Closing the performance gap between siamese networks for dissimilarity image classification and convolutional neural networks

In this paper, we examine two strategies for boosting the performance of ensembles of Siamese networks (SNNs) for image classification using two loss functions (Triplet and Binary Cross Entropy) and two methods for building the dissimilarity spaces (FULLY and DEEPER). With FULLY, the distance between a pattern and a prototype is calculated by comparing two images using the fully connected layer of the Siamese network. With DEEPER, each pattern is described using a deeper layer combined with dimensionality reduction. The basic design of the SNNs takes advantage of supervised k-means clustering for building the dissimilarity spaces that train a set of support vector machines, which are then combined by sum rule for a final decision. The robustness and versatility of this approach are demonstrated on several cross-domain image data sets, including a portrait data set, two bioimage and two animal vocalization data sets. Results show that the strategies employed in this work to increase the performance of dissimilarity image classification using SNN are closing the gap with standalone CNNs. Moreover, when our best system is combined with an ensemble of CNNs, the resulting performance is superior to an ensemble of CNNs, demonstrating that our new strategy is extracting additional information

Evoluzione geomorfologica della fascia costiera zona Foce Reno- Vene di Ancona/ Bellocchio (Parco del Delta del Po- RER) per gli intervalli 1814- 1999 (a) e 1954- 2020 (b)

Ricostruzioni evolutive del'area costiera circostante foce Reno ( litorale ferrarese- ravennate) e delle aree umide progressivamente formatesi ricostruibili sulla base di analisi ed elaborazione di dati cartografici ( sia pre- geodetica che moderna: intervallo 1814- 1978), telerilevati ( da foto aeree 1935- 2000 e foto da satellite ( 2000- 2005) e Lidar, abbinate con scenari previsionali di medio- termine (2020) definibili a partire da modelli numerici in grado di ricostruire e definire sia le caratteristiche della spiaggia emersa che sommersa

L\u2019Intrusione Salina negli Acquiferi Costieri Emiliano-Romagnoli

L\u2019assetto idrologico e idrogeologico della costa Emiliano-Romagnola \ue8 caratterizzato da bassissimi gradienti idraulici a causa della topografia soggiacente in pi\uf9 punti il livello marino e da forti gradienti di densit\ue0 dovuti a intrusione di acqua dal mare, dalle lagune, da fiumi e da canali aperti alle maree. In questo scenario, i problemi idrologici principali sono il difficile deflusso delle acque fluviali a mare e l\u2019intrusione d\u2019acqua salata nell\u2019acquifero freatico superficiale che \ue8 quasi completamente contaminato da acqua salata. Le possibilit\ue0 di intervento sono diverse ma limitate dall\u2019alta conduttivit\ue0 idraulica dell\u2019acquifero e dalla scarsa disponibilit\ue0 di acqua dolce. Possibili azioni di salvataggio includono la ricarica artificiale della falda, la ricostituzione dei cordoni di dune costiere, l\u2019ottimizzazione dei manufatti idraulici esistenti e lo sbarramento delle acque tidali marine lungo i corsi d\u2019acqua superficiali

Un sistema a pompa di calore multi-sorgente per un edificio scolastico a basso consumo

Il concetto di edificio a basso consumo \ue8 basato sulla riduzione dei carichi termici ottenibile con un migliore isolamento, sul recupero energetico in ventilazione e sull\u2019uso di sistemi di riscaldamento/climatizzazione ad alta efficienza nonch\ue9 sull\u2019integrazione delle fonti rinnovabili nel sistema edificio-impianto. E\u2019 assai difficile ottenere buoni risultati in termini di prestazioni energetiche se uno di questi elementi viene a mancare. Questo lavoro illustra un esempio di buona integrazione di questi elementi progettuali in applicazione ad un caso reale. Il Nuovo Polo Scolastico di Agordo (BL) \ue8 stato progettato con una particolare cura nei confronti dell\u2019aspetto energetico: l\u2019isolamento termico di tipo a \u201ccappotto\u201d limita al minimo gli effetti dei ponti termici e l\u2019elevato spessore di isolante riduce notevolmente il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento. Attraverso la simulazione dinamica in ambiente TRNSYS sono state valutate diverse soluzioni impiantistiche per l\u2019edificio. E\u2019 stato quindi progettatato un sistema integrato di pompe di calore ad assorbimento \u201cmulti-sorgente\u201d; le diverse sorgenti sono il terreno, il sole, il recupero sulla ventilazione. L\u2019impianto lavora su due livelli di temperatura diversi: uno pi\uf9 elevato per il sistema di ventilazione e uno pi\uf9 basso per il circuito di riscaldamento a pavimento. Le due sezioni dell\u2019impianto (ventilazione e riscaldamento) funzionano in maniera indipendente, dal punto di vista della programmazione e della regolazione. La sorgente termica per le pompe di calore dedicate alla ventilazione \ue8 il flusso d\u2019aria espulsa a valle di scambiatori a flussi incrociato, la cui efficienza \ue8 volutamente limitata al 50% per evitare problemi di brinamento (il clima della zona \ue8 molto rigido). L\u2019effetto ottenuto \ue8 quindi un recupero totale al livello dell\u2019evaporatore della pompa di calore. La sorgente termica per le pompe di calore dedicate al riscaldamento pu\uf2 essere sia il terreno (1300 m di scambiatori a tubo verticale) oppure la sezione solare dell\u2019impianto, che pu\uf2 anche essere impiegata direttamente per il riscaldamento, quando l\u2019insolazione fosse sufficiente. La sezione solare durante l\u2019estate pu\uf2 ri-generare il terreno

An integrated multi-source heat pump system for a low energy school building in Northern Italy

