Supsi dti abstract_informatica_2012

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Tesi di Bachelor 2012 Bachelor of Science in Ingegneria informatica Dipartimento tecnologie innovative

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Tesi di Bachelor 2012

Bachelor of Sciencein Ingegneria informatica

Dipartimento tecnologie innovative

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Smart ECG

AbstractSmart ECG è un sistema nato per monitorare, attraverso una rete di sensori, la situazione cardiaca di pazienti cardiopatici. Sfruttando la tecnologia degli smartphone An-droid unita a dei dispositivi weara-ble Shimmer è possibile controllare il battito cardiaco dei pazienti e la situazione di moto o di eventuale caduta. I dispositivi Shimmer sono dotati di un sistema operativo TinyOS che adeguatamente pro-grammato permette di gestire i sensori in tutte le loro funzioni da un dispositivo remoto come da un computer o da uno smartpho-ne. La comunicazione avverrà tramite Bluetooth e sarà possibile, oltre alla visualizzazione in tempo reale dei grafici dei dati acquisiti, salvare lo streaming su file.

ObiettiviL’applicazione su smartphone dovrà gestire la connessione con dispo-sitivi Shimmer e poter salvare in lo-cale e visualizzare i grafici in tempo reale dei dati ricevuti.

A questo scopo il sensore Shimmer dovrà essere programmato af-finché possa ricevere determinati comandi da uno smartphone.Lo sviluppo del progetto è stato articolato in 2 fasi principali:

− Documentazione sul funziona-mento dei dispositivi Shimmer, di TinyOS e di nesC e successivo sviluppo di un firmware che permettesse di sfruttare le fun-zionalità dei sensori Shimmer.

− Documentazione su Android e sviluppo dell’applicazione.

ConclusioniQuesto progetto ha voluto aprire ulteriormente gli orizzonti sulle pos- sibili applicazioni sviluppabili su Smartphone. L’implementazione di soluzioni mobile, come ad esempio un sistema per monitorare la situazione cardiaca di un paziente utilizzando un telefono unito a dei costi non eccessivi, mostrano le reali potenzialità di una piatta-forma ancora giovane e in piena espansione qual è Android. In contrapposizione troviamo ap- parecchiature spesso molto costo-se disponibili solo nei centri medici.

Inoltre la possibilità di aggiungere funzionalità di controllo (allarmi, richieste di pronto intervento au-tomatiche), unite ad algoritmi per l’analisi dei dati sulla situazione del paziente, sono un chiaro esem-pio del potenziale spettro di azione delle applicazioni sviluppabili su smartphone.

Edoardo Bonizzoni RelatoreDaniele Puccinelli

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Modulo HMI manutenzione e diagnostica

AbstractIl progetto “Modulo HMI Manu-tenzione e diagnostica” ha portato allo sviluppo di una serie di stru-menti per monitorare diversi parametri che caratterizzano il funzionamento di un macchinario per la produzione di buste per fle-bo, utilizzando le metodologie del controllo statistico di processo.

ObiettiviSviluppare l'estensione di un'appli-cazione .Net esistente in grado di eseguire:

− Analisi associativa dei dati di al- larme, per capire se ci sono eventi ricorrenti in presenza di stati di cattivo funzionamento del macchinario.

− Rappresentazione grafica delle cause allarmi storici mediante “Diagramma di Pareto”, per esaminare le cause pìù frequenti di allarmi.

− Controllo della frazione di pezzi difettosi tramite la metodologia del “P-Chart”, integrandola all’interno del modulo di manutenzione.

− Traduzione automatica dell’ap-plicazione tramite le API di Google Translator.

ConclusioneIl progetto ha portato nuovo know-how focalizzando l’atten-zione su metodologie di carattere scientifico. Sono state studiate in particolare metodologie per:

− L’analisi statistica dei dati di allarme.

− L’analisi di controllo statistico del processo.

Dal punto di vista dell’interfaccia sono stati introdotti:

− Supporto grafico per il monito-raggio degli allarmi.

− Supporto di Google Translate.

Pietro Cerabone RelatoreLuca Maria Gambardella

PartnerWater-Line SA

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Differenze fra Documenti HTML

AbstractPer questo progetto la società Archilex SA ha posto l’obbiettivo di realizzare un’architettura client-server che possa individuare le mo-difiche apportate dai politici sulle varie versioni delle Leggi cantonali e federali: paragrafi modificati, aggiunti o cancellati, spostamenti di interi articoli di legge, articoli abrogati o nuovi, ecc.Innanzitutto è stato necessario progettare un modello dati per il database in modo da ricavare tutte le informazioni necessarie dai testi per scovare le differenze.Una volta alimentato il database con i dati estratti dai testi in forma-to HTML, vi è stata l’implementa-zione degli algoritmi per il calcolo delle differenze basati sul problema del Longest Common Subsequence. Infine le differenze calcolate sono state presentate su delle pagine HTML in ASP.NET, evidenziandole con dei colori in base al tipo.

Obiettivi − Implementare una soluzione di tipo client-server in grado di evidenziare e presentare grafi-camente le differenze fra due documenti, in particolare fra il testo storico e il testo modifi-cato (in vigore).

La soluzione deve includere le fun-zionalità di confronto intelligente delle diverse versioni di un singolo testo. Testo storico e testo modifi-cato devono essere due file distinti gestiti da un database.

ConclusioneL’applicazione è abbastanza affi-dabile dal punto di vista dei risultati ottenuti dopo il calcolo delle diffe-renze fra due versioni della stessa Legge. I documenti HTML vengono parsati e la struttura della legge è resa persistente nell’SQL Server database. In seguito gli algoritmi delle differenze sfruttano il mo-dello dati salvato per computare le modifiche avvenute nel corso degli anni tra una versione e l’altra di una legge. Infine i risultati sono evidenziati mediante uno stile CSS in modo da distinguere efficacemente le diverse tipologie di differenze.

