06 07
UNIVERSITÀ
DEGLI STUDI
DI UDINE
Guida ai programmi della Facoltà di
SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALI
WITH INFORMATION IN ENGLISH
SCIENZE MATEMATICHE
FISICHE E NATURALI
ordinamento degli studi
e programmi dei corsi della
Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e
Naturali
anno accademico 2006•2007
a cura di
Michela Coffieri
coordinamento editoriale
Centro comunicazione e stampa
Forum, Editrice Universitaria Udinese
progetto di copertina
cdm/associati con Ekostudio
stampa
Lithostampa
Pasian di Prato (Ud)
Ottobre 2006
Forum
Editrice Universitaria Udinese srl
Via Palladio, 8 • 33100 Udine
✆ 0432 26001 vox e 0432 296756 fax
www.forumeditrice.it
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sommario
5
7
Parte generale e ordinamento degli studi
La Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
20
22
22
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38
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43
45
45
45
51
56
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64
68
69
77
Elenco dei docenti della Facoltà
Ordinamento didattico
Laurea di primo livello in Informatica
Laurea di primo livello in Tecnologie Web e Multimediali
Laurea di primo livello in Matematica
Laurea di primo livello in Biotecnologie
Master di primo livello in Information Technology
Master di primo livello online in Open Distance Learning
Master di primo livello in Sistemi Informativi Territoriali
Altri corsi di Master di primo livello
Laurea specialistica in Informatica
Laurea specialistica in Tecnologie dell’Informazione
Laurea specialistica in Matematica
Laurea specialistica in Fisica Computazionale
Laurea specialistica in Statistica e Informatica per la Gestione delle Imprese
Master di secondo livello in Informatica Medica
Calendario delle lezioni
ALSI - Associazione dei Laureati in Scienze dell’Informazione
79
Programmi dei corsi
295
General information and curricula
297
301
301
301
302
302
302
303
303
303
303
304
304
304
305
305
Faculty of Mathematical, Physical and Natural Sciences
Curricula
Three-Year Laurea Course in Computer Science
Three-Year Laurea Course in Web and Multimedia Technologies
Three-Year Laurea Course in Mathematics
Three-Year Laurea Course in Biotechnologies
First level Master in Information Technology
First level on line Master in Open Distance Learning
First level Master in Geographical Information Systems
Other first level Master Courses
Laurea Specialistica in Computer Science
Laurea Specialistica Information Technology
Laurea Specialistica in Mathematics
Laurea Specialistica in Computational Physics
Laurea Specialistica in Statistical and Computer Science for Enterprise
Management
Second level Master in Medical Computer Science
307
Programmes
462
464
465
Pianta della città di Udine
Presidenze di Facoltà e segreterie studenti
Strutture, indirizzi e numeri di telefono
Questa pubblicazione è un documento interno
dell’Università degli Studi di Udine e non viene posta in commercio
parte generale e
ordinamento
degli studi
7
parte generale e ordinamento
FACOLTÀ DI SCIENZE
MATEMATICHE, FISICHE
E NATURALI
La sede
La sede della Facoltà è in via delle Scienze, 208 (Loc. Rizzi) Udine - Tel.
0432558681/4/7 - Fax 0432558682; il sito
web della Facoltà si trova al seguente indirizzo: http://www.uniud.it/didattica/
facoltà/scienze;
l’indirizzo e-mail è: [email protected]
L’offerta didattica
A partire dall’a.a. 2000/01 l’Università di
Udine ha dato avvio alla riforma degli
ordinamenti degli studi, come stabilito
dalla normativa ministeriale vigente e in
particolare dal Regolamento sull’autonomia didattica universitaria, il D.M.
509/1999. Questo sistema prevede una
diversa articolazione dei titoli di studio: la
Laurea (triennale), con l’obiettivo di assicurare allo studente un’adeguata padronanza di metodi e contenuti generali,
nonché l’acquisizione di specifiche conoscenze professionali; la Laurea specialistica (con ulteriori due anni), con l’obiettivo di fornire allo studente una formazione di livello avanzato per l’esercizio di
attività di elevata qualificazione in ambiti
specifici. Questa riforma comporta quindi un adeguamento del sistema universitario italiano agli ordinamenti europei,
prevedendo un titolo sostanzialmente
equivalente al Bachelor anglosassone.
Sono stati quindi progressivamente disattivati i corsi di laurea in Scienze dell’Informazione, quinto corso di laurea di questo
tipo in Italia, con il quale la Facoltà di
Scienze M.F.N. è stata istituita presso
l’Università degli Studi di Udine nel 1978
(D.P.R. 298 dell’11/6/1978) – e che successivamente era stato sostituito dal corso
di laurea quinquennale in Informatica –
il corso di laurea quadriennale in Mate-
matica e il corso di Diploma Universitario
in Informatica.
Nel corrente anno accademico 2006/07
presso la Facoltà di Scienze M.F.N. sono
attivati i seguenti corsi:
Laurea di I livello in:
Informatica (classe 26)
Matematica (classe 32)
Tecnologie web e multimediali (classe 26)
Biotecnologie - interfacoltà - (classe 1)
Master di I livello in:
Information Technology
Open Distance Learning
Sistemi informativi territoriali
Laurea Specialistica in:
Informatica (classe 23/S)
Fisica Computazionale (classe 20/S)
Matematica (classe 45/S)
Tecnologie dell’informazione (classe 23/S)
Statistica e informatica per la gestione delle
imprese - interfacoltà - (classe 91/S)
Master di II livello in:
Informatica medica
Nell’ambito delle aree scientifiche della
Facoltà di Scienze sono inoltre attualmente
attivati due corsi di Dottorato di Ricerca: il
Dottorato di Ricerca in Informatica, della
durata di 3 anni, e il Dottorato di Ricerca in
Matematica e Fisica, della durata di 3 anni,
entrambi con sede presso il Dipartimento
di Matematica e Informatica.
In base al D.M. 270 del 22.10.2004, è in
corso un’ulteriore riorganizzazione degli
ordinamenti che avrà effetto nei prossimi
anni.
L’ATTUALE ORDINAMENTO
DIDATTICO
Crediti formativi
I corsi sono strutturati sulla base di un
nuovo sistema di misura delle attività formative, costituito dai crediti formativi
universitari (CFU). Un CFU corrisponde
8
a 25 ore di lavoro dello studente, generalmente suddivise in 8 ore di lezione in
aula e 17 ore di studio individuale.
Corso di Laurea
Il diploma di laurea di I livello si consegue dopo aver svolto attività per 180 crediti.
La durata normale dei corsi di laurea è di
tre anni ma, a differenza di quanto stabiliva il vecchio ordinamento, ciò non preclude la possibilità di conseguire il titolo
in un periodo di studi inferiore.
Corsi di Laurea Specialistica
Per approfondire le competenze acquisite
nei corsi di laurea triennali ed avviarsi a
svolgere attività che vanno oltre alla semplice gestione dell’innovazione ed implichino la creazione stessa di innovazione e
l’assunzione di più rilevanti responsabilità, gli studenti potranno proseguire la
loro formazione nell’ambito delle lauree
specialistiche. Le lauree specialistiche
prevedono l’acquisizione di ulteriori 120
crediti, pari ad una durata normale di 2
anni.
Master
Per acquisire competenze di specifico
interesse per il mondo produttivo i laureati triennali potranno frequentare dei
master di I livello e i laureati specialistici
potranno frequentare i master di II livello. I master di I e II livello prevedono
l’acquisizione di almeno ulteriori 60 crediti in un anno.
Insegnamenti a scelta individuale
Come dal D.M. 509/1999 in ogni curriculum sono previsti crediti di attività formativa a scelta individuale in misura fissata. La Facoltà di Scienze lascia la più
ampia libertà allo studente nel definire
questa parte del suo curriculum, purché
siano crediti aggiuntivi (cioè corrispondenti ad argomenti non acquisibili nel
parte generale e ordinamento
curriculum normale). Ad esempio riconosce corsi sostenuti presso qualunque
altra Facoltà dell’Ateneo Udinese. In particolare, per gli studenti che si trasferiscono da altre sedi universitarie e/o altri
corsi di laurea, possono venire riconosciuti in questa tipologia anche crediti già
maturati all’atto del trasferimento.
Attività formative d’Ateneo
Ogni studente dell’Università di Udine
dovrà conseguire almeno i seguenti crediti formativi:
prove di conoscenza di
- lingua inglese
6 CFU
- informatica di base
3 CFU (*)
frequenza ed esame ai seguenti corsi
- comunicazione
1 CFU
- cultura d’impresa
1 CFU
(*) Per gli studenti della Facoltà di Scienze non è
prevista l’attività di Ateneo in informatica di base.
I corrispondenti 3 CFU rientrano nei crediti dei
corsi di informatica del I anno.
REQUISITI PER L’ACCESSO
Requisiti per l’accesso ai corsi di laurea di
I livello
In base al D.M. 509/99 art. 6, l’ammissione ai corsi laurea di primo livello è
subordinata al possesso di un diploma di
scuola secondaria superiore di durata
quinquennale o quadriennale o di altro
titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo.
La Facoltà può attribuire agli studenti in
possesso di un diploma di durata quadriennale obblighi formativi aggiuntivi.
Immatricolazioni
Le domande di immatricolazione ai corsi
di laurea di primo livello si accolgono dal
13 luglio 2006 al 22 settembre 2006
presso gli sportelli della Ripartizione
Didattica (Segreteria Studenti) della
parte generale e ordinamento
Facoltà di Scienze M.F.N., via delle Scienze 208. Per gravi e giustificati motivi il
Rettore potrà accogliere domande di
immatricolazione presentate oltre il 22
settembre 2006, ma in ogni caso non
oltre il termine perentorio del 2 gennaio
2007.
Le domande di partecipazione alla prova
di ammissione al Corso di laurea interfacoltà in Biotecnologie si accolgono dal 13
luglio 2006 all’8 settembre 2006 presso
gli sportelli della Ripartizione Didattica
(Segreteria Studenti) della Facoltà di
Medicina Veterinaria, via delle Scienze
208.
Preparazione
Iscritti al Corso di laurea in Informatica e al
Corso di laurea in Tecnologie web e multimediali
Per consentire a tutti gli studenti iscritti
al primo anno dei corsi di laurea in Informatica e in Tecnologie web e multimediali di acquisire un’adeguata preparazione
per frequentare con profitto i corsi (in
ottemperanza a quanto disposto dall’art.
6 del D.M. 509/99 sull’autonomia didattica e recepito dai regolamenti didattici
dei suddetti corsi di studio), la Facoltà
organizza un corso introduttivo, che si
terrà dal 4 al 15 settembre 2006 - tutti i
giorni (da lunedì a venerdì) dalle 9.00 alle
13.00, tranne il 5 e l’8 settembre, quando
il corso si svolgerà di pomeriggio, dalle
15.00 alle 19.00 - presso l’aula H della
sede dei Rizzi - Via delle Scienze 208 Udine, e terminerà con un test che si
terrà il 19 settembre 2006, alle ore 9.30,
presso le aule H, I e 51 della sede dei
Rizzi.
Gli studenti di Informatica che, in base al
test, risulteranno in difetto dei requisiti
necessari all’ammissione, si vedranno
assegnare 3 debiti formativi da colmare
seguendo un corso di recupero che verrà
precisato in seguito.
Gli studenti di Tecnologie Web e Multime-
9
diali che, in base al test, risulteranno in
difetto dei requisiti necessari all’ammissione, si vedranno assegnare 3 debiti formativi corrispondenti alla prima parte del
corso di Matematica di Base. Quelli che,
in base al test, risulteranno invece in possesso dei requisiti necessari all’ammissione, dovranno seguire soltanto la seconda parte del corso di Matematica di Base.
Chi non sosterrà il test si vedrà automaticamente attribuire i 3 debiti formativi.
Iscritti al Corso di laurea in Matematica
L’accertamento delle conoscenze richieste agli iscritti di Matematica, in ottemperanza a quanto disposto dall’art. 6 del
D.M. 509/99 sull’autonomia didattica e
recepito dai regolamenti didattici dei suddetti corsi di studio, per gli studenti iscritti al primo anno, potrà essere fatto dagli
studenti mediante un’autovalutazione
della propria preparazione. A tal fine è
stato elaborato un questionario disponibile sulla pagina web del corso di laurea in
Matematica, classe 32, alla voce “Informazioni per le matricole a.a. 2006/07”.
Gli studenti che, in seguito all’analisi del
questionario, trovassero la loro preparazione adeguata, firmeranno un’autodichiarazione in cui affermeranno di non
aver debiti formativi. Coloro che, invece,
ritenessero di non essere sufficientemente preparati, sono invitati a seguire un
corso introduttivo che si terrà dall’11 al 22
settembre 2006, dalle 9.00 alle 12.00 presso
l’aula 51 della sede dei Rizzi, tranne nei
giorni 15. 19, 21 e 22 settembre quando le
lezioni si terranno nell’aula C, sempre
della sede dei Rizzi.
Preiscritti al Corso di laurea in Biotecnologie
Dal momento che nel corso di Matematica non sarà possibile riproporre in modo
approfondito gli argomenti di matematica tipici dei programmi delle scuole
medie superiori (equazioni e disequazioni, proprietà delle operazioni e delle
10
potenze, elementi di geometria analitica e
di trigonometria), gli studenti che non si
sentissero sufficientemente preparati su
tali argomenti sono vivamente invitati a
seguire le lezioni del corso introduttivo che
si terrà dall’11 al 22 settembre 2006, dalle 9.00
alle 12.00 presso l’aula 51 della sede dei
Rizzi, tranne nei giorni 15, 19, 21 e 22 settembre quando le lezioni si terranno
nell’aula C, sempre della sede dei Rizzi.
Abbreviazioni di corso, passaggi, trasferimenti ai corsi del nuovo ordinamento
Coloro i quali sono già in possesso di una
laurea o di un diploma universitario o gli
studenti già iscritti a corsi di studi
dell’Università di Udine o di altri Atenei
possono presentare rispettivamente
istanza di immatricolazione con abbreviazione di corso, passaggio o trasferimento ai corsi del nuovo ordinamento
didattico.
Il Senato Accademico dell’Università di
Udine ha deliberato il seguente criterio
per la determinazione dell’anno di corso
cui iscrivere lo studente in base al riconoscimento di parte o tutta la sua carriera:
Iscrizione al I anno se i crediti riconosciuti sono inferiori a 40;
Iscrizione al II anno se i crediti riconosciuti sono compresi tra 40 e 100;
Iscrizione al III anno se i crediti riconosciuti sono superiori a 100.
Tale criterio costituisce un principio
generale ancorché indicativo in quanto le
competenti strutture didattiche potranno
adottare, con delibere motivate, soluzioni
diverse.
Requisiti per l’accesso ai corsi di laurea
specialistica
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica in Fisica Computazionale occorre essere in possesso di un diploma di
laurea o di altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo secondo
la normativa vigente.
parte generale e ordinamento
Il possesso del titolo di laurea in Fisica del
vecchio ordinamento conseguito presso
qualunque Università o il possesso del
titolo di laurea in Fisica, classe 25 (ogni
curriculum), conseguito presso l’Università degli Studi di Trieste o il possesso del
titolo di laurea in Matematica, classe 32,
conseguito presso l’Università degli Studi
di Udine con un piano di studio che comprenda almeno 24 crediti di Fisica, non
richiedono alcuna condizione ulteriore in
termini di requisiti curricolari e di preparazione personale.
L’ammissione al corso di laurea specialistica per laureati in possesso di un titolo
di studio diverso da quelli sopra indicati è
subordinata al riconoscimento dei crediti
utili ai fini del conseguimento della laurea specialistica. L’ammissione viene
concessa se e solo se i crediti utili sono
almeno 120.
Qualora i crediti riconosciuti siano meno
di 180 vengono indicati specifici obblighi
formativi (debiti) da soddisfare nel primo
anno di corso.
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica in Informatica occorre essere in
possesso di un diploma di laurea o di altro
titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo secondo la normativa
vigente.
L’ammissione al corso di laurea specialistica è subordinata al riconoscimento dei
crediti utili ai fini del conseguimento
della laurea specialistica. L’ammissione
viene concessa se e solo se i crediti utili
sono almeno 120.
Il possesso del titolo di laurea in Informatica o Scienze dell’Informazione del vecchio ordinamento, conseguito presso
qualunque Università o il possesso del
titolo di laurea in Informatica, classe 26,
curriculum “Percorso base per le lauree
specialistiche”, conseguito presso l’Università degli Studi di Udine, non richiede
alcuna condizione ulteriore in termini di
requisiti curricolari e di preparazione per-
parte generale e ordinamento
sonale. Coloro che hanno conseguito la
laurea in Informatica, classe 26, presso
l’Università di Udine seguendo un curriculum diverso da quello sopra indicato
possono comunque aver riconosciuti i
180 crediti già conseguiti, sulla base del
curriculum che scelgono alla laurea specialistica.
Qualora i crediti riconosciuti siano meno
di 180 vengono indicati specifici obblighi
formativi (debiti) da soddisfare nel primo
anno di corso.
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica in Tecnologie dell’Informazione
occorre essere in possesso di un diploma
di laurea o di altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo
secondo la normativa vigente.
L’ammissione al corso di laurea specialistica è subordinata al riconoscimento dei
crediti utili ai fini del conseguimento
della laurea specialistica. L’ammissione
viene concessa se e solo se i crediti utili
sono almeno 120.
Il possesso del titolo di laurea in Informatica o Scienze dell’Informazione del vecchio ordinamento, conseguito presso
qualunque Università o il possesso del
titolo di laurea in TWM, classe 26, conseguito presso l’Università degli Studi di
Udine, non richiede alcuna condizione
ulteriore in termini di requisiti curricolari e di preparazione personale.
Qualora i crediti riconosciuti siano meno
di 180 vengono indicati specifici obblighi
formativi (debiti) da soddisfare nel primo
anno di corso.
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica in Matematica occorre essere in
possesso di un diploma di laurea o di altro
titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo secondo la normativa vigente.
L’ammissione al corso di laurea specialistica è subordinata al riconoscimento dei
crediti utili ai fini del conseguimento
della laurea specialistica. L’ammissione
11
viene concessa se e solo se i crediti utili
sono almeno 120.
Il possesso del titolo di laurea in Matematica del vecchio ordinamento conseguito
presso qualunque Università o del titolo
di laurea in Matematica, classe 32, conseguito presso l’Università di Udine, non
richiede alcuna condizione ulteriore in
termini di requisiti curricolari e di preparazione personale. I crediti acquisiti
durante la laurea Triennale sono tutti
riconosciuti a seconda del curriculum
scelto.
Qualora i crediti riconosciuti siano meno
di 180 vengono indicati specifici obblighi
formativi (debiti) da soddisfare nel primo
anno di corso.
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica interfacoltà in Statistica e Informatica per la Gestione delle Imprese occorre
essere in possesso di un diploma di laurea o di altro titolo di studio conseguito
all’estero, riconosciuto idoneo secondo la
normativa vigente.
L’ammissione al corso di laurea specialistica è subordinata al riconoscimento dei
crediti utili ai fini del conseguimento
della laurea specialistica. L’ammissione
viene concessa se e solo se i crediti utili
sono almeno 120.
Il possesso del titolo di laurea triennale in
Statistica e Informatica per la Gestione
delle Imprese, classe 37, conseguito presso la Facoltà di Economia dell’Università
degli Studi di Udine, non richiede alcuna
condizione ulteriore in termini di requisiti curricolari e di preparazione personale.
Qualora i crediti riconosciuti siano meno
di 180 vengono indicati specifici obblighi
formativi (debiti) da soddisfare nel primo
anno di corso.
Immatricolazioni ai corsi di laurea specialistica
Le domande di immatricolazione ai corsi
di laurea specialistica si accolgono dal 13
luglio 2006 al 6 novembre 2006 presso
12
parte generale e ordinamento
gli sportelli della Ripartizione Didattica
(Segreteria Studenti) della Facoltà di
Scienze M.F.N., via delle Scienze 208. È
possibile presentare oltre il termine del 6
novembre l’immatricolazione in ritardo
per giustificati motivi, ma in ogni caso
non oltre il termine perentorio del 30
aprile 2007. In particolare, si ritiene giustificata la domanda di immatricolazione
presentata dagli studenti che hanno conseguito il titolo di laurea (di primo livello
o vecchio ordinamento) entro tale data.
Iscrizioni ad anni successivi al primo
L’iscrizione ad anni successivi al primo
per tutti i corsi di laurea avviene tramite
pagamento del bollettino delle tasse universitarie che viene recapitato per posta.
STRUTTURE COLLEGATE ALLA
FACOLTÀ
Dipartimenti
Tutti i docenti e i ricercatori universitari
afferiscono a strutture universitarie, dette
Dipartimenti, a cui è affidata l’organizzazione della ricerca scientifica. Presso i
Dipartimenti esistono laboratori e altre
strutture per la didattica avanzata. Attualmente i docenti della Facoltà di Scienze
afferiscono ai seguenti dipartimenti:
Dipartimento di Matematica e Informatica
via delle Scienze, 208 (Loc. Rizzi)
33100 Udine
Tel. 0432558400
Fax: 0432558499
http://www.uniud.it/ricerca/strutture/di
partimenti_scientifica/dimi
Dipartimento di Fisica
via delle Scienze, 208 (loc. Rizzi)
33100 Udine
Tel. 0432558210
Fax: 0432558222
http://www.uniud.it/ricerca/strutture/di
partimenti_scientifica/difa
Dipartimento di Scienze Statistiche
via Treppo, 18
33100 Udine
Tel. 0432275570
Fax: 0432503240
http://www.uniud.it/ricerca/strutture/di
partimenti_economica/diss
Laboratori
La Facoltà di Scienze M.F.N. dispone di
due laboratori di informatica. Il Laboratorio per la didattica di base è attrezzato con
50 postazioni di lavoro, basate su architettura thin-client/server che rappresenta
una moderna evoluzione degli ambienti
di rete, perché da un lato consente un
accesso universale alle applicazioni in
ambiente Unix e Windows indipendentemente dall’hardware del client e dall’altro
garantisce una maggiore gestibilità,
espandibilità e sicurezza.
Il Laboratorio per la didattica avanzata
dispone di 50 stazioni di lavoro in ambiente Windows, Sun Solaris e Linux, integrate in una infrastruttura di rete a dominio.
La dotazione software dei laboratori comprende i più diffusi strumenti di produttività individuale, numerosi applicativi per
risolvere problemi specifici, i principali
linguaggi di programmazione e alcuni
dei più importanti ambienti di sviluppo
per le architetture disponibili.
Tutte le postazioni dispongono di una
connessione Fast Ethernet alla rete locale
LAN e sono collegate a Internet. I servizi
di rete vengono forniti da una batteria di
server Linux, Windows, Sun Solaris e da
un NAS (Network Attached Storage), tutti
connessi direttamente alla dorsale Gigabit Ethernet della LAN.
Il Dipartimento di Matematica e Informatica dispone di laboratori per la ricerca, lo svolgimento di tesi sperimentali e la
didattica di tecnologie specialistiche.
Questi laboratori sono dedicati alle
seguenti aree di ricerca: Basi di dati e
sistemi multimediali, Bioinformatica,
parte generale e ordinamento
Verifica e calcolo parallelo, Dinamica dei
sistemi, Elaborazione dei dati, Elaborazione di immagini, Informatica industriale, Informatica medica e telemedicina, Intelligenza artificiale, Interazione
uomo-macchina, Matematica computazionale, Programmazione logica e calcolo
simbolico, Ricerca operativa, Robotica,
Verifica programmi, Visione artificiale e
sistemi real-time.
Presso il Dipartimento di Fisica si trovano i seguenti laboratori: Rivelatori a semiconduttore, Sviluppo rilevatori ed elettronica, Analisi dati per la micrometereologia, Acquisizione dati, Calcolo parallelo.
Biblioteche
Gli studenti dei vari corsi di Laurea e
Diploma della Facoltà di Scienze M.F.N.
possono trovare libri di testo, opere e riviste scientifiche di loro interesse presso le
seguenti strutture:
Centro Interdipartimentale dei Servizi
Bibliotecari di Scienze (Via delle Scienze,
208 - Loc. Rizzi - Udine - Tel. 0432558561),
orario: dal lunedì al giovedì 9.00 - 18.45
venerdì 9.00 - 16.00; informazioni:
http://cisbscienze.bib.uniud.it/
Centro Interdipartimentale dei Servizi
Bibliotecari di Economia (Via Tomadini,
30/a - Udine - Tel. 0432249600); informazioni http://ecolex.bib.uniud.it/
Il Centro Linguistico Audiovisivi (CLAV)
Via Zanon, 6 - Udine - Tel. 0432275570,
organizza corsi di lingue straniere, a tutti
i livelli, tenuti da lettori di madre lingua,
test linguistici e prove di accertamento
della conoscenza della lingua inglese.
Organizza inoltre corsi di lingua italiana
per stranieri e mette a disposizione degli
studenti un servizio di autoapprendimento linguistico tramite un laboratorio linguistico e l’aula multimediale. Orario: da
lunedì a venerdì 9.00 - 13.00 / 14.30 18.00. Informazioni: [email protected]
http://www.uniud.it/didattica/servizi_st
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udenti/servizi_linguistici/laboratori_aut
oapprendimento_linguistico
Il Centro Servizi Informatici e Telematici
(CSIT)
Via delle Scienze, 208 - Loc. Rizzi, Udine
- Tel. 0432558900 - Fax: 0432558911, fornisce supporto all’attività didattica avanzata ed all’attività scientifica. Gestisce la
rete di Ateneo distribuita sulle numerose
sedi cittadine ed i collegamenti di questa
con la rete GARR e con la rete mondiale
Internet. Fornisce agli utenti l’accesso
agli elaboratori centrali e alla rete, anche
all’esterno. Gli elaboratori del centro,
oltre a fornire servizi di calcolo mediante
librerie di programmi e compliatori per
diversi linguaggi di programmazione,
fungono da server per posta elettronica e
sistemi informativi distribuiti.
http://www.uniud.it/didattica/servizi_st
udenti/servizi_informatici_e_telematici
Servizi informatici
Per tutti gli studenti vengono resi disponibil i seguenti servizi informatici:
- il servizio SPES di posta elettronica che
consente agli studenti di comunicare tra
loro, con i docenti e con le strutture tecniche e amministrative;
- il servizio SINDY che permette, tra
l’altro, di iscriversi agli esami e di acquisirne tutte le informazioni relative (date,
commissioni, voti, ecc), nonchè di reperire l’orario di ricevimento dei docenti,
visualizzare ed accettare i voti ricevvuti
negli esami, ecc;
- il servizio ALEPH consente di consultare i cataloghi di tutte le biblioteche
dell’Ateneo e di prenotare elettronicamente i libri;
- il Portale Tirocini che permette di consultare il regolamento dei tirocini, il
workflow delle attività necessarie per attivare, svolgere e terminare un tirocinio e
accedere alla relativa modulistica.
Consultando il nuovo sito dell’Università
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degli Studi di Udine (http://www.uniud. it),
costantemente aggiornato, gli studenti possono accedere in tempo reale ed autonomamente ad ogni tipo di informazione. In particolare, all’indirizzo http://www. uniud
.it/didattica/servizi_studenti/servizi_on_lin
e/ si possono trovare informazioni su:
Strutture didattiche (Aule didattiche,
Aule studio, Laboratori, Aule informatiche)
Servizi linguistici (Laboratori d’autoapprendimento linguisitico, Corsi di lingue,
ecc.)
Servizi audiovisivi e multimediali
Servizi informatici e telematici (Alfabetizzazione informatica, Wi-Fi, Helpdesk,
Patente europea per il computer (ECDL),
ecc.)
Relazioni con il pubblico (URP)
Orientamento e tutorato (CORT)
Rapporti internazionali (CRIN)
Segreterie didattiche
Segreterie di facoltà
Servizi per diversamente abili
Mobilità internazionale studentesca (programma Tempus, Leonardo Da Vinci,
Socrates/Erasmus, ecc.)
Consultazione testi
Tirocini e stage (Portale tirocini, Ufficio
tirocini)
Orientamento e tutorato
Borse e premi (Bandi per borse di studio,
premi di laurea, ecc.)
Tasse e Contributi Studenti (Borse di studio ERDISU, Prestiti d’onore, Pagamento tasse, Riduzioni ed esoneri tasse)
Informazioni per studenti provenienti
dall’estero.
INFORMAZIONI DALLA FACOLTÀ:
COSA FARE E DOVE
La Ripartizione didattica (Segreteria studenti) delle Facoltà Scientifiche (Agraria,
Ingegneria, Scienze M.F.N. e Medicina
Veterinaria)
Via delle Scienze, 208 - Loc. Rizzi Udine
- Tel. 0432.558380-9.
parte generale e ordinamento
Orario di ricevimento: da lunedì a venerdì
dalle 9.45 alle 11.45.
La Ripartizione didattica (Segreteria Studenti) delle Facoltà Scientifiche, situata
presso la sede dei Rizzi, ha il compito di
curare i rapporti amministrativi generali
fra gli studenti e l’Università. È a questo
Ufficio che ci si deve rivolgere (e non alla
Segreteria della Presidenza della Facoltà
di Scienze M.F.N.) per informazioni su
iscrizioni, tasse, trasferimenti da altre
sedi o da altri corsi di laurea, piani di studio, e per le procedure burocratiche relative. Presso la Ripartizione Didattica si
trova pure in distribuzione tutto il materiale informativo relativo alle Facoltà.
La Ripartizione didattica (Segreteria studenti) “Segreteria Affari Generali” e
“Esami di Stato - Diritto allo studio”
Via Mantica, 3 Udine - Tel. 0432.55668092-90
Orario di ricevimento: da lunedì a venerdì
dalle 9.45 alle 11.45.
Questo ufficio cura i rapporti tra gli studenti universitari e le istituzioni esterne
all’Università. Ad esso ci si può rivolgere
per ricevere tutte le informazioni riguardo agli esami di Stato, all’esenzione tasse
e alle borse di studio.
http://www.uniud.it/didattica/servizi_st
udenti/tasse_contributi
La Segreteria della Presidenza della
Facoltà
Via delle Scienze 208 - Loc. Rizzi, Udine
- Tel. 0432.558684-7-1 - Fax 0432.558682
Orario di ricevimento studenti: lunedì,
mercoledì e venerdì dalle 12.00 alle 13.00
o per appuntamento.
La Segreteria della Presidenza cura
l’organizzazione dell’attività didattica
della Facoltà, il coordinamento con la
Ripartizione didattica e con gli altri uffici
dell’Ateneo e la divulgazione, tramite
bacheche e con puntuali aggiornamenti
del sito web della Facoltà, di qualsiasi
parte generale e ordinamento
informazione utile agli studenti. È assai
raro che uno studente debba parlare di
persona con gli impiegati della segreteria,
in quanto la maggioranza delle pratiche
burocratiche che lo riguardano viene
espletata tramite la Segreteria studenti.
Inoltre, cinque bacheche, organizzate per
argomenti, sono esposte nei pressi della
Segreteria di Presidenza:
1 - Albo Ufficiale della Facoltà per notizie
riguardanti concorsi, borse di studio, possibilità di stage, convenzioni con aziende
per tirocini, congressi, ecc. che possono
interessare gli studenti della Facoltà;
2 - Docenti: qui, oltre a notizie di interesse
dei docenti, viene esposta, anno per anno,
la composizione delle commissioni
d’esame dei vari corsi;
3 - Lauree: regolamenti di laurea e diploma universitario, il calendario annuale
delle lauree e le relative scadenze, possibilità di tesi e, in concomitanza delle varie
sessioni di laurea, elenchi dei laureandi
con relativi relatori e controrelatori, le
commissioni di laurea e gli orari.
4 - Esami: calendario esami, e risultati
esami (questi ultimi esposti a cura dei
docenti);
5 - Corsi: tutte le notizie riguardanti il
calendario accademico, l’orario delle
lezioni, con eventuali sospensioni, spostamenti, ecc.; l’elenco degli insegnamenti attivati con i nominativi dei docenti, l’elenco dei docenti della Facoltà con i
loro numeri telefonici interni, gli avvisi
relativi a presentazione di corsi, seminari,
ecc.
Altre tre bacheche si trovano in prossimità delle aule “piccole” (dalla 41 alla 49)
destinate alla Facoltà:
6 - Piani di Studio/Tutorato: istruzioni e
comunicazioni riguardanti i Piani di Studio dei vari corsi, tabelle relative ai riconoscimenti in seguito a passaggi di corso
e trasferimenti, le modalità di attuazione
del tutorato per l’anno in corso, eventuali
comunicazioni del Docente-Tutore ai
15
propri “tutorati”, iniziative, cicli di lezioni, seminari, ecc.;
7 - Bacheca per comunicazioni da e per i
rappresentanti degli studenti nel Consiglio
di Facoltà e nei Consigli di Corso di Laurea;
8 - Bacheca a disposizione degli studenti.
Si consiglia di leggere attentamente gli
avvisi della Facoltà. In ogni caso si prega
di non rivolgersi in Segreteria fuori
dell’orario di ricevimento esposto. Per
particolari esigenze è necessario fissare
un appuntamento. Il Preside riceve solo
per appuntamento.
Programmi di mobilità studenti in Europa
Socrates-Erasmus
Socrates è il programma dell’Unione
Europea che promuove la mobilità degli
studenti universitari all’estero, consentendo loro di seguire un periodo di studio
riconosciuto in un’Università dell’Unione Europea ma anche in Paesi dell’Europa Orientale, quali Ungheria, Romania,
Polonia, Repubblica Ceca e Slovacchia,
con i quali l’Università di Udine ha stipulato accordi di collaborazione. A sostegno
degli studenti che intendono partecipare
ad uno scambio interuniversitario,
l’Unione Europea mette a disposizione
borse di mobilità, per contribuire alla
copertura dei costi aggiuntivi connessi
allo studio all’estero.
La Facoltà di Scienze M.F.N. è attualmente convenzionata con le seguenti Università:
Technische Universitaet - Graz (A), coordinatore Prof. Pietro Corvaja
Facultés Universitaires Notre-Dame de la
Paix - Namur (B), coordinatore Prof. Luca
Chittaro
Katholieke Universiteit - Leuven (B),
coordinatore Prof. Dario Fasino
University of Ostrava (CZ) (solo per studenti dei corsi di laurea in Matematica),
coordinatore Prof. Marisa Michelini
Universitaet Giessen (D) (solo per stu-
16
denti dei corsi di laurea in Matematica),
coordinatore Dott. Mario Mainardis
University of Dortmund (D), coordinatore Dott. Mario Mainardis
Universidad de Castilla la Mancha (E),
coordinatore Dott. Marco Comini
Universidad Politecnica de Valencia (E),
coordnatore Dott. Marco Comini
Universidad de Alicante (E), coordinatore
Prof. Furio Ercolessi
Ecole des Mines de Nancy (F), coordinatore Prof. Marino Miculan
Université Pierre et Marie Curie - Paris
VI (F), coordinatore Prof. Alessandro De
Angelis
Universitè Denis Diderot - Paris VII (solo
per studenti dei corsi di laurea in Matematica), coordinatore Prof. Marisa
Michelini
NTNU Norwegian University of Science
and Technology - Trondheim (N), coordinatore Prof. Rossana Vermiglio
Akademia Gòrniczo-Hutnicza - Krakòw
(PL), coordinatore Prof. Maria Staniszkis
Lunds Universitet (S), coordinatore Prof.
Alessandro De Angelis
University of Ljubljana (solo per studenti
dei corsi di laurea in Matematica) (SLO),
coordinatore Prof. Dikran Dikranjan
Istanbul Bilgi University (TR), coordinatore Prof. Vito Roberto
University of Newcastle upon Tyne (UK),
coordinatore Prof. Alessandro De Angelis
University of Leeds (UK) (solo per studenti dei corsi di laureadi indirizzo informatico), coordinatore Prof. Giovanna
D’Agostino
I bandi di mobilità Socrates per l’Università di Udine vengono pubblicati annualmente, generalmente nel periodo marzoaprile.
La Facoltà reputa che un periodo di studi
all’estero sia particolarmente significativo
nella formazione di uno studente e raccomanda pertanto un’ampia partecipazione a
questo programma.
Per informazioni rivolgersi allo Sportello
parte generale e ordinamento
10 del CRIN, Via Mantica, 5, oppure consultare il sito www.uniud.it/didattica/servizi_studenti/programma_socrates
Leonardo
Il Programma Leonardo promuove e
finanzia periodi di training professionale
per laureati e laureandi da svolgere presso le Piccole e Medie Imprese in un paese
europeo partner. L’Ateneo mantiene
regolarmente aggiornate le relative informazioni alla pagina:
http://www.uniud.it/didattica/servizi_st
udenti/mobilita/programma_leonardo
Tirocini presso enti e aziende per laureandi
I regolamenti didattici dei corsi di laurea
in Informatica e in Tecnologie Web e
Multimediali prevedono un periodo di
tirocinio da effettuarsi presso aziende,
università o enti di ricerca, sotto la supervisione di un tutor aziendale e di un tutor
accademico, nell’ambito di opportune
convenzioni stipulate tra l’Università e
l’azienda/ente. Attualmente sono attive
oltre 180 convenzioni con aziende e enti
di varie dimensioni e tipologie di attività,
dislocati non solo in Friuli-Venezia Giulia, ma anche in altre regioni d’Italia e
all’estero.
L’elenco delle aziende convenzionate, il
regolamento per i tirocini formativi (con
la descrizione delle procedure da seguire
per attivare, svolgere e terminare un tirocinio) e tutta la modulistica necessaria
sono disponibili sul Portale Tirocini
dell’Università di Udine: http://tirocini.
uniud.it. Inoltre, all’interno del Portale
Tirocini, ciascuno studente può utilizzare
il suo usuale account del sistema SINDY
per accedere all’Area Riservata, dove è
possibile:
- consultare i dati sulla propria carriera
universitaria (esami sostenuti, media,
crediti acquisiti, ecc.);
- compilare una scheda descrivendo in
parte generale e ordinamento
testo libero le proprie capacità e competenze. Sulla base di queste informazioni
il sistema sarà in grado di identificare e
proporre allo studente i progetti di tirocinio a lui più adatti.
Ulteriori informazioni in merito si possono richiedere all’Ufficio Tirocini e Job Placement dell’Università.
Tirocinio post-laurea e post-diploma
Nell’ambito di una convenzione quadro
stipulata tra la Facoltà e l’Associazione
degli Industriali della Provincia di Udine
è previsto, tra l’altro, lo svolgimento di
tirocini pratici di esperienza ed orientamento destinati ai neo laureati ed ai neo
diplomati di questa Facoltà ai fini di agevolare le loro scelte professionali mediante la conoscenza diretta del mondo del
lavoro e delle realtà produttive locali.
Career Day
Ogni anno, la Facoltà organizza il “Career
Day”, un’iniziativa dedicata alla figura del
laureato in Informatica e Matematica, per
discutere le prospettive professionali e
occupazionali. All’incontro, aperto a tutti
gli studenti e i docenti della Facoltà, intervengono esponenti delle organizzazioni
rappresentative a livello locale del mondo
della produzione, dei servizi e delle professioni, per presentare e discutere le opportunità di inserimento nel mondo del lavoro.
Tutorato
Con questo termine si indicano tutte
quelle attività, atte a favorire un miglior
inserimento dello studente nella vita
d’Ateneo, predisposte dalla Facoltà,
d’intesa con il Centro Orientamento e
Tutorato (C.O.R.T.) in accordo con quanto disposto dalla Commissione Interna
per l’Orientamento e il Tutorato (C.I.T.O.)
e dalla Commissione d’Ateneo per
l’Orientamento e il Tutorato (C.A.T.O.).
17
Se necessario vengono convocate assemblee docenti-studenti o “studenti anziani”-studenti, per discutere e risolvere particolari problemi che possono essere
comuni ad alcuni gruppi di studenti: ad
esempio in relazione a passaggi da un
corso all’altro, a corsi non più attivati, al
cambio di indirizzo o orientamento, ecc.
Per questioni “tipiche”, ad esempio per i
piani di studio, i trasferimenti da un’altra
Facoltà, i passaggi di corso di laurea, gli
studenti possono rivolgersi alle rispettive
commissioni.
La Facoltà ha attivato un servizio di “Tutorato individuale”: gli studenti che lo desiderino possono scegliere, tra tutti i docenti della Facoltà, un tutore, previa verifica
della sua disponibilità. Il compito del
Tutore è quello di fornire allo studente un
supporto sul piano didattico e, nei limiti
del possibile, personale. Il tutore aiuta
infatti lo studente dei primi anni ad individuare un metodo idoneo per affrontare
lo studio e gli esami, considerando la
profonda differenza fra la preparazione
richiesta dall’Università rispetto a quella
della scuola secondaria. Per ciò che non è
di sua pertinenza il tutore indicherà allo
studente, caso per caso, quali sono gli
organi o le persone che possono rispondere alle sue domande.
I docenti e i ricercatori della Facoltà informano, tramite le bacheche di Facoltà, di
Dipartimento, dei Laboratori e mediante
le proprie pagine web, sui possibili argomenti di tesi. Su richiesta dei rappresentanti degli studenti nel Consiglio di
Facoltà o di Corso di Laurea, possono
essere organizzati degli incontri docentistudenti per gruppi di discipline affini
con delle brevi presentazioni degli argomenti elencati.
Tutte le notizie dettagliate relative al
Tutorato sono esposte nelle apposite
bacheche della Facoltà.
18
parte generale e ordinamento
L’ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
Calendario accademico 2006/07
Calendario delle lezioni
I periodo didattico:
II periodo didattico:
III periodo didattico:
25.9.2006 - 1.12.2006
15.1.2007 - 16.3.2007
18.4.2007 - 20.6.2007
Periodi d’esame
I sessione:
II sessione:
III sessione e recupero:
4.12.2006 - 22.12.2006 e 8.1.2007 - 12.1.2007
19.3.2007 - 17.4.2007
21.6.2007 - 31.7 2007 e 3.9.2007 - 21.9.2007
Iscrizione agli esami
L’iscrizione agli esami può avvenire esclusivamente attraverso il servizio SINDY (iscrizione agli esami tramite Web). Per utilizzare tale servizio è sufficiente collegarsi al server web sindy.uniud.it. Alla richiesta di identificazione lo studente deve inserire la propria matricola (UserId) e la password assegnata per il primo accesso al servizio SPES
(posta elettronica agli studenti).
Calendario di laurea
Corsi di laurea in Scienze dell’Informazione, Informatica vecchio e nuovo ordinamento, Diploma universitario in Informatica, Tecnologie Web e Multimediali, Laurea specialistica in Informatica e Tecnologie dell’Informazione:
Appelli
Data laurea e diploma
Data consegna tesi e libretti
I appello
18 e 19 luglio 2006
3 luglio 2006
II appello
5 e 6 ottobre 2006
20 settembre 2006
III appello
14 e 15 dicembre 2006
29 novembre 2006
IV appello
12 e 13 aprile 2007
28 marzo 2007
Corso di laurea in Matematica vecchio e nuovo ordinamento, Laurea Specialistica in
Matematica, Laurea specialistica in Fisica Computazionale:
Appelli
Data laurea e Diploma
Data consegna tesi e libretti
I appello
13 luglio 2006
28 giugno 2006
II appello
12 ottobre 2006
27 settembre 2006
III appello
13 dicembre 2006
28 novembre 2006
IV appello
11 aprile 2007
27 marzo 2007
La domanda di ammissione all’esame di laurea di presenta presso lo sportello di Facoltà
della Ripartizione Didattica entro i seguenti termini:
19
parte generale e ordinamento
Appelli del periodo estivo
(maggio - giugno - luglio - agosto)
entro il 2 maggio 2006
Appelli del periodo autunnale
(settembre - ottobre - novembre - dicembre)
entro il 31 luglio 2006
Appelli del periodo invernale
(gennaio - febbraio - marzo - aprile)
entro il 15 dicembre 2006
L’Università di Udine aderisce alla banca dati
laureati ALMALAUREA, servizio che rende
disponibili on line i curricula dei laureati per
facilitare il loro ingresso nel mondo del lavoro o
una loro diversa, migliore collocazione.
Informazioni in merito:
http://www.uniud.it/didattica/post_laurea
ORGANI UFFICIALI DELLA FACOLTÀ
Il Consiglio di Facoltà
La Facoltà è retta dal Consiglio di Facoltà,
presieduto dal Preside (attualmente il
prof. Carlo Tasso, professore ordinario di
Sistemi di Elaborazione, eletto per il
triennio 2004/05 - 2006/07), è composto dai professori ordinari, straordinari ed
associati, nonché da rappresentanze elette degli assistenti, dei ricercatori e degli
studenti.
I rappresentanti degli studenti nel C.d.F.
per il biennio 2005-2007 sono:
Burelli Paolo
Zanitti Francesco
I Consigli di Corso di laurea
Per ogni corso di laurea è istituito un
Consiglio di Corso di Laurea con il compito di trattare tutte le problematiche inerenti la didattica. Tali consigli sono costituiti da tutti i docenti e ricercatori che
svolgono attività didattica presso tale
corso di laurea (ovvero che ricoprono per
titolarità, supplenza, affidamento, con-
tratto, carico didattico sostitutivo o
aggiuntivo gli insegnamenti ufficiali attivati, anche per mutuazione, nell’ambito del
corso di Laurea o di Diploma Universitario), e dai rappresentanti degli studenti.
