicazione su rivista scientifica. Il secondo argomento di ricerca rientra nell ambito della Systems Biology che si occupa principalmente di costruire modelli cinetici accurati per reti di proteine, vie di segnale o circuiti genici. L obiettivo di tale ricerca, che si svolge in collaborazione con il Dipartimento di Medicina Interna dell Università Cattolica Sacro Cuore di Roma, è quello di costruire un modello matematico dell insulin signaling pathway, ovvero di quei processi biochimici che si innescano nella cellula quando l insulina si lega al suo recettore. Di particolare interesse è lo studio di questo meccanismo all interno delle cellule muscolari, delle cellule del tessuto adiposo e degli epatociti poiché esso risulta cruciale per la comprensione di patologie come l insulino-resistenza e il diabete. Tuttavia, le dinamiche dell insulin signaling pathway sono solo in parte e ciò pone il problema di costruire e di identificare il modello matematico a partire dai dati sperimentali presenti in letteratura. Tenendo conto di ciò, è stato considerato un modello dinamico precedentemente sviluppato per rappresentare la cinetica delle principali molecole coinvolte nel metabolismo glucosioinsulina. L attività di ricerca ha inizialmente riguardato lo studio dello stato stazionario del modello proposto. Nello stato stazionario, il modello è costituito da oltre venti equazioni non lineari per le quantità d interesse e include feedback sia negativi che positivi. Rispetto a quanto fatto in studi precedenti, la novità principale di questo lavoro sta nel fatto che si è scelto di utilizzare un modello completo che possa tenere conto delle principali interazioni e degli effetti dei feedback. In futuro si prevede di valutare qualitativamente le risposte del modello proposto e, successivamente, di identificarne i parametri a partire sia da misure sperimentali di letteratura che da misure ad hoc ottenute in laboratorio dai collaboratori dell Università Cattolica. Ha frequentato numerosi corsi, seminari e convegni presso strutture di ricerca nazionali ed estere che si è concretizzata con la pubblicazione di 2 articoli pubblicazioni. COGNETTI Marco Le attività di studio svoltesi nell'anno accademico includono la partecipazione ad una scuola di dottorato esterna - European PhD School in Robotics Systems (Leuven, July 8-12, 2013): Cognitive robotics (Dr. Herman Bruyninckx), e ad un workshop organizzato all'interno del dipartimento della Sapienza, Università di Roma, DIAG - 6th International Workshop on Human-Friendly Robotics (HFR 2013), 25-26/09/2013.L'attività di ricerca si è concentrata prevalentemente su tre fronti: A) Localizzazione di sistemi multi-robot con misure anonime; B) Identificazione e controllo di un sistema eterogeneo di robot;c) Pianificazione per robot umanoidi con vincolo di task. sono stati seguiti i seguenti corsi: - Erogati dalla Sapienza Università di Roma, dipartimento DIAG:Ha frequentato numerosi corsi e seminari presso strutture nazionali ed estere. GAZ Claudio Roberto L'attività di ricerca durante l'anno Accademico 2012/2013 è stata svolta prevalentemente presso la Sapienza Università di Roma ed ha riguardato tematiche di robotica. Una minore, seppur consistente parte delle attività è stata dedicata inoltre a tematiche di modellazione di sistemi biologici (continuando una collaborazione che dura da diversi anni) presso il CNR-IASI (Istituto per l'analisi dei Sistemi ed Informatica A. Ruberti ). Entrambe le attività di ricerca hanno prodotto lavori accettati o sottomessi a conferenze internazionali. Un ultimo filone di ricerca, iniziato nell'anno accademico precedente e concluso nel corrente, ha riguardato la regolarizzazione dei parametri intrinseci ed estrinseci di una telecamera, intesi come funzione dei livelli di zoom, tramite una rete neurale. Anche questa attività di ricerca ha prodotto il lavoro accettato a conferenza internazionale. Approfondimenti di attività di ricerca sui seguenti argomenti: Identificazione del modello dinamico del manipolatore KUKA LWR4, Modellazione del sistema glucosio-insulina per esperimenti in vitro LANNA Andrea L attività di ricerca è stata incentrata su due tematiche principali: - Studio delle problematiche connesse alle sicurezza dei sistemi embedded, alla modellizzazione matematica del problema di composizione dei componenti e dei servizi combinati possibili e ricerca di metodologie di controllo. - Studio della rete elettrica di trasmissione, modellizzazione del problema di power flow, studio e simulazione dei metodi di power flow analysis. L attività di ricerca si è concretizzata con due pubblicazioni. MAGRINI Emanuele Il dottorando ha indirizzato la sua attività di ricerca nell ambito del progetto europeo FP7 SAPHARI. Sono state affrontate problematiche di sicurezza e cooperazione uomo-robot, utilizzando sensori di profondità e strategie di controllo reattivo per manipolatori robotici. Il dottorando si è occupato del problema della localizzazione in tempo reale del punto di contatto tra uomo e robot e della stima della forza di contatto applicata, senza utilizzare sensori di forza concentrati o distribuiti nella struttura del manipolatore stesso. E stata sviluppata una metodologia che utilizza un sensore di profondità con il quale è possibile determinare la parte del corpo umano che entra in contatto con il robot e localizzare il punto (o eventualmente più punti) di contatto sulla superficie del braccio robotico. A valle di questa localizzazione, è possibile stimare in linea le forze di contatto esterne che vengono applicate dall umano utilizzando la metodologia dei residui e considerazioni cineto-statiche. Una volta identificate le forze di contatto, è possibile progettare diverse leggi di controllo del robot che sfruttano tale informazione in modo da ottenere una cooperazione attiva e sicura. Il lavoro svolto è stato raccolto in un extended abstract e presentazione con poster a workshop e in un articolo (attualmente in revisione). TURATTI Marsilio L attività di ricerca nel corso del primo anno ha riguardato le problematiche connesse alla trasmissione dell energia elettrica nelle reti di potenza, in particolare in riferimento alla stabilità. Sono stati studiati due diversi approcci: quello dei sistemi caotici e quello della passivizzazione. Ha frequentato Corsi, Seminari presso istituzioni nazionali. Ha prodotto due pubblicazioni. Non è stato ammesso al 2 anno di corso il dottor SIMEONI Andrea per non aver partecipato alle attività di studio e formazione previste dal piano formativo del Dottorato. Risultano iscritti al XXVII ciclo del Dottorato di ricerca in Ingegneria dei Sistemi: Liberati Francesco, Mattei Giovanni, Paolillo Antonio, Zuccaro Letterio, Ruini Raffaele LIBERATI Francesco Durante il secondo anno di corso il dottorando ha proseguito lo studio personale di approfondimento della teoria dei sistemi e del controllo, con attenzione particolare alle problematiche caratterizzanti le nuove reti elettriche di trasmissione e distribuzione. Approfondimento delle conoscenze nell ambito del controllo ottimo multiobiettivo, dei sistemi stocastici e delle tecniche di model predictive control. Studio delle problematiche emergenti nell ambito dei sistemi di trasmissione e distribuzione dell energia elettrica, con particolare riguardo alle tematiche del demand side management, controllo della ricarica di veicoli elettrici, voltage stability e power flou. Attività di Ricerca Come da programma preliminare, le attività di ricerca nel corso del secondo anno hanno riguardato in particolare le problematiche connesse alle nuove reti elettriche di distribuzione intelligenti (impatto della

