Curriculum Vitae di LAURA GIARR´E - Laura Giarré
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Curriculum Vitae di LAURA GIARR´E - Laura Giarré
Curriculum Vitae di LAURA GIARRÉ Maggio 2013 Dipartimento dell’Energia, dell’ Ingegneria dell’Informazione e Modelli Matematici (DEIM) Università di Palermo Viale delle Scienze 90128 PALERMO E-mail: [email protected] Web: http://www.unipa.it/˜ giarre I disagree with the claim that we don’t do anything useful. First of all the main mission of the university is to teach analysis, critical thinking, and creativity. To achieve this goal successfully, I believe, that there must be research that is not bound completely by the desires and requirements of the society. It should draw inspiration from life, in all its forms, and in all its complexity. That’s why in a university, people study poetry, literary criticism, cosmology, and yes, even pornography. The product of the university is the educated, analytical student, and not a transistor radio. Maybe a transistor radio can come out, and indeed it did, from a university research environment, but that is not the intended product it was just a nice byproduct. I try to model myself, if i can, after the young English teacher in David Lodge book. I argue constantly against my engineering colleagues in support of free thinking research in all aspects of university life including engineering. I hate to think of the university as a factory. If it turns into one I will take a very early retirement. 1 1 From Legacy of M. Dahleh, by M. A. Dahleh in MULTIDISCIPLINARY RESEARCH IN CONTROL Eds. L. Giarré and B. Bamieh, Springer-Verlag,, 2003. C.V. Laura Giarré ii Indice 1 - Dati Personali iii 2 - Formazione iii 3 iv - Carriera Universitaria e Attività Lavorativa 4 - Attività didattica 4.1 v Corsi Universitari presso Universitá Italiane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v 4.1.1 Dottorato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v 4.2 Corsi Universitari presso Universitá Straniere . . . . . . . . . . . . . . . . . . v 4.3 Esercitazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v 4.4 Tesisti e dottorandi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v 4.5 Seminari Invitati e altre attività didattiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v 5 Attività professionale e organizzativa ix 5.1 Organizzazione di conferenze e eventi scientifici . . . . . . . . . . . . . . . . . ix 5.2 Comitato di Programma Conferenze Internazionali (IPC) . . . . . . . . . . . ix 5.3 Sessioni invitate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix 5.4 Attivitá Editoriale e Riconoscimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 5.5 Attivitá Organizzativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 6 - Attività scientifica xii 6.1 Collaborazioni scientifiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii 6.2 Progetti finanziati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii 6.3 6.4 6.5 6.2.1 Coordinamento di Progetti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2 Partecipazione a Progetti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii Progetti presentati e non finanziati xii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv Altri progetti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv Aree di competenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvi 7 - Elenco completo delle pubblicazioni xxiii C.V. Laura Giarré 1 iii - Dati Personali • Nata a Firenze il 14 Luglio 1960 • Cittadina Italiana • c.f. GRRLRA60L54D612M • Residente a Firenze, piazza della Costituzione 1, cap. 50129 • Domiciliata a Palermo, Via E. Franco 6, cap. 90128 • tel. 329 - 3173773 2 - Formazione • Dottore di Ricerca in Ingegneria dei Sistemi (Automatica), con titolo conferito il 10 Luglio 1992. • Abilitazione alla professione di Ingegnere, sessione di Aprile 1987. • Laurea in Ingegneria Elettronica presso il Dipartimento di Sistemi e Informatica (DSI), Università di Firenze il 17 Dicembre 1986 con voto 110/110 e lode. • Diploma di Maturità Scientifica nel 1979 con voto 60/60. C.V. Laura Giarré 3 iv - Carriera Universitaria e Attività Lavorativa • Posizione Attuale: Professore di II fascia (ING-INF/04 (ex K04X), Automatica), presso il Dipartimento DIEETCAM (in cui é coonfluito dal gennaio 2011 il DIAS (Dip.di Ingegneria dell’Automazione e dei Sistemi) della Facoltà di Ingegneria, Università di Palermo dal 1 Novembre 1998, confermata dal 2001. • Professore visitatore presso la University of California at Santa Barbara (UCSB), USA al Center for Control Engineering and Computation (CCEC) per vari periodi: 2006 (Winter Quarter), 2000, 1999 (Winter quarter, Spring quarter), 1997 (Fall quarter) e 1996 . • Ricercatore (ex gruppo concorsuale I24) settore scientifico disciplinare K04X, Automatica, presso il Dipartimento di Automatica e Informatica (DAI) del Politecnico di Torino, dal Febbraio 1993 all’Ottobre 1998, confermato dal Febbraio 1996. • Collaboratore Tecnico VII livello (area Tecnico-Scientifica e Socio-Sanitaria) presso il DSI, Università di Firenze, dal Novembre 1991 al Gennaio 1993. Nel Settembre 1996 riconosciuto Funzionario Tecnico (VIII livello), retroattivamente dal Dicembre 1991. • Studente di Dottorato di Ricerca in Ingegneria dei Sistemi (sede amministrativa Università di Bologna, sedi consorziate Università di Firenze e Università di Padova), IV ciclo, dal Novembre 1988 all’ Ottobre 1991. • Collaboratore con la ditta AXIS presso il DSI, Università di Firenze, dal Marzo 1988 all’Ottobre 1988. • Assistente alla Ricerca presso il Servizio Studi e Ricerche della Società Autostrade, dal Febbraio 1987 al Marzo 1988. C.V. Laura Giarré 4 v - Attività didattica 4.1 Corsi Universitari presso Universitá Italiane Nella tabella 4.1 si intende con DR (Dottorato di Ricerca) LM la Laurea Magistrale, L la Laurea triennale, LS NO la Laurea Specialistica Nuovo ordinamento (NO), con L VO la Laurea Vecchio Ordinamento (VO), con Dipl. VO il Diploma Vecchio Ordinamento, con L1 NO la Laurea Triennale Nuovo Ordinamento e con Diploma Teledidattico Nettuno. Con PA si intende Palermo, FI, Firenze, VC, Vercelli. 4.1.1 Dottorato Ha organizzato per la Scuola Nazionale SIDRA di Dottorato di Bertinoro, Scuola SIDRA di Dottorato, Bertinoro la I parte 11-13 luglio 2011 Ottimizzazione distribuita e teoria dei giochi insieme a G. Calafiore. Nel 2011 ha tenuto un corso di 20 ore di Sistemi Dinamici per il dottorato in Dottorato di Matematica ed Automatica per lInnovazione Scientifica e Tecnologica. Nel 2011 ha tenuto delle lezioni sui Problemi del Consenso nell’ambito del corso interdottorato Teoria dellottimizzazione e applicazioni, presso la Universitá di Palermo 4.2 Corsi Universitari presso Universitá Straniere • Mini-Corso per scuola di dottorato DISC Summer School on “Identification and Control of Linear Parameter-Varying Systems” June 26-29, 2006, Koningshof, Veldhoven, The Netherlands. • Graduate course “Advanced Topics in Systems and Control Theory”, Mechanical Engineering, University of California, Santa Barbara, (USA), Spring 1999. 4.3 Esercitazioni Negli anni 1993-1998 (ricercatore presso il Politecnico di Torino) ha svolto attivitá di esercitatore per vari corsi del settore dell’Automatica (Teoria dei sistemi, Controlli Automatici, Controllo dei Processi). 4.4 Tesisti e dottorandi • All’interno dell’attività didattica ha seguito numerosi laureandi per tesi di laurea (sia VO che NO) su argomenti di controllo predittivo, identificazione robusta, dinamiche di sistemi nonlineari, identificazione per il gain scheduling, Controllo della Congestione, sistemi multiagente, presso le varie sedi: Università di Firenze, Politecnico di Torino, Facoltà di Torino e di Vercelli, Università di Palermo. • Fa parte del Collegio dei Docenti del Dottorato in MATEMATICA ED AUTOMATICA PER LINNOVAZIONE SCIENTIFICA E TECNOLOGICA dell’Università di Palermo. • Ha seguito il Dottorando D. Bauso, dottore di ricerca nel 2004 e Ricercatore Mat-09 nel 2005. • E’ tutore di R.Badalamenti, che ha cominiciato nel gennaio 2011. 