Presso la Facoltà di Scienze M.F.N.sono
stati istituiti:
- il Consiglio Unificato dei Corsi di Laurea
della Classe 26 (Scienze e Tecnologie Informatiche) e Laurea Specialistica della classe
23/s (Scienze Informatiche) è attualmente
presieduto dal prof. Luca Chittaro, eletto
per il triennio 2004/05 - 2006/07, professore ordinario di Interazione UomoMacchina.
Per il biennio 2005-2007 gli studenti non
hanno eletto i loro rappresentanti.
- il Consiglio di Corso di laurea in Matematica, presieduto dal prof. Gianluca Gorni,
eletto per il triennio 2005/06 - 2007/08,
professore ordinario di Analisi Matematica.
La rappresentante degli studenti per il
biennio 2005-2007 è la studentessa:
Molaro Chiara
- il Consiglio di Corso di laurea Specialistica
in Fisica Computazionale, presieduto dal
prof. Alessandro De Angelis, eletto per il
triennio 2005/06 - 2007/08, professore
straordinario di Fisica Sperimentale.
I rappresentanti degli studenti per il biennio 2005-2007 sono:
Sclauzero Gabriele
Staniscia Fabio
- il Master in Information Technology è diretto dal Prof. Luca Chittaro, professore ordinario di Interazione Uomo-Macchina.
20
parte generale e ordinamento
Docenti della Facoltà all’1.9.2006
e Dipartimento di Afferenza
Professori di I fascia
Prof. Cecchini Carlo
Prof. Chittaro Luca
Prof. Corvaja Pietro
Prof. De Angelis Alessandro
Prof. Della Riccia Giacomo
Prof. Dikranjan Dikran
Prof. Gorni Gianluca
Prof. Honsell Furio
Prof. Marzollo Angelo
Prof. Montanari Angelo
Prof. Pace Luigi
Prof. Parlamento Franco
Prof. Pieroni Goffredo Giulio
Prof. Policriti Alberto
Prof. Roberto Vito
Prof. Serafini Paolo
Prof. Tasso Carlo
Prof. Vermiglio Rossana
Prof. Zanolin Fabio
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Fisica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Scienze Statistiche
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Professori di II fascia
Prof. Alessi Fabio
Prof. Comini Marco
Prof. Cortellezzi Luca
Prof. Cragnolini Paolo
Prof. D’Agostino Giovanna
Prof. Di Gianantonio Pietro
Prof. Dovier Agostino
Prof. Ercolessi Furio
Prof. Fasino Dario
Prof. Freddi Lorenzo
Prof. Lancia Giuseppe
Prof. Lenisa Marina
Prof. Marcone Alberto Giulio
Prof. Miculan Marino
Prof. Milanese Vitaliano
Prof. Panti Giovanni
Prof. Pascoletti Adriano
Prof. Piazza Carla
Prof. Rinaldi Franca
Prof. Santi Lorenzo
Prof. Staniszkis Maria
Prof. Vidoni Paolo
Prof. Zucconi Francesco
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Fisica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Fisica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Scienze Statistiche
Dip. Matematica e Informatica
21
parte generale e ordinamento
Assistente
Prof. Trombetta Maurizio
Dip. Matematica e Informatica
Ricercatori
Dott. Baiti Paolo
Dott. Brajnik Giorgio
Dott. Cobal Marina
Dott. D’Angelo Antonio
Dott. Grassmann Hans
Dott. Lucido Silvia
Dott. Mainardis Mario
Dott. Michelutti Giovanni Luigi
Dott. Mirolo Claudio
Dott. Mizzaro Stefano
Dott. Ranon Roberto
Dott. Scagnetto Ivan
Dott. Toppano Elio
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Fisica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Fisica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Fisica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
Dip. Matematica e Informatica
22
parte generale e ordinamento
ORDINAMENTO
DIDATTICO
LAUREA DI PRIMO LIVELLO
IN INFORMATICA
(classe 26 - Scienze e tecnologie
informatiche)
Durata del Corso
3 anni (180 crediti)
Sede del Corso
Udine, via delle Scienze 208
Caratteristiche e finalità del Corso
Il Corso di laurea fornisce al laureato in
Informatica le competenze necessarie
per operare negli ambiti della progettazione, sviluppo, gestione e manutenzione
del software e di sistemi informatici, sia
in imprese produttrici nelle aree dei sistemi informatici e dei calcolatori, sia nelle
imprese, nelle amministrazioni pubbliche e nei laboratori che utilizzano sistemi
informatici complessi. Inoltre, fornisce le
conoscenze teoriche e metodologiche che
sono alla base di una futura specializzazione volta a conseguire un master di
primo livello o una laurea di secondo
livello.
In particolare, il laureato verrà preparato
per inserirsi rapidamente e professionalmente in progetti di sviluppo di software
e di sistemi integrati; avviare e gestire piccoli centri di elaborazione dati; fornire
supporto alle scelte della dirigenza in
materia di automazione e informatizzazione.
Il Corso di laurea è organizzato in modo
da offrire i seguenti percorsi differenziati,
detti “curricula”, atti a soddisfare specifiche esigenze professionali:
- Progettazione Software
- Servizi informatici per le aziende e la
pubblica amministrazione
- Gestione e Pianificazione
- Percorso base per le lauree specialistiche.
Il Corso di Laurea in Informatica è caratterizzato da una marcata presenza di
corsi di laboratorio e prevede inoltre la
possibilità di svolgere tirocini presso le
aziende, quale parte integrante del percorso formativo, facilitando così il trasferimento delle competenze dall’Università
alle aziende.
Nell’ambito del Corso viene inoltre fornita la possibilità di imparare l’inglese e di
acquisire abilità comunicative e organizzative.
Dall’Anno Accademico 2003/04 i Corsi
di Laurea in Informatica e Tecnologie
Web e Multimediali hanno ottenuto la certificazione di qualità “Bollino Grin”, rilasciata dal GRIN (l’Associazione italiana dei
docenti universitari di Informatica) in collaborazione con l’AICA (l’Associazione Italiana per il Calcolo Automatico).
Requisiti specifici per l’accesso
L’ammissione al Corso di laurea è subordinata al possesso di una adeguata preparazione iniziale costituita dalle competenze linguistiche e dalle conoscenze culturali comuni ai licei e agli istituti tecnici,
nonché dalle conoscenze matematiche di
base relative ai seguenti argomenti: aritmetica, geometria analitica, equazioni e
disequazioni di primo e secondo grado,
funzioni trigonometriche, logaritmiche
ed esponenziali.
Sbocchi professionali
L’Informatica è attualmente in fortissima
espansione in tutti i settori.
La formazione globale che il Corso di laurea impartisce permette l’impiego del
laureato in ambiti molto diversi, dalle
aziende alla pubblica amministrazione,
con compiti di programmazione, gestione
dati, sviluppo di software, automazione.
La validità della nuova laurea triennale
risiede nell’esigenza, più volte espressa
dalle aziende italiane, di poter disporre di
personale informatico qualificato, pos-
23
parte generale e ordinamento
sibilmente più giovane di un laureato
secondo il precedente ordinamento.
Gli studenti che proseguiranno i loro
studi e conseguiranno la laurea specialistica avranno anche l’opportunità di trovare impiego in attività ad alto contenuto
innovativo nei vari settori produttivi.
Infine, coloro che conseguiranno successivamente il Dottorato di ricerca in Informatica, potranno trovare occupazione
nell’Università e negli Enti di ricerca.
Ordinamento degli studi
Per conseguire la laurea lo studente deve
Insegnamenti/attività formative
acquisire 180 crediti, suddivisi uniformemente in tre anni. Nel terzo anno il corso
si articola in quattro “curricula”.
I corsi sono programmati nel modo
seguente (per ogni corso viene indicato
anche il settore scientifico disciplinare
corrispondente, secondo quanto stabilito
dal D.M. 509/1999 e successive integrazioni):
N.B.: Le seguenti informazioni sono aggiornate all’1 agosto 2006. Per i successivi
aggiornamenti consultare la pagina web
della Facoltà: http://www.uniud.it/didattica/facolta/scienze
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
12
9
6
10
10
4
4
1-2-3
1-2
3
1-2-3
1-2-3
1-2-3
1-2-3
MAT/05
MAT/02
FIS/01
INF/01
INF/01
INF/01
INF/01
3
6
6
6
6
10
11
4
4
3
1
1
1
2-3
2-3
2-3
1-2
2-3
1-2
3
MAT/01
MAT/06
MAT/08
INF/01
INF/01
INF/01
INF/01
INF/01
INF/01
6
6
6
4
18
9
3
1
1
1
INF/01
ING-INF/05
INF/01
3
INF/01
Primo anno
Analisi matematica
Matematica discreta
Fisica
Programmazione
Architettura degli elaboratori
Laboratorio di programmazione
Laboratorio di architettura degli elaboratori
Secondo anno
Elementi di logica matematica
Calcolo delle probabilità e statistica
Calcolo scientifico
Fondamenti dell’informatica 1
Programmazione orientata agli oggetti
Algoritmi e strutture dati
Sistemi operativi
Laboratorio di algoritmi e strutture dati
Laboratorio di sistemi operativi
Aspetti sociali ed etica professionale
Terzo anno
Basi di dati e sistemi informativi
Ingegneria del software 1
Reti di calcolatori
Laboratorio di informatica avanzato (*)
Corsi specifici curricula
Insegnamenti a scelta dello studente (**)
Storia dell’informatica (**)
24
Comunicazione efficace
Tirocinio o lavoro di tesi
Prova finale
parte generale e ordinamento
1
6
3
3
6
6
6
1
3
2
INF/01
ING-INF/05
INF/01
6
6
6
2
2-3
2
INF/01
ING-INF/05
INF/01
6
6
6
1
3
2
MAT/09
MAT/09
ING-INF/05
6
6
6
1
2
2-3
MAT/01
INF/01
INF/01
6
3
FIS/01
6
3
FIS/01
6
1
FIS/02
6
1
FIS/01
- Corsi specifici curricula
Progettazione Software
Linguaggi di programmazione 1
Ingegneria del software 2
Interazione uomo-macchina 1
Servizi informatici per le aziende
Complementi di basi di dati
Sistemi informativi
Reti di calcolatori e sicurezza
Gestione e pianificazione
Ricerca operativa
Modelli e algoritmi per la gestione delle risorse
Sistemi esperti
Percorso base laurea specialistica
Logica matematica
Fondamenti dell’informatica 2
Metodi formali dell’informatica 1
Corsi facoltativi (***)
Campi e onde elettromagnetiche
(consigliata la frequenza al II anno)
Laboratorio di elettronica
(consigliata la frequenza al III anno)
Quantum computing
(consigliata la frequenza al III anno)
Fisica moderna
(consigliata la frequenza al III anno)
(*) Il Laboratorio avanzato è costituito da attività di laboratorio e professionalizzanti collegate ad uno dei
corsi del III anno e si conclude con una valutazione finale. Qualora il corso di laboratorio venisse correlato ad un corso a scelta dello studente scelto dalla laurea specialistica in Informatica o Tecnologie
dell’Informazione, il suo valore sarà comunque di 4 CFU. Il laboratorio avanzato va scelto dallo studente consegnando alla Ripartizione Didattica l’apposito modulo.
(**) I crediti a scelta dello studente devono essere crediti aggiuntivi al curriculum e non duplicazioni,
seppure parziali, di corsi già previsti nei piani di studio. La Facoltà ha attivato per gli studenti interessati
il corso di Storia dell’informatica.
(***) Gli studenti che intendessero proseguire gli studi iscrivendosi al Corso di laurea specialistica in
Fisica computazionale, avranno garantita l’approvazione di un piano di studi libero che abbia inserito i
18 crediti di fisica previsti. A tal fine, ferma restando l’obbligatorietà di seguire il corso di Fondamenti
dell’informatica 2, potranno sostituire i corsi di Logica matematica e Metodi formali dell’informatica con
due corsi di fisica e utilizzare 6 dei 9 crediti a scelta dello studente per un terzo corso di fisica.
parte generale e ordinamento
Gli studenti dovranno inoltre acquisire 6
CFU di Lingua Inglese e 1 CFU di Cultura d’Impresa.
Il CLAV fornisce i servizi didattici e stabilisce le modalità di svolgimento della
prova di Lingua Inglese; un’apposita
commissione d’Ateneo organizza didattica e modalità di svolgimento per il modulo di Cultura d’impresa.
Propedeuticità
Ai fini di un ordinato svolgimento dei
processi di insegnamento e di apprendimento, si consigliano gli studenti di
seguire le seguenti propedeuticità nel
sostenere gli esami:
- Algoritmi e strutture dati: Analisi matematica, Architettura degli elaboratori;
Matematica discreta, Programmazione;
- Basi di dati e sistemi informativi: Algoritmi e strutture dati; Elementi di logica
matematica; Programmazione orientata
agli oggetti; Sistemi operativi;
- Calcolo delle probabilità e statistica: Analisi matematica; Matematica discreta;
- Calcolo scientifico: Analisi matematica;
Matematica discreta;
- Complementi di basi di dati: Basi di dati e
sistemi informativi;
- Elementi di logica matematica: Matematica discreta;
- Fondamenti dell’informatica 1: Analisi matematica; Architettura degli elaboratori; Matematica discreta; Programmazione;
- Fondamenti dell’informatica 2: Algoritmi
e strutture dati; Elementi di logica matematica; Calcolo delle probabilità e statistica; Calcolo scientifico; Fondamenti
dell’informatica 1;
- Ingegneria del software 1: Algoritmi e
strutture dati; Elementi di logica matematica; Programmazione orientata agli
oggetti; Sistemi operativi;
- Ingegneria del software 2: Ingegneria del
software 1;
- Interazione uomo-macchina: Sistemi operativi;
25
- Laboratorio informatico avanzato: Laboratorio di programmazione; Laboratorio
di architetture degli elaboratori; Laboratorio di algoritmi e strutture dati; Laboratorio di sistemi operativi;
- Linguaggi di programmazione 1: Algoritmi e strutture dati; Programmazione
orientata agli oggetti;
- Logica matematica: Elementi di logica
matematica; Calcolo delle probabilità e
statistica; Calcolo scientifico; Fondamenti dell’informatica 1;
- Metodi formali dell’informatica 1: Fondamenti dell’Informatica 1; Elementi di
logica matematica;
- Modelli e algoritmi per la gestione delle
risorse: Ricerca operativa;
- Programmazione orientata agli oggetti:
Architettura degli elaboratori; Programmazione;
- Reti di calcolatori: Algoritmi e strutture
dati; Elementi di logica matematica; Programmazione orientata agli oggetti;
Sistemi operativi;
- Reti di calcolatori e sicurezza: Reti di calcolatori;
- Ricerca operativa: Algoritmi e strutture
dati; Calcolo delle probabilità e statistica;
Calcolo scientifico;
- Sistemi esperti: Ingegneria del software 1;
- Sistemi informativi: Basi di dati e sistemi
informativi; Reti di calcolatori;
- Sistemi operativi: Architettura degli elaboratori; Programmazione.
Scelta curriculum e Piani di studio individuali
Gli studenti che frequenteranno il terzo
anno di corso nell’A.A. 2006/07 devono
presentare alla Ripartizione Didattica la
scelta del curriculum e del laboratorio
avanzato entro il 22.9.2006.
Gli studenti che, per particolari obiettivi
formativi specificamente descritti e motivati, intendono seguire un piano di studi
diverso da quelli previsti dai curricula,
possono presentare domanda di approva-
26
zione di un piano di studio individuale
alla Ripartizione Didattica entro il
22.9.2006. Tali domande verranno quindi trasmesse alla Facoltà per l’approvazione.
Tutorato
Ogni studente può scegliere fra i docenti
della Facoltà il proprio tutore, che lo aiuterà ad inserirsi nella vita accademica e a
pianificare in modo più efficace i propri
studi.
La Facoltà può istituire, inoltre, apposite
commissioni per trattare problematiche
specifiche, come scelta del curriculum,
programmi di studio all’estero, orientamento alla scelta delle aziende dove effettuare il tirocinio.
Tirocinio
Il regolamento didattico del corso di laurea in Informatica prevede un periodo di
tirocinio da effettuarsi presso aziende,
università o enti di ricerca, sotto la supervisione di un tutor aziendale e di un tutor
accademico.
La durata prevista per il tirocinio va da 150
a 250 ore.
Il tirocinio si svolge nell’ambito di opportune convenzioni stipulate tra l’Università e l’azienda/ente.
Al momento della definizione di ogni singolo progetto viene verificata la sua valenza formativa.
L’attestazione di avvenuto tirocinio fa
parte della carriera universitaria dello studente.
Procedura per lo svolgimento del tirocinio
Lo studente che abbia superato esami corrispondenti ad almeno 120 crediti può
compilare la domanda di tirocinio on-line
sul Portale Tirocini (http://tirocini.
uniud.it/tirocini/public/scienze/index.js
p) da dove è possibile scaricare tutta la
modulistica relativa alla convenzione e al
progetto formativo.
parte generale e ordinamento
Con l’aiuto del Portale e/o dell’Ufficio
Tirocini, lo studente individua l’azienda
presso la quale svolgere il tirocinio.
Una volta individuata l’azienda, se l’azienda è già convenzionata con la Facoltà di
Scienze MFN, lo studente compila il progetto formativo (con l’aiuto del tutor
aziendale e di quello accademico, che
devono sottoscrivere il progetto) e consegna un originale all’azienda e uno alla
Segreteria di Presidenza della Facoltà. Se
l’azienda non è convenzionata, lo studente
sottopone il progetto formativo proposto
dall’azienda all’approvazione del tutor
accademico. Nel caso di parere positivo, si
stipula la convenzione (che deve essere
approvata anche dal Consiglio di Corso di
Laurea) e si procede alla sottoscrizione
del progetto formativo.
Al termine del progetto, il tutor accademico deve attestare nell’apposito libretto
(che si scarica dal Portale Tirocini) che lo
studente ha effettuato con profitto il tirocinio per il numero di ore risultanti dal
libretto stesso, sentito eventualmente il
tutor aziendale. Inoltre, il tirocinante e il
tutor aziendale devono compilare i rispettivi questionari, scaricabili dal Portale
Tirocini, che devono essere consegnati
dallo studente in Segreteria Studenti
assieme al libretto di tirocinio, per la registrazione dei relativi crediti.
La relazione scritta sull’attività svolta
durante il tirocinio può costituire il documento che verrà discusso come prova
finale.
Particolari tipologie di tirocinio
- Tirocini per studenti-lavoratori
Uno studente che si trovi nella condizione di studente-lavoratore dovrà allegare
alla domanda di tirocinio una dichiarazione che certifichi tale condizione, specificando qual è l’ambito di occupazione.
1) Studente-lavoratore in ambito informatico
Nel caso in cui lo studente lavori (come
parte generale e ordinamento
dipendente) in ambito informatico da
alcuni anni e sia in grado di documentare
la propria esperienza, gli verranno riconosciuti i crediti del tirocinio, senza dover
convenzionare l’azienda; sarà compito
della Commissione tirocini valutare se
l’attività lavorativa documentata può essere riconosciuta come crediti per il tirocinio. In caso affermativo, lo studente
dovrà svolgere come prova finale una tesi
da 3 crediti.
2) Studente-lavoratore non in ambito
informatico
Nel caso in cui lo studente non lavori in
ambito informatico, si cercherà di individuare un progetto che si possa svolgere
all’interno dell’azienda in cui lavora, con
cui dovrà essere stipulata una convenzione specifica con la Facoltà; in questo caso,
la convenzione avrà validità limitata al
solo progetto attuativo dello studente in
questione.
- Tirocini interni all’università
I tirocini svolti presso una struttura
dell’Università di Udine non necessitano
di una convenzione ad hoc, ma soltanto
del progetto formativo, in cui oltre al tutor
accademico della Facoltà dovrà essere
indicato il tutor aziendale, referente della
struttura presso la quale si svolge il tirocinio.
Lauree
L’esame di laurea in Informatica consiste
nella discussione pubblica di una tesi di
laurea.
Le tesi di laurea sono divise in tre categorie:
- Elaborato: è il risultato di un progetto di
esame documentato in forma scritta.
- Tirocinio: è la relazione riguardante un
progetto, concordato con un docente della
Facoltà, svolto durante il periodo di tirocinio.
- Tesi compilativa: è un lavoro di rassegna
con presentazione critica e bibliografia
ragionata.
27
Il voto finale, espresso in centodecimi, è
formato da una votazione di base e da due
incrementi.
La votazione di base è costituita dalla
media pesata delle votazioni riportate dal
candidato nei singoli esami di profitto,
trasformata poi in centodecimi. Il peso di
un esame è uguale al numero di crediti
attribuiti al relativo insegnamento. Sono
considerati solo gli esami con punteggio
numerico.
Il primo incremento da 0 a 4 punti è
determinato in base al rispetto dei tempi
previsti per il conseguimento del titolo di
studio e al numero delle lodi, secondo la
seguente formula:
min{ 0.04 M, α M + n 0.3 }
dove M è la media in centodecimi, n è il
numero di lodi conseguite negli esami di
profitto e α è un coefficiente che dipende
dai tempi richiesti per concludere il percorso di studi, e valutato secondo i
seguenti criteri:
α = 0.04 per le lauree conseguite entro le
prime due sessioni (periodo giugno-ottobre) del III anno effettivo di corso;
α = 0.035 e α = 0.03, rispettivamente, per
le successive sessioni autunnale e invernale (straordinaria);
α = 0.0225, α = 0.015, α = 0.0075 per le
prime tre sessioni (estate-autunno) del IV
anno effettivo di corso;
α = 0 per tempi di conseguimento della
laurea più lunghi.
Il secondo incremento è un numero compreso tra 0 e 7, determinato dalla commissione di laurea in base alla dissertazione e alla sua presentazione.
L’Elaborato può portare ad un incremento di punteggio minore o uguale a due.
È richiesta la nomina di un controrelatore
per le tesi di laurea in cui il relatore propone un incremento del secondo tipo
strettamente maggiore di 5 punti.
28
LAUREA DI PRIMO LIVELLO IN
TECNOLOGIE WEB E MULTIMEDIALI
(classe 26 - Scienze e tecnologie
informatiche)
Durata del Corso
3 anni (180 crediti)
Sede del Corso
Udine, via delle Scienze 208
Caratteristiche e finalità del Corso
Il Corso di Laurea fornisce conoscenze e
competenze per operare negli ambiti
dell’analisi, progettazione, sviluppo,
gestione e manutenzione di applicazioni
Internet/World Wide Web (WWW) e
multimediali, sia in ditte specializzate del
settore, che nelle imprese, nelle aziende
dei settori pubblico e privato, nei gruppi
editoriali, nelle amministrazioni e nei
laboratori che utilizzano sistemi web e
multimediali.
Le conoscenze maturate durante il corso
consentiranno al laureato di inserirsi
rapidamente in progetti di sviluppo di
applicazioni Web e multimediali; di selezionare, valutare, installare e mantenere
strumenti Web e multimediali proprietari o pubblici; di sviluppare servizi basati
su tecnologie Web e multimediali (ad
esempio, portali, commercio elettronico,
comunicazione aziendale su Internet,
informazione, intrattenimento e cultura
interattivi, accesso mobile alle informazioni); di configurare, gestire e analizzare
l’attività di siti Web e di reti di calcolatori;
di fornire supporto alle scelte della dirigenza in materia di presenza sul Web, di
offerta servizi Web e della loro integrazione con i sistemi informativi già utilizzati
in azienda; di valutare la facilità di utilizzo per gli utenti dei servizi.
Il Corso di laurea in Tecnologie Web e
Multimediali è caratterizzato da una marcata presenza di corsi di laboratorio e pre-
parte generale e ordinamento
vede inoltre la possibilità di svolgere tirocini presso le aziende, quale parte integrante del percorso formativo, facilitando
così il trasferimento delle competenze
dall’Università alle aziende. Nell’ambito
del corso viene inoltre fornita la possibilità di imparare l’inglese e di acquisire
abilità comunicative e organizzative.
Dall’anno accademico 2004-05 è attivato
il corso di Laurea Specialistica in Tecnologie dell’Informazione, (classe 23S,
Informatica) al quale possono accedere
senza debiti formativi i laureati della Laurea di primo livello in Tecnologie Web e
Multimediali.
Dall’Anno Accademico 2003/04 i Corsi
di Laurea in Informatica e Tecnologie Web
e Multimediali hanno ottenuto la certificazione di qualità “Bollino Grin”, rilasciata
dal GRIN (l’Associazione italiana dei
docenti universitari di Informatica) in collaborazione con l’AICA (l’Associazione Italiana per il Calcolo Automatico).
Requisiti specifici per l’accesso
L’ammissione al Corso di laurea è subordinata al possesso di una adeguata preparazione iniziale costituita dalle competenze linguistiche e dalle conoscenze culturali comuni ai licei e agli istituti tecnici,
nonché dalle conoscenze matematiche di
base relative ai seguenti argomenti: aritmetica, geometria analitica, equazioni e
disequazioni di primo e secondo grado,
funzioni trigonometriche, logaritmiche
ed esponenziali.
Sbocchi professionali
Le tecnologie informatiche sono attualmente in fortissima espansione; tra quelle che più contribuiscono alla diffusione
di innovazione nella nostra società vi
sono le tecnologie relative alla comunicazione via Internet, ai servizi ed ai sistemi
che su di esse si basano. Il nuovo Corso di
laurea triennale in Tecnologie Web e
multimediali (TWM) si propone di
29
parte generale e ordinamento
rispondere alla domanda di formazione
che proviene, da un lato, dai settori della
cosiddetta ’New Economy’ – che richiede
figure professionali in grado di prendere
parte alla progettazione, sviluppo e applicazione di sistemi hardware/software
innovativi – e, dall’altro, dai settori
dell’economia tradizionale, i quali devono introdurre tali sistemi nei propri cicli
produttivi e nei rapporti con l’utenza.
Ordinamento degli studi
Per conseguire la laurea lo studente deve
Insegnamenti/attività formative
acquisire 180 crediti, suddivisi uniformemente in tre anni.
I corsi sono articolati nel modo seguente (per ogni corso viene indicato anche
il settore scientifico disciplinare corrispondente, secondo quanto stabilito dal
D.M. 509/1999 e successive integrazioni):
N.B.: Le seguenti informazioni sono aggiornate all’1 agosto 2006. Per i successivi
aggiornamenti consultare la pagina web
della Facoltà: http://www.uniud.it/didattica/facolta/scienze
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
12
3
6
6
4
8
6
4
1
3
1
1-2
1
2
1-2
1-2
1-2-3
2-3
2-3
3
3
3
MAT/05
MAT/01
MAT/02
INF/01
INF/01
INF/01
ING-INF/05
ING-INF/05
10
10
4
6
6
6
6
8
4
2-3
1-2-3
1-2-3
1-2
1
1
2-3
1-2
2-3
INF/01
ING-INF/05
ING-INF/05
INF/01
SECS-S/01
M-PSI/01
ING-INF/05
INF/01
ING-INF/05
6
6
6
1
1
1
INF/01
ING-INF/05
INF/01
Primo anno
Analisi matematica
Matematica di base
Matematica discreta
Programmazione
Laboratorio di programmazione
Architettura degli elaboratori
Tecnologie web
Laboratorio di tecnologie web
Cultura d’Impresa (***)
Fisica
Comunicazione efficace
FIS/01
Secondo anno
Algoritmi e strutture dati
Sistemi operativi
Laboratorio di sistemi operativi
Programmazione orientata agli oggetti
Statistica applicata
Psicologia della comunicazione
Sistemi multimediali
Commercio elettronico
Laboratorio di sistemi multimediali
Terzo anno
Basi di dati
Ingegneria del software
Reti di calcolatori
30
Progetto di siti e portali web
Interazione uomo-macchina
Aspetti sociali ed etica professionale
Laboratorio avanzato: (*)
- Laboratorio di tecniche di comunicazione
- Laboratorio di tecnologie lato server - 1^p.
- Laboratorio di tecnologie lato server - 2^p.
Insegnamenti a scelta dello studente (**)
Storia dell’informatica (**)
Tirocinio
Prova finale
parte generale e ordinamento
5
6
3
1
2
3
ING-INF/05
INF/01
4
2
2
9
3
12
3
3
1
1
INF/01
ING-INF/05
ING-INF/05
3
INF/01
(*) La Facoltà offre due particolari laboratori avanzati:
Laboratorio avanzato di Tecniche di Comunicazione o Laboratorio avanzato di Tecnologie lato server. In
alternativa, lo studente può svolgere il laboratorio avanzato associandolo ad uno degli insegnamenti del
III anno del corso di laurea. Qualora il corso di laboratorio venisse correlato ad un corso a scelta dello studente scelto dalla laurea specialistica in Informatica o Tecnologie dell’Informazione, il suo valore sarà
comunque di 4 CFU. Il laboratorio avanzato va scelto dallo studente consegnando alla Ripartizione
Didattica l’apposito modulo.
(**) I crediti a scelta dello studente devono essere crediti aggiuntivi al curriculum e non duplicazioni,
seppure parziali, di corsi già previsti nei piani di studio. La Facoltà ha attivato per gli studenti interessati
il corso di Storia dell’informatica.
(***) Gli studenti di TWM devono seguire obbligatoriamente il corso di Cultura d’Impresa offerto dalla
Facoltà e non quello organizzato a livello di Ateneo.
Gli studenti dovranno inoltre acquisire 6
CFU di Lingua Inglese, di cui il CLAV fornisce i servizi didattici e stabilisce le
modalità di svolgimento della relativa.
Propedeuticità
Ai fini di un ordinato svolgimento dei
processi di insegnamento e di apprendimento, si consigliano gli studenti di
seguire le seguenti propedeuticità nel
sostenere gli esami:
- Algoritmi e strutture dati: Analisi matematica; Architettura degli elaboratori;
Matematica discreta, Programmazione;
- Basi di dati e sistemi informativi: Algoritmi e strutture dati; Programmazione
orientata agli oggetti; Sistemi operativi;
- Commercio elettronico: Programmazione; Tecnologie Web;
- Ingegneria del software: Algoritmi e strutture dati; Programmazione orientata agli
oggetti; Sistemi operativi;
- Interazione uomo-macchina: Sistemi operativi;
- Laboratorio informatico avanzato: Labo-
ratorio di programmazione; Laboratorio
di tecnologie web; laboratorio di sistemi
operativi; Laboratorio di sistemi multimediali;
- Laboratorio di tecniche di comunicazione:
Psicologia della comunicazione;
- Programmazione orientata agli oggetti:
Architettura degli elaboratori; Programmazione;
- Progetto di siti e portali web: Sistemi operativi; Tecnologie web;
- Reti di calcolatori e sicurezza: Algoritmi e
strutture dati; Programmazione orientata
agli oggetti; Sistemi operativi; Tecnologie
web;
- Sistemi multimediali: Programmazione;
Tecnologie web;
- Sistemi operativi: Architettura degli elaboratori; Programmazione;
- Statistica applicata: Analisi matematica;
Matematica discreta.
Piani di studio individuali
Lo studente, per particolari obiettivi formativi specificamente descritti e motiva-
parte generale e ordinamento
ti, può presentare domanda di approvazione di un piano di studio individuale
alla Ripartizione Didattica entro il
22.9.2006. Tali domande verranno quindi trasmesse alla Facoltà per essere esaminate dalle commissioni didattiche
competenti per l’approvazione.
Tutorato
Ogni studente può scegliere fra i docenti
della Facoltà il proprio tutore, che lo aiuterà ad inserirsi nella vita accademica e a
pianificare in modo più efficace i propri
studi.
La Facoltà potrà inoltre istituire apposite
commissioni per trattare problematiche
specifiche, come scelta del curriculum,
programmi di studio all’estero, orientamento alla scelta delle aziende dove effettuare il tirocinio.
Tirocinio
Il regolamento didattico del corso di laurea in Tecnologie Web e Multimediali
prevede un periodo di tirocinio da effettuarsi presso aziende, università o enti di
ricerca, sotto la supervisione di un tutor
aziendale e di un tutor accademico.
La durata prevista per il tirocinio va da
300 a 400 ore.
Il tirocinio si svolge nell’ambito di opportune convenzioni stipulate tra l’Università e l’azienda/ente.
Al momento della definizione di ogni singolo progetto viene verificata la sua valenza formativa.
L’attestazione di avvenuto tirocinio fa
parte della carriera universitaria dello studente.
Procedura per lo svolgimento del tirocinio
Lo studente che abbia superato esami corrispondenti ad almeno 120 crediti può
compilare la domanda di tirocinio on-line
sul Portale Tirocini (http://tirocini.
uniud.it/tirocini/), da dove è possibile
scaricare tutta la modulistica relativa alla
31
convenzione e al progetto formativo.
Con l’aiuto del Portale e/o dell’Ufficio
tirocini, lo studente individua l’azienda
presso la quale svolgere il tirocinio.
Una volta individuata l’azienda, se l’azienda è già convenzionata con la Facoltà di
Scienze MFN, lo studente compila il progetto formativo (con l’aiuto del tutor
aziendale e di quello accademico, che
devono sottoscrivere il progetto) e consegna un originale all’azienda e uno alla
Segreteria di Presidenza della Facoltà. Se
l’azienda non è convenzionata, lo studente
sottopone il progetto formativo proposto
dall’azienda all’approvazione del tutor
accademico. Nel caso di parere positivo, si
stipula la convenzione (che deve essere
approvata anche dal Consiglio di Corso di
Laurea) e si procede alla sottoscrizione
del progetto formativo.
Al termine del progetto, il tutor accademico deve attestare nell’apposito libretto
(che si scarica dal Portale Tirocini) che lo
studente ha effettuato con profitto il tirocinio per il numero di ore risultanti dal
libretto stesso, sentito eventualmente il
tutor aziendale. Inoltre il tirocinante e il
tutor aziendale devono compilare i rispettivi questionari, scaricabili dal portale
tirocini, che devono essere consegnati
dallo studente in Segreteria Studenti
assieme al libretto di tirocinio, per la registrazione dei relativi crediti.
La relazione scritta sull’attività svolta
durante il tirocinio può costituire il documento che verrà discusso come prova
finale.
Particolari tipologie di tirocinio
- Tirocini per studenti-lavoratori
Uno studente che si trovi nella condizione di studente-lavoratore dovrà allegare
alla domanda di tirocinio una dichiarazione che certifichi tale condizione, specificando qual è l’ambito di occupazione.
1) Studente-lavoratore in ambito informatico
32
Nel caso in cui lo studente lavori (come
dipendente) in ambito informatico da
alcuni anni e sia in grado di documentare
la propria esperienza, gli verranno riconosciuti i crediti del tirocinio, senza dover
convenzionare l’azienda; sarà compito
della Commissione tirocini valutare se
l’attività lavorativa documentata può essere riconosciuta come crediti per il tirocinio. In caso affermativo, lo studente
dovrà svolgere come prova finale una tesi
da 3 crediti.
2) Studente-lavoratore non in ambito
informatico
Nel caso in cui lo studente non lavori in
ambito informatico, si cercherà di individuare un progetto che si possa svolgere
all’interno dell’azienda in cui lavora, con
cui dovrà essere stipulata una convenzione specifica con la Facoltà; in questo caso,
la convenzione avrà validità limitata al
solo progetto attuativo dello studente in
questione.
- Tirocini interni all’università
I tirocini svolti presso una struttura
dell’Università di Udine non necessitano
di una convenzione ad hoc, ma soltanto del
progetto formativo, in cui oltre al tutor accademico della Facoltà dovrà essere indicato il
tutor aziendale, referente della struttura
presso la quale si svolge il tirocinio.
Lauree
L’esame di laurea in Tecnologie Web e
Multimediali consiste nella discussione
pubblica di una tesi di laurea.
Le tesi di laurea sono divise in tre categorie:
- Elaborato: è il risultato di un progetto di
esame documentato in forma scritta.
- Tirocinio: è la relazione riguardante un
progetto, concordato con un docente della
Facoltà, svolto durante il periodo di tirocinio.
- Tesi compilativa: è un lavoro di rassegna
con presentazione critica e bibliografia
ragionata.
parte generale e ordinamento
Il voto finale, espresso in centodecimi, è
formato da una votazione di base e da due
incrementi.
La votazione di base è costituita dalla
media pesata delle votazioni riportate dal
candidato nei singoli esami di profitto,
trasformata poi in centodecimi. Il peso di
un esame è uguale al numero di crediti
attribuiti al relativo insegnamento. Sono
considerati solo gli esami con punteggio
numerico.
Il primo incremento da 0 a 4 punti è
determinato in base al rispetto dei tempi
previsti per il conseguimento del titolo di
studio e al numero delle lodi, secondo la
seguente formula:
min{ 0.04 M, α M + n 0.3 }
dove M è la media in centodecimi, n è il
numero di lodi conseguite negli esami di
profitto e α è un coefficiente che dipende
dai tempi richiesti per concludere il percorso di studi, e valutato secondo i
seguenti criteri:
α = 0.04 per le lauree conseguite entro le
prime due sessioni (periodo giugno-ottobre) del III anno effettivo di corso;
α = 0.035 e α = 0.03, rispettivamente, per
le successive sessioni autunnale e invernale (straordinaria);
α = 0.0225, α = 0.015, α = 0.0075 per le
prime tre sessioni (estate-autunno) del IV
anno effettivo di corso;
α = 0 per tempi di conseguimento della
laurea più lunghi.
Il secondo incremento è un numero compreso tra 0 e 7, determinato dalla commissione di laurea in base alla dissertazione e alla sua presentazione.
L’Elaborato può portare ad un incremento di punteggio minore o uguale a due.
È richiesta la nomina di un controrelatore
per le tesi di laurea in cui il relatore propone un incremento del secondo tipo
strettamente maggiore di 5 punti.
parte generale e ordinamento
LAUREA DI PRIMO LIVELLO IN
MATEMATICA
(classe 32 - Scienze matematiche)
Durata del Corso
3 anni (180 crediti)
Sede del Corso
Udine, via delle Scienze 208
Caratteristiche e finalità del Corso
Il Corso di laurea in Matematica fornisce
ai laureati, oltre alle conoscenze di base
nell’area della matematica e alle competenze computazionali e informatiche, la
capacità di comprendere e utilizzare
descrizioni e modelli matematici di situazioni concrete di interesse scientifico o
economico e di svolgere compiti tecnici o
professionali definiti, nei settori industriale, finanziario, dei servizi e della pubblica amministrazione, o nel campo
dell’apprendimento della matematica o
della diffusione della cultura scientifica.
In particolare, a una solida preparazione
nelle materie matematiche, fisiche e
informatiche di base viene affiancata già
nella prima fase una preparazione professionalizzante nelle varie direzioni già collaudate: generale, didattica, applicativa.
Tale preparazione potrà essere spesa
subito sul mercato del lavoro o utilizzata
per il proseguimento degli studi, fino
all’avviamento alla ricerca. Il Corso di laurea è quindi organizzato in modo da offrire percorsi differenziati, detti “curricula”,
atti a soddisfare le citate specifiche esigenze professionali.
Nell’ambito del Corso viene inoltre fornita la possibilità di imparare l’inglese e di
acquisire abilità comunicative e organizzative.
Requisiti specifici per l’accesso
L’ammissione al Corso di laurea è subor-
33
dinata al possesso di una adeguata preparazione iniziale costituita dalle competenze linguistiche e dalle conoscenze culturali comuni ai licei e agli istituti tecnici,
nonché dalle conoscenze matematiche di
base relative ai seguenti argomenti: aritmetica, geometria analitica, equazioni e
disequazioni di primo e secondo grado,
funzioni trigonometriche, logaritmiche
ed esponenziali.
Sbocchi professionali
La laurea in Matematica consente in
generale di acquisire un tipo di mentalità
creativa e ricettiva che permette di sviluppare nelle più varie direzioni la preparazione di base già acquisita. Questa conoscenza, arricchita dalle competenze specifiche offerte dal Corso udinese, dovrebbe facilitare l’ingresso nel mondo del
lavoro permettendo di trovare un’occupazione in aree molto diversificate, andando molto spesso ad affiancare la figura
dell’ingegnere. Il laureato è infatti in
grado di sviluppare e gestire software
matematici, occuparsi della creazione di
modelli matematici in ambito tecnologico, economico, biologico, sanitario e
ambientale. Può quindi trovare occupazione in imprese appartenenti a settori
molto diversi fra loro, in particolare per la
realizzazione di sistemi informativi
aziendali.
Gli studenti che proseguiranno i loro
studi e conseguiranno la laurea specialistica avranno anche l’opportunità di trovare impiego in attività ad alto contenuto
innovativo nei vari settori produttivi. Fra
le opportunità future del laureato in
Matematica si segnala anche l’insegnamento, da intraprendere dopo la Scuola
di specializzazione per insegnanti.
Ordinamento degli studi
Per conseguire la laurea lo studente deve
acquisire 180 crediti, suddivisi uniformemente in tre anni. I corsi sono articolati
34
nel modo seguente (per ogni corso viene
indicato anche il settore scientifico disciplinare corrispondente, secondo quanto
stabilito dal D.M. 509/1999 e successive
integrazioni):
parte generale e ordinamento
N.B.: Le seguenti informazioni sono aggiornate all’1 agosto 2006. Per i successivi
aggiornamenti consultare la pagina web
della Facoltà: http://www.uniud.it/didattica/facolta/scienze
- Curriculum Generale e Curriculum Didattico
Insegnamenti/attività formative
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
1
1
2
3
1
2
1
2
3
3
1
2
MAT/03
MAT/02
MAT/02
MAT/05
MAT/05
MAT/03
MAT/03
FIS/01
INF/01
6
6
6
6
6
6
6
6
6
1
2
2
1
2
3
1
3
3
MAT/05
MAT/05
MAT/08
FIS/01
MAT/03
MAT/03
MAT/01
MAT/07
MAT/06
6
6
6
6
6
1
1
2
2
1
MAT/02
MAT/05
MAT/03
MAT/01
MAT/07
6
6
6
6
2
3
2
3
MAT/02
MAT/02
MAT/05
MAT/07
Primo anno
Aritmetica
Algebra 1
Algebra 2
Analisi matematica 1
Analisi matematica 2
Geometria 1
Geometria 2
Fisica 1
Informatica 1
Linguaggio matematico
Strumenti informatici per la matematica
Secondo anno
Analisi matematica 3
Analisi matematica 4
Analisi numerica 1
Fisica 2
Geometria 3
Geometria 4
Logica matematica 1
Meccanica razionale 1
Probabilità 1
Terzo anno
Algebra 3
Analisi matematica 5
Geometria 5
Logica matematica 2
Meccanica razionale 2
due insegnamenti a scelta tra:
- Algebra 4
- Algebra 5
- Analisi matematica 6
- Fisica matematica
35
parte generale e ordinamento
- Fisica moderna
- Fondamenti della matematica 1
- Geometria 6
- Matematiche complementari 2 (**)
- Particelle e interazioni fondamentali
Insegnamenti a scelta dello studente (*)
Prova finale
6
6
6
6
6
12
7
1
3
3
3
2
FIS/01
MAT/04
MAT/03
MAT/04
FIS/01
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
1
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
MAT/03
MAT/02
MAT/02
MAT/05
MAT/05
FIS/01
MAT/03
MAT/03
INF/01
6
6
6
1
6
6
6
6
6
6
1
2
2
3
1
2
3
1
3
3
MAT/05
MAT/05
MAT/08
FIS/01
MAT/03
INF/01
MAT/01
MAT/07
MAT/06
6
6
6
6
6
2
1
1
1
2
MAT/08
MAT/07
MAT/09
MAT/06
MAT/06
6
1
MAT/05
- Curriculum applicativo
Insegnamenti/attività formative
Primo anno
Aritmetica
Algebra 1
Algebra 2
Analisi matematica 1
Analisi matematica 2
Fisica 1
Geometria 1
Geometria 2
Informatica 1
Linguaggio matematico
Strumenti informatici per la matematica
Secondo anno
Analisi matematica 3
Analisi matematica 4
Analisi numerica 1
Comunicazione efficace
Fisica 2
Geometria 3
Informatica 2
Logica matematica 1
Meccanica razionale 1
Probabilità 1
Terzo anno
Analisi numerica 2
Meccanica razionale 2
Ottimizzazione 1
Probabilità 2
Statistica 1
due insegnamenti a scelta tra:
- Analisi matematica 5
36
- Fisica moderna
- Ottimizzazione 2
- Particelle e interazioni fondamentali
- Statistica 2
Insegnamenti a scelta dello studente (*)
Prova finale
parte generale e ordinamento
6
6
6
6
12
7
1
2
2
3
FIS/01
MAT/09
FIS/01
MAT/06
(*) 12 CFU sono a scelta individuale dello studente tra i corsi attivati nell’Ateneo di Udine. I crediti a scelta dello studente devono comunque essere crediti aggiuntivi al curriculum e non duplicazioni, seppure
parziali, di corsi già previsti nei piani di studio.
(**) Gli insegnamenti di Matematiche Complementari 1 e 2 sono attivati ad anni alterni.