12 generazione distribuita, evoluzione del mercato elettrico, elettromobilità, demand side management, etc.) e la protezione delle infrastrutture critiche. L attività di studio e ricerca si è concretizzata con numerose pubblicazioni su rivista e pubblicazioni a conferenze. MATTEI Giovanni L attività di ricerca del secondo anno ha preso le mosse dalla teoria del controllo nonlineare robusto con applicazione a sistemi nonlineari che presentino incertezze parametriche non strutturate non trascurabili di tipo unmatched, con forte variazione temporale dei parametri. Sulla base dell attività di ricerca dei primi due anni accademici è in fase di sottomissione a rivista (Journal of Guidance, Control and Dynamics - AIAA) il paper Nonlinear Autopilot Design for an Asymmetric Missile Using Robust Backstepping Control, autori Giovanni Mattei e Salvatore Monaco. In esso si studia il progetto di un autopilota nonlineare e robusto di un missile aria-aria che non presenta simmetria assiale. Nel controllo si tiene conto dei range di variabilita` dei parametri incerti del sistema, fra cui anche l effetto Magnus. Gli inviluppi d incertezza sono accuratamente modellizzati e di conseguenza lo sono le funzioni di bound utilizzate nel controllo. Inoltre si considera in fase di progetto anche l accoppiamento fra i tre canali di controllo dovuto al differenziale di pressione sulle alette di coda, utilizzando la versione MIMO del backstepping. Utilizzando l architettura di controllo proposta `e possibile seguire riferimenti provienti dal sistema di quida corrispondenti sia a manovre Bank-To-Turn che Skid-To-Turn. La collaborazione con il Laboratoire des signaux et syst`emes di Sup élec, presso il quale verra` conseguito il titolo francese, è proseguita con lo studio di possibili estensioni del backstepping a tempo continuo al caso a tempo discreto e a dati campionati, anche nel contesto di sistemi con ritardo sull ingresso di controllo. Sono state effettuate inoltre simulazioni per avere riscontro pratico sui risultati teorici trovati. Particolare attenzione, anche dal punto di vista della ricerca, è stata posta all analisi dei legami fra ottimalità, passività e stabilizzazione di sistemi nonlineari con o senza disturbo e con o senza incertezze parametriche nella dinamica. Il focus è principalmente rivolto verso la soluzione di problemi di controllo ottimo inverso. Limitazioni pratiche nel caso di applicazioni reali sono state riscontrate, ad esempio: - nel progetto di un sistema di guida per un intercettore aria-aria di target ad alta manovrabilità; - nel controllo di assetto di un satellite rigido, in cui si `e andata a verificare l efficacia del controllo ottimo inverso a tempo continuo, implementato sotto campionamento, confrontandolo con i risultati ottenuti utilizzando un controllore ottimo (diretto) che tenesse conto della presenza del sampling; - nel controllo di traiettoria di natanti autonomi di tipo hovercraft, con attenzione particolare alla modellistica e all analisi del comportamento dinamico del sistema non retroazionato (e.g. accessibilità e controllabilità) Infine, `e in corso la preparazione di un articolo circa la stabilizzazione e il tracking in assetto di un satellite con appendici flessibili. La metodologia utilizzata `e quella del ri-progetto alla Lyapunov robusto e adattativo sulla base di una legge di controllo nominale ottenuta mediante feedbacklinearizzazione. Le parti robuste della legge di controllo servono a contrastare l effetto dei disturbi, come il gradiente di gravità, e delle incertezze parametriche. Quelle adattative tengono conto dell effetto sulla dinamica rigida della dinamica flessibile nonmodellata delle appendici. PAOLILLO Antonio Le attività di ricerca hanno riguardato, in generale, il controllo di robot antropomorfi. Alcune di queste attività si sono evolute portando avanti progetti cominciati durante il primo anno di dottorato, altre sono state avviate durante l ultimo anno. In particolare ci si `e focalizzati su tre specifici filoni di ricerca: (i) navigazione e (ii) localizzazione di robot umanoidi, e (iii) interazione fisica uomo-umanoide. Il tema della localizzazione `e stato affrontato mediante tecniche di filtraggio basate sulle misure di sensori estero e propriocettivi. Lo studio della navigazione `e stato condotto investigando la possibilità di sfruttare le informazioni provenienti da una videocamera montata sul robot come feedback per lo schema di controllo. Infine, si `e elaborato una tecnica di interazione fisica tra uomo ed umanoide particolarmente interessante in quanto priva dell utilizzo di sensori di forza. L attività di ricerca e formazione si è concretizzata con pubblicazioni su riviste e pubblicazioni a workshop internazionali. ZUCCARO Letterio L attività di ricerca del secondo anno di dottorato si è concentrata sull impiego di tecniche di controllo per modellare il comportamento degli utenti nell ambito del Future Internet al fine di migliorarne la Quality of Experience (QoE) e algoritmi di controllo e ottimizzazione per l allocazione di risorse in ambiente Cloud al fine di minimizzarne i costi. Allo scopo di collezionare dati utili per l attività di ricerca relativa alla QoE è stata inoltre sviluppata una piattaforma per la raccolta di feedback degli utenti durante la fruizione di contenuti multimediali. Tale piattaforma è stata presentata in occasione dell OpenDIAG. L attività svolta nelle suddette tematiche ha portato alla pubblicazione di articoli. Il terzo anno è dedicato essenzialmente all'attività di ricerca ed allo sviluppo delle tesi. Sono stati ammessi all'esame finale dottori: - PELITI Pietro (tutore prof. Oriolo) XXV ciclo con proroga - CHINI Giorgia (tutore prof. Delli Priscoli) - PALO Andi (tutore prof. Delli Priscoli) - ROSA Lorenzo (tutore prof. Oriolo) - PANFILI Martina (tutore prof. Delli Priscoli) la dottoranda nel corso dell AA è stata collocata in congedo per maternità. - Il dottorando Peliti Pietro, dottorando del XXV ciclo senza borsa in quanto dipendente a tempo indeterminato della società SELEX Galileo, ha completato il proprio programma di studio e di ricerca con un anno di proroga concessa nel 2012 dal Collegio dei docenti. L attività svolta ha dato luogo a quattro lavori: 3 pubblicati in atti di conferenze internazionali, un lavoro in corso di redazione. La tesi in fase di completamento sul controllo mediante contro reazione visiva dei velivoli autonomi presenta interessanti spunti e soluzioni a problemi aperti. - La dottoranda CHINI Giorgia ha completato il proprio programma di studio e di ricerca nell ambito dal Dottorato in Ingegneria dei Sistemi XXVI ciclo. L attività di studio e ricerca della dottoressa Chini, avviata nel corso del primo anno sui temi della modellistica dei sistemi biologici, è stata poi orientata allo controllo della gestione in tempo reale di parchi di veicoli; un tema di particolare interesse nella gestione del traffico ed in situazioni di emergenze sanitarie. L attività condotta ha dato luogo ad una pubblicazione in questa prima fase Rapporto Tecnico del Dipartimento, che sarà completata per la pubblicazione su una rivista, ed una lavoro in fase di redazione. La tesi in fase di completamento sulla gestione di parchi di veicoli nelle emergenze sanitarie contiene elementi di modellistica interessanti e soluzioni nuove in termini di metodi di ottimizzazione. Il dottorando PALO Andi ha completato il proprio programma di studio e di ricerca nell ambito del Dottorato in Ingegneria dei Sistemi, XXVI ciclo. I temi di ricerca, sviluppati anche nel contesto di progetti europei ed orientati alla concezione di metodi innovativii di gestione e controllo di Internet di nuova generazione (Future Internet), sono relativi alla rappresentazione dell esperienza degli utenti e il soddisfacimento di adeguati livelli di qualità di esperienza Quality of Experience ; le metodologie di riferimento sono i processi decisionali di Markov e i sistemi multi agente. L attività condotta ha dato luogo 9 pubblicazioni 1 su rivista internazionale, 5 su atti di conferenze internazionali e 2sottomessi a rivista e 1 in fase di redazione. La tesi in fase di completamento sulla gestione e il controllo di sistemi di telecomunicazione di nuova generazione contiene interessanti risultati sia dal punto di vista metodologico che applicativo. - Il dottorando ROSA Lorenzo ha completato il proprio programma di studio e di ricerca nell ambito del Dottorato in Ingegneria dei Sistemi XXVI ciclo. I temi di ricerca sviluppati hanno riguardato il controllo in manovre di atterraggio di velivoli e decollo verticale, la stima della posa in robot umanoidi e le tecniche avanzate di controllo dei sistemi multi-robot.. L attività condotta ha dato luogo 6 pubblicazioni su atti di conferenze internazionali e 2 lavori su rivista in corso di redazione. La tesi in fase di completamento sul controllo dei velivoli autonomi e la localizzazione dei sistemi umanoidi contiene risultati originali e, aspetto non comune, tratta sia gli aspetti metodologici che applicativi.