Dominic Detta RelatoreMichele Banfi

PartnerArchilex SA

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Editor grafico per Scicoslab

AbstractCon questo progetto si è voluto creare un nuovo editore di dia-grammi a blocchi per Scicoslab, che offrisse le funzionalità di un mo-derno editor. La base di partenza é un editor minimale creato in un precedente progetto.L’editor deve mantenere la compa-tibilità per quanto riguarda il salva-taggio e l’apertura dei diagrammi tra l’editor esistente (Scicos) e l’editor creato (ScicosGE). Inoltre deve mantenere la compatibilità nelle funzionalità dei blocchi.

Obiettivi e descrizioneL’obiettivo del progetto è stato quello di realizzare un nuovo edi- tore, flessibile e semplice da utilizzare, con tutte le feature di un moderno editore grafico.In un progetto di semestre è stata analizzata la fattibilità di un nuovo editore grafico per l'ambiente Scicoslab in modo da migliorare e sostituire l'attuale editor basato su gtk.

Si è quindi riusciti a creare dei files leggibili e importabili nel sistema preesistente, dimostrando quindi la fattibilità dell'idea, limitandosi però ad un set limitato di blocchi.In questo secondo progetto si vuo-le completare l'editore e renderlo maggiormente confortevole per l'utente, implementando la mag-gior parte dei blocchi già esistenti.

ConclusioneL’editor è stato migliorato per quan-to riguarda l’usabilità e l’estetica dei diagrammi disegnati, inoltre la compatibilità con Scicos è garanti- ta per quanto riguarda le funzio-nalità dei blocchi semplici.Per i blocchi più complessi, quelli con un sotto diagramma, si è fatto par-te del lavoro, rimane da studiare in dettaglio questi blocchi in Scicos per poterli implementare nel nuovo editor.

Daniele Dolfini RelatoreRoberto Bucher

Fig. 1: Sistemato routing link

Fig. 2:Blocchi gerarchici

Fig. 3: ScicosGE

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Applicazione web Gestione immagini

AbstractQuesto progetto ha previsto la realizzazione di un sito per la gestione dei multimedia. Il lavoro è stato commissionato dalla Città di Mendrisio per rendere più semplice la ricerca e l’utilizzo di file multimediali ai dipenden-ti dell’Ufficio comunicazione. Grazie ad un’interfaccia semplice, l’utilizzo dell’applicativo risulta essere facile. In poco tempo, è possibile inserire nuovi multime-dia e condividerli. I file possono essere scaricati in due modi, con ridimensionamento o modifi-cando il DPI. Questo è possibile utilizzando una libreria PHP, Ima-geMagick. Con l’organizzazione e metodologia di ricerca, scarica-re un file diventa semplice e veloce.

Obiettivi − Realizzare una web-application che metta in condivisione i file multimediali e li gestisca. Tutti i dati saranno salvati in un database.

− Sviluppare funzionalità che consentano di manipolare file, modificando la risoluzione e DPI.

− Un accesso protetto con login dovrà garantire una distribu-zione mirata delle funzionalità disponibili.

L’idea è di creare una web-appli-cation per la gestione completa dei file. L’Ufficio comunicazione, o altri utenti, devono poter consultare facilmente il catalogo dei multime-dia. Le ricerche dovranno essere possibili in base a determinati cri- teri. In generale dovrà essere possibile effettuare il download dei file partendo da un set pre-definito di qualità (web, stampa, originale). In questo modo l’utente potrà scaricare l’immagine adatta ai propri fabbisogni.

ConclusioneL’applicativo sviluppato soddisfa i requisiti prefissati. Lo studio sulle tecnologie disponibili per la modi-fica delle immagini ha permesso di creare il fulcro del progetto.Le librerie PHP, pur essendo open source, permettono di eseguire qualsiasi manipolazione di imma-gini, senza molte difficoltà.

Grazie ad un analisi dettagliata del progetto è stato possibile sviluppare un web-application che consente di condividere e gestire file multimediali.

Ingrid Domenighetti

RelatoreGiovanni Taddei

PartnerCittà di Mendrisio

Fig. 1: Manipolazione DPI

Fig. 2:Schema logico della ricerca e download file

Fig. 3: Ricerca contenuto multimediale

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Algoritmi paralleli per la “Segregation of Duty”

AbstractNell'ambito di una collaborazione con la società TrustWerk GmbH di Zurigo sono state sviluppate ver-sioni parallele di infrastruttura per la “Segregation of Duty” (SoD) nei processi SAP. L'approccio utilizzato per l’esecuzione parallela è quello dello stream-processing con asse-gnazione dinamica ai core CPU. L'obiettivo principale di questo progetto è stato lo sviluppo di pro- totipi e applicazioni pilota per analizzare l'infrastruttura per la “Segregation of Duty” e il confronto con le soluzioni disponibili per il parallel processing.

Obiettivi e descrizione − Realizzare l'infrastruttura per il SoD.

− Gestire l'esecuzione parallela dell'applicazione.

− Esercitare i concetti legati alle architetture software e al pro-cesso di sviluppo software.

− Gestire il progetto in maniera autonoma ed efficace.

La prima fase è stata dedicata alle soluzioni per l'elaborazione paral-lela. La parte importante di questa fase è stata sopratutto l'attività di test e l'interpretazione dei risultati.La parte centrale è consistita nella conversione della classe Conci-seSet utilizzata per la compressio-ne dei dati ed il mantenimento della località nelle cache. Questa conversione ha richiesto una prima fase di analisi per familiarizzare con gli algoritmi, una seconda fase di conversione basata sugli assun- ti classici della conversione da Java a C e una terza fase di collaudo.La parte finale, focalizzata sull'unio- ne dei due oggetti prodotti nelle prime fasi, si è concentrata dappri-ma sulle prestazioni e poi sulla scalabilità su architetture con molti core.