Gli studenti dovranno inoltre acquisire 6
CFU di Lingua Inglese e 1 CFU di Cultura d’Impresa.
Gli studenti del Corso di Laurea in Matematica devono seguire il corso di Comunicazione Efficace previsto per il corso di
laurea in Informatica e TWM; il CLAV
fornisce i servizi didattici e stabilisce le
modalità di svolgimento della prova di
Lingua Inglese; un’apposita commissione d’Ateneo organizza didattica e modalità di svolgimento per il modulo di Cultura d’impresa.
Scelta curriculum e piani di studio individuali
Gli studenti del Corso di laurea in Matematica iscritti al II anno nell’anno accademico 2006/07 devono presentare la scelta del curriculum improrogabilmente agli
sportelli della Segreteria Studenti entro il
16.3.2007 (a conclusione del II periodo
didattico).
Gli studenti che, per particolari obiettivi
formativi specificamente descritti e motivati, intendono presentare un piano di
studi diverso da quelli previsti dai curricula, possono presentare domanda di
approvazione di un piano di studio individuale alla Ripartizione Didattica entro il
22.9.2006. Tali domande verrano quindi
trasmesse alla Facoltà per l’approvazione.
Propedeuticità
Ai fini di un ordinato svolgimento dei
processi di insegnamento e di apprendimento, si consigliano vivamente gli studenti di seguire le seguenti propedeuticità nel sostenere gli esami:
- Algebra 2: Algebra 1;
- Algebra 3: Algebra 2, Analisi Matematica
2, Geometria 2;
- Algebra 4: Algebra 2, Analisi Matematica
2, Geometria 2;
- Algebra 5: Algebra 2, Analisi Matematica
2, Geometria 2;
- Analisi matematica 2: Analisi Matematica 1;
- Analisi matematica 3: Analisi Matematica 2;
- Analisi matematica 4: Algebra 1, Analisi
Matematica 3, Geometria 2;
- Analisi matematica 5: Analisi Matematica 4, Algebra 2;
- Analisi matematica 6: Analisi Matematica 4, Algebra 2;
- Analisi numerica 1: Algebra 1, Analisi
Matematica 3, Geometria 2, Informatica
1;
- Analisi numerica 2: Analisi Numerica 1;
- Fisica 2: Fisica 1, Analisi Matematica 2;
- Fisica matematica: Fisica 2, Analisi
Matematica 4;
- Fisica moderna: Algebra 1, Fisica 2, Geometria 1;
- Fondamenti della matematica 1 e 2: Algebra 1, Analisi Matematica 3, Geometria 2;
- Geometria 2: Geometria 1;
- Geometria 3: Geometria 2, Algebra 1,
Analisi Matematica 3;
parte generale e ordinamento
- Geometria 4: Geometria 3, Algebra 2;
- Geometria 5: Algebra 2, Geometria 4;
- Geometria 6: Algebra 2, Geometria 4;
- Informatica 2: Informatica 1;
- Logica matematica 2: Logica Matematica
1;
- Matematica finanziaria: Analisi Matematica 2;
- Matematiche complementari 1 e 2: Algebra
1, Analisi Matematica 3, Geometria 2;
- Meccanica razionale 1: Analisi Matematica 2, Fisica 1, Geometria 2;
- Meccanica razionale 2: Meccanica Razionale 1;
- Ottimizzazione 1: Algebra 2, Analisi
Matematica 3, Geometria 2, Informatica
1, Probabilità 1;
- Ottimizzazione 2: Ottimizzazione 1;
- Particelle e interazioni fondamentali: Fisica 2;
- Probabilità 2: Probabilità 1, Analisi Matematica 3;
- Statistica 1: Probabilità 1;
- Statistica 2: Statistica 1.
Tutorato
Ogni studente può scegliere il proprio
tutore fra i docenti della Facoltà, il quale
lo potrà aiutare ad inserirsi nella vita accademica e a pianificare in modo più efficace le proprie attività formative.
La Facoltà istituisce, inoltre, apposite
commissioni per trattare problematiche
specifiche, come scelta del curriculum,
programmi di studio all’estero, orientamento alla scelta delle aziende dove effettuare eventuali tirocini.
Lauree
La prova finale o esame di laurea consiste
nella discussione di un elaborato scritto,
la tesi di laurea, redatto sotto la supervisione di un relatore. che deve essere, o
essere stato al momento dell’assegnazione della tesi, un professore ufficiale della
Facoltà o un ricercatore confermato della
stessa.
37
La tesi si considera assegnata quando la
Segreteria Studenti riceve dallo studente
la domanda di laurea con l’apposito
modulo, recante titolo della tesi ed estremi del relatore, da questi debitamente
controfirmato.
La tesi di laurea, comprensiva di indice,
premessa, bibliografia, ed eventuali allegati prodotti dallo studente, va di norma
contenuta fra le 27 mila e le 54 mila battute, corrispondenti a 15-30 pagine. Indicativamente può essere costituita da un
lavoro di rassegna con presentazione critica e bibliografica ragionata, il risultato
di un progetto di esame o di un tirocinio
documentato in forma scritta.
La Segreteria di Presidenza ha il compito
di trasmettere alla Commissione Tesi di
Laurea copia dell’elenco dei laureandi
compilato dalla Ripartizione Didattica
alle scadenze previste. La Commissione
Tesi, presa visione del documento, designerà per ciascun laureando un controrelatore, scelto fra i docenti del Corso di
Laurea in Matematica della Facoltà. In
caso di impossibilità da parte del controrelatore designato, sarà compito di
quest’ultimo trovare un sostituto.
Il laureando discuterà la tesi di laurea con
la Commissione di Laurea, composta da
almeno sette componenti, fra cui, se possibile, relatore e controrelatore della tesi.
In caso di assenza o impedimento, relatore e controrelatore dovranno far pervenire alla Commissione di Laurea in forma
scritta un sintetico parere sulla tesi. La
discussione è pubblica e durerà orientativamente fra i 10 e i 15 minuti.
Dopo la discussione, la Commissione di
Laurea delibera in primo luogo sul superamento della prova finale e sul punteggio da attribuire all’elaborato e alla sua
esposizione. Il punteggio massimo che
può essere attribuito alla prova finale è di
5/110. Se i pareri di cui al punto precedente non risultassero pervenuti in
tempo utile, la Commissione di Laurea
38
ne prescinderà. La Commissione di Laurea passa poi a valutare il curriculum
degli studi. Si considererà anzitutto la
congruità della durata degli studi a partire
dalla prima immatricolazione, attribuendo, in caso di giudizio positivo, un punteggio di 2/110. Il giudizio sarà senz’altro
positivo per gli studenti immatricolati per
la prima volta al Corso di Laurea in Matematica (nuovo ordinamento) che si laureano rispettando la durata normale degli
studi. Si considererà poi l’eventuale presenza di risultati di eccellenza nel curriculum degli studi, attribuendo un punteggio di 0,08/110 ad ogni credito di
esame di profitto superato con la lode,
entro la soglia massima di 3/110. Si considererà infine la media dei voti degli esami
ponderata in base ai crediti attribuiti ai
singoli esami, trasformata in centodecimi.
Il voto finale di laurea sarà la somma,
debitamente arrotondata, delle valutazioni dei quattro elementi di giudizio (dissertazione, durata degli studi, lodi,
media), entro la soglia massima di
110/110.
L’attribuzione della lode può essere proposta solo se il voto risultante è 110/110 e
deriva da un arrotondamento per difetto.
La sua attribuzione viene deliberata su
voto unanime della Commissione.
parte generale e ordinamento
LAUREA DI PRIMO LIVELLO IN
BIOTECNOLOGIE
(classe 1 - Biotecnologie)
[Corso di laurea interfacoltà:
Medicina veterinaria, Agraria,
Medicina e chirurgia,
Scienze matematiche, fisiche e naturali]
Durata del Corso
3 anni (180 crediti)
Posti disponibili
50
Curricula attivati
- Biotecnologie agrarie
- Biotecnologie medico veterinarie
- Biologia computazionale
Sede del Corso
Udine, via delle Scienze 208
Caratteristiche e finalità del Corso
Il Corso di laurea in Biotecnologie si propone di preparare figure professionali
con una adeguata conoscenza di base dei
sistemi biologici, interpretati in chiave
molecolare, cellulare e genomica. Il laureato in Biotecnologie dovrà inoltre possedere le basi culturali e sperimentali
delle tecniche (multidisciplinari) che
caratterizzano il campo in forte e continua espansione nel quale si troverà ad
operare. Gli obiettivi principali nel disegno del programma di preparazione per
lo studente sono: l’elevata flessibilità, una
solida preparazione di base e una buona
conoscenza delle tecnologie comuni
impiegate in ambito biologico (computazionale). È inoltre considerata fondamentale una conoscenza, in termini applicativi, dell’attività di laboratorio biomolecolare e diagnostico con una adeguata conoscenza anche delle norme che si applicano al settore biotecnologico in riferimento agli aspetti tecnici, economici, giuridici
e bioetici.
39
parte generale e ordinamento
Sbocchi professionali
Il laureato troverà occupazione nei
seguenti ambiti professionali: gestione
tecnica ed economica delle imprese biotecnologiche; tecnico di laboratorio biomolecolare; attività di protezione ambientale di collaborazione e di diagnostica
nelle aziende sanitarie, pubbliche e private, biotecnologiche; attività di collaborazione e di pianificazione nella gestione
delle risorse vegetali e animali.
Il Corso di laurea è organizzato in modo
da offrire i curricula di seguito elencati,
facenti capo alle differenti Facoltà coinvolte nel progetto e atti a soddisfare specifiche esigenze professionali:
- Biologia computazionale
Facoltà di Scienze matematiche, fisiche e
naturali
- Biotecnologie agrarie
Facoltà di Agraria
- Biotecnologie medico veterinarie
Facoltà di Medicina veterinaria
Gli obiettivi specifici del curriculum in
Biologia computazionale sono atti a fornire le basi sia teoriche che pratiche per
operare in una disciplina nella quale gli
aspetti informatici e computazionali sono
caratterizzanti e promettenti. In particolare verranno fornite le basi per una corretta interpretazione degli aspetti algoritmici e matematici dei principali strumenti utilizzati nella moderna biologia mole-
Insegnamenti/attività formative
Biochimica 1
Biologia 1
Biologia molecolare 1
Chimica generale
Chimica organica
Matematica
Fisica 1
Fisica 2
Genetica 1
colare, verrà fornita una adeguata conoscenza di base dei principali linguaggi
di programmazione e di interrogazione
per basi di dati comunemente utilizzate
in campo biologico ed si svilupperanno
i prerequisiti per comprendere le funzionalità e seguire lo sviluppo dei principali strumenti informatici impiegati
nello studio degli aspetti computazionali della genetica e della biologia molecolare.
Ordinamento degli studi
Per conseguire la laurea lo studente deve
acquisire 180 crediti, suddivisi uniformemente in tre anni.
Nel secondo e terzo anno il corso si articola in insegnamenti specifici relativi al
curriculum scelto dallo studente. Relativamente al primo anno la frequenza è
obbligatoria.
N.B.: Le seguenti informazioni sono aggiornate all’1 agosto 2006. Per i successivi
aggiornamenti consultare la pagina web
della Facoltà: http://www.uniud.it/didattica/facolta/scienze
Il primo anno di corso prevede insegnamenti comuni a tutti e tre i curricula (per
ogni corso viene indicato anche il settore
scientifico disciplinare corrispondente,
secondo quanto stabilito dal D.M.
509/1999 e successive integrazioni):
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
6
3
3
5
4
5
4
3
6
2-3
3
3
1
2
1
1
2
3
BIO/10
BIO/13
BIO/11
CHIM/03
CHIM/06
MAT/05
FIS/01
FIS/07
BIO/18
40
Informatica
Introduzione alla biologia (*)
Introduzione alla zoologia (*)
Statistica 1
parte generale e ordinamento
6
3
3
6
2-3
1
1
2
INF/01
BIO/04
BIO/05
SECS-S/01
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
5
6
9
9
3
3
6
7
5
3
1
2-3
2-3
2
1
1
1
2
INF/01
BIO/10
BIO/13
BIO/11
CHIM/01
FIS/07
BIO/18
MAT/09
INF/01
5
2
4=3+
1
4
3
2
1
4
3
3
8 = 4+
1+2+
1
3
3
3
4
9
8
6
1
2
1
INF/01
M-FIL/03
BIO/18
AGR/07
BIO/13
INF/01
BIO/12
MED/04
BIO/07
AGR/01
FIS/01
BIO/09
MED/04/05
B10/12
IUS/01
AGR/07
BIO/17
SECS-S/01
- Curriculum Biologia Computazionale
Secondo anno
Algoritmi e strutture dati
Biochimica 2
Biologia 2
Biologia molecolare 2
Chimica analitica
Fisica applicata
Genetica 2
Matematica discreta
Sistemi Operativi
Terzo anno
Basi di dati
Bioetica
Bioinformatica AB (genomica strutturale)
Bioinformatica C (genomica funzionale)
Bioinformatica D
Diagnostica clinica
Diagnostica clinica (laboratorio)
Ecologia
Economia
Fisica 3
Fisiopatologia: applicazioni mediche
nelle biotecnologie
Legislazione per le biotecnologie
Organismi geneticamente modificati (*)
Istologia (*)
Statistica 2
Corsi a scelta dello studente (*)
Tirocinio
Prova finale
2
3
3
3
3
1
1
2
2
3
2
2
(*) Nell’ambito dei corsi a scelta dello studente sono consigliati, ma non obbligatori, i seguenti corsi, attivati presso le rispettive Facoltà:
41
parte generale e ordinamento
Introduzione alla biologia - c.so laurea interfacoltà Biotecn.
Frequenza consigliata al I anno
Introduzione alla zoologia - facoltà di medicina veterinaria
Frequenza consigliata al I anno
Organismi geneticamente modificati - c.so l. interfac. Biotecn.
Frequenza consigliata al III anno
Istologia - Facoltà di medicina e chirurgia
Frequenza consigliata al III anno
Gli studenti dovranno inoltre acquisire 6
CFU di Lingua Inglese, di cui il CLAV fornisce i servizi didattici e stabilisce le
modalità di svolgimento della relativa
prova, e 1 CFU di Comunicazione.
Il credito di Cultura d’impresa è incluso
nei 3 CFU del corso di Economia.
Per i curricula relativi a Biotecnologie
Agrarie e Biotecnologie Veterinarie si
rimanda alle Guide ai corsi delle rispettive Facoltà.
Il corso di laurea in Biotecnologie prevede
un numero massimo programmato di 60
iscritti per garantire un’efficace didattica in
aula e in laboratorio a tutti gli studenti. Per
essere ammessi al corso di laurea, gli studenti dovranno superare una prova di
ammissione, che si svolgerà il 15 settembre
3
1
3
1
3
3
3
2
2006 alle ore 15.00 presso l’Aula I della sede
dei Rizzi e sarà articolata nelle seguenti
aree: matematica, fisica, chimica, biologia.
Le domande di partecipazione alla prova di
ammissione vanno presentate dal 13 luglio
2006 all’8 settembre 2006.
Tutorato
Ogni studente può scegliere fra i docenti
della Facoltà il proprio tutore, che lo aiuterà ad inserirsi nella vita accademica e a
pianificare in modo più efficace i propri
studi. La Facoltà istituisce, inoltre, apposite commissioni per trattare problematiche specifiche, come scelta del curriculum, programmi di studio all’estero,
orientamento alla scelta delle aziende
dove effettuare il tirocinio.
42
parte generale e ordinamento
MASTER DI PRIMO LIVELLO IN
INFORMATION TECHNOLOGY
Titolo rilasciato in modo congiunto con il
B.M. Birla Science Center, Hyderabad,
India.
Requisiti per l’accesso
Per essere ammessi al Master in Information Technology è richiesta la laurea
triennale (o vecchio ordinamento) conseguita presso le Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali o le Facoltà di
Ingegneria.
L’ammissione al corso avverrà tramite
una selezione. Per le relative informazioni
telefonare alla Ripartizione Didattica,
sede di Via Mantica, tel. 800241433 oppure 0432/556680 o consultare il sito
http://www.uniud.it/didattica/facolta/sci
enze
È previsto un numero massimo di 20
iscritti presso l’Università degli Studi di
Udine e il Birla Science Center ed un
numero minimo di 8.
Corsi
Per ottenere il titolo di Master in Information Technology, lo studente dovrà
acquisire 60 crediti. Al fine di fornire una
formazione fortemente orientata a concrete attività di ricerca e sviluppo, il
Master prevede due modalità formative:
A. corsi universitari dedicati a tematiche a
forte contenuto applicativo. Nello specifico, verranno sviluppati i seguenti moduli:
Interazione Uomo-Macchina (6 CFU)
Programmazione (6 CFU)
Reti calcolatori/Sicurezza (12 CFU)
Sistemi informativi (6 CFU)
Tecnologie Web (6 CFU)
B. esperienza diretta di formazione in
laboratori di ricerca su un progetto individuale orientato verso gli interessi del cor-
sista, che potrà scegliere di svolgere tale
attività, per un totale di 300 ore corrispondenti a 13 CFU, in uno dei seguenti
laboratori situati presso il Dipartimento
di Matematica e Informatica dell’Università degli Studi di Udine:
Laboratorio di Basi di Dati
Laboratorio di Bioinformatica
Laboratorio di Elaborazione di Immagini
Laboratorio di Informatica Industriale
Laboratorio di Informatica Medica
Laboratorio di Intelligenza Artificiale
Laboratorio di Interazione Uomo-Macchina
Laboratorio di Programmazione Logica e
Calcolo Simbolico
Laboratorio di Verifica e Calcolo Parallelo
Laboratorio di Verifica Programmi
Laboratorio di Visione Artificiale e Sistemi Real-time
I restanti 11 crediti formativi universitari
corrispondono ad un tirocinio formativo
da effettuarsi in azienda oppure presso
uno dei Laboratori sopra citati (120 ore - 5
CFU) e al superamento della prova finale
(6 CFU) necessaria per ottenere il rilascio
del titolo finale di master.
Durante lo svolgimento del Master, il corsista verrà seguito in modo personalizzato da un docente tutore, che generalmente coinciderà con il responsabile del Laboratorio prescelto.
La frequenza è obbligatoria: ciò implica la
partecipazione ad almeno il 70% delle ore
previste per le attività didattiche (lezioni
teoriche e laboratori) del corso ed al 100%
delle ore previste per il tirocinio.
Sbocchi professionali
Professionista di livello avanzato
nell’Information Technology, con particolare riguardo alle applicazioni nei settori delle tecnologie basate su Internet.
Il Master in Information Technology (IT)
forma personale in possesso di solida
base tecnico-scientifica, capace di un rapido inserimento in azienda nei settori più
43
parte generale e ordinamento
innovativi dell’IT. Rispetto alla Laurea
triennale in Informatica (classe 26), il
Master in IT si concentra su specifiche
tecnologie e applicazioni, viste nell’ottica
della loro diretta applicazione industriale.
Cruciale è la sperimentazione di tali tecnologie mediante tirocini formativi, che
complementino la formazione informatica di base con applicazioni di interesse
aziendale, utili per una futura occupazione.
I crediti acquisiti nel Master in IT possono essere utilizzati verso le Lauree specialistiche in Informatica e Tecnologie
dell’Informazione dell’Università di
Udine.
MASTER DI PRIMO LIVELLO
ONLINE IN OPEN DISTANCE
LEARNING
Titolo rilasciato in modo congiunto con
l’Università di Macerata e l’Università di
Camerino.
Master erogato interamente via Web.
É rivolto a coloro che intendono approfondire le proprie competenze nell’ambito
del settore multidisciplinare della formazione, della comunicazione e delle tecnologie informatiche.
Requisiti per l’accesso
Per essere ammessi al Master in Open
Distance Learning (ODL) è richiesto il
Diploma di Laurea Triennale o di Laurea
Magistrale o di Laurea vecchio ordinamento (quadriennale o quinquennale) in
tutti i campi disciplinari, nonché coloro
che siano in possesso del titolo di studio
conseguito presso università straniere
previa dichiarazione di equivalenza del
titolo.
L’ammissione al corso avverrà secondo
specifiche modalità ed è previsto il pagamento di una tassa di iscrizione. Per
informazioni più dettagliate si consulti il
sito del Master: http://celfi.unimc.it/odl/
Corso
Il Master ha durata annuale con percorso
formativo di 60 crediti (validi per 3 punti
in graduatoria docenti superiori) pari a
1500 ore di impegno complessivo, compreso lo studio individuale.
Il percorso formativo è organizzato in 11
moduli e si svolgerà totalmente on line ad
eccezione della prova finale. È strutturato
in studio e attività didattiche sia individuali che di gruppo (per un totale di 45
crediti), attività di stage o di project work
(300 ore - 12 crediti).
I Moduli riguardano i seguenti argomenti: e-learning, storia e modelli; orientamento e conoscenze di base; struttura
44
informatica degli ambienti di e-learning;
progettazione, usabilità e accessibilità;
comunicazione multimediale; Web 3D e
realtà virtuale; learning object; connettività ed interattività; knowledge management e information filtering su Web;
gestione delle risorse umane coinvolte
nell’e-learning; valutazione e qualità
dell’e-learning.
La frequenza di tutti i moduli è obbligatoria e verrà verificata sia in base al tracciamento, sia in base all’esecuzione delle
consegne. La valutazione delle competenze acquisite dallo studente nei diversi
insegnamenti sarà misurata lungo tutto il
percorso formativo.
La prova finale consiste nella discussione
di un progetto completo di documentazione e riferimenti teorici davanti ad una
apposita Commissione. I risultati conseguiti nelle prove intermedie concorreranno, insieme alla prova finale (3 crediti), a
determinare il voto finale di Master,
espresso in centesimi.
Figura Professionale
Il campo dell’e-learning è in continua
espansione, sia nelle organizzazioni private che in quelle pubbliche, e richiede
figure professionali appositamente formate con competenze in differenti campi
e comunque capaci di operare interagendo con gli esperti dei settori coinvolti.
L’attualità delle tematiche richiede figure
professionali con profili nuovi con competenze nei tre settori della comunicazione, della formazione e dell’informatica.
In ognuno dei tre settori il master prevede delle competenze finali sia a livello
base, che a livello esperto. Ogni candidato
al master dovrà indicare in base alla sua
formazione, sia formale sia informale, in
quale di questi tre settori intende raggiungere il livello esperto. Per livello base
si intende: la conoscenza delle tematiche
principali, la conoscenza degli aspetti
anche tecnologici specifici, la capacità di
parte generale e ordinamento
prendere decisioni, effettuare scelte e
operare con esperti del settore. Per livello
esperto si intende: la capacità di progettare e realizzare prodotti del settore.
Pertanto la figura professionale in uscita
è quella di un esperto che sappia progettare percorsi di formazione on line sia per
la formazione iniziale sia per la formazione in servizio, sappia predisporre
l’ambiente on line per tale formazione e
sappia gestire un corso di formazione on
line in qualità di direttore organizzativo o
tecnologico o didattico.
I crediti acquisiti nel Master in IT possono essere utilizzati verso le Lauree specialistiche in Informatica e Tecnologie
dell’Informazione dell’Università di
Udine.
45
parte generale e ordinamento
MASTER DI PRIMO LIVELLO IN
SISTEMI INFORMATIVI
TERRITORIALI
Il Master in Sistemi Informativi Territoriali è un corso post-universitario (di
primo livello), finalizzato all’approfondimento delle conoscenze teorico-pratiche
delle tematiche relative alla gestione del
territorio. Tale gestione è caratterizzata
oggigiorno da un notevole grado di complessità dovuto all’interrelazione tra i vari
aspetti ambientali, economici e legislativi
che ne condiziona attività e sviluppo, e
può trarre notevole beneficio dall’impiego degli strumenti offerti dalla moderna
tecnologia informatica. La crescente
domanda di utilizzo della cartografia
numerica e di applicazione dei sistemi
informativi geografici presso gli Enti Territoriali, necessita di figure di elevata professionalità in grado di operare con tali
strumenti nel contesto della gestione
delle risorse e della pianificazione territoriale ed ambientale. Tali figure richiedono la conoscenza approfondita delle
metodologie e delle tecniche di rilevamento e rappresentazione dei dati territoriali, della loro integrazione ed elaborazione, dell’impiego dei sistemi informativi territoriali e dei metodi d’analisi per i
processi di scelta e decisione in ambienti
complessi.
Ulteriori informazioni al sito:
http://www.uniud.it/didattica/post_laurea/master/primo
ALTRI CORSI DI MASTER
DI PRIMO LIVELLO
La Facoltà collabora alla realizzazione di
corsi di Master di primo livello. L’elenco
aggiornato è disponibile sul sito:
http://www.uniud.it/didattica/facolta/sci
enze
LAUREA SPECIALISTICA IN
INFORMATICA
(classe 23/S - Lauree specialistiche
in Informatica)
Durata del Corso
2 anni (120 crediti)
Sede del Corso
Udine, via delle Scienze 208
Finalità del Corso
Il Corso di laurea specialistica in Informatica (Classe 23/S) ha lo scopo di fornire ai laureati solide conoscenze sia dei
fondamenti che degli aspetti applicativi
dei vari settori dell’informatica, nonché
delle metodologie informatiche di analisi,
di progettazione e di valutazione.
Requisiti per l’accesso
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica in Informatica occorre essere in
possesso di un diploma di laurea o di altro
titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo secondo la normativa
vigente.
L’ammissione al corso di laurea specialistica è subordinata al riconoscimento dei
crediti utili ai fini del conseguimento
della laurea specialistica. L’ammissione
viene concessa se e solo se i crediti utili
sono almeno 120.
Il possesso del titolo di laurea in Informatica o Scienze dell’Informazione del vecchio ordinamento, conseguiti presso qualunque Università o il possesso del titolo
di laurea in Informatica, classe 26, curriculum “Percorso base per le lauree specialistiche”, conseguito presso l’Università degli Studi di Udine, non richiedono
alcuna condizione ulteriore in termini di
requisiti curricolari e di preparazione personale. Coloro che hanno conseguito la
laurea in Informatica, classe 26, presso
l’Università di Udine seguendo un curri-
46
culum diverso da quello sopra indicato
possono comunque aver riconosciuti i
180 crediti già conseguiti, sulla base del
curriculum che scelgono alla laurea specialistica.
Qualora i crediti riconosciuti siano meno
di 180 vengono indicati specifici obblighi
formativi (debiti) da soddisfare nel primo
anno di corso.
Caratteristiche del Corso e organizzazione degli studi
Per conseguire la Laurea specialistica lo
studente deve acquisire 120 crediti suddivisi uniformemente in due anni. Il piano
di studi prevede un insieme di insegnamenti obbligatori per tutti gli iscritti e
degli insegnamenti obbligatori per ciascun curriculum (i crediti relativi ad alcuni di questi insegnamenti possono essere
già stati acquisiti nel corso della precedente laurea triennale). Attualmente
sono previsti due diversi curricula:
– Linguaggi e algoritmi, orientato verso un
approfondimento metodologico, in particolare per quanto riguarda l’analisi degli
algoritmi, lo studio delle proprietà dei linguaggi di programmazione e l’applicazione di tecniche formali per verificare la
rispondenza del software ai requisiti;
– Progetto e sviluppo di sistemi software,
dedicato ad un approfondimento delle
principali applicazioni dei sistemi informatici, alla loro analisi, progettazione,
realizzazione e valutazione della qualità.
Adeguato risalto viene posto sulle applicazioni di carattere più innovativo.
parte generale e ordinamento
Gli studenti possono acquisire i crediti
rimanenti attingendo ad un ulteriore
elenco di insegnamenti, a seconda del
curriculum scelto. È prevista attività di
laboratorio e di tesi.
Sbocchi professionali
I laureati potranno entrare nel mondo
dell’Informatica nelle sue varie sfaccettature, dalla ricerca all’applicazione. La preparazione dei laureati specialistici in
informatica consente loro di proseguire
la propria carriera sia nel mondo della
ricerca che delle organizzazioni (pubbliche e private) dove possono dirigere,
gestire ed innovare processi di informatizzazione e automazione. L’approccio
seguito nell’ordinamento degli studi consentirà ai laureati di cogliere gli elementi
evolutivi dell’Informatica, fornendo nel
contempo gli strumenti atti a rimanere
aggiornati nel tempo. I laureati potranno
altresì accedere ai corsi di Dottorato in
Informatica, che già da anni vengono
offerti dall’Università di Udine.
Ordinamento degli studi
Sono attivati i seguenti corsi (per ogni
corso viene indicato anche il settore
scientifico disciplinare corrispondente,
secondo quanto stabilito dal D.M.
509/1999 e successive integrazioni):
N.B.: Le seguenti informazioni sono aggiornate all’1 agosto 2006. Per i successivi
aggiornamenti consultare la pagina web
della Facoltà: http://www.uniud.it/didattica/facolta/scienze
Primo anno
Corsi
Algoritmi avanzati
Algoritmi e complessità
Basi matematiche della realtà virtuale
Commercio elettronico
Compilatori
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
6
6
6
8
6
3
2
2
1-2
1
INF/01
INF/01
INF/01
INF/01
INF/01
47
parte generale e ordinamento
Complementi di basi di dati
High performance computing
Ingegneria del software 2
Intelligenza artificiale
Interazione uomo-macchina 1
Linguaggi di nuova concezione
Linguaggi di programmazione 1
Linguaggi di programmazione 2
Logica matematica
Metodi formali dell’Informatica 1
Progettazione e analisi orientate agli oggetti
Progettazione siti web
Reti di calcolatori e sicurezza
Ricerca operativa
Semantica dei linguaggi di programmazione
Sistemi informativi
Sistemi multimediali
Sistemi reattivi: automi, logica e algoritmi
Statistica matematica 1
Teoria dei sistemi 1
Teoria dell’informazione
Teoria e tecniche di elaborazione dell’immagine
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
3
3
3
2
3
1
2
1
2-3
2
1
2
1
2
2-3
2-3
3
2
2
1
1
INF/01
MAT/08
ING-INF/05
INF/01
INF/01
INF/01
INF/01
INF/01
MAT/01
INF/01
ING-INF/05
ING-INF/05
INF/01
MAT/09
INF/01
ING-INF/05
ING-INF/05
INF/01
MAT/06
ING-INF/04
INF/01
ING-INF/05
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
2
3
2
1
1
2
2
3
23
3
3
3
1
2
1
1
2-3
2
3
1
2-3
INF/01
INF/01
ING-INF/05
INF/01
ING-INF/04
ING-INF/05
ING-INF/05
ING-INF/05
INF/01
INF/01
MAT/08
INF/01
MAT/09
MAT/09
MAT/09
ING-INF/05
M-PSI/01
ING-INF/05
ING-INF/05
MAT/06
INF/01
ING-INF/05
Secondo anno
Corsi
Basi di dati spaziali
Complementi di compilatori
Data warehouse
Fondamenti dell’informatica 2
Geometria computazionale
Grafica 3D interattiva
Immagini e multimedialità
Informatica medica
Interazione uomo-macchina 2
Linguaggi e modelli per global computing
Matematica computazionale
Model checking
Modelli e algoritmi per la gestione delle risorse
Ottimizzazione 1
Ottimizzazione 2
Personalizzazione dei contenuti web
Psicologia della comunicazione
Robotica
Sistemi esperti
Statistica matematica 2
Tecniche formali per l’ingegneria del software
Tecnologie web
48
parte generale e ordinamento
Teoria dei sistemi 2
Web information retrieval
Laboratori avanzati (2 corsi da 5 CFU ciascuno)
Corsi a scelta dello studente
Prova finale
Piani di Studio
Tutti gli studenti devono acquisire 84 crediti per insegnamenti secondo il seguente piano di studi:
1) un insieme di insegnamenti è obbliga-
6
6
10
6
20
3
3
ING-INF/04
ING-INF/05
torio per tutti gli iscritti alla laurea specialistica (i crediti relativi ad alcuni di questi
insegnamenti possono essere già stati
conseguiti nel corso della precedente laurea triennale).
Crediti obbligatori per tutti i curricula
Insegnamenti/attività formative
CFU
Compilatori
Complementi di basi di dati
Fondamenti dell’informatica 2
Intelligenza artificiale
Linguaggi di programmazione 1
Linguaggi di programmazione 2
Logica matematica
Metodi formali dell’informatica 1
Ricerca operativa
Laboratori avanzati (2 corsi da 5 CFU ciascuno)
Corsi a scelta dello studente (*)
Prova finale
6
6
6
6
6
6
6
6
6
10
6
20
(*) La Facoltà ha attivato per gli studenti interessati il corso di Storia dell’informatica (3 CFU) da inserire
tra i corsi a scelta dello studente (6 CFU).
2) I rimanenti crediti (minori o uguali a
48) devono essere acquisiti fra gli insegnamenti previsti dal curriculum prescelto:
Curriculum “Linguaggi e algoritmi”: ha la
finalità di affinare le capacità di analizzare i problemi e progettare soluzioni informatiche innovative. Viene dato particola-
re rilievo allo studio degli algoritmi, dei
linguaggi di programmazione più opportuni per la loro implementazione e dei
metodi formali per la verifica della
rispondenza del software ai requisiti.
Nell’ambito del curriculum “Linguaggi e
algoritmi” lo studente può scegliere uno
dei seguenti 2 pacchetti di insegnamenti:
LA1
Insegnamenti/attività formative
Linguaggi di nuova concezione
Linguaggi e modelli per il global computing
Semantica dei linguaggi di programmazione
Tecniche formali per l’ingegneria del software
CFU
6
6
6
6
49
parte generale e ordinamento
Allo studente rimangono fino a 24 crediti
da scegliere tra tutti i corsi attivati alle lauree specialistiche in Informatica e Tecnologie dell’Informazione. Almeno un
corso deve comunque obbligatoriamente
essere di Informatica (cioè appartenente
ai settori scientifico-disciplinari INF/01 o
ING-INF/05).
LA2
Insegnamenti/attività formative
CFU
Algoritmi avanzati
Algoritmi e complessità
High performance computing
Modelli e algoritmi per la gestione delle risorse
Sistemi reattivi: automi, logica e algoritmi
Allo studente rimangono fino a 18 crediti
da scegliere liberamente tra tutti i corsi
attivati alle lauree specialistiche in Informatica e Tecnologie dell’Informazione.
Curriculum “Progetto e sviluppo di sistemi
software”: è volto a un approfondimento
6
6
6
6
6
delle principali applicazioni dei sistemi
informatici, alla loro analisi, progettazione, realizzazione e controllo di qualità.
Nell’ambito del curriculum “Progetto e
sviluppo di sistemi software” lo studente
può scegliere uno dei seguenti 3 pacchetti di insegnamenti:
PS1
Insegnamenti/attività formative
Ingegneria del software 2
Progettazione e analisi orientate agli oggetti
Sistemi informativi
2 corsi a scelta tra:
- Data warehouse
- Informatica medica
- Personalizzazione dei contenuti web
- Progettazione siti web
- Reti di calcolatori e sicurezza
- Web information retrieval
Allo studente rimangono fino a 18 crediti
da scegliere liberamente tra tutti i corsi
CFU
6
6
6
6
6
6
6
6
6
attivati alle lauree specialistiche in Informatica e Tecnologie dell’Informazione.
PS2
Insegnamenti/attività formative
CFU
Interazione uomo-macchina 1
Interazione uomo-macchina 2
Ingegneria del software 2
2 corsi a scelta tra:
- Grafica 3D interattiva
6
6
6
6
50
parte generale e ordinamento
- Progettazione siti web
- Psicologia della comunicazione
- Sistemi multimediali
Allo studente rimangono fino a 18 crediti
da scegliere liberamente tra tutti i corsi
6
6
6
attivati alle lauree specialistiche in Informatica e Tecnologie dell’Informazione.
PS3
Insegnamenti/attività formative
CFU
Ingegneria del software 2
Sistemi multimediali
Teoria e tecniche di elaborazione dell’immagine
2 corsi a scelta tra:
- Basi matematiche della realtà virtuale
- Geometria computazionale
- Immagini e multimedialità
- Robotica
- Sistemi informativi
- Tecnologie web
Allo studente rimangono fino a 18 crediti
da scegliere liberamente tra tutti i corsi
attivati alle lauree specialistiche in Informatica e Tecnologie dell’Informazione.
Piani di studio individuali
Gli studenti che intendono proporre un
piano di studi individuale devono presentare domanda alla Ripartizione Didattica
entro il 13 ottobre 2006.
Cambio “Pacchetti”
Gli studenti che intendono cambiare la
scelta del pacchetto devono presentare
domanda in carta semplice alla Ripartizione Didattica entro il 13 ottobre 2006.
Lauree
L’esame di laurea specialistica in Informatica consiste nella discussione pubblica di una tesi di laurea. Le tesi di laurea
sono divise in tre categorie:
- Tesi compilativa: è un lavoro di rassegna
con presentazione critica e bibliografica
ragionata; è richiesta la nomina del con-
6
6
6
6
6
6
6
6
6
trorelatore solo su esplicita richiesta del
relatore (punteggio massimo attribuibile
≤ 5 punti).
- Tesi sperimentale: lavoro comprensivo di
una parte compilativa (vedi sopra) e della
documentazione di un lavoro personale
del candidato, i cui risultati siano confrontati criticamente con la letteratura; è
richiesta la nomina del controrelatore
(punteggio massimo attribuibile < 9
punti).
- Tesi di ricerca: lavoro strutturato come
per una tesi sperimentale, con contributi
originali; è richiesta la nomina del controrelatore e del supervisore (punteggio
massimo attribuibile ≤ 11 punti).
Il voto finale, espresso in centodecimi, è
formato da una votazione di base e da un
incremento. La votazione di base è costituita tenendo conto dei voti riportati negli
esami di profitto della Laurea Triennale e
della Laurea Specialistica secondo la
seguente formula: α1A + α2B
con α1 = 0.3 peso assegnato agli esami
della Laurea triennale e α 2 = 0.7 peso
51
parte generale e ordinamento
assegnato agli esami della Laurea Specialistica.
I parametri A e B sono calcolati nel
seguente modo. A è la media pesata, con
decimali, delle votazioni riportate dal candidato nei singoli esami di profitto della
Laurea triennale i cui CFU sono stati riconosciuti per l’accesso alla Laurea Specialistica (con un massimo di 60 CFU di debito), trasformata poi in centodecimi. B è la
media pesata, con decimali, delle votazioni riportate dal candidato nei singoli
esami di profitto della Laurea Specialistica e negli esami, se previsti dal suo piano
di studi sostenuti in aggiunta per compensare il debito formativo assegnatogli
per l’accesso alla Laurea Specialistica),
trasformata poi in centodecimi. Per il calcolo della media non si tiene conto del
voto finale di Laurea triennale, dei crediti
relativi al tirocinio e di tutti quegli esami
con credito che non si concludono con
una votazione.
L’incremento è un numero razionale
compreso tra 0 (zero) ed 11 (undici),
determinato dalla commissione di laurea
in base alla dissertazione ed alla sua presentazione. La Commissione può anche
tenere conto del tempo impiegato dallo
studente per completare il proprio curriculum di studio. L’eventuale lode deve
essere determinata all’unanimità; in ogni
caso è da tenere in dovuto conto la presenza di lodi nel curriculum degli esami
di profitto.
LAUREA SPECIALISTICA IN
TECNOLOGIE DELL’INFORMAZIONE
(classe 23/S - Lauree specialistiche
in Informatica)
Durata del Corso
2 anni (120 crediti)
Sede del Corso
Udine, via delle Scienze 208
Finalità del Corso
La Laurea Specialistica in Tecnologie
dell’Informazione (Classe 23/S) ha lo
scopo di formare una figura professionale esperta nelle moderne tecnologie
dell’informazione e della comunicazione,
con alta specializzazione nell’analisi,
nella progettazione, nella realizzazione e
nella gestione di sistemi innovativi complessi per la gestione dell’informazione e
della comunicazione, nell’ambito di organizzazioni sia pubbliche che private.
Requisiti per l’accesso
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica in Tecnologie dell’Informazione
occorre essere in possesso di un diploma
di laurea o di altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo
secondo la normativa vigente.
L’ammissione al corso di laurea specialistica è subordinata al riconoscimento dei
crediti utili ai fini del conseguimento
della laurea specialistica. L’ammissione
viene concessa se e solo se i crediti utili
sono almeno 120.
Il possesso del titolo di laurea in Informatica o Scienze dell’Informazione del vecchio ordinamento, conseguiti presso qualunque Università o il possesso del titolo
di laurea in TWM, classe 26, conseguito
presso l’Università degli Studi di Udine,
non richiedono alcuna condizione ulteriore in termini di requisiti curricolari e
di preparazione personale.
Qualora i crediti riconosciuti siano meno
52
di 180 vengono indicati specifici obblighi
formativi (debiti) da soddisfare nel primo
anno di corso.
Caratteristiche del Corso e organizzazione
Per conseguire la Laurea lo studente deve
acquisire 120 crediti. Il piano di studi prevede un insieme di corsi obbligatori dedicati a rafforzare le conoscenze metodologiche e ad estendere le conoscenze di
base nei settori della programmazione,
dello sviluppo del software ed del progetto di data base e di sistemi web.
I corsi a scelta dello studente rappresentano più di un terzo dei crediti formativi, e
coprono numerosi settori delle Tecnologie dell’Informazione ed in particolare di
aree che da anni sono oggetto di studio
presso l’Università di Udine. Ciò permette lo svolgimento di progetti didattici e
tesi all’interno dei Laboratori di ricerca, al
fianco dei ricercatori e nell’ambito di
numerosi progetti di ricerca e sviluppo di
interesse internazionale.
Sbocchi professionali
Le nuove esigenze del mercato del lavoro
nel campo delle Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (ICT)
richiedono solide basi metodologiche,
forte specializzazione, profili tecnici e
professionali elevati. La Laurea Specialistica in ‘Tecnologie dell’Informazione’ ha
lo scopo di costruire delle figure culturalmente e tecnicamente mature, in grado
di affrontare problematiche e fenomeni
che diventano sempre più complessi ed
articolati, di padroneggiare le tecnologie
più avanzate, in grado altresì di prendere,
in prospettiva, il ruolo di dirigenti gestori
parte generale e ordinamento
ed innovatori, fornendo nel contempo
competenze e sensibilità applicative e tecnico-progettuali necessarie per inserirsi a
pieno titolo nel mondo dell’ICT.
Gli sbocchi professionali sono quindi
assai vasti: un obiettivo primario è costituito dalle organizzazioni che producono
o forniscono servizi nel specifico campo
dell’ICT, ma un altro enorme bacino è
rappresentato della organizzazioni che,
pur non operando nel settore dell’ICT,
utilizzano le nuove tecnologie informatiche come elemento fondamentale del
loro funzionamento e del loro vantaggio
competitivo, necessitando quindi di figure professionali in grado di orientare e
gestire le scelte in campo informatico, di
progettare soluzioni adeguate e personalizzate, di gestire processi di riorganizzazione basati sulle tecnologie informatiche, di gestire progetti di sviluppo di
sistemi informativi innovativi. Le competenze dei laureati riguardano tutti gli
aspetti delle attività necessarie nell’ambito dell’intero ciclo di pianificazione, sviluppo, certificazione della qualità, e
gestione dei sistemi e dei progetti informatici.
Ordinamento degli studi
Sono attivati i seguenti corsi (per ogni
corso viene indicato anche il settore
scientifico disciplinare corrispondente,
secondo quanto stabilito dal D.M.
509/1999 e successive integrazioni):
N.B.: Le seguenti informazioni sono aggiornate all’1 agosto 2006. Per i successivi
aggiornamenti consultare la pagina web
della Facoltà: http://www.uniud.it/didattica/facolta/scienze
Primo anno
Corsi
Algoritmi e complessità
Basi matematiche della realtà virtuale
Complementi di basi di dati
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
6
6
6
2
3
2
INF/01
INF/01
INF/01
53
parte generale e ordinamento
Complementi di tecniche di comunicazione
Fondamenti e metodi dell’informatica
Grafica 3D interattiva
Ingegneria del software 2
Linguaggi di programmazione
Metodi numerici per l’informatica
Progettazione e analisi orientate agli oggetti
Sistemi esperti
Sistemi informativi in rete
Teoria dei sistemi
Teoria e tecniche di elaboraz. dell’immagine
Web information retrieval
3
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
tace
2-3
1
3
1
1
2
2
2-3
2
1
3
M-FIL/05
INF/01
ING-INF/05
ING-INF/05
INF/01
MAT/08
INF/01
ING-INF/05
ING-INF/05
ING-INF/04
ING-INF/05
ING-INF/05
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
3
3
6
6
6
6
3
6
6
6
3
10
6
26
1
1
2
2
3
1
2
1
1
2-3
3
ING-INF/05
ING-INF/05
ING-INF/05
ING-INF/05
INF/01
ING-INF/05
INF/01
MAT/09
INF/01
INF/01
ING-INF/05
Secondo anno
Corsi
E-government
E-learning
Immagini e multimedialità
Informatica medica
Interazione uomo macchina 2
Personalizzazione di contenuti web
Qualità e certificazioni web
Ricerca operativa
Teoria dell’informazione
Sistemi mobili e wireless
Web design
Laboratori avanzati (*)
Corsi a scelta dello studente (**)
Prova finale
(*) Gli studenti devono acquisire 10 CFU per attività di laboratorio (due corsi di laboratorio avanzato per
5 crediti ciascuno) associati ad uno dei corsi attivati, a scelta dello studente, oppure i corsi di Laboratorio
avanzato di Tecnologie Lato Server (5 CFU) e/o Laboratorio avanzato di Tecniche di Comunicazione (5
CFU), specificamente offerti dalla Facoltà.