13 RICERCA OPERATIVA Relazione Dottorandi iscritti al Curriculum di Ricerca Operativa - XXVIII ciclo (1 anno di attività) attività di - Bracaglia Valentina; Delle Piane Umberto; Renzi Stefania, Jahanbani Adel (studente straniero in soprannumero) ricerca anno BRACAGLIA Valentina. precedente In questo primo anno, la dottoranda si è impegnata con costanza e metodo ad ampliare ed approfondire la propria formazione di base. In particolare la sua attività di studio è stata rivolta ai seguenti argomenti: Ottimizzazione Globale, Ottimizzazione Stocastica, Economia dei Contratti, Economia del settore elettrico, Econometria. In anticipo con i tempi, si è anche dedicata alla studio di argomenti più specialistici riguardanti la modellazione matematica della interazione strategica fra aeroporti compagnie aeree e regolatore in un contesto nel quale l aeroporto è considerato come un two sided business. In questo ambito ha anche avviato una attività di ricerca che ha già portato a dei risultati originali ed interessanti. DELLE PIANE Umberto. In questo primo anno, lo studente si è impegnato ad ampliare ed approfondire la sua formazione di base. In particolare la sua attività di studio è stata rivolta ai seguenti argomenti: Analisi Non Differenziabile, Programmazione Matematica, Problemi di programmazione intera, Reti Neurali e Sistemi ad Apprendimento, Ottimizzazione Stocastica. Si è anche dedicato alla studio di argomenti più specialistici riguardanti l'uso di tecniche di ottimizzazione globale per la gestione ottima dei prezzi e le tecniche di Forex-Trading. In questo ambito ha avviato una attività di ricerca che ha già portato a dei risultati originali ed interessanti presentati a tre congressi internazionali. Attività di ricerca svolta e documentata delle seguenti presentazioni: ERICE Nonlinear Optimization: A bridge from theory to applications durante il quale ha presentato un lavoro intitolato Using SVMs Combining Continous Heuristics for Global Optimization Problems ; EUROPT Workshop on Advances in Continuos Optimization durante il quale ha presentato un lavoro intitolato Using SVMs Combining Continous Heuristics for Global Optimization Problems ; EURO-INFORMS European Conference on Operational Research durante il quale, nel corso di una sessione organizzata, ha presentato il lavoro intitolato Modeling for Optimization in Trading of Securities. RENZI Stefania In questo primo anno, la dottoranda si è impegnata con molta costanza e scrupolo ad ampliare ed approfondire la sua formazione di base. In particolare la sua attività di studio è stata rivolta ai seguenti argomenti: Analisi Non Differenziabile, Programmazione Matematica, Ottimizzazione Bilivello, Reti Neurali e Sistemi ad Apprendimento, Ottimizzazione Stocastica. In anticipo con i tempi, si è anche dedicata alla studio di argomenti più specialistici riguardanti l'uso di tecniche di ottimizzazione globale per la gestione ottima dei prezzi e le tecniche di Forex-Trading. In questo ambito ha anche avviato una attività di ricerca che ha già portato a dei risultati originali ed interessanti presentati tre congressi. L attività di ricerca svolta e documentata delle seguenti presentazioni: ERICE Nonlinear Optimization: A bridge from theory to applications durante il quale ha presentato un lavoro intitolato Global Black-Box Optimization in Trading of Securities ; EUROPT Workshop on Advances in Continuos Optimization durante il quale ha presentato un lavoro intitolato Derivative Free Algorithmfor Global Black-Box Optimization in Trading ; EURO-INFORMS European Conference on Operational Research durante il quale, nel corso di una sessione organizzata, ha presentato il lavoro intitolato Global Black-Box Optimization in Trading of Securities. JAHANBANI Adel Il dottorando ha relazionato sulla attivita svolta nel primo anno di dottorato con un Progress Report e un "Ph.D. thesis proposal". L esame di questi documenti conferma che il dottorando ha seguito con impegno il piano di lavoro concordato. Con i limiti imposti dalla circostanza che il dottorando risiede in Iran, e che la comunicazione avviene solo via mail. Dottorandi iscritti al XXVII ciclo del Dottorato di Ricerca in Ricerca Operativa. Risultano iscritti al 2 anno di corso i dottori: DI MARO Marco; MANNO Andrea; OTTAVIANI Olimpia Il Dott. DI MARO Marco ha presentato rinuncia al dottorato, la Dott.ssa OTTAVIANO Olimpia è stata dichiarata decaduta ai sensi dell Art. 10 comma 2) del Regolamento in materia di Dottorato di Ricerca, per assenteismo prolungato dalle attività di studio e ricerca del dottorato. MANNO Andrea L attività di ricerca svolta dal dottorando consiste nello studio e nello sviluppo di tecniche di decomposizione per problemi di ottimizzazione a grandi dimensioni con applicazione nell apprendimento automatico. In particolare è stato ideato e implementato un algoritmo per la soluzione di problemi con singolo vicnolo di uguaglianza lineare e bounds sulle variabili; l algoritmo è stato testato con buoni risultati su molte applicazioni reali riguardanti l addestramento di Support Vector-Machines e ne è stata dimostrata la convergenza teorica. Risultano iscritti al XXVI ciclo del Dottorato di Ricerca in Ricerca Operativa (3 anno di attività). DE ASMUDIS Roberta, MARI Renato, MINNETTI Valentina, Alessandra REALE, SENATORE Marco, DE ASMUDIS Roberta Presenta una tesi dal titolo: New gradient methods: spectral properties and steplength selection. La tesi riguarda la progettazione e analisi di metodi del primo ordine per problemi di ottimizzazione non lineare. In particolare viene considerato il problema della programmazione quadratica convessa. I metodi del gradiente sono analizzati in termini di proprietà spettrali, mettendone in evidenza le potenzialità quali metodi di regolarizzazione per problemi inversi. L analisi condotta ha anche suggerito alcuni nuovi metodi, oggetto di un ampia sperimentazione computazione. MARI Renato Presenta una tesi dal titolo Integer Bilevel Linear Programming Problems: New Results and Applications. Studia problematiche inerenti l ottimizzazione bilivello. Il Candidato in quest area di ricerca si è occupato della stima dei parametri di penalità nella riformulazione dei problemi bilivello lineari discreti-continui, del progetto di algoritmi esatti di tipo Branch and Cut, e della modellizzazione ed applicazione nel campo del Grid Scheduling e del Facility Location di detti problemi. SENATORE Marco ha proposto una tesi dal titolo Robust Path Planning: Models and Algorithms. La tesi studia modelli e algoritmi per problemi di cammino minimo robusto. Il candidato ha risolto in maniera soddisfacente tutti i problemi che gli sono stati posti all inizio del progetto di tesi dal suo relatore. In particolare, i principali risultati ottenuti sono: la caratterizzazione in termini di complessità dei vari modelli e il progetto di algoritmi efficienti per tutti i casi polinomiali. REALE Alessandra La candidata presenterà nella seconda sessione di esame una tesi dal titolo: Mixed Integer Linear Programming for the management of large-scaled Statistical Surveys.

