Theses

Theses in the APICe space

Available


Pervasive Traffic Analysis through Alchemist

Available since 03/07/2012
Contact Mirko Viroli [Mail]
Supervised by Mirko Viroli
Description
This thesis can be split in two parts: 1) Develop a module for the Alchemist simulator which allows to load and parse maps real world street maps from Google Maps and/or OpenStreetMaps, possibly also extending the simulator model with higher level abstractions (Cars? Lanes? Pedestrians?) 2) Explore, analyse and possibly invent self-organising algorithms to coordinate the traffic flow

From images to rich pervasive environments

Available since 03/07/2012
Contact Mirko Viroli [Mail]
Supervised by Mirko Viroli
Description
The goal of the thesis is to provide a module for Alchemist which will allow to import images and convert them into rich pervasive environments, with walls and other kinds of obstacles.

Alchemist based biochemical simulator with multiple mobile compartments

Available since 01/07/2012
Contact Mirko Viroli [Mail]
Supervised by Mirko Viroli
Description
In this thesis, the goal is to explore the suitability of Alchemist as a biochemical simulator. A mapping for each concept in biology to the Alchemist model will be needed in order to provide the widest set of features a stochastic simulator ever had. Moreover, some improvements will be needed to ease and improve the chemistry incarnation of Alchemist. After that, many lines can be explored:
  • A new, easy language will be needed, in order to write complex simulations within few simple lines
  • A graphical editor would be a great tool
  • CellML to AlchemistXML (useful for import)
  • SBML to AlchemistXML (useful for import)
  • BioAlchemist to SBML/CellML (useful for export)
  • Comprehensive graphical interface
----

Approximate Stochastic Model Checking in Alchemist

Available since 01/07/2012
Contact Mirko Viroli [Mail]
Supervised by Mirko Viroli
Description
This thesis goal is to provide Alchemist with a module able to run approximate stochastic model checking. Roughly, those steps will be required:
  • Deep understanding of the Approximate Stochastic Model Checking
  • Deep understanding of Alchemist's model and engine
  • Definition of the concept of "parameter" for a generic simulation
  • Definition of the concept of "observable status"
  • Creation of a (possibly multithreaded, possibly distributed) executor for multiple simulations

Theses in the APICe space

Ongoing


Theses in the APICe space

Completed


Algoritmi Gradient-based per la modellazione e simulazione di sistemi auto-organizzanti

Author Francesca Cioffi
Contact Mirko Viroli [Mail]
Supervised by Mirko Viroli
Description
Proporre algoritmi auto-organizzanti significativi ed utili nel contesto degli ecosistemi pervasivi. A tale scopo si sono sfruttate le funzionalità della piattaforma Alchemist per modellare e simulare algoritmi. All'interno di tutti gli scenari possibili negli ecosistemi di servizi pervasivi, si è scelto di progettare una strategia auto-organizzante per il meeting di persone.

Un Framework di simulazione per ecosistemi di servizi pervasivi

Author Danilo Pianini
Contact Mirko Viroli [Mail]
Supervised by Mirko Viroli
Description
Questo lavoro si colloca all'interno del progetto SAPERE e si pone come obiettivo la definizione di un modello e la realizzazione di un framework per la simulazione di ecosistemi di servizi pervasivi. L'organizzazione è la seguente.

Nella parte introduttiva si mostrerà lo scenario e l'ambito del lavoro, con la descrizione della visione del progetto SAPERE.

Nel capitolo 1 si introdurrà il concetto di simulazione come strumento di supporto e completamento del metodo scientifico; di tutte le categorie di simulazioni verranno poi presentate in particolare quelle appartenenti alla categoria detta "Monte Carlo". Il nome, derivante dal noto casinò, sta ad indicare la componente stocastica della simulazione. Se ne analizzeranno le caratteristiche e le metodologie principali per poi calarsi nella modellazione di simulazioni Monte Carlo di sistemi (bio)chimici. Si vedrà sia la classica formulazione deterministica del problema sia quella stocastica e si discuterà delle ragioni che possono spingere ad adottare quest'ultima.

Nel capitolo 2 verranno descritti gli algoritmi utilizzati per la simulazione stocastica, con particolare riferimento all'algoritmo di Gillespie, studiato per eseguire simulazioni esatte facendo uso di risorse computazionali limitate. L'algoritmo offre in realtà due formulazioni, entrambe ottimizzabili attraverso l'uso di strutture dati intelligenti al fine di ridurre la quantità di calcoli non necessari eseguiti nei punti più critici.

Nel capitolo 3, cuore di questo lavoro, si descriverà il modello computazionale studiato capace di descrivere formalmente sia sistemi chimici e biochimici che sistemi pervasivi come quelli su cui si focalizza il progetto SAPERE. Verrà inoltre illustrato con dovizia di particolari il processo di ingegneria del software che ha portato alla realizzazione di Alchemist, simulatore in grado di mettere in esecuzione tale modello.

Nel capitolo 4 si mostrerà la correttezza e le prestazioni di Alchemist, nonché la flessibilità del modello presentando due casi di studio fra loro estremamente differenti, rispettivamente di ispirazione biologica e di ispirazione ICT-pervasiva.


Simulazione di ecosistemi di servizi pervasivi con supporto ad annotazioni tuple based

Author Giacomo Pronti
Contact Mirko Viroli [Mail]
Supervised by Mirko Viroli
Description
SIMULAZIONE DI ECOSISTEMI DI SERVIZI PERVASIVI CON SUPPORTO AD ANNOTAZIONI TUPLE-BASED