Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Deriving Information from Sampling and Diving

Lombardi M., Milano M., Roli A., Zanarini A.

Fundamenta Informaticae

|

2011

|

Vol. 107, nr 2/3

267-287

EN

We investigate the impact of information extracted from sampling and diving on the solution of Constraint Satisfaction Problems (CSP). A sample is a complete assignment of variables to values taken from their domain according to a given distribution. Diving consists in repeatedly performing depth first search attempts with random variable and value selection, constraint propagation enabled and backtracking disabled; each attempt is called a dive and, unless a feasible solution is found, it is a partial assignment of variables (whereas a sample is a –possibly infeasible– complete assignment). While the probability of finding a feasible solution via sampling or diving is negligible if the problem is difficult enough, samples and dives are very fast to generate and, intuitively, even when they are infeasible, they can provide some statistical information on search space structure. The aim of this paper is to understand to what extent it is possible to support the CSP solving process with information derived from sampling and diving. In particular, we are interested in extracting from samples and dives precise indications on the quality of individual variable-value assignments with respect to feasibility. We formally prove that even uniform sampling could provide precise evaluation of the quality of single variable-value assignments; as expected, this requires huge sample sizes and is therefore not useful in practice. On the contrary, diving is much better suited for assignment evaluation purposes. We undertake a thorough experimental analysis on a collection of Partial Latin Square and Car Sequencing instances to assess the quality of information provided by dives. Dive features are identified and their impact on search is evaluated. Results show that diving provides information that can be fruitfully exploited.

2

Gelcast components having controlled porosity features obtained from a natural hydroxyapatite powder

Lombardi M., Palmero P., Haberko K., Pyda W.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

342-348

EN

An innovative gelcasting process was developed in order to obtain macroporous hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2, HAp) scaffolds having controlled porosity features. Two different HAp powders have been employed. The former is a natural carbonated hydroxyapatite nanopowder, produced by extraction from pig bones. The latter, used as a reference, is a commercially available HAp powder. On the natural HAp, a preliminary treatment was carried out in order to limit carbonates decomposition during sintering. After calcination at 700°C the powder was in fact washed in pure distilled water, thus to eliminate the highly soluble Ca(OH)2. The porous materials were produced, exploiting PE spheres, having two different size distributions, as pore former for tailoring the porosity size and volume. Moreover, the polymerization of the agar as a natural gelling agent was exploited for controlling the pore distribution.

PL

Rozwinięto innowacyjny proces odlewania żelowego w celu otrzymania rusztowań z makroporowatego hydroksyapatytu (Ca10(PO4)6(OH)2, HAp), mających kontrolowaną porowatość. Wykorzystano dwa różne proszki HAp. Pierwszym był nanoproszek karbonizowanego, naturalnego hydroksyapatytu, wyprodukowanego drogą ekstrakcji z kości wieprzowych. Drugim, użytym jako materiał odniesienia, był handlowy proszek HAp. W stosunku do naturalnego hydroksyapatytu wykonano wstępną obróbkę w celu ograniczenia rozkładu węglanów podczas spiekania. Po kalcynacji w 700°C proszek przemywano wodą destylowaną, aby wyeliminować łatwo rozpuszczalny Ca(OH)2. Porowate materiały wyprodukowano wykorzystując sfery PE o dwóch różnych rozkładach wielkości, stanowiące wzornik umożliwiający kształtowanie rozmiaru i objętość porów. Ponadto, wykorzystano polimeryzację agaru, jako naturalny czynnik żelujący, kontrolujący rozkład wielkości porów.

3

Development and mechanical characterization of hydroxyapatite micro/macro-porous scaffolds by an innovative gel-casting process

Palmero P., Lombardi M., Montanaro L., Tirillo J., Bartuli C., Valente T., Marcassoli P., Cabrini M.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

355-362

EN

An innovative gel-casting process was developed in order to obtain micro and macro porous hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2, HA) scaffolds to be used in regenerative medicine for bone tissue reconstruction. The micro-porous materials were prepared using HA suspensions having different solid loadings (in the range of 55 - 60 wt%) and gelling agent contents (in the range of 0.3 - 0.75 wt%). After the set-up of the operative parameters, macro-porous components were also prepared by using commercial polyethylene spheres (PE), sieved in the range 355 - 420 µm, as a fugitive agent, added to the ceramic suspensions before casting. The PE amount was fixed for obtaining a porosity of 60 vol.% in the fired materials. The mechanical investigation was carried out on both dense and porous samples. The compressive tests, 4-point bending tests and micro-hardness measurements were performed in order to determine Young’s modulus, compressive strength, ultimate tensile stress and fracture toughness. Good correlations between mechanical properties were found. The results obtained for micro and macro-porous specimens were related with a model based on the ideal cell. An extensive microstructural characterization was carried out by SEM and coupled to mechanical data in view of the validation of modelling tools based on DIB-FEA (digital image based finite element analysis) procedures.

PL

Rozwinięto innowacyjny proces odlewania żelowego w celu otrzymania mikro i makroporowatych rusztowań hydroksyapatytowych (Ca10(PO4)6(OH)2, HA) przeznaczonych do wykorzystania w medycynie regeneracyjnej do rekonstrukcji tkanki kostnej. Mikro-makro porowate materiały przygotowano przy wykorzystaniu zawiesin HA o różnej zawartości fazy stałej (w zakresie 55-60 % wag.) i czynnika żelującego (w zakresie 0.3-0.75 % wag.). Po ustaleniu obowiązujących parametrów, makrporowate komponenty zostały przygotowane z wykorzystaniem komercyjnych kul polietylenowych (PE), wysianych w przedziale 355 - 420 µm, jako uchodzący składnik, dodawany do zawiesin przed odlewaniem. Ilość PE została ustalona tak, aby w wypalonych materiałach otrzymać porowatość wynoszącą od 60 % obj. Badania właściwości mechanicznych przeprowadzono na próbkach zarówno gęstych, jak i porowatych. Przeprowadzono testy ściskania, 4-punktowego zginania i pomiary mikrotwardości, aby oznaczyć moduł Younga, wytrzymałość na ściskanie, ostateczną wytrzymałość na zginanie i odporność na pękanie. Stwierdzono dobrą korelację pomiędzy właściwościami mechanicznymi. Wyniki uzyskane w przypadku mikro- i makroporowatych próbek powiązano z modelem opartym na komórce idealnej. Przeprowadzono obszerną charakterystykę mikrostrukturalną za pomocą SEM w odniesieniu do wyników badań właściwości mechanicznych w celu oceny poprawności narzędzi modelujących opartych na procedurze DIB-FEA (digital image based finite element analysis – odwzorowanie cyfrowe oparte na analizie elementów skończonych).