mod_C
Ministero dell'Universita' e della Ricerca scientifica e tecnologica
Programmi di ricerca cofinanziati - Modello C
Rendiconto di unita' di ricerca - ANNO 1997
prot. 9701091751_016
1. Area Scientifico Disciplinare principale 01: Scienze matematiche
2. Coordinatore Scientifico del programma di ricerca
| RUGGIERO | Valeria |
| (cognome) | (nome) |
| Universita' degli Studi di FERRARA | Facolta' di SCIENZE MATEMATICHE FISICHE e NATURALI |
| (università) | (facoltà) |
| MATEMATICA | |
| (dipartimento/istituto) |
3. Titolo del programma di ricerca
4. Responsabile Scientifico dell'Unità di ricerca
| PUCCIO | Luigia |
| (cognome) | (nome) |
| Universita' degli Studi di MESSINA | Facolta' di SCIENZE MATEMATICHE FISICHE e NATURALI |
| (università) | (facoltà) |
| MATEMATICA | |
| (dipartimento/istituto) |
5. Titolo del programma dell'unità di ricerca
6. Settore principale del Programma di Ricerca: A04A - Analisi numerica
7. Finanziamenti assegnati all'unità di ricerca
| (in lire) | |
|---|---|
| Quota ateneo | 5.000.000 |
| Cofin assegnato | 6.000.000 |
| Totale complessivo | 11.000.000 |
8. Obiettivo della ricerca eseguita
9. Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti
E' stato approfondito lo studio delle M-band wavelet (U16/3) e nell'ambito della collaborazione con L. Montefusco, G. Guerrini e D. Lazzaro dell'unita' dell'Universita' di Bologna (coordinata da F. Sgallari), delle multiwavelets e si sono perfezionati gli algoritmi di compressione di segnali e di immagini basati su varie famiglie di tali funzioni. In particolare:
a) Con l'uso delle matrici ricorsive, si e' realizzato un metodo per la costruzione di multiwavelet semiortogonali (U16/1). E' stato analizzato anche il problema del prefiltraggio, che rappresenta una fase cruciale per l'effetiva applicabilita' di tali basi di funzioni in problemi di elaborazione di segnali ed immagini, fornendo dei criteri per la scelta del miglior prefiltro relativo alla base in esame, nell'ambito della compressione di segnali.
b) Continuando il lavoro sulle applicazioni delle multiwavelets all'elaborazione di immagini, si e' realizzato un algoritmo di "embedded-coding", basato appunto su trasformata multiwavelet bi-dimensionale. Esso e' stato utilizzato in un problema di compressione di immagini, per un confronto di performance tra multiwavelets e wavelets scalari. I risultati ottenuti, (U16/2) e (U16/4), mettono in evidenza l'efficacia di tale algoritmo.
c) Si e' intrapresa la costruzione di multiwavelets biortogonali bilanciate. Tali basi offrono i vantaggi di non richiedere prefiltraggio nelle loro applicazioni e di avere le proprieta' di riproduzione polinomi ed annullamento di
momenti discreti. La costruzione e' stata fatta con il metodo del "lifting", ed in modo algebrico, con l'ausilio della teoria delle matrici ricorsive (U16/5),(U16/6) e (U16/8).
Inoltre, sono state intraprese, in collaborazione con M. Holschneider (Institutde Physique du Globe, Parigi, Francia) analisi di due differenti tipi di segnale mediante l'uso di trasformate wavelet. In particolare:
a) Nel primo caso, si e' considerata un'analisi, mediante trasformata wavelet continua, di segnali di pressione arteriosa di pazienti ipertesi. Si sono elaborati dati reali, forniti dall'Istituto di Medicina Interna del Policlinico dell'Universita' di Messina. L'uso della trasformata wavelet continua ha permesso di osservare globalmente fino a otto ore di monitoraggio di pressione arteriosa e frequenza cardiaca, mentre con le metodologie di analisi tradizionali, basate essenzialmente sulla trasformata di Fourier, e' possibile analizzare solo circa 4 minuti di monitoraggio per volta.
b) Nel secondo caso, si e' eseguita una ricerca sull'analisi wavelet dei cosi' detti salti di fase (phase-jumps), che sono segnali di tipo compleso che presentano delle discontinuita' nella fase. Una caratterizzazione di tali segnali, cioe' della durata e dell'ampiezza del salto, si e' ottenuta (U16/7) in termini di un'espansione asintotica del ridge della trasformata wavelet.