14 MINNETTI Valentina La candidata ha richiesto una proroga di un anno. BIOINGEGNERIA Relazione attività di ricerca anno precedente Non si applica - Nuovo Curriculum. Risultati relativi all'anno precedente GIANLUCA MORELLI (XXIV) titolo della tesi: Decomposition Algorithms for SVM Training Based on the Frank-Wolfe Method pubblicazione parziale: This work deals with the Support Vector Machine (SVM) learning process which, as it is well-known, can be reduced to the solution of a quadratic problem in the so-called feature space. For very large datasets there are practical issues in the solution of this optimization problem. In particular it may be impossible to store in memory the hessian of the quadratic form. Decomposition methods, such as the Sequential Minimal Optimization (SMO) method, overcome this limit by operating with small working sets of indices. While SMO methods use working sets of size two, we study SVM earning techniques with higher order working sets. At every step of the training algorithm, we select a working set of cardinality possibly greater than two and we compute a descent direction, in the working set, by defining a Frank-Wolfe type linear subproblem. We show that the latter subproblem can be solved analytically and propose a fast procedure for this purpose. Two different SVM training algorithms are proposed along this line and an extensive numerical experimentation is carried out. The numerical results show the effectiveness of the proposed strategies. altre pubblicazioni: posizione professionale: GIAMPIERO BIANCHI (XXV) titolo della tesi: Optimization Techniques for Data Mining and Information Reconstruction. pubblicazione parziale: Abstract Data Mining problems are very important and common in several applicative fields. Extracting knowledge from large datasets requires vast computational resources. However, the success of Data Mining approaches depends not only on brute computational strength, but also, and often critically, on the mathematical quality of the models and of the algorithms underlying those solution procedures. This thesis deals in particular with classification and information reconstruction problems. Classify with a good degree of accuracy and in short times on the basis of small training sets is required in a variety of practical applications. Unfortunately, obtaining these three desirable features together can be very difficult. An innovative classification procedure able to provide those feature is developed in this thesis. The proposed approach is based on the framework of the so-called Logical Analysis of Data (LAD), but enriched with information obtained from statistical considerations on the data. This methodology uses, as much as possible, information extracted from the training set. A number of discrete optimization problems are solved in the different steps of the procedure. Accuracy of the proposed approach is compared to that of standard LAD approach and of Support Vector Machines approach (using the implementation LIBSVM, currently deemed one of the best) on publicly available datasets of the UCI repository, obtaining very encouraging results. Information Reconstruction is a crucial task for large surveys, such like a Census of Agriculture, as well as for other applications database processing. The problem have been tackled in several different manners, but satisfactory data quality and computational efficiency often appear to be at odds. A typical problem arising in the described Census consists in checking, and correcting when needed, the areas declared by each farm for each cultivation. This thesis presents an innovative methodology for solving the problem of balancing of agricultural census data by using a mixed integer linear model. This mathematical problem is called matrix balancing. The proposed procedure has been applied in the case of the Italian Census of Agriculture 2010 to restore data consistency when a total cultivation area, or total number of livestock is not equal to the sum of the detailed values representing the parts of the above totals. Another problem arising in the described Census is assigning the correct cultivations to the area for which the farm declarations are considered unreliable. This thesis presents, also, an innovative automatic procedure for solving this problem based on a discrete mathematical optimization model. Clearly, the models proposed for those agricultural problems can be used for other problems sharing the same characteristics. Results are very encouraging both form the computational and from the data quality point of view. Finally, in this thesis, an innovative automatic procedure for finding contradictions into a set of rules by converting rules into linear inequalities is developed. Several fields of knowledge management operate by using rules. Many example arise in Data Mining and Database Theory, but also in the fields of Normative or Regulation. A major issue is the presence of contradictions into a set of rules, since this usually makes such a set unusable. Each contradiction should be located and removed. A main advantage of the proposed approach is that this procedure works only at the formal level, so it can be performed without the need of going into the semantic meaning of the rules under analysis. The proposed procedure has been tested in the case of a set of simulated rules for economical regulation. References E. Boros, P.L. Hammer, T. Ibaraki, A. Kogan, E. Mayoraz, and I. Muchnik, An Implementation of Logical Analysis of Data, IEEE Trans. Knowledge and Data Eng., vol. 12, no. 2, pp , Mar./Apr G. Bianchi, R. Bruni, A Reale, Balancing of Agricultural Census Data by Using Discrete Optimization, Optimization Letters, DOI /s , G. Bianchi, R. Bruni, A Formal Procedure for Finding Contradictions into a Set of Rules, Applied Mathematical Sciences Vol. 6(126), , altre pubblicazioni: G. BIANCHI, R. BRUNI, A. REALE Information Reconstruction via Discrete Optimization for Agricultural Census Data, Applied Mathematical Sciences Vol. 6(125), , G. BIANCHI, R. BRUNI A Formal Procedure for Finding Contradictions into a Set of Rules, Applied Mathematical Sciences Vol. 6(126), , G. BIANCHI, R. BRUNI, A. REALE Open Source Integer Linear Programming Solvers for Error Localization in Numerical Data,in N. Torelli, F. Pesarin, A. Bar-Hen (Eds.), Advances in Theoretical and Applied Statistics, Springer, New York, ISBN G. BIANCHI, R. BRUNI Discrete Optimization for Solving Information Recostruction Problems. Atti della IV Giornata della Ricerca Convegno organizzato dal MEMOTEF (Dipartimento metodi e modelli per l economia, il territorio e la finanza), Facoltà di Economia, Università Sapienza di Roma, 23 febbraio G. BIANCHI, R. LIPSI, G. RUOCCO, M. SALVATORE The main innovation of data editing and imputation for the 2010 italian agricultural census. United Nations Economic Commission for Europe - Conference of European Statisticians. Work Session on Statistical Data Editing. Ljubljana, Slovenia, 9-11 May 2011 G. BIANCHI, F. DI PEDE., A. REALE, S. TALICE Aree di Censimento, nuove suddivisioni sub-comunali per la raccolta campionaria di informazioni aggiuntive durante il prossimo censimento della popolazione applicazione nella regione Marche. Atti della XXXI Conferenza scientifica annuale AISRe. Aosta, settembre G. BIANCHI, R. BRUNI, A. REALE Open Source Integer Linear Programming Solvers for Error Localization in Numerical Data. Atti della 45th Riunione Scientifica della SIS. Università di Padova, giugno G. BIANCHI, P. FRANCESCANGELI, A. REALE., G. RUOCCO, F. SCALFATI Planning the Data Editing and Imputation System for the 2010 Italian Agricultural Census: main features and new challenges. Atti della 45th Riunione Scientifica della SIS. Università di Padova,16-18 giugno G. BIANCHI, R. BRUNI Effective Classification using small Training Set based on Discretization and Statistical Analysis, Sottomesso a IEEE Transaction on Neural Networks and Learning Systems. G. BIANCHI, R. BRUNI, A. REALE Balancing of Agricultural Census Data by using Discrete Optimization. Sottomesso a Optimization Letters. posizione professionale: Ricercatore Ufficio Studi ISTAT