(**) La Facoltà ha attivato per gli studenti interessati il corso di Storia dell’informatica (3 CFU) da inserire tra i corsi a scelta dello studente (6 CFU).
Piani di Studio
Tutti gli studenti devono acquisire 78 crediti per insegnamenti secondo il seguente piano di studi:
1) un insieme di insegnamenti è obbliga-
torio per tutti gli iscritti alla laurea specialistica (i crediti relativi ad alcuni di questi
insegnamenti possono essere già stati
conseguiti nel corso della precedente laurea triennale):
54
parte generale e ordinamento
Insegnamenti/attività formative
CFU
Complementi di basi di dati
Ingegneria del software 2
Linguaggi di programmazione
Metodi numerici per l’informatica
Ricerca operativa
Teoria dei sistemi
1 insegnamento a scelta tra:
- Fondamenti e Metodi dell’Informatica
- Teoria dell’Informazione
Laboratori avanzati (2 corsi da 5 CFU ciascuno)
Corsi a scelta dello studente
Prova finale
6
6
6
6
6
6
6
6
10
6
26
2) I rimanenti crediti devono essere acquisiti fra gli insegnamenti nel seguente elenco
di insegnamenti:
Insegnamenti/attività formative
CFU
Algoritmi e complessità
Basi matematiche della realtà virtuale
Complementi di tecniche di comunicazione
E-government
E-learning
Fondamenti e metodi dell’informatica
Grafica 3D interattiva
Immagini e multimedialità
Informatica medica
Interazione uomo-macchina 2
Personalizzazione di contenuti web
Progettazione e analisi orientate agli oggetti
Qualità e certificazioni web
Sistemi esperti
Sistemi informativi in rete
Sistemi mobili e wireless
Teoria dell’informazione
Teoria e tecniche di elaborazione dell’immagine
Web design
Web information retrieval
Piani di Studio individuali
Gli studenti che intendono proporre un
piano di studi individuale devono presentare domanda alla Rpartizione Didattica
entro il 13 ottobre 2006.
6
6
3
3
3
6
6
6
6
6
6
6
3
6
6
6
6
6
3
6
Lauree
L’esame di laurea specialistica in Tecnologie dell’Informazione consiste nella
discussione pubblica di una tesi di laurea.
Le tesi di laurea sono divise in tre categorie:
parte generale e ordinamento
- Tesi compilativa: è un lavoro di rassegna
con presentazione critica e bibliografica
ragionata; è richiesta la nomina del controrelatore solo su esplicita richiesta del
relatore (punteggio massimo attribuibile
≤ 5 punti).
- Tesi sperimentale: lavoro comprensivo di
una parte compilativa (vedi sopra) e della
documentazione di un lavoro personale
del candidato, i cui risultati siano confrontati criticamente con la letteratura; è
richiesta la nomina del controrelatore
(punteggio massimo attribuibile < 9
punti).
- Tesi di ricerca: lavoro strutturato come
per una tesi sperimentale, con contributi
originali; è richiesta la nomina del controrelatore e del supervisore (punteggio
massimo attribuibile ≤ 11 punti).
Il voto finale, espresso in centodecimi, è
formato da una votazione di base e da un
incremento. La votazione di base è costituita tenendo conto dei voti riportati negli
esami di profitto della Laurea Triennale e
della Laurea Specialistica secondo la
seguente formula: α1A + α2B
con α1 = 0.3 peso assegnato agli esami
della Laurea triennale e α 2 = 0.7 peso
peso assegnato agli esami della Laurea
Specialistica.
I parametri A e B sono calcolati nel
seguente modo. A è la media pesata, con
decimali, delle votazioni riportate dal candidato nei singoli esami di profitto della
Laurea triennale i cui CFU sono stati riconosciuti per l’accesso alla Laurea Specialistica (con un massimo di 60 CFU di debito), trasformata poi in centodecimi. B è la
media pesata, con decimali, delle votazioni riportate dal candidato nei singoli
esami di profitto della Laurea Specialistica e negli esami, se previsti dal suo piano
di studi sostenuti in aggiunta per compensare il debito formativo assegnatogli
per l’accesso alla Laurea Specialistica),
trasformata poi in centodecimi. Per il calcolo della media non si tiene conto del
55
voto finale di Laurea triennale, dei crediti
relativi al tirocinio e di tutti quegli esami
con credito che non si concludono con
una votazione.
L’incremento è un numero razionale
compreso tra 0 (zero) ed 11 (undici),
determinato dalla commissione di laurea
in base alla dissertazione ed alla sua presentazione. La Commissione può anche
tenere conto del tempo impiegato dallo
studente per completare il proprio curriculum di studio. L’eventuale lode deve
essere determinata all’unanimità; in ogni
caso è da tenere in dovuto conto la presenza di lodi nel curriculum degli esami
di profitto.
56
parte generale e ordinamento
LAUREA SPECIALISTICA
IN MATEMATICA
(classe 45/S - Matematica)
Durata del Corso
2 anni (120 crediti)
Sede del Corso
Udine, via delle Scienze 208
Caratteristiche e finalità del Corso
In generale il corso di laurea specialistico
in Matematica (classe 45/S) si pone
l’obiettivo formativo specifico di completare la formazione dello studente dotandolo di una solida preparazione di base
sia nelle discipline matematiche più tradizionali che in quelle di più recente sviluppo, mettendolo in condizione di
coglierne e sfruttarne i profondi collegamenti.
In particolare il corso di laurea, nei rispettivi curricula, si propone l’obiettivo specifico di:
Curriculum generale: fornire allo studente
una solida base matematica che gli permetta di proseguire gli studi verso il dottorato di ricerca e in generale di avviarsi
alla ricerca nella matematica più teorica;
Curriculum didattico: fornire allo studente
una ulteriore preparazione, rispetto alla
laurea triennale, nella didattica della
matematica con competenze in quelle
discipline che nell’insegnamento tradizionalmente affiancano la matematica;
Curriculum applicativo: fornire allo studente, oltre ad una solida base e mentalità
matematica, quelle competenze specifiche che gli permettano di affrontare l’attività professionale con mentalità e capacità innovative in quei settori dove l’attività del matematico applicato è particolarmente richiesta, quali quello gestionale,
quello statistico-economico, quello computazionale, quello logico-informatico,
quello fisico-modellistico.
Requisiti per l’accesso
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica in Matematica occorre essere in
possesso di un diploma di laurea o di altro
titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo secondo la normativa
vigente.
L’ammissione al corso di laurea specialistica è subordinata al riconoscimento dei
crediti utili ai fini del conseguimento
della laurea specialistica. L’ammissione
viene concessa se e solo se i crediti utili
sono almeno 120.
Il possesso del titolo di laurea in Matematica del vecchio ordinamento conseguito
presso qualunque Università o del titolo
di laurea in Matematica, classe 32, conseguito presso l’Università di Udine, non
richiede alcuna condizione ulteriore in
termini di requisiti curricolari e di preparazione personale. I crediti acquisiti
durante la laurea Triennale sono tutti
riconosciuti a seconda del curriculum
scelto.
Qualora i crediti riconosciuti siano meno
di 180 vengono indicati specifici obblighi
formativi (debiti) da soddisfare nel primo
anno di corso.
Sbocchi professionali
Per quanto riguarda gli sbocchi professionali, proprio il carattere di novità dei contenuti del corso udinese dovrebbe garantire un facile ingresso nel mondo del lavoro. Conseguita la laurea, lo studente
dovrebbe aver acquisito una professionalità che gli permetterà di inserirsi agevolmente in diverse realtà produttive con
caratterizzanti elementi di innovazione
in ambienti gestionali, economici e di
progettazione. Si tratta di una figura professionale abbastanza nuova di cui si sentirà sempre più spesso l’esigenza nel
futuro. Finora certi tipi di competenza
erano, nel mondo industriale, parzialmente assorbiti dall’ingegnere; data però
la maggior richiesta di efficienza e com-
57
parte generale e ordinamento
petitività sarà sempre più necessario
affiancare all’ingegnere il matematico
che contribuisca, con una lucida e rigorosa analisi sia quantitativa che qualitativa,
alla formulazione di soluzioni innovative ed efficienti. Naturalmente rimangono sempre aperti i tradizionali sbocchi
occupazionali del laureato in matematica: la ricerca e l’insegnamento. I futuri
insegnanti di matematica laureati a
Udine avranno una competenza particolarmente adatta ai nuovi programmi
delle scuole secondarie che, all’interno
dei tradizionali corsi di matematica,
mirano anche a fornire conoscenze di
tipo logico-informatico e fisico sperimentale e prevedono un ampio uso di
strumenti informatici. La laurea in
matematica consente inoltre di acquisire un tipo di mentalità creativa e ricetti-
Insegnamenti/attività formative
va che permette di sviluppare nelle più
varie direzioni la preparazione di base
già acquisita. Il laureato si può trovare
così nella condizione di operare in modo
innovativo nei settori più vari oppure
“crearsi” un lavoro, come la realtà di
oggi, sempre più spesso, richiede.
Ordinamento degli studi
Crediti obbligatori per tutti, se non già
acquisiti nella laurea triennale (per ogni
corso viene indicato anche il settore
scientifico disciplinare corrispondente,
secondo quanto stabilito dal D.M.
509/1999 e successive integrazioni):
N.B.: Le seguenti informazioni sono aggiornate all’1 agosto 2006. Per i successivi
aggiornamenti consultare la pagina web
della Facoltà: http://www.uniud.it/didattica/facolta/scienze
CFU
Periodi
didattici
SSD
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
30
1
1
2
1
3
3
2
1
1
MAT/02
MAT/05
MAT/05
FIS/01
MAT/03
INF/01
MAT/01
MAT/09
MAT/06
Primo e secondo anno
Algebra 3
Analisi matematica 5
Analisi matematica 6
Fisica moderna
Geometria 4
Informatica 2
Logica matematica 2
Ottimizzazione 1
Probabilità 2
Corsi a scelta dello studente
Laboratorio di matematica (**)
Prova finale
Crediti obbligatori per il Curriculum Generale e il Curriculum Didattico (****), se non già
acquisiti nella laurea triennale:
Insegnamenti/attività formative
Algebra 4
Algebra 5
Analisi matematica 7
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
6
6
6
2
3
1
MAT/02
MAT/02
MAT/05
58
Geometria 5
Geometria 6
più 6 insegnamenti scelti fra:
- Analisi matematica 8 o 9
- Fisica matematica
- Fondamenti della matematica 1
- Geometria 8 (*)
- Geometria 10 (*)
- Istituzioni di logica matematica 1 (*)
- Matematiche complementari 2 (*)
- Teoria dei numeri 2 (*)
- Teoria degli insiemi (*)
- Topologia 2 (*)
parte generale e ordinamento
6
6
2
3
MAT/03
MAT/03
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2o3
3
3
1
2
1
3
3
(tace)
2
MAT/05
MAT/07
MAT/04
MAT/03
MAT/03
MAT/01
MAT/04
MAT/03
MAT/01
MAT/02
Crediti obbligatori per il Curriculum Applicativo, se non già acquisiti nella laurea triennale:
Insegnamenti/attività formative
Analisi matematica 7 o 8
Analisi numerica 2
Analisi numerica 3
Informatica 3
Ottimizzazione 2
Ottimizzazione 3
Statistica 1
Statistica 2
più 2 insegnamenti scelti fra:
- Analisi numerica 4
- Matematica finanziaria (***)
- Metodi Monte Carlo
- Modellistica e simulazione
- Ottimizzazione 4
più 1 insegnamento scelto fra:
- Algebra 4 o 5
- Analisi matematica 7 o 8
- Analisi numerica 4
- Geometria 5 o 6 o 8 o 10
- Matematica finanziaria (***)
- Metodi Monte Carlo
- Modellistica e simulazione
- Ottimizzazione 4
- Particelle e interazioni fondamentali
- Teoria dei numeri 2 (*)
CFU
Periodo
didattico
S.S.D.
6
6
6
6
6
6
6
6
1o2
2
3
3
2
2
2
3
MAT/05
MAT/08
MAT/08
INF/01
MAT/09
MAT/09
SECS-S/01
SECS-S/01
6
6
6
6
6
3
3
3
2
2
MAT/08
SECS-S/06
FIS/02
ING-INF/04
MAT/09
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2o3
1o2
3
2, 3, 1, 2
3
3
2
2
2
3
MAT/02
MAT/05
MAT/08
MAT/03
SECS-S/06
FIS/02
ING-INF/04
MAT/09
FIS/01
MAT/03
(*) Gli insegnamenti di Matematiche Complementari 1 e 2, Istituzioni di Logica Matematica 1 e Teoria
degli Insiemi, Teoria dei Numeri 1 e 2, Geometria 7 e 8 e Geometria 9 e 10 e Topologia 1 e 2 sono attivati ad anni alterni.
parte generale e ordinamento
59
(**) Il Laboratorio di Matematica è una attività di approfondimento individuale che lo studente concorderà con il docente di uno dei corsi della laurea o della laurea specialistica in Matematica. Lo studente
discuterà con la commissione del corso prescelto i contenuti del lavoro svolto, producendo al presidente
di tale commissione idoneo materiale di documentazione.
(***) Il corso di Matematica Finanziaria è mutuato dal corso Matematica Finanziaria - Corso progredito
della Facoltà di Economia.
(****) Per gli studenti interessati a proseguire con la SSIS (Scuola di Specializzazione per l’Insegnamento nella Scuola Secondaria), alla data attuale i seguenti esami del settore MAT/04 sono riconosciuti
come crediti dalla SSIS di Udine: Matematiche Complementari 1 e 2, Fondamenti della Matematica 1 e
2. Sul sito SSIS (http://www.uniud.it/didattica/facolta/formazione/ssis) si puo’ reperire per ciascuna
classe di insegnamento l’elenco aggiornato delle materie che costituiscono debito se non sono state frequentate nel corso degli studi precedenti.
Lauree
L’esame di Laurea Specialistica/Magistrale in Matematica consiste nella
discussione di una dissertazione scritta,
detta Tesi di Laurea Magistrale, redatta
sotto la supervisione di un relatore.
Il relatore deve essere, o essere stato al
momento della assegnazione della tesi,
un docente di ruolo o un ricercatore,
membro della Facoltà o del Consiglio del
Corso di Laurea.
È data facoltà al relatore di proporre la
partecipazione alla supervisione della tesi
di un eventuale correlatore, anche esterno alla Facoltà o al Consiglio del Corso di
Laurea.
Ogni tesi viene scrutinata da un controrelatore. Su motivata richiesta del relatore,
lo scrutinio è affidato anche ad un secondo controrelatore, detto supervisore.
La discussione di ogni singola tesi è pubblica e dura orientativamente 20-30
minuti.
Il voto finale, espresso in centodecimi, è
dato dalla somma di una votazione di
base e di un incremento.
La votazione di base è calcolata in base
alla formula
0.2 A + 0.8 B + C.
I parametri A, B, C sono calcolati nel
modo seguente:
A = punteggio conseguito dal laureando
nella sua Laurea Triennale o nel titolo di
studio equivalente per l’accesso alla Laurea Specialistica, eventualmente rapportato in centodecimi;
B = media pesata (in base ai crediti attri-
buiti ai singoli esami), con decimali e rapportata in centodecimi, delle votazioni
riportate dal laureando nei singoli esami
di profitto della Laurea Specialistica e
negli esami sostenuti per compensare
l’eventuale debito formativo assegnatogli
per l’accesso alla Laurea Specialistica; da
tale media sono esclusi gli esami che non
si concludono con un punteggio numerico finale;
C = numero di crediti di esami di profitto
(tra quelli considerati ai fini del parametro B) superati con la lode, moltiplicato
per 0.06/110 e troncato a 2/110 nel caso
in cui tale calcolo dia un risultato superiore a 2/110.
L’incremento è un numero compreso tra
zero e undici centodecimi, determinato
dalla Commissione in base alle valutazioni espresse dal relatore, dal controrelatore, da correlatore e supervisore ove previsti, da una valutazione complessiva del
curriculum degli studi del candidato e
dall’efficacia della esposizione della tesi.
Nell’ambito di tale incremento la Commissione di Laurea potrà tenere conto
della durata degli studi del candidato.
Se la somma del punteggio di base e
dell’incremento è maggiore o uguale a
110/110, il voto assegnato è 110/110 e la
Commissione passa a discutere l’eventuale attribuzione della lode, che viene
deliberata alle condizioni previste dal
vigente Regolamento Didattico di Ateneo
(ossia attualmente l’unanimità della
Commissione di Laurea, cfr. art. 126
comma 7).
60
LAUREA SPECIALISTICA IN FISICA
COMPUTAZIONALE
(classe 20/S - Lauree specialistiche
in Fisica)
Durata del Corso
2 anni (120 crediti)
Sede del Corso
Udine, via delle Scienze 208
Caratteristiche e finalità del Corso
Il Corso di laurea specialistica in Fisica
computazionale, organizzato in collaborazione con la SISSA e l’Università di
Trieste, ha durata biennale ed è accessibile a studenti che abbiano superato un
triennio in corsi di laurea o di diploma
scientifici (Fisica, Matematica, Informatica, Chimica, Geologia, corsi di laurea
afferenti alla facoltà di Ingegneria); quindi anche agli studenti già in possesso di
un diploma di laurea con il vecchio ordinamento.
Il metodo delle Scienze fisiche è basato
sull’osservazione dei fenomeni naturali e
sull’elaborazione di teorie matematiche
che consentono di descriverne e di predirne i meccanismi più nascosti. E solo
grazie a uno stretto confronto fra questi
due modelli di pensiero che la moderna
tecnologia ha potuto veder la luce. Negli
ultimi 30 anni, un terzo paradigma si è
aggiunto a quelli tradizionali della Fisica
sperimentale e teorica: quello della Fisica
computazionale. Grazie all’ausilio dei
computer è oggi possibile non solo risolvere le equazioni della Fisica teorica che
non potrebbero altrimenti essere affrontate, ma persino eseguire veri e propri
esperimenti virtuali (simulazioni) in cui
le proprietà della materia sono studiate in
condizioni non accessibili in laboratorio
(si pensi ad esempio alla cosmologia: grazie ai calcolatori oggi possiamo immaginare universi differenti da quello in cui
viviamo!).
parte generale e ordinamento
Il Corso di laurea specialistica in Fisica
computazionale a Udine è progettato per
chi cerca occupazione nei settori di ricerca e sviluppo dell’industria, nella ricerca
pura di tipo computazionale, e nell’ingegneria di punta. Il programma di studi
costituisce una miscela ben equilibrata di
fisica teorica, sperimentale e di tecniche
avanzate di calcolo numerico.
Il Corso dura due anni. Un primo periodo
di 16 mesi è prevalentemente dedicato ai
corsi d’istruzione, che spaziano dall’informatica alla meccanica quantistica; di particolare rilievo sono i laboratori di acquisizione e di analisi on–line dei dati, una
ricchezza non comune nell’università italiana. Gli ultimi 8 mesi comportano un
tirocinio in attività di ricerca, che si conclude con una tesi. Tale attività può venire svolta, a scelta dello studente, in uno
dei seguenti indirizzi:
- metodi numerici in fisica della materia
condensata e della scienza dei materiali
(dinamica molecolare, meccanica statistica, sistemi complessi);
- metodi numerici ed analisi dei dati in
fisica ed astrofisica delle alte energie;
- fluidodinamica computazionale e alla
meteorologia;
- modellizzazione fisica e ad applicazioni
di ricerca informatica (quantum computing, reti neurali).
Particolare attenzione è rivolta al training. Gli studenti sono organizzati in piccoli gruppi, per essere seguiti con continuità; un tutoraggio personalizzato li
avvia e li guida nel loro percorso didattico,
fino al progetto di ricerca finale. I laboratori consentono a ciascuno studente l’uso
in prima persona di mezzi avanzati di elaborazione numerica, simbolica e grafica e
di acquisizione dati. Docenti e studenti
insieme costituiscono una squadra.
Requisiti specifici per l’accesso
Per essere ammessi al corso di laurea specialistica in Fisica Computazionale occorre essere in possesso di un diploma di
61
parte generale e ordinamento
laurea o di altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo secondo
la normativa vigente.
Il possesso del titolo di laurea in Fisica del
vecchio ordinamento conseguito presso
qualunque Università o il possesso del
titolo di laurea breve in Fisica o in Informatica (ogni curriculum), conseguito
presso l’Università degli Studi di Trieste
o il possesso del titolo di laurea breve in
Matematica o in Informatica conseguito
presso l’Università degli Studi di Udine
con un piano di studio che comprenda
almeno 24 crediti di Fisica, non richiedono alcuna condizione ulteriore in termini
di requisiti curricolari e di preparazione
personale. In molte condizioni ciò si
applica anche ai titolari di laurea breve in
Ingegneria.
L’ammissione al corso di laurea specialistica per laureati in possesso di un titolo
di studio diverso da quelli sopra indicati è
subordinata al riconoscimento dei crediti
utili ai fini del conseguimento della laurea specialistica. Qualora i crediti riconosciuti siano meno di 180 vengono indicati specifici obblighi formativi (debiti) da
soddisfare nel primo anno di corso.
Sbocchi professionali
Lo studio numerico dei fenomeni naturali e
delle teorie fisiche richiede la padronanza
di una varietà di tecniche, nonché una creatività e flessibilità di pensiero, che trovano
un naturale impiego nel mondo della ricerca e in tutte le moderne professioni tecnicoscientifiche. Metodi sviluppati e collaudati
nell’ambito della fisica computazionale e
legati alla ricerca pura sono oggi indispensabili in svariati campi, come ad esempio la
meteorologia, la previsione di eventi sismici, la modellizzazione dell’equilibrio ecologico, la simulazione di dispositivi e processi produttivi, e persino il controllo dei rischi
nei mercati finanziari, oltre ad applicazioni
nell’area biomedica.
Ordinamento degli studi
(per ogni corso viene indicato anche il settore scientifico disciplinare corrispondente, secondo quanto stabilito dal D.M.
509/1999 e successive integrazioni):
N.B.: Le seguenti informazioni sono aggiornate all’1 agosto 2006. Per i successivi
aggiornamenti consultare la pagina web
della Facoltà: http://www.uniud.it/didattica/facolta/scienze
Per chi proviene da Matematica, Informatica o Ingegneria
Insegnamenti/attività formative
CFU
Periodi
didattici
SSD
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
1
1
3
2
3
3
2
3
2
2
FIS/01
CHIM/03
INF/01
FIS/01
FIS/01
FIS/02
FIS/03
FIS/03
FIS/01
FIS/03
6
6
3
1
FIS/01
FIS/01
Primo anno
Complementi di meccanica
Chimica o
Informatica 1 o 2
Laboratorio di analisi dei dati
Laboratorio di strumentazione e misure fisiche
Meccanica quantistica
Meccanica statistica
Metodi Monte Carlo
Particelle e interazioni fondamentali
Struttura della materia
un insegnamento a scelta tra:
- Laboratorio di elettronica
- Fisica moderna
62
parte generale e ordinamento
Secondo anno
- Modellistica e simulazione
due insegnamenti a scelta tra (*):
- Quantum computing
- Fisica delle alte energie
- Cosmologia e astrofisica delle particelle
- Fluidodinamica e turbolenza
- Fluidodinamica computazionale
- Laboratorio di acquisizione e analisi dei dati
- Metodi stocastici per sistemi quantistici a molti corpi
- Metodi numerici per la struttura elettronica
- Simulazioni atomistiche di materiali
- Relatività generale
- Meteorologia computazionale
Insegnamento a scelta dello studente
Elaborato finale
6
2
ING-INF/04
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
36
1
2
3
1
3
1
3
3
1
3
2
FIS/02
FIS/04
FIS/05
FIS/01
FIS/01
FIS/01
FIS/03
FIS/03
FIS/03
FIS/02
FIS/06
(*) La scelta va fatta tra gli esami appartenenti a quei settori scientifico-disciplinari rispetto ai quali lo studente risulta in difetto di crediti. I crediti mancanti dipendono dal piano di studi scelto nella precedente
laurea.
Per chi proviene da Fisica
Insegnamenti/attività formative
CFU
Periodi
didattici
SSD
1
3
2
3
3
2
3
3
2
FIS/01
FIS/01
FIS/03
FIS/03
FIS/02
FIS/01
INF/01
INF/01
MAT/08
Primo anno
Complementi di meccanica
Laboratorio di elettronica
Meccanica statistica
Metodi Monte Carlo
Meccanica quantistica
Laboratorio di analisi dei dati
Informatica 1
Informatica 2
Analisi numerica
Insegnamento a scelta tra quelli
attivati nel corso di laurea triennale in Informatica (*)
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
(*) La scelta va fatta tra gli esami appartenenti a quei settori scientifico-disciplinari rispetto ai quali lo studente risulta in difetto di crediti. I crediti mancanti dipendono dal piano di studi scelto nella precedente
laurea.
Secondo anno
Modellistica e simulazione
due insegnamenti a scelta tra:
- Quantum computing
- Fisica delle alte energie
6
2
ING-INF/04
6
6
1
2
FIS/02
FIS/04
63
parte generale e ordinamento
- Cosmologia e astrofisica delle particelle
6
- Fluidodinamica e turbolenza
6
- Fluidodinamica computazionale
6
- Laboratorio di acquisizione e analisi dei dati
6
- Metodi stocastici per sistemi quantistici a molti corpi 6
- Metodi numerici per la struttura elettronica
6
- Simulazioni atomistiche di materiali
6
- Relatività generale
6
- Meteorologia computazionale
6
- Insegnamento dell’area informatica a scelta
6
Elaborato finale
36
3
1
3
1
3
3
1
3
2
FIS/05
FIS/01
FIS/01
FIS/01
FIS/03
FIS/03
FIS/03
FIS/02
FIS/06
(*) La scelta va fatta tra gli esami appartenenti a quei settori scientifico-discilinari rispetto ai quali lo studente risulta in difetto di crediti. I crediti mancanti dipendono dal piano di studi scelto nella precedente
laurea.
Tutorato
Gli studenti sono organizzati in piccoli
gruppi, per essere seguiti con continuità;
un tutoraggio personalizzato li avvia e li
guida nel loro percorso didattico, fino al
progetto di ricerca finale.
Lauree
L’esame di laurea in Fisica Computazionale consiste nella discussione pubblica
di una tesi di laurea. La tesi di laurea è un
lavoro comprensivo di una parte compilativa e di un eventuale lavoro personale del
candidato. Ogni tesi di laurea è presentata da un relatore. E’ richiesta la nomina di
un controrelatore. Per incrementi maggiori o uguali a 8 punti, è richiesta la
nomina di un supervisore.
La Commissione Tesi di Laurea, costituita da 3 membri nominati dal Consiglio di
Corso di Laurea, ha il compito di designare i controrelatori e gli eventuali supervisori se richiesto dal relatore. I relatori
debbono essere membri del Consiglio di
Corso di Laurea o della Facoltà. I controrelatori devono essere membri di questa
Università o delle Università consorziate.
Il voto finale, espresso in centodecimi, è
formato a partire dalla somma di una
votazione di base e da un incremento.
La votazione di base è costituita dalla
somma di tre addendi A1, A2 e A3:
- A1 è la media pesata delle votazioni
riportate dal candidato nei singoli esami
di profitto effettivamente sostenuti
all’interno della laurea specialistica (sono
quindi esclusi gli esami convalidati dal
precedente curriculum dello studente),
trasformata poi in centodecimi. Il peso di
un esame è uguale al numero di crediti
attribuiti al relativo insegnamento; sono
considerati solo gli esami con punteggio
numerico.
- A2 si calcola considerando 0,1/110 per
ogni credito di esame di profitto superato
con la lode. Se il calcolo di A2 con il criterio sopra descritto dà un risultato superiore a 3/110, A2 viene considerato uguale a 3/110.
- A3 è un premio di 3 punti assegnato agli
studenti che abbiano superato tutti gli
esami di profitto entro il 31 Maggio del
secondo anno di corso.
L’incremento è un numero compreso tra
0 e 10, determinato dalla commissione di
laurea in base alla dissertazione, alla sua
presentazione e a quanto indicato ai
punti precedenti del presente regolamento.
Se la somma della votazione di base e
dell’incremento è maggiore o uguale a
110, il voto assegnato è 110, e si passa alla
discussione della lode. L’eventuale lode
deve essere determinata all’unanimità.
64
parte generale e ordinamento
LAUREA SPECIALISTICA IN
STATISTICA E INFORMATICA PER
LA GESTIONE DELLE IMPRESE
(classe 91/S - Lauree specialistiche in
statistica economica, finanziaria
ed attuariale)
[Corso di laurea interfacoltà:
Economia e Scienze M.F.N.]
Durata del Corso
2 anni (120 crediti)
Curricula attivati
- Curriculum base (Statistica e informatica per la gestione delle imprese)
- Curriculum Statistica per l’analisi dei
mercati finanziari
- Curriculum statistico-informatico
Sede del Corso
Udine, via Tomadini, 30/A
Calendario delle lezioni
A differenza degli altri corsi della Facoltà,
il corso di laurea segue il calendario della
Facoltà di Economia, ovvero:
1° periodo
2° periodo
3° periodo0
4° periodo
Caratteristiche e finalità del Corso
Il corso di laurea specialistica in Statistica
e Informatica per la Gestione delle
Imprese (SIGI) si fonda sull’integrazione
fra discipline statistiche, matematiche,
informatiche, economiche ed aziendali
dando luogo a percorsi formativi caratterizzati da elevata flessibilità, destinati a
formare manager dell’informazione
quantitativa, sia per l’ambito aziendale,
sia per l’ambito delle applicazioni economico-finanziarie. Il corso mira a formare
figure con elevata professionalità nel
campo delle discipline statistiche, con
una specifica attenzione alle applicazioni
in ambito economico-finanziario e all’elaborazione dell’informazione in ambito
aziendale. Pertanto il corso di studi fornisce solide conoscenze per quanto riguarda la metodologia statistica e i suoi aspetti applicativi, abbinate a competenze di
base sulla scienza economica, sia generale che aziendale. Inoltre, viene curata la
formazione sugli aspetti di base dell’informatica con l’obiettivo di far conoscere i
fondamenti necessari per l’utilizzazione
dei sistemi di elaborazione dati e dei
sistemi informativi aziendali anche con
riferimento agli aspetti progettuali e analitici.
Il corso di laurea è organizzato in modo
da offrire, oltre al curriculum “base” (Statistica e Informatica per la gestione delle
imprese) sopra descritto, altri due percor-
inizio lezioni
fine lezioni
sessione esami regolare
23.10.2006
08.01.2007
5.03.2007
07.05.2007
01.12.2006
16.02.2007
20.04.2007
15.06.2007
04.12.2006 - 22.12.2006
19.02.2007 - 02.03.2007
23.04.2007 - 04.05.2007
18.06.2007 - 29.06.2007
Esami recupero
02.07.2007 - 20.07.2007
10.09.2007 - 28.09.2007
Vacanze
I periodi delle vacanze natalizie e pasquali sono le stesse fissate a livello di Ateneo.
parte generale e ordinamento
si formativi o “curricula”, atti a soddisfare
specifiche esigenze professionali. Il curriculum “Statistica per l’analisi dei mercati
finanziari”, che mira a formare un esperto dell’analisi quantitativa del rischio
finanziario. Maggiore enfasi viene posta
sullo studio dei modelli econometrici
della volatilità e del rischio finanziario,
all’analisi delle serie temporali e alla
matematica applicata alla finanza. Il curriculum “statistico-informatico”, che
mira a formare un esperto nel campo
della gestione ed analisi dei dati, che sappia organizzare, analizzare e trasmettere
informazioni usando metodologie statistiche ed informatiche avanzate. Maggiore enfasi viene posta sullo studio integrato delle discipline statistiche ed informatiche con l’obiettivo di fornire le abilità
necessarie per l’applicazione delle proprie conoscenze nell’ambito della gestione aziendale e della pubblica amministrazione e nel contesto della ricerca sperimentale.
Sbocchi professionali
Il corso di laurea in SIGI ha come scopo
la formazione di una figura di elevata professionalità nel campo delle discipline
statistiche, con una specifica attenzione
alle applicazioni in ambito economico e
informatico. In particolare, il laureato
specialistico in SIGI, oltre ad essere un
esperto nella produzione e gestione
dell’informazione quantitativa, nella valorizzazione dei patrimoni informativi di
aziende ed istituzioni e nella definizione
delle scelte tecnologiche, dispone delle
competenze necessarie al coordinamento
di attività e valutazione di servizi e politi-
65
che ed alla formulazione di scenari per le
strategie di mercato e di promozione
dell’impresa. L’integrazione tra competenze di tipo matematico, statistico, statistico applicato, economico ed informatico
costituisce la caratteristica distintiva del
percorso formativo rispondendo sia
all’esigenza di un rapido e qualificato
inserimento nel mondo del lavoro, sia
all’esigenza di formare laureati in grado
di accedere con successo a corsi Master e
al dottorato di ricerca. Il laureato può
occupare diverse posizioni professionali
nell’ambito di aziende pubbliche e private, quali ad esempio: ricercatore e consulente presso enti di ricerca locali, nazionali e internazionali e centri studi pubblici e privati, funzionario con responsabilità di analisi e previsione a sostegno di
processi decisionali presso aziende private e organismi pubblici anche internazionali; analista di basi di dati; analista finanziario, analista di sistemi di qualità; funzionario nell’area dei sistemi informativi
aziendali.
Ordinamento degli studi
Per conseguire la laurea lo studente deve
acquisire 120 crediti, suddivisi uniformemente in due anni. Il corso si articola in
un nucleo base di insegnamenti comuni
e in insegnamenti specifici relativi al curriculum scelto dallo studente.
Curriculum “base” Statistica e Informatica per la Gestione delle Imprese
(per ogni corso viene indicato anche il settore scientifico disciplinare corrispondente, secondo quanto stabilito dal D.M.
509/1999 e successive integrazioni)
66
Insegnamenti/attività formative
parte generale e ordinamento
CFU
S.S.D.
5
5
5
5
5
5
5
5
5
ING-INF/05 o INF/01
ING-INF/05 o INF/01
SECS-S/01
SECS-S/01
SECS-S/01
SECS-P/08
SECS-P/05
SECS-S/01
Primo anno
Primo anno
Sistemi informativi aziendali corso progredito
Commercio elettronico
Data mining
Processi stocastici
Statistica 2
Marketing 2 o Economia e gestione delle imprese 2
Econometria delle serie temporali
Metodi statistici per la valutazione
5 crediti tra i seguenti insegnamenti:
- Modelli di gestione del portafoglio
- Matematica generale corso progredito 2
- Matematica finanziaria corso progredito
- Modelli di gestione del rischio
- Pianificazione delle attività produttive
(tace a.a. 06/07)
5 crediti tra i seguenti insegnamenti:
- Modelli demografici
- Analisi delle serie temporali
due insegnamenti scelti tra:
- Finanza aziendale
- Economia degli intermediari finanziari
- Organizzazione aziendale (primo modulo)
Insegnamenti/attività formative
SECS-S/06
SECS-S/06
SECS-S/06
SECS-S/06
MAT/09
5
SECS-S/04
SECS-S/03
10
SECS-P/09
SECS-P/11
SECS-P/10
CFU
S.S.D.
5
5
5
10
5
5
5
ING-INF/05 o INF/01
SECS-S/01
SECS-P/08
SECS-P/05
Secondo anno
Architettura e reti
Statistica computazionale
Strategie d’impresa 1 o Marketing relazionale 1
Metodi dinamici per l’economia 1 e 2
Tirocinio o insegnamento a scelta area informatica
Insegnamento a scelta dello studente
5 crediti a scelta tra i seguenti insegnamenti:
- Marketing relazionale 1
- Marketing relazionale 2
- Organizzazione aziendale (secondo modulo)
- Econometria dei dati panel (tace a.a. 06/07)
- Metodi numerici per la finanza
- Microeconomia corso progredito
Prova finale
SECS-P/08
SECS-P/08
SECS-P/10
SECS-P/05
SECS-S/06
SECS-P/01
20
67
parte generale e ordinamento
Curriculum Statistica per l’Analisi dei Mercati Finanziari
Insegnamenti/attività formative
CFU
S.S.D.
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
ING-INF/05 o INF/01
SECS-S/06
SECS-S/06
SECS-S/06
SECS-S/01
SECS-S/01
SECS-S/01
SECS-P/05
SECS-P/09
SECS-P/10
SECS-S/01
ING-INF/05 o INF/01
CFU
S.S.D.
5
5
5
10
5
5
5
SECS-S/01
SECS-S/04
SECS-S/06
SECS-P/05
Primo anno
Sistemi informativi aziendali corso progredito
Modelli di gestione del portafoglio
Matematica finanziaria corso progredito
Matematica generale corso progredito 2
Data mining
Processi stocastici
Statistica 2
Econometria delle serie temporali
Finanza aziendale
Economia degli intermediari finanziari
Metodi statistici per la valutazione
Architettura e reti o Commercio elettronico
Insegnamenti/attività formative
Secondo anno
Statistica computazionale
Analisi delle serie temporali
Metodi numerici per la finanza
Metodi dinamici per l’economia 1 e 2
Tirocinio o insegnamento a scelta area informatica
Insegnamento a scelta dello studente
5 crediti tra i seguenti insegnamenti:
- Modelli di gestione del rischio
- Econometria dei dati panel (tace a.a. 06/07)
Prova finale
SECS-S/06
SECS-P/05
20
Curriculum Statistico e Informatico
Insegnamenti/attività formative
CFU
S.S.D.
5
5
5
5
5
5
5
5
5
ING-INF/05 o INF/01
ING-INF/05 o INF/01
SECS-S/01
SECS-S/01
SECS-S/01
SECS-P/05
SECS-P/10
SECS-S/01
SECS-S/04
Primo anno
Sistemi informativi aziendali corso progredito
Commercio elettronico
Data mining
Processi stocastici
Statistica 2
Econometria delle serie temporali
Organizzazione aziendale (primo modulo)
Metodi statistici per la valutazione
Modelli demografici
68
parte generale e ordinamento
Analisi delle serie temporali
un insegnamento a scelta tra:
- Matematica generale corso progredito 2
- Pianificazione delle attività produttive
(tace a.a. 06/07)
un insegnamento a scelta tra:
- Finanza aziendale
- Economia degli intermediari finanziari
5
5
SECS-S/03
SECS-S/06
MAT/09
5
SECS-P/09
SECS-P/11
Insegnamenti/attività formative
CFU
S.S.D.
5
5
10
5
5
5
ING-INF/05 o INF/01
SECS-S/01
SECS-P/05
Secondo anno
Architettura e reti
Statistica computazionale
Metodi dinamici per l’economia 1 e 2
Tirocinio o insegnamento a scelta area informatica
Insegnamento a scelta dello studente
un insegnamento a scelta tra:
- Marketing relazionale 1
- Organizzazione aziendale (secondo modulo)
- Econometria dei dati panel (tace a.a. 06/07)
- Microeconomia corso progredito
un insegnamento a scelta tra:
- Sistemi mobili e wireless
- Complementi di basi di dati
- Interazione uomo-macchina
- Tecnologie web e multimediali
- Siti e portali web
Prova finale
MASTER DI SECONDO LIVELLO IN
INFORMATICA MEDICA
La Facoltà organizza, in collaborazione con
la Facoltà di Medicina e Chirurgia e l’Agenzia Regionale per la Sanità, il Master di II
SECS-P/08
SECS-P/10
SECS-P/05
SECS-P/01
5
ING-INF/05 o INF/01
ING-INF/05 o INF/01
ING-INF/05 o INF/01
ING-INF/05 o INF/01
ING-INF/05 o INF/01
20
livello in Informatica Medica. Questo Master
ha lo scopo di fornire competenze per la direzione e la gestione di strumenti e soluzioni
informatiche innovative per la Sanità.
Per ulteriori informazioni si consulti il
sito http://inmed.uniud.it
69
parte generale e ordinamento
CALENDARIO DELLE LEZIONI
Corsi, Crediti, Periodi Didattici, Docenti
CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA
I anno
Corsi
Corso Introduttivo
Analisi Matematica
Architettura degli Elaboratori e lab.
Fisica
Matematica Discreta
Programmazione e laboratorio
CFU
P.D.
Docenti
12
14
6
9
14
123
123
3
12
123
Trombetta
Gorni
Di Gianantonio
Santi
Mainardis
Mirolo - Alessi
II anno
Algoritmi e Strutture Dati e lab.
14
Calcolo delle Probabilità e Statistica
6
Calcolo Scientifico
6
Elementi di Logica Matematica
3
Fondamenti dell’Informatica 1
6
Programmazione Orientata agli Oggetti 6
Sistemi Operativi e laboratorio
15
Aspetti Sociali ed Etica Professionale
3
Campi e Onde Elettromagnetiche*
6
23
1
1
1
23
23
12
3
3
Piazza (Mut. TWM)
Pace
Vermiglio
Marcone
Honsell
Mirolo
Scagnetto - Lenisa
Piva
Michelutti
III anno
Basi di Dati e Sistemi Informativi
Complementi di Basi di Dati
Fondamenti dell’Informatica 2
Ingegneria del Software 1
Ingegneria del Software 2
Interazione Uomo-Macchina
Linguaggi di Programmazione 1
Logica Matematica
Metodi Formali dell’Informatica 1
Modelli e Alg. per la Gest. delle Risorse
Reti di Calcolatori
Reti di Calcolatori e Sicurezza
Ricerca Operativa
Sistemi Esperti
Sistemi Informativi
Comunicazione Efficace
Fisica Moderna*
Laboratorio di Elettronica*
Quantum Computing*
Storia dell’Informatica*
1
2
2
1
3
2
1
1
23
3
1
2
1
2
23
3
1
3
1
3
Montanari
Montanari
Dovier
Tasso
Pighin - Marzona
Chittaro
Comini
D’Agostino
Lenisa
Lancia
Toppano
Miculan - Dal Cin (m. LS Inf.)
Serafini
Tasso
Tasso - Pighin
Marzollo (mut. TWM)
De Angelis (m. LSFC)
Santi (mut. LSFC)
Marinatto (mut. LSFC)
Bonfanti - Giangrandi
* corsi facoltativi
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
1
6
6
6
3
70
parte generale e ordinamento
CORSO DI LAUREA IN TECNOLOGIE WEB E MULTIMEDIALI
I anno
Corsi
CFU P.D.
Docenti
Corso introduttivo
Analisi Matematica
Architettura degli Elaboratori
Fisica
Matematica di Base
Matematica Discreta
Programmazione e laboratorio
Tecnologie Web e laboratorio
Cultura d’Impresa
Comunicazione Efficace
12
8
3
3
6
10
10
1
1
12
123
3
1
2
12
23
3
3
Trombetta (m. L. Inf.)
Freddi
Di Gianantonio (m. L. Inf.)
Grassmann
D’Agostino
Panti
Mizzaro - Coppola
Roberto
Rolla
Marzollo
II anno
Algoritmi e Strutture Dati
Commercio Elettronico
Programmazione Orientata agli Oggetti
Psicologia della Comunicazione
Sistemi Multimediali e laboratorio
Sistemi Operativi e laboratorio
Statistica Applicata
Storia dell’Informatica*
10
8
6
6
10
10
6
3
23
12
12
1
23
123
1
3
Piazza
Pugliese
Milanese
Plet
Toppano - Ranon
Brajnik - D’Angelo
Vidoni
Bonfanti - Giangrandi (m.L. Inf.)
III anno
Basi di Dati
Ingegneria del Software
Interazione Uomo-Macchina
Progetto di Siti e Portali Web
Reti di Calcolatori
Aspetti Sociali ed Etica Professionale
Lab. Tecniche di Comunicazione
Lab. Tecnologie Lato Server
6
6
6
5
6
3
4
4
1
1
2
1
1
3
3
1
Montanari (mut. L. Inf.)
Tasso (mut. L. Inf.)
Chittaro (mut. L. Inf.)
Brajnik (mut. L.S. Inf.)
Toppano (m. L.S. Inf.)
Piva (mut. L. Inf.)
Marzollo
Della Mea - Scagnetto
*corso facoltativo
CORSO DI LAUREA IN MATEMATICA
I anno
Corsi
Corso introduttivo
Algebra 1
Algebra 2
Analisi Matematica 1
Analisi Matematica 2
Aritmetica
CFU
P.D.
6
6
6
6
6
2
3
1
2
1
Docenti
Zanolin
Dikranjan
Lucido
Baiti
Cecchini
Corvaja
71
parte generale e ordinamento
Fisica 1
Geometria 1
Geometria 2
Informatica 1
Linguaggio Matematico
Strumenti Informatici per la Matemat.