Infine e' stata studiata la particolare classe delle multiwavelet di ordine 3 ottenute dalle b-spline cardinali quintiche di Hermite, allo scopo di costruire un algoritmo per caratterizzazione di curve. L'obiettivo finale e' stato quello di poter applicare tale metodo alle curve associate a profili di ultrastrutture cellulari, presenti in immagini di microscopia elettronica, al fine di determinare un insieme di parametri descrittori della forma (U16/9). In questo
caso non e' richiesto alcun prefiltraggio per l'uso di questa base. Cio' e' dovuto alla particolare natura dei dati iniziali. Infatti i dati sono ottenuti dalla formula analitica della spline approssimante, e contengono anche il valore della tangente e della curvatura per ciascun punto della curva. L'insieme dei valori della funzione e delle sue prime 2 derivate in ciascun punto costituisce l'insieme di dati necessario per applicare tali multiwavelets. Per la notevole mole di dati, presente in problemi di questo tipo, si e' realizzata una implementzione parallela dell'algoritmo di decomposizione multiwavelets.
- I risultati del progetto sono stati presentati anche nelle seguenti comunicazioni al seguente congresso, svoltosi dopo la fine temporale del progetto cofinanziato:
- V Congresso Nazionale della SIMAI (Societa' Italiana di Matematica Applicata ed Industriale), Ischia, 5-9/6/2000
S. Bacchelli, M. Cotronei, D. Lazzaro: Biorthogonal k-balanced and full-rank multiwavelets via the lifting
scheme: an algebraic approach.
L. Puccio: Cell profile reconstruction and quantitative morphology.
- SEMINARI E/O CONVEGNI PROMOSSI
- L'Unita' ha fatto parte del Comitato Organizzatore Locale del IV Congresso Nazionale della Societa' Italiana di Matematica Applicata e Industriale (Giardini Naxos 1-5/6/1998), con L. Puccio presidente. M. Cotronei ha svolto la funzione di raccolta, coordinamento ed "editing" dei sommari delle comunicazioni scientifiche, contenuti nei 2 volumi "SIMAI '98 - Sommari".
- Dipartimento di Matematica, Universita' di Messina, 9/4/99, Seminario Prof. E. Spedicato (Universita' di Bergamo): Metodi ABS per sistemi lineari e ottimizzazione.
- Accademia Peloritana, Universita' di Messina, giugno 1999, Seminari Prof. W. Gautschi (La Fayette University, Indiana, USA) su Metodi avanzati per la
quadratura numerica.
- Dipartimento di Matematica, Universita' di Messina, giugno-luglio 1999, Cilco di seminari Prof. M. Holschneider (Institut de Physique du Globe, Parigi, Francia).
-PARTECIPAZIONE A CONVEGNI
- 4th International Conference on Mathematical Methods for Curves and Surfaces, Lillehammer (Norvegia), 2-8/7/1997 M. Cotronei, D. Lazzaro, L.B. Montefusco, L. Puccio: Image compression through embedded multiwavelet transform coding.
- Perspectives in Mathematical Physics, Conference in the Honor of Alex Grossmann, Marsiglia 30/7-2/8/1997
L. Puccio: partecipazione su invito.
- XXI Congresso S.I.M.E., Taormina 23/10/97 Sessione plenaria "Acquisizione e gestione delle immagini":
L. Puccio(conferenza su invito): Recenti tecniche di compressione di Immagini.
L. Puccio: docente del Corso pre-congressuale "Principi di Morfologia Quantitativa (Introduzione all'analisi dell'Immagine)".
- Palermo 3/11/97
L. Puccio (conferenza su invito): Approssimazioni di superfici mediante funzioni wavelets.
- Convegno su Calcolo Scientifico e Didattica, Roma 26-28/2/98
L. Puccio: Metodi numerici in morfologia quantitativa e diagnostica medica
- Convegno Nazionale di Analisi Numerica, Montecatini 15-17/4/1998
M. Cotronei: Multiwavelets ed applicazioni.
- IV Congresso Nazionale della SIMAI, Giardini Naxos (ME) 1-5/6/1998.
E. Bellanger, M. Cotronei, M. Holschneider: Wavelet analysis of Earth rotation.
- Convegno su "Umbral Calculus/Theory and Applications", Cortona (AR) 22-27/6/98
Partecipazione di L. Puccio e M. Cotronei.
- Wavelets and Applications Workshop, Monte Verita', Ticino (Svizzera) 28/9 -2/10/98
Partecipazione di M. Cotronei.
- Dipartimento di Ingegneria Elettronica, Universita' di Reggio Calabria, 17/11/1999
M. Cotronei (conferenza su invito): Introduzione alle wavelets e alle multiwavelets.
- Dipartimento di Matematica, Universita' di Norimberga-Erlangen, 16/12/1999
M. Cotronei (conferenza su invito): An algebraic construction of k-balanced multiwavelets", .
- 4th International Conference on Curves and Surfaces, Saint-Malo (Francia),1-7/7/1999
M. Cotronei: An algebraic construction of k-balanced multiwavelets via the lifting scheme.
- Convegno di "Analisi Numerica: Metodi e Software Matematico, Ferrara 19-21/1/2000
L. Puccio, M. Cotronei: Applications of wavelets and multiwavelets to signal and immage processing.
- PUBBLICAZIONI
U16/1.Cotronei M., Montefusco L.B., Puccio L.: Multiwavelet
analysis and signal processing - IEEE Trans. on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing, vol. 45, 1998, 970-987.
U16/2.Cotronei M., Montefusco L.B., Puccio L.: Some experiments on image compression by means of multiwavelet transform, Atti Acc. Peloritana dei Peric., Classe I di Sc. fis. mat. e nat. , vol. LXXIV, in corso di stampa.
U16/3.Calderone V.: Modulated Wavelet Tight Frames Decomposition for Signal Processing, Atti Acc. Peloritana dei Peric., Classe I di Sc. fis. mat. e nat., vol. LXXIV, in corso di stampa.
U16/4.Cotronei M., Lazzaro D., Montefusco L.B., Puccio L.: Image Compression Through Embedeed Multiwavelet Trasform Coding" , IEEE Trans. on Image Processing,
Vol 9, No. 2, 2000, 184-189.
U16/5.Bacchelli S., Cotronei M., Lazzaro D.: A recursive approach to the construction of k-balanced biorthogonal multifilters with the lifting scheme, Proceedings della IV Conferenza Internazionale "Curves and Surfaces", St. Malo 1999.
U16/6.Bacchelli S., Cotronei M., Lazzaro D.: An algebraic construction of k-balanced multiwavelets via the lifting scheme", inviato a Numerica Algorithms.
U16/7.Bellanger E., Cotronei M., Holschneider M.: Analysis of phase jumps with the help of wavelet and Gabor analyses, preprint.
U16/8.Bacchelli S., Cotronei M., Lazzaro D., Puccio L.: Multiwavelets and construction of biorthogonal k-balanced multifilters, Recent Trends in Numerical Analysis, serie: Advances in Computation: Theory and Practice(L. Brugnano and D. Trigiante,eds.) Nova Science Publishers, Inc., in corso di stampa.
U16/9.Cotronei M. , Puccio L., Effectiveness of multiwavelets in signal and image processing, Ann. Univ. Ferrara- Sez; VII, Sc. Mat., Supplemento
Vol. XLV, (2000).
10. Pubblicazioni
| 1. | Cotronei M., Montefusco L.B., Puccio L.: Multiwavelet analysis and signal processing - IEEE Trans. on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing, vol. 45, 1998, 970-987, ISSN#1057-7130. |
| 2. | Cotronei M., Lazzaro D., Montefusco L.B., Puccio l.: Image Compression Through Embedeed Multiwavelet Trasform Coding" , IEEE Trans. on Image Processing,Vol 9, No. 2, 2000, 184-189, ISSN#1057-7149. |
11. Prodotti della Ricerca eseguita
12. Componenti dell'Unità di ricerca che hanno effettivamente partecipato alla ricerca
Personale docente
| nº | cognome | nome | qualifica | facoltà | dipartimento/istituto Università | mesi uomo dal modello I anno | mesi uomo dal modello II anno | mesi uomo effetiv. impegnati I anno | mesi uomo effetiv. impegnati II anno | nota |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | PUCCIO | Luigia | ricercatore | Facolta' di SCIENZE MATEMATICHE FISICHE e NATURALI | MATEMATICA Universita' degli Studi di MESSINA |
11 | 11 | 11 | 11 |
Altro personale
| nº | Cognome | Nome | Qualifica | Facoltà | Dipartimento/Istituto Università/Ente | mesi uomo effetiv. impegnati I anno | mesi uomo effetiv. impegnati II anno | Nota |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Cotronei | Mariantonia | Borsista post dottorato | SCIENZE MATEMATICHE FISICHE e NATURALI | matematica | 11 | 11 | |
| 2. | Princi | Pietro | Funzionario Tecnico | FARMACIA | centro Centro interdipartimentale farmaco-tossicologico | 6 | 6 | |
| 3. | Calderone | Venera | Insegnante | Classe di FISICA e Classe di MATEMATICA | M.P.I. | 4 | 4 |
Personale a contratto
| nº | Cognome | Nome | Qualifica | Facoltà | Dipartimento/Istituto Università/Ente | Inizio del contratto | Durata del contratto in mesi | Costo in lire | mesi uomo I anno | mesi uomo II anno | Nota |
|---|
13. Note relative ai componenti (p.12)
14. Risorse umane complessivamente ed effettivamente impegnate
| mesi uomo I anno | mesi uomo II anno | Totale mesi uomo |
|
|---|---|---|---|
| da personale universitario | 11 | 11 | 22 |
| altro personale | 21 | 21 | 42 |
| personale a contratto | 0 |
15. Dati complessivi relativi al programma
| (numero) | |
|---|---|
| partecipazioni a convegni: | |
| in Italia | 8 |
| all'estero | 6 |
| articoli pertinenti pubblicati: | |
| su riviste italiane con referee | 2 |
| su riviste straniere con referee | 3 |
| su altre riviste italiane | 1 |
| su altre riviste straniere | 1 |
| comunicazioni a convegni/congressi internazionali | 3 |
| comunicazioni a convegni/congressi nazionali | 8 |
| rapporti interni | 2 |
| brevetti depositati | 0 |
16. Tabella delle spese sostenute: cifre spese, rimaste da pagare o impegnate(*)
(*) Da Impegnare LIMITATAMENTE a Pubblicazioni e Partecipazioni a Convegni e Congressi SOLAMENTE se inerenti i risultati della Ricerca cofinanziata per i quali si richiedera' successiva rendicontazione
| Voce di spesa | Spese indicate nel modello (in altro: voce B - pers. a contratto) | Fondi utilizzati I anno (relaz.) | Pagato I anno | Pagato II anno | Rimane da pagare | Impegnato | Totale spese sostenute | Descrizione |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Materiale inventariabile | 0 | 0 | 0 | 660.000 | 0 | 660.000 | Masterizzatore riscrivibile, Ditta Xpoint(ME) | |
| Grandi Attrezzature | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| Materiale di consumo | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| Spese per calcolo ed elaborazione dati | 720.000 | 720.000 | 720.000 | 0 | 1.440.000 | CINECA: Canone 1998 e 1999 | ||
| Personale a contratto | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| Servizi esterni | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| Missioni | 0 | 0 | 5.363.331 | 0 | 5.363.331 | Spese viaggio e conferenza Prof. E. Spedicato e Prof. W. Gautschi. 2 missioni all'estero e 2 missioni in Italia Dott.ssa M. Cotronei. 1 missione in Italia Dott.ssa L. Puccio. |
||
| Altro(*) | 12.500.000 | 3.600.000 | 0 | 3.536.669 | 0 | 3.536.669 | Pagamento estero IEEE Publ. Service per stampa nota 1 dell'elenco pubblicazioni. | |
| Totale | 12.500.000 | 4.320.000 | 720.000 | 10.280.000 | 0 | 0 | 11.000.000 |
| (in lire) | |
|---|---|
| Totale finanziamento assegnato | 11.000.000 |
| Totale spese sostenute | 11.000.000 |
| Fondi non utilizzati (vedi nota n.2235 del 19.10.99) |
0 |
Si ricorda che ogni variazione rispetto al Programma Iniziale sulla composizione delle Unità Operative e sulla diversa utilizzazione dei Fondi, doveva essere comunicata al Dipartimento Affari Economici come da nota n. 1709 del 22.7.98.
(per la copia da depositare presso l’Ateneo e per l’assenso alla diffusione via Internet delle informazioni riguardanti i programmi finanziati legge del 31.12.96 n° 675 sulla "Tutela dei dati personali")
| Data 15/06/2000 06:24 | Firma ................................................................... |