15 STEFANIA DE ANGELIS (XXV) titolo della tesi: A Polyhedral Approach to Max-Sat Problems pubblicazione parziale: The subject of nonlinear 0 1 programming has received considerable atten- tion in the literature. Applications involving nonlinear 0 1 programs arise in a variety of areas as propositional logic, investment project, game playing and many others. The thesis focuses on the solution of unconstrained 0 1 non linear program- ming problems. Such problems are riformulated as 0 1 polynomial programs because the objective function can be rewritten as a multilinear function in the same variables. Given a 0 1 polinomial objective function we associate, for a better analisys, a hypergraph to it. An introductory chapter with some definitions provides a theoretical background to the thesis. Subsequently, because a multilinear function is suited to uniquely represent all pseudo-boolean functions and because of the major role these functions play in optimization models in a variety of areas, there is a glance at two of the most investigated problems on applied mathematics: SAT and MAX-SAT. The MAX-SAT problem is reformulated as 0 1 polynomial program. Thus, the observation that, in general, 0 1 polynomial programs are NP-hard prob- lems because they represent many classes of NP-hard Boolean problems. At the present time, there exist several approaches to solve the problem we tackle: linearization, algebraic, enumerative, cutting-plane methods and many specific methods are also developed for special cases. For example, there exists an extensive literature on quadratic 0 1 programming and its applications. We propose a linearization technique and a cutting-plane method. For some simple versions of the problem, we propose a starting formulation we will call fundamental formulation and we prove it is a valid, minimal and integer formu- lation. For more complicated cases, we try to add some cut inequalities to the starting initial formulation. Our first experimental results have been obtained for some particularly hard instances of the Max-SAT Evaluations, with the aim of outperforming, even though with a very general implementation, the best special-purpose Max-SAT solvers. altre pubblicazioni: posizione professionale: MARIA CRISTINA DE COLA (XXV) titolo della tesi: Operations Research: from Computational Biology to Sensor Network pubblicazione parziale: In this dissertation we discuss the deployment of combinatorial optimization methods for modeling and solve real life problem, with a particular emphasis to two biological problems arising from a common scenario: the reconstruction of the three-dimensional shape of a biological molecule from Nuclear Magnetic Resonance (NMR) data. The first topic is the 3D assignment pathway problem (APP) for a RNA molecule. We prove that APP is NP-hard, and show a formulation of it based on edge-colored graphs. Taking into account that interactions between consecutive nuclei in the NMR spectrum are different according to the type of residue along the RNA chain, each color in the graph represents a type of interaction. Thus, we can represent the sequence of interactions as the problem of finding a longest (hamiltonian) path under the constraint that the edges of the path follow a given order of colors (the orderly colored longest path). We introduce three alternative IP reformulations of APP obtained with a max flow problem on a directed graph with packing constraints over the partitions, which have been compared among themselves. Since the last two models work on cyclic graphs, for them we propose an algorithm based on the solution of their relaxation combined with the separation of cycle inequalities in a Branch & Cut scheme. The second topic is the discretizable distance geometry problem (DDGP), which is a formulation on discrete search space of the well-known distance geometry problem (DGP). The DGP consists in seeking the embedding in Rk of a undirected graph given a set of Euclidean distances between certain pairs of vertices. DGP has two important applications: (i) finding the three dimensional conformation of a molecule from a subset of interatomic distances, called Molecular Distance Geometry Problem, and (ii) the Sensor Network Localization Problem. We describe a Branch & Prune (BP) algorithm tailored for this problem, and two versions of it solving the DDGP both in protein modeling and in sensor networks localization frameworks. BP is an exact and exhaustive combinatorial algorithm that examines all the valid embeddings of a given weighted graph G = (V, E, d), under the hypothesis of existence of a given order on V. By comparing the two version of BP to well-known algorithms we are able to prove the efficiency of BP in both contexts, provided that the order imposed on V is maintained. altre pubblicazioni: posizione professionale: VITTORIO LA TORRE (XXV) titolo della tesi: Neural networks, surrogate models and black box algorithms: theory and applications pubblicazione parziale: L obiettivo di questa tesi di dottorato è di analizzare e sviluppare metodi che sfruttino modelli surrogati, tra i quali soprattutto le macchine d apprendimento, ed di ideare nuove metodologie per migliorare le loro capacità predittive. In una prima fase saranno analizzati i principali modelli surrogati, tra i quali le reti neurali, le support vector machines, modelli di tipo kriging e le response surface methodologies. Allo scopo di espandere ulteriormente i campi di applicazione nei quali questi modelli surrogati possono essere utilizzati, una tipologia di algoritmi senza derivate di tipo black box è introdotta. In un primo momento, il metodo base per problemi di ottimizzazione continua non vincolata è introdotto. Dopo di che, questo metodo non vincolato è espanso, creando un metodo senza derivate per problemi con vincoli di box. Un ulteriore aggiunta è l introduzione della minimizzazione di variabili di tipo intero in tale strategia. Infine, un metodo per problemi black box robusta è anche introdotto. Un altro potente strumento utilizzato nella ricerca presentata è la dualità canonica. Questa teoria permette di ottenere, da un generale problema di ottimizzazione non lineare, un duale perfetto, nel senso che non c è duality gap tra i punti stazionari del problema primale ed i punti stazionari del problema duale. Questo potente strumento è utilizzato per riformulare il problema matematico dell addestramento delle radial basis functions neural networks nel suo corrispettivo duale, e quindi si propone una formulazione alternativa a quella già largamente utilizzata in letteratura. L ultima parte della tesi è incentrata sull uso di questi strumenti su problemi applicativi. La prima applicazione consiste nell utilizzare i metodi di tipo black box per svolgere più velocemente la fase di cross validation per l addestramento di modelli surrogati. Questo metodo prevede che i vari parametri dei metodi surrogati siano manipolati da un algoritmo senza derivate in maniera da trovare quelli che producono il modello con migliore precisione in meno tempo. Tale sperimentazione è condotta sulle support vector machines. La seconda applicazione consiste nell uso delle support vector machines nella previsione della concentrazione di ozono nella zona urbana di Roma. In questo lavoro le SVM vengono confrontate con la regressione multipla e dimostrano una superiore capacità predittiva. Questa superiore capacità predittiva è realizzata soprattutto sfruttando le capacità della SVM di approssimare le relazioni non lineari tra le variabili in entrata ed il risultato in uscita. Oltre a questo, viene introdotta una nuova classe di parametri per questo tipo di previsione, cioè i parametri temporali, quali ad esempio l ora del giorno o il giorno della settimana. Questi parametri, pur non essendo strettamente legati al fenomeno chimico che genera l ozono nell atmosfera, sono capaci di aiutare la previsione delle SVM perché approssimano l attività umana nell ambiente. Tale miglioramento della previsione però non si realizza per la regressione multipla, mostrando che questo tipo di metodi statistici non sembrano capaci di cogliere relazioni complesse e non lineari tra i parametri d ingresso e l uscita. La terza applicazione è un confronto tra le macchine di apprendimento quali multilayer NN, RBFNN e SVM e metodi statistici quali l ARIMA e l exponential smoothing, nel campo della previsione delle vendite in collaborazione con l azienda ACT solutions. Dai risultati ottenuti, emerge che in media le macchine d apprendimento mostrano previsioni migliori rispetto ai metodi statistici. L ultima parte della tesi è una collaborazione con l ST-Microelettronics di Catania per l ottimizzazione dei circuiti. L obiettivo di questo lavoro è di trovare una metodologia per accelerare la cosiddetta fase dell ottimizzazione dello yield. A questo scopo, sono utilizzate le SVM. In un primo momento sono compiuti svariati test per accertasi che le SVM sono modelli surrogati capaci di avere buone performance predittive in questo tipo di applicazione. A tale scopo le SVM sono testate su circuiti reali realizzati dalla ST-Microelettronics e confrontate con il corrente software commerciale utilizzato per la generazione di modelli surrogati. Dai risultati ottenuti, si evince che le SVM sono capaci di ottenere una previsione agli stessi livelli del benchmark. Una volta che ci si è accertati che le SVM sono capaci di ottenere una previsione soddisfacente, questi strumenti sono utilizzati nell ottimizzazione dello yield. A tale scopo le SVM sono unite a metodi di ottimizzazione black box. Durante i vari test, emerge che solo un modello locale, che quindi gestisce una quantità sufficientemente limitata di variabilità, è capace di ottenere una precisione sufficiente per essere utilizzato per tale problema. Per questa motivazione, le SVM e l algoritmo senza derivate sono integrati l uno con l atro allo scopo di ottenere la più alta accuratezza possibile. Come risultati si ottiene che il punto di design ottenuto ha performance