6
6
6
6
2
1
3
1
2
3
1
2
Ercolessi
Cragnolini
Cragnolini
Dovier
Parlamento
Gorni
II anno
Analisi Matematica 3
Analisi Matematica 4
Analisi Numerica 1
Comunicazione Efficace
Fisica 2
Geometria 3
Geometria 4
Informatica 2
Logica Matematica 1
Meccanica Razionale 1
Probabilità 1
6
6
6
1
6
6
6
6
6
6
6
1
2
2
3
1
2
3
3
1
3
3
Trombetta
Zanolin
Fasino
Marzollo (m. L TWM)
De Angelis
Zucconi
Zucconi
Piazza
Parlamento
Ansoldi
Cecchini
III anno
Algebra 3
Algebra 4
Algebra 5
Analisi Matematica 5
Analisi Matematica 6
Analisi Numerica 2
Fisica Matematica
Fisica Moderna
Fondamenti della Matematica 1
Geometria 5
Geometria 6
Logica Matematica 2
Matematiche Complementari 2
Meccanica Razionale 2
Ottimizzazione 1
Ottimizzazione 2
Particelle e Interazioni Fondamentali
Probabilità 2
Statistica 1
Statistica 2
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
1
2
3
1
2
2
3
1
3
2
3
2
3
1
1
2
2
1
2
3
Lucido
Mainardis (m. L.S. Mat.)
Panti
Gorni
Gorni
Vermiglio
Ansoldi
De Angelis (mut. FC)
Parlamento (m. L.S. Mat.)
Corvaja
Corvaja
Parlamento
Marcone (m. L.S. Mat.)
Freddi
Rinaldi
Rinaldi
Cobal (mut. FC)
Vidoni
Pace
Pace
72
parte generale e ordinamento
CORSO DI LAUREA INTERFACOLTÀ IN BIOTECNOLOGIE
- Curriculum Biologia Computazionale
I anno
Corsi
CFU
P.D.
Biochimica 1
Biologia 1
Biologia Molecolare 1
Chimica Generale
Chimica Organica
Fisica 1
Fisica 2
Genetica 1
Informatica
Introduzione alla Biologia *
Introduzione alla Zoologia *
Matematica
Statistica 1
6
3
3
5
4
4
3
6
6
3
3
5
6
23
3
3
1
2
1
2
3
23
1
1
1
2
Lippe - Mavelli
Schneider
Quadrifoglio
Rigo
Strazzolini
De Angelis
Esposito
Morgante
Vitacolonna
Vianello
Fava
Zanolin
Vidoni
II anno
Algoritmi e Strutture Dati
Biochimica 2
Biologia 2
Biologia Molecolare 2
Chimica Analitica
Fisica Applicata
Genetica 2
Matematica Discreta
Sistemi Operativi
5
6
9
9
3
3
6
7
5
3
1
23
23
2
1
1
1
2
Serafini
Pitotti - Mavelli - Contessi
Schneider
Quadrifoglio - Tell
Bontempelli
Esposito
Morgante - Lonigro
Lancia
Miculan
5
2
4
4
3
3
4
3
3
8
1
2
1
2
3
3
3
1
1
2
3
3
3
4
2
2
3
2
III anno
Basi di dati
Bioetica
Bioinformatica 1
Bioinformatica 2
Bioinformatica 3
Diagnostica Clinica
Ecologia
Economia
Fisica 3
Fisiopatologia: Applicazioni Mediche
nelle Biotecnologie
Istologia *
Legislazione per le Biotecnologie
Organismi Geneticamente Modificati*
Statistica 2
* corsi facoltativi
Docenti
Vitacolonna
Del Missier
Morgante
Dalla
Lancia
Stel - Puccillo
Zerbi
Rosa
Giugliarelli
Di Prampero - Comelli
- Puccillo - Curcio
Ortolani
Petraz
Marchetti
Varin
73
parte generale e ordinamento
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INFORMATICA
I anno
Corsi
CFU P.D.
Algoritmi Avanzati
Algoritmi e Complessità
Basi Matematiche della Realtà Virtuale
Commercio Elettronico
Compilatori
Complementi di Basi di Dati
High Performance Computing
Ingegneria del Software 2
Intelligenza Artificiale
Interazione Uomo-Macchina 1
Linguaggi di Nuova Concezione
Linguaggi di Programmazione 1
Linguaggi di Programmazione 2
Logica Matematica
Metodi Formali dell’Informatica 1
Progettazione e Analisi Orientate agli Ogg.
Progettazione Siti Web
Reti di Calcolatori e Sicurezza
Ricerca Operativa
Semantica dei Linguaggi di Programmazione
Sistemi Informativi
Sistemi Multimediali
Sistemi Reattivi: Automi, Logica e Algoritmi
Statistica Matematica 1
Storia dell’Informatica (corso facoltativo)
Teoria dei Sistemi 1
Teoria dell’Informazione
Teoria e Tecniche di Elaborazione dell’Imm.
6
6
6
8
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
3
6
6
6
3
2
2
12
1
2
3
3
3
2
3
1
2
1
23
2
1
2
1
2
23
23
3
2
3
2
1
1
II anno
Basi di Dati Spaziali
Complementi di Compilatori
Datawarehouse
Fondamenti dell’Informatica 2
Geometria Computazionale
Grafica 3D Interattiva
Immagini e Multimedialità
Informatica Medica
Interazione Uomo-Macchina 2
Linguaggi e Modelli per Global Computing
Matematica Computazionale
Model Checking
Modelli e Algoritmi per la Gest. delle Risorse
Ottimizzazione 1
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
2
2
1
1
2
2
3
23
3
3
3
1
Docenti
Lancia
Piazza
Pieroni
Pugliese (mut. TWM)
Staniszkis
Montanari (m. L. Inf.)
Fasino
Pighin - Marzona (m. L. Inf.)
Pieroni
Chittaro (mut. L. Inf.)
Dovier
Comini (mut. L. Inf.)
Comini
D’Agostino (m. L. Inf.)
Lenisa (mut. L. Inf.)
Mizzaro
Brajnik
Miculan - Dal Cin
Serafini (mut. L. Inf.)
Alessi
Pighin - Tasso (m. L. Inf.)
Toppano (mut. TWM)
Montanari
Pace (mut. L. Mat.)
Bonfanti - Giangrandi (m. L. Inf.)
Pascoletti
Dovier
Roberto
Montanari - Chiarandini
Staniszkis
(m. SIGI - Fac. Economia)
Dovier (mut. L. Inf.)
Pascoletti
Ranon (m. L.S. Tecn.Inf.)
Roberto
Della Mea
Chittaro (mut. L.S. Inf.)
Miculan - Lenisa
Vermiglio (m. A.N.3 L.S. Mat)
D’Agostino - Puppis
Lancia (mut. L. Inf.)
Rinaldi (mut. L. Mat.)
74
Ottimizzazione 2
Personalizzazione dei Contenuti Web
Psicologia della Comunicazione
Robotica
Sistemi Esperti
Statistica Matematica 2
Tecniche Formali per l’Ingegneria del Softw.
Tecnologie Web
Teoria dei Sistemi 2
Web Information Retrieval
parte generale e ordinamento
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
1
1
23
2
3
1
23
3
3
Rinaldi (mut. L. Mat.)
Tasso
Plet (mut. TWM)
D’Angelo
Tasso (mut. L. Inf.)
Pace (mut. L. Mat.)
Comini
Roberto (mut. TWM)
Pascoletti
Mizzaro (m. L.S. Tecn. Inf.)
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN TECNOLOGIE DELL’INFORMAZIONE
I anno
Corsi
CFU P.D.
Algoritmi e Complessità
Basi Matematiche della Realtà Virtuale
Complementi di Basi di Dati
Complementi di Tecniche di Comunicazione
Fondamenti e Metodi dell’Informatica
Grafica 3D Interattiva
Ingegneria del Software 2
Linguaggi di Programmazione
Metodi Numerici per l’Informatica
Progettazione e Analisi Orientate agli Ogg.
Sistemi Esperti
Sistemi Informativi in Rete
Teoria dei Sistemi
Teoria e Tecniche di Elaborazione dell’Imm.
Web Information Retrieval
6
6
6
3
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
2
2
3
23
1
3
1
1
2
2
23
2
1
3
II anno
E-government
E-learning
Immagini e Multimedialità
Informatica Medica
Interazione Uomo-macchina 2
Personalizzazione dei Contenuti Web
Qualità e Certificazione web
Ricerca Operativa
Sistemi Mobili e Wireless
Storia dell’Informatica*
Teoria dell’Informazione
Web Design
3
3
6
6
6
6
3
6
6
3
6
3
1
1
2
2
3
1
2
1
1
3
1
3
* corso facoltativo
Docenti
Piazza (mut. L.S.Inf.)
Pieroni (mut. L.S. Inf.)
Montanari (m. L. Inf.)
tace
Honsell (m. F.I. 1 - L. Inf.)
Ranon
Pighin - Marzona (m. L. Inf.)
Comini (mut. L. Inf.)
Fasino
Mizzaro (m. L.S. Inf.)
Tasso (mut. L. Inf.)
Tasso - Pighin (m. L. Inf.)
Pascoletti (m. L.S. Inf.)
Roberto (m. L.S. Inf.)
Mizzaro
Gugliotta
Roberto
Roberto (mut. L.S. Inf.)
Della Mea (mut. L.S. Inf.)
Chittaro (m. L.S. Inf.)
Tasso (mut. L.S. Inf.)
Brajnik
Serafini (mut. L. Inf.)
Chittaro - Ieronutti -Senerchia
Bonfanti - Giangrandi (m. L. Inf.)
Dovier (mut. L.S. Inf.)
Polistina - Omero
75
parte generale e ordinamento
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN MATEMATICA
I e II anno
Corsi
CFU
P.D.
Algebra 3
Algebra 4
Algebra 5
Analisi Matematica 5
Analisi Matematica 6
Analisi Matematica 7
Analisi Matematica 8
Analisi Matematica 9
Analisi Numerica 2
Analisi Numerica 3
Analisi Numerica 4
Fisica Matematica
Fisica Moderna
Fondamenti della Matematica 1
Geometria 4
Geometria 5
Geometria 6
Geometria 8
Geometria 10
Informatica 2
Informatica 3
Istituzioni di Logica Matematica 1
Logica Matematica 2
Matematiche Complementari 2
Matematica Finanziaria
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
1
2
3
1
2
1
2
3
2
3
3
3
1
3
3
2
3
1
2
3
3
1
2
3
3
Metodi Monte Carlo
Modellistica e Simulazione
Ottimizzazione 1
Ottimizzazione 2
Ottimizzazione 3
Ottimizzazione 4
Particelle e Interazioni Fondamentali
Probabilità 2
Statistica 1
Statistica 2
Teoria dei Numeri 2
Topologia 2
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
3
2
1
2
2
2
2
1
2
3
3
2
Docenti
Lucido (mut. L. Mat.)
Mainardis
Panti (mut. L. Mat.)
Gorni (mut. L. Mat.)
Gorni (mut. L. Mat.)
Zanolin
Freddi
Zanolin
Vermiglio (m. L. Mat.)
Vermiglio
Fasino
Ansoldi (mut. L. Mat.)
De Angelis (mut. FC)
Parlamento
Zucconi (mut. L. Mat.)
Corvaja (mut. L. Mat.)
Corvaja (mut. L. Mat.)
Cragnolini
Zucconi
Piazza (mut. L. Mat.)
Lancia (m. Alg. Av. - L.S. Inf)
Marcone
Parlamento (m. L. Mat.)
Marcone
Pressacco (mut. Mat.
Finanziaria c.so progredito Fac. Economia)
Ercolessi (mut. FC)
Pascoletti (mut. FC)
Rinaldi (mut. L. Mat.)
Rinaldi (mut. L. Mat.)
Rinaldi
Rinaldi
Cobal (mut. FC)
Vidoni (mut. L. Mat.)
Pace (mut. L. Mat.)
Pace (mut. L. Mat.)
Zannier
Dikranjan
76
parte generale e ordinamento
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN FISICA COMPUTAZIONALE
I anno
Corsi
Analisi Numerica
Chimica
Complementi di Meccanica
Fisica Moderna
Informatica 1
Informatica 2
Laboratorio di Analisi Dati
Laboratorio di Elettronica
Lab. di Strumenti e Misure di Fisica
Meccanica Quantistica
Meccanica Statistica
Metodi Monte Carlo
Particelle e Interazioni Fondamentali
Struttura della Materia
II anno
Cosmologia e Astrofisica delle Particelle
Fisica delle Alte Energie
Fluidodinamica Computazionale
Fluidodinamica e Turbolenza
Lab. Acquisizione e Analisi dei Dati
Metodi Numerici per la Struttura Elettronica
Metodi Stocastici per Sistemi Quantistici
a Molti Corpi
Meteorologia Computazionale
Modellistica e Simulazione
Quantum Computing
Relatività Generale
Simulazioni Atomistiche di Materiali
CFU
P.D. Docenti
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
1
1
1
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
Vermiglio (m. A.N. 2- L. Mat.)
Del Zotto (m. Agraria)
Freddi (m. Mecc. Raz.2 - L. Mat.)
De Angelis
Dovier (mut. L. Mat)
Milanese
Vitale
Santi
Grassman
Ansoldi
Giugliarelli
Ercolessi
Cobal
6
6
6
6
6
6
6
3
2
3
1
1
3
3
Persic - Longo - Valdarnini
De Angelis - De Lotto
Cortelezzi
Soldati
Santi
Dal Corso
Senatore
6
6
6
6
6
2
2
1
3
1
Stel
Pascoletti
Marinatto
Ercolessi
77
parte generale e ordinamento
ALSI
Associazione dei laureati in
Scienze dell’Informazione
Dal 1990 opera a Udine l’Associazione Nazionale dei Laureati in Scienze dell’Informazione e Informatica (ALSI). L’ALSI, nata come espressione locale dei laureati in Scienze dell’Informazione della Regione Friuli Venezia Giulia, ha assunto in pochi anni connotazioni nazionali. L’associazione, che è libera e al di fuori di ogni schieramento politico o ideologico, si è posta lo scopo di promuovere la figura del laureato in Scienze
dell’Informazione e di tutelarne la professionalità, di contribuire alla sua crescita culturale e di favorire lo scambio di esperienze e di idee tra i soci.
Tale azione viene svolta attraverso iniziative volte a richiamare l’attenzione dell’opinione pubblica sulla funzione del laureato in Scienze dell’Informazione nella vita economica e produttiva, sociale e amministrativa; organizzando conferenze e seminari su
questioni scientifiche e tecniche che possono essere oggetto di interesse per quanti
sono impiegati in attività professionali, sia come dipendenti sia come liberi professionisti.
L’ALSI in particolare si prefigge la creazione ed attuazione di leggi e norme in materia
professionale volte all’istituzione di un Ordine dei Laureati e di un Albo professionale.
A questo proposito l’ALSI ha redatto e fatto presentare in Parlamento una propria proposta di legge atta a regolamentare le professioni di Dottore Informatico e Tecnico
Informatico. L’associazione inoltre sostiene i laureati in Scienze dell’Informazione che
prestano la loro opera presso le amministrazioni pubbliche o private nelle rivendicazioni morali o economiche.
All’associazione possono aderire, in qualità di soci ordinari, tutti i laureati in Scienze
dell’Informazione o Informatica. Possono inoltre entrare a far parte dell’associazione,
in qualità di soci studenti, gli iscritti al corso di laurea in Scienze dell’Informazione o
Informatica.
È prevista la possibilità di associarsi in qualità di soci affiliati per quanti, per la loro formazione tecnica o scientifica o per l’attività svolta, sono interessati agli scopi dell’associazione.
Chi fosse interessato a ricevere informazioni in merito all’associazione può scrivere ai
seguenti indirizzi:
[email protected]
[email protected]
http://www.alsi.it
TeL 0468/3825905
ALSI c/o Presidenza Facoltà di Scienze M.F.N.
via delle Scienze, 208 (Loc. Rizzi) - 33100 Udine - Fax. 0432/558682
programmi
dei corsi
81
programmi - informatica triennale
CORSO DI LAUREA
IN INFORMATICA
ALGORITMI E STRUTTURE DATI
Docente
Prof. Carla Piazza
Crediti
10
Finalità del corso
Il corso si propone di introdurre ai fondamenti della teoria degli algoritmi, delle
strutture dati e all’analisi della complessità computazionale di programmi. Il
principale obiettivo del corso è presentare
le principali problematiche e tecniche
relative al disegno e alla progettazione di
algoritmi. Ci si propone inoltre di introdurre i metodi di base utilizzati per stabilire la complessità di programmi e i criteri utilizzati per scegliere e progettare
strutture dati. Dopo aver superato l’esame
si ritiene che lo studente sia in grado di
risolvere algoritmicamente problemi
classici e scegliere motivatamente le
strutture dati adatte ad ottenere soluzioni
computazionalmente efficienti. Sia in
grado di porre limiti superiori sufficientemente precisi e indipendenti dall’architettura alla complessità computazionale
di programmi di media difficoltà.
Programma
1. Introduzione e nozioni preliminari.
Elementi di logica e teoria degli insiemi.
Alberi e grafi. Matematica discreta e analisi asintotica. Modelli di calcolo per la
determinazione della complessità degli
algoritmi. Problemi ricorsivi e aspetti
algoritmici. 2. Algoritmi di ricerca e ordinamento. Algoritmi primitivi di ordinamento e ricerca: selection-sort, insertionsort, bubble-sort, heap-sort. Algoritmi
ricorsivi: quick-sort, merge-sort. Analisi
della complessità e limiti inferiori. Algoritmi lineari non basati sul confronto:
counting-sort, radix-sort, bucket-sort.
Determinazione dell’elemento medio. 3.
Strutture dati. Strutture dati primitive:
liste, pile, code, heap. Algoritmi e strutture dati per la gestione e manipolazione di
insiemi: tabelle hash, alberi di ricerca,
bilanciamento, red-black alberi e B-alberi.
Algoritmi e strutture dati per il problema
Union-Find. 4. Algoritmi sui grafi. Tecniche di rappresentazione di grafi orientati
e non orientati. Algoritmi di visita in
ampiezza e profondità. Algoritmi di visita
su alberi. Calcolo delle componenti fortemente connesse. Algoritmi per la determinazione di topological-sort, minimum
spanning tree (Prim e Kruskal), cammino
minimo da una sorgente (Dijkstra, Bellmann-Ford) cammini minimi da sorgenti multiple (Floyd-Warshall, Johnson).
Bibliografia
- Appunti delle lezioni;
- T.H. CORMEN, C.E. LEISERSON, R.L. RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT Press,
Second edition, 2001 (anche in italiano).
Altri testi utili:
- A.V. AHO, J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN,
Data Structures and Algorithms, AddisonWesley, 1983.
- A.V. AHO, J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN,
The Design and Analysis of Computer Algorithms, Addison-Wesley, 1974.
- D.E. KNUTH, Selected Papers in Computer
Science Cambridge, University Press,
1996.
- R.E. TARJAN, Data Structures and Network
Algorithms, SIAM, 1983.
ANALISI MATEMATICA
Docente
Prof. Gianluca Gorni
Crediti
12
82
programmi - informatica triennale
Finalità del corso
Fornire i concetti e le tecniche di base del
calcolo infinitesimale e integrale in modo
conciso e adatto alle applicazioni. La teoria viene presentata con un buon livello di
rigore formale negli enunciati e in quelle
dimostrazioni che si decide di svolgere in
dettaglio. Si addestrano gli studenti al calcolo, innanzi tutto con carta e penna, ma
anche se possibile usando il computer.
Un’enfasi del corso è nel familiarizzare
gli studenti col significato intuitivo geometrico o dinamico dei concetti di limite,
derivata e integrale, in modo che venga
loro spontaneo applicare tali strumenti
anche a problemi che non si presentino
matematicamente già formalizzati.
Programma
Numeri reali, funzioni, limiti e continuità, derivate, integrali, serie, applicazioni.
Modalità d’esame
Ci sono due modi acquisire i crediti: il
modo principale consiste in 3 compitini
scritti durante l’anno, tipicamente senza
orale; l’altro modo consiste in un singolo
scritto più un orale negli appelli fra giugno e settembre; i dettagli del regolamento sono disponibili nel sito personale del
docente all’indirizzo http://www.
dimi.uniud.it/gorni/
Bibliografia
- G.C. B AROZZI , Primo Corso di Analisi
Matematica, Zanichelli.
ARCHITETTURA
DEGLI ELABORATORI
Docente
Prof. Pietro Di Gianantonio
Crediti
10
Finalità del corso
Il corso ha lo scopo di illustrare la struttura e il funzionamento di un computer e
delle sue diverse parti hardware. Il percorso didattico seguito ha inizio con lo
studio delle parti più piccole di cui si compone un calcolatore e si muove verso
l’alto fino ad arrivare allo studio di architetture complete di calcolatori. Per meglio
evidenziare i legami fra il livello hardware
e quello software, il corso tratta la programmazione in linguaggio Assembler.
Programma
Introduzione: prospettiva storica sulle
architetture degli elaboratori. Tipologie di
computer disponibili. Settori di applicazione dei sistemi di elaborazione, embedded system. Livelli di astrazione nell’analisi di un’architettura. Reti Logiche: porte
logiche elementari. Algebre Booleane.
Rappresentazione di funzioni booleane.
Forme canoniche e coperture SP e PS.
Circuiti combinatori d’uso più frequente.
Flip-flop. Clock. Circuiti sequenziali sincroni e asincroni. Chip di memoria:
DRAM, SRAM, ROM, Flash.
SIMM/DIMM. Rappresentazione delle
Informazioni: sistemi di numerazione
binario, ottale, decimale, esadecimale.
Conversione tra basi. Rappresentazioni
in modulo e segno, complemento a 2.
Addizione, sottrazione, moltiplicazione.
Overflow. Standard IEEE per numeri in
virgola mobile. Rappresentazione di
caratteri: ASCII, UNICODE. Codici di
rilevamento errori. Memorizzazione:
approccio big endian vs. little endian.
Struttura di un Computer al livello
Microarchitetturale: l’architettura di Von
Neumann. Architetture CISC vs. RISC.
Bus. Registri. ALU. Data Path. Ciclo di
fetch-decode-execute. Unità di controllo.
Microoperazioni. Pipeline, processori
superscalari. Memorie cache. Predizione
di salto, esecuzione fuori ordine. Pentium II. Linguaggio macchina: tipi di
dati. Indirizzamento. Tipi di istruzioni.
83
programmi - informatica triennale
Formati istruzioni. Programmed I/O,
Interrupt, DMA. Input/Output: dispositivi periferici. Collegamenti mediante bus.
Trasferimenti di dati su bus sincroni ed
asincroni. Operazioni sul bus. Meccanismi di arbitraggio: daisy-chaining, arbitraggio decentralizzato. Architettura di
un tipico PC. Bus ISA, PCI, SCSI, USB.
Hard disk. RAID. Dischi Ottici. Gerarchie di Memoria: memoria centrale, di
massa, cache. Cache a mappatura diretta,
cache set-associative. Memoria virtuale.
Paginazione e segmentazione. MMU.
Architetture ad elaborazione parallela:
tipologie di calcolatori paralleli. La classificazione di Flynn. Multiprocessori e
Multicomputer. Interconnessione fra
processori: bus, rete. Cache coherence,
snooping. Architetture UMA e NUMA.
Architetture COW (Clusters of Workstations) ed MPP (Massively Parallel Processor). Programmazione Assembler: architettura del MIPS. Assembler MIPS: formato istruzioni, direttive all’assemblatore. Modalità di indirizzamento. Istruzioni
di assegnamento e confronto, effetti sui
condition codes. Istruzioni di salto condizionato ed incondizionato. Subroutine.
Istruzioni aritmetiche, logiche, di scorrimento, di manipolazione bit. Gestione
delle eccezioni.
Modalità d’esame
L’esame di Architettura degli Elaboratori
si compone di una prova scritta, di una
prova di laboratorio, e di una prova orale.
La prova scritta richiede di svolgere degli
esercizi analoghi a quelli presentati nelle
esercitazioni, e di rispondere ad alcune
domande sugli argomenti trattati a lezione. Durante il corso, verranno svolti tre
compitini. Gli studenti che superano
positivamente i compitini vengono esonerati dalla prova scritta.
Bibliografia
- ANDREW S. TANENBAUM, Architettura dei
computer, un approccio strutturato, UTET,
2000 (Testo adottato).
ASPETTI SOCIALI ED ETICA
PROFESSIONALE
Docente
Dott. Antonio Piva
Crediti
3
Programma
Gli obiettivi principali del corso sono:
rendere lo studente consapevole del contesto sociale e delle implicazioni sociali
ed etiche conseguenti alle innovazioni
tecnologiche nel campo dell’informatica;
rendere lo studente consapevole delle
implicazioni deontologiche della propria
attività professionale, nei confronti dei
clienti e utenti, e responsabilizzarlo sulle
conseguenze a tutti i livelli del proprio
operato.
In particolare il corso prevede la trattazione dell’informatica giuridica ed il Diritto
dell’ICT con particolare attenzione alle
innovazioni apportate da internet.
Verranno trattate le seguenti tematiche:
- Liberalizzazione delle telecomunicazioni a livello internazionale e nell’ordinamento italiano
- La privacy e la sicurezza; nozione e sviluppo di privacy: dalle linee guida
dell’OCSE del 1980 alla direttiva europea,
la normativa italiana in materia di dati
personali, le disposizioni applicabili alla
rete, gli obblighi per gli Internet Service
Provider, la gestione della sicurezza, le
misure minime ed idonee sulla sicurezza, il Documento programmatico della
sicurezza, le figure Giuridiche previste.
La tutela della segretezza della posta elettronica nell’ordinamento italiano e negli
altri ordinamenti.
- La proprietà intellettuale e il diritto
d’autore; dalle origini del diritto d’autore
alla proprietà intellettuale nella società
dell’informazione; la normativa internazionale, europea ed italiana in materia. La
84
tutela giuridica del SOFTWARE: Il diritto
d’autore sul software e la sua brevettabilità; la durata del diritto, i beni oggetto del
diritto in particolare il software e le banche dati. La tutela delle banche dati e delle
opere multimediali.
- I Domain Names di internet e gli aspetti
giuridici; le procedure di registrazione ed
il grabbing. Il DN ed il marchio, analisi di
alcuni casi di protezione giuridica ed
alcune decisioni dei tribunali italiani; le
autorità preposte alla registrazione ed al
controllo degli accessi; la risoluzione dei
conflitti. L’utilizzo dei LINK nei Web ed
alcuni casi giuridici.
- La firma digitale e la carta d’identità elettronica; il documento elettronico e la sua
validità giuridica nell’ordinamento italiano; la crittografia: storia, evoluzione, tecniche di sicurezza sulla rete; la riservatezza, l’integrità, l’autenticazione ed il non
ripudio; le certification autority riconosciute dal CNIPA ed i certificati elettronici; le normative italiane ed Europee sulla
firma elettronica; firma autografa e digitale a confronto; la data certa nei documenti elettronici. Accenni sulla Carta
d’Identità elettronica e la Posta elettronica certificata. L’Informatica nella Pubblica Amministrazione: il piano di EGovernment ed il nuovo codice dell’amministrazione digitale.
- Il commercio elettronico; le direttive
dell’Unione Europea in materia; i contratti mediante Internet, i contratti ad oggetto informatico ed i contratti Telematici; la
tutela dei consumatori in Internet e le
normative di riferimento per i contratti
conclusi fuori dai locali commerciali; la
pubblicità in rete: definizioni e disciplina
legale, i banner, lo spamming nell’ordinamento italiano.
- la criminalità informatica e il diritto
penale in internet; la tutela dei beni informatici, la violazione del domicilio informatico, l’accesso abusivo e gli hackers, la
normativa penale di riferimento. La ricerca delle informazioni giuridiche.
programmi - informatica triennale
- La qualità (facoltativo). Storia ed evoluzione della qualità, dalle norme ISO
9000:1994 alle Vision 2000; la loro
applicabilità alle più diverse situazioni ed
organizzazioni, la terminologia, il Sistema di Gestione della Qualità, i principi
della qualità, i requisiti delle norme,
l’approccio ai processi, il manuale, le verifiche ispettive, la gestione delle non
conformità, delle azioni preventive e correttive, la soddisfazione del cliente, risorse umane ed il miglioramento continuo.
BASI DI DATI E SISTEMI
INFORMATIVI
Docente
Prof. Angelo Montanari
Crediti
6
Programma
Parte 1 - Concetti di base
Ruolo e funzionalità di una base di dati;
astrazioni sui dati; modelli concettuali,
logici e fisici dei dati; istanze e schemi;
indipendenza logica e fisica dei dati; linguaggi per la definizione e la manipolazione dei dati; i sistemi per la gestione
delle basi di dati (DBMS); amministratore e utenti di una base di dati; il dizionario
dei dati; la struttura generale di una base
di dati.
Parte 2 - Il modello Entità/Relazioni (ER)
Metodologie e modelli per il progetto: il
ciclo di vita dei sistemi informativi e le
metodologie di progettazione di basi di
dati; i costrutti di base del modello concettuale Entità/Relazioni (ER): tipi e
istanze di entità e relazioni, attributi
(semplici, composti, a singolo valore, a
valore multiplo, derivati) e chiavi (identificatori interni ed esterni, le nozioni di
entità debole, entità proprietaria, chiave
parziale e relazione identificante), domi-
programmi - informatica triennale
nio di un attributo e utilizzo di NULL,
vincoli associati alle relazioni (partecipazione e rapporto di cardinalità), relazioni
ricorsive e ruoli, relazioni di grado superiore al secondo, i diagrammi ER; documentazione di schemi ER: tecniche di
documentazione, regole aziendali (vincoli di integrità e regole di derivazione);
costrutti avanzati del modello ER: specializzazioni e categorie. Modellazione dei
dati in UML: i diagrammi delle classi
(classi, associazioni, molteplicità, identificatori, generalizzazioni).
Parte 3 - Il modello relazionale, l’algebra
relazionale e il calcolo relazionale
Il modello relazionale: nozioni di base,
definizione delle relazioni, definizione
dei vincoli sulle relazioni (che coinvolgono un’unica relazione o più relazioni),
operazioni di aggiornamento delle relazioni; l’algebra relazionale: le operazioni
di base, interrogazioni in algebra relazionale, operazioni addizionali, ottimizzazione algebrica, i limiti dell’algebra relazionale; il calcolo relazionale: nozioni di
base, calcolo relazionale dei domini e
delle tuple, il legame con l’algebra relazionale.
Parte 4 - Il linguaggio SQL
La definizione dei dati in SQL; interrogazioni in SQL; istruzioni di aggiornamento in SQL; altre definizioni dei dati in
SQL (vincoli di integrità generici, viste,
specifica di vincoli di addizionali sotto
forma di asserzioni); SQL e sicurezza
(controllo discrezionale degli accessi
basato sui privilegi); il DBMS MySQL.
Parte 5 - La progettazione delle basi di
dati.
La progettazione concettuale dei dati: raccolta e analisi dei requisiti, criteri generali di rappresentazione, strategie di progetto, qualità di uno schema concettuale,
strumenti CASE per la progettazione dei
dati; la progettazione logica dei dati: analisi delle prestazioni su schemi ER,
ristrutturazione di schemi ER (analisi
85
delle ridondanze, eliminazione delle
gerarchie, partizionamento/accorpamento di entità e/o relazioni, scelta degli identificatori principali), traduzione del
modello ER nel modello relazionale; la
teoria della progettazione delle basi di
dati relazionali: dipendenze funzionali,
ragionamento sulle dipendenze funzionali, scomposizione di relazioni, scomposizioni lossless-join, scomposizioni che
conservano le dipendenze, forme normali per gli schemi di relazione (1NF, 2NF,
3NF e BCNF), scomposizioni losslessjoin in BCNF, scomposizioni in 3NF che
conservano le dipendenze.
Bibliografia
Testi adottati:
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database Systems (5 th Edition), Pearson International Education / Addison
Wesley, 2007.
In alternativa:
- R. ELMASTRI, S. NAVATE, Sistemi di basi di
dati. Fondamenti (quarta edizione), Pearson Education Italia / Addison Wesley,
2004.
Altri testi di riferimento:
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems, Volume I, Computer Science Press, 1988.
- S. ABITEBOUL, R. HULL, V. VIANU, Foundations of Databases, Addison-Wesley,
1995.
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- C. J. DATE, An Introduction to Databases
Systems (7th Edition), Addison-Wesley,
2000.
- SILBERSCHATZ, H.F. KORTH, S. SUDARSHAN, Database System Concepts (4th Edition), McGraw-Hill, 2002.
- L. WELLING, L. THOMSON, MySQL Tutorial, Pearson Education Inc., 2004.
86
CALCOLO DELLE PROBABILITÀ E
STATISTICA
Docente
Prof. Luigi Pace
Crediti
6
Finalità del corso
L’obiettivo del corso è introdurre lo studente a quelli che sono i concetti fondamentali del Calcolo delle probabilità e
della Statistica, quale strumentazione di
base per lo studio dei fenomeni aleatori.
Tali nozioni verranno presentate sottolineando l’ambito delle applicazioni.
Programma
- Introduzione al calcolo delle probabilità
Richiami di calcolo combinatorio; fenomeni aleatori; spazi di probabilità; gli
assiomi della probabilità; probabilità condizionata e legge delle probabilità composte; indipendenza stocastica fra eventi;
teorema di Bayes.
- Variabili casuali unidimensionali Definizione di variabile casuale (v.c.); la funzione di ripartizione; v.c. discrete e v.c.
assolutamente continue; funzioni di densità e loro proprietà; media, mediana,
moda, varianza e momenti di ordine successivo; disuguaglianze notevoli; funzione generatrice dei momenti e sue proprietà; le principali distribuzioni di probabilità discrete e assolutamente continue.
- Variabili casuali multidimensionali V.c.
bivariate discrete e assolutamente continue; funzione di ripartizione congiunta;
distribuzioni di probabilità marginali;
indipendenza tra due v.c.; covarianza e
coefficiente di correlazione; distribuzioni
di probabilità condizionate; somme di
v.c.
- Convergenza e teoremi limite Successioni di v.c.; convergenza in probabilità;
programmi - informatica triennale
legge debole dei grandi numeri; convergenza in distribuzione; teorema centrale
del limite.
- Introduzione all’inferenza statistica Il
problema dell’inferenza statistica; modelli statistici parametrici; statistiche campionarie; media campionaria; varianza
campionaria.
- Stima puntuale e intervallare Introduzione alla stima puntuale e intervallare;
stime e stimatori; proprietà degli stimatori; metodo della massima verosimiglianza; il metodo dei momenti; intervalli di
confidenza e coefficiente di confidenza;
intervallo di confidenza per la media e per
la varianza di una popolazione normale; il
caso di una popolazione bernoulliana;
intervalli di confidenza approssimati.
- Verifica di ipotesi Introduzione alla teoria dei test statistici; test di ipotesi sulla
media e sulla varianza di una popolazione
normale; test per una percentuale; verifica di ipotesi sulla media per grandi campioni.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- G. CICCHITELLI, Probabilità e Statistica,
Maggioli, 2a ed., 1992.
- P. BALDI, Calcolo delle Probabilità e Statistica, McGraw-Hill, 1992.
CALCOLO SCIENTIFICO
Docente
Prof.ssa Rossana Vermiglio
Crediti
6
87
programmi - informatica triennale
Finalità del corso
Il corso è di tipo introduttivo e vuole portare lo studente ad avere familiarità con
alcune delle tematiche di base dell’ analisi numerica attraverso l’analisi teorica e la
sperimentazione dei principali metodi.
Al termine del corso lo studente saprà
riconoscere, analizzare e risolvere numericamente alcuni problemi della matematica del continuo; individuare e usare in
modo appropriato le risorse informatiche
(algoritmi, tempo macchina, memoria)
necessarie per la loro risoluzione; conoscere i vincoli di precisione e di tempo
imposti dalle risorse disponibili ed infine
saper stimare l’attendibilità dei risultati
numerici ottenuti ed interpretarli.
Programma
Numeri e aritmetica di macchina, analisi
degli errori; equazioni non lineari; richiami di algebra lineare, norme di vettori e
matrici, prodotto scalare; risoluzione di
sistemi lineari con metodi diretti; approssimazione di dati e funzioni: interpolazione polinomiale, polinomiale a tratti,
trigonometrica, funzioni splines; splines
parametriche e curve di Bezier; soluzione
di sistemi sovradeterminati e minimi
quadrati, lineari metodo QR, la decomposizione a valori singolari SVD e sue applicazioni; integrazione e differenziazione
numerica; analisi di Fourier. Le esercitazioni saranno integrate con l’insegnamento del MATLAB ed esperienze in
laboratorio, dove saranno trattati alcuni
esempi e casi di studio di interesse per
l’informatica.
Prerequisiti
Matematica discreta, Analisi Matematica,
esperienze di base di programmazione.
Modalità d’esame
Prova scritta e orale.
Bibliografia
- Dispense del docente disponibili in rete.
- A. QUARTERONI, F. SALERI, Introduzione
al calcolo scientifico, Springer Verlag,
2002.
- C. M OLER , Numerical computing with
Matlab, Siam 2005.
CAMPI E ONDE
ELETTROMAGNETICHE
Docente
Dott. Giovanni Luigi Michelutti
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso ha un carattere culturale, di completamento dello studio iniziato nel corso
di Fisica, ed inoltre è propedeutico al
corso di Laurea di Specializzazione in
Fisica Computazionale. Il corso contiene
materiale sulle onde che introduce lo studio di concetti di base della Meccanica
Quantistica.
Programma
Approfondimento dei concetti fondamentali dell’elettrodinamica classica. Le
equazioni di Maxwell. Le onde in sistemi
continui meccanici. Le onde elettromagnetiche. Ottica ondulatoria. Teoria della
relatività speciale. Interazione luce-materia, irraggiamento da parte di cariche
accelerate, sorgenti di radiazione.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta.
Bibliografia
Dispense del corso.
COMPLEMENTI DI BASI DI DATI
Docente
Prof. Angelo Montanari
88
Crediti
6
Programma
Parte 1 - La progettazione delle basi di dati
(complementi)
La progettazione concettuale delle basi di
dati e il modello Dataflow: i costrutti di
base del modello Dataflow (processi, flussi dei dati, depositi dei dati e interfacce),
diagrammi contesto e diagrammi di flusso dei dati, progetto funzionale basato sul
modello Dataflow; progetto di sistemi
informativi: un approccio integrato alla
progettazione delle funzioni e dei dati
(sintesi degli schemi ER esterni e loro
integrazione). La progettazione logica dei
dati: soddisfacibilità e violazione di
dipendenze funzionali, chiusura di insiemi di dipendenze, un calcolo delle dipendenze (gli assiomi di Armstrong), chiusura di insiemi di attributi, algoritmi per il
calcolo della chiusura di insiemi di attributi, insiemi di dipendenze logicamente
equivalenti, coperture minimali, scomposizioni e loro proprietà, forme normali e
normalizzazione, algoritmi per la determinazione di scomposizioni in specifiche
forme normali.
Parte 2 - il linguaggio SQL (complementi)
SQL e i linguaggi di programmazione:
introduzione, approcci alla programmazione per basi di dati, le procedure
memorizzate, i trigger, SQL embedded
statico (interrogazioni semplici e complesse, l’utilizzo dei cursori) e dinamico
(esecuzione immediata ed esecuzione in
due fasi), l’utilizzo di librerie di funzioni:
SQL/CLI (Call Level Interface), ODBC e
JDBC (cenni).
Parte 3 - L’organizzazione fisica dei dati.
Memorizzazione dei record ed organizzazione dei file primari: introduzione, strumenti e tecniche per la gestione della
memoria secondaria, buffering dei blocchi, memorizzazione di file di record su
disco, operazioni sui file, file di record
programmi - informatica triennale
non ordinati (heap file), file di record
ordinati (sorted file), tecniche di hashing,
altre possibili organizzazioni dei file primari, uso della tecnologia RAID per
parallelizzare l’accesso a disco. Strutture
di indicizzazione dei file: tipi di indici
ordinati di livello singolo (primari, di clustering, secondari), indici multilivello,
indici multilivello dinamici che utilizzano B-alberi e B + -alberi, altri tipi di indici.
Parte 4 - Tecnologia delle basi di dati centralizzate.
La nozione di transazione: introduzione,
proprietà desiderabili delle transazioni,
scheduling e recupero delle transazioni,
tecniche di serializzazione, supporto alle
transazioni in SQL. Tecniche di controllo
della concorrenza: problematiche, architettura, anomalie delle transazioni concorrenti, tecniche basate su viste, conflitti, locking a due fasi (2PL e 2PL stretto) e
timestamp, tecniche multiversione, granularità dei data item. Il gestore del buffer: architettura del buffer manager, primitive per la gestione del buffer, politiche
di gestione del buffer, relazione tra il
gestore del buffer e il file system. Tecniche di controllo dell’affidabilità: concetti
di base, architettura del controllore
dell’affidabilità, memoria stabile, organizzazione del log, gestione delle transazioni, gestione dei guasti. Elaborazione e
ottimizzazione delle interrogazioni: i
cataloghi di sistema; ottimizzazione delle
interrogazioni (rappresentazione interna
delle interrogazioni, profili delle relazioni, ottimizzazione basata sui costi); progettazione fisica di una base di dati. La
sicurezza nelle basi di dati: introduzione,
controllo obbligatorio degli accessi per
supportare livelli multipli di sicurezza, la
sicurezza nelle basi di dati statistiche
(cenni).
Parte 5 - Basi di dati distribuite
Introduzione ai DBMS distribuiti, elementi di base dell’architettura client-ser-
89
programmi - informatica triennale
ver, frammentazione dei dati, allocazione
dei dati, livelli di trasparenza, tipi di sistemi
di basi di dati distribuite, elaborazione delle
interrogazioni in basi di dati distribuite,
controllo della concorrenza e dell’affidabilità nelle basi di dati distribuite.
Parte 6 - Basi di dati e World Wide Web
(cenni)
Nozioni di base (Internet, World Wide
Web, HTML, protocollo HTTP), gateway
e form, tecniche e strumenti per l’accesso
a basi di dati attraverso il Web, accesso a
basi di dati tramite programmi CGI, strumenti di sviluppo, limiti del protocollo
CGI, soluzioni basate sul server, soluzioni basate sul client, sistemi informativi
sul web, progettazione concettuale di
applicazioni web.
Parte 7 - Argomenti conclusivi (cenni)
Basi di dati per il supporto alle decisioni
(data warehouse); dati semistrutturati in
XML; basi di dati a oggetti e ibride (ad
oggetti e relazionali); basi di dati attive;
basi di dati temporali e spaziali.
Bibliografia
Testi adottati:
- P. A TZENI , S. C ERI , P. F RATERNALI , S.
P ARABOSCHI , R. T ORLONE , Basi di Dati:
Architetture e Linee di Evoluzione, McGrawHill, 2003.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database Systems (5th Edition), Pearson
International Education / Addison
Wesley, 2007.
In alternativa
- R. ELMASTRI, S. NAVATE, Sistemi di basi di
dati. Complementi (quarta edizione), Pearson Education Italia / Addison Wesley,
2005.
Altri testi di riferimento:
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems, Computer Science Press, 1988, Volume I.
- SILBERSCHATZ, H.F. KORTH, S. SUDARSHAN, Database System Concepts (4thEdition), McGraw-Hill, 2002.
- A. ALBANO, Costruire sistemi per basi di
dati, Addison-Wesley, 2001.
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
COMUNICAZIONE EFFICACE
Docente
Prof. Angelo Marzollo
Crediti
1
Finalità del corso
Il corso (pari ad un credito formativo) è
mutuato da quello di Laboratorio di Tecniche di Comunicazione, e coincide con
le prime otto lezioni di quest’ultimo. Il
corso si prefigge di dotare gli studenti di
alcuni strumenti operativi essenziali
nell’ambito della comunicazione, tali da
facilitare il loro inserimento nel mondo
del lavoro.
Programma
Si analizzeranno le capacità comunicative individuali così come esse emergono
in contesti collettivi (ad esempio lettura e
presa di parola in pubblico) ed interpersonali (ad esempio preparazione ed esposizione del proprio curriculum vitae, incontri e colloqui di lavoro, etc.). Questo consentirà di evidenziare i punti critici in tali
contesti comunicativi e di fornire elementi utili al loro superamento, grazie anche
all’intervento di esperti specifici.
Modalità d’esame
L’esame consisterà in una prova di comunicazione (scritta ed eventualmente
anche orale) il più possibile aderente a
situazioni che lo studente dovrà affronta-
90
programmi - informatica triennale
re nella sua vita lavorativa e sociale. Gli
studenti che superino l’esame di Laboratorio di Tecniche di Comunicazione, le
cui prime otto lezioni affrontano gli argomenti sopra descritti, sono esentati dal
sostenere separatamente l’esame di
Comunicazione Efficace, ottenendone
automaticamente l’idoneità.
Bibliografia
Data la brevità del corso e il suo carattere
nettamente operativo la frequenza è
necessaria per affrontare l’esame e non
può essere sostituita dalla semplice lettura di testi. Tuttavia, si indicheranno materiali aggiuntivi o integrativi agli studenti
che desiderino approfondire argomenti
specifici.