ConclusioneL'infrastruttura di gestione dell'ela-borazione parallela sviluppata è ormai stabile ed utilizzabile per di- versi tipi di elaborazioni di flussi di dati.

I ConciseSet portati sotto C si adattano bene all'infrastruttura descritta sopra e, nello scenario ipotizzato, hanno l'efficienza voluta.L'infrastruttura si è dimostrata adatta per l'elaborazione relativa al SoD in ambiente di stream processing parallelo realtime.

Giovanni Franza RelatoreTiziano Leidi

Fig. 1: Schema della struttura usata

Fig. 2:Scalabilità per soluzione basata su ConciseSet

Fig. 3: Andamento della latenza di elaborazione per la stessa soluzione

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Bluetooth Assistive Helper

AbstractI recenti sviluppi delle tecnologie Wireless low power stanno apren-do il campo a nuove applicazioni nell’ambito delle tecnologie assisti-ve alle persone disabili e anziane. In quest’ambito, la tecnologia Bluetooth ha per vari motivi (basso consumo, affidabilità, ampia diffu-sione) le caratteristiche ideali su cui basare periferiche wireless ad uso personale.I moderni smartphone grazie alle loro funzionalità, flessibilità e dif-fusione rappresentano il terminale ideale su cui convogliare i servizi resi disponibili da queste periferie.Lo scopo del presente progetto è di esplorare vantaggi e i limiti dell’in-tegrazione di queste tecnologie per il loro utilizzo in progetti futuri.

Obiettivi − Studio della letteratura sui vari protocolli di trasmissione low power nella banda ISM: Bluetooth, Zigbee e WiFi.

− Studio del principio di funziona-mento del sistema di trasmissio-ne Bluetooth.

− Analisi e messa in servizio di un evaluation kit Bluetooth .

− Sviluppo di una scheda di sup-porto su cui innestare l’evalua-tion kit.

− Messa in servizio e apprendi-mento dell’ambiente di sviluppo software SDK.

− Sviluppo di una funzione per lo scambio di dati via Bluetooth.

ConclusioneTest positivi per la parte software:

− Buona stabilità dell’applicazione. − Possibilità d’estensione delle funzionalità.

Lo sviluppo e la realizzazione del progetto non è solo stato in grado di suscitare particolare interesse in me per i fini umanitari, ma anche nell’ambito tecnico dove mi ha permesso di acquisire e mettere in pratica nuove conoscenze.

Emmanuel Hubert Fuojo Jioda

RelatoreRicardo Monleone

Fig. 1: Schema blocco di funzionamento del progetto

Fig. 2:Presentazione del menu dell’applicazione

Fig. 3: Collegamenti hardware

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TabloPDFViewerEditor documenti PDF con annotazioni per dispositivi Android

AbstractIl progetto TabloPDFViewer ha l'obiettivo di fornire ai futuri studenti della SUPSI uno strumento di sup-porto allo studio su documenti pdf. Il progetto sarà integrato in Ondigi-ta, architettura che entrerà in fun-zione nella scuola per supportare le diverse operazioni che gli studenti eseguiranno sul tablet fornito loro al momento dell'iscrizione. Il software TabloPDFViewer per-metterà l'inserimento di anno- tazioni di tipo sticky note (icona che contiene del testo) e disegni tramite costrutti geometrici e a mano libera. Lo studio iniziale degli applicativi Android esistenti ha portato all'e-stensione di MuPDF, un reader pdf veloce e funzionale il quale però mancava di tutti i componenti che permettessero l'inserimento di annotazioni. Si è quindi proceduto all'implemen- tazione di tali meccanismi grazie a costrutti standard del sistema operativo Android.

Lo stato attuale del software è più che soddisfacente, tutti i requi-siti iniziali sono stati soddisfatti e si è già passati all'integrazione nell'architettura Ondigita.

ObiettiviDopo una breve fase dedicata all’apprendimento delle conoscen-ze di base relative all’ambiente di sviluppo Android, si è passati all’analisi di diversi applicativi che permettessero l’editing di file pdf. I pdf analizzati sono tutti con licen-za open in modo da avere una base di sviluppo.Si è quindi passati all’implementa-zione di tutte le caratteristiche richieste, utilizzando come archivio dati per le annotazioni il database MySQL fornito all’interno del pac-chetto di sviluppo.Infine, è stata effettuata l’integra-zione con Ondigita, architettura che sarà di supporto all’utente a partire dall’anno scolastico 2012-2013.

ConclusioneLo stato attuale del software è più che soddisfacente: sono state implementate tutte le interazioni scelte dopo l'analisi delle librerie.

L'utilizzo del software è fluido e il caricamento delle immagini è veloce e non blocca il movimento di cambio pagina.Rimane un piccolo bug nell'utilizzo della gomma che per questioni di tempo non è stato risolto. L’integrazione con Ondigita è fun-zionante e i ricercatori dell’Istituto sistemi informativi e networking (ISIN) hanno già rilasciato una versione beta.

Daniele Gallan RelatoreRiccardo Mazza

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Game Gadget Content per Editor

AbstractQuesto progetto prevede lo svilup-po di una struttura dati da utiliz- zare per la divulgazione di contenu- ti editoriali/pubblicitari attraverso un’applicazione per smartphone con sistema iOS.In particolare, si tratta di definire una struttura dati in grado di supportare le tecniche per la divulgazione dei dati all'interno del gioco. Le tecniche comprendono meccanismi e stra- tegie fortemente relazionate al tipo di evento/prodotto che si desidera far conoscere attraverso il mini gioco. Si ha inoltre a disposizione una parte server sotto forma di applicazione web per la gestione dei contenuti editoriali da parte dell'amministratore. Per accedere a questa parte sono necessari dei dati di login.

Obiettivi − Progettare un'architettura in grado di ospitare contenuti edito- riali dinamici e, attraverso tecni-che di comunicazione configu-rabili, catturare l'attenzione del maggior numero di utenti.