16 comparabili con il benchmark usato nell industria, ma con un sensibile sforzo computazionale in meno. Oltre a questi test, un algoritmo di tipo derivative free, ma robusto è anche applicato. Questo algoritmo è lavora direttamente sulle simulazioni, quindi in genere richiede uno sforzo computazionale maggiore rispetto a quello integrato con le SVM, ma è capace di trovare una soluzione sensibilmente migliore non solo rispetto a quella trovata dal metodo con SVM e l algoritmo senza derivate, ma anche rispetto al software usato come benchmark. altre pubblicazioni: Journal Publications A. Ciccazzo, V. Latorre, G. Liuzzi, S Lucidi, F. Rinaldi. Derivative-free robust optimization for circuit design. Journal of Optimization Theory and Applications, Available at springer.com/article/ /s A. Ciccazzo, G. Di Pillo, V. Latorre. Support Vector Machines for Surrogate Modeling of Electronic Circuits., Neural Computing and Applications, Available at article/ %2fs V. Latorre, D. Y. Gao. Canonical Dual Solutions to Nonconvex Radial Basis Neural Network Opti- mization Problem. To appear, Neurocomputing, Preprint available at V. Latorre, S. Sagratella. Canonical Dual Approach for Contact Mechanics Problems with Friction. To appear, Mathematics and Mechanics of Solids, V. Latorre, D. Y. Gao. Canonical duality for solving general nonconvex constrained problems. Sub- mitted to Optimization Letters, Preprint available at G. Di Pillo, V. Latorre, S. Lucidi, E. Procacci. An application of Support Vector Machines to sales forecasting under promotions. Submitted to Neural Computing and Applications, V. Latorre, S. Sagratella Canonical Duality Theory Application to Affine Quasi-Variational Inequali- ties. Submitted to Journal of Global Optimization, V. Latorre, N. Ruan, D. Y. Gao. Unified Canonical Duality Methodology for Global Optimization. Submitted to Computational Optimization and Applications, Conference Proceedings V. Latorre, D. Y. Gao. Canonical Duality for Radial Basis Neural Networks. Published in Proceedings of The Eighth International Conference on Bio-Inspired Computing: Theories and Applications (BIC- TA), A. Ciccazzo, G. Di Pillo, V. Latorre. Support Vector Machines for Real Consumer Circuits. Published in Proceedings of The Eighth International Conference on Bio-Inspired Computing: Theories and Applications (BIC-TA), V. Latorre, S. Sagratella. A Canonical Duality Approach for the Solution of Affine Quasi-Variational Inequalities. To appear, Proceedings of the Third World Congress on Global Optimization (WCGO), Technical Reports G. Di Pillo, V. Latorre, S. Lucidi, E. Procacci. An application of learning machines to sales forecasting under promotions. Available at option=com_docman&task=doc_view&gid=25&itemid=34. Papers in Progress V. Latorre, S. Lucidi, A. Pellicioni. Prediction of ozone pollutant by using support vector machines. A. Ciccazzo, G. Di Pillo V. Latorre. Black box optimization strategies and surrogate model for parametric yield optimization. V. Latorre, D. Y. Gao. Canonical Dual Convex Radial Basis Neural Networks. V. Latorre, S. Sagratella. A Primal-Dual Total Complementarity Function Based Method for Non-convex Optimization. posizione professionale: Assegnista di ricerca presso il Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale "A. Ruberti" GIANMARIA LEO (XXV) titolo della tesi: Solving hard instances of the stable set problem by equitable partions pubblicazione parziale: This thesis focuses on solving hard instances of the Maximum Stable Set Problem. The Maximum Stable Set Problem (MSSP) is one of the most widely studied problems in Operations Research, as it has important applications in many different scientific areas. It is well-known that the problem is NP-hard and it is as well extremely hard to approximate. While MSSP is solvable in polynomial time for certain classes of graphs (e.g. line graphs), it is in practice very challenging, and its solution requires quite advanced techniques, mainly from integer programming. In practice, the most effective algorithms for solving instances of MSSP are based on the branch-and- bound paradigm, often combined with some polyhedral combinatorics techniques. Branch-and-bound is a basic standard method for solving integer programs: it is based on an iterative procedure that first partitions the set of feasible solutions, as to obtain a set of more easily-solved subproblems, and then prunes the subproblems whose solutions are worse than the best solution found so far. Despite being quite effective for solving MSSP, branch-and-bound algorithms may suffer because they work with ILP relaxations which are either too weak at low computational cost, or very strong at unacceptable computational effort. Furthermore, instances with properties of symmetry or, more in general, integer programs with highly symmetric feasible regions, are challenging: this is because branch-and-bound might waste a lot of computation time, or even fail, due to the processing of equiva- lent subproblems. Techniques which have been proposed in the literature to address the latter problem can be classified in two categories. For certain classes of problems (e.g. coloring problems), an approach consists of reformulating the problem, usually by lifting the integer program to a higher dimension in which symmetry can be avoided. The other techniques are more general and allow to break symmetry by adding constraints or fixing variables, according to an off-line strategy (at the preprocessing step) or an on-line strategy (during the branch-and-bound process). In the thesis, in order to improve the computational efficiency of branch-and-bound algorithms and solve some hard instances for MSSP, we focus on a method that, on one hand, exploits the symmetry (if any) of a given MSSP instance, on the other partitions the graph into more manageable pieces. We in fact deal with a particular kind of partition which takes into account the properties of symmetry of a given graph: the equitable partition. An equitable partition of a graph is a partition of the vertices such that every two vertices belonging to a same class are adjacent to the same number of vertices of each cell. Every graph has a unique equitable partition which has the least number of classes, namely the coarsest equitable partition, and this partition can be computed in polynomial time. Our idea is that of associating to each equitable partition (e.g. the coarsest one) a suitable graph, that we call the EP-graph, that somehow summarizes the structure of the graph. From the topology of the EP-graph, we derive aggregate ILP formulations which provide upper bounds on the stability numbers of 1 the instances, and also rank inequalities which strengthen ILP formulations of MSSP. Note that both the aggregate formulations and the rank inequalities require the computation of stability numbers of some subgraphs induced by one or more classes of the coarsest equitable partition; however these subgraphs are usually highly symmetric and characterized by a small size and a simple structure, so the computation can be carried out by on-line symmetry-breaking methods, like orbital branching. Furthermore, generating aggregate formulations constraints and rank inequalities from partitions of instances has the advantage of easily performing a parallel optimization of these subgraphs. We show that our methods allow to solve to optimality some classes of hard instances from the DIMACS benchmark, named KELLER and MANN, by processing only a few nodes in the banch-and- bound tree. Moreover, we get good results for a class of instances from the SLOAN stable set challenge, namely the 1ZC-class. In particular, these graphs arise from coding theory and are considered to be hard instances since no optimal solutions are known for some of them. Our methods allow to highly improve current upper bounds and certify optimality for the graph which is defined as the most wanted instance of the 1zc-class. altre pubblicazioni: G. Leo, Solving hard instances of the maximum stable set problem by equitable partitions (PhD Thesis), PADIS La Sapienza University of Rome, April G. Leo, G. Oriolo, F. Rossi, S. Smriglio, On the solution of some hard instances of the Maximum Stable Set Problem, Proceedings of AIRO 2012 (Graph Algorithms and Optimization), September L. Adacher, M. Flamini, G. Leo, G. Nicosia, A. Pacifici, V. Piccialli, Proceedings of the 10th Cologne-Twente Workshop on graphs and combinatorial optimization. Extended Abstracts, June posizione professionale: SIMONE SACRATELLA (XXV) titolo della tesi: Solution methods for quasi variational inequalities pubblicazione parziale: altre pubblicazioni: F. Facchinei, C. Kanzow, S. Sagratella: Solving Quasi-Variational Inequalities via their KKT-Conditions. Preprint 305, Institute of Mathematics, University of Wuerzburg, Wuerzburg (January 2012), submitted to Mathematical Programming [2] F. Facchinei, C. Kanzow, S. Sagratella: QVILIB: A Library of Quasi-Variational Inequality Test Problems. Preprint 308, Institute of Mathematics, University of Wuerzburg, Wuerzburg (March 2012), submitted to Pacific Journal of Optimization [3] A. Dreves, F. Facchinei, C. Kanzow, S. Sagratella: On the Solution of the KKT Conditions of Generalized Nash Equilibrium Problems. SIAM J. Optim. 21, pp (2011) [4] F. Facchinei, S. Sagratella: On the computation of all solutions of jointly convex generalized Nash equilibrium problems. Optim. Lett. 5, pp (2011) [5] F. Facchinei, L. Lampariello, S. Sagratella: Recent advancements in the numerical solution of generalized Nash equilibrum problems. In Recent advances in nonlinear optimization and equilibrium problems: a tribute to Marco D Apuzzo, Quaderni di Matematica, vol. 27 (V. De Simone, D. di Serafino and G. Toraldo eds.), Dipartimento di Matematica, Seconda Universit`a di Napoli (to appear) %0 Book Section %T Segmentation Based Pattern Recognition for Peri-Urban Areas in X Band SAR Images %A Cafaro, Bruno %A Canale, Silvia %A De Santis,

