Stochastic Analysis of Cascading-Failure Dynamics in Power Grids

A scalable and analytically tractable probabilistic model for the cascading failure dynamics in power grids is constructed while retaining key physical attributes and operating characteristics of the power grid. The approach is based upon extracting a reduced abstraction of large-scale power grids using a small number of aggregate state variables while modeling the system dynamics using a continuous-time Markov chain. The aggregate state variables represent critical power-grid attributes, which have been shown, from prior simulation-based and historical-data-based analysis, to strongly influence the cascading behavior. The transition rates among states are formulated in terms of certain parameters that capture grid\u27s operating characteristics comprising loading level, error in transmission-capacity estimation, and constraints in performing load shedding. The model allows the prediction of the evolution of blackout probability in time. Moreover, the asymptotic analysis of the blackout probability enables the calculation of the probability mass function of the blackout size. A key benefit of the model is that it enables the characterization of the severity of cascading failures in terms of the operating characteristics of the power grid.

An in vitro system for the comparison of excision and wet-dry swabbing for microbiological sampling of beef carcasses.

An in vitro system for the comparison of wet-dry swabbing and surface tissue excision was developed to ascertain whether the commonly accepted statement of the advantage (in terms of bacterial recovery) of the tissue excision method is also legitimate when different kinds of bacteria are used. A total of 1,770 sections (2.5 by 10 cm) of bovine skin were individually inoculated on the subcutaneous fat side by spreading various suspensions of marker organisms (nalidixic acid-resistant Escherichia coli, vancomycin-resistant Enterococcus faecalis, and methicillin-resistant Staphylococcus aureus) at different concentrations and sampled by two standard methods: cotton wet-dry swabbing and excision. Most counts from cuts sampled by excision were significantly (P < 0.05) higher than the wet-dry swabs; however, no differences were observed between the control and the sampling method when sections were inoculated with bacterial solutions at a concentration of 10(3) CFU/ml and sampled by excision. For sections inoculated with bacterial solutions at a concentration of 10(3) CFU/ml, counts given as log CFU/25 cm2 ranged from 1.97 (S. aureus sampled by wet-dry swab) to 3.06 (S. aureus sampled by excision). For sections inoculated at a concentration of 10(4), counts given as log CFU/25 cm(2) ranged from 2.15 (E. faecalis sampled by wet-dry swab) to 3.19 (S. aureus sampled by excision). For sections inoculated at 10(5), counts given as log CFU/25 cm(2) ranged from 2.94 (E. faecalis, wet-dry swab) to 3.98 (S. aureus, excision), and for sections inoculated at 106, counts given as log CFU/25 cm(2) ranged from 3.53 (E. coli, wet-dry swab) to 4.69 (S. aureus, excision). The proposed system, which enabled a considerable amount of samples to be analyzed under controlled experimental conditions and a large number of data to be generated in a short time, demonstrated among the tested microorganisms that whereas the excision method recovered the highest number of bacteria, control means were always (with the exception of an inoculum of 10(3)/ml) significantly higher than means from either of the sampling methods. Our results indicate that particular attention should be paid to the diverse microflora that can contaminate carcasses in a given slaughterhouse and that it is not appropriate to generalize by saying that the destructive method is the reference technique for the bacteriological sampling of carcasses in slaughterhouses, especially when the contamination is higher than 10(3) CFU/25 cm(2)

On discretization in time in simulations of particulate flows

We propose a time discretization scheme for a class of ordinary differential equations arising in simulations of fluid/particle flows. The scheme is intended to work robustly in the lubrication regime when the distance between two particles immersed in the fluid or between a particle and the wall tends to zero. The idea consists in introducing a small threshold for the particle-wall distance below which the real trajectory of the particle is replaced by an approximated one where the distance is kept equal to the threshold value. The error of this approximation is estimated both theoretically and by numerical experiments. Our time marching scheme can be easily incorporated into a full simulation method where the velocity of the fluid is obtained by a numerical solution to Stokes or Navier-Stokes equations. We also provide a derivation of the asymptotic expansion for the lubrication force (used in our numerical experiments) acting on a disk immersed in a Newtonian fluid and approaching the wall. The method of this derivation is new and can be easily adapted to other cases

Progetto PASSI: l’integrazione del Servizio Sociale negli studi medici

Il contributo presenta i risultati di uno studio di fattibilità, realizzato nella Regione Marche, volto a sperimentare l’integrazione del Servizio Sociale negli studi associati dei Medici di Medicina Generale. In particolare si approfondiscono le fasi del progetto: le modalità di accesso degli utenti, le richieste e gli interventi attivati, le azioni di raccordo con il Medico di Medicina Generale e con gli operatori dei servizi territoriali. Si delineano, inoltre, a partire dagli elementi emersi dallo studio, le prospettive future

Integrazione del servizio sociale professionale negli studi associati dei medici di medicina generale