− Definire delle modalità di eroga-zione dei contenuti che possano raggiungere il maggior numero di utenti durante il gioco (fasce di età, appartenenza gruppi sociali).

Consultando il sito web l’ammini-stratore ha la possibilità di iniziare una nuova configurazione dei contenuti del gioco. Dovrà innan-zitutto impostare uno scenario scegliendo tra quelli predefiniti op- pure crearne uno nuovo. Nel caso in cui venga scelta la seconda opzione, si potrà caricare la mappa desiderata.Una volta impostato l’aspetto visi-vo si passa alla scelta di una tecnica per la divulgazione dei contenuti. In seguito, verrà introdotto il messaggio vero e proprio che sarà visualizzato all’interno del gioco.Nel database appositamente crea-to verranno caricate le informazio-ni inerenti le scelte e le configura-zioni fatte.

ConclusioneIl sito internet permette la confi-gurazione dei contenuti editoriali/pubblicitari che devono essere inseriti nel gioco.

Le configurazioni riguardano l’aspetto visivo, le modalità con le quali verranno trasmesse le infor-mazioni e i relativi contenuti.A questo proposito è stata proget-tata una struttura dati utile al raggiungimento degli obiettivi del progetto.

Ivan Gropetti RelatoreAlessandro Trivilini

Fig. 1: Requisiti e funzionalità

Fig. 2:Overview comunicazione web-server

Fig. 3: Configurazione della tecnica di divulgazione dei contenuti

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iDispo Server

AbstractL'Istituto Dalle Molle di Studi sull'Intelligenza Artificiale (IDSIA) collabora con Hupac allo sviluppo di algoritmi e soluzioni software per facilitare il lavoro di pianifica-zione e disposizione del traffico intermodale. Il team di ricerca ha già sviluppato un sistema di supporto alle decisioni chiamato WHATIF.La proposta di Hupac è stata la creazione di un applicativo mobile per tablet con iOS e Android che consenta al responsabile della disposizione di stabilire quali treni in arrivo ad un terminal debbano servire un trasporto ferroviario in uscita dallo stesso terminale.In seguito, la necessità di avere dati aggiornati in tempo reale ha portato la necessità di creare un applicazione server che faccia da intermediario tra il database WHA-TIF e l’ applicazione mobile.

ObiettiviL’obiettivo è la realizzazione e l’im-plementazione di un’architettura client-server che permetta connes-sioni multi-client in modo da offrire l’accesso ai dati contenuti nel server.

Inoltre è stata implementata una funzionalità di monitoring di eventi in entrata dal database di WHATIF. Questa funzionalità permette la comunicazione degli eventi ai client oltre alla possibilità di carica-re i nuovi dati.Infine è stata sviluppata la parte di connessione, ricezione ed elabo-razione dati lato client, all’ interno dell’ app mobile iDispo.I linguaggi di programmazione utilizzati sono C++ con QT per l’implementazione dell’applicazio-ne server, integrati a DLL esterne precedentemente sviluppate.La parte client è stata invece imple-mentata usando ObjectiveC/Java.

ConclusioneL’applicazione permette anche l’integrazione di nuove funzionali-tà quali l’archiviazione dei dati personalizzati per ogni client al fine di migliorare l’usabilità per gli uten-ti finali.Il progetto si è concluso con succes- so in quanto le funzionalità imple-mentate sono state quelle attese dal committente. La realizzazione di questo progetto mi ha permesso di sperimentare nuovi linguaggi come ObjeciveC/Java per applica-zioni iOS e Android.

L’esperienza con committenti ester- ni all’università è stata un grande stimolo per migliorare il mio modo di lavorare e mi ha permesso di co-noscere una realtà mai affrontata precedentemente.

AlessandroGusmeroli

RelatoreLuca MariaGambardella

PartnerHupac

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Multistandard Communication System

AbstractLe applicazioni IT richiedono alle infrastrutture di rete una crescente funzionalità in termini di mobilità. Se per i provider di connettività questa realtà non rappresenta un problema, tale richiesta di soluzioni eterogenee di mobilità e connettività rappresenta una sfida per i fornitori di servizi. Il presente lavoro propone una soluzione tramite lo sviluppo di un router con funzionalità di firewall, in grado di fornire confidenzialità e affida-bilità agli utenti di tali servizi. Lo sviluppo della piattaforma parte dalla scelta di hardware e sistema operativo adeguati e flessibili per uno sviluppo come quello previsto. L’implementazione di protocolli di routing (ad es. OSPF, RIP, BGP) e di connettività con diverse tecnologie (ethernet cablato, WiFi, 3G, e LTE) permetterà la realizzazione di una piattaforma multistandard.

Il lavoro si è focalizzato sul vertical handover (VHO) applicato a siste-mi multihoming per realizzare una piattaforma che sarà testata sia in laboratorio sia in ambiente pro-duttivo, per validarne le prestazioni in diversi scenari e diversi protocolli applicativi.

ObiettiviGli obiettivi sono stati suddivisi in modo da essere raggiunti in ma-niera incrementale durante le suc-cessive fasi del progetto. Dapprima è stata richiesta la comprensione della problematica e delle specifi-che fornite dal committente. In una fase successiva, è stata richiesta la realizzazione di un sistema capace di instradare autonomamente il traffico tra diverse tecnologie di comunicazione per il quale è stato integrato uno strato dedicato alla sicurezza. Infine, è stato richiesto lo sviluppo e l’integrazione dell’al-goritmica necessaria alla gestione dinamica e a una modellazione flessibile dell’instradamento del traffico. I test della soluzione sviluppata e una documentazione professionale dell’intero lavoro sono stati considerati parte degli obiettivi.

ConclusioneDopo un’approfondita fase di analisi dei requisiti, delle soluzioni di routing e firewalling esistenti, nonché delle piattaforme software e hardware necessarie, è stato possibile realizzare un sistema minimale di base sul quale è stato sviluppato uno strato software in grado di controllare l’instrada-mento del traffico e di garantire sicurezza e confidenzialità dello stesso. Grazie ad un’attenta inte-grazione dello strato software con il nucleo del sistema operativo di base è stato possibile realizzare un prodotto che offra, oltre alle comuni funzionalità di routing e firewalling, alcune funzionalità considerate di punta nell’ambito delle telecomunicazioni, quali il bilanciamento del traffico di rete in Multihoming, il Vertical Handover, il Tunneling, e l’accesso a Internet tramite le tecnologie ad alta mobi-lità 3G e 4G (LTE). Gli obiettivi sono pertanto stati raggiunti.

Victor Huerlimann RelatoreAngelo Consoli

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Conformational sampling with Wang Landau Transition Matrix Monte Carlo applied to molecular systems

AbstractI ricercatori del Laboratorio di Ma-tematica e Fisica applicata all’in-gegneria (LaMFI) si occupano di simulazioni di dinamica molecolare utilizzando la tecnica del Coarse Graning (CG). Essa tratta gruppi di atomi come singole entità (Fig. 1). In questo modo si eliminano molti gradi di libertà e quindi si sempli-fica la struttura del sistema. Ciò permette di simulare sistemi più complessi e più grandi su inter-valli di tempo più lunghi. Il metodo CG sviluppato al LaMFI richiede il campionamento di con-figurazioni molecolari a partire da traiettorie di dinamica moleco-lare (MD).

MD non è in grado di campionare sufficientemente le configurazioni atomistiche rare ad alta enegia potenziale.Con questo progetto di diploma si vuole sviluppare una tecnica, basata su algoritmi stocastici che permetta un sampling di configu-razioni atomistiche più rappre-sentativo e quindi di ottenere un modello CG più accurato.

ObiettiviPer spingere il sistema a visitare configurazioni energeticamente molto alte, e quindi rare (rappre-sentate dalle “creste” a sinistra della Fig. 2), è stato integrato nel meto-do Monte Carlo (MC) l’algoritmo di Wang e Landau (WL) (Fig. 2 e 3). Un sistema composto da 1000 atomi di argon liquido è stato usato come modello per tutte le simulazioni. Tale sistema è caratterizzato da uno spettro energetico continuo. Per sistemi di questo tipo è stato appurato che l’algoritmo WL non è in grado di stimare correttamente la densità degli stati (DoS), proprietà del sistema dalla quale è possibile ricavare diverse proprietà termodi-namiche. Per questo motivo è stato aggiunto il metodo Transition Matrix (TM) (Fig. 4).

È stata eseguita una serie di test di scalabilità (Fig. 5) sul supercom-puter Cray XE6 del Centro Svizzero di Calcolo Scietifico (CSCS). Nell'ultima fase del progetto è stato implementato un algoritmo che preleva, tra le varie configurazioni atomistiche proposte dai tre metodi ibridati (WL, TM e MC), un campio-ne rappresentativo secondo una distribuzione di probabilità data.

ConclusioneNel corso di questo lavoro sono stati sviluppati una serie di algoritmi stocastici di simulazione molecola-re. Tali algoritmi permettono di ottenere configurazioni atomistiche che verrebbero campionate rara- mente in una simulazione di dina-mica molecolare.Dalle simulazioni eseguite è inoltre emerso che configurazioni ad alta energia, che si presentano con bassa probabilità ma che contri-buiscono in modo importante alla costruzione di un buon modello CG, sono dovute alla presenza di molti atomi mediamente più vicini e non a pochi atomi molto vicini, come inizialmente ipotizzato.

Fabio Landoni RelatoreMassimo Maiolo

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Applicazione smartphone per il supporto di medici ed infermieri

AbstractÈ stata implementata un’applica-zione per iPhone nell’ambito della telemedicina con lo scopo di migliorare la comunicazione tra infermieri e medici.L’obiettivo principale di questa applicazione è migliorare la presa a carico delle ulcere croniche.Essa infatti deve permettere all’in- fermiera specialista in ulcere o all’infermiera a domicilio che segue l’andamento della malattia di mostrare in modo rapido ed effica-ce un’ulcera al medico specialista il quale potrà, con altrettanta rapi- dità fornire, tramite la stessa applicazione, un feedback propo-nendo altri trattamenti o validando il trattamento proposto dall’infer-miera.

Obiettivi − Raccogliere e documentare le specifiche del committente.

− Progettare l’infrastruttura software.

− Progettare le interfacce utenti con relativi mock-up da sotto-mettere al committente.

− Realizzare l’applicazione per iPhone.

− Realizzare la parte server.

ConclusioneIl progetto si è concluso con esito positivo rispettando quanto richie-sto dal committente.Gli obiettivi principali sono stati rag- giunti con successo e l’applicazione è pronta per una fase di testing sul campo.Una parte importante del progetto si basa sulla tecnologia Adobe Air.Uno dei punti di forza di questa tecnologia è poter sviluppare appli- cazioni cross-platform, quindi con la possibilità di utilizzare lo stesso codice per più piattaforme mobile.

Patrick Livio RelatoreRiccardo Mazza

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Smart Care DSS Sistema di supporto alle decisioni per segnalare problemi nei piani di cura per persone affette da patologie multiple

AbstractSmart Care DSS è un sistema di supporto alle decisioni per la gene-razione di piani di cura di persone con patologie multiple, i cosiddetti pazienti fragili. Partendo da una serie di attività, come prendere un medicamento ad una certa ora oppure terapie che richiedono de- terminate attività fisiche, lo stru-mento software verifica che le attività non vadano in conflitto tra loro, visualizzando un piano di cura con eventuali segnalazioni di problemi dovuti a interazioni sconsigliate o non desiderate tra i diversi trattamenti di cura.Grazie all’utilizzo di tecnologie innovative per la rappresentazio- ne e formalizzazione della cono-scenza quali le ontologie e il web semantico, è stato possibile imple-mentare un prototipo completo e funzionale, utilizzabile su più di-spositivi come computer desktop, tablet e smartphone.