4.5 Seminari Invitati e altre attività didattiche Internazionali • Relations between structure and estimators in networks of dynamical systems , Seminario Invitato presso l’workshop ETIS, MIT, giugno 2012. C.V. Laura Giarré vi Corso Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Controlli Automatici Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Laboratorio di Automatica e Azionamenti Elettrici Controlli Automatici Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Teoria dei Sistemi Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Controlli Automatici Controlli Automatici Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Controlli Automatici Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Controlli Automatici Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Controlli Automatici Ident. e An. dei Dati Ident. e An. dei Dati Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Controlli Automatici Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi Controlli Automatici Teoria dei Sistemi Tipo LM LM L LM LM LM L LM LM LM DS LM LM LM L L LM LM L LM LM L LS LS L LS NO LS NO L VO L VO L VO L VO L VO L VO L VO L VO L1 NO L1 NO L VO L VO L VO L VO L VO L VO L VO L VO L VO L VO Dipl. VO A.A 2012-13 2012-13 2012-13 2011-12 2011-12 2011-12 2011-12 2010-11 2010-11 2010-11 2010-2011 2009-10 2009-10 2009-10 2009-10 2009-10 2008-09 2008-09 2008-09 2007-08 2007-08 2007-08 2006-07 2006-07 2006-07 2004-05 2004-05 2004-05 2004-05 2003-04 2003-04 2003-04 2002-03 2002-03 2002-03 2002-03 2002-03 2002-03 2002-03 2002-03 2001-02 2001-02 2001-02 2000-01 2000-01 2000-01 1997-1998 1996-1997 Sede PA PA PA PA PA FI PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA VC Ivrea Corso di Laurea Automatica Telecomunicazioni Informatica e telecomunicazion Automatica Telecomunicazioni Elettrica e dell’Automazione Informatica e telecomunicazion Informatica, Automatica Telecomunicazioni Automatica e Matematica Informatica, Automatica Telecomunicazioni Informatica Telecomunicazioni Informatica, Automatica Informatica Informatica, Automatica Informatica Informatica, Automatica Informatica Informatica, Automatica Informatica, Elettronica Gestionale, Informatica, Elettronica Gestionale, Informatica, Elettronica Informatica Informatica Elettronica, Gestionale, Informatica, Elettronica, Gestionale, Informatica Elettronica, Gestionale, Informatica Meccanica Informatica Tabella 1: Attivitá didattica • Resource Allocation in Contention-Based Infrastructured and Ad-hoc Wireless Networks , Seminario Invitato, MIT, Cambridge, Novembre 2011. • Resource Sharing in WiFi Infrastructure Networks and Infrastructure-less Ad-Hoc Networks, Seminario Invitato presso il The 2011 Santa Barbara Control Workshop: Decision, Dynamics and Control in Multi-Agent Systems, UCSB, Santa Barbara, giugno 2011. • Resource sharing optimality in WiFi infrastructure networks, Seminario Invitato, Imperial College, London, Novembre 2010. C.V. Laura Giarré vii • Resource sharing optimality in WiFi infrastructure networks, Seminario Invitato, MIT, Cambridge, Novembre 2009. • Model Identification, validation and reduction for systems biology, Seminario Invitato, Inria, Paris, Aprile 2009. • The Role of the Access Point in Wi-Fi Networks with Selfish Nodes- A game theoretical approach, Seminario Invitato, Inria, Paris, Aprile 2009. • Distributed Consensus in network of Dynamic agents, Seminario Invitato, NTNU, Trondheim, NO, 11 gennaio 2007. • Identification and model validation in Systems Biology, Seminario Invitato, University of California at Santa Barbara, 11 dicembre 2006. • Distributed Consensus in network of Dynamic agents, Seminario Invitato, MIT, Cambridge, MA, 5 ottobre 2006. • Distributed Consensus in network of Dynamic agents, Seminario Invitato,Iowa State University, 22 settembre 2006. • Distributed Consensus in network of Dynamic agents, Seminario Invitato, University of California at BERKELEY, 20 marzo 2006. • Cooperative Control, Seminario Invitato, University of California at Santa Barbara, 10 febbraio 2006. • Distributed Consensus Protocols for Coordinating Buyers, Seminario invitato a Workshop ACTRA, Villa Mondragone, giugno 2004. • Some Methodologies for nonlinear systems identification, Seminario speciale presso il MIT, Boston (USA), Ottobre 2002. • Worst case identification of approximated Hammerstein models, Seminario Invitato al Uncertain Dynamical Systems Workshop of the IFAC Technical Committee on Robust Control, Cascais (P), luglio 2002. • Analysis of observed chaotic data , CCEC, University of California, Santa Barbara, Settembre 1996. Italiani • Resource allocation in multi-hop wifi networks, Universitá di Padova, Padova, 2012. • Introduzione alla teoria dei giochi., Bertinoro, Luglio 2011. • Applicazioni controllistiche di teoria dei giochi,Bertinoro, Luglio 2011. • Consensus Problem, Palermo, 2011. • The Role of the Access Point in Wi-Fi Networks with Selfish Nodes- A game theoretical approach, Politecnico di Torino, Torino, 2009. • Scuola SIDRA di Dottorato, Problemi di consenso in presenza di rumore UBB e applicazioni, Bertinoro, Luglio 2007. • Scuola Avanzata Giovanni Zappa su TECNICHE ROBUSTE E DI OTTIMIZZAZIONE PER SISTEMI DI CONTROLLO AD ALTE PRESTAZIONI, Problemi di consenso distribuito in reti dinamiche di agenti, Università di Parma, Novembre 2006. • Miniscuola per dottorandi nell’ambito del Dottorato in Ingegneria della Produzione, Applicazioni di Teoria dei giochi a problemi di mercato, Università di Palermo, Novembre 2003. • Protocolli distribuiti di consenso Universitá di Napoli, Maggio 2003. • Some Methodologies for nonlinear systems identification, Politecnico di Torino, Aprile 2003. C.V. Laura Giarré viii • Nuove metodologie per l’identificazione di sistemi complessi: Modelli LPV, NARMAX e HAMMERSTEIN WIENER, Dip. di Ingegneria, Università di Ferrara, Novembre 2001. • Identificazione orientata al controllo gain-scheduling, DAI, Politecnico di Torino, Torino, Novembre 1999. • Nuove metodologie di identificazione per sistemi complessi, DIAI, Università di Palermo, Palermo, Settembre 1999. • Corso di Controllo Digitale presso la Electronic Systems, Novara (ore 30), 1998. • Analisi di serie temporali caotiche: introduzione e problematiche di ricostruzione, DAI, Politecnico di Torino, Torino, Novembre 1996. • Identificazione H∞ e valutazione della qualità del modello, DSI, Università di Firenze, Firenze, Febbraio 1995. C.V. Laura Giarré 5 ix Attività professionale e organizzativa 5.1 Organizzazione di conferenze e eventi scientifici • Proponente per la organizazione della Mediterranean Conference 2014, in Palermo come General Chair. • Registration chair per la IEEE Conference on Decision and Control, 2013, Florence,2013. • Organizzatore e general chair del workshop ABF Challenges , Pisa, luglio 2012. • Co-Organizzatore e Co-chair per il simposio Emerging Topics in Interconnected Systems: From Biological to Manmade Networks, MIT, giugno 2012. • Vice-chair della conferenza SING 6, under the auspices of IEEE, Palermo, luglio 2010. • Coorganizzatore del simposio internazionale The Mohammed Dahleh Symposium, University of California at Santa Barbara, febbraio 2002. 5.2 Comitato di Programma Conferenze Internazionali (IPC) • International Progam Committee di IFAC Necsys, Koblenz, 2013. • International Progam Committee di IFAC Necsys, Santa Barbara, 2012. • International Progam Committee di IFAC Necsys, Annecy, 2010. • International Progmam Committee della IEEE Multi-conference on Systems and Control (MSC201), Tokio, Japan, 2010. • International Progmam Committee della IEEE Region 8 Conference, MELECON 2010, La Valletta, Malta, 2010. • International Progam Committee della IEEE Workshop on Health Care Management (WHCM), Venice, Italy, 2010. • International Progam Committee di IFAC Necsys, Venezia, 2009. • International Progam Committee della II Conference on Interdisciplinary Education. Athens, 2006. • International Program Committee della conferenza 14th Mediterrean Conference on Control and Automation, Ancona, 2006. • International Program Committee della conferenza IEEE Second International Symposium on Communications, Control and Signal Processing, Marrakesh, 2006. • International Program Committee della conferenza IFAC SYmposium on System IDentification, 2000. 5.3 Sessioni invitate • Ha co-organizzato la sessione invitata dal titolo ”Unveiling the Unknown Structure of a Network System”, al CDC 2011. • È stata chair del luncheon delle Women in Control, al CDC 2009. • Ha organizzato la sessione invitata dal titolo “Network System: Control, Estimation and Communication Problems” al convegno SIDRA, Siracusa, 2009. • Ha organizzato la sessione invitata dal titolo “Networks: estimation and control ” al convegno IEEE ISCCSP, Malta, 2008. • Ha co-organizzato la sessione invitata dal titolo “Systems Biology” al convegno SIDRA di Genova, 2007. C.V. Laura Giarré x • Ha organizzato la sessione invitata dal titolo “Systems Biology” alla conferenza IEEE Mediterrean Conference on Control and Automation, 2006 • Ha co-organizzato la Sessione Poster per dottorandi del Convegno CIRA Tropea, 2005. • Ha co-organizzato la Sessione Poster per dottorandi del Convegno CIRA Cagliari, 2004. • Ha organizzato la sessione invitata dal titolo “Quality of Service and Control of Network” per il First IEEE Symposium on Control, Communications and Signal Processing, marzo 2004. • Ha co-organizzato la Sessione Poster per dottorandi del Convegno CIRA Modena, 2003. • Ha organizzato una sessione invitata dal titolo “Linear Parameter Varying systems: identification for gain scheduling control ECC 2001, Porto, Portogallo di cui è stata chairperson. • Ha organizzato una sessione invitata dal titolo “Dynamical Systems Methods in the Control of Mechanical Systems” per il 37th IEEE Conf. on Decision and Control, Tampa, Florida, 1998, di cui è stata co-chairperson. 5.4 Attivitá Editoriale e Riconoscimenti • Membro dell’Editorial Board di IEEE Transaction on Automatic Control dal 2012. • Membro dell’Editorial Board di Systems and Control Letters dal 2001. • Membro dell’Advisory Board della Andrea Bocelli Foundation, dal 2011. • Membro del IEEE CSS Technical committee on System Biology, dal 2007. • Membro del IEEE CSS Technical committee on Identification and Adaptive Control, dal 2006. • Senior member dell’IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) dal 1999. • Ha svolto attività di revisore per varie riviste e congressi internazionali, tra cui: – IEEE Transaction on Automatic Control, Automatica, IEEE Transactions on Circuits and Systems I , II, IEEE Transactions on Control Systems Technology, International Journal of Control, International Journal of Robust and Nonlinear Control, SIAM Journal on Control and Optimization, International Journal on Adaptive Control, Physica A; – IEEE Control Conf. on Decision and Control, IFAC European Control Conference, IFAC SYmposium on System Identification, IEEE American Control Conference, IEEE CCA, IEEE Mediterrean conference, IFAC World Conference, IEEE ISCCSP, IFAC NecSys 5.5 Attivitá Organizzativa • Vice-direttore del Dipartimento, 2010. • Collegio del corso di Dottorato in ’INGEGNERIA ELETTRICA, ELETTRONICA E DELLE TELECOMUNICAZIONI, MATEMATICA E AUTOMATICA’, dal 2010. • Commissione per concorso finale di dottorato a Padova, 2012. • Commissione per concorso finale di dottorato a Torino, 2009. • Commissione per concorso finale di dottorato a Cosenza, 2009. • Commissione per concorso di ricercatore di Automatica presso l’Università di Udine, 2008. • Commissione di conferma di Associato, 2005. C.V. Laura Giarré xi • Commissione per concorso di ricercatore di Automatica presso l’Università di Padova, 2005. • Commissione per concorso di associato di Automatica presso l’Universita’ Mediterranea della Calabria, 2005. • Varie commissioni per conferimento del titolo di Dottore di Ricerca (settore Automatica) (Politecnico di Torino, Universitá di Palermo, Universitá di Firenze, Universitá di Padova). • Committee per conferimento del titolo di Ph.D. presso l’University of California at Santa Barbara, 1999. • Commissione per concorso di ricercatore CNR di Automatica (Palermo), 2000. • Tutor di studenti post-laurea stagisti presso varie aziende nazionali. • Delegata dal preside per i contatti con la Danieli S.P.A e l’Universitá di Palermo • Commissione Esigenze e Obiettivi per il Corso di Laurea in Ingegneria Informatica. C.V. Laura Giarré 6 xii - Attività scientifica 6.1 Collaborazioni scientifiche L’attività scientifica si è svolta in collaborazione con ricercatori dell’Università di Firenze (E. Mosca, G. Zappa, L. Chisci, M. Basso, A. Tesi, G. Innocenti), dell’Università di Siena (A. Garulli), dell’Università della Calabria (A. Casavola), del Politecnico di Torino (M. Milanese, M. Taragna, S. Malan), della Universitá di Palermo (T. Raimondi, D. Bauso, M. Beccali, M. Cellura, V. Lo Brano, A. Orioli, I. Tinnirello), della Università di Venezia (R. Pesenti), dell’INRIA-Sophia Antipolis (F) (G. Neglia), della University of California at Santa Barbara (USA) (M. Dahleh, I. Mezić, B. Bamieh, A. Daniele, M.Khammash), dell’University of Minnesota, (USA) ( M. Salapaka), dell’Università di Varsavia (Polonia) (B. Kacewicz), del Massachussets Institute of Technology, MIT, (USA) (M.A. Dahleh, D. Materassi), dell’Univeristy of Illinois, (S. Salapaka), della Norwegian University of Science and Technology (Norway) (M.L. Jaccheri), dell’Imperial college of London (GB) (P. Falugi). 6.2 Progetti finanziati Ha partecipato o coordinato i seguenti progetti italiani e internazionali: 6.2.1 Coordinamento di Progetti • Coordinatore della unitá di Palermo per il progetto tematico Erasmus: ”ESTIA-EARTH, To Sustain the Womens Careers as Academics, Researchers and Professionals in Engineering, Computers and Sciences”. ESTIA-Net is a programme of the European Commission/ Directorate General for Education & Culture/ Higher Education: SocratesErasmus Thematic Networks.2008-2011. ESTIA-Net is coordinated by the National Technical University of Athens, Greece. • Collaboratore al progetto ”Komputer + Kunst = Kjrlighet”, principal investigator Letizia Jaccheri, NTNU, Trondheim, Norway. The Project is aimed at encouraging students of age 13 to 15 to work in meaningful cooperative projects with the goal of producing novel forms of new media art. The project try to contribute to strengthen the knowledge and the interest for science and technology. • Coordinatore della Unitá di Palermo alla progetto tematico Erasmus 3: ”ESTIA-NET Opening up Electical Engineering, Compter Technologies and Applied Sciences to Succesfull Women Careers” ESTIA-Net is a programme of the European Commission/ Directorate General for Education & Culture/ Higher Education: Socrates-Erasmus Thematic Networks. 2005-2006. ESTIA-Net is coordinated by the National Technical University of Athens, Greece. • Progetto di collaborazione scientifica “Complex Systems Identification”, tra l’Università di Palermo, Responsabile Scientifico L. Giarré e il Massachussets Institue of Technology, Responsabile Scientifico M.A. Dahleh, 2003. • Progetto di collaborazione scientifica “Robust Identification and Control for smart structures with applications to micro-electro-mechanical-systems”, tra l’Università di Palermo, Responsabile Scientifico L. Giarré e il Center for Control Engineering and Computation, University of California at Santa Barbara, Responsabile Scientifico B. Bamieh, 2000. • Progetto di ricerca finanziato con fondi di Ateneo, quota ex 60%, Giochi dinamici per applicazioni di reti: approccio secondo l’algoritmo di consenso Responsabile scientifico L. Giarré, Università di Palermo, 2007. • Progetto di ricerca finanziato con fondi di Ateneo, quota ex 60%, Problemi di consenso in reti multiagenti: effetti della presenza di disturbi non noti ma limitati in norma Responsabile scientifico L. Giarré, Università di Palermo, 2006. • Progetto di ricerca finanziato con fondi di Ateneo, quota ex 60%, “Studio delle interazioni nell’instradamento nelle reti overlay e nella rete fisica” Responsabile scientifico L. Giarré, Università di Palermo, 2005. C.V. Laura Giarré xiii • Progetto di ricerca finanziato con fondi di Ateneo, quota ex 60%, “Un approccio controllistico e della teroria dei giochi al problema della congestione di pacchetti su reti Internet multiservizio, Responsabile scientifico L. Giarré, Università di Palermo, 2004. • Progetto di ricerca finanziato con fondi di Ateneo, quota ex 60%, “Stima e validazione di modelli approssimanti per sistemi complessi”, Responsabile scientifico L. Giarré, Università di Palermo, 2002. • Progetto di ricerca finanziato con fondi di Ateneo, quota ex 60%, “Nuove metodologie di identificazione per sistemi nonlineari e incerti”, Responsabile scientifico L. Giarré, Università di Palermo, 1999. 6.2.2 Partecipazione a Progetti • Partecipazione al progetto nazionale PON I-NEXT (Smart Cities and Communities), 2012-2014. Coordinatore L. Dusonchet, Dieetcam, Universitá di Palermo. • Partecipazione al progetto Regione Sicilia POR TTB (Progetto e sviluppo di nuove tecnologie per le trasmissioni Broadcast) 2012-20114 Coordinatore I. Tinnirello, Dieetcam, Universitá di Palermo. • Partecipazione al Progetto europeo FLAVIA (FLexible Architecture for Virtualizable future wireless Internet Access) Goals: Wireless networks importance for the Future Internet is raising at a fast pace as mobile devices increasingly become its entry point. However, todays wireless networks are unable to rapidly adapt to evolving contexts and service needs due to their rigid architectural design. FLAVIA fosters a paradigm shift towards the Future Wireless Internet: from predesigned link services to programmable link processors. The key concept is to expose flexible programmable interfaces enabling service customization and performance optimization through software-based exploitation of low-level operations and control primitives, e.g., transmission timing, frame customization and processing, spectrum and channel management, power control, etc. Finanziato nel 2011 dalla European Commission under the SEVENTH FRAMEWORK PROGRAMME (Information and Communication Technologies). Coordiantore del progetto: Prof. Giuseppe Bianchi Department of Eletronic Engineering University of Roma Tor Vergata,Italy. • Partecipazione al progetto “Komputer + Kunst = Kjrlighet (Sknadsnummer: ES432421 Prosjektnummer: 189528) Goals: G1 Contribute to strengthen the knowledge and the interest for Information Technology in society G2. Disseminate the possibilities in Information Technology education and career, by increasing the sense of competence and can do mentality of young people (age 13-15) towards Information Technology G3. Contribute to increase the understanding of Information Technology competence for decision makers G4. Increase recruiting to Information Technology studies in general and among girls in particular. The focus is on students of age between 13 and 15, especially girls with the final aim to recruit them to scientific studies (realfagkompetanse), which will open the door to University technological studies. Finanziato dal Norwegian National Council of Research. Responsabile L. Jaccheri. • Partecipazione al progetto dal titolo “Impiego di sensori elettromagnetici per la rilevazione del campo radiato dallattività di scariche parziali nei sistemi di isolamento, per la diagnosi dell’affidabilitá di componenti di macchine ed impianti elettrici”, (codice OIPA07FJ25) Progetti innovativi ordinari Palermo, Responsabile G. Ala, 2007. • Programmi di interesse nazionale cofinanziati , “Tecniche avanzate di controllo e identificazione per applicazioni innovative” Coordinatore nazionale F. Blanchini, Responsabile locale F. Blanchini, 2006-2007. • Programmi di interesse nazionale cofinanziati , “Tecniche robuste per il controllo di sistemi incerti ad alta prestazione”, Coordinatore nazionale F. Blanchini, Responsabile locale A. Tesi, 2004-2005. C.V. Laura Giarré xiv • Programmi di interesse nazionale cofinanziati , “Tecniche robuste per il controllo di sistemi incerti”, Coordinatore nazionale M. Milanese, Responsabile locale A. Tesi, 20022003. • Programmi di interesse nazionale cofinanziati, “Tecniche robuste per il controllo di sistemi incerti”, Coordinatore nazionale A. Vicino, Responsabile locale A. Tesi, 20002001. http://www.dii.unisi.it/~ control/prin • Progetto strategico CNR, “Dimensionamento, controllo e valutazione di sistemi logistici”, Coordinatore nazionale W. Ukovic, Responsabile locale R. Pesenti, Universià di Palermo, 2000-2001. • Programmi di interesse nazionale cofinanziati, “Algoritmi e architetture per l’identificazione e il controllo di sistemi industriali”, Coordinatore nazionale G. Picci, Responsabile locale G. Fiorio, Politecnico di Torino, 1998-1999. • Nato grant CRG 970532, “Modeling, Identification and Control of Piezo-Electric Microactuators”, Principal Investigator M. Milanese,Politecnico di Torino, 1997-1998 Progetto di collaborazione tra il Dipartimento di Automatica e Informatica del Politecnico di Torino e il Department of Mechanical and Environmental Engineering della University of California Santa Barbara. Partecipanti al Progetto: M. Milanese, M.Dahleh e L. Giarré. Tratto dall’abstract del progetto: • NSF research grant, “The Atomic Force Microscope as a machine tool: modeling, robust control design and hardware, Principal Investigator M. Dahleh, UCSB, 1996-1999. Tratto dall’abstract del progetto: • Progetto speciale CNR “Algoritmi per l’identificazione e il controllo robusto di Sistemi Incerti”, Coordinatore nazionale A. Vicino, Responsabile locale M. Milanese, Politecnico di Torino, 1995-1997. • Progetto nazionale MURST 40 % “Identificazione di modelli, controllo di sistemi e elaborazione di segnali”, Coordinatore nazionale G. Picci, Responsabile locale G. Fiorio, Politecnico di Torino, 1995-1997. Dalla relazione finale su Identification and Control of Dynamical Systems, 1995-97 Progress Report, Edizioni Progetto Padova. • Progetto Europeo “System Identification Modeling Network - SIMoNet”, Coordinatore scientifico R. Guidorzi, Responsabile locale M. Milanese, Politecnico di Torino, 19941996. Rete Europea formata dalle seguenti unità : Università di Bologna (R. Guidorzi), Politecnico di Milano (S. Bittanti), Politecnico di Torino (M. Milanese), University of Birmingham (J.P. Norton), Uppsala University (T. Söderström), Universidade Technica de Lisboa (J. Da Costa), Eindhoven University of Technology (S. Weiland), Technische Universiteit Delft (P. Van den Hof), Katholieke Universiteit Leuven (B. De Moor), Ecole Superieure d’Electricité (E. Walter), Rhur Univeristät Bochum (H. Unbehauen), University of Athens (N. Kaluptidis). Nell’ambito di questo progetto sono stati organizzati tre meeting: Leuven (Belgio) 1994, Bologna (Italia) 1995 e San Francisco (USA)1996. Tratto dalla pagina Web del progetto (http://deis100a.deis.unibo.it/simonet/): • Progetto di ricerca 60%, Identificazione e controllo robusto, Responsabile scientifico M. Milanese, Politecnico di Torino, 1995. • Progetto speciale CNR “Algoritmi e architetture per l’identificazione e il controllo robusto e adattativo”, Coordinatore nazionale e locale M. Milanese, Politecnico di Torino, 1992-1994. • Progetto nazionale MURST 40 % “Identificazione di modelli, controllo di sistemi e elaborazione di segnali”, Coordinatore nazionale S. Bittanti, Responsabile locale M. Mosca, Università di Firenze, 1992-1994. Si veda la relazione finale su Identification, Control Optimization of Dynamical Systems, 1992-94 Progress Report, Christengraf. C.V. Laura Giarré xv • Progetto nazionale MURST 40 % “Identificazione di modelli, controllo di sistemi e elaborazione di segnali”, Coordinatore nazionale S. Bittanti, Responsabile locale M. Mosca, Università di Firenze, 1989-1991. • Progetto nazionale MURST 40 % “Identificazione di modelli, controllo di sistemi e elaborazione di segnali”, Coordinatore nazionale S. Bittanti, Responsabile locale M. Mosca, Uiversità di Firenze, 1986-1988. Si veda la relazione finale su Identification, Control Optimization of Dynamical Systems, 1988 Progres Report, Pitagora Editrice Bologna. 6.3 Progetti presentati e non finanziati • Ha presentato come coordinatore di unita, il modello B relativo al progetto PRIN Controllo di Sistemi, Circuiti e Reti Complesse, • Ha presentato come Principal Coordinator il seguente progetto europeo: Specific Support Action della Science and Society Priority- FP6-2003-Science and Society-6 dal titolo shAring Research Experience in a womeN Arena to build a researcher network in science and technology (ARENA). Collaborazione tra Universita di Palermo (I), Norwegian University of Science and Technology, (No), Vrije Universiteit, (Nl), DISUniversità di Napoli, (I) Sintef, (No), Universitat Politcnica de Catalunya, (E), Tallinn Technical University,(Ee), Università di Catania (I). Non Finanziato 6.4 Altri progetti • Consulenze/Convenzioni nell’ambito della gestione dei sistemi sanitari, della interoperabilitá di reti e sistemi complessi, dell’integrazione di sistemi informativi nei seguenti progetti: – Il progetto HL7v3Enabler finanziato nel 2007 dalla Regione Toscana all’interno del Docup Ob2 2000-2006 - Misura 1.8 Azione 1.8.1 - Aiuti alla ricerca industriale e precompetitiva. – Il progetto HL7v3i (Health Level Seven Version 3 Interoperability) finanziato nel 2008 dalla Provincia di Firenze all’interno del F.S.E. Ob.3 2000-2006 Misura D3 Ris 2006 - Azione 1: Aiuti alla creazione d’impresa ad alto contenuto di conoscenza. – Collaborazione con TELECOM (sponsor di 4 Borse di dottorato) su problemi di e-Health (deterinazione della malattia di Parkinson tramite tecniche di signal processing e identificazione da dati del parlato) dal 2012. – Collaborazione con ItalTBS, Trieste (un gruppo leader per la e-health). Collaborazione attiva dal 2012. – Collaborazione con Concast, Udine su problemi di localizzazione e reti di sensori. Friuli Venezia Gulia Region D.P.R 0260-2007 Grant: ’Magazzino intelligente a logica integrata per lo stoccaggio di materiali siderurgici’ Collaborazione attiva dal 2012. – Collaborazione con Italtel e partecipazione al progetti FAR NAIN (Nomadic Access in IP Networks) - 2006-2008 C.V. Laura Giarré 6.5 xvi Aree di competenza – Le pubblicazioni e l’attività di ricerca si possono schematicamente raggruppare nelle seguenti aree di competenza: I. Identificazione I.1. Identificazione per sistemi nonlineari (1999-2010) I. 2. Identificazione Set Membership (1994-2009) II. Controllo II.1 Controllo per reti (2002-2010) II.2 Controllo predittivo (1989-1993) III. Altro III.1 Educational: Metodi per la Ricerca e multidisciplinarietà (2005-2010) III.2 Gestione sistemi sanitari (2008-2010) Impatto scientifico Secondo Publish or Perish, che si basa su Google Scholar, gli indici sono i seguenti: h = 14 e g = 28, hC = 9. Chiave di lettura Una buona chiave di lettura della mia produzione scientifica è senza dubbio caratterizzata dalle parole chiave Predittivo, UBB, e, recentemente, Teoria dei Giochi. Nei vari aspetti caratterizzanti la mia attività, sia che mi sia occupata di identificazione sia di controllo, sia che gli ambiti di applicazioni siano stati i sistemi biologici, le turbine o la gestione delle scorte di magazzino, il fattore unificante è stato il cercare di modellare, e quindi identificare, i sistemi in oggetto, tramite il paradigma di insieme, ovvero considerando non un singolo modello, ma un insieme di modelli, soggetti a incertezze non note ma limitate (UBB). Di questi sistemi, sia che mi sia preoccupata di determinarne la classe di modelli, sia che abbia cercato di investigarne la qualità, sia che abbia cercato di progettare un controllore robusto che garantisse la stabilità, la abilità predittiva di spiegare i dati e le caratteristiche ottimali sono state sempre l’obiettivo primario. I contributi, sempre originali e innovativi, sono stati, nei vari ambiti considerati, caratterizzati da soluzioni nuove, avendo cercato di calpestare strade e linee di ricerca stimolanti e spesso anticipatrici. Inoltre, si sottolinea un’apertura alla multidisciplinarietá ([E1]) intesa come ricchezza dell’Automatica e non come fattore di dispersione, ma di disseminazione. I. Identificazione I.1 Identificazione per sistemi nonlineari Tale linea di ricerca si è sviluppata negli anni 1999-2010. Essa riguarda le metodologie di identificazione per sistemi nonlineari. I sistemi nonlineari possono essre approssimati tramite modelli LPV (considerando una linearizzazione lungo una traiettoria nominale che puo’ essere pensata come un parametro variante), o tramite cascata di sistemi lineari con nonlinearità statiche (Hammerstein e Wiener) tramite modelli NARX, o con approssimazioni di ordine ridotto multinomiale. In questi ambiti ho ottenuto vari risultati originali che ora vi illustro. Nei lavori [J14] e [C25] si è risolto il problema dell’identificazione di modelli lineari a parametri variabili (LPV) per sistemi nonlineari e/o tempo varianti in cui si suppone di poter misurare l’ingresso, l’uscita e il parametro variabile. Avendo ricondotto il problema a una regressione lineare, si possono riformulare algoritmi LMS e RLS. Si sono poi determinate condizioni di persistente eccitazione sugli ingressi e sulle traiettorie dei parametri variabili. Nei lavori [C26] e [C28] in particolare si è analizzato il problema di identificazione di modelli LPV in connessione con le metodologie di controllo a gain-scheduling. Il lavoro [C28] presenta un survey sulle problematiche attuali del controllo gain scheduling e le sue connessioni C.V. Laura Giarré xvii con le metodologie di identificazione per modelli LPV. Tale modello è servito da base per il progetto del controllo predittivo gain-scheduling secondo la metodologia presentata e applicata in [C29]. In questo ambito nel giugno 2006 ho tenuto un minicorso di 12 ore alla scuola di dottorato ”Summer School on Identification and Control of LPV-Systems” , organizzata dai prof. Carsten Scherer, Peter Heuberger del Delft Center for Systems and Control (DCSC) La stima del centro condizionato per sistemi di tipo Hammerstein-Wiener modellati con sistemi di complessità ridotta è stato affrontato e risolto in [J15], [C30]. Inoltre, sempre su questa linea, si è considerato il problema della determinazione approssimata degli insiemi dei parametri ammissibili (FPS) per modelli Hammerstein e Wiener in [C35], [J17]. Nel lavoro [C24] è stato studiato il problema dell’identificazione del modello di incertezza per sistemi che presentano nonlineraità tramite una metodologia basata sulla validazione di modello. Si è determinato un algoritmo a proiezione generalizzata e sono stati effettuati dei confronti con metodologie classiche. Applicazioni Industriali e Energetiche In [B5], [C27], [C29] e [J18] le metodologie di identificazione LPV orientate al progetto di controllori gain scheduling sono state applicate al problema del controllo dello stallo e del surge per il modello LPV del sistema di compressione di un motore a jet. Nei lavori [C31] e [C34] si sono investigate le metodologie TFM per la qualità e l’affidabilità delle simulazione dinamiche termiche di edifici. In particolare, l’impiego di metodologie controllistiche ha risolto alcune delle problematiche presenti nella applicazione delle metodologie standard a edifici di tipo massiccio come quelli presenti nell’aerea mediterranea Il metodo si è basato sia sulla scelta opportune del periodo di campionamento, che sulla scelta ottimale del modello in termini di numero di poli e coefficienti. Nel lavoro [C32], [J16], tecniche di identificazione tramite modelli NARX sono state applicate all’identificazione di un impianto industriale a turbina utilizzato come generatore di potenza della General Electric-Pignone. Applicazioni Biologiche Nei lavori [C49], [C51] e [C52] le metodologie di identificazione worst-case sono state impiegate per la identificazione di sistemi non lineari positivi caratterizanti i modelli di tipo quasispecies impiegati nella modellazione dell’evoluzione molecolare di virus. Il lavoro che riassume tutti gli aspetti di validazione e valutazione della qualità del modello identificato è [J23]. Inoltre nel lavoro [C55] si sono introdotte delle nuove metodologie per determinare modelli di ordine ridotto per modelli di reazioni cinetiche biochimiche, con particolare attenzione al modello che descrive le proteine che regolano il ciclo circadiano. Inoltre,in questo ambito lo studio di schemi che portano alla apoptosi, o morte cellulare programmata, a partire da contemporanea presenza di stress e infiammazione, e le relazioni e intreconnesioni di certe proteine che favoriscono o inibiscono questa morte, ha portato alla formulazione di meccanismi di identificazione e discriminazione che permettano la determinazione del meccanismo presente a partire dai dati. In questo ambito si e’ organizzata una Sessione Invitata su Systems Biology per la Mediterrean Conference e una per il SIDRA di Genova. Sono stata invitata a partecipare a una sessione invitata al CDC ([C51]) e al ISCCSP ([C59]). Applicazioni econometriche Una linea di ricerca recente ha visto impiegate tecniche di identificazione classiche, filtraggio di Wiener, alla identificazione di reti e topologie, a partire dalla conoscenza delle serie temporali. Nei lavori [C67], [J30], sono stati determinati modelli a compelessità ridotta. Inoltre si sone evidenziati i legami con i problemi in norma C.V. Laura Giarré xviii `0 di sparsificazione. Si sono applicate queste tecniche alle serie temporali relative ai tassi di cambio delle principali monete sugli ultimi dieci anni. In particolare in [J30] si é introdotta la costruzione di uno spazio pre-Hilbertiano per processi stocastici. Inoltre in [C79] la relazione tra la struttura e i problemi di stima per sistemi a rete analizzata, nella ipotesi che nei nodi dela rete sia presente una dinamica. I.2 Identificazione Set Membership. Questa linea di ricerca riguarda gli anni 1994-1999. Nell’ambito dei metodi di identificazione “set-membership” (SM), partendo da modelli misti parametrici e non-parametrici e considerando misure ingresso e uscita affette da rumore limitato in norma `2 , in [J7] e [C11] è stato studiato il problema della determinazione dell’errore in norma H∞ del sistema errore, differenza tra il modello vero e quello stimato. Si è determinata una espressione analitica del raggio di informazione, una tipica misura dell’errore di stima, supponendo che la parte parametrica del modello sia lineare nei parametri. In [C11] si è supposto che il limite superiore sulla norma H∞ della parte non parametrica (quella dovuta alle dinamiche non modellate) fosse noto a priori e in [J7] che si potesse calcolare in linea, dato un particolare modello, attraverso una stima ETFE. In [J9] e [C12] un metodo per la stima della norma H∞ della parte non parametrica è stato derivato applicando la teoria set membership e partendo dai dati. Noto questo limite determinato facendo un uso minimale della conoscenza a priori sul sistema, si riesce a valutare la bontà delle classi di modelli considerati e a effettuare una scelta ottimale dell’ordine del sistema. In particolare, il metodo proposto è particolarmente adatto ad essere utilizzato in metodi di progetto di controllo robusto H∞ . Particolare attenzione è stata posta alla scelta dell’ordine del sistema ottenibile dal valore minimo del raggio di informazione. Il raggio di informazione fornisce infatti una misura dell’errore di predizione e può quindi essere usato per determinare l’ordine del modello stimato. Si sono infine confrontati i valori del raggio di informazione con quelli ottenibili con i metodi che si basano sui modelli non-parametrici. In [C13] è stata analizzata l’ottimalità della classe di modelli non parametrici, avendo supposto di lavorare con la norma H2 . Tale ottimalità dei modelli FIR si basa sul concetto di n-width, errore di approssimazione che viene definito in letteratura supponendo di essere in assenza di rumore. In questo lavoro si è determinata l’espressione del valore dell’errore di identificazione in norma H2 . In [J11] e [C14] è stata studiata la valutazione della bontà del modello nel caso che il sistema non appartenga alla classe del modello considerata, per ogni classe di modelli lineari nei parametri. Questo non è un problema di identificazione SM standard e sono stati quindi determinati limiti superiori e inferiori al raggio condizionale locale nel caso di identificazione H2 e informazione a priori sul sistema di tipo residuale. In [J10], [C16], [C17] la valutazione della qualità dei modelli è stata investigata sulla base del raggio di informazione globale condizionale per problemi di identificazione H2 , quando si considerino modelli approssimati di dimensione n, lineari nei parametri di un sistema di dimensione infinita. Sono stati determinati limiti superiori e inferiori del raggio condizionale. Tali limiti sono convergenti al crescere del numero di dati e di dimensione del modello. In [J10] e [C17] la relazione tra il raggio globale condizionale e l’espressione della n-width dei modelli approssimanti è stata determinata. In particolare, in assenza di rumore e per numero di dati tendente all’infinito, tali grandezze coincidono. Inoltre, in [J10] e [C17] una formula per calcolare l’errore di identificazione per ogni algoritmo lineare è stata determinata ed è stato trovato un algoritmo lineare subottimo, e asintoticamente ottimo. In [J12], [C18], [C15] è stato studiato il problema della determinazione di modelli approssimati con identificazione set-membership orientata al controllo H∞ supponendo di avere dati in frequenza e rumore non noto ma limitato in norma `∞ . In questo caso oltre all’identificazione del modello parametrico, si determina dai dati, con metodologie SM, il bound sulla parte non parametrica, per ogni frequenza. Anche in questo caso, a partire da dati in frequenza, è possibile utilizzare il bound determinato per il progetto di controllori robusti. C.V. Laura Giarré xix Una applicazione di tale metodo per la determinazione del miglior modello parametrico lineare approssimante di un attuatore piezoelettrico, si trova in [C19]. In [C21] è stato studiato il problema della valutazione dell’ α−ottimalità di algoritmi di identificazione H∞ per la determinazione di modelli di incertezza di ordine non elevato, nel caso di dati temporali affetti da errori di misura non noti ma limitati in norma `∞ . In [C22] è stato studiato il problema della scelta del numero di frequenze sulle quali valutare la risposta del sistema in frequenza al fine di garantire un compromesso tra la bontà dell’identificazione robusta H∞ e la complessità computazionale. Applicazioni ai Nanodispositivi Durante il periodo 1996-2000 ho svolto una proficua attività di collaborazione di ricerca riguardante con la University of California Santa Barbara presso il Center for Control Engineering and Computation su tematiche di analisi e controllo di un microscopio a forza atomica studiato e realizzato presso i laboratori di tale centro di ricerca. Nel lavoro [C19] è stato risolto il problema della identificazione robusta e del controllo dell’attuatore piezoelettrico presente su tale microscopio, acquisendo i dati sull’impianto reale e realizzando il controllore tramite scheda DSP. Nel lavoro [C20] il problema del filtraggio di serie temporali di sistemi non-lineari caotici tramite filtri IIR in presenza di rumore è stato affrontato da un punto di vista metodologico. È stata determinata una condizione necessaria e sufficiente che garantisce che la dimensione di Liapunov rimanga invariata anche in presenza di disturbi esterni. Nel lavoro [B6] si sono determinate le condizioni di ricostruibilità da serie temporali in presenza di dati filtrati e affetti da rumore e si sono applicate queste tecniche al modello del microscopio atomico valutandone gli esponenti di Liapunov. Nei lavori [J13] e [C23] si sono analizzate le dinamiche complesse in un oscillatore Lennard-Jones eccitato armonicamente per modellare le interazioni tra il microcantilever (la travetta) e il campione presenti nel Microscopio a Forza Atomica. In questo ambito si è determinato il modello e si sono analizzati numericamente i comportamenti complessi, determinando per quali parametri si ha la presenza di fenomeni caotici. Si è trovato che tali fenomeni caotici nascono da una cascata di raddoppiamenti di periodo. III. Controllo II.1 Controllo per reti Tale linea di ricerca si è sviluppata negli anni 2002-2012 e riguarda tutti quei problemi in cui risulta fondamentale la coordinazione tra gli agenti e la loro modellizzazione tramite networks, reti dinamiche. Si sono sviluppati algoritmi e applicazioni relative al problema del controllo cooperativo e all’applicazione di metodologie relative alla teoria dei giochi. La necessità di cooperazione e di comunicazione sono essenziali e in particolare la risposta alla domanda cosa e quando comunicare, apre la discussione al paradigma sulla informazione minima. In particolare in queste problematiche sono state considerate per applicazioni di formazione in volo di UAV in [C33], e per il problema di una catena di compratori che necessitano dei protocolli distribuiti di consenso per la loro coordinazione in [C37]. Si è proposto un modello ibrido generalizzato per la rappresentazione di sistemi cooperativi che racchiude al suo interno anche il meccanismo di decisione e in [C40] il problema della gestione delle scorte di magazzino è stato affrontato e risolto tramite un algoritmo di programmazione neuro-dinamica. Lo stesso approccio si puó ritrovare in [B3] per problemi di inventory e in [C42] per applicazioni agli UAV. Nei lavori [J20],[J21], [B3], [C43] un approccio secondo la teoria dei giochi ai problemi di inventory è stata considerata. L’esistenza di un equilibrio di Nash a C.V. Laura Giarré xx cui il protocollo di consenso converge e la sua pareta ottimalità è stata provata. Questo equilibrio presenta anche una ottinalità sociale. Nei lavori [C48], [C53] e [J19] il problema del conseso distribuito è stato risolto secondo l’approccio della teoria dei giochi (mechanism design). Inoltre il consenso (agreement) è stato esteso a tutte le possibile medie di ordine p anche secondo algoritmi di consenso non-lineari. Inoltre si è impiegato un approccio di tipo predittivo a orizzonte recessivo, unico nel quadro della letteratura del consenso. Nei lavori [J22], [C60], [C56], [C57] il problema del consenso distribuito in presenta di disturbi limitati in norma e non noti (UBB) è stato risolto, per reti a topologia commutante. Tale algortimo di consenso, denominato consenso pigro (lazy), garantisce la convergenza dell’algoritmo all’interno di un tubo di raggio opportuno. Nei lavori [C61], [C62] e [J25] il controllo robusto per il problema delle scorte in magazzini modelllati tramite reti multi-agente, in presenza di molti rivenditori, è stato risolto secondo un approccio che puó essere impiegato anche in ambito di algoritmi di consenso. Nei lavori [J27],[C69], [C64] il problema del dissenso, ovvero il modello di agenti che sono in competizione per delle risorse, é stato studiato e risolto sia nel caso continuo che quatizzayo, facendo ricorso ad algoritmi di gossip. Il modello é comunque un sistema ibrido, la cui topologia non solo é variabile nel tempo ma anche in dimensione. Lo studio della limitatezza e della convergenza del numero dei nodi é stato studiato, per particolari leggi di morte e duplicazione. Da notare che i contributi dati in questo ambito sono molto innovativi, precursori e il primo lavoro apparso su rivista [J19], è molto citato, anche in due survey usciti sugli algoritmi di consenso. Applicazioni al Controllo di Congestione in reti TCP Nei lavori [C38], [C39] e [C41] si è studiata la stabilità di meccanismo di controllo Active Queue Management per reti TCP in presenza di colli di bottiglia multipli. I modelli usualmente impiegati considerano un singolo che la congestione della rete possa avvenire solo a livello di un singolo nodo che fa da collo di bottiglia. Facciamo vedere che i meccanismi di retroazione usualmente impiegati portano alla instabilità nel caso di più nodi congestionati. Un nuovo modello viene analizzato e presentato con la analisi della stabilità in presenza di ritardo. In [C44] tale analisi del modello linearizzato MIMO con ritardo del sistema è stata studiata tramite l’impiego del criterio di Nyquist generalizzato. In questo ambito ho organizzato anche una sessione invitata dal titolo Quality of Service and Control of Network per il First IEEE Symposium on Control, Communications and Signal Processing, marzo 2004. Applicazioni al controllo di collisione e di contesa in reti WiFi Recentemente si sono applicate le metodologie di teoria dei giochi anche allo studio del controllo della collisione e della finestra di contesa dei pacchetti su reti WiFi, in cui i nodi non si comportanono secondo il protocollo standard. Abbiamo studiato la presenza di possibili equilibri di Nash e se Pareto ottimalitá e introdotto dei Mechanism Design per forzare la fairness sulla rete e far sı́ che le preformance fossero ottimali. Tali contributi si trovano in [J24], [C65],[C66] e [C68]. Inoltre in [J26] un nuovo schema di Mac design per reti a infrasttruttura, che prevede una soluzione con identificazione adattativa sullo stato della rete viene presentata, sempre basata sull’approccio della teoria dei giochi. In [C71] inoltre si sono estese queste metodologie anche a reti Wi-Max. e nel lavoro [C75] si sono verificate le condizioni per la stabilitá dell’ equilibrio di Nash. Inoltre per reti di sensori ZIGBEE, il problema della sincronizzazione dei nodi sensori, con riferimento a problematiche di graph coloring, per il risparmio energentico é stato presentato nel lavoro [C72]. Sempre per reti ad hoc, il problema della allocazione distribuita degli solt temporali tra,mite colorazione del grafo si é affrontato in [C78] II.2 Controllo Predittivo Questa linea di ricerca riguarda principlamente gli anni 1988-1994. C.V. Laura Giarré xxi La linea di ricerca riguarda metodologie di controllo con soluzioni secondo l’approccio polinomiale al controllo robusto e metodologie di controllo adattativo e multi-predittivo. Il problema della determinazione delle relazioni intercorrenti tra le equazioni polinomiali (2 + la cosiddetta implicata) risolventi il problema di regolazione Lineare Quadratico Stocastico (LQS) nel caso a più ingressi a più uscite (MIMO) è stato affrontato nel lavoro [J2]. Sono state determinate le condizioni sotto le quali ogni coppia di equazioni dà equivalentemente la soluzione minima del problema; e inoltre quelle per cui il regolatore può essere ottenuto tramite la soluzione di una singola equazione diofantina disaccoppiata. Qualora tali condizioni non siano verificate, si è inoltre studiato il problema della conseguente non stabilità del regolatore. Nei lavori [J3] e [C1] è stato affrontato il problema LQS della reiezione del disturbo accessibile nel caso MIMO: è stata determinata una soluzione generale ed è stata messa in relazione con le soluzioni ai problemi di inseguimento del riferimento (Tracking e Servo). La proprietà di separazione tra Feedback e Feedforward dei controllori stocastici a 2 gradi di libertà può essere estesa, nel caso si sia supposto un controllore lineare, ai problemi di MINIMAX LQS di Tracking e Servo, come mostrato nel lavoro [J1]. Nel lavoro [C2] il problema Tracking e Servo in presenza di disturbi accessibili è stato risolto anche come problema MINIMAX LQS, sempre nell’ ipotesi di un controllore lineare, in modo da estendere al contesto H∞ i precedenti risultati. In [C2] e [T1] si è visto inoltre l’importanza del ruolo complementare giocato dall’approccio di Wiener e le metodologie H∞ . L’algoritmo di controllo adattativo di tipo multipasso (MUSMAR), è nella sua forma base una buona approssimazione del controllore ottimo LQS ed è stato studiato e impiegato per risolvere problemi di controllo a due gradi di libertà e a un grado di libertà İn particolare è stata studiata la sostituzione dell’algoritmo di identificazione RLS con algoritmi approssimati come il Gradiente Stocastico. L’analisi con tecniche O.D.E. per lo studio della convergenza [J4], [J5], [T1] ha portato risultati negativi e ha evidenziato il ruolo cruciale dell’algoritmo RLS per la convergenza del MUSMAR. Una nuova derivazione dell’algoritmo di controllo è riportata in [B7] e [C5]. Qui un problema Receding Horizon ritardato è risolto in linea, usando il minor numero possibile di informazione a priori sull’impianto. Viene inoltre evidenziata la pecularietà di questo algoritmo adattativo predittivo che non è un algoritmo basato sulla Ipotesi di Controllo con Equivalenza con la Certezza (CECA) e viene confrontato il comportamento in presenza di ritardo di i/o non noto e variabile con un algoritmo predittivo di tipo CECA: ASIORHC. Tale algoritmo ha la proprietà di assicurare stabilità e convergenza globale. In [B7] è stata posta una particolare attenzione ai problemi implementativi dei due algoritmi. I due algoritmi adattativi sono stati testati anche su un Benchmark proposto dagli organizzatori del congresso ECC del 1991 ([C4]), e su quello proposto dagli organizzatori del congresso mondiale IFAC del 1993 ( [J6], [C9]). In [J8] e [C8] si è impiegato l’algoritmo MUSMAR per sintetizzare in linea il filtro Q della parametrizzazione YJBK utilizzato per migliorare le prestazioni di un controllore nominale LQ sintetizzato fuori-linea. Ne è stata analizzata anche la sua convergenza, tramite tecniche ODE. Altre applicazioni di controllori adattativi si trovano nelle tesi [T1] e [T2]. Tali metodologie sono state applicate anche a impianti reali (rispettivamente a un impianto idraulico reale, a un circuito elettrico emulante un motore idraulico controllato tramite una scheda DSP e a un manipolatore meccanico) come si può vedere in [C7], [?]. Un’applicazione di tali algoritmi adattativi con introduzione della reiezione del disturbo accessibile è stata provata su un modello di robot planare a due gradi di libertà in [C10]. È stata studiata una versione dell’algoritmo in cui si considera nello pseudostato di ogni controllore lo stato dell’altro giunto che agisce su di esso come disturbo accessibile. Nei lavori [J5] e [C6] si è mostrato come l’introduzione di una identificazione multipredittiva RLS permetta di dimostrare la convergenza di tali algoritmi senza richiedere la condizione di positività reale come nel caso della analisi della con- C.V. Laura Giarré xxii vergenza locale dell’algoritmo RELS. Questo è stato mostrato tramite una analisi ODE dell’algoritmo di identificazione RLS predittivo a più passi presentato III. Altro III.1 Educational: Metodi per la Ricerca e Multidisciplinarietà Nell’ambito della Education e della Multidisciplianerietà, oltre alla gestione delle sessioni Poster per Dottorandi, alla presentazione di un Progetto Europeo com Investigatore Principale, alla partecipazione a una rete Europea Multidisciplinare ESTIANET, e alla presentazione e partecipazione al progetto norvegese KKK una delle attività principali è consistita nella gestione del forum http://researcherblog.blogspot.com/. Secondo la visione pedagogica che viene proposta da J. Bruner, psicologo e padre delle moderne scienze cognitive e pedagogiche, il raccontare storie (story telling) fa parte del processo attraerso il quale vengono costruite socialmente le identità personali, e il raccontare storie è un modo attraverso il quale viene consociuta e compresa la realtà. Per Bruner questo meccanismo e’ cosi’ importante che ipotizza che alcuni processi cognitivi fondamentali siano organizzati per storie. Questo, ad esempio, spiega perchè il racconto di una storia è molto piú efficace, memorabile e coinvolgente rispetto a modi piú aridi di organizzare le informazioni o di trasmettere messaggi. Naturalmente ció presuppone un contesto sociale dal quale e nel quale queste storie si caricano di significati e definsicono l’identita’ di colui che le racconta. Nei lavori [C45], [C47] e [C46] si sono descritte queste tematiche e in particolare la raccolta e l’analisi di storie presenti sul forum da me gestito http://researcherblog.blogspot.com/ per l’ apprendimento e la determinazione dei vari metodi di ricerca utilizzati in vari ambiti trans- e multi-disciplinari. Nel lavoro [C50] si è proposto un questionario e si sono raccolte le risposte al fine di aumentare la comprensione e il linguaggio comune in progetti interdisciplinari. Nel lavoro [C58] conclusivo, si è presentata la attività del triennio 2005-2008. Il progetto KKK (che tradotto significa arte e computer = amore) é un progetto di dissemination che stato finanziato dal NSF norvegese per l’impiego dell’arte per la divulgazione del’ICT ai bambini di 11-14 anni. In particolare, il 27 settembre 2008, in occasione del Research day, evento organizzato dal Ministero della ricerca su tutto il territorio nazionale Norvegese, e collegato alle Research Night, evento invece sponsorizzato dalla UE su tutto il territorio europeo, ho collaborato alla organizzazione di uno stand in cui i ragazzi avevano la possibilit di interfacciarsi con lo WALL, installato presso la Universit NTNU, inviandovi disegni o immagini mandate tramite cellulare via Bluetooth. Il 25/26 settmbre 2009 invece, si ricorda la partecipazione alla organizzazione ela partecipazione ai Research Days e Research Nigth. Gli strumenti interattivi usati sono stati Arduino e Scratch. Si veda a questo proposito anche il sito http://artentnu.wordpress.com/. III.2 Gestione sistemi sanitari In questo ambito, oltre alle collaborazione ai progetti indicati sopra, si ricordano anche due presentazioni, Soluzioni ICT per la Interoperabilitá dei sistemi informativi nella sanitá basate sullo standard HL7v3 alla Sessione Modelli e metodologie di analisi e gestione dei sistemi sanitari del SIDRA 2008, e An experience in localizing the HL7 Version 3 standard for the Italian Healthcare: Clinical Document Architecture (CDA) Rel.2 alla Sessione Modelli e metodologie di analisi e gestione dei sistemi sanitari dell’AIRO 2009. Il lavoro [C70] viene presentato al IEEE Workshop on Health Care Management, Venezia 2010. Sempre nell’ambito della interoperabilitá con riferimento al Profilo sanitario sintetico e alla gestione del modello ddelle malattire croniche é stato presentato il lavoro [?] alla conferenza System, Man and Cybernetics, Istanbul 2010. Inoltre il regular paper [J28] presenta una visone completa del nostro approccio al problema. C.V. Laura Giarré 7 xxiii - Elenco completo delle pubblicazioni Riviste internazionali [J30] D. Materassi, M. Salapaka, G. Innocenti, L. Giarré. Model Identification of a Network as Compressing Sensing, Systems and Control Letters, in print, 2013 [J29] D. Bauso, F.Blanchini, L. Giarré, R. Pesenti, Decentralized solution for the constrained minimum norm flow, in print, Automatica, 2013 [J28] R. Calamai, L. Giarré, Enabling Primary and Specialist Care Interoperability through HL7v3 CDA Rel.2 and Chronic Care Model: an Italian case study, submitted to IEEE Trans on System Man and Cybernetics, part A, vol 42, n.6, 1364–1384, ISSN: 1083-4427, doi: 10.1109/TSMCA.2012.2210205, 2012 [J27] D. Bauso, L. Giarré, R. Pesenti, Quantized Dissensus in Switching Netwotks with death and duplication of nodes, IEEE Transaction on Automatic Control, vol. 57, p. 783-788, ISSN: 0018-9286, doi: 10.1109/TAC.2011.2167810, 2012 [J26] I. Tinnirello, L. Giarré, G. Neglia. MAC design for WiFi infrastructure networks: a game theoretic approach. IEEE Transaction on Wireless Communication, vol. 10, p. 2510-2522, ISSN: 1536-1276, doi: 10.1109/TWC.2011.062011.100193, 2011. [J25] D. Bauso, L. Giarré, R. Pesenti, Robust control of uncertain multi-inventory systems via Linear Matrix Inequality, International Journal of Control, August, 83(8), 1723-1740, ISSN: 0020-7179, doi: 10.1080/00207179.2010.491131, 2010 [J24] L. Giarré, G. Neglia, I. Tinnirello. Medium Access in WiFi Networks: Strategies of Selfish Nodes. IEEE Signal Processing Magazine (SPM), 26(5),124-127, ISSN: 1053-5888, 2009. [J23] P. Falugi, L. Giarré, Set Membership Identification of nonlinear positive models for biological systems. Systems and Control Letters, 58(7),529-539, ISSN: 0167-6911, doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.sysconle.2009.03.005 2009. [J22] D. Bauso, L. Giarré, R. Pesenti, Consensus for networks with unknown but bounded disturbances. 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