17 Alberto %A Iacoviello, Daniela %A Pirri, Fiora %A Sagratella, Simone %B Topics in Medical Image Processing and Computational Vision %P %D 2013 %I Springer Netherlands posizione professionale: Asssegno post doc biennale presso il Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale "A. Ruberti" ANDREA ABELLI (XXV) titolo della tesi: Adaptic optics control design: from linear to nonlinear pubblicazione parziale: Il dottorando Andrea Abelli ha completato il proprio programma di studio e di ricerca nell ambito dal Dottorato in Ingegneria dei Sistemi. Il dott. Abelli ha partecipato al Dottorato nel contesto del Programma ELISA, per il Doppio Diploma, essendo iscritto alla Ecole Doctorale en Sciences Fondamentale set Appliquées dell Università di Nice Sophia Antipolis. L attività di ricerca condotta ha riguardato l applicazione delle tecniche del controllo ottimo all ottica adattativi e lo sviluppo di metodi di identificazione mediante i nuclei riproducenti con applicazione al controllo adattativo. I risultati conseguiti sono di interesse, soprattutto da un punto di vista applicativo, ed hanno dato luogo a quattro pubblicazioni su atti di conferenze internazionali. Durante il triennio di dottorato il dott. Abelli ha anche mostrato voli capacità di collaborazione con specialisti europei dell ottica dei telescopi di grandi dimensioni con i quali ha collaborato. Alla luce delle suddette valutazioni, il giudizio conclusivo sulla sua attività di dottoranda è buono. altre pubblicazioni: 1. A. Abelli, A. Ferrari, S. Monaco, C. Richard : Adaptive inverse control using kernel identification. Proc. Accepted American Control Conference, Montreal, Canada, June 2012,, ISSN : , Print ISBN: J.-P. Folcher, A. Abelli, A. Ferrari and M. Carbillet: Classical adaptive optics: disturbance rejection control; SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation, San Diego, California, USA, J.-P. Folcher, A. Abelli, A. Ferrari and M. Carbillet: Some results on disturbance rejection control for an adaptive optics system; SF2A 2010, Société Francaise d Astronomie et d Astrophysique. 4. J.-P. Folcher, M. Carbillet, A. Abelli and A. Ferrari: Performance of LQG-based control for AO: a numerical analysis; SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation, Montréal, Canada, J.-P. Folcher, M. Carbillet, A. Ferrari and A. Abelli: Adaptive Optics Feedback Control; EDP Sciences, A. Abelli, A. Ferrari and S. Monaco: Bayesian Adaptive Inverse Control: Theory and Applications; Asian Journal of Control posizione professionale: Ricercatore presso il United Technology Researc Center - Ireland - DANIELE PUCCI (XXV) titolo della tesi: Towards an unified approach for the control of aerial vehicles pubblicazione parziale: Il dottorando Daniele Pucci ha completato il proprio programma di studio e di ricerca nell ambito del Dottorato in Ingegneria dei Sistemi. Il dott. Pucci ha partecipato al Dottorato nel contesto del Programma ELISA, per il Doppio Diploma, essendo iscritto allla Ecole Doctorale des Sciences et Technologies de la Communication dell Università di Nice Sophia Antipolis. La ricerca condotta si articola su tre fronti: la modellistica e il controllo di aeromobili, in particolare trattando gli aspetti complessi connessi alla presenza della reazione aerodinamica nella estensione di alcuni recenti metodi ci controllo non lineare, lo sviluppo di un sistema di controllo per la densità del plasma in macchine per la produzione di energia mediante fusione nucleare. I risultati conseguiti, in particolare quelli relativi alla modellistica delle condizioni di volo di aeromobili presentano aspetti originali e appaiono interessanti anche nel contesto applicativo della robotica mobile. Essi hanno dato luogo a due pubblicazioni su rivista internazionale e cinque pubblicazioni su atti di conferenze internazionali. Durante il triennio di dottorato il dott. Pucci ha dimostrato vole attitudine al lavoro di ricerca sia a livello teorico che applicativo,distinguendosi per l elevato grado di autonomia e pro positività. Alla luce delle suddette valutazioni, il giudizio conclusivo sulla sua attività di dottorando è molto positivo. altre pubblicazioni: 1. Boncagni L., Pucci D., Piesco F., Zarfati E., Mazzitelli G., Monaco S. : A control approach for plasma density in tokamak Machines, Fusion Engineering and Design, 88 (2013), pp , 2013, 2. Boncagni L., Pucci D., Monaco S., et alii, Firsts steps in the FTU migration towards a modular and distributed real-time control architeture based on MARTe, IEEE Transactions on Nuclear Sciences, vol.58, n.4, pp , Digital Object Identifier: /TNS , Part 1, Pucci, D., T. Hamel, P. Morin, and C. Samson. Nonlinear Control of Aerial Vehicles Subjected to Aerodynamic Forces. Proceedings 52nd IEEE Conference on Decision and Control, CDC 2013, Pucci, D., L.Marchetti, and P. Morin. Nonlinear Control of Unicycle-like Robots for Person Following. Proceedings IEEE International Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS), Pucci, D. (2012). Flight dynamics and control in relation to stall. In IEEE American Control Conf. (ACC), pages Pucci, D., Hamel, T., Morin, P., and Samson, C. (2011). Nonlinear Control of PVTOL Vehicles subjected to Drag and Lift. In IEEE Conf. on Decision and Control, pages Pucci, D., Hamel, T., Morin, P., and Samson, C. (2012). Modeling for control of symmetric aerial vehicles subjected to aerodynamic forces. arxiv, Pucci, D., Hamel, T., Morin, P., and Samson, C. (2013). Modeling for control of symmetric aerial vehicles subjected to aerodynamic forces. Submitting to Journal Guidance, Control and Dynamics. posizione professionale: Ricercatore all' IIT di Genova. SILVIA PARIS (XXVI) titolo della tesi: Sparsity-based detection strategies for faint signal in noise. Application to astrophisical hyperspectral data. pubblicazione parziale: La dottoranda Paris Silvia ha completato il proprio programma di studio e di ricerca nell ambito dal Dottorato in Ingegneria dei Sistemi. La dott.ssa Paris ha partecipato al Dottorato nel contesto del Programma ELISA, per il Doppio Diploma, essendo iscritta alla Ecole Doctorale en Sciences Fondamentale set Appliquées dell Università di Nice Sophia Antipolis. L attività di ricerca condotta ha riguardato la messa a punto e lo sviluppo di tecniche di analisi iper spettrali per l acquisizione di segnali deboli con particolare riferimento alle applicazioni astrofisiche. I risultati conseguiti sono di vole interesse sia dal punto di vista metodologico che applicativo ed hanno dato luogo a otto pubblicazioni di cui due su rivista. Durante il triennio di dottorato la dott.ssa Paris ha anche mostrato voli capacità di collaborazione con specialisti del settore con i quali ha collaborato. Alla luce delle suddette valutazioni, il giudizio conclusivo sulla sua attività di dottoranda è molto buono. altre pubblicazioni: 1. S. Paris, D. Mary and A. Ferrari. Composite Hypothesis Tests for Sparse Parameters. In Statistical Signal Processing Workshop (SSP), 2011 IEEE, pages , S. Paris, D. Mary and A. Ferrari. PDR and LRMAP detection tests applied to massive hyperspectral data. In Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP), th IEEE International Workshop on, pages 93 96, S. Paris, D. Mary and A. Ferrari. Detection tests using sparse models, with application to hyperspectral data. IEEE Trans. Signal Processing, vol. 61, no. 6, pages , S. Paris, D. Mary and A. Ferrari. Sparsity-based composite detection tests. Application to astrophysical hyperspectral data. In 19th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2011), pages , S. Paris, D. Mary and A. Ferrari. Sur des tests d hypothèses composites pour des paramètres parcimonieux. In XXIII Colloque GRETSI, S. Paris, D. Mary and A. Ferrari. MAP-based sparse detection strategies. Application to the hyperspectral data of the MUSE instrument. In Conference on AstronomicalData Analysis, (ADA 7), S. Paris, R.F.R. Suleiman, D. Mary and A. Ferrari. Constrained Likelihood Ratios for detecting sparse signals in highly noisy 3D data. In IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), page Accepted, posizione professionale: ANDREA FIASCHETTI (XXV) titolo della tesi: Control algorithms and architectures for Resource Management in Multi-Layered Systems: Application to SatCom, Security and Manufacturing Domains pubblicazione parziale: Il dottorando Fiaschetti Andrea ha completato il proprio programma di studio e di ricerca nell ambito del Dottorato in Ingegneria dei Sistemi. La ricerca condotta si articola su tre fronti: la gestione delle risorse in reti di comunicazione satellitare, la modellazione

