Distributed interpolatory algorithms for set membership estimation

This work addresses the distributed estimation problem in a set membership framework. The agents of a network collect measurements which are affected by bounded errors, thus implying that the unknown parameters to be estimated belong to a suitable feasible set. Two distributed algorithms are considered, based on projections of the estimate of each agent onto its local feasible set. The main contribution of the paper is to show that such algorithms are asymptotic interpolatory estimators, i.e. they converge to an element of the global feasible set, under the assumption that the feasible set associated to each measurement is convex. The proposed techniques are demonstrated on a distributed linear regression estimation problem

Re-Pair Compression of Inverted Lists

Compression of inverted lists with methods that support fast intersection operations is an active research topic. Most compression schemes rely on encoding differences between consecutive positions with techniques that favor small numbers. In this paper we explore a completely different alternative: We use Re-Pair compression of those differences. While Re-Pair by itself offers fast decompression at arbitrary positions in main and secondary memory, we introduce variants that in addition speed up the operations required for inverted list intersection. We compare the resulting data structures with several recent proposals under various list intersection algorithms, to conclude that our Re-Pair variants offer an interesting time/space tradeoff for this problem, yet further improvements are required for it to improve upon the state of the art

A Distributed Asynchronous Method of Multipliers for Constrained Nonconvex Optimization

This paper presents a fully asynchronous and distributed approach for tackling optimization problems in which both the objective function and the constraints may be nonconvex. In the considered network setting each node is active upon triggering of a local timer and has access only to a portion of the objective function and to a subset of the constraints. In the proposed technique, based on the method of multipliers, each node performs, when it wakes up, either a descent step on a local augmented Lagrangian or an ascent step on the local multiplier vector. Nodes realize when to switch from the descent step to the ascent one through an asynchronous distributed logic-AND, which detects when all the nodes have reached a predefined tolerance in the minimization of the augmented Lagrangian. It is shown that the resulting distributed algorithm is equivalent to a block coordinate descent for the minimization of the global augmented Lagrangian. This allows one to extend the properties of the centralized method of multipliers to the considered distributed framework. Two application examples are presented to validate the proposed approach: a distributed source localization problem and the parameter estimation of a neural network.Comment: arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1803.0648

Politicians “on board”! Do political connections affect banking activities in Italy?

This paper analyzes the effects of political presence in the boards of directors of cooperative banks. We refer our analysis to all politicians (almost 160.000) belonging to a political body in Italy. Overall, our dataset contains 1.858 board members referring to 127 cooperative banks. Results show that politically connected banks, in which politicians have executive roles in the board of directors, display higher net interest revenues, lower quality of the loans portfolio and lower efficiency relative to a control group of non-connected counterparts. Therefore, in the current debate on the reform of the statutes of the Italian cooperative banks, we argue that the problem is not for politicians to be in the boards but for them to hold executive positions.Cooperative Banks, Politics, Corporate Governance

CARBON MARKET: BUSINESS INCENTIVES FOR SUSTAINABILITY

The Protocol resulting from the 1997 Conference of Parties in Kyoto finally set emission caps for several developed countries and introduced the possibility of market creation mechanisms on carbon emission trading. The Clean Development Mechanism (CDM) was then created for emission trading between countries with caps and those with no caps. The CDM market will pursue the opportunities for lowest costs on carbon reductions available in each country with no emission target, as is the case of Brazil. The positive differentials of Brazil will only be realized if there is, mainly in national terms, a favorable atmosphere to the development of new business and the proper importance to the environmental commitments of reduction of the greenhouse effect. The excess of bureaucracy and governmental controls added to the lack of a policy and of a clear institutional guidance of support to the consistent initiatives of CDM projects. They are decisive obstacles for the achievement of the potentialities and for a good position of Brazil in the trade of CERs. Making use of the teachings of Nobel Prize Ronald Coase, this paper has as a goal to show the necessary institutional conditions for Brail to make use of the development from this market.Environmental Economics and Policy,

Modelling Complex Flows in Porous Media by Means of Upscaling Procedures

We review a series of problems arising in the field of flows through porous media and that are highly nontrivial either because of the presence of mass exchange between the fluid and the porous matrix (or other concurrent phenomena of physical or chemical nature), or because of a particularly complex structure of the medium. In all these cases there is a small parameter $\varepsilon$, representing the ratio between the microscopic and the macroscopic space scale. Our attention is focussed on a modelling technique (upscaling) which start from the governing equations written at the pore scale, introduces an expansion in power series of $\varepsilon$of all the relevant quantities and eventually leads to the formulation of the macroscopic governing equations at the various orders in $\varepsilon$ by a matching procedure, followed by suitable averaging. Two problems will be analyzed with some detail: soil erosion and the dynamics of water ultrafiltration devices. Moreover other problems will be occasionally discussed and open questions will be proposed

Designing irrigation pipes

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Transport in quenched disorder: light diffusion in strongly heterogeneous turbid media