Obiettivi − Modellare e strutturare la base di conoscenza mediante ontologie.

− Popolare la base di conoscenza con un insieme di regole, defini-zioni e fatti.

− Progettare e implementare l’algortimo di generazione dei piani di cura.

− Creare l’applicazione multi-piattaforma Smart Care App che permetta l’interazione dell’uten-te con Smart Care DSS.

ConclusioneIl progetto è stato portato a termi- ne con successo ed è stato possi-bile dimostrare le potenzialità delle tecnologie del web semantico e le possibilità offerte in termini di ela-borazione e gestione dei dati.Questi concetti sono quindi stati utilizzati in maniera approfondita al fine di ottenere una soluzione al problema medico con un piano di cura completo, segnalando dei possibili problemi tra l’interazione di più attività.Il progetto ha utilizzato diverse tecnologie quali: dal server dati Se-same, l’application server Tomcat con architettura REST e formato dati JSON, HTML5 per il Client Web, librerie JavaScript e supporto per il Responsive Web Design.

Stefano Mondini RelatoreAndrea Rizzoli

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XML<> DB relazionale messaggistica operativa per controllo dei processi di movimentazione della merce

AbstractLa movimentazione dei container da parte di un moderno terminal portuale è diventata oggigiorno una complessa attività di pianifica-zione e controllo del processo, sia per i livelli di servizio richiesti dai clienti che per i costi generati per lo svolgimento di tali attività.La gestione informatica degli aspet- ti operativi viene affidata a sistemi complessi spesso prodotti da sof-tware house specializzate. Il prodot-to attualmente più diffuso è SPARCS della NAVIS Cargotec corporation. Il software SPARCS dialoga con siste-mi di gestione documentale e back office tramite interfaccia TCP/IP e con il computer di bordo dei mezzi tramite messaggi XML.

Questo progetto ha come obiettivo la comprensione della struttura di tali messaggi di comunicazione ed i loro contenuti, progettare e realizzare un database che li con- tenga, progettare e realizzare i collegamenti tra i messaggi e il database e realizzare un report ge-nerator che permetta la manipo-lazione dei dati da parte di un uten-te esperto. Per lo sviluppo di questo progetto sono state utilizzate tecnologie come Java, Hibernate, MySQL Workbench, MySQL Server, XML, JasperReport & iReport .

Obiettivi − Comprendere la struttura di tali messaggi di comunicazione ed i loro contenuti.

− Progettare e realizzare un data-base che li contenga.

− Progettare e realizzare il collega-mento tra i messaggi e il database.

− Realizzare un report generator che permetta la manipolazione dei dati da parte di un utente esperto.

Il software SPARCS si occupa delle fasi operative, ovvero della pianifi-cazione degli accosti delle navi alla banchina, del piazzale di stoccag-gio, della generazione/gestione delle sequenze di carico e scarico delle navi, della pianificazione e

della gestione del carico e scarico da treni e dei camion in entrata ed uscita. SPARCS dialoga con sistemi di gestione documentale e back office tramite interfaccia TCP/IP e con i computer di bordo dei mezzi tramite messaggi XML.Questi dati sono fondamentaliper la comprensione e l’analisi dei processi operativi e poiché SPARCS non ha un database ma lavora in memoria su file, molti terminal hanno espresso l’esigenza di poter organizzare i dati operativi in un data-base relazione per poter effettuare analisi e statistiche su perfomance, livelli di servizio, costi.

ConclusioneIl primo risultato raggiunto con- siste nella comprensione dei mes-saggi di comunicazione della NAVIS SPACKS (XMLRDT). Il secondo è la progettazione e la realizzazione di un database che contiene questi messaggi e la realizzazione del collegamento tra i messaggi e il database. Il passo successivo è stata la realizzazione di report generator che ha per-messo di manipolare dei dati da parte di un utente esperto. Ritengo che gli obbiettivi e i compiti posti inizialmente siano stati raggiunti con un buon grado di successo.

Appolinaire Nzeutem

RelatoreGiambattista Ravano

Fig. 1: Messaging throughout the terminal Fig. 2:

Schema di Caso di Uso

Fig. 3: Report generator

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Ispezione di punte di penne a sfera

AbstractTra i problemi che si pongono nei processi di produzione industriale vi è quello del controllo di qualità/conformità sul prodotto finito. In particolare, nei manufatti mec- canici, vanno rispettate delle tol-leranze metriche e altre caratteri-stiche tecniche determinate dalle specifiche del committente. La macchina presentata con questo progetto di diploma esegue l’ispe-zione di punte di penne a sfera. Il controllo di qualità viene effettuato su tutti i pezzi: se una punta non è della famiglia corretta o è sprov-vista della sfera, viene scartata; i pezzi che superano l’ispezione sono invece contati e depositati in un apposito contenitore cifrato.

Obiettivi − Realizzare gli algoritmi per determinare la conformità delle punte di penna a sfera.

− Sviluppare una struttura di base di dati per memorizzare i dati di produzione dei lotti controllati.

− Implementare un’interfaccia grafica.

− Implementare le FSM atte a controllare in modo robusto tutti i processi di controllo della macchina.

L’applicazione permette di effettua- re l’ispezione di punte di penna a sfera tramite un sistema di teleca-mere. Le immagini digitali acquisite vengono analizzate tramite appo-siti algoritmi che ne determinano la loro conformità.Il software si occupa anche di tutti i processi di controllo delle parti meccaniche mobili, dell’acquisizio-ne dei vari sensori presenti sulla macchina e degli attuatori collegati ad un PLC aggregato.Ogni sessione di controllo è ca-ratterizzata da svariati dati tra cui il conteggio dei pezzi conformi e quelli difettosi. Tramite un databa-se questi dati vengono memoriz-zati e utilizzati, tra l’altro, per scopi statistici e diagnostici sulla bontà dei processi produttivi.L’applicazione permette di stampa- re i codici DataMatrix tali da iden-tificare facilmente i lotti controllati.

ConclusioneL’analisi digitale di immagine è un campo in espansione sia in ambito scientifico che industriale.Questo progetto fa un uso inten-sivo di tali tecniche e si prefigge lo sviluppo di un’implementazione robusta e versatile quale soluzione alle problematiche del funziona-mento della macchina.L’obiettivo è sicuramente stato raggiunto e il progetto avrà sicura-mente un seguito.La parte più interessane è stato l’approccio all’ambito dell’image processing.

Sebastiano Otupacca

RelatoreMichele Banfi

PartnerOteco SA

Fig. 1: Immagine pre-processata di 10 punte

Fig. 2:DialogBox principale dell’applicazione

Fig. 3: Auto-apprendimento del modello – Edge

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Introduzione SuisseID® presso l’amministrazione comunale della Città di Locarno

AbstractLa città di Locarno è cosciente che negli ultimi anni l’e-Governement sta acquisendo sempre più impor-tanza e che il cittadino richiede alle autorità di essere al passo con i tempi.Grazie all’entrata in vigore della Legge federale sui servizi di certifi-cazione nel campo della firma elettronica (FiEle) per la prima volta in Svizzera sono state poste le basi per la creazione di un prodotto standardizzato atto a definire l’iden- tità elettronica di un entità, deno-minato SuisseID, permettendo così una comunicazione elettronica autenticata tra i diversi attori. Uno degli obiettivi dell’amministra- zione comunale è la creazione della documentazione necessaria per la Registration Authority (RA). Innanzitutto per l’amministrazione stessa e in futuro per i cittadini.

C’è anche il desiderio di implemen-tare un login autenticato con SuisseID per lo sportello virtuale.

Obiettivi − Analizzare tutti gli aspetti relativi ai certificati digitali e alla firma elettronica.

− Analizzare, definire e modellare tutti i processi che una RA deve compiere nel suo ruolo.

− Analizzare e definire quali siano le necessità tecniche e di sicu-rezza che una RA deve imple-mentare.

− Implementare un login test con SuisseID.

ConclusioneLa realizzazione della prima parte del progetto relativa alla certifi- cazione come RA è subordinata alle decisioni dell’esecutivo cittadi-no. A causa della mancanza di linee guida, i processi della parte per la certificazione sono stati model-lati in base alla regola delle “5W” (chi, come, cosa, quando e perché). Se l’esecutivo si dovesse pronun-ciare positivamente, dopo la scelta della Certification Authority part-ner e il conseguente Audit, saranno implementati i debiti correttivi qualora necessario.

La realizzazione dell’implementa-zione del login con SuisseID per lo sportello virtuale della città è stata contraddistinta dalle medesime problematiche. Attingendo ai di-versi documenti si è riusciti a creare una versione test della richiesta di autenticazione che farà da base per la futura implementazione nello sportello virtuale cittadino.Ho trovato il progetto stimolante soprattutto per quanto riguarda la ricerca e l’analisi e l’implementa-zione.

Dante Marco Pollini

RelatoreGiovanni Taddei

PartnerCittà di Locarno

Fig. 1: Schema procedurale: firma e verifica della firma di un documento

Fig. 2:Schema deployment necessità tecniche per una RA

Fig. 3: Sequenza di una richiesta di autentificazione con SuisseID

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Sistema di gestio-ne intelligente della tecnologia di localizzazione su smartphone

AbstractAll'interno dell' applicazione per Android PROMO è stata implemen- tata la funzionalità di localizzazio-ne dell'utente tramite modulo GPS. Questa feature è stata aggiunta senza compromettere l'utilizzo dell'applicazione, in modo tale da non consumare eccessivamente la batteria. L’utilizzo del GPS è stato affiancato alla triangolazione Wi-Fi già presente nell’applicativo attuale. Più in dettaglio è stato necessario lo sviluppo di un algoritmo lato client per permettere la discrimina- zione fra le due tecnologie e una modifica lato server che riguarda l’architettura esistente in modo tale da poter implementare le feature richieste.

Obiettivi − Comprendere il framework per lo sviluppo di applicazioni Android.

− Comprendere l'architettura attuale della componente di localizzazione di PROMO.

− Acquisire familiarità con il tool grafico per la gestione delle mappe di PROMO.

− Comprendere l'architettura di comunicazione di PROMO basata sullo scambio di oggetti JSON.

− Contribuire alla progettazione, allo sviluppo ed al testing del sistema di gestione della tecno-logia di localizzazione.

− Integrare il sistema sviluppato in PROMO.

ConclusioneIl progetto si è concluso positiva-mente portando a termine lo sviluppo di tutte le parti integranti dell'applicativo. In seguito ad un'attenta analisi sul consumo della batteria è stato possibile di-mostrare la validità dell'algoritmo sviluppato. Infatti è stato possibi- le dimostrare che l'algoritmo imple- mentato, rispetto alla soluzione con il GPS sempre attivo, migliora le prestazioni energetiche del 33%.

Inoltre, è stato possibile imple-mentare anche la discriminazione dei piani tramite l’altitudine, una feature in più che ha permesso di di-sabilitare il Location Server durante l’utilizzo della tecnologia GPS.

Federico Scacchi RelatoreSalvatore Vanini

PartnerTechnocell AG

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Emor Mapping Project

AbstractUno dei principali obiettivi delle aziende è quello di essere cono-sciuti per i prodotti e servizi che of- frono oppure semplicemente per il messaggio che vogliono in-viare al mondo. Emor è una fonda-zione che ha l'obiettivo di studiare e diffondere la cultura ebraica. Vogliono creare un sito web per la documentazione e la categoriz-zazione di studiosi di questa cultu-ra e degli articoli. La piattaforma deve dare la possibilità di inserire autori e i testi che dovranno essere classificati attraverso delle aree di interesse. L'utente finale potrà ricercare sia autori che testi.

ObiettiviL'obiettivo di questo lavoro è lo sviluppo completo dell'applicazio-ne web, partendo dall'analisi dei requisiti, fino ad un prototipo fun-zionante. È richiesto un contributo significativo nella progettazione e implementazione di strumenti visuali per l'esplorazione dei dati.

I testi devono essere classificati me- diante delle categorie predefinite. Gli utenti devono poter esplorare questi testi in maniera semplice ed intuitiva oltre alla navigazione dei contenuti mediante diversi criteri: ricerca fulltext, ricerca in base ad un determinato autore, ricerca per locazione geografica attraver-so le mappe di Google.

ConclusioneQuesto progetto mi ha permesso di mettere in pratica gli insegna-menti ricevuti nel corso degli anni e di apprendere nuove tecnologie. Per la prima volta ho sviluppato da solo un'applicazione che ha richiesto molto a confronto dei progetti svolti in passato. Questo mi ha permesso di maturare pro-fessionalmente e di verificare ed affermare le mie capacità. L'inte-resse scaturito da questo progetto è stato essenziale per lavorare costantemente sfruttando a pieno il tempo a disposizione.

Fabio Sodani RelatoreRiccardo Mazza

PartnerEmor

Fig. 1: Articolo di un autore

Fig. 2:Lista degli autori

Fig. 3: Pagina di ricerca

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Il Web di Dati

AbstractIl progetto consiste nello sviluppo e nella realizzazione di un’appli-cazione in grado di esporre e utiliz- zare pagine web come dati. Questo permette di valorizzare i propri dati collegandoli con altri domini che contengono numerose fonti d’informazione già esistenti e utilizzabili, come ad esempio il progetto “Linked Open Data”.L’applicazione utilizza dati pubblici SUPSI (corsi, persone, competen-ze, progetti...) per pubblicarle sul web. I dati sono collegati fra loro e visualizzati in una pagina web per una loro navigazione oppure una loro ricerca.

Obiettivi − Analisi del progetto LOD e delle tecnologie associate.

− Progettazione e sviluppo di back-end per esposizione dati.

− Progettazione e sviluppo di front-end per presentazione e ricerca dati.

Il termine Linked Data si riferisce a un insieme di pratiche per la pub-blicazione e la connessione di dati strutturati sul web usando gli URI e RDF.Il principale vantaggio che deriva dall’applicazione dell’approccio Linked Data è l’interoperabilità. Questa può riguardare dati provenienti da sistemi eterogenei all’interno di una stessa organiz-zazione, o dati mantenuti da diverse organizzazioni relativi allo stesso dominio.Il progetto deve dare la possibilità al visitatore di navigare i dati (Fig. 1) presenti e di fare delle ricer-che semplici ed avanzate (Fig. 2).In effetti, a prima vista si potrebbe pensare ad un comune sito web che espone dei dati. Invece i dati sono collegati tra di loro e formano una rete di collegamenti a cui si possono aggiungere delle fonti esterne.

ConclusioneIl progetto è concluso ed è effetti-vamente possibile dimostrare le potenzialità di Linked Data. Infatti, l’intero progetto potrebbe sem-brare a prima vista un banale sito internet ma in realtà è un mondo, come lo rappresenta bene la Fig. 1, composto da infiniti collegamenti.

Durante lo sviluppo di questo progetto ho imparato cosa è il web semantico e le sue tecnologie. Ho inoltre avuto l’occasione di ap-profondire le mie conoscenze con il framework jQuery.

Nicolas Urech RelatoreLorenzo Sommaruga

Fig. 1:Use-case dell’applicazione

Fig. 2:I dati visualizzati nel web – client-side

Fig. 3:Visualizzazione di una risorsa specifica

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GUI e interfacce per incubatore automatizzato

AbstractQuesto progetto prevede lo svilup-po di un’interfaccia utente per un incubatore automatizzato pensata per gli utilizzatori della macchina (biologi) e una seconda interfaccia che servirà all’amministratore della macchina (admin). Gli utenti devo-no poter interagire agilmente con la macchina via tastiera, mou-se e schermo.In aggiunta, questo progetto dispone di diversi device tra i quali: dei sensori Arexx per misurare parametri ambientali e di una ga-ming console denominata G13, che integra le tre device indicate sopra in un’unica device, che contiene un display LCD, 25 bottoni program-mabili e un mini joystick. Il device G13 ha una sua GUI sincronizzata con la GUI dell’incubatore.

Obiettivi − Realizzazione di una GUI utente ed una GUI admin funzionale, ergonomica ed innovativa.

− Implementazione di alcune interfacce per device specifiche.

L’utente, tramite il device G13 o LabView, si autentica mediante il login e sceglie tra determinate operazioni da far eseguire all’incu-batore automatizzato. Una volta terminata la procedura dell’uten-te sulla GUI, la macchina dovrà mettersi in moto per eseguire tali operazioni. A seconda delle ope-razioni scelte, verranno verificati, visualizzati e/o salvati dei dati su un database appositamente creato.

ConclusioneLa GUI è stata strutturata secondo le funzioni dell’incubatore e, grazie alla sincronizzazione con la GUI del device G13, è stata semplificata per avere un utilizzo facile e simile in entrambe le applicazioni con i mezzi di interazione fra utente e GUI (schermo, tastiera e mouse). È stato strutturato un database per l’immagazzinamento dei dati prodotti dall’incubatore: da alcune operazioni fatte dalla GUI, all’ac-cesso di autenticazione degli utenti fino ai dati misurati dai sensori di temperatura, Co2 e umidità.

Brian Zdrazil RelatoreMichele Banfi

Fig. 1: IN3, Intelligent Invitro Incubator

Fig. 2:Sincronizzazione delle GUI di LabView e G13

Fig. 3: Estratto LabView, Visual Studio, database

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