Il medico di Medicina Generale, nell’espletamento della sua attività, si confronta sempre più spesso con richieste di tipo sociale, che influiscono fortemente sullo stato di salute e sulla qualità della vita del paziente. Pertanto in un’ottica in cui la presa in carico terapeutico – assistenziale, sia sul piano sanitario sia sociale, tenga conto in maniera integrata delle esigenze della persona, è importante individuare possibili percorsi orientati a ricomporre l’unità dell’offerta dei servizi costruiti attorno alla persona, in particolare nelle situazioni con specifiche problematiche in atto o a rischio di disagio. In questo contributo si presentano le azioni e gli esiti di uno studio di fattibilità, che si concluderà nel mese di marzo, finalizzato a inserire il Servizio Sociale Professionale presso gli studi associati dei Medici di Medicina Generale. Tale studio, a carattere innovativo a livello nazionale, è stato promosso dal Centro Interdipartimentale per la Ricerca sull’Integrazione Socio-Sanitaria (CRISS) della Facoltà di Economia - Università Politecnica delle Marche e dal Centro di riferimento per la Medicina Generale della Regione Marche, in collaborazione con l’Ordine degli Assistenti Sociali della Regione Marche, il Comune di Senigallia e l’ASUR- Zona Territoriale 4 Senigallia. Il progetto, quindi, si colloca in una concezione di multidisciplinarità delle risposte, in grado di affrontare la salute del cittadino nella sua globalità, promuovendo l’integrazione e il coordinamento degli interventi di natura sanitaria con quelli di tipo socio-assistenziale. Nelle azioni del progetto sono stati individuati due modelli di intervento, applicati in due differenti studi associati di Medici di Medicina Generale del Comune di Senigallia. Il primo, definito modello di Iniziativa in quanto è il medico che seleziona i casi da inviare all’assistente sociale, si rivolge a pazienti affetti da patologie di tipo cronico e a pazienti fragili, con l’obiettivo di garantire, agli stessi e ai loro familiari, un percorso di sostegno e di accompagnamento. Il secondo modello, definito di Opportunità – Attesa in quanto è il paziente che si rivolge direttamente all’assistente sociale, prevede l’attivazione di uno Sportello di Segretariato Sociale Professionale presso uno studio associato dei medici. Lo sportello si presenta come un possibile canale di accesso ai servizi, al fine di accogliere i pazienti che vivono situazioni di bisogno e garantire loro le informazioni necessarie per un orientamento all’accesso ai servizi territoriali

Moore vs. Murphy: Tradeoffs between complexity and reliability in distributed energy system scheduling using software-as-a-service

Software-based optimization of building control strategies, including scheduling, has the potential to improve the performance of existing complex heating, ventilation, and air conditioning (HVAC), storage, and other systems—especially if temporally variable energy production, such as solar thermal or photovoltaics, is included. If reductions in energy bills can be achieved using optimized control strategies that take advantage of cost-saving opportunities, such as time-of-use pricing, the additional bill savings can cover further efficiency investment costs. As computer processing becomes cheaper over time (Moore's Law), opportunities to perform complex control optimization become more abundant, and these can be performed remotely as software-as-a-service (SaaS). However, by “perfecting” our control strategies, we run an increased risk that when something unexpected happens (Murphy's Law), the consequences of failure are greater. This study used simulation to explore the potential benefits of HVAC schedule optimization, delivery, and implementation using a SaaS paradigm, at various levels of complexity. Implementing optimal schedules in a model of an efficient building's HVAC system, the study predicts energy cost savings of up to 10% compared to the naïve reference control strategy. Optimizing more system control variables increases the potential energy cost savings; however, these savings could be compromised by failures in communication inherent in delivering schedules via SaaS. The additional cost of energy resulting from the risk of increased demand charges generally increased with increased communication failure to a much larger extent than the risk of increased energy use charges. This work suggests that moderate improvements in performance, achieved at low cost by simple means, may be more effective than highly optimized schemes, which are more susceptible to failure due to their dependence on complex interactions between systems

Apprendimento da dati sintetici di nuvole di punti per la segmentazione semantica di edifici storici

5noNel panorama della ricerca sul patrimonio storico, la segmentazione semantica delle nuvole di punti 3D sta guadagnando sempre più attenzione, poiché permette di riconoscere automaticamente gli elementi architettonici storici. Tuttavia, la segmentazione semantica è particolarmente difficile nell'architettura storica e classica, a causa della complessità delle forme e della limitata ripetibilità di elementi in edifici diversi, che rende difficile definire modelli comuni all'interno della stessa classe architettonica. Inoltre, poiché i modelli di deep learning richiedono una quantità considerevolmente grande di dati annotati per essere addestrati al fine di gestire adeguatamente nuove scene, la mancanza di sufficientemente ampi data set di nuvole di punti annotate pubblicamente disponibili per edifici storici è un problema enorme, tanto da costituire un collo di bottiglia nella ricerca. D’altra parte, la creazione di una massa critica di nuvole di punti etichettate mediante annotazione manuale è molto dispendiosa in termini di tempo e poco pratica. A tal fine, in questo lavoro viene esplorata l'idea di sfruttare i dati sintetici delle nuvole di punti per addestrare modelli di deep learning che eseguono la segmentazione semantica delle nuvole di punti. Per raggiungere questo scopo, viene presentata una versione migliorata della Dynamic Graph CNN (DGCNN) denominata RadDGCNN. Negli esperimenti presentati in questo lavoro, i modelli vengono addestrati su dataset sintetici (disponibili pubblicamente) di due diversi edifici storici: Palazzo Ducale di Urbino e il Palazzo Ferretti ad Ancona. La filiera si imposta sui modelli degli stessi edifici acquisiti tramite Laser Scanner Terrestre. La rete RadDGCNN produce buoni risultati, dimostrando migliori prestazioni di segmentazione sui dataset realireservedmixedC. Morbidoni; R. Pierdicca; M. Paolanti; R. Quattrini; R. MammoliMorbidoni, C.; Pierdicca, R.; Paolanti, M.; Quattrini, R.; Mammoli, R