We present a theoretical and experimental study of light transport in disordered media with strongly heterogeneous distribution of scatterers formed via non-scattering regions. Step correlations induced by quenched disorder are found to prevent diffusivity from diverging with increasing heterogeneity scale, contrary to expectations from annealed models. Spectral diffusivity is measured for a porous ceramic where nanopores act as scatterers and macropores render their distribution heterogeneous. Results agree well with Monte Carlo simulations and a proposed analytical model.Comment: 12 pages, 9 figures (significant amount of supplemental information

Una spiaggia policentrica : progetto di un sistema di centralita' urbane per la riqualificazione di Misano Adriatico

Il miglioramento dell’ambiente urbano e, in particolare, della qualità di vita dei cittadini, così come lo scriteriato consumo di territorio in favore della barbara cementificazione delle aree non edificate, sono diventate questioni di particolare rilievo nello scenario globale finalizzato al raggiungimento di un nuovo modello di sviluppo delle città. Gli abitanti dei centri urbani, oggi, sono costretti ad affrontare il sovraffollamento e i problemi ad esso connessi: il traffico, la congestione, l’inquinamento e gli effetti che questi fattori generano alla società. L’area oggetto di questa tesi, luogo a forte vocazione turistica, presenta questo tipo di problematiche soprattutto in corrispondenza della stagione estiva mentre, per il resto dell’anno, si trova ad affrontare il problema opposto di riduzione delle attività e dello spopolamento causate dalla stagionalità. L’espansione edilizia, avvenuta con estrema rapidità e durante un periodo caratterizzato da un forte sviluppo economico , non ha seguito gli indirizzi di un Piano che avrebbe se non altro evitato sprechi di territorio e una struttura così caotica. Tradizionalmente l’idea di densità è sempre stata considerata in maniera negativa rispetto alla questione urbana, in quanto simbolo di un uso intensivo e indiscriminato del territorio e causa della scarsa qualità di vita che caratterizza molte città. In realtà il concetto di densità può assumere un significato diverso: legato all’efficienza, alla qualità e alla sostenibilità. Densificare, infatti, secondo opportune linee guida e in relazione agli standard di qualità, significa sfruttare al meglio le risorse esistenti all’interno delle città, utilizzando il territorio senza sprechi e ricucendo le fratture in grado di generare situazioni di degrado ambientale. Un complesso e minuzioso processo di “densificazione” è in grado di apportare molti benefici al cittadino e alla comunità, come la trasformazione degli spazi inutilizzati o dismessi, la riduzione delle distanze e della mobilità veicolare, la limitazione dell’impatto energetico sull’ambiente e, non ultima, la promozione di una nuova immagine urbana connessa a nuove funzionalità e strutture. Densificare è però condizione necessaria ma non sufficiente per il miglioramento dell’ambiente urbano, infatti il termine “densità” non specifica nulla sul risultato qualitativo e quantitativo che si intende ottenere. “Creazione di un ambiente più propizio alla vita ed intenzionalità estetica sono i caratteri stabili dell’architettura; questi aspetti emergono da ogni ricerca positiva ed illuminano la città come creazione umana” . È in questo senso che deve essere letta la “densificazione” proposta da questa tesi per la riqualificazione di Misano Adriatico. Occorrerà riqualificare soprattutto quelle aree marginali del tutto prive dei requisiti urbani al fine di integrarle maggiormente al resto della città. A essa dovrà essere collegata una nuova visione di quelle che saranno le infrastrutture legate alla mobilità ed i servizi necessari alla vita della comunità. Essi non dovranno più essere visti come elementi di semplice collegamento o episodi isolati distribuiti a caso nel territorio, ma dovranno recuperare quell’importanza strategica che li portavano ad essere l’elemento catalizzatore e la struttura portante dell’espansione urbana. La riqualificazione della città sviluppata in questa tesi segue “la strategia dei luoghi complementari” teorizzata da O.M. Ungers secondo cui: “la città dei -luoghi complementari- è composta dal numero più grande possibile di aree diverse, nelle quali viene sviluppato un aspetto urbano particolare tenendo conto del tutto. In un certo senso è un sistema della -città nella città-. Ogni parte ha le sue proprie caratteristiche, senza però essere perfezionata e conclusa. […] Si cerca la molteplicità, la diversità, non l’unitarietà. La contraddizione, la conflittualità sono parte del sistema e rimangono insolute” . Il fine ultimo di questa tesi è quindi quello di proporre un’idea di città del nostro tempo, un prodotto complesso, non identificabile con un unico luogo ma con un insieme di luoghi che si sovrappongono e si integrano in maniera complementare mantenendo le peculiarità intrinseche del territorio a cui appartengono

Mathematical Models for Some Aspects of Blood Microcirculation

Blood rheology is a challenging subject owing to the fact that blood is a mixture of a fluid (plasma) and of cells, among which red blood cells make about 50% of the total volume. It is precisely this circumstance that originates the peculiar behavior of blood flow in small vessels (i.e., roughly speaking, vessel with a diameter less than half a millimeter). In this class we find arterioles, venules, and capillaries. The phenomena taking place in microcirculation are very important in supporting life. Everybody knows the importance of blood filtration in kidneys, but other phenomena, of not less importance, are known only to a small class of physicians. Overviewing such subjects reveals the fascinating complexity of microcirculation