The concept of low energy building is based on reduction of heat losses through a better insulation, heat recovery on ventilation and use of high efficiency heating/cooling systems integrated with renewables. It is very difficult to achieve good results in terms of global energy efficiency if one of these elements is missing. The present works shows an example of good integration of those three elements into a real application. A new school building has been designed for Agordo town (BL) in Northern Italy. The architectural design chose high insulation thickness and smart structural features have been conceived in order to avoid coldbridge effects. Through dynamic simulation different solutions were evaluated with respect to the heating system. An integrated source absorption heat pump system has been designed to fulfil the needs of the building: the sources are ground, sun, recovery on ventilation. The heating system works at two different temperature levels: a higher one for the ventilation system and a lower one for the radiant floor space heating system. The two different systems work independently and on different time schedules. The thermal source for the ventilation heat pumps is the exhaust airflow discharged after a cross flow heat exchanger whose efficiency is limited at 50% to avoid frosting problems (the climate is there very severe). A total recovery is then produced at the absorption heat pump evaporator level. The thermal source for the space heating heat pumps can be either the ground (1300 m of vertical tube heat exchangers) or a solar section of 50 solar collectors that can serve directly the heating if the insolation makes it possible. In summer they can re-generate the ground

Un sistema a pompa di calore multisorgente per un edificio scolastico

Il Nuovo Polo Scolastico di Agordo (BL) è stato progettato con una particolare cura nei confronti dell’aspetto energetico: grande attenzione è stata posta all'involucro. Attraverso la simulazione dinamica in ambiente TRNSYS sono state valutate diverse soluzioni impiantistiche per l’edificio. E’ stato quindi progettatato un sistema integrato di pompe di calore ad assorbimento “multi-sorgente”; le diverse sorgenti sono il terreno, il sole, il recupero sulla ventilazione. L’impianto lavora su due livelli di temperatura diversi: uno più elevato per il sistema di ventilazione e uno più basso per il circuito di riscaldamento a pavimento. Le due sezioni dell’impianto (ventilazione e riscaldamento) funzionano in maniera indipendente, dal punto di vista della programmazione e della regolazione. La sorgente termica per le pompe di calore dedicate alla ventilazione è il flusso d’aria espulsa a valle di scambiatori a flussi incrociato, la cui efficienza è volutamente limitata al 50% per evitare problemi di brinamento (il clima della zona è molto rigido). L’effetto ottenuto è quindi un recupero totale al livello dell’evaporatore della pompa di calore. La sorgente termica per le pompe di calore dedicate al riscaldamento può essere sia il terreno (1300 m di scambiatori a tubo verticale) oppure la sezione solare dell’impianto, che può anche essere impiegata direttamente per il riscaldamento, quando l’insolazione fosse sufficiente. La sezione solare durante l’estate può ri-generare il terreno

Experiments of image classification using dissimilarity spaces built with siamese networks

Traditionally, classifiers are trained to predict patterns within a feature space. The image classification system presented here trains classifiers to predict patterns within a vector space by combining the dissimilarity spaces generated by a large set of Siamese Neural Networks (SNNs). A set of centroids from the patterns in the training data sets is calculated with supervised k-means clustering. The centroids are used to generate the dissimilarity space via the Siamese networks. The vector space descriptors are extracted by projecting patterns onto the similarity spaces, and SVMs classify an image by its dissimilarity vector. The versatility of the proposed approach in image classification is demonstrated by evaluating the system on different types of images across two domains: two medical data sets and two animal audio data sets with vocalizations represented as images (spectrograms). Results show that the proposed system's performance competes competitively against the best-performing methods in the literature, obtaining state-of-the-art performance on one of the medical data sets, and does so without ad-hoc optimization of the clustering methods on the tested data sets

Historical and recent evolution of the Reno river mouth and adjacent areas.

The Reno river mouth and the adjacent areas are characterized by sandy beaches, wide brackish lagoons and extended salt marshes. The study area belongs to the Po Delta Park of the Emilia Romagna Region. The study consists in a reconstruction of the coastal evolution from the beginning of the 19th century to the present. It is an analysis of the historical and geodetic cartography and of the photogrammetry. At the beginning of the XIX century the river mouth was oriented eastward but, after some human modifications to its terminal stretch, the river mouth showed a gradually northward shift, inducing the growth of a spit; in the last century the spit entered in an erosive phase, which caused the reduction and the thinning of its shape. At the same time the northward movement of the sediment coming from the Reno river caused the occlusion of the outlet of the Bellocchio Channel inducing a decrease of water exchange between the \u201cSacca di Bellocchio\u201d and the Adriatic sea. From a naturalistic point of view, the \u201cSacca di Bellocchio\u201d is one of the most important area of the Po Delta Park; the worrying forecasts for the next decades give uncertain expectation for this esteemed, sensitive ecosystem. The territorial setting suggests the possibility of increased intensification of flooding events, the amplifications of beach erosion, an instability in the water circulation and an enhanced intrusion of the saline wedge into the channels and into the coastal aquifers. Even in a short-term scale, all the above factors will be able to significantly modify this ecosystem

Nuovo polo scolastico di Agordo. Soluzioni impiantistiche per il risparmio energetico

Ad Agordo, in provincia di Belluno, si sta realizzando un nuovo Polo scolastico che si estende su un'area di 16.000 m2. L\u2019edificio presenta particolari caratteristiche costruttive, definite con l\u2019obiettivo di massimizzare il risparmio energetico attraverso interventi diretti prima di tutto all\u2019involucro edilizio. Il progetto, realizzato dal Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali dell\u2019Universit\ue0 di Padova e da Gianluca Vigne di Areatecnica Vigne Associati - 1\ub0 classificato della 4a edizione del concorso \u201cProgetti premiati\u201d - ha l\u2019obiettivo primario di promuovere l\u2019impiego di fonti rinnovabili di energia