CORSO INTRODUTTIVO
Docente
Dott. Maurizio Trombetta
Finalità del corso
Lo scopo del Corso è quello di livellare la
preparazione degli studenti che si iscrivono al primo anno del Corso di Laurea in
Informatica, rimediando alle lacune che
essi possono avere sui concetti di base e le
nozioni essenziali per affrontare i Corsi
di Analisi Matematica e di Matematica
Discreta.
Programma
Argomenti trattati: insiemi, elementi e
sottoinsiemi. Relazioni di equivalenza e
d’ordine. Applicazioni. Numeri naturali,
interi, razionali, reali. Equazioni e disequazioni. Funzioni elementari: funzioni
razionali, goniometriche, esponenziali e
logaritmiche. Elementi di geometria analitica e di geometria euclidea.
Modalità d’esame
Test scritto.
Bibliografia
Testo consigliato
M. TROMBETTA, Corso introduttivo di Matematica, Forum, Udine, 2004.
ELEMENTI DI LOGICA MATEMATICA
Docente
Prof. Alberto Marcone
Crediti
3
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/marcone/ElLo
gica.html
Finalità del corso
Lo scopo del corso è quello di acquisire gli
elementi di base della logica matematica,
con particolare attenzione ai metodi algoritmici.
Programma
Calcolo preposizionale: sintassi e semantica, soddisfacibilità e conseguenza logica, trasformazione in forma normale congiuntiva o disgiuntiva, tableau semantici.
Calcolo dei predicati: sintassi e semantica, soddisfacibilità e conseguenza logica,
tableau semantici. Traduzione dal linguaggio naturale al linguaggio formale.
Modalità d’esame
Prova scritta, con prova orale facoltativa.
Bibliografia
Dispense del docente.
FISICA
Docente
Prof. Lorenzo Santi
Crediti
6
91
programmi - informatica triennale
Finalità del corso
Il corso fornisce le conoscenze di base
della Fisica. Questo comprende nozioni
di Meccanica, di Termodinamica e di
Elettromagnetismo. L’impostazione del
corso è essenzialmente operativa, nel
senso che la capacità di risolvere problemi è considerata determinante.
Programma
Introduzione alla Fisica, ordini di grandezza, unità di misura. Cinematica.
Forze e principi della Dinamica. Energia
cinetica e potenziale. Forza gravitazionale
e potenziale gravitazionale, leggi di
Keplero. Urti, conservazione della quantità di moto. Termodinamica. Forze elettriche e magnetiche. Introduzione ai circuiti elettrici. Introduzione elementare
alle onde elettromagnetiche.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta.
Bibliografia
- T IPLER , Introduzione alla Fisica, Zanichelli
- Dispense del corso.
FISICA MODERNA
Docente
Prof. Alessandro De Angelis
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/fis
mod/corsofismod.html
Finalità del corso
Introdurre la Fisica Quantistica e la Relatività. Il corso è indirizzato agli studenti
di Fisica Computazionale, Matematica,
Informatica e Ingegneria.
Programma
Caduta della fisica classica. La prima formulazione della meccanica quantistica.
Equazione di Schroedinger ed applicazioni. Conduzione e semiconduttori; funzionamento dei dispositivi elettronici a
semiconduttore. Cenni sulla computazione quantistica. Relatività speciale e formulazione covariante dell’elettromagnetismo. Cenni sulla fisica delle particelle
elementari e la cosmologia.
Prerequisiti
Fisica 1 e 2. Analisi applicata alle funzioni
di una e più variabili.
Modalità d’esame
Per chi frequenta il corso: compiti per
casa. Per chi non frequenta il corso:
esame orale.
Bibliografia
- K.S. KRANE, Modern Physics (2nd ed.),
Wiley 1996.
- Appunti di lezione.
FONDAMENTI
DELL’INFORMATICA 1
Docente
Prof. Furio Honsell
Crediti
6
Finalità del corso
Far riflettere gli studenti sulle limitazioni
dei procedimenti algoritmici, limiti sia
intrinseci sia dettati dalle risorse a disposizione. Gli studenti incontreranno il
concetto di funzione calcolabile, di linguaggio formale, di automa, di classe di
complessità e le loro reciproche relazioni.
Dopo aver superato l’esame si ritiene che
lo studente: conosca l’esistenza di problemi intrinsecamente irrisolubili per via
92
programmi - informatica triennale
algoritmica; abbia una chiara idea delle
relazioni note tra le classi di complessità
logaritmica, polinomiale deterministica e
non deterministica, esponenziale; conosca le prime nozioni relative ai linguaggi
formali e alle loro relazioni con gli automi.
Programma
- Calcolabilità. Modelli di calcolo: la Macchina di Turing. Funzioni calcolabili e
problemi decidibili. Enumerazione delle
funzioni calcolabili, funzione universale.
Tesi di Church. Esistenza di problemi
non decidibili. Problemi semidecidibili.
- Complessità. Macchine di Turing con
risorse limitate. Classi di complessità.
Alcune classi: P, NP, EXP, PSPACE.
Riduzioni polinomiali e problemi completi. NP-completezza, teorema di Cook,
esempi di problemi NP completi.
- Linguaggi formali. Grammatiche a
struttura di frase. Linguaggi regolari,
espressioni regolari, automi finiti. Linguaggi liberi dal contesto, alberi di derivazione; automi a pila.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- N.J. CUTLAND, Computability, An introduction to recursive function theory, Cambridge University Press, Cambridge
1980.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to automata, languages and computation, Addison-Wesley, Reading 1979.
FONDAMENTI
DELL’INFORMATICA 2
Docente
Prof. Agostino Dovier
Crediti
6
Finalità del corso
Approfondire le competenze degli argomenti già trattati nel corso di Fondamenti dell’Informatica I. Dopo aver superato
l’esame si ritiene che lo studente sia in
grado di discutere la decidibilità o meno
(la polinomialità o meno) di problemi,
anche utilizzando tecniche raffinate di
riduzione, e conosca gli aspetti rilevanti
della teoria dei linguaggi formali.
Programma
Il corso si divide in tre parti: linguaggi
formali, calcolabilità e complessità. Linguaggi formali. Richiami sui linguaggi
regolari. Automi a stati finiti deterministici e non-deterministici, e loro equivalenza. Espressioni regolari. Pumping.
Lemma per i linguaggi regolari e sue
applicazioni. Proprietà di chiusura e di
decidibilità dei linguaggi regolari. Il teorema di Myhill-Nerode; unicità e determinazione dell’automa minimo.
Linguaggi liberi dal contesto. Grammatiche libere dal contesto e alberi di derivazione. Grammatiche ambigue. Le forme
normali di Chomsky e di Greibach. Il
pumping lemma per i linguaggi liberi e le
sue applicazioni. Proprieà di chiusura e
di decidibilità dei linguaggi liberi. Grammatiche lineari destre e sinistre, grammatiche di tipo 0 e 1 e gerarchia di Chomsky. Calcolabilità. Richiamo dei formalismi delle funzioni primitive ricorsive,
ricorsive parziali e Macchine di Turing.
Equivalenza tra le funzioni ricorsive parziali e le funzioni Turing-calcolabili. Calcolabilità e Linguaggi di Programmazione. Il linguaggio While: Sintassi, semantica e funzioni While-calcolabili. Turing
completezza del linguaggio While. Il linguaggio For. Equivalenza tra funzioni
For-calcolabili e funzioni primitive ricorsive. Indecidibilità dell’halting problem
senza aritmetizzazione. Il teorema S-m-n
per la While calcolabilità e gli Specializzatori. Il Teorema di ricorsione di Kleene, il
programmi - informatica triennale
Teorema di Rice e le proprietà di programmi e il Teorema di Rice-Shapiro.
Applicazioni alla programmazione. Riducibilità funzionale. Studio della relazione.
Insiemi ricorsivi e completi. Insiemi
creativi e produttivi. Secondo Teorema di
Ricorsione e Teorema di Myhill. Insiemi
semplici: esistenza di un insieme semplice. Complessità. Problemi e linguaggi.
Problemi decisionali e funzionali. Classi
di Complessità in tempo deterministiche:
Riassunto dei principali risultati. Classi
non deterministiche e classi in spazio.
Principali risultati. Riduzioni, completezza, ed esempi. Teoremi di Cook. NP-completezza di alcuni problemi fondamentali
mediante riduzione.
Modalità d’esame
Prova scritta ed orale.
Bibliografia
- A. DOVIER, R. GIACOBAZZI, Fondamenti
dell’Informatica: Linguaggi Formali, Calcolabilità e Complessità, Disponibile on-line.
- N.J. CUTLAND, Computability: An introduction to recursive function theory, Cambridge Univ. Press, Cambridge 1980.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to automata, languages and computation, Addison-Wesley, Reading 1979.
- C.H. P APADIMITRIOU , Computational
Complexity, Addison Wesley, 1995.
INGEGNERIA DEL SOFTWARE 1
Docente
Prof. Carlo Tasso
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’introduzione ai
concetti di base dell’Ingegneria del
Software, settore dell’informatica dedica-
93
to allo studio delle metodologie, delle tecniche e degli strumenti utilizzati nella
produzione industriale del software. In
particolare il corso descrive vari modelli
del processo di sviluppo del software presentando i problemi relativi alle varie fasi
del ciclo di vita, con particolare riferimento all’analisi dei requisiti e alla specifica,
al progetto, al testing, agli standard ed al
controllo di qualità.
Programma
- Concetti e Definizioni di Base dell’Ingegneria del Software Introduzione. Origini
e motivazioni dell’Ingegneria del Software. Definizioni di base: prodotti software,
caratteristiche generali dei prodotti
software, distribuzione dei costi. Processi
per lo sviluppo del software, modello dei
processi: processi primari, di supporto e
di gestione; ciclo di vita, metodologia di
sviluppo. Modelli generali dei processi:
modello a cascata; sviluppo incrementale;
modello a spirale di Boehm, gestione del
rischio; discussione ed esempi. Visibilità
del processo di sviluppo. Ingegneria dei
sistemi. Definizioni e problemi. Ambiente di un sistema. Modello contractor/subcontractor per l’acquisizione del sistema.
Fasi del processo di ingegnerizzazione
dei sistemi: definizione dei requisiti, progetto, sviluppo dei sotto-sistemi, integrazione, installazione, funzionamento, evoluzione e dismissione. Obiettivi del sistema. Architettura di un sistema, componenti funzionali. Fattori umani, problematiche relative all’interfaccia affidabilità, resilienza.
- Gestione di un Progetto Software.
Gestione di un progetto software. Attività
di gestione. Personale. Pianificazione del
progetto: piano di progetto, struttura e
contenuti. Concetti di milestone e derivable. Schedulazione del progetto; rappresentazioni grafiche: diagramma delle attività, dei tempi, del personale. Cammino
critico.
94
- Requisiti di un sistema Software. Ingegnerizzazione dei requisiti. Definizione
del concetto di requisito. Attività di definizione, analisi e specificazione dei
requisiti. Processo di ingegnerizzazione
dei requisiti. Documentazione dei requisiti. Validazione dei requisiti: review sui
requisiti, parametri di validazione. Evoluzione dei requisiti: requisiti duraturi,
volatili, mutabili emergenti, consequenziali, di compatibilità. Analisi dei requisiti: definizione e processo d’esecuzione.
- Tecniche di modellizzazione dei sistemi
Modellizzazione dei sistemi. Modelli
data-flow (DFD): definizioni ed esempi.
Inadeguatezza dei modelli DFD a rappresentare aspetti di controllo e di sincronizzazione. Automi a stati finiti: definizioni
ed esempi. Reti di Petri posti-transizioni:
definizioni, esempi, valutazioni. Modelli
object oriented: modelli d’eredità, di
aggregazione e di utilizzo dei servizi. Linguaggio UML e principali diagrammi.
Data dictionary.
- Definizione dei requisiti e specificazione del software Definizione e specificazione dei requisiti: modalità e tecnica di
redazione. Uso di linguaggio naturale e di
moduli in linguaggio strutturato. Linguaggi per la descrizione dei programmi
(PDL). Definizione dei requisiti per interfacce software. Requisiti non funzionali,
classificazione. Specificazione del software: definizione. Criteri di accettazione.
Relazioni tra specificazione e progetto. Il
ruolo delle specifiche formali.
- Prototipizzazione del Software Prototipizzazione: definizione. Motivazioni,
obiettivi, approcci. Prototipizzazione:
approccio evolutionary, approccio throwaway, approccio incrementale. Strumenti
per la prototipizzazione. Prototipizzazione dell’interfaccia utente.
- Generalità e Progetto Architetturale Progetto del software. Stadi del processo di
progetto. Metodi di progetto: approccio
Top-down, metodi strutturati, strategie
programmi - informatica triennale
funzionali e object oriented. Documentazione del progetto. Parametri di qualità
del progetto: coesione, accoppiamento,
comprensibilità e adattabilità. Porgetto
architetturale: definizione, sistema, sottosistema, modulo. Modelli per la strutturazione dei sistemi software: modello basato su data base condiviso, modello clientserver, concetto di tipo di dati astratto e
modello basato su Macchine Astratte.
Modelli del controllo; controllo centralizzato: modello call-return e modello basato su manager di controllo; controllo
basato sugli eventi: modello broadcast e
modello a interrupt. Modelli di scomposizione in moduli: data-flow e object oriented. Architetture specifiche del dominio:
generiche e di riferimento, esempi.
Architetture distribuite, architetture 2- e
3-tier, thin e fat client, middleware.
- Progettazione Object-Oriented. Definizioni di base della tecnologia objectoriented. Progettazione object-oriented
(OOD): caratteristiche e vantaggi. Analisi
object-oriented e OOD: differenze. Identificazione di Oggetti e Classi basata sul
linguaggio naturale. Interfacce tra oggetti
(esempi in ADA e C++). Il ruolo dell’astrazione. Classi riusabili, astrazione, standardizzazione e altri criteri di progettazione delle classi. Gerarchia di Aggregazione. Diagramma dei servizi. Progettazione dell’interfaccia tra oggetti. Diagrammi UML per la progettazione OO.
- Progettazione funzionale. Progettazione
funzionale: definizione. Progettazione
data-flow. Decomposizione strutturale e
diagrammi di struttura. Trasformazione
dei diagrammi data-flow in diagrammi di
struttura. Progetto di dettaglio (o esecutivo). Modello fetch & execute per i sistemi
interattivi. Confronto delle diverse strategie di progetto.
- Verifica e Validazione. Processi di supporto. Il controllo di qualità dei prodotti
software: la verifica e la validazione, definizioni secondo ISO 12207. Verifica e
95
programmi - informatica triennale
validazione statiche e dinamiche. Testing
e ispezione. Validazione tecnica e sociale.
Obiettivi e problematiche generali del
testing. Testing statistico e di identificazione dei difetti. Debugging.
- Testing del Software. Processo di debugging. Pianificazione e organizzazione dei
test. Strategie di test. Il test incrementale.
La metodologia Big Bang. Strategie di
testing top down e bottom up. Test dinamico black box (funzionale) e white box
(strutturale). Il concetto di test case. Dati
di test. Classi di equivalenza. La verifica
statica. Il processo di ispezione.
- Introduzione all’Dependability del
Software. Definizione di dependability
(fidatezza) e sue dimensioni: affidabilità,
disponibilità, sicurezza e protezione
(safety). Concetto di affidabilità. Fallimenti, guasti, errori. Metriche di affidabilità. Unità di tempo: tempo di esecuzione,
di calendario, cronometrico. Confronto
del concetto di affidabilità per il software
e per l’hardware. Distribuzione probabilistica delle misure di affidabilità. Classificazione delle conseguenze dei malfunzionamenti. Possibili usi delle misure di
affidabilità.
- Qualità del Software. Concetto di standard: standard de jure, de facto, aperto,
proprietario. Il ruolo dell’ISO e delle
organizzazioni nazionali. Definizione di
qualità del SW secondo lo standard ISO
8402. Controllo di Qualità secondo ISO
9000. Modello di qualità del software
secondo ISO 9126: parametri di funzionalità, affidabilità, usabilità, efficienza,
manutenibilità, portabilità. Gestione
della qualità. Politica di qualità. Sistema
qualità, controllo e assicurazione di qualità. Scope e pianificazione delle attività di
assicurazione della qualità. Qualità di un
prodotto basata sulla qualità del processo
di produzione. Review di qualità. Check
di qualità ed azioni correttive. Documentazione dei review di qualità. Processo di
valutazione e metriche dei parametri di
qualità secondo ISO 9126. Standard ISO
9000 per la gestione ed assicurazione della
qualità: ISO 9001, 9002, 9003 e 9004,
manuale della qualità. Standard ISO 90003: linee guida per l’applicazione dello standard ISO 9001 al software. Certificazione
di qualità ed accreditamento.
- Standard sul Ciclo di Vita. Standard ISO
12207 sul ciclo di vita del software. Definizione dei vari processi software. Definizione dei ruoli degli esecutori dei processi: acquirente, fornitore, proprietario, sviluppatore, operatore, manutentore. Prospettiva contrattuale. Processi di monitoraggio e tailoring del ciclo vita.
Modalità d’esame
Esame scritto e orale.
Bibliografia
- I. S OMMERVILLE , Software Engineering,
Seventh Edition, Addison-Wesley, Harlow, UK, 2004.
Anche in edizione italiana:
- I. SOMMERVILLE, Ingegneria del software,
7^ Edizione, Pearson Addison-Wesley,
Milano, 2005.
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems: from Life
Cycle to Development Methodology, John
Wiley & Sons, Chichester, UK, 1994.
- Materiale didattico (slide, testi esami ed
esercitazioni) disponibile su http://twm.
dimi.uniud.it
INGEGNERIA DEL SOFTWARE 2
Docente
Prof. Maurizio Pighin
Dott. Anna Marzona
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’approfondimento
96
delle principali tematiche dell’Ingegneria
del Software. Viene richiamato il ciclo di
progettazione e di vita di un prodotto
Software. Vengono poi studiati e
approfonditi gli argomenti più avanzati,
quali il configuration management, le
metodologie di test, la progettazione dei
sistemi, le metriche teoriche ed operative,
i più noti modelli di qualità di prodotto e
di processo, le metodiche di pianificazione e controllo, i principali strumenti di
lavoro. Nel correlato corso di Laboratorio
avanzato (4 CFU) viene svolto un casestudy completo, seguendo un processo di
sviluppo di un progetto Software in tutte
le fasi sia del ciclo di vita (specifiche, progetto, codifica, test, rilascio, manutenzione) che operativo (pianificazione, analisi
costi, metriche, organizzazione del lavoro, consuntivazioni economiche).
Programma
Introduzione e Richiami Generali: le
motivazioni del Software Engineering.
Richiami alle definizioni di base. La
dimensione economica del problema. I
fattori di complessità del processo di sviluppo.
Configuration Management: le motivazioni del Configuration Management. Il
CM-Planning. Trattamento delle versioni. Assemblaggio dei componenti e
System Building. Ingegneria del Software Esistente: l’I.S.E: definizioni e problematiche. Le metodologie di re-engineering. Le metodologie di riuso. Lo sviluppo
per il riuso e tramite il riuso. Verifica e
validazione: i risultati teorici negativi.
Strategie di test. Test dinamico. Le catene
di test. I test di regressione. L’automazione del test e l’analisi mutazionale. Test
statico. Cenni sui metodi formali di test.
Metriche: le definizioni generali. Gli
obiettivi delle misure. Le scale di misurazione. Le misure di controllo e predittive.
Il data collection. Gli attributi interni e le
loro misurazioni. La metrica di Halstead.
programmi - informatica triennale
La metrica di Albrecht. La metrica di
McCabe ed altre metriche di complessità.
Gli attributi esterni e le loro misurazioni.
Modelli di qualità: la certificazione di
qualità e i principali modelli di certificazione di processo e di prodotto: richiami
al modello ISO 9000, il modello CMM,
cenni su altri modelli: BOOTSTRAP,
BOOTSTRAP, SYNQUEST, SPICE. Il
modello IS0 9126. Valutazione e stima
dei costi: l’analisi prestazioni/costo e
l’analisi delle decisioni. La stima dei costi
del Software. Richiamo modello COCOMO. Altri modelli di stima. Pianificazione e Controllo del Processo Produttivo:
l’organizzazione e gestione dei gruppi di
lavoro. La pianificazione ed i suoi obiettivi. I diagrammi di Pert e gli schemi di
Gantt. Manutenzione: costi, stime, misurazioni, dinamica del processo manutentivo. Il modello COCOMO. Extreme programming: metodologie organizzative:
pianificazione, testing. Tecniche di sviluppo. Strumenti di lavoro: la tecnologia
CASE: Tools, Ambienti. Le funzionalità.
Gli strumenti di supporto nelle varie fasi
del processo di sviluppo.
Modalità d’esame
L’esame consiste nella discussione del
progetto fatto durante il laboratorio.
Alternativamente lo studente può sostenere una prova scritta/orale sugli argomenti del programma.
Bibliografia
- R.S. PRESSMAN, Principi di Ingegneria del
Software, McGraw-Hill, 4th ed., 2005.
- I. S OMMERVILLE , Software Engineering,
7th Ed., Addison Wesley P.C., 2004.
- N.E. F ENTON , S.L. P FLEEGER , Software
Metrics - A rigorous and practical Approach,
2nd Edition, PWS Publishing Company,
1997.
- A. B INATO , A. F UGGETTA , L. S FARDINI ,
Ingegneria del Software, creatività e metodo,
Pearson-Addison Wesley, 2006.
programmi - informatica triennale
- C. GHEZZI, M. JAZAYERI, D. MANDRIOLI,
Ingegneria del Software - Fondamenti e
Principi, 2nd ed., Pearson-Prentice Hall,
2004.
- AUTORI VARI, Metriche del software - esperienze e ricerche, Franco Angeli, 2006.
- Materiale didattico disponibile sul sito
d’Ateneo.
INTERAZIONE UOMO-MACCHINA 1
Docente
Prof. Luca Chittaro
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo del corso è di introdurre i principi,
le metodologie di progettazione e le diverse scelte implementative per la costruzione di software che sia usabile in modo
semplice, intuitivo, produttivo ed affidabile dagli utenti a cui è rivolto. Il raggiungimento di questo obbiettivo richiede lo
studio di tre diverse tematiche: l’uomo
(caratteristiche psicologiche dell’utente);
la macchina (strumenti per la realizzazione di interfacce con il mondo esterno);
l’interazione (analisi, progetto, valutazione di interfacce uomo-macchina). Oltre a
presentare le nozioni di base della disciplina, il corso pone anche l’accento su
alcuni sviluppi recenti di particolare
importanza, quali le interfacce 3D ed il
groupware.
Programma
- Introduzione: obbiettivi dell’Interazione
Uomo-Macchina e sua importanza nei
diversi settori applicativi dell’Informatica.
- Aspetti Psicologici dell’Interazione
Uomo-Macchina: psicologia Cognitiva.
Canali sensoriali. Limitazioni e aspettative umane nei processi percettivi. Perce-
97
zione visiva. Percezione auditiva. Percezione tattile. Movimento. La Memoria
umana: sensoriale, a breve termine, a
lungo termine. Differenze individuali.
Modelli mentali. Metafore. Errori umani:
slip e mistake.
- Periferiche per l’Interazione UomoMacchina: Periferiche per l’inserimento
di testo. Periferiche per il puntamento e
posizionamento. Periferiche 3D. Periferiche per l’output visivo, auditivo, tattile.
Periferiche ed interfacce per utenti disabili.
- Modelli e Paradigmi di Interazione
Uomo-Macchina: modelli per caratterizzare le fasi dell’interazione. Aspetti ergonomici dell’interazione. Stili di interazione: dai linguaggi di comando alle interfacce 3D. Interfacce a finestre (WIMP).
Progetto dei menu e delle icone. Paradigmi di interazione.
- Interazione Uomo-Macchina e Ciclo di
Vita del Software: analisi dei requisiti di
usabilità. Principi di usabilità. User-centred design. Usability Engineering. Tecniche di prototyping. Tecniche per favorire la creatività. Documentazione delle
scelte di progetto.
- Environment, User, Task Analysis:
determinazione del contesto dell’interazione con modelli socio-tecnici. Il metodo
USTM/CUSTOM. Analisi dei compiti
degli utenti. Il metodo HTA. Modelli predittivi: GOMS, KLM.
- Metodi Formali nell’Interazione UomoMacchina: State transition network ed
altre notazioni diagrammatiche. Notazioni testuali. Progetto ed analisi di dialogo
mediante state transition network.
- Guidelines e Standard per le Interfacce
Utente: definizione. Scelta ed uso di guidelines. Esempi di guidelines: MITRE,
Apple, Microsoft, guidelines IBM per
interfacce 3D. Lo standard ISO 9241.
- Strumenti per l’Implementazione di
Interfacce Utente: Windowing System.
Tecniche di programmazione. Toolkit.
98
programmi - informatica triennale
Caso di studio: il toolkit di Java. User
Interface Management System.
- Valutazione di Usabilità: Scopo della
valutazione. Strumenti di registrazione.
Osservazione dell’utente. Raccolta di opinioni. Interviste. Questionari. Esperimenti. Valutazione predittiva. Cognitive
walkthrough. Valutazione interpretativa.
- Help: assistenza all’utente. Requisiti di
un help system. Principali approcci.
Interfacce adattive ed adattabili.
- Computer-Supported Cooperative
Work: groupware. La comunicazione
mediata dal calcolatore. E-mail e sistemi
di comunicazione testuale. Videoconferenza. Ambienti collaborativi virtuali.
Sistemi workflow. Aspetti sperimentali
ed organizzativi del lavoro cooperativo.
- Recenti Paradigmi di Interazione
Uomo-Macchina: Ubiquitous computing. Realtà virtuale. Tipologie di realtà
virtuale. Il linguaggio VRML. Interfacce
multi-sensoriali (o multi-modali). Information visualization. Ipertesti. Interfacce
multimediali e ipermediali.
Bibliografia
- A. DIX, J. FINLAY, G. ABOWD, R. BEALE,
Human Computer Interaction, Third Edition, Prentice Hall, 2003.
- J. P REECE , Y. R OGERS , H. S HARP , D.
BENION, S. HOLLAND, T. CAREY, Human
Computer Interaction, Addison Wesley,
1994.
LABORATORIO DI ALGORITMI E
STRUTTURE DATI
Docente
Prof. Carla Piazza
Crediti
4
Finalità del corso
Scopo del corso è la realizzazione di algo-
ritmi di una certa complessità, che operano su strutture dati articolate, e la determinazione sperimentale delle relative
prestazioni. In questo modo, si intende
dare un supporto concreto ai fini di una
migliore comprensione delle idee e dei
concetti discussi nel corso teorico di Algoritmi e Strutture Dati. Si assume una
conoscenza non superficiale di un linguaggio di programmazione imperativa.
Programma
- Misura dei tempi di calcolo e confronto
fra diversi ordini di complessità. Stime
teoriche dei tempi di calcolo nel caso di
semplici algoritmi, notazione O-grande.
Misure dei tempi, errore relativo, discussione dei risultati sperimentali. Limiti
dell’analisi asintotica e ruolo delle costanti moltiplicative.
- Stima del tempo medio. Generatori di
numeri casuali, tempo medio, varianza,
intervalli di confidenza.
- Code tuning. Tecniche per migliorare
l’efficienza di alcuni programmi. Eliminazione delle chiamate di procedura,
macroespansione. Valutazione sperimentale.
- Sperimentazione di algoritmi e strutture
dati sviluppati nel corso teorico. Algoritmi di ordinamento; realizzazione di altre
strutture dati e algoritmi (da determinare).
Bibliografia
- S. M ARTINI , Appunti disponibili sulla
pagina web.
- T.H. CORMEN, C.E. LEISERSON, R.L. RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT Press,
Second edition, 2001.
LABORATORIO DI ARCHITETTURA
DEGLI ELABORATORI
Docente
Prof. Pietro Di Gianantonio
99
programmi - informatica triennale
Crediti
4
Finalità del corso
Il laboratorio ha lo scopo di far sperimentare concretamente allo studente, mediante la realizzazione di brevi progetti al calcolatore, alcuni dei temi di rilievo trattati nel
corso di Sistemi di Elaborazione/Architettura degli Elaboratori.
Programma
Tipi di progetto: reti logiche: progetto e
simulazione di reti combinatorie e
sequenziali in ambiente Macintosh. Realizzazione di librerie di componenti digitali di base, e loro uso per la costruzione
modulare di sistemi digitali più complessi. Rappresentazioni numeriche: Algoritmi concernenti la rappresentazione e
l’elaborazione di numeri interi senza
segno, con segno, reali in virgola fissa e in
virgola mobile. Programmazione Assembler: sviluppo di programmi mirato ad
esplorare le diverse caratteristiche
dell’Assembler MIPS: direttive all’assemblatore, istruzioni di assegnamento e
confronto, le varie modalità di indirizzamento, sfruttamento dei condition codes,
strutture di controllo, istruzioni aritmetico-logiche, manipolazione singoli bit,
subroutine, allocazione/deallocazione di
memoria sullo stack. Oltre alle tecniche
di programmazione Assembler di base,
verranno affrontate anche alcune tecniche avanzate, in particolare per l’implementazione e trattamento in assembler
di strutture dati (vettori, stringhe, matrici,
insiemi, liste), e per la gestione delle eccezioni.
Modalità d’esame
L’esame consiste nella preparazione da
parte dello studente di una breve relazione scritta su un progetto volto a riassumere le diverse tematiche affrontate in
laboratorio. Il progetto da svolgere va
richiesto al docente e la relativa relazione
va consegnata prima dello svolgimento
dell’esame orale di Sistemi di Elaborazione/Architettura degli Elaboratori.
LABORATORIO DI ELETTRONICA
Docente
Prof. Lorenzo Santi
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo del corso è di fornire le basi per
la comprensione dell’elettronica moderna. Il corso include anche una serie di
sessioni di laboratorio.
Programma
Circuits. Introduzione alla Fisica dei
semiconduttori. Diodi, transistor bipolari
e FET. La fabbricazione dei circuiti integrati digitali. La famiglia logica TTL.
Memorie RAM, DRAM etc. Convertitori
ADC e DAC. La tecnologia di una moderna applicazione (il lettore di CD ROM).
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova pratica.
Bibliografia
- HOROWITZ, HILL, The Art of Electronics,
2nd ed., Cambridge University Press.
- Dispense del corso.
Maggiori dettagli e aggiornamenti
http://www.fisica.uniud.it/~milotti/Dida
tticaUD/Elettronica/ArgomentiSvolti.ht
ml
LABORATORIO DI
PROGRAMMAZIONE
Docente
Prof. Fabio Alessi
Dott. Alberto Ciaffaglione
100
programmi - informatica triennale
Crediti
4
Finalità del corso
- Acquisizione di familiarità con il calcolatore e, più specificamente, con gli
ambienti di sviluppo di programmi.
- Consapevolezza delle varie fasi di sviluppo di un programma, in particolare compilazione, caricamento/collegamento e
debugging.
- Conoscenza dei costrutti di base di un
linguaggio di programmazione e capacità
di utilizzarlo per formalizzare semplici
programmi.
Programma
- Esercizi per familiarizzare con i principali costrutti dei linguaggi di programmazione.
- Realizzazione di semplici programmi
ricorsivi e iterativi.
- Realizzazione di programmi che fanno
uso di tipi di dato strutturati.
- Verifica delle singole componenti di un
programma e del programma complessivo.
- Realizzazione di un progetto a partire
dagli strumenti disponibili nell’ambiente
di sviluppo: formulazione di un problema
e implementazione di un programma che
lo risolve.
- Sviluppo della capacità di documentare
la realizzazione di un progetto: stesura di
una relazione con specifiche e analisi del
problema, soluzione tecnica adottata e
discussione dei risultati.
LABORATORIO DI SISTEMI
OPERATIVI
Docente
Dott. Ivan Scagnetto
Crediti
4
Programma
1. Il sistema Operativo UNIX: struttura,
interfaccia utente, varianti (Solaris,
Linux).
La shell UNIX: ruolo e varianti, procedura di login, organizzazione del file
system, manuale online, la shell bash:
espansione del pathname, ridirezione del
I/O, pipe, job in background, il comando
history, editing della linea di comando,
completamento di comandi, gli editor vi e
(X)Emacs, il comando make.
Comandi principali della shell: gestione
di file, gestione di processi, monitoraggio
della memoria, comandi filtro: ricerca,
ordinamento, editing.
Shell script: variabili, passaggio dei parametri, strutture di controllo, login script.
2. Basi di Linguaggio C.
3. Programmazione di sistema: controllo
di processi, file system, comunicazione
tra processi, threads e multithreading.
LINGUAGGI DI
PROGRAMMAZIONE 1
Docente
Prof. Marco Comini
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso di Linguaggi 1, in congiunzione
con il corso di Linguaggi 2, intende fornire una conoscenza delle caratteristiche
dei vari paradigmi di programmazione,
cercando il più possibile di evitare di concentrarsi su uno specifico linguaggio,
andando bensì a presentare i principi che
guidano la progettazione, realizzazione e
implementazione dei moderni linguaggi
di programmazione. Con solida conoscenza delle caratteristiche “universali” si
potrà così in futuro imparare nuovi linguaggi in pochissimo tempo.
101
programmi - informatica triennale
A questa visione generale si giunge attraverso la descrizione dei principali paradigmi di programmazione: imperativo,
funzionale, logico e logico-funzionale.
Questi paradigmi, oltre a essere esaminati nei loro aspetti pragmatici più immediati, sono analizzati e confrontati sulla
base dei principi generali, in modo tale da
permettere una comprensione critica
della maggior parte dei linguaggi di uso
comune. In questo modo si intende sviluppare uno spirito critico che permetta
di arrivare ad una programmazione consapevole in cui saper scegliere il paradigma più adatto a seconda del problema da
risolvere e sapere quali costrutti di un linguaggio usare, e a quale costo.
I due corsi intendono inoltre fornire una
conoscenza relativamente approfondita
(soprattutto dell’aspetto programmativo)
dei paradigmi di programmazione dichiarativa (funzionale, logico e logico-funzionale) che, grazie alla loro espressività, si
prestano naturalmente quale base di sviluppo di software corretto.
Il corso di Linguaggi 1, in particolare, tratterà i concetti generali, il paradigma
imperativo e quello funzionale. Il corso di
Linguaggi 2 completerà la presentazione
dei paradigmi dichiarativi: logico e logicofunzionale.
Programma
1. Paradigma Imperativo
- Macchine astratte, Interpretazione e
Compilazione.
- Descrivere un linguaggio di Programmazione (Sintassi e Semantica).
- I nomi e l’ambiente.
- La gestione della memoria.
- Strutturare il controllo.
- p-code.
- Astrarre sul controllo (Metodi di passaggio dei parametri).
- Strutturare i dati.
- Type checking monomorfo e polimorfo.
2. Paradigma Funzionale
- Introduzione alla Programmazione
Funzionale.
- High-order Programming.
- Il linguaggio Haskell (list comprehensions, partial applications of curried functions, sections, non-strict functions, infinite data structures, case expressions,
pattern matching).
- Types, Classes and Overloading.
- Haskell’s monadic I/O.
- Standard Haskell Classes.
- Monads.
- Modules.
Bibliografia
- M. GABBRIELLI, S. MARTINI, Linguaggi di
Programmazione - Principi e Paradigmi,
McGraw-Hill, ISBN 88-386-6261-4.
- HUDAK, FASEL, A gentle introduction to
Haskell, 1992.
Libri e Testi di consultazione
- B. WADLER , Introduction to Functional
Programming using Haskell, Prentice Hall
PTR, 1998, ISBN 0134843460.
- N.D. JONES, C.K. GOMARD, P. SESTOFT,
Partial Evaluation and Automatic Program
Generation, Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, NJ, 1993.
LOGICA MATEMATICA
Docente
Prof. Giovanna D’Agostino
Crediti
6
Finalità del corso
Raggiungere un’adeguata comprensione
degli aspetti teorici collegati all’uso della
logica nelle applicazioni informatiche,
con particolare attenzione alle questioni
di correttezza, completezza, decidibilità e
potere espressivo per logiche classiche e
non.
102
programmi - informatica triennale
Programma
- Sistemi deduttivi per la logica classica
- deduzione naturale
- metodo di risoluzione
- introduzione alla programmazione logica (prolog)
- logiche modali e temporali
- risultati di correttezza, completezza ed
espressività.
Modalità d’esame
Esame scritto e orale.
Bibliografia
Un testo di base di logica per informatica,
ad esempio:
- N ERODE , S HORE , Logic for application,
Springer.
- B LACKBURN , DE R IJKE ,V ENEMA , Modal
Logic, Cambridge Tracts in Theoretical
Computer Science, 53.
MATEMATICA DISCRETA
Docente
Dott. Mario Mainardis
Crediti
9
Finalità del corso
Introdurre gli strumenti fondamentali di
Matematica Discreta, Algera e Geometria
con particolare attenzione alle loro applicazioni in Informatica.
Programma
Insiemi ed applicazioni. Aritmetica:
numeri interi, divisori e multipli, algoritmo di Euclide, cenni sulle equazioni
lineari diofantee, numeri primi, fattorizzazione, congruenze, rappresentazione
n-adica dei numeri interi; numeri complessi,. Strutture algebriche: gruppi, sottogruppi, classi laterali, sottogruppi normali, quozienti, omomorfismi; anelli,
ideali. Algebra Lineare: spazi vettoriali,
dipendenza lineare, basi, applicazioni
lineari, matrici, determinante, autovalori
ed autovettori.
Modalità d’esame
Prova scritta ed eventuale esame orale.
Bibliografia
Libro di testo
- A. F A C C H I N I , Algebra e Matematica
Discreta, ed. Decibel-Zanichelli, 2001.
METODI FORMALI
DELL’INFORMATICA 1
Docente
Prof. Marina Lenisa
Crediti
6
Finalità del corso
In sistemi informatici “life-critical”, o a
forte impatto ambientale, oppure in produzioni su larga scala, che comporterebbero costi ingenti di correzione, le tradizionali tecniche di certificazione del
software, basate solo su testing, sono inadeguate. La verifica formale rigorosa del
software è pertanto divenuta un requisito
essenziale nella produzione industriale di
sistemi software complessi. Questo processo comporta l’introduzione e l’utilizzo
di tecniche logico-matematiche per specificare rigorosamente la semantica dei
programmi e per verificarne la correttezza rispetto a questa semantica. Scopo di
questo corso è quello di introdurre le problematiche ed i concetti fondamentali
della verifica del software nonché alcuni
dei “metodi formali” più in uso per realizzare questo scopo.
Programma
Verranno discusse la semantica operazio-
103
programmi - informatica triennale
nale strutturata, la semantica denotazionale, i sistemi di riscrittura e svariati
sistemi formali à la Hoare per stabilire
proprietà di programmi sequenziali e
concorrenti. In particolare, saranno studiati e sperimentati sistemi per stabilire
la correttezza parziale e totale di programmi deterministici, programmi
paralleli che comunicano attraverso la
condivisione di variabili, programmi
paralleli con primitive di sincronizzazione, programmi distribuiti che comunicano attraverso lo scambio di messaggi,
programmi nondeterministici. Particolare attenzione sarà dedicata allo studio di
proprietà di fairness.
Modalità d’esame
L’esame è costituito da una prova scritta
ed una orale.
Bibliografia
- K. A PT , E.R. O LDEROG , Verification of
Sequential and Concurrent Programs,
GTCS Springer Verlag, New York, 1997.
- Appunti del corso.
MODELLI E ALGORITMI PER LA
GESTIONE DELLE RISORSE
Docente
Prof. Giuseppe Lancia
Crediti
6
Programma
Elementi di complessità computazionale,
riduzioni e trasformazioni. Algoritmi di
approssimazione e randomizzati. De-randomizzazione. Modelli esponenziali di
programmazione lineare intera: branchand-cut-and-price. Ottimizzazione compatta. Algoritmi euristici.
PROGRAMMAZIONE
Docente
Dott. Claudio Miralo
Dott. Fabio Alessi
Crediti
10
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/claudio/teaching/programmazione/
Finalità del corso
Il corso si propone di sviluppare le competenze culturali e metodologiche di base
per affrontare i problemi che ammettono
soluzioni algoritmiche, stimolando l’analisi critica degli strumenti a disposizione
dell’informatico. Al termine del corso lo
studente dovrebbe aver acquisito le capacità operative necessarie a progettare e
formalizzare semplici programmi, applicando i paradigmi funzionale e objectoriented, e ad analizzare almeno a livello
intuitivo gli elementi critici per il corretto
comportamento in relazione alle specifiche.
Programma
Parte I - Astrazione procedurale (linguaggio funzionale Scheme). Algoritmi basati
sul calcolo di espressioni numeriche e
non numeriche. Procedure come astrazione di espressioni. Costrutti di scelta e
valori di verità. Definizioni ricorsive.
Modello di valutazione per sostituzione e
riduzione. Ricorsione generale e ricorsione di coda (tail recursion). Approccio iterativo come ricorsione di coda. Dimostrazioni di correttezza per induzione e concetto di invariante nella ricorsione di
coda. Costrutto let.
Parte II - Astrazione sui dati (linguaggio
Scheme) Introduzione all’astrazione sui
dati attraverso semplici dati strutturati.
Specifica astratta di una struttura dati e
104
diversità delle scelte realizzative. Dati di
dimensione variabile: liste. Strutture dati
dal punto di vista dell’utilizzatore e dal
punto di vista dell’implementatore. Pile e
code. Alberi e alberi di valutazione delle
espressioni. Esempi notevoli.
Parte III - Astrazione relativa allo stato
(linguaggi Scheme e Java a confronto)
Concetto di stato e paradigma imperativo/sequenziale. Vettori e operazioni relative. Rivisitazione delle strutture di dati
elementari attraverso il paradigma imperativo. Matrici. Costi computazionali di
un algoritmo. Tecniche di memoization e
programmazione dinamica. Principali
comandi e costrutti del linguaggio Java.
Programmi iterativi. Invarianti e correttezza dei programmi iterativi; problema
della terminazione. Modello funzionale
come semantica di un programma imperativo. Elementi di programmazione
object-oriented in Java: classi e oggetti;
campi, costruttori e metodi. Concetto di
invariante di classe e linguaggi per la formalizzazione e per la verifica runtime di
asserzioni. Esempi notevoli. Concetti
ricorrenti: approccio imperativo e approccio ricorsivo; invarianti; livelli di astrazione; forme di astrazione; stato e transizione di stato; approccio object-oriented.
Prerequisiti
Conoscenze matematiche di base, del
livello fornito nella scuola superiore.
Modalità d’esame
L’esame di Programmazione prevede tre
prove di accertamento, che si svolgono al
termine dei tre periodi didattici in cui è
articolato il corso, una prova di Laboratorio (corso affiancato di Laboratorio di Programmazione) e una prova orale. All’orale
sono ammessi gli studenti che hanno
conseguito una valutazione complessiva
di almeno 15 punti su 30 nelle tre prove di
accertamento e che hanno inoltre superato la prova di Laboratorio. La discussione
programmi - informatica triennale
orale è opzionale per valutazioni delle
prove di accertamento comprese fra 20 e
28 punti. La prova di Laboratorio e la
prova orale, nel caso quest’ultima venga
sostenuta, concorrono alla valutazione
finale nei termini di una media pesata. La
valutazione di una singola prova di accertamento viene espressa nei seguenti livelli: ottimo, buono, discreto, sufficiente,
quasi sufficiente, insufficiente. La valutazione complessiva delle prove di accertamento o dei recuperi che vertono sull’intero programma viene espressa con un
punteggio da 18 a 30, se sufficiente; da 15
a 17, se consente di sostenere la prova
orale; insufficiente altrimenti. Infine, la
valutazione della prova di laboratorio
viene espresse in una scala A - B - C quando la prova è superata. Il primo appello
scritto di Programmazione consiste normalmente nello svolgimento della terza
prova di accertamento. A partire dal
secondo appello sono invece previste
(unicamente) prove scritte di recupero,
che vertono sull’intero programma del
corso, rivolte a coloro che non abbiano
potuto partecipare alle prove di accertamento o abbiano conseguito una valutazione insufficiente per l’ammissione
all’orale. Indipendentemente dalla valutazione, le prove scritte di recupero non
consentono l’esonero dalla discussione
orale.
Bibliografia
- M. H AILPERIN , B. K AISER , K. K NIGHT ,
Concrete Abstractions: An Introduction to
Computer Science Using Scheme,
Brooks/Cole Publishing Company, 1999
(ISBN: 0-534-95211-9).
- J. LEWIS, W. LOFTUS, Java - Fondamenti di
progettazione software, Addison-Wesley,
2000 (Edizione italiana 2001; ISBN: 887192-092-9).
- Appunti tratti dalle lezioni; esempi ed
esercizi pubblicati sulle pagine web del
corso.
programmi - informatica triennale
PROGRAMMAZIONE ORIENTATA
AGLI OGGETTI
Docente
Dott. Claudio Miralo
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/claudio/teaching/prog_oo/
Finalità del corso
Obiettivi del corso: L’obiettivo principale
del corso è quello di discutere il paradigma della programmazione orientata agli
oggetti come evoluzione della programmazione strutturata e della costruzione di
tipi di dati astratti, introdotti nel corso di
Programmazione. Verranno inoltre presentate le caratteristiche di base di un linguaggio di programmazione orientato
agli oggetti. I concetti saranno introdotti
soprattutto attraverso la discussione di
esempi. Al termine del corso lo studente
dovrebbe aver acquisito capacità di problem solving per progettare soluzioni
object-oriented, basate sulla definizione
di un insieme di moduli interagenti fra di
loro.
Programma
Contenuti del corso: gli argomenti principali trattati durante il corso sono indicati
qui di seguito. Gli esempi sono sviluppati
utilizzando il linguaggio di programmazione Java. Concetti e metodologie Nozioni di base: moduli interagenti, messaggi e
metodi, responsabilità, classi e istanze,
gerarchie di classi ed ereditarietà, overriding di metodi, eccezioni. Progettazione
orientata agli oggetti: identificazione
delle componenti e definizione delle
responsabilità; definizione del comportamento e delle interazioni fra moduli; specifica dell’interfaccia; concetto di stato.
105
Benefici della programmazione orientata
agli oggetti: incapsulamento delle informazioni, maggiore affidabilità e potenzialità di riutilizzo del codice, condivisione di codice, polimorfismo, rapidità di
prototipazione. Ereditarietà: sottoclassi,
tipi e compatibilità per sostituzione. Specializzazione e altre forme di ereditarietà.
Ereditarietà del codice ed ereditarietà del
comportamento. Selezione dinamica dei
metodi. Confronto fra ereditarietà e composizione relative a classi; composizione
dinamica. Classi nidificate. Clonazione.
Polimorfismo e variabili polimorfe. Overloading. Overriding: sostituzione e raffinamento. Metodi astratti. Modelli di progetto (design patterns): composite; decorator; factory method; flyweight; observer; prototype; proxy; strategy. Paradigma
model-view-controller. Linguaggio di programmazione Java Caratteristiche e
costrutti principali del linguaggio Java.
Realizzazioni di classi in Java: struttura di
un programma; campi per rappresentare
le variabili di stato; costruttori; attributi di
campi e metodi; istanziazione di oggetti;
ereditarietà e interfacce. Classi interne e
organizzazione del codice. Modello degli
eventi in Java. Gestione delle eccezioni.
Thread multiple di esecuzione e sincronizzazione. Garbage collection. Alcune
caratteristiche avanzate dell’ambiente di
programmazione basato su Java. Progetto
di interfacce verso l’utente (GUI) attraverso la libreria Application Windowing
Toolkit (AWT) di Java: componenti e
layout manager. Input e output in Java.
Altre classi di utilità: Math, Random,
System, String. Grafica elementare in
Java. Classi Collection: Vector e confronto
con gli array; Dictionnary. Applet e programmazione per la rete. Discussione di
esempi in Java. Concetti ricorrenti: livelli
di astrazione; astrazione sui dati; stato;
approccio object-oriented; incapsulamento dell’informazione; riutilizzo del codice. Ulteriori informazioni sul corso e
106
programmi - informatica triennale
sulle lezioni, in particolare gli esempi
discussi in classe e i temi d’esame, sono
resi disponibili attraverso le pagine del
corso all’indirizzo: http://www.dimi.
uniud.it/claudio/teaching/prog_oo/
una valutazione insufficiente per
l’ammissione all’orale. Indipendentemente dalla valutazione, le prove scritte
di recupero non consentono l’esonero
dalla discussione orale.
Modalità d’esame
L’esame di Programmazione Orientata
agli Oggetti prevede due prove di accertamento, che si svolgono al termine dei due
periodi didattici in cui è articolato il corso,
e una prova orale. All’orale sono ammessi gli studenti che hanno conseguito una
valutazione complessiva di almeno 15
punti su 30 nelle due prove di accertamento. La discussione orale non è obbligatoria per valutazioni delle prove di
accertamento comprese fra 20 e 28 punti.
Opzionalmente, ai fini della discussione
orale il candidato può concordare con il
docente la realizzazione di un progetto di
programmazione che applichi concetti e
metodologie introdotti durante il corso.
In tal caso, la discussione del progetto
costituirà la parte prevalente della prova
orale. Nel caso venga sostenuta, la prova
orale concorre alla valutazione finale nei
termini di una media pesata. La valutazione di una singola prova di accertamento viene espressa nei seguenti livelli: ottimo, buono, discreto, sufficiente, quasi
sufficiente, insufficiente. La valutazione
complessiva delle prove di accertamento
o dei recuperi che vertono sull’intero programma viene espressa con un punteggio
da 18 a 30, se sufficiente; da 15 a 17, se
consente di sostenere la prova orale;
insufficiente altrimenti. Il primo appello
scritto di Programmazione Orientata agli
Oggetti consiste normalmente nello svolgimento della seconda prova di accertamento. A partire dal secondo appello
sono invece previste (unicamente) prove
scritte di recupero, che vertono sull’intero
programma del corso, rivolte a coloro che
non abbiano potuto partecipare alle prove
di accertamento o abbiano conseguito
Bibliografia
- T. BUDD, Understanding Object-Oriented
Programming with Java, Addison-Wesley,
2000 (ISBN: 0-201-61273-9).
- Appunti tratti dalle lezioni.
Testi sul linguaggio Java
- D. ARNOW, G. WEISS, Introduction to Programming Using Java: An Object-Oriented
Approach, Addison-Wesley, 1998 (ISBN:
0-201-31184-4) oppure
- J. LEWIS, W. LOFTUS, Java - Fondamenti di
progettazione software, Addison-Wesley,
2000 (Edizione italiana 2001; ISBN: 887192-092-9).
Testi per consultazione
- B. LISKOV, J. GUTTAG, Program Development in Java, Addison-Wesley, 2000.
- X. JIA, Object Oriented Software Development Using Java, Addison-Wesley, 2002.
- B. ECKEL, Thinking in Java, Prentice Hall,
2000.
- K.A. L A M B E R T , M. O S B O R N E , A Framework for Program Design and Data
Structures, Brooks/Cole, 2000.
QUANTUM COMPUTING
Docente
Dott. Luca Marinatto
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~riccardo/teaching/physics/qc2001.html
Finalità del corso
Scopo del corso è di fornire una introdu-
programmi - informatica triennale
zione al quantum computing, sia negli
aspetti di base sia in quelli più avanzati.
Nella prima parte del corso verranno
discussi ed analizzati i fondamenti matematici e concettuali della meccanica
quantistica; nella seconda parte verranno
applicati tali concetti alla teoria della computazione quantistica, analizzandone i
contenuti innovativi e sottolineandone le
differenze rispetto alla teoria classica. Il
corso fornirà anche alcune nozioni di
base su argomenti di punta della ricerca
in questo campo, quali la teoria quantistica dell’informazione ed il teletrasporto
quantistico.
Programma
Basi matematiche. Spazi di Hilbert. Meccanica quantistica. Sistemi composti.
Teoria classica della computazione e della
complessità. Teoria quantistica della
computazione. Algoritmi quantistici.
Possibili realizzazioni sperimentali.
Cenni di teoria quantistica dell’informazione. Argomenti avanzati di teoria
dell’informazione quantistica.
Modalità d’esame
L’esame si svolgerà sotto forma di discussione di una tesina su argomenti di ricerca inerenti il corso.
Bibliografia
- Appunti del docente.
- MICHAEL NIELSEN, ISAAC CHUANG, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press (2000).
RETI DI CALCOLATORI
Docente
Prof. Elio Toppano
Crediti
6
107
Finalità del corso
L’obiettivo del Corso è quello di introdurre i concetti fondamentali delle moderne
reti di calcolatori e fornire allo studente le
necessarie conoscenze per affrontare
l’analisi e lo studio di una rete distribuita
di calcolatori. In particolare, saranno presentate le caratteristiche generali delle
reti, la loro topologia, l’architettura ed i
principali protocolli utilizzati per la trasmissione delle informazioni tra calcolatori.
Programma
- Introduzione alle reti di calcolatori.
Scopi, applicazioni, evoluzione storica,
caratteristiche e struttura a livelli, tipologie di rete, architetture di rete, stratificazioni, tipi e primitive di servizio, protocolli di rete, controllo di flusso e controllo
di errore, messaggi e pacchetti, strategie
di commutazione (circuito e pacchetto),
indirizzamento, instradamento ed interconnessione.
- Principali componenti di una rete e tecniche di trasmissione dati. Mezzi trasmissivi elettrici e ottici, banda di un
segnale, capacità di canale, I e II Teorema
di Nyquist. Teorema di Shannon, attenuazione e distorsione, cenni alla trasmissione dati analogica e alla trasmissione dati digitale, principali componenti di
una rete (modem, multiplexer, bridge,
switch, router).
- Il modello ISO/OSI. Architettura, servizi e protocolli. Il livello fisico. Il livello
datalink. Protocolli per il controllo di flusso (Stop & Wait, Go-Back-N, Sliding Window) e per il controllo di errore (controllo
di parità, codici CRC). Calcolo dell’efficienza dei protocolli di livello datalink.
Protocollo HDLC.
- Il livello di rete. Tecniche di instradamento (routing by network, address label
swapping, source routing), architettura di
un router e tabelle di instradamento,
algoritmi di routing statico (fixed direc-
108
tory routing, flooding e selective flooding)
e dinamico (distance vector e link state). Il
protocollo IP, formato del pacchetto IP e
indirizzamento IP, classi di indirizzi, sottoreti e netmask. Protocolli ARP, IGP,
RIP, OSPF, BGP. Protocollo Ipv6, formato dei pacchetti, header opzionali. Protocollo Network Address Translation
(NAT).
- Il livello di trasporto. Servizi ed indirizzi
del livello di trasporto, creazione, gestione e chiusura di una connessione. Il problema delle due armate. Protocollo HandShake a tre vie. Il livello di trasporto in
Internet: i protocolli UPD (User datagram protocol) e TCP (Transport control
protocol).
- Il livello delle applicazioni. Applicazioni
di Rete: Domain Name Server (DSN),
Simple Mail Transfer Protocol (SMTP),
Simple Network Management Protocol
(SNMP), la posta elettronica, telnet, file
transfer protocol (FTP).
- Progetto topologico di una rete di calcolatori. Progettazione topologica, cenni
alla teoria dei grafi, matrice di traffico,
matrice di costo e assegnazione di flusso,
affidabilità di una rete, analisi di connettività, reti di flusso, taglio minimo e capacità del taglio in una rete, algoritmo di
Ford-Fulkerson, flusso massimo, conettività d’arco, percorsi arco-disgiunti, connettività di nodo, esempi.
- Analisi delle prestazioni di una rete di
calcolatori. Cenni alla teoria delle code,
definizione di Kendall, sistemi a nascita e
morte, catene di Markov, intensità del
traffico, approssimazione di indipendenza di Kleinrock, numero medio di pacchetti in una rete, ritardo medio di pacchetto, Teorema di Little, esempi ed esercizi.
- Approfondimenti. Reti ISDN e ISDN a
larga banda. Reti ATM.
Modalità d’esame
L’esame si compone di una prova scritta e
programmi - informatica triennale
di una prova orale. La prova scritta richiede di svolgere esercizi inerenti gli argomenti del Corso. La prova orale consiste
nella discussione di alcuni degli argomenti trattati a lezione.
Bibliografia
Testi consigliati
- A.S. T ANEMBAUM , Computer Networks,
(Quarta Edizione), Addison-Wesley, pubblicato in Italia da Pearson Education Italia, 2003.
Testi di approfondimento
- J. KUROSE, K. ROSS, Internet e Reti di Calcolatori, McGraw-Hill, Seconda Edizione,
2003.
- D. COMER, Internetworking con TCP/IP,
Addison-Wesley, pubblicato in Italia da
Pearson Education Italia, 2002.
- M. BALDI, P. NICOLETTI, Internetworking,
McGraw-Hill, 1999.
- R. ADINOLFI, Reti di Computer, (Seconda
Edizione), McGraw-Hill, 1999.
- F. HALSALL, Reti di Calcolatori e Sistemi
Aperti, (Quarta edizione), Addison
Wesley, 1998.
RETI DI CALCOLATORI
E SICUREZZA
Docente
Prof. Marino Miculan
Dott. Paolo Dal Cin
Crediti
6
Finalità del corso
L’obiettivo del Corso è quello di studiare
ed approfondire i concetti principali relativi al funzionamento delle reti wireless e
alla sicurezza delle reti. In particolare, lo
studente dovrà acquisire competenze
specifiche riguardo le caratteristiche
principali e il funzionamento delle reti
wireless. Dovrà inoltre acquisire compe-
109
programmi - informatica triennale
tenze specifiche nell’ambito dei principali requisiti di sicurezza di una rete di calcolatori, della progettazione di adeguate
politiche di sicurezza e acquisire conoscenze sui principali protocolli per la
sicurezza di rete.
Programma
Reti locali wireless. Classificazione,
Spread Spectrum (Direct Sequence, Frequency Hopping), Reti IEEE 802.11. Lo
strato fisico e MAC di IEEE 802.11. Bluetooth: architettura ed applicazioni.
Sicurezza nelle reti di calcolatori. Livelli
di sicurezza, diagnostica e monitoraggio
di una rete, protezione delle connessioni
alla rete, autenticazione, integrità, riservatezza, paternità. Principio di sicurezza
minima. Valutazione della sicurezza di
un sistema. Orange book.
Cenni di crittografia. Crittoanalisi, cifrari
per trasposizione, cifrari monoalfabetici e
polialfabetici. Cifrari poligrafici e cifrari
composti. Crittografia moderna. Crittografia contemporanea. Algoritmi a chiave
segreta: DES, IDEA e 3DES, AES. Algoritmi a chiave pubblica: RSA. Esempi.
Firma digitale e gestione delle chiavi.
Sicurezza nei protocolli di rete. Sicurezza
a livello fisico nelle reti wireless: WEP,
WPA. Sicurezza livello di rete: protocollo
IPsec. Definizione e progettazione di uno
screening router, packet filtering. Virtual
Private Network (VPN). Sicurezza a livello di trasporto: protocolli SSL e TLS. Sicurezza a livello di applicazione: Protocollo
SET.
Difesa perimetrale di una rete. Teoria e
architetture dei firewall: multihomed
host, bastion host, DMZ. Proxy server.
Esempio di un firewall. Server e reti civetta. Sistemi di Intrusion Detection (IDS) e
real-time IDS. Sistemi di prevenzione
dell’intrusione (IPS).
Attacchi esterni ad una rete. Classificazione degli attacchi ad una rete. Le porte
di comunicazione ed i relativi servizi.
Tecniche di raccolta delle informazioni
(footprinting, enumerazione delle reti,
interrogazione dei DNS) e scansioni
(ping scanning, port scanning, etc.).
Attacchi di tipo DOS. Attacchi basati sulla
predizione del numero di sequenza e
dirottamento di sessione TCP. Attacco
man-in-the-middle. Strumenti di attacco
di un hacker.
Difesa di una rete. Difesa contro l’acquisizione di informazioni. Difesa contro i
tentativi di ingresso non autorizzato.
Modelli per la definizione di un piano di
sicurezza.
Propedeuticità
Reti di Calcolatori.
Modalità d’esame
L’esame si compone di una prova scritta e
di una prova orale facoltativa. La prova
scritta richiede lo svolgimento di alcuni
esercizi inerenti gli argomenti del Corso e
la risposta ad alcune domande teoriche.
Bibliografia
- A.S. T ANEMBAUM , Reti di calcolatori,
(Quarta Edizione), Addison-Wesley, pubblicato in Italia da Pearson Education Italia, 2003.
- W. S TALLINGS , Crittografia e sicurezza
delle reti, McGraw-Hill, 2004.
- W.R. C H E S W I C K , S.M. B E L L O V I N , A.
RUBIN, Firewalls e sicurezza in rete, Pearson-Addison Wesley, 2003.
RICERCA OPERATIVA
Docente
Prof. Paolo Serafini
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/~serafini/ROI
NF0607.html
110
Finalità del corso
Obiettivi: La Ricerca Operativa si occupa
di problemi di gestione efficiente affrontati con modelli matematici e algoritmici.
Il corso vuole fornire allo studente gli
strumenti principali per progettare un
modello a partire da un problema reale e
la necessaria comprensione delle strutture matematiche e algoritmiche dei modelli, con particolare riguardo alla programmazione lineare. A questo fine vengono
presentati doversi modelli e per la maggior parte i modelli sono risolti usando
Excel o pacchetti di programmazione
lineare.
Programma
- Introduzione alla programmazione
lineare. Modellizzazione: identificazione
delle grandezze, dei vincoli e degli obiettivi. Ottimi di Pareto. Esempio della dieta:
modello di programmazione lineare.
Analisi di sensibilità. Identificazione di
ulteriori obiettivi. Frontiera efficiente.
Vincoli di interezza. Proprietà della programmazione lineare. Struttura geometrica. Vertici e soluzioni di base. Problema duale. Complementarità. Cenni del
metodo del simplesso. Metodo branchand-bound per variabili intere.
- Modelli di percorsi 1. Programmazione
Dinamica. Principio di ottimalità. Equazione ricorsiva. Cammini minimi (Bellman-Ford, Dijkstra, Floyd-Warshall).
- Modelli di percorsi 2. Cammini minimi
con capacità: reti di flusso. Flussi di costo
minimo. Massimo flusso. Minimi tagli.
- Modelli di percorsi 3. Problema del commesso viaggiatore (formulazione con
piani di taglio). Circuiti Euleriani. Accoppiamento. Minimi alberi di supporto
(Kruskal e Prim).
- Modelli di allocazione. Assegnamento.
Knapsack. Bin packing. Modelli di turnazione. Generazione di colonne: cutting
stock, massimo flusso.
- Schedulazione. Schedulazione a risorsa
infinita: PERT. Schedulazione a risorsa
finita: problemi a una macchina, macchi-
programmi - informatica triennale
ne parallele, flow-shop, job-shop e openshop. Il piano dettagliato delle lezioni si
trova
al
sito
http://www.
dimi.uniud.it/~serafini/ROINF0607.html
Modalità d’esame
Esame orale.
Bibliografia
- Dispense disponibili on-line.
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
- L. S CHRAGE , LINDO: An optimization
modeling system, Palo Alto Scientific
Press, 1991.
N.B.: Informazioni sulla Ricerca Operativa e l’Ottimizzazione si trovano anche al
sito dell’INFORMS (Institute for Operations Research and Management Science) http://www.informs.org/ oppure al sito
del CIRO (Centro Interuniversitario in
Ricerca Operativa) http://www.disp.uniroma2.it/ciro/index.html.
SISTEMI OPERATIVI
Docente
Dott. Ivan Scagnetto
Prof. Marina Lenisa
Crediti
11
Programma
1. Aspetti generali: ruolo del sistema operativo (SO) in un sistema di calcolo; evoluzione dei SO; tipi di SO (batch/interattivi, time-sharing/dedicati, real-time,
paralleli, distribuiti, sistemi embedded);
richiami sull’architettura di un sistema di
calcolo (livelli di esecuzione delle istruzioni, gestione delle interruzioni, gestione dell’I/O); il SO come gestore di risorse: processi, memoria, dispositivi, file,
interazione con l’utente; il SO come macchina virtuale: il nucleo, le chiamate di
sistema; struttura di un sistema operativo
(monolitico, a livelli, macchine virtuali,
111
programmi - informatica triennale
exokernel, microkernel client-server);
esempi: Unix tradizionale, Linux, Solaris,
Mach, Windows NT.
2. Processi e Thread: il concetto di processo: definizione e ruolo, il descrittore di
processo; la manipolazione dei processi:
la creazione/terminazione di un processo, grafo degli stati di un processo, la
commutazione di contesto, lo scheduling
di processi; i processi leggeri (threads):
modello a thread, thread a livello utente
vs. a livello kernel, soluzioni ibride,
thread pop-up, passaggio da thread singolo a multithread; ruolo del nucleo: gestione interruzioni e traps, operazioni di wait
e signal su condizioni di attesa; lo scheduling dei processori: concetti di base,
criteri di scheduling, algoritmi di scheduling, scheduling di sistemi a multiprocessore, scheduling real-time.
3. Programmazione concorrente: race
condition e sezioni critiche; mutua esclusione; sincronizzazione tra processi e
memorie condivise; scambio messaggi;
primitive di comunicazione e sincronizzazione: semafori, mutex, monitor, scambio di messaggi; problemi classici: produttore/consumatore, filosofi, lettori/scrittori, barbiere; stallo: definizione,
modelli per lo stallo, identificazione, prevenzione.
4. Gestione della memoria: gerarchie di
memoria: registri, cache, memoria centrale, memoria virtuale, dischi; il binding
degli indirizzi, spazi logici e fisici di indirizzamento, la rilocazione; tecniche di
allocazione: contigua, la paginazione, la
segmentazione; la frammentazione; la
memoria virtuale: paginazione a richiesta, algoritmi di sostituzione delle pagine,
il thrashing, il modello Working set.
5. Input/Output: tipi di dispositivi di I/O principi dell’hardware di I/O; gestione a
basso livello dei dispositivi di I/O - PIO,
DMA, DVMA; il trattamento delle interruzioni, i driver di I/O - I/O bloccante,
non bloccante, asincrono - interfaccia per
le applicazioni; i dischi - algoritmi di
schedulazione dei dischi.
6. Il file system: il file, attributi, operazioni,
struttura fisica; metodi di accesso sequenziale, diretto, a indice; le directory e la struttura logica di un file system: piatta, gerarchica, a grafo; la protezione; la consistenza;
implementazione dei file system: organizzazione, allocazione e gestione spazio libero, backup e restore; struttura di un disco:
gestione delle partizioni, gestione delle aree
di swap; il caso di Unix: UFS, EXT2. Tabelle in kernel. Il Virtual File System. Risoluzione dei nomi in inode; operazioni su
dischi, partizioni e file system; cenni ai
journaled file system.
7. Sistemi con processori multipli: concetti generali - processori strettamente/debolmente accoppiati; multiprocessori - aspetti hardware, software. Limitazioni; multicomputer - aspetti hardware comunicazione a basso livello, a livello
utente - RPC - memoria condivisa distribuita; sistemi distribuiti - servizi e protocolli di
rete, e distribuiti - il modello client/server,
protocolli - modello ISO/OSI, la suite
TCP/IP - middleware di comunicazione;
modelli distribuiti basati sulla migrazione
dei dati, della computazione, dei processi;
su coordinazione distribuita; chiamate di
procedure remote (RPC) - esempio di servizio distribuito: NFS.
8. Cenni a problematiche di sicurezza.
SISTEMI ESPERTI
Docente
Prof. Carlo Tasso
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’introduzione alle
tecniche di base per la realizzazione dei
sistemi basati sulla conoscenza e dei
sistemi esperti, ed in particolare i meccanismi per la rappresentazione della conoscenza e gli algoritmi di ragionamento, i
sistemi per il ragionamento non monoto-
112
no, e le tecniche di modellizzazione concettuale. Vengono altresì trattate ed analizzate sperimentalmente alcune applicazioni significative nel campo della ricerca
e filtraggio di informazioni su Web,
affrontato con tecniche tradizionali e con
tecniche di intelligenza artificiale.
Programma
Introduzione alle problematiche
dell’Intelligenza Artificiale. Definizione
di Sistema Basato sulla Conoscenza. Rappresentazione della Conoscenza e Algoritmi di ragionamento. Le reti semantiche. I frame. Le regole di produzione.
Grafi Concettuali. Sistemi per il Ragionamento Non Monotono. ATMS. JTMS.
Architetture a Blackboard. Tecniche di
modellizzazione concettuale. Classificazione Euristica e Task Generici. Interfacce Intelligenti e Modellizzazione
dell’Utente nei Sistemi di Reperimento e
Filtraggio dell’Informazione su Web.
Esercitazioni: Una serie di esercitazioni
in laboratorio sarà dedicata all’approfondimento delle tematiche applicative relative alla ricerca di informazioni si Web.
Modalità d’esame
Redazione di una relazione sulle esercitazioni ed esame orale.
Bibliografia
- Materiale didattico (slide e testi esercitazioni) disponibile su http://twm.
dimi.uniud.it/
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems, J. Wiley,
1994.
- D. FUM, Intelligenza Artificiale, Il Mulino, 1994.
- C. TASSO, P. OMERO, La Personalizzazione dei Contenuti Web - e-commerce, i-access,
e-government, Franco Angeli, Milano,
2002.
programmi - informatica triennale
SISTEMI INFORMATIVI
Docente
Prof. Carlo Tasso
Prof. Maurizio Pighin
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è la definizione delle
problematiche informatiche nell’ambito
di un’organizzazione (pubblica o privata)
che intenda automatizzare i propri sistemi informativi. Si inquadrano le competenze del responsabile Sistemi Informativi e/o di chi sviluppa software per l’organizzazione, analizzando le problematiche
applicative che dovrà affrontare, con uno
sguardo ai risvolti tecnologici e ai rapporti di fornitura.
Programma
Introduzione: Concetti generali sull’informatica aziendale - Impatto dell’informatica nelle aziende - Impatto macroeconomico dell’ICT. Struttura dell’azienda e
del suo sistema informativo - Concetto di
esigenza informativa - Scomposizione
del sistema informativo. Costi e Performance: Meccanismi di misurazione
generali. Valutazione di Sistemi Informativi. Analisi costi benefici. Analisi del
rischio. Gestione di un Progetto Informatico: organizzazione risorse e processi
decisionali. Metodologie di gestione e
pianificazione di progetto. Tecniche di
Project Management. Software e Hardware Selection. Sistemi operazionali - Finalità dei sistemi operazionali - Informazione operativa - Rappresentazione della
realtà - Potenzialità informatica - Composizione dei sistemi informativi operazionali - Scomposizione per i sistemi operazionali di base - Sistemi di supporto primario all’ERP - Estensioni dell’ERP Sistemi tecnici ERP: l’area amministrativa, logistica, vendite, acquisti, produttiva Obiettivi - Strutture di base - Procedure di
programmi - informatica triennale
base - Flussi evoluti. Sistemi Aziendali avanzati: E-Commerce, CRM, DataWarehouse,
DataMining, Business Intelligence. Laboratorio Avanzato di Sistemi Informativi Analisi di un case-study industriale.
Modalità d’esame
L’esame consiste in un progetto di gruppo su problematiche reali, seguito da un
colloquio orale. In alternativa è prevista
una prova scritta/orale sugli argomenti
del programma.
Bibliografia
Libri di testo
- G. BRACCHI, C. FRANCALANCI, G. MOTTA,
Sistemi Informativi e aziende in rete,
McGraw-Hill Italia, Milano, 2001.
- M. PIGHIN, A. GARZONA, Sistemi Informativi Aziendali - Struttura e Applicazioni,
Pearson Education Italia, 2005.
Ulteriori testi di consultazione
- M. DE MARCO, Sistemi Infomativi Aziendali, Franco Angeli Edizioni, Milano
2000.
- G. BRACCHI, G. MOTTA, Processi Aziendali e Sistemi Informativi, Franco Angeli edizioni, Milano 2000.
- P.F. CAMUSSONE, Il Sistema Informativo
Aziendale, Etas 2000.
- D. AMOUR, E-Business (R)Evolution, Tecniche Nuove, 2000.
STORIA DELL’INFORMATICA
Docente
Dott. Corrado Bonfanti
Dott. Paolo Giangrandi
Crediti
3
Finalità del corso
Il corso fornisce una panoramica generale sulle tappe fondamentali che hanno
caratterizzato la storia degli strumenti di
calcolo, approfondendo in particolare
l’evoluzione delle tecnologie del compu-
113
ter elettronico moderno. Si evidenzia
come gli attuali computer non siano il
frutto del lavoro di un singolo inventore e
di una singola idea geniale, bensì il risultato dei contributi di moltissimi studiosi e
sperimentatori appartenenti a diverse
discipline; contributi che, nelle varie epoche, hanno dato luogo a diversi filoni concettuali e tecnologici, talvolta complementari e altre volte divergenti.
Programma
- Gli antichi strumenti di calcolo. L’era dei
calcolatori meccanici: calcolatori analogici e calcolatori digitali.
- Macchine programmabili: automi meccanici, telaio Jacquard, strumenti musicali automatici, Charles Babbage.
- I sistemi meccanografici a schede perforate.
- Le radici concettuali del computer: dal
programma di Leibniz alle macchine di
Turino.
- I pionieri del calcolo elettronico, l’architettura di von Neumann e i primi calcolatori a programma memorizzato.
- L’evoluzione delle tecnologie: dal mainframe al personal computer.
- Gli ambienti applicativi e l’evoluzione
del software.
- Oltre il calcolo scientifico: sviluppo
dell’industria e del mercato in uno scenario mondiale.
- Reti telematiche: dalle origini a Internet.
- L’informatica in Italia.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- M.R. WILLIAMS, A History of Computing
Technology, Prentice-Hall, 1985.
- M. D A V I S , Il calcolatore universale,
Adelphi, 2003.
- C. B ONFANTI , Mezzo secolo di futuro.
L’informatica italiana compie cinquant’anni, Mondo Digitale, n.3/2004.
Durante il corso verranno forniti anche
gli indirizzi di diversi siti web dove sono
reperibili numerosi documenti multimediali sulla storia dell’informatica.
114
programmi - TWM triennale
CORSO DI LAUREA IN
TECNOLOGIE WEB
E MULTIMEDIALI
ALGORITMI E STRUTTURE DATI
Docente
Prof. Carla Piazza
Crediti
10
Finalità del corso
Il corso si propone di introdurre ai fondamenti della teoria degli algoritmi, delle
strutture dati e all’analisi della complessità computazionale di programmi. Il
principale obiettivo del corso è presentare
le principali problematiche e tecniche
relative al disegno e alla progettazione di
algoritmi. Ci si propone inoltre di introdurre i metodi di base utilizzati per stabilire la complessità di programmi e i criteri utilizzati per scegliere e progettare
strutture dati. Dopo aver superato l’esame
si ritiene che lo studente sia in grado di
risolvere algoritmicamente problemi
classici e scegliere motivatamente le
strutture dati adatte ad ottenere soluzioni
computazionalmente efficienti. Sia in
grado di porre limiti superiori sufficientemente precisi e indipendenti dall’architettura alla complessità computazionale
di programmi di media difficoltà.
Programma
1. Introduzione e nozioni preliminari.
Introduzione. Elementi di logica e teoria
degli insiemi. Alberi e grafi. Matematica
discreta e analisi asintotica. Modelli di
calcolo per la determinazione della complessità degli algoritmi. Problemi ricorsivi e aspetti algoritmici. 2. Algoritmi di
ricerca e ordinamento. Algoritmi primitivi di ordinamento e ricerca: selectionsort, insertion-sort, bubble-sort, heap-
sort. Algoritmi ricorsivi: quick-sort,
merge-sort. Analisi della complessità e
limiti inferiori. Algoritmi lineari non
basati sul confronto: counting-sort, radixsort, bucket-sort. Determinazione
dell’elemento medio. 3. Strutture dati
Strutture dati primitive: liste, pile, code,
heap. Algoritmi e strutture dati per la
gestione e manipolazione di insiemi:
tabelle hash, alberi di ricerca, bilanciamento, red-black alberi e B-alberi. Algoritmi e strutture dati per il problema
Union-Find. 4. Algoritmi sui grafi. Tecniche di rappresentazione di grafi orientati
e non orientati. Algoritmi di visita in
ampiezza e profondità. Algoritmi di visita
su alberi. Calcolo delle componenti fortemente connesse. Algoritmi per la determinazione di topological-sort, minimum
spanning tree (Prim e Kruskal), cammino
minimo da una sorgente (Dijkstra, Bellmann-Ford) cammini minimi da sorgenti multiple (Floyd-Warshall, Johnson).
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- T.H. CORMEN, C.E. LEISERSON, R.L. RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT Press,
Second edition, 2001. (Anche in italiano).
Altri testi utili
- A.V. AHO, J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN,
Data Structures and Algorithms, AddisonWesley, 1983.
- A.V. AHO, J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN,
The Design and Analysis of Computer Algorithms, Addison-Wesley, 1974.
- D.E. KNUTH, Selected Papers in Computer
Science Cambridge, University Press,
1996.
- R.E. TARJAN, Data Structures and Network
Algorithms, SIAM, 1983.
ANALISI MATEMATICA
Docente
Prof. Lorenzo Freddi
115
programmi - TWM triennale
Crediti
12
Finalità del corso
Fornire i concetti e le tecniche di base del
calcolo infinitesimale e integrale in modo
conciso e adatto alle applicazioni. La teoria viene presentata con un buon livello di
rigore formale negli enunciati e in quelle
dimostrazioni che si decide di svolgere in
dettaglio. Si addestrano gli studenti al calcolo, innanzi tutto con carta e penna, ma
anche se possibile usando il computer.
Un’enfasi del corso è nel familiarizzare
gli studenti col significato intuitivo geometrico o dinamico dei concetti di limite,
derivata e integrale, in modo che venga
loro spontaneo applicare tali strumenti
anche a problemi che non si presentino
matematicamente già formalizzati.
Programma
Numeri reali, funzioni, limiti e continuità, derivate, integrali, serie, applicazioni.
Modalità d’esame
Ci sono due modi acquisire i crediti: il
modo principale consiste in 2-3 compitini
scritti durante l’anno, tipicamente senza
orale; l’altro modo consiste in un singolo
scritto più un orale negli appelli fra giugno e settembre; i dettagli del regolamento saranno comunicati dal docente durante il corso e resi disponibili in rete.
Bibliografia
- P. B AITI , L. F REDDI , Corso integrato di
Matematica per le Scienze Naturali e Applicate, Forum Editrice Universitaria Udinese (disponibile in Settembre).
- Dispense a cura del docente.
ARCHITETTURA
DEGLI ELABORATORI
Docente
Prof. Pietro Di Gianantonio
Crediti
8
Finalità del corso
Il corso ha lo scopo di illustrare la struttura e il funzionamento di un computer e
delle sue diverse parti hardware. Il percorso didattico seguito ha inizio con lo
studio delle parti più piccole di cui si compone un calcolatore e si muove verso
l’alto fino ad arrivare allo studio di architetture complete di calcolatori.
Programma
Introduzione: prospettiva storica sulle
architetture degli elaboratori. Tipologie di
computer disponibili. Settori di applicazione dei sistemi di elaborazione, embedded system. Livelli di astrazione nell’analisi di un’architettura. Reti Logiche: Porte
logiche elementari. Algebre Booleane.
Rappresentazione di funzioni booleane.
Forme canoniche e coperture SP e PS.
Circuiti combinatori d’uso più frequente.
Flip-flop. Clock. Circuiti sequenziali sincroni e asincroni. Chip di memoria:
DRAM, SRAM, ROM, Flash.
SIMM/DIMM. Rappresentazione delle
Informazioni: sistemi di numerazione
binario, ottale, decimale, esadecimale.
Conversione tra basi. Rappresentazioni
in modulo e segno, complemento a 2.
Addizione, sottrazione, moltiplicazione.
Overflow. Rappresentazione di caratteri:
ASCII, UNICODE. Codici di rilevamento
errori. Memorizzazione: approccio big
endian vs. little endian. Struttura di un
Computer al livello Microarchitettural:
l’architettura di Von Neumann. Architetture CISC vs. RISC. Bus. Registri. ALU.
Data Path. Ciclo di fetch-decode-execute.
116
programmi - TWM triennale
Unità di controllo. Microoperazioni.
Pipeline, processori superscalari. Memorie cache. Predizione di salto, esecuzione
fuori ordine. Pentium II. Linguaggio
macchina: tipi di dati. Indirizzamento.
Tipi di istruzioni. Formati istruzioni. Programmed I/O, Interrupt, DMA.
Input/Output: dispositivi periferici. Collegamenti mediante bus. Trasferimenti
di dati su bus sincroni ed asincroni. Operazioni sul bus. Meccanismi di arbitraggio: daisy-chaining, arbitraggio decentralizzato. Architettura di un tipico PC. Bus
ISA, PCI, SCSI, USB. Hard disk. RAID.
Dischi Ottici. Gerarchie di Memoria:
memoria centrale, di massa, cache.
Cache a mappatura diretta, cache setassociative. Memoria virtuale. Paginazione e segmentazione. MMU.
Modalità d’esame
L’esame si compone di una prova scritta e
di una prova orale. La prova scritta richiede di svolgere degli esercizi analoghi a
quelli presentati nelle esercitazioni, e di
rispondere ad alcune domande sugli
argomenti trattati a lezione. La prova
orale consiste nella discussione di alcuni
degli argomenti trattati a lezione. Durante il corso, verranno svolti due compitini.
Gli studenti che superano positivamente i
compitini vengono esonerati dalla prova
scritta.
Bibliografia
Testo adottato
- ANDREW S. TANENBAUM, Architettura dei
computer, un approccio strutturato, UTET
Libreria, 2000.
ASPETTI SOCIALI
ED ETICA PROFESSIONALE
Docente
Dott. Antonio Piva
Crediti
3
Programma
Gli obiettivi principali del corso sono:
rendere lo studente consapevole del contesto sociale e delle implicazioni sociali
ed etiche conseguenti alle innovazioni
tecnologiche nel campo dell’informatica;
rendere lo studente consapevole delle
implicazioni deontologiche della propria
attività professionale, nei confronti dei
clienti e utenti, e responsabilizzarlo sulle
conseguenze a tutti i livelli del proprio
operato.
In particolare il corso prevede la trattazione dell’informatica giuridica ed il Diritto
dell’ICT con particolare attenzione alle
innovazioni apportate da internet.
Verranno trattate le seguenti tematiche:
- liberalizzazione delle telecomunicazioni
a livello internazionale e nell’ordinamento italiano
La privacy e la sicurezza; nozione e sviluppo di privacy: dalle linee guida
dell’OCSE del 1980 alla direttiva europea,
la normativa italiana in materia di dati
personali, le disposizioni applicabili alla
rete, gli obblighi per gli Internet Service
Provider, la gestione della sicurezza, le
misure minime ed idonee sulla sicurezza, il Documento programmatico della
sicurezza, le figure Giuridiche previste.
La tutela della segretezza della posta elettronica nell’ordinamento italiano e negli
altri ordinamenti.
- La proprietà intellettuale e il diritto
d’autore; dalle origini del diritto d’autore
alla proprietà intellettuale nella società
dell’informazione; la normativa internazionale, europea ed italiana in materia. La
tutela giuridica del software: il diritto
d’autore sul software e la sua brevettabilità; la durata del diritto, i beni oggetto del
diritto in particolare il software e le banche dati. La tutela delle banche dati e delle
opere multimediali.
117
programmi - TWM triennale
- I Domain Names di internet e gli aspetti
giuridici; le procedure di registrazione ed
il grabbing. Il DN ed il marchio, analisi di
alcuni casi di protezione giuridica ed
alcune decisioni dei tribunali italiani; le
autorità preposte alla registrazione ed al
controllo degli accessi; la risoluzione dei
conflitti. L’utilizzo dei LINK nei Web ed
alcuni casi giuridici.
- LA firma digitale e la carta d’identità
elettronica; il documento elettronico e la
sua validità giuridica nell’ordinamento
italiano; la crittografia: storia, evoluzione,
tecniche di sicurezza sulla rete; la riservatezza, l’integrità, l’autenticazione ed il
non ripudio; le certification autority riconosciute dal CNIPA ed i certificati elettronici; le normative italiane ed Europee
sulla firma elettronica; firma autografa e
digitale a confronto; la data certa nei
documenti elettronici. Accenni sulla
Carta d’Identità elettronica e la Posta elettronica certificata. L’Informatica nella
Pubblica Amministrazione: il piano di EGovernment ed il nuovo codice
dell’amministrazione digitale.
- Il commercio elettronico; le direttive
dell’Unione Europea in materia; i contratti mediante Internet, i contratti ad oggetto informatico ed i contratti Telematici; la
tutela dei consumatori in Internet e le
normative di riferimento per i contratti
conclusi fuori dai locali commerciali. La
Pubblicità in rete: definizioni e disciplina
legale, i banner, lo spamming nell’ordinamento italiano.
- La criminalità informatica e il diritto
penale in internet; la tutela dei beni informatici, la violazione del domicilio informatico, l’accesso abusivo e gli hackers, la
normativa penale di riferimento.
- La ricerca delle informazioni giuridiche.
- La qualità (facoltativo). Storia ed evoluzione della qualità, dalle norme ISO
9000:1994 alle Vision 2000; la loro
applicabilità alle più diverse situazioni ed
organizzazioni, la terminologia, il Siste-
ma di Gestione della Qualità, i principi
della qualità, i requisiti delle norme,
l’approccio ai processi, il manuale, le verifiche ispettive, la gestione delle non
conformità, delle azioni preventive e correttive, la soddisfazione del cliente, risorse umane ed il miglioramento continuo.
BASI DATI
Docente
Prof. Angelo Montanari
Crediti
6
Programma
Parte 1 - Concetti di base
Ruolo e funzionalità di una base di dati;
astrazioni sui dati; modelli concettuali,
logici e fisici dei dati; istanze e schemi;
indipendenza logica e fisica dei dati; linguaggi per la definizione e la manipolazione dei dati; i sistemi per la gestione
delle basi di dati (DBMS); amministratore e utenti di una base di dati; il dizionario
dei dati; la struttura generale di una base
di dati.
Parte 2 - Il modello Entità/Relazioni (ER)
Metodologie e modelli per il progetto: il
ciclo di vita dei sistemi informativi e le
metodologie di progettazione di basi di
dati; i costrutti di base del modello concettuale Entità/Relazioni (ER): tipi e
istanze di entità e relazioni, attributi
(semplici, composti, a singolo valore, a
valore multiplo, derivati) e chiavi (identificatori interni ed esterni, le nozioni di
entità debole, entità proprietaria, chiave
parziale e relazione identificante), dominio di un attributo e utilizzo di NULL,
vincoli associati alle relazioni (partecipazione e rapporto di cardinalità), relazioni
ricorsive e ruoli, relazioni di grado superiore al secondo, i diagrammi ER; documentazione di schemi ER: tecniche di
118
documentazione, regole aziendali (vincoli di integrità e regole di derivazione);
costrutti avanzati del modello ER: specializzazioni e categorie. Modellazione dei
dati in UML: i diagrammi delle classi
(classi, associazioni, molteplicità, identificatori, generalizzazioni).
Parte 3 - Il modello relazionale, l’algebra
relazionale e il calcolo relazionale
Il modello relazionale: nozioni di base,
definizione delle relazioni, definizione
dei vincoli sulle relazioni (che coinvolgono un’unica relazione o più relazioni),
operazioni di aggiornamento delle relazioni; l’algebra relazionale: le operazioni
di base, interrogazioni in algebra relazionale, operazioni addizionali, ottimizzazione algebrica, i limiti dell’algebra relazionale; il calcolo relazionale: nozioni di
base, calcolo relazionale dei domini e
delle tuple, il legame con l’algebra relazionale.
Parte 4 - Il linguaggio SQL
La definizione dei dati in SQL; interrogazioni in SQL; istruzioni di aggiornamento in SQL; altre definizioni dei dati in
SQL (vincoli di integrità generici, viste,
specifica di vincoli di addizionali sotto
forma di asserzioni); SQL e sicurezza
(controllo discrezionale degli accessi
basato sui privilegi); il DBMS MySQL.
Parte 5 - La progettazione delle basi di
dati.
La progettazione concettuale dei dati: raccolta e analisi dei requisiti, criteri generali di rappresentazione, strategie di progetto, qualità di uno schema concettuale,
strumenti CASE per la progettazione dei
dati; la progettazione logica dei dati: analisi delle prestazioni su schemi ER,
ristrutturazione di schemi ER (analisi
delle ridondanze, eliminazione delle
gerarchie, partizionamento/accorpamento di entità e/o relazioni, scelta degli identificatori principali), traduzione del
modello ER nel modello relazionale; la
teoria della progettazione delle basi di
programmi - TWM triennale
dati relazionali: dipendenze funzionali,
ragionamento sulle dipendenze funzionali, scomposizione di relazioni, scomposizioni lossless-join, scomposizioni che
conservano le dipendenze, forme normali per gli schemi di relazione (1NF, 2NF,
3NF e BCNF), scomposizioni losslessjoin in BCNF, scomposizioni in 3NF che
conservano le dipendenze.
Bibliografia
Testi adottati
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database Systems (5th Edition), Pearson
International Education / Addison
Wesley, 2007.
In alternativa
- R. ELMASTRI, S. NAVATE, Sistemi di basi di
dati. Fondamenti (quarta edizione), Pearson Education Italia / Addison Wesley,
2004.
Altri testi di riferimento:
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems (Volume I), Computer Science Pres s, 1988.
- S. ABITEBOUL, R. HULL, V. VIANU, Foundations of Databases, Addison-Wesley,
1995.
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- C.J. DATE, An Introduction to Databases
Systems (7th Edition), Addison-Wesley,
2000.
- SILBERSCHATZ, H.F. KORTH, S. SUDARSHAN, Database System Concepts (4th Edition), McGraw-Hill, 2002.
- L. WELLING, L. THOMSON, MySQL Tutorial, Pearson Education Inc., 2004.
COMMERCIO ELETTRONICO
Docente
Dott. Roberto Pugliese
programmi - TWM triennale
Crediti
8
Finalità del corso
Scopo del corso è di analizzare in dettaglio i principali passi, le problematiche da
affrontare e le soluzioni esistenti per la
progettazione di servizi di commercio
elettronico. In particolare, verranno analizzate le diverse dimensioni che è necessario conoscere al fine di sviluppare iniziative efficaci di commercio elettronico:
l’acquirente (ad es., stili di acquisto, problematiche di fiducia, problematiche di
usabilità), il fornitore del servizio (ad es.,
Internet marketing, merchandising, strategie di commercio elettronico), il servizio (struttura dei siti di commercio elettronico attuali e linee di tendenza evolutive), il progetto del servizio (tipiche problematiche da affrontare, strumenti
disponibili, linee guida, supporto
all’acquirente nella navigazione, ricerca e
confronto fra prodotti).
Programma
- Concetti base di commercio elettronico.
Definizione di E-commerce (EC). EC vs.
E-business. Pure vs. Partial EC. “Brickand-mortar” vs. EC. Cenni storici ed evoluzione tecnologica (EFT, EDI, VAN,
Internet, Intranet, Extranet). Business
models. Esempi di business models innovativi. Supply chain. Tipologie di portali.
Discipline che contribuiscono all’EC.
- Tipologie di Commercio Elettronico.
Business-to-Business (B2B). Business-toConsumer (B2C). Consumer-to-Consumer (C2C). Intra-business. Altre tipologie. Casi di studio stranieri ed italiani. Emarket. E-exchange. Dynamic pricing.
Interorganizational Information
Systems. Mobile Commerce.
- Impatto dell’e-commerce sulle aziende e
sulle organizzazioni. Strategic systems,
Total Quality Management (TQM), Justin-time (JIT), Business Process Re-engi-
119
neering (BPR), Alleanze, uso dell’Information Technology (IT) ed EC. Vantaggi
e Svantaggi del commercio elettronico.
Caso di studio dettagliato: le agenzie viaggi ed EC. La digitalizzazione di prodotti,
servizi e processi. Disintermediazione e
reintermediazione. Effetti sulle attività
commerciali tradizionali.
- Applicazioni Business-to-consumer
(B2C). Caso di studio dettagliato: la vendita di libri on-line. Caratteristiche e funzionalità necessarie in un sito B2C. Il processo d’acquisto. Il comportamento dei
consumatori nel processo d’acquisto.
Ausili on-line al processo d’acquisto. Etailing business models. Esempi di business model B2C, Direct Marketing. Strategie “Click-and-mortar”. Channel conflict.
- Internet Marketing. Marketing plan.
Marketing vs. Merchandising. Ruolo
delle ricerche di mercato nel commercio
elettronico. Metodi per le ricerche di mercato tradizionali ed on-line. Segmentazione. Il comportamento dei consumatori
on-line: tipologie. Peculiarità della situazione italiana. Caratteristiche personali e
demografiche degli utenti Internet. Strategie di personalizzazione e marketing
one-to-one.
- Customer Relationship Management
(CRM). Tipi di funzionalità offerte ai
clienti. Strumenti di servizio ai clienti.
Uso di Agenti Intelligenti nelle diverse
fasi del processo d’acquisto. Call center/Teleweb.
- Internet Advertising. Scopi e motivazioni per la pubblicità su Internet. Ad views,
impressions. Clickthrough ratio. CPM.
Tipi di banner. Targeted (one-to-one)
advertising. Metodi di advertisement.
Strategie pull e push. Eventi e promozioni on-line. Valutare l’efficacia della pubblicità su Internet. I cataloghi on-line.
- Applicazioni Business-to-business
(B2B). Company-centric B2B. From Traditional to Internet-Based EDI. E-Market-
120
programmi - TWM triennale
places and B2B. Extranets. B2B Support
Services.
- Altri tipi di applicazioni del Commercio
Elettronico. Consumer-to-Consumer
(C2C). Dynamic Pricing, Auction. Service
Industries, Online Publishing, and
Knowledge Dissemination. Intrabusiness, e-Government. E-Communities.
- Mobile Commerce. Wireless and mobile
technologies. M-commerce applications.
Mobile marketing, advertising and customer service. Location-based commerce.
Current limitations of M-commerce.
- Realizzazione di servizi di Commercio
Elettronico. Infrastructure. Tools. Page
design. Web programming. E-Commerce
Security. Electronic Payment Systems.
Order Fulfillment, Logistics, and Supply
Chain Management.
- Interfacce utente per applicazioni di
Commercio Elettronico. Linee guida.
Progetto dell’interfaccia. Recenti tendenze evolutive: interfacce per 1-to-1 e-commerce, mobile commerce, experiential ecommerce.
Modalità d’esame
L’esame si compone di una prova scritta.
Bibliografia
- E. TURBAN, J. LEE, D. KING, M. WARKENTIN, H.M. CHUNG, Electronic Commerce: A
Managerial Perspective, 2nd Edition, Prentice-Hall, 2002.
- G.P. SCHNEIDER, J.T. PERRY, Electronic
Commerce, 2nd Edition, Thomson Learning, 2001.
COMUNICAZIONE EFFICACE
Docente
Prof. Angelo Marzollo
Crediti
1
Finalità del corso
Il corso (pari ad un credito formativo) è
mutuato da quello di Laboratorio di Tecniche di Comunicazione, e coincide con
le prime otto lezioni di quest’ultimo. Il
corso si prefigge di dotare gli studenti di
alcuni strumenti operativi essenziali
nell’ambito della comunicazione, tali da
facilitare il loro inserimento nel mondo
del lavoro.
Programma
Si analizzeranno le capacità comunicative individuali così come esse emergono
in contesti collettivi (ad esempio lettura e
presa di parola in pubblico) ed interpersonali (ad esempio preparazione ed esposizione del proprio curriculum vitae, incontri e colloqui di lavoro, etc.). Questo consentirà di evidenziare i punti critici in tali
contesti comunicativi e di fornire elementi utili al loro superamento, grazie anche
all’intervento di esperti specifici.
Modalità d’esame
L’esame consisterà in una prova di comunicazione (scritta ed eventualmente
anche orale) il più possibile aderente a
situazioni che lo studente dovrà affrontare nella sua vita lavorativa e sociale. Gli
studenti che superino l’esame di Laboratorio di Tecniche di Comunicazione, le
cui prime otto lezioni affrontano gli argomenti sopra descritti, sono esentati dal
sostenere separatamente l’esame di
Comunicazione Efficace, ottenendone
automaticamente l’idoneità.
Bibliografia
Data la brevità del corso e il suo carattere
nettamente operativo la frequenza è
necessaria per affrontare l’esame e non
può essere sostituita dalla semplice lettura di testi. Tuttavia, si indicheranno materiali aggiuntivi o integrativi agli studenti
che desiderino approfondire argomenti
specifici.
121
programmi - TWM triennale
CORSO INTRODUTTIVO
Docente
Dott. Maurizio Trombetta
Finalità del corso
Lo scopo del corso è quello di livellare la
preparazione degli studenti che si iscrivono al primo anno del Corso di Laurea in
Informatica, rimediando alle lacune che
essi possono avere sui concetti di base e le
nozioni essenziali per affrontare i Corsi
di Analisi Matematica e di Matematica
Discreta.
Programma
Argomenti trattati: Insiemi, elementi e
sottoinsiemi. Relazioni di equivalenza e
d’ordine. Applicazioni. Numeri naturali,
interi, razionali, reali. Equazioni e disequazioni. Funzioni elementari: funzioni
razionali, goniometriche, esponenziali e
logaritmiche. Elementi di geometria analitica e di geometria euclidea.
Modalità d’esame
Test scritto.
Bibliografia
Testo consigliato
- M. T ROMBETTA , Corso introduttivo di
Matematica, Forum, Udine, 2004.
CULTURA D’IMPRESA
logies), e dell’impatto che queste tecnologie hanno sull’organizzazione aziendale,
come strumento essenziale a supporto
della necessaria innovazione. Partendo
da una disanima dell’evoluzione tecnologica e del conseguente ruolo dell’ICT
nell’Impresa, da considerazioni di illustri
personalità sull’impatto che l’ICT ed
Internet, in particolare, hanno sulle
Imprese, vengono esaminati alcuni dei
servizi che sono stati resi disponibili (telelavoro, sviluppo cooperativo, e-learning,
ecc.) e due dei principali sistemi informativi a disposizione delle Imprese, per
gestire tutto il ciclo aziendale, dall’approvvigionamento al post-vendita: l’e-business e l’e-commerce; vengono illustrate,
in particolare, le prospettive nel campo
della gestione dei processi decisionali,
della logistica, della catena del valore,
dell’integrazione dei database interni, del
marketing, dei servizi di approvvigionamento (e-procurement) e di quelli alla
clientela (CRM). Infine vengono trattati
argomenti tipicamente aziendali, al fine
di contribuire alla comprensione di cosa è
una azienda, di quali sono alcuni procedimenti topici e di come ci si lavora; argomenti trattati in particolare: le Società
secondo il Codice Civile; il Project Management per la pianificazione ed il monitoraggio dei progetti; il Sistema di Qualità; i profili professionali nel settore ICT
con la necessità indotta di una formazione continua.
Docente
Ing. Carlo Alberto Rolla
FISICA
Crediti
1
Docente
Dott. Hans Grassmann
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire agli studenti una panoramica del mondo aziendale
dal punto di vista delle tecnologie ICT
(Information e Communication Techno-
Crediti
3
Finalità del corso
Gli obiettivi didattici del corso sono due:
122
programmi - TWM triennale
(a) Far comprendere agli studenti le leggi
che descrivono il moto di un punto materiale e la propagazione della luce (ottica
geometrica); (b) Addestrare gli studenti a
risolvere semplici problemi.
sentando i problemi relativi alle varie fasi
del ciclo di vita, con particolare riferimento all’analisi dei requisiti e alla specifica,
al progetto, al testing, agli standard ed al
controllo di qualità.
Programma
- Cinematica: introduzione. Moto di un
punto materiale: vettori posizione, velocità, accelerazione. Moto rettilineo: caduta libera dei gravi; caduta in un mezzo
resistivo; oscillatore armonico semplice.
Moto piano: moto circolare; moto di un
proietto; moto planetario.
- Urti elastici.
- Propagazione della luce: introduzione;
riflessione; rifrazione; principio di Fermat. Ottica geometrica: lenti; specchi;
prismi.
Programma
- Concetti e Definizioni di Base dell’Ingegneria del Software Introduzione. Origini
e motivazioni dell’Ingegneria del Software. Definizioni di base: prodotti software,
caratteristiche generali dei prodotti
software, distribuzione dei costi. Processi
per lo sviluppo del software, modello dei
processi: processi primari, di supporto e
di gestione; ciclo di vita, metodologia di
sviluppo. Modelli generali dei processi:
modello a cascata; sviluppo incrementale;
modello a spirale di Boehm, gestione del
rischio; discussione ed esempi. Visibilità
del processo di sviluppo. Ingegneria dei
sistemi. Definizioni e problemi. Ambiente di un sistema. Modello contractor/subcontractor per l’acquisizione del sistema.
Fasi del processo di ingegnerizzazione
dei sistemi: definizione dei requisiti, progetto, sviluppo dei sotto-sistemi, integrazione, installazione, funzionamento, evoluzione e dismissione. Obiettivi del sistema. Architettura di un sistema, componenti funzionali. Fattori umani, problematiche relative all’interfaccia affidabilità, resilienza.
- Gestione di un Progetto Software.
Gestione di un progetto software. Attività
di gestione. Personale. Pianificazione del
progetto: piano di progetto, struttura e
contenuti. Concetti di milestone e derivable. Schedulazione del progetto; rappresentazioni grafiche: diagramma delle attività, dei tempi, del personale. Cammino
critico.
- Requisiti di un sistema Software. Ingegnerizzazione dei requisiti. Definizione
del concetto di requisito. Attività di definizione, analisi e specificazione dei
requisiti. Processo di ingegnerizzazione
Modalità d’esame
Prova scritta.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- M. VILLA, F. VETRANO, P. COFRANCESCO,
Elementi di fisica (capitoli 3 e 14), McGrawHill.
INGEGNERIA DEL SOFTWARE
Docente
Prof. Carlo Tasso
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’introduzione ai
concetti di base dell’Ingegneria del
Software, settore dell’informatica dedicato allo studio delle metodologie, delle tecniche e degli strumenti utilizzati nella
produzione industriale del software. In
particolare il corso descrive vari modelli
del processo di sviluppo del software pre-
programmi - TWM triennale
dei requisiti. Documentazione dei requisiti. Validazione dei requisiti: review sui
requisiti, parametri di validazione. Evoluzione dei requisiti: requisiti duraturi,
volatili, mutabili emergenti, consequenziali, di compatibilità. Analisi dei requisiti: definizione e processo d’esecuzione.
- Tecniche di modellizzazione dei sistemi
Modellizzazione dei sistemi. Modelli
data-flow (DFD): definizioni ed esempi.
Inadeguatezza dei modelli DFD a rappresentare aspetti di controllo e di sincronizzazione. Automi a stati finiti: definizioni
ed esempi. Reti di Petri posti-transizioni:
definizioni, esempi, valutazioni. Modelli
object oriented: modelli d’eredità, di
aggregazione e di utilizzo dei servizi. Linguaggio UML e principali diagrammi.
Data dictionary.
- Definizione dei requisiti e specificazione del software Definizione e specificazione dei requisiti: modalità e tecnica di
redazione. Uso di linguaggio naturale e di
moduli in linguaggio strutturato. Linguaggi per la descrizione dei programmi
(PDL). Definizione dei requisiti per interfacce software. Requisiti non funzionali,
classificazione. Specificazione del software: definizione. Criteri di accettazione.
Relazioni tra specificazione e progetto. Il
ruolo delle specifiche formali.
- Prototipizzazione del Software Prototipizzazione: definizione. Motivazioni,
obiettivi, approcci. Prototipizzazione:
approccio evolutionary, approccio throwaway, approccio incrementale. Strumenti
per la prototipizzazione. Prototipizzazione dell’interfaccia utente.
- Generalità e Progetto Architetturale Progetto del software. Stadi del processo di
progetto. Metodi di progetto: approccio
Top-down, metodi strutturati, strategie
funzionali e object oriented. Documentazione del progetto. Parametri di qualità
del progetto: coesione, accoppiamento,
comprensibilità e adattabilità. Porgetto
architetturale: definizione, sistema, sotto-
123
sistema, modulo. Modelli per la strutturazione dei sistemi software: modello basato su data base condiviso, modello clientserver, concetto di tipo di dati astratto e
modello basato su Macchine Astratte.
Modelli del controllo; controllo centralizzato: modello call-return e modello basato su manager di controllo; controllo
basato sugli eventi: modello broadcast e
modello a interrupt. Modelli di scomposizione in moduli: data-flow e object oriented. Architetture specifiche del dominio:
generiche e di riferimento, esempi.
Architetture distribuite, architetture 2- e
3-tier, thin e fat client, middleware.
- Progettazione Object-Oriented. Definizioni di base della tecnologia objectoriented. Progettazione object-oriented
(OOD): caratteristiche e vantaggi. Analisi
object-oriented e OOD: differenze. Identificazione di Oggetti e Classi basata sul
linguaggio naturale. Interfacce tra oggetti
(esempi in ADA e C++). Il ruolo dell’astrazione. Classi riusabili, astrazione, standardizzazione e altri criteri di progettazione delle classi. Gerarchia di Aggregazione. Diagramma dei servizi. Progettazione dell’interfaccia tra oggetti. Diagrammi UML per la progettazione OO.
- Progettazione funzionale. Progettazione
funzionale: definizione. Progettazione
data-flow. Decomposizione strutturale e
diagrammi di struttura. Trasformazione
dei diagrammi data-flow in diagrammi di
struttura. Progetto di dettaglio (o esecutivo). Modello fetch execute per i sistemi
interattivi. Confronto delle diverse strategie di progetto.
- Verifica e Validazione. Processi di supporto. Il controllo di qualità dei prodotti
software: la verifica e la validazione, definizioni secondo ISO 12207. Verifica e
validazione statiche e dinamiche. Testing
e ispezione. Validazione tecnica e sociale.
Obiettivi e problematiche generali del
testing. Testing statistico e di identificazione dei difetti. Debugging.
124
- Testing del Software. Processo di debugging. Pianificazione e organizzazione dei
test. Strategie di test. Il test incrementale.
La metodologia Big Bang. Strategie di
testing top down e bottom up. Test dinamico black box (funzionale) e white box
(strutturale). Il concetto di test case. Dati
di test. Classi di equivalenza. La verifica
statica. Il processo di ispezione.
- Introduzione alla Dependability del
Software. Definizione di dependability
(fidatezza) e sue dimensioni: affidabilità,
disponibilità, sicurezza e protezione
(safety). Concetto di affidabilità. Fallimenti, guasti, errori. Metriche di affidabilità. Unità di tempo: tempo di esecuzione,
di calendario, cronometrico. Confronto
del concetto di affidabilità per il software
e per l’hardware. Distribuzione probabilistica delle misure di affidabilità. Classificazione delle conseguenze dei malfunzionamenti. Possibili usi delle misure di
affidabilità.
- Qualità del Software. Concetto di standard: standard de jure, de facto, aperto,
proprietario. Il ruolo dell’ISO e delle
organizzazioni nazionali. Definizione di
qualità del SW secondo lo standard ISO
8402. Controllo di Qualità secondo ISO
9000. Modello di qualità del software
secondo ISO 9126: parametri di funzionalità, affidabilità, usabilità, efficienza,
manutenibilità, portabilità. Gestione
della qualità. Politica di qualità. Sistema
qualità, controllo e assicurazione di qualità. Scope e pianificazione delle attività di
assicurazione della qualità. Qualità di un
prodotto basata sulla qualità del processo
di produzione. Review di qualità. Check
di qualità ed azioni correttive. Documentazione dei review di qualità. Processo di
valutazione e metriche dei parametri di
qualità secondo ISO 9126. Standard ISO
9000 per la gestione ed assicurazione
della qualità: ISO 9001, 9002, 9003 e
9004, manuale della qualità. Standard
ISO 9000-3: linee guida per l’applicazio-
programmi - TWM triennale
ne dello standard ISO 9001 al software.
Certificazione di qualità ed accreditamento.
Standard sul Ciclo di Vita. Standard ISO
12207 sul ciclo di vita del software. Definizione dei vari processi software. Definizione dei ruoli degli esecutori dei processi: acquirente, fornitore, proprietario, sviluppatore, operatore, manutentore. Prospettiva contrattuale. Processi di monitoraggio e tailoring del ciclo vita.
Modalità d’esame
Esame scritto e orale.
Bibliografia
- I. SOMMERVILLE, Software Engineering Seventh Edition, Addison-Wesley, Harlow, UK, 2004.
Anche in edizione italiana:
- I. SOMMERVILLE, Ingegneria del software,
7^ Edizione. Pearson Addison-Wesley,
Milano, 2005.
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems: from Life
Cycle to Development Methodology, John
Wiley & Sons, Chichester, UK, 1994.
- Materiale didattico (slide, testi esami ed
esercitazioni) disponibile su http://twm.
dimi.uniud.it
INTERAZIONE UOMO-MACCHINA 1
Docente
Prof. Luca Chittaro
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo del corso è di introdurre i principi,
le metodologie di progettazione e le diverse scelte implementative per la costruzione di software che sia usabile in modo
semplice, intuitivo, produttivo ed affidabile dagli utenti a cui è rivolto. Il raggiun-
programmi - TWM triennale
gimento di questo obbiettivo richiede lo
studio di tre diverse tematiche: l’uomo
(caratteristiche psicologiche dell’utente);
la macchina (strumenti per la realizzazione di interfacce con il mondo esterno);
l’interazione (analisi, progetto, valutazione di interfacce uomo-macchina). Oltre a
presentare le nozioni di base della disciplina, il corso pone anche l’accento su
alcuni sviluppi recenti di particolare
importanza, quali le interfacce 3D ed il
groupware.
Programma
- Introduzione: Obiettivi dell’Interazione
Uomo-Macchina e sua importanza nei
diversi settori applicativi dell’Informatica.
- Aspetti Psicologici dell’Interazione
Uomo-Macchina: Psicologia Cognitiva.
Canali sensoriali. Limitazioni e aspettative umane nei processi percettivi. Percezione visiva. Percezione auditiva. Percezione tattile. Movimento. La Memoria
umana: sensoriale, a breve termine, a
lungo termine. Differenze individuali.
Modelli mentali. Metafore. Errori umani:
slip e mistake.
- Periferiche per l’Interazione UomoMacchina: Periferiche per l’inserimento
di testo. Periferiche per il puntamento e
posizionamento. Periferiche 3D. Periferiche per l’output visivo, auditivo, tattile.
Periferiche ed interfacce per utenti disabili.
- Modelli e Paradigmi di Interazione
Uomo-Macchina: Modelli per caratterizzare le fasi dell’interazione. Aspetti ergonomici dell’interazione. Stili di interazione: dai linguaggi di comando alle interfacce 3D. Interfacce a finestre (WIMP).
Progetto dei menu e delle icone. Paradigmi di interazione.
- Interazione Uomo-Macchina e Ciclo di
Vita del Software: Analisi dei requisiti di
usabilità. Principi di usabilità. User-centred design. Usability Engineering. Tec-
125
niche di prototyping. Tecniche per favorire la creatività. Documentazione delle
scelte di progetto.
- Environment, User, Task Analysis:
Determinazione del contesto dell’interazione con modelli socio-tecnici. Il metodo
USTM/CUSTOM. Analisi dei compiti
degli utenti. Il metodo HTA. Modelli predittivi: GOMS, KLM.
- Metodi Formali nell’Interazione UomoMacchina: State transition network ed
altre notazioni diagrammatiche. Notazioni testuali. Progetto ed analisi di dialogo
mediante state transition network.
- Guidelines e Standard per le Interfacce
Utente: Definizione. Scelta ed uso di guidelines. Esempi di guidelines: MITRE,
Apple, Microsoft, guidelines IBM per
interfacce 3D. Lo standard ISO 9241.
- Strumenti per l’Implementazione di
Interfacce Utente: Windowing System.
Tecniche di programmazione. Toolkit.
Caso di studio: il toolkit di Java. User
Interface Management System.
- Valutazione di Usabilità: Scopo della
valutazione. Strumenti di registrazione.
Osservazione dell’utente. Raccolta di opinioni. Interviste. Questionari. Esperimenti. Valutazione predittiva. Cognitive
walkthrough. Valutazione interpretativa.
- Help: Assistenza all’utente. Requisiti di
un help system. Principali approcci.
Interfacce adattive ed adattabili.
- Computer-Supported Cooperative
Work: Groupware. La comunicazione
mediata dal calcolatore. E-mail e sistemi
di comunicazione testuale. Videoconferenza. Ambienti collaborativi virtuali.
Sistemi workflow. Aspetti sperimentali
ed organizzativi del lavoro cooperativo.
- Recenti Paradigmi di Interazione
Uomo-Macchina: Ubiquitous computing. Realtà virtuale. Tipologie di realtà
virtuale. Il linguaggio VRML. Interfacce
multi-sensoriali (o multi-modali). Information visualization. Ipertesti. Interfacce
multimediali e ipermediali.
126
programmi - TWM triennale
Bibliografia
- A. DIX, J. FINLAY, G. ABOWD, R. BEALE,
Human Computer Interaction, Third Edition, Prentice Hall, 2003
- J. P REECE , Y. R OGERS , H. S HARP , D.
B ENION , S. H OLLAND , T.C AREY , Human
Computer Interaction, Addison Wesley,
1994.
LABORATORIO TECNICHE
DI COMUNICAZIONE
Docente
Prof. Angelo Marzollo
Crediti
4
Finalità del corso
Il corso nel suo complesso ha un duplice
scopo. Il primo, e prevalente, consiste nel
contribuire a fornire agli studenti molteplici strumenti atti ad affrontare con sicurezza e competenza compiti di tipo comunicativo che li attendono non solo a livello
universitario (ad esempio stesura di elaborati e tesi di laurea) ma anche, e soprattutto, nella vita sociale e nel mondo del
lavoro, ad iniziare dai più semplici (stesura di CV e colloqui d’assunzione) fino ad
altri, più articolati, in cui si richiede un
ruolo attivo e consapevole (preparazione
e redazione di relazioni, partecipazioni a
riunioni professionali, comunicazioni a
congressi, interventi in pubblico, e così
via).
Il secondo scopo del corso è quello di fornire agli studenti nozioni di base e terminologia per interpretare alcune attuali
realtà ed evoluzioni culturali, sociali,
ambientali ed economiche, con particolare riguardo alla crescente importanza dei
mass media e di Internet
Programma
Si partirà da un’analisi delle capacità
comunicative individuali così come esse
emergono in contesti collettivi (ad esempio lettura e presa di parola in pubblico)
ed interpersonali (ad esempio preparazione ed esposizione del proprio curriculum
vitae, incontri e colloqui di lavoro, etc.).
Questo consentirà di evidenziare i punti
critici in tali contesti comunicativi e di
fornire elementi utili al loro superamento, grazie anche all’intervento di esperti
specifici.
Si affronteranno poi alcuni argomenti di
psicologia cognitiva come base per la
modellizzazione dell’espressione orale e
scritta e guida per le tecniche tese ad un
suo miglioramento. Si continuerà con
cenni sul ruolo della lingua nel quadro
generale della comunicazione, e con
un’analisi delle differenze più importanti
fra lingua parlata e lingua scritta, incluso
il ruolo della punteggiatura e d’espressioni deittiche.
Si daranno alcune utili nozioni di semantica e di pragmatica, anche in riferimento
all’importanza del contesto, e s’indicherà
l’uso più appropriato di dizionari di diverso tipo, inclusi quelli analogici. Si richiameranno infine alcuni concetti fondamentali della retorica classica, ci si soffermerà sui suoi attuali grandi sviluppi, in
particolare in ambito pubblicitario, e si
daranno esempi di tecniche televisive nel
presentare notizie.
Si tratteranno infine alcune caratteristiche di linguaggi scientifici, tecnici informatici e gestionali, per concludere con
qualche analisi e sintesi di testi settoriali.
Il corso sarà completato da Seminari
tenuti da esperti in campi specifici.
A fine corso si ritiene che lo studente sia
in grado di esprimersi in modo più efficace, tanto in forma scritta che in altre
forme, e in particolare abbia anche una
maggior consapevolezza di aspetti essenziali dell’affermazione di sé, specie nei
rapporti professionali.
Il carattere pratico piuttosto che teorico di
programmi - TWM triennale
questo corso richiede la sua frequenza da
parte degli studenti che scelgano di includerlo nel loro piano di studi.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta e in
un colloquio orale riguardanti argomenti
trattati nelle lezioni e nei Seminari.
Per quanto riguarda la bibliografia
aggiuntiva, il docente discuterà d’anno in
anno con ciascun studente quali testi leggere approfonditamente, come base per
riflessioni personali sugli argomenti scelti, di cui egli darà poi conto nella prova
scritta.
Bibliografia
- A.M. TESTA, Farsi Capire, Rizzoli, Milano, 2000, 406 pagine.
Si tratta di un’ampia, ragionata e abbastanza completa rassegna di argomenti di
base relativi alla Comunicazione, compilata da una nota esperta di pubblicità.
Vi compaiono molte citazioni di opere
concettualmente fondamentali quali
quelle di Paul Watzlawick di Gregory
Bateson, e d’altri autori, cui si aggiunge la
riproduzione di parecchie voci tratte da
importanti e pertinenti enciclopedie.
Si consiglia la lettura di questo testo agli
studenti che vogliano approfondire questioni generali nella comunicazione, sia
teoriche sia pratiche. Dovrebbero leggere
tutto il volume, e scegliere poi alcuni
argomenti d’approfondimento, magari
consultando alcune delle fonti da cui
l’autrice rimanda nelle sue note e citazioni.
- P. BALBONI, Parole comuni, culture diverse, Marsilio, Venezia 1999, 120 pagine.
Questo breve e agile libretto inquadra in
teorie linguistiche, particolarmente di
tipo pragmatico, molte fra le questioni
che si pongono nel comunicare, per
ragioni di lavoro e altro, con persone di
cultura e abitudini comunicative diverse
dalla propria. Si tratta di difficoltà che è
127
illusorio credere che possano essere
superate dalla sola conoscenza comune di
una lingua franca quale l’inglese (magari
il pidgin English).
Vengono esposte alcuni fra gli svariati
casi concreti di possibili incomprensioni,
o di comunicazione distorta di messaggi,
e modi di evitare queste situazioni.
Gli studenti che desiderano approfondire
questioni di interculturalità, possono
ampliare le loro conoscenze mediante la
lettura di testi classici, quali quelli di
M.G. Gannon, di E.T. Hall e di G. Hofstede citati in bibliografia. Inoltre, per capire
il modo migliore di interagire con popoli
di specifiche culture, sarebbe molto utile
la consultazione di alcuni fra gli innumerevoli siti web in argomento, ad esempio
partendo da quelli elencati nello stesso
volumetto di Balboni.
- P. TABOSSI, Il linguaggio, Il Mulino, Bologna, 1999, 125 pagine.
Uno schematico manuale, di facile lettura
e completo nel suo genere, che introduce
il linguaggio come una fondamentale
forma di comunicazione, vista soprattutto da un punto di vista psicolinguistico. Si
esaminano da questo punto di vista i meccanismi fisici e cognitivi che ci permettono di capire le parole e le frasi, di parlare
e conversare, di scrivere e di leggere, e si
accenna ad alcune difficoltà che invalidano queste capacità.
- T. DE MAURO, Prima lezione sul linguaggio, Laterza, Bari 2002, 110 pagine.
Sulla base di profondi riferimenti culturali, espressi in modo molto chiaro, questa breve introduzione rappresenta un
incisivo invito ad un uso più appropriato,
e quindi più efficace, di parole e frasi.
- G. LONGO, Il Nuovo Golem, come il computer cambia la nostra cultura, Laterza,
Bari, 1998, 128 pagine. Si tratta di
un’approfondita riflessione sugli effetti
della diffusione dei computer sulla scienza, sulla cultura e sulla società. Essa può
fornire utili spunti critici, specie a chi in
128
programmi - TWM triennale
qualche modo fa parte del mondo
dell’informatica, e che condivida o meno
le tesi di Longo.
- G. SARTORI, Homo Videns, Laterza, Bari
1999.153 pagine.
Questo libro non è strettamente attinente
alle nozioni impartite durante il corso, né
alle capacità che si ripromette di stimolare, ma fornisce un interessante e allarmato stimolo critico nel considerare il diffuso modo di apprendere la realtà, e di formarsi concetti, mediante il mezzo televisivo. Soprattutto, ma non solo, da parte di
bambini.
Il volume, di lettura molto facile, contiene
anche alcune critiche radicali, quasi provocatorie, sul contenuto della grande
maggioranza dei programmi televisivi,
estese anche ad alcuni modi di usare
Internet e di credere che sostituiscano
più tradizionali maniere di comunicare.
Si tratta di un argomento complementare, che si consiglia a studenti particolarmente interessati.
- G. COSENZA, Semiotica dei nuovi Media,
Laterza, Bari 2004, 139 pagine.
Si tratta di una ricerca su applicazioni
della Semeiotica all’esame dei nuovi
media considerati come testi da analizzare. Questo libro, abbastanza specializzato, richiede l’acquisizione di nozioni preliminari di linguistica, e comunque un
interesse alla filosofia del linguaggio. È
consigliato solo a studenti che vogliano
dedicare all’argomento un impegno
superiore a quello richiesto per affrontare
l’esame.
LABORATORIO DI SISTEMI
MULTIMEDIALI
Docente
Prof. Elio Toppano
Dott. Roberto Ranon
Crediti
4
Finalità del corso
Il laboratorio intende fornire le conoscenze pratiche e operative per la realizzazione di prodotti multimediali.
Programma
Linguaggi di marcatura per l’integrazione e la sincronizzazione di oggetti multimediali: SMIL 2.0. Linguaggi per la
modellizzzione di ambienti virtuali:
VRML. Analisi e utilizzo di programmi
per la grafica (Jasc Paint Shop Pro 7.04) e
l’editing audio e video (Sound Forge XP
della Sonic Foundry, Cool Edit 2000
della Syntrillium e Premiere della Adobe).
Sviluppo di siti utilizzando Dreamweaver
e Flash di Macromedia.
Modalità d’esame
L’esame consiste nella discussione orale
di un progetto realizzato in SMIL o
VRML.
Bibliografia
Oltre ai materiali distribuiti a lezione si
consiglia il seguente testo
- T. KENNEDY, M. SLOWINSKI, SMIL adding
multimedia to the web, SAMS Publishing,
2002.
LABORATORIO DI SISTEMI
OPERATIVI
Docente
Dott. Antonio D’Angelo
Crediti
4
Sito del corso
http://www.dimi.uniud.it/~dangelo/Lab
OS/labos.html
Finalità del corso
Obiettivo del Laboratorio è quello di mettere a disposizione allo studente
129
programmi - TWM triennale
dell’annesso corso di S.O. quegli strumenti pratici essenziali a comprendere
gli aspetti salienti dei moderni sistemi
operativi. Le lezioni sono basate essenzialmente sulla discussione di esempi e la
presentazione di esercizi alla cui soluzione gli studenti sono chiamati a confrontarsi.
Programma
1. La shell di Unix
1.1 Cenni storici allo sviluppo dei Sistemi;
1.2 Installazione di un Sistema Linux;
1.3 Ruolo delle shell in Unix;
1.4 Comandi principali, ridirezione,
variabili predefinite, script;
1.5 Strumenti per la configurazione e il
mantenimento dei sistemi;
1.6 Applicazioni alle reti di calcolatori:
esecuzione remota di comandi.
2. Programmazione di sistema in Unix
2.1. Uso del compilatore g++: programmi
e generazione del codice;
2.2. Breve introduzione all’uso del linguaggio C;
2.3 Mantenimento del software: il comando make;
2.4 Multithreading, gestione delle interruzioni software e semafori;
2.5 Comunicazione fra programmi: introduzione all’uso delle socket;
2.6 Simulazione dell’interazione con
l’ambiente mediante I/O asincrono.
3. Comunicazione fra calcolatori
3.1 Protocolli per la comunicazione;
3.2 Esempi applicativi per HTML, Javascript, CGI, Perl;
3.3 Impiego del multithreading;
3.4 Interruzioni SIGALRM e SIGPOLL/SIGIO;
3.5 Comunicazione continua mediante
socket non connesse.
4. Gestione dei servizi di sistema
4.1 Accesso e controllo della configurazione di sistema;
4.2 Il server Apache;
4.3 Il Mail server;
4.4 Iptables, il firewall di Unix.
Modalità d’esame
Sviluppo di esercizi individuali e di gruppo proposti nel corso delle lezioni secondo le modalità indicate.
Bibliografia
- G. GLASS, K. ABLES, UNIX for Programmers and Users, Prentice Hall, 2a edizione, 1999.
- P. CORNES, The Linux A-Z, Prentice Hall,
1997.
- K. HAVILAND, D. GRAY, B. SALAMA, UNIX
System Programming, Addison Wesley, 2a
edizione, 1999.
- C. B ROWN , Unix distributed programming, Prentice-Hall 1994.
- A. SILBERSCHATZ, P. GALVIN, Sistemi Operativi, IV ed, Addison Wesley, 1996.
- H. DEITEL, P. DEITEL, D. CHOFFNES, Sistemi Operativi, Pearson Education Italia, 3a
edizione, 2005.
- S. LEFFLER, M. MCKUSICK, M. KARELS, J.
QUARTERMAN, The Design and Implementation of the 4.3BSD UNIX Operating
System, Addison Wesley, 1990.
- R. THOMAS, L. ROGERS, J. YATES, OSBORNE, Advanced Programmer’s Guide to Unix
System V, McGraw-Hill, 1986.
- A. BERSON, Client Server Architectures, II
ed., McGraw Hill 1996.
- A. D’ANGELO, Dispense del Corso, disponibile via Web.
LABORATORIO
DI TECNOLOGIE WEB
Docente
Dott. Paolo Omero
Dott. Enrico Scoda
Crediti
4
Programma
Oggetto del corso sono i linguaggi di
annotazione (markup): SGML, HTML,
130
programmi - TWM triennale
XML. Obiettivi del corso sono: acquisire
familiarità con tali linguaggi, con i browser e con strumenti software per la redazione assistita (authoring) di documenti
su web; acquisire maggiore padronanza
di alcuni degli argomenti discussi nel
corso di Tecnologie web. Gli argomenti
principali trattati durante il corso sono i
seguenti: la documentazione in rete sui
linguaggi di markup; linguaggi di markup
e loro evoluzione dalla loro formulazione
originaria (SGML); sintassi HTML; redazione di documenti ipertestuali con
HTML; i browser; strumenti di redazione
assistita di pagine HTML più diffusi sul
mercato; il linguaggio XML e le evoluzioni recenti. Dopo aver superato l’esame lo
studente deve essere in grado di: utilizzare bene HTML, browsers e almeno uno
strumento di redazione di pagine web;
conoscere ed utilizzare XML.
MATEMATICA DISCRETA
Docente
Prof. Giovanni Panti
Crediti
6
Finalità del corso
Fornire gli strumenti fondamentali di
matematica di base, algebra e algebra
lineare. Abituare alla formalizzazione e al
rigore logico. Fornire un vocabolario
matematico corretto e preciso.
Programma
Monoidi, gruppi, sottogruppi normali e
omomorfismi. Gruppi di permutazioni.
Anelli, ideali, polinomi. Domini Euclidei
e algoritmo di Euclide. Spazi vettoriali,
basi, applicazioni lineari. Sistemi di equazioni lineari, determinante, autovalori e
autovettori.
Modalità d’esame
Prova scritta ed eventuale esame orale.
Bibliografia
- A. F A C C H I N I , Algebra e Matematica
Discreta, ed. Decibel-Zanichelli 2001.
MATEMATICA DI BASE
Docente
Prof. Giovanna D’Agostino
Crediti
3
Finalità del corso
Fornire allo studente il linguaggio matematico di base e gli strumenti fondamentali per comprendere i corsi successivi.
Dare un primo approccio al metodo
dimostrativo fornendo numerosi esempi
di dimostrazioni in un ambito matematico elementare ed incoraggiando in questo
modo lo studente alla pratica delle varie
tecniche di dimostrazione.
Programma
- Insiemi, funzioni e relazioni.
- Numeri naturali: principio d’induzione,
divisibilità e numeri primi, algorimo di
Euclide. Metodi Dimostrativi: ragionamento per assurdo, dimostrazione per
casi, contronominale. Equivalenze e partizioni, aritmetica modulo n, congruenze.
- Il sistema crittografico RSA.
- Cardinalità di insiemi.
- Ordinamenti.
- Grafi.
- Matrici.
Modalità d’esame
Esame scritto e orale.
Bibliografia
- A. FACCHINI, Algebra e matematica discreta, Decibel Zanichelli.
131
programmi - TWM triennale
PROGETTO DI SITI E PORTALI WEB
Docente
Dott. Giorgio Brajnik
Crediti
5
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/giorgio/dida/
psw/psw.html
PROGRAMMAZIONE
Docente
Prof. Stefano Mizzaro
Dott. Paolo Coppola
Crediti
6
Finalità del corso
Si vogliono introdurre le nozioni di base
della programmazione: i concetti di algoritmo, programma e linguaggio di programmazione, la scrittura di programmi,
l’uso delle API di un linguaggio. Lo strumento usato è il linguaggio di programmazione Java.
Programma
- La programmazione strutturata. I mattoni di base di un programma Java (e
della quasi totalità dei linguaggi di programmazione): variabili, tipi, espressioni, strutture di controllo (sequenza, selezione, iterazione), array, metodi, ricorsione.
- Tipi di dati astratti e occultamento delle
informazioni. Come costruire programmi più grandi e complicati, ma comunque modificabili, estendibili, comprensibili, ecc.: il concetto di Tipo di Dato
Astratto (TDA) e i principi dell’incapsulamento e dell’occultamento delle informazioni.
- I fondamenti della programmazione
orientata agli oggetti (OO). La programmazione OO come un’evoluzione dai
TDA. I concetti di: oggetti, classi, istanze,
scambio messaggi, eredità e polimorfismo (cenni). Alcuni aspetti specifici della
programmazione OO in Java: classi
astratte, interfacce, package.
- Le API (Application Programming
Interface) del Java. Le “librerie” da usare
per scrivere programmi non banali: per la
gestione dei file, per la costruzione di
interfacce utente grafiche, per implementare applet.
- Teorie della computabilità e della complessità (cenni). I concetti di funzione
computabile (ovvero: che cosa può fare
un programma?) e di complessità computazionale (ovvero: come valutare l’efficienza di un programma, in termini di
velocità di esecuzione, in modo teorico).
Modalità d’esame
Scritto (o prove di accertamento durante
l’anno), progetto e orale.
Bibliografia
Il testo principale su cui si basano quasi
tutte le lezioni teoriche è:
- S. MIZZARO, Introduzione alla programmazione con il linguaggio Java, Franco
Angeli, Milano, 3a edizione, 2001. ISBN
88-464-1696-1.
Per le esercitazioni di laboratorio ci si
baserà su:
- P. COPPOLA, S. MIZZARO, Laboratorio di
programmazione in Java, Apogeo, 2004,
ISBN: 88-503-2145-7.
A lezione verrà segnalato o fornito altro
materiale (lucidi, pagine Web, dispense,
altri testi consigliati).
PROGRAMMAZIONE ORIENTATA
AGLI OGGETTI
Docente
Prof. Vitaliano Milanese
132
programmi - TWM triennale
Crediti
6
Programma
Il corso di Programmazione Orientata
agli Oggetti (OOP) intende affrontare le
problematiche più significative del paradigma ad oggetti inteso quale estensione
e superamento del paradigma imperativo. Come tale, il corso verterà principalmente sugli aspetti seguenti: confronto
tra lo sviluppo di programmi imperativi e
la progettazione di applicazioni basate su
oggetti; approfondimento degli aspetti
tipici della OOP (classi, oggetti, metodi,
messaggi, ereditarietà, polimorfismo);
analisi delle modalità di interazione con
l’ambiente operativo secondo il modello
di gestione degli eventi (operazioni di
I/O, eccezioni, multithreading, concorrenza); generazione di interfacce grafiche; costruzione di applet per applicazioni in rete. Linguaggio di riferimento:
Java2.
Bibliografia
- B. E CKEL , Thinking in Java, Apogeo,
2003.
- S. MAZZANTI, V. MILANESE, Programmazione di Applicazioni Grafiche in Java,
Apogeo, 2006.
PSICOLOGIA DELLA
COMUNICAZIONE
Docente
Dott. Sabrina Plet
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si articola in tre blocchi di lezioni:
la psicologia generale (che presenta un
quadro introduttivo e culturale su cui
costruire le conoscenze successive), la
comunicazione, e la metodologia della
ricerca (per poter verificare in modo
oggettivo qualsiasi ipotesi bisogna saper
condurre una ricerca in modo corretto e
valido).
Il corso ha un valore formativo con un
duplice obiettivo, generale e specifico. In
senso ampio, ci si propone di avvicinare
gli studenti alla psicologia in quanto
scienza che studia l’uomo, le sue attività,
i suoi vissuti, il suo mondo interiore e
sociale, i processi che sottostanno al suo
comportamento, in modo da ampliare la
cultura di base riguardo ad aspetti della
vita quotidiana. In modo specifico, il
corso ha lo scopo di far acquisire un insieme di conoscenze psicologiche che saranno utili alle attività future degli studenti
(es., percezione di immagini, ruolo delle
emozioni, corretto utilizzo della comunicazione nel proprio campo per conoscerne potenzialità e limiti), e di far acquisire
un metodo scientifico nella conduzione
di esperimenti per evitare errori ed ottenere risultati validi.
Programma
Psicologia Generale
- Cenni sulla percezione: assenza e presenza fenomenica; l’organizzazione figura-sfondo, la costanza di grandezza e
forma, spazio, distanza e movimento,
influenze sulla percezione.
- La coscienza e l’attenzione.
- L’apprendimento e la memoria: condizionamento classico ed operante;
l’apprendimento verbale; modelli di
memoria.
- Il pensiero: la formazione dei concetti; la
soluzione dei problemi; la creatività; il
pensiero prevenuto e il pregiudizio
- Le motivazioni e le emozioni.
Comunicazione
- I modelli della comunicazione.
- Il processo di comunicazione.
- La comunicazione non verbale.
- La comunicazione persuasiva.
programmi - TWM triennale
- La captologia.
Metodologia della ricerca
- Differenze tra senso comune e scienza.
- Come si fa una ricerca? Fasi operative.
- Il campionamento.
- Disegni di ricerca: sperimentali, quasisperimentali, presperimentali, correlazionali.
- Validità interna ed esterna di una ricerca.
Modalità d’esame
L’esame è costituito da una prova scritta.
Bibliografia
- L. ANOLLI, P. LEGRANZI, Psicologia Generale, Il Mulino, 2001, Capitolo 1: sottoparagrafi 1.1 e 1.2 (pag. 9-13) Capitolo 2:
tutto (pag. 47-75) Capitolo 3: paragