Discontinuities and hysteresis in quantized average consensus

We consider continuous-time average consensus dynamics in which the agents' states are communicated through uniform quantizers. Solutions to the resulting system are defined in the Krasowskii sense and are proven to converge to conditions of "practical consensus". To cope with undesired chattering phenomena we introduce a hysteretic quantizer, and we study the convergence properties of the resulting dynamics by a hybrid system approach.Comment: 26 pages, 7 figures. Accepted for publication in Automatica. v4 is minor revision of v

Signed bounded confidence models for opinion dynamics

The aim of this paper is to modify continuous-time bounded confidence opinion dynamics models so that ‘‘changes of opinion’’ (intended as changes of the sign of the initial states) are never induced during the evolution. Such sign invariance can be achieved by letting opinions of different sign localized near the origin interact negatively, or neglect each other, or even repel each other. In all cases, it is possible to obtain sign-preserving bounded confidence models with state-dependent connectivity and with a clustering behavior similar to that of a standard bounded confidence model

Tangible Tools in Mathematics for Engineering Students: Experimental Activity at Politecnico di Torino

In the article, we present the tasks of the Maths lab at Politecnico di Torino that we tested for the first time in the academic year 2018–19, which were proposed for undergraduate Engineering students in their first year with the aim to integrate active learning into our traditional courses. The student activity in response to the tasks took place in classes of at most 25 individuals. The work was organized in small groups, mainly following a problem-solving approach and a central role was given to artefacts and technological applications. Here, we discuss the main motivations of our lab project, two specific tasks and some data collected by means of a questionnaire, in order to examine the interplay between tangible and virtual tools

Modeling limited attention in opinion dynamics by topological interactions

This work explores models of opinion dynamics with opinion-dependent connectivity. Our starting point is that individuals have limited capabilities to engage in interactions with their peers. Motivated by this observation, we propose a continuous-time opinion dynamics model such that interactions take place with a limited number of peers: we refer to these interactions as topological, as opposed to metric interactions that are postulated in classical bounded-confidence models. We observe that topological interactions produce equilibria that are very robust to perturbations.Comment: To be presented at NETGCOOP 2020; revised version including simulation

Modeling limited attention in opinion dynamics by topological interactions

This work explores models of opinion dynamics with opinion-dependent connectivity. Our starting point is that individuals have lim-ited capabilities to engage in interactions with their peers. Motivated bythis observation, we propose a continuous-time opinion dynamics modelsuch that interactions take place with a limited number of peers: we re-fer to these interactions astopological, as opposed tometricinteractionsthat are postulated in classical bounded-confidence models. We observethat topological interactions produce equilibria that arevery robust todisruption

EFFICACIA E SICUREZZA DEL CANNABIDIOLO (EPIDIOLEX®) NEL TRATTAMENTO DELLA SINDROME DI DRAVET E DI LENNOX-GASTAUT

La sindrome di Dravet (DS) e la sindrome di Lennox-Gastaut (LGS) sono encefalopatie epilettiche gravi dell’infanzia. La DS colpisce l’1.4% dei bambini con epilessia (da 1/15.700 a 1/40.000 individui) mentre la LGS ha un’incidenza pari a 2/100000 bambini all’anno. La DS è un’encefalopatia epilettica refrattaria; l’esordio si verifica entro il primo anno di vita con crisi cloniche, tonico-cloniche, monolaterali e generalizzate. Le crisi epilettiche compaiono ogni 1-2 mesi e inizialmente si verificano in seguito ad episodi febbrili. Mioclonie, assenze atipiche e crisi parziali complesse si manifestano nel secondo o terzo anno di vita aumentando di frequenza. Il decorso della malattia è caratterizzato da ritardo dello sviluppo psicomotorio, disturbi del comportamento ed atassia. La LGS, definita epilessia generalizzata criptogenica o sintomatica, è caratterizzata da: crisi epilettiche multiple, onde lente diffuse intercriptiche all’elettroencefalogramma durante la veglia < 3 Hz, picchi ritmici rapidi durante il sonno e lieve ritardo mentale associato a disturbi della personalità. L’esordio si verifica tra i 2 e i 7 anni e i sintomi clinici più evidenti sono convulsioni toniche, convulsioni atoniche ed assenze atipiche. Le due suddette gravi patologie condividono una scarsa risposta ai farmaci antiepilettici più comuni. Il 25 giugno 2018, la FDA statunitense ha approvato Epidiolex® (GW Pharmaceuticals), una soluzione orale di cannabidiolo (CBD, estratto altamente purificato di Cannabis sativa L.) proprio per l’uso terapeutico nella DS e nella LGS, in pazienti di età uguale o superiore ai 2 anni. Epidiolex® è il primo farmaco approvato dalla FDA specificamente sperimentato nella sindrome di Dravet e ed è anche il primo farmaco antiepilettico che contiene una sostanza purificata derivata dalla cannabis. Nel corso del 2019 Epidiolex® è stato approvato anche dall’Unione Europea (per le indicazioni sopra indicate) e quindi è prescrivibile (anche in Italia) se i medici ritengono che possa rientrare in un protocollo di cura. Per quanto riguarda il meccanismo d’azione, il CBD ha un’affinità di legame molto bassa per i recettori cannabinoidi CB1 e CB2, per cui i sui effetti si spiegano essenzialmente considerando l’interazione con altri sistemi recettoriali. Sono stati attualmente ipotizzati almeno 11 targets terapeutici diversi, potenzialmente responsabili degli effetti farmacologici del CBD. Questi includono: recettori GPR55 e GPR18, alcuni sottotipi recettoriali per la serotonina, PPAR e recettore GABAA. Naturalmente, è ragionevole supporre che l’efficacia terapeutica di tale molecola sia dovuta all’effetto cumulativo di diversi meccanismi anticonvulsivanti. Quindi, l’effettivo meccanismo d’azione del CBD è tutt’altro che chiarito (potrebbero essere molteplici); sono di conseguenza necessari ulteriori ed approfonditi studi allo scopo di chiarire questo importante aspetto legato alla farmacologia di tale molecola. Lo scopo della presente tesi è stato quello di fornire una panoramica degli studi clinici riguardanti l’efficacia e la sicurezza di Epidiolex® nel trattamento delle crisi convulsive e degli stati epilettici nella DS e nella LGS. Sono state prese in considerazione, a tal proposito, alcune reviews recenti (5 in tutto) e sono stati analizzati gli studi clinici riportati all’interno delle reviews stesse ed altri studi aggiuntivi (in totale 23 studi, inclusa una meta-analisi). In sintesi, gli studi clinici randomizzati controllati effettuati fino ad oggi hanno mostrato un effetto positivo di Epidiolex® nelle due sindromi sopra riportate. Tuttavia, è sicuramente necessario approfondire gli effetti indipendenti della terapia con CBD in concomitanza a clobazam (col quale spesso viene associato). Alcuni studi randomizzati e controllati hanno rivelato che l’effettiva riduzione della frequenza delle crisi in risposta al CBD è paragonabile a quella ottenuta con altri farmaci antiepilettici. In generale, è stato osservato un alto tasso di effetti avversi associati alla terapia con CBD. Tuttavia, tali effetti sono per lo più risultati di entità lieve o moderata. In conclusione, si può affermare che Epidiolex® costituisce un’opzione terapeutica nuova ed efficace per la gestione delle crisi convulsive nelle sindromi per le quali il farmaco è indicato (DS e LGS). Data la sua recentissima approvazione, saranno indubbiamente necessari studi aggiuntivi al fine di confermare i risultati ottenuti nei “trials” clinici effettuati fino ad oggi