18 e il controllo di sistemi embedded per applicazioni di sicurezza e le architetture cognitive per il manifacturing. In ciascuno dei temi il candidato ha proposto soluzioni innovative che si ispirano ai metodi dell ottimizzazione e dell analisi dei sistemi ibridi e del controllo gerarchico. algoritmi nella gestione di risorse in reti di comunicazione satellitari con particolare riferimento all allocazione della capacità o della banda di trasmissione tra più utenti. Essi hanno dato luogo a numerosi lavori: 9 pubblicati in atti di conferenze internazionali, un capitolo di libro e 4 in corso di valutazione per la pubblicazione su rivista. Alla luce delle suddette valutazioni, il giudizio conclusivo sulla sua attività di dottorando è molto positivo. altre pubblicazioni: 1. Pietrabissa A. Fiaschetti A. "Dynamic uplink frame optimization with ACM in DVB-RCS2 satellite networks" International Journal of Satellite Communications and Networking (John Wiley & Sons, Inc., USA), Vol. 31, Issue: 3, May/June 2013, pp , doi: /sat Fiaschetti A., Suraci V., Delli Priscoli F., Taglialatela A., Semantic technologies to model and control the composability of complex systems: a case study, Book chapter of Semantics: Theory, Logic and Role in Programming, Nova Publisher, Fiaschetti A., Fiaschetti M., Pietrabissa A., Petrone M. Congestion Pricing for Dynamic Bandwidth Allocation in Satellite Networks: a Game-Theoretic Approach, Proceedings of IEEE International Conference in Europe about Space and Satellite Communications (ESTEL2012), Oct. 2-5, Rome, Pietrabissa A., Fiaschetti A. Dynamic Uplink Frame Optimization with ACM in DVB-RCS2 Satellite Networks, Proceedings of IEEE International Conference in Europe about Space and Satellite Communications (ESTEL2012), Oct. 2-5, Rome, Fiaschetti A., Suraci V., Delli Priscoli F. The SHIELD Framework: how to control Security, Privacy and Dependability in Complex Systems, Proceedings of IEEE Workshop on Complexity in Engineering (COMPENG2012), June 11-13, Aachen, Suraci V., Fiaschetti A., Anzidei G., "Design and implementation of a service discovery and composition framework for security, privacy and dependability control", Future Network & Mobile Summit 2012, July 2012, Berlin, Germany. 7. Fiaschetti A., Losquadro G., Petrone M., Tomasicchio G., "A resource managment architecture for multimedia satellite systems with mesh connectivity, 17th Ku/Ka band conference, Oct Palermo, Italy 8. Fiaschetti A., Lavorato F., Suraci V., Palo A., Taglialatela A., Morgagni A., Baldelli A., Flammini F., On the use of semantic technologies to model and control Security, Privacy and Dependability in complex systems Proc. Of 30th International Conference on. Computer Safety, Reliability and Security (SAFECOMP 11), Sep Naples, Italy. 9. Pietrabissa A., Fiaschetti A., An Innovative Optimal Approach to Slotted-ALOHA Random Access Protocol, Proc. 5th Advanced Satellite Multimedia Systems Conference (ASMS 10), Cagliari, IT, Fiaschetti A., Pimpinella L., Pietrabissa A., A Cross-Layer Approach to Dynamic Bandwidth Allocation in Satellite Networks, Proc. of 2nd International ICST Conference on Personal Satellite Services (PSATS 09), Feb De Carli A., Fiaschetti A., Prefazione al libro: Comunicazione Industriale di Armando Martin, Editoriale Delfino, 2010 posizione professionale: Posizione a tempo indeterminato Ingegnera in Tales Alenia Spazio. GUIDO ODDI (XXV) titolo della tesi: Reinforcement Learning and Cooperative Receding Horizon approaches for the routing problem pubblicazione parziale: Il dottorando Guido Oddi ha completato il proprio programma di studio e di ricerca nell ambito del Dottorato in Ingegneria dei Sistemi. I temi di ricerca sviluppati hanno riguardato le tecniche avanzate di controllo e ottimizzazione per la gestione delle risorse nei sistemi di telecomunicazione, lo sviluppo di algoritmi per il routring in reti mobili, sull applicazione di tecniche di ottimizzazione alla gestione di una flotta di veicoli che operano in condizioni di emergenza sanitaria. I risultati conseguiti presentano numerosi contributi originali sia per quanto concerne la ricerca applicata al contesto delle reti e delle applicazioni al campo della telemedicina sia per quanto concerne la ricerca metodologica nell ambito della teoria della modellistica e degli algoritmi di ottimizzazione. Essi hanno dato luogo a due lavori pubblicati e a due lavori in corso di pubblicazione su riviste scientifiche, nonché a numerose comunicazioni a congressi internazionali. Durante il triennio di dottorato il dott. Oddi ha dimostrato ottime capacità di studio e di ricerca e vole attitudine al dialogo e alla collaborazione con specialisti di settori non ingegneristici, quale quello medico. Alla luce delle suddette valutazioni, il giudizio conclusivo sulla sua attività di dottorando è molto positivo. altre pubblicazioni: 1. D. Macone, G. Oddi, A. Pietrabissa, "MQ-Routing: Mobility-, GPS- and energy-aware routing protocol in MANETs for disaster relief scenarios, Ad Hoc Networks", Volume 11, Issue 3, May 2013, Pages , ISSN D. Macone, G. Oddi, A. Palo, V. Suraci, "A Dynamic Load Balancing Algorithm for Quality of Service and Mobility Management in Next Generation Home Networks", Telecommun Syst (Springer. 3. G. Oddi, M. Panfili, A. Pietrabissa, V. Suraci, L. Zuccaro, "A resource allocation algorithm of multi-cloud resources based on Markov Decision Process", 5th IEEE International Conference on Cloud Computing Technology and Science (IEEE CloudCom 2013), 2-5 December 2013, Bristol, UK. 4. P. Rodrigues, A. Oliveira, R. Mendes, F. Alvarez, M. Crosnier T. Vladimirova, F. Delli Priscoli, G. Oddi, A. Pietrabissa, "Wireless Sensor Networks for Moon Exploration", 64th International Astronautical Congress, Beijing, China, G. Oddi, M. Castrucci, V. Suraci, "Middleware for Quality of Service management in Home Networks: UPnP-QoS framework integration with the Inter-MAC layer and the Next Generation Network", accepted for publication to Telecommunication Systems Journal, Special Issue on Middleware, Operating Systems and Applications, S. Canale, F. Costa, F. Delli Priscoli, P. De Stefanis, D. Macone, S. Mignanti, G. Oddi, L. Piazzo, A. Sassano, The Bravehealth Software Architecture for the Monitoring of Patients Affected by CVD, accepted for publication to the 5th International Conference on ehealth, Telemedicine, and Social Medicine (etelemed 2013), 24th February 1st March, 2013, Nice, France. 7. S. Canale, F. Delli Priscoli, G. Oddi, A. Sassano, S. Mignanti "A rule-based Approach for Medical Decision Support", accepted for publication to the Fifth International Conference on ehealth, Telemedicine, and Social Medicine (etelemed 2013), 24th February 1st March, 2013, Nice, France. 8. L. Piazzo, F. Delli Priscoli, G. Oddi, D. Macone, S. Mignanti, "An Electrocardiogram (ECG) Signal Processing Algorithm for Heart Parameters Estimation based on QRS Complex Detection", accepted for publication to the 6th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies (BIOSTEC 2013), 11th-14th February, 2013, Barcelona, Spain. 9. G. Oddi, A. Pietrabissa, "A distributed multi-path algorithm for wireless ad-hoc networks based on Wardrop routing", 21st Mediterranean Conference on Control and Automation (MED'13), June 25-28, 2013, Crete, Greece. G. Chini, G. Oddi, A. Pietrabissa, An Adaptive Cooperative Receding Horizon controller for the multivehicle routing problem, Technical Report n 8, 2012, Department of Computer, Control, and Management Engineering Antonio Ruberti, University of Rome Sapienza ; 10. G. Oddi, D. Macone, A. Pietrabissa, F. Liberati, "A proactive link-failure resilient routing protocol for MANETs based on reinforcement learning", 20th Mediterranean Conference on Control & Automation (MED) 2012, 3-6 July 2012, doi: /MED M. Castrucci, G. Oddi, G. Tamea, V. Suraci, "Application QoS management and session control in a heterogeneous home network using Inter-MAC layer support" Future Network and Mobile Summit, 2010, June 2010, ISBN: V. Suraci, G. Oddi, N. Mattiacci, A. Angelucci, "Admission Control and Drop strategies in a UPnP-QoS controlled home network", IEEE 21st International Symposium on Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), Sept. 2010, doi: /PIMRC V. Suraci, A. Cimmino, R. Colella, G. Oddi, M. Castrucci, "Convergence in Home Gigabit Networks: Implementation of the inter-mac layer as a pluggable kernel module" IEEE 21st International Symposium on Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC) 2010, Sept. 2010, doi: /PIMRC posizione professionale: