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EXPERIENCES (SZ.2)

{ Esperienze di Simulazione }


Tateo~Blog

Interdisciplinary Lifelong Learning (>) and Web-based Knowledge Sharing (>)

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Short history of my experiences on Simulation and Modeling technologies

{ Riassunto delle mie esperienze sulle tecnologie della Simulazione e della Modellazione }


Hashtag keywords#TateoBlog #simulation #modelling #discreteEvents #heuristics #optimization #stigmergy #antColonyOptimization #socialInsects #swarmIntelligence #ITIA #KUL #CNR #virtualReality

Summary. Some hints to my experiences on the application of simulation and modeling, which I came across during the course of my studies and my professional experiences.

   The article mentions the applications of modeling and simulation techniques in various sectors: from the design and testing of combinatorial networks to the simulation of control processes, from simulation applied to artificial intelligence systems to the creation of network frameworks for the shared design of artifacts. in carbon fiber, from discrete event simulation to simulation applied to the optimization processes of image processing algorithms.

   The various experiences are mentioned in purely chronological order, in order to also give an idea of the path I followed in dealing with this technology. 

{ Alcuni cenni alle mie esperienze sulla applicazione della simulazione e della modellazione, in cui mi sono imbattuto durante il corso dei miei studi e delle mie esperienze professionali.

  L'articolo cita le applicazioni delle tecniche della modellazione e della simulazione in vari settori: dalla progettazione e test delle reti combinatorie alla simulazione di processi di controllo, dalla simulazione applicata a sistemi di intelligenza artificiale alla realizzazione di framework network per la progettazione condivisa di manufatti in fibra di carbonio, dalla simulazione ad eventi discreti alla simulazione applicata ai processi di ottimizzazione di algoritmi di image processing.

  Le varie esperienze sono menzionate in ordine puramente cronologico, al fine di dare anche una idea del percorso che ho seguito nel confrontarmi con questa tecnologia.  }


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Content index

{ Indice del contenuto }


 1. Modeling and simulation of a combinatorial network

     { Modellazione e simulazione di una rete combinatoria }

 2. Simulation of an on/off regulator

     { Simulazione di un regolatore on/off }

 3. Simulation within an optimization process based on genetic algorithms

     { Simulazione all'interno di un processo di ottimizzazione basato sugli algoritmi genetici }

 4. FEM modeling and simulation of carbon fiber products

     { Modellazione FEM e simulazione di manufatti in fibra di carbonio }

 5. Discrete-Event simulation and ants

     { Simulazione ad eventi discreti e formiche }

 6. The simulation within the tuning / optimization process of the image processing algorithms

     { La simulazione all'interno del processo di tuning/ottimizzazione degli algoritmi di image processing }

 7. More generally

     { Più in generale }

 8. Stay up to date

     { Rimani aggiornato }

 9. Let's keep in touch

     { Teniamoci in contatto }

10. Something about me, the founder and author of Tateo~Blog Project

     { Qualcosa su di me, il fondatore e sull'autore del progetto Tateo~Blog }



1. Modeling and simulation of a combinatorial network

{ Modellazione e simulazione di una rete combinatoria }


  One of my first experiences in the field of simulation that my memory reminds me of concerns a project that I prepared for the state exam. It was the year 1988 and I was preparing to obtain a diploma as a Computer Technician at the "Ettore Majorana" State Industrial Technical Institute in Martina Franca (TA), in southern Italy.

  The project, to which I gave the name CombiCad, consisted of a software for the construction and simulation of combinatorial networks, ie circuits composed of logic gates.

  The software application that I created allowed, first of all, the definition of the layout of the combinatorial network, that is, the definition of the gates that made it up and the connections between them. Therefore, by assimilating the whole network to a single functional block (black box), it made it possible to interactively check the output logic state as the input logic states vary.

  The program also included another feature, called "truth table", which produced in tabular format the status of the output corresponding to all possible combinations of inputs.

  { Una delle mie prime esperienze nel campo della simulazione che la memoria mi riporta alla mente riguarda un progetto che preparai in occasione dell'esame di stato. Ricorreva l'anno 1988 e mi accingevo a conseguire il diploma da Perito Tecnico Informatico, presso l'Istituto Tecnico Industriale Statale "Ettore Majorana" di Martina Franca (TA), nel sud-Italia. 

  Il progetto, a cui detti il nome CombiCad, consisteva di un software per la costruzione e simulazione di reti combinatorie, ossia di circuiti composti da porte logiche. 

  La applicazione software che realizzai permetteva, innanzitutto, la definizione del layout della rete combinatoria, ossia la definizione delle porte che la componevano e le connessioni fra di esse. Quindi, assimilando tutta la rete ad un unico blocco funzionale (black box), permetteva di verificare in modo interattivo lo stato logico di uscita al variare degli stati logici degli ingressi. 

  Il programma prevedeva anche un'altra funzionalità, chiamata "tavola della verità", che produceva in formato tabulare lo stato dell’uscita corrispondente a tutte le combinazioni possibili di ingresso. }


Thinking back, I must recognize that thanks to this interdisciplinary thesis work, which included subjects such as computer science, electronics and systems theory, the desire to continue my university studies in electronics rather than computer science crept into me.

   The study of digital electronics in particular, thanks to the modularity of its components, gave me the impression of having a tool through which it was possible to build anything, similarly to the software coding of an algorithm.

   It was also thanks to this experience that electronics became one of my core skills and, consequently, also one of the thematic areas of my Interdisciplinary Lifelong Learning project.

  { Ripensandoci, devo riconoscere che grazie a questo lavoro di tesi interdisciplinare, che comprendeva materie come l’Informatica, l’Elettronica e la Teoria dei Sistemi, si è insinuato in me il desiderio di proseguire gli studi universitari in Elettronica piuttosto che in Informatica. 

  Lo studio dell’elettronica digitale in particolare, grazie alla modularità dei suoi componenti, mi dava l’impressione di disporre di uno strumento attraverso il quale fosse possibile costruire qualsiasi cosa, analogamente a come avviene per la codifica software di un algoritmo. 

  E’ stato anche grazie a questa esperienza che l’elettronica è diventata una delle mie competenze cardine e, di conseguenza,  anche anche una delle aree tematiche del mio progetto di Lifelong Learning Interdisciplinare. }


 Interdisciplinarity, that is the treatment of themes that involve multiple disciplines and skills, is one of the cornerstones on which my lifelong learning project is based. 

  The aim is to find the points of contact between the various disciplines, thus promoting the observation of phenomena from different points of view and the contamination of knowledge.

  { L'interdisciplinarità, ovvero la trattazione di temi che coinvolgono più discipline e competenze, è uno dei cardini su cui si basa il mio progetto di lifelong learning.

   Lo scopo è trovare i punti di contatto tra le varie discipline, favorendo così l'osservazione dei fenomeni da diversi punti di vista e la contaminazione della conoscenza. }


  So, if you want to deepen the study of the Electronics, then allow me to invite you to read the following article, which belongs to the Electronics (EL) area of Tateo~Encyclopedia (En).

  { Quindi, se vuoi approfondire lo studio dell’argomento dell’Elettronica, allora permettimi di invitarti a leggere il seguente articolo, che appartiene all’area tematica “Electronics” (EL) di Tateo~Encyclopedia (En) }


ELECTRONICS (EL)

{ Elettronica }



2. Simulation of an on/off regulator

{ Simulazione di un regolatore on/off }


  Another of the first simulation experiences always concerns the state exam. This time, however, it concerned an interdisciplinary project that we had prepared together with all my colleagues in the Computer Science course.

  The aim was to bring together all the technical skills we had acquired during the course of study in the same project. Namely: electronics, information processing systems, information technology.

  To pursue this goal, our teachers suggested that we implement an on / off type regulator to control the temperature of an oven so that the control consisted of keeping its temperature constant and equal to a pre-established set-up value.

  Obviously the oven did not exist, and therefore we had to use the simulation. The temperature variations that occur inside the kiln, for example when in reality the door is opened to enter or to extract the artifacts, were generated by means of a voltage divider, which simulated the sensor that in a real system acquires the internal oven temperature

  The analog voltage output from the divider, as if it were the output voltage of the real sensor, was converted into digital and stored in a predetermined position in the internal memory of the PC.

  The output branch of the controller, that is the stage responsible for the implementation of the regulation action established by the on / off type controller, and which in the real application consists in switching the oven resistance on or off, was simulated by an LED.

  The switching on of the LED was driven by an electrical voltage obtained from the digital / analog conversion corresponding to the output state of the simulated regulator inside the PC.

 The regulator was simulated by means of a routine, written in Macro Assembler 8088, which read the "temperature" from the memory location corresponding to the input voltage, compared it with a predetermined set-up value, and with reference to the result of the comparison , decreed the switching on or off of the "resistor" thereby confirming the memory location corresponding to the output.

  { Un’altra delle prime esperienze di simulazione riguarda sempre l'esame di Stato. Questa volta però riguardava un progetto interdisciplinare che avevamo preparato insieme con tutti i miei colleghi del corso di Informatica. 

  L'obiettivo era quello di far confluire in uno stesso progetto tutte le competenze tecniche che avevamo acquisito durante il ciclo di studi. E cioè: elettronica, sistemi per l'elaborazione dell'informazione, informatica. 

  Per perseguire questo obiettivo i nostri docenti ci suggerirono di implementare un regolatore di tipo on/off per controllare la temperatura di un forno affinché, ed il controllo consisteva nel mantenere la sua temperatura costante ed uguale ad un valore di set-up prestabilito. 

  Ovviamente il forno non esisteva, e quindi ci siamo dovuti avvalere della simulazione. Le variazioni di temperatura che avvengono all'interno del forno, per esempio quando nella realtà si apre la porta per immettere oppure per estrarre i manufatti, era generate per mezzo di un partitore di tensione, che simulava il sensore che in un impianto reale acquisisce la temperatura interna del forno

  La tensione analogica in uscita dal partitore, così come se fosse la tensione di uscita del sensore reale, era convertita in digitale e memorizzata in una prestabilita  posizione della memoria interna del PC.

  Il ramo di uscita del controllore, ossia lo stadio preposto alla attuazione della azione di regolazione stabilita dal controllore di tipo on/off, e che nell'applicazione reale consiste nella accensione o lo spegnimento della resistenza del forno, era simulato da un LED.

  L'accensione del LED era pilotata da una tensione elettrica ottenuta dalla conversione digitale / analogica corrispondente allo stato di uscita del regolatore simulato all'interno del PC.

 Il regolatore era simulato per mezzo di una routine, scritta in Macro Assembler 8088, che leggeva la "temperatura" dalla locazione di memoria corrispondente al tensione di ingresso, la confrontava con un valore di set-up prefissato, e in riferimento al risultato del confronto, decretava l'accensione o lo spegnimento della "resistenza" avvalorando di conseguenza la locazione di memoria corrispondente all'uscita. }



3. Simulation within an optimization process based on genetic algorithms

{ Simulazione all'interno di un processo di ottimizzazione basato sugli algoritmi genetici }


  A very frequent application of simulation is that of a verification tool for a system optimization process.

   Having cultivated, from the early years of the university course, the passion for heuristic optimization techniques, and in particular for that of genetic algorithms, simulation represented a fundamental stage of the process: that, precisely, of performance verification ( fitness measurement) of the particular solution.

   Some of these applications, which I have dealt with, concern: the optimization of gas turbines, the prediction of Lotto game draws, and the optimization of pipeline computer architectures.

{   Una applicazione molto frequente della simulazione è quella di strumento di verifica per un processo di ottimizzazione di un sistema.

  Avendo coltivato, fin dai primi anni del corso universitario, la passione per le tecniche euristiche di ottimizzazione, ed in particolare per quella degli algoritmi genetici, la simulazione rappresentava uno stadio fondamentale del processo: quello, per l'appunto, di verifica delle performance (misura della fitness) della particolare soluzione. 

  Alcune di queste applicazioni, di cui mi sono occupato, riguardano: l'ottimizzazione delle turbine a gas, la previsione delle estrazioni del gioco del Lotto, e la ottimizzazione di architetture di calcolatori pipeline. }



4. FEM modeling and simulation of carbon fiber products

{ Modellazione FEM e simulazione di manufatti in fibra di carbonio }


In one of my first work experiences I had the opportunity to participate in an international project, whose goal was to create an Engineering Framework for the design of new materials in composite materials and in the prototyping of artifacts built with them.

  The production of carbon fiber products for many years was the exclusive prerogative of the large military, aerospace and materials companies, which were the only ones that could afford the high costs and long development times.

  The InConPro project was born with the aim of making this technology available also to small and medium-sized enterprises (SMEs) in the civil and commercial sector. Even large companies would have benefited from this, because the sharing of a large number of solutions on the network would have allowed the reuse of models already tested, with a considerable reduction in time-to-market.

    The name of the InComPro project means "Intelligent Composite Product" and in particular the adjective "intelligent" indicates the ability of carbon fiber objects to adapt in a particular and singular way to working conditions, such as mechanical stress, depending on the physical and morphological characteristics of the material with which they are built. Among the products that inspired this project we can mention: propellers, liquid ring compressors, boom for sailboats, structural panels for trains and airplanes.

  The design framework was shared on the network between several users, project partners, who were located in various locations in Europe. All partners shared the materials database so that each could draw on the experiences of the others. The simulator, being a very expensive resource, was also shared on the network. It was based on Finite Elements Modeling (FEM for short), and was installed and running on a powerful electronic computer located at a French research center. The simulator was based on improved modeling algorithms based on finite element analysis (FEA), and on a new design method, called Design-of-Deformation, whose goal is to determine the optimal shape of the product.

  The communication and network sharing architecture of objects was very interesting as it used the CORBA (Common Object Request Broker Architectures) middleware to allow various clients to access shared resources on the network, including the database of composite products and the powerful FEM simulator.

 The whole system, called Virtual Engineering Environment (VEE), is therefore a computer simulation framework that allows the design, development and testing of products built with composite materials before their actual construction, thus eliminating many of the intermediate experimental tests. and expensive.

  {   In una delle mie prime esperienze lavorative ho avuto l'occasione di partecipare ad un progetto internazionale, il cui obiettivo era quello di realizzare un Engineering Framework per la progettazione di nuovi materiali in materiale composito e nella prototipazione di manufatti costruiti con essi. 

  La produzione di manufatti in fibra di carbonio per tanti anni è stata prerogativa esclusiva  delle grandi imprese militari, aerospaziali e dei materiali, che erano le uniche che potevano permettersi gli elevati costi ed i lunghi tempi di sviluppo. 

  Il progetto InConPro nacque con l'obiettivo di rendere disponibile questa tecnologia anche alle piccole e medie imprese (PMI) del settore civile e commerciale. Anche le grandi imprese ne avrebbero tratto vantaggio, perché la condivisione in rete di un gran numero di soluzioni, avrebbe permesso il riutilizzo di modelli già sperimentati, con notevole riduzione del time-to-market. 

    Il nome del progetto InComPro significa "Intelligent Composite Product" ed in particolare l'aggettivo "intelligent" sta ad indicare la capacità degli oggetti in fibra di carbonio di adattarsi in modo particolare e singolare alle condizioni di lavoro, come per esempio alle sollecitazioni meccaniche, a seconda delle caratteristiche fisiche e morfologiche del materiale con cui sono costruiti. Tra i prodotti che hanno ispirato questo progetto si possono citare: eliche, compressori ad anello liquido, boma per barche a vela, pannelli strutturali per treni e aerei.

  Il Framework di progettazione era condiviso in rete tra più utenti, partners di progetto, che erano dislocati in vari località d'Europa. Tutti i partner condividevano il database dei materiali in modo che ciascuno potesse attingere alle esperienze degli altri. Anche il simulatore, essendo una risorsa molto costosa, era condiviso in rete. Esso era basato sulla modellazione ad elementi finiti (Finite Elements Modeling o brevemente FEM), ed era installato e funzionava su un potente calcolatore elettronico sito presso un centro di ricerca francese. Il simulatore era basato su algoritmi di modellazione migliorati e basati sulla analisi ad elementi finiti (FEA), e su un nuovo metodo di progettazione, denominato Design-of-Deformation, il cui obiettivo è quello di determinare la forma ottimale del prodotto.

  L’architettura di comunicazione e di condivisione in rete degli oggetti era molto interessante in quanto utilizzava il middleware CORBA (Common Object Request Broker Architetture) per permettere ai vari clients di accedere alle risorse condivise in rete, tra cui il database dei prodotti compositi ed il potente simulatore FEM.

 L'intero sistema, denominato Virtual Engineering Environment (VEE), è quindi un framework di simulazione al computer che consente la progettazione, lo sviluppo e il test di prodotti costruiti con materiali compositi prima della loro effettiva costruzione, eliminando così molti dei test sperimentali intermedi e costosi. }



5. Discrete-Event simulation and ants

{ Simulazione ad eventi discreti e formiche }


“The possibility to analyze a production system and its evolution on the time through virtual instruments permits to evaluate early the impact of model changes (as new resources introduction, new production cycles, layout modification, tasks reallocation to resources, etc…)”

(Bao J. S., Jin Y., Gu M. Q., Yan J. Q., Ma D. Z., 2002, Immersive virtual product development, J. of Materials Processing Technology, Vol. 129, Issues 1-3 , 592-596)


  One of more interesting experienced about Simulation refers to the period of time immediately preceding my graduation exam. The work done during this experience has provided me the material for the writing of my experimental graduation thesis. The experience enabled me to collaborate with very important research centers, like for example the Italian Institute for the Industrial and Automation Technologies (briefly ITIA) of the Milan location of the Italian National Research Council (briefly CNR), and the Mechanical Technologies department of the Katholique University of Leuven (briefly KUL) located in Belgium. The experience I am referring to consisted of participation to a research project financed by the European Community whose objective was that to implement a software platform for the modeling, the simulation and the optimization of industrial plants. With reference to the typical nature of a production process, for the modeling of the industrial production plants and the evaluation of their efficiency, Discrete-Event Modeling and Simulation was used. The user interface, for the modeling of the industrial plants and for verifying the simulation results, was implemented using Virtual Reality techniques, which at that time were still experimental and innovative.

  { Una delle esperienze più interessanti sulla simulazione che ho vissuto risale al periodo immediatamente precedente al mio esame di laurea. Il lavoro svolto durante questa esperienza mi ha fornito il materiale per la stesura della mia tesi di laurea sperimentale. L'esperienza mi ha permesso di collaborare con importanti centri di ricerca, come per esempio l'Istituto per le Tecnologie Industriali e dell’Automazione (brevemente ITIA) della sede di Milano del Consiglio Nazionale delle Ricerche (brevemente CNR), ed il dipartimento di Tecnologie Meccaniche della Katholique University di Leuven (brevemente KUL) in Belgio. L’esperienza a cui faccio riferimento è consistita con la partecipazione ad un progetto di ricerca finanziato dalla Comunità Europea il cui obiettivo era quello di realizzare una piattaforma software per la modellazione, simulazione ed ottimizzazione di impianti produttivi. Sulla base della natura tipica di un processo produttivo, per la modellazione degli impianti industriali e la valutazione della loro efficacia è stata utilizzata la Modellazione e la Simulazione ad Eventi Discreti. L’interfaccia utente per la modellazione degli impianti e per la verifica dei risultati della simulazione è stata realizzata utilizzando tecniche di Realtà Virtuale che al tempo erano ancora sperimentali ed innovative. }



  As optimization technique for the research of best configurations of the plant, was used the Ant Colony Optimization that is an heuristic optimization technique inspired to the behavior social of the ants, also known as “stigmergy”. In short, the principle on which this technique is based is as follows: ants work together to optimize the food supply process. In order to do this, they modify environment in which they live and search the food, depositing some traces (pheromones) during their movements. These traces, despite their volatile nature, until they evaporate, provide to the ants that follow,  suggestions on the path to follow to reach a source of food as quickly as possible and, subsequently, to return to the anthill.

  The evaporation process ensures that the shorter, and therefore the best, connections remain active longer than the long routes which, on the other hand, stop earlier. In this way the ants are encouraged to follow the shorter paths, and these paths are strengthened by subsequent crossings. And so on, environment change itself in order to suggest always the best path. Moreover, traces automatically adapt when a food source is exhaust and the traffic must be directed towards a new destination.

  { Come tecnica di ottimizzazione per la ricerca di configurazione migliori dell’impianto, è stata utilizzata la Ant Colony Optimization che è una tecnica euristica ispirata al comportamento sociale delle formiche, diversamente nota anche col nome di “Stigmergy”. In sintesi il principio su cui si basa questa tecnica è il seguente: le formiche collaborano tra di loro per ottimizzare il processo di approvvigionamento del cibo. Per fare ciò, esse modificano l'ambiente in cui vivono e ricercano il cibo, depositando delle tracce (feromoni) durante il loro movimento. Tali tracce, sebbene siano volatili, fino a quando non evaporano, forniscono alle formiche che seguono una indicazione sul percorso da seguire per raggiungere il più velocemente possibile una fonte di cibo, ed in seguito per ritornare al formicaio. 

  Il fenomeno dell'evaporazione fa sì che i collegamenti più corti, e quindi i migliori, restino attivi più a lungo rispetto ai percorsi più lunghi che invece si interrompono prima. In questo modo le formiche che seguono sono spinte a seguire i percorsi più corti, e questi percorsi sono rafforzati dagli attraversamenti successivi. E così via, l’ambiente si modifica per suggerire di volta in volta il percorso migliore. Inoltre le tracce si adattano automaticamente quando una fonte di cibo si è esaurita ed il traffico deve essere dirottato verso una nuova meta. }


  The participation to this research project, especially regarding the  simulation and modeling technologies, enabled me to follow a seminary at the Italian Institute for the Industrial and Automation Technologies (briefly ITIA), at the Milan location of the Italian National Research Council (briefly CNR), thanks to which I acquired the fundamental concepts about Discrete-Events Simulation. And moreover, this experience enabled me to know the Ant Colony Optimization technique by means of a stage at the Mechanical Technologies department of the Katholique University of Leuven (briefly KUL), at Belgian.

  { La partecipazione a questo progetto di ricerca, in particolare per quanto riguarda le tecnologie della simulazione e della modellazione, mi ha permesso di seguire un seminario presso l’Istituto per le Tecnologie Industriali e dell’Automazione (ITIA), presso la sede milanese del Consiglio Nazionale di Ricerca (brevemente CNR), grazie al quale ho acquisito i concetti fondamentali della Simulazione ad Eventi Discreti. Ed inoltre mi ha permesso di apprendere la tecnica di ottimizzazione Ant Colony Optimization per mezzo di uno stage presso il Dipartimento di Tecnologie Meccaniche della Katholique University di Leuven (KUL) in Belgio. }


6. The simulation within the tuning / optimization process of the image processing algorithms

{ La simulazione all'interno del processo di tuning/ottimizzazione degli algoritmi di image processing }


  Another of the most intensive uses of simulation that I can mention among my experiences concerns its use as a verification stage of an optimization and tuning process of an image processing algorithm.

  First of all, specific by "optimization" of an algorithm is meant the identification of the sequence of operations that constitutes the image processing algorithm, in order to extract the information sought from them. Instead, when we talk about "tuning" we generally refer to a fine adjustment of the algorithm parameters in order to obtain the best performance.

  My experience in this sense has concerned the synthesis of an image processing algorithm for the identification of anomalies in the mechanical fastening parts of the railway rails on the sleepers. In practice, they are those mechanical systems that you can see at the foot of the rail in correspondence with each sleeper. If you have never noticed them then pay attention to them next time, for example, you cross a level crossing.

  The use of simulation is justified by the large number of variables involved and by the enormous variability of environmental conditions. in fact, the railway environment is far from being considered a controlled environment, such as industrial production chains. Therefore the definition of the algorithm and the definition of its parameters cannot follow a deterministic process. It is necessary to apply an iterative heuristic process that converges towards solutions that optimize the most important aspects of the control system, which are: the maximization of the "detection rate", ie the percentage of defects identified; the minimization of the "false detection rate", ie the number of reported false positives; time minimization,

  For this reason, the system I created consisted of a tool that created the recognition models of the correct configurations of the fastenings, in a pseudo-random way. The system then tested these models on a training set of sample images that covered the greatest number of environmental conditions. Each test associated with the model a grade, called fitness, which represented the performance of the model with respect to the factors considered important.

  { Un altro degli impieghi più intensivi della simulazione che posso citare tra le mie esperienze riguarda il suo utilizzo come stadio di verifica di un processo di ottimizzazione e tuning di un algoritmo di image processing.

  Innanzitutto specifico per "ottimizzazione" di un algoritmo si intende la individuazione della sequenza di operazioni che costituisce l'algoritmo di elaborazione delle immagini, al fine di estrarne da esse le informazioni cercate. Invece quando si parla di "tuning" in genere ci si riferisce ad una regolazione fine dei parametri dell'algoritmo al fine di ottenere le migliori performance.

  La mia esperienza in tale senso ha riguardato la sintesi di un algoritmo di image processing per la individuazione di anomalie negli organi meccanici di fissaggio delle rotaie ferroviarie sulle traversine. In pratica sono quei sistemi meccanici che potete scorgere ai piedi della rotaia in corrispondenza di ogni traversina. Se non li avete mai notati allora fateci caso la prossima volta che, per esempio, attraverserai un passaggio a livello.

  Il ricorso alla simulazione è giustificato dal grande numero di variabili in gioco e dalla enorme variabilità delle condizioni ambientali. infatti l'ambiente ferroviario è ben lontano dal poter essere considerato un ambiente controllato, come per esempio le catene di produzione industriali. Per cui la definizione dell'algoritmo e la definizione dei suoi parametri non può seguire un iter deterministico. E' necessario applicare un processo euristico iterativo che converga verso soluzioni che ottimizzino gli aspetti più importanti del sistema di controllo che sono: la massimizzazione della "detection rate", ossia della percentuale di difetti individuati; la minimizzazione della "false detection rate", ossia nel numero di falsi positivi segnalati; minimizzazione del tempo,

  Per questo motivo il sistema che ho realizzato consisteva in uno strumento che creava i modelli di riconoscimento delle configurazioni corrette dei fastening, in modo pseudo-casuale. Successivamente il sistema testava questi modelli su un training set di immagini campione che coprivano il maggior numero di condizioni ambientali. Ogni test associava al modello un voto, detto fitness, che rappresentava la performance dello stesso rispetto ai fattori ritenuti importanti.   }


~ o ~ 


§7. More generally.

[IT] Più in generale.


  In this article we talked about my personal experiences related to simulation and modeling technologies.

   But if you want to examine either these technologies from a more general point of view, and if you want to discover all their more fascinating and modern applications, then allow me to suggest you the reading of the following article which is the main one of the thematic area dedicated to this discipline, within Tateo~Encyclopedia (En).

  [IT] In questo articolo abbiamo parlato delle mie personali esperienze attinenti alle tecnologie della simulazione e della modellazione. 

  Ma se vuoi esaminare entrambe queste discipline da un punto di vista più generale, e vuoi scoprire tutte le loro applicazioni più affascinanti e moderne, allora permettimi di suggerirti la lettura del seguente articolo che è il principale dell'area tematica dedicata a questa disciplina, all'interno di Tateo~Encyclopedia (En).


Modeling and Simulation

[IT] Modellazione e Simulazione

 (SZ)


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§8. Stay up to date
[IT] Rimani aggiornato

If you are interested in the topics covered in the current article and want to be informed about my most recent updates dealing with them, then I invite you to register on:


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§9. Let's keep in touch,
[IT] Teniamoci in contatto.

I hope you enjoyed this article, belonging to the Learning (>) section of the Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning (TILLL) project (>), and that the notes and observations I gathered within it meets your interests.
  If you want stay tuned with the TILLL project evolution, then I invite you to follow the next upgrades that are published on the TILLL's Blog and on the social media pages dedicated to the TILLL community.

  [IT] Spero che questo articolo, appartenente alla sezione Learning (>) del progetto Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning (TILLL) (>), ti sia piaciuto e che le note e le osservazioni che ho raccolto al suo interno soddisfino i tuoi interessi. 

  Se vuoi rimanere aggiornato sull'evoluzione del progetto TILLL, allora ti invito a seguire i prossimi aggiornamenti che vengono pubblicati sul Blog di TILLL e sulle pagine social dedicate alla community TILLL.


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§10. Something about me, the founder and author of Tateo~Blog Project.

[IT] Qualcosa su di me, il fondatore e sull'autore del progetto Tateo~Blog.

First of all, thank you for visiting one of the pages of my blog. My name is Giovanni Battista Tateo (shortly Bat) and I am the founder and author of a project of Interdisciplinary Lifelong Learning of which the Tateo~Blog (:::) blog is the means of sharing. I was initially an Information Technology expert, and later I became an electronic engineer, specializing in industrial Automation. I'm passionate about Artificial intelligenceVirtual RealitySimulation, and I'm an expert in Artificial Vision applied to industrial Automation. Currently, and starting four years ago, I am employed as a Proposal Engineer at Mer Mec S.p.A. (:::) company. Previously, starting in 2004, I was employed, always at the same company, as a Designer of Artificial Vision Systems and Image Processing Algorithms, applied in particular to Railway Diagnostics. I am a supporter and promoter of Lifelong LearningSocial Networking and Knowledge Sharing by means of the web. If you want more details about me, visit the About Me (:::) page.

[IT] Innanzitutto ti ringrazio per aver visitato una delle pagine del mio blog. Mi chiamo Giovanni Battista Tateo (brevemente Bat) e sono il fondatore e l'autore di un progetto Lifelong Learning Interdisciplinare di cui il blog Tateo~Blog (:::) ne è il mezzo di condivisione. Sono stato in principio un esperto di Informatica, e in seguito sono diventato un Ingegnere Elettronico, specializzato in Automazione Industriale. Sono un appassionato di Intelligenza ArtificialeRealtà VirtualeSimulazione, e sono un esperto di Visione Artificiale applicata all'Automazione Industriale. Attualmente, ed a partire dall'anno 2016, sono impiegato come Proposal Engineer presso la società Mer Mec S.p.A. (:::). Precedentemente, a partire dal 2004, sono stato impiegato, sempre presso la stessa società, come Progettista di Sistemi di Visione Artificiale e di Algoritmi di Elaborazione delle Immagini, applicati in particolare alla Diagnostica Ferroviaria. Sono un sostenitore e promotore dell'apprendimento permanente, dei social network e della condivisione delle conoscenze tramite il web. Se vuoi ulteriori dettagli su di me, visita la pagine About Me (:::).


  References to contact me. Following you can find my personal references that you can use if you want to contact me directly, and the links to my social accounts that you can use to follow me or to keep in touch with me by means of social media networks.

  [IT] Riferimenti per contattarmi. In seguito puoi trovare i miei riferimenti personali che puoi utilizzare se vuoi contattarmi personalmente, ed i collegamenti ai miei account social che puoi utilizzare per seguirmi e rimanere in contatto con me tramite le reti di social media.


Eng. Tateo Giovanni Battista

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TILLL~Learning © November 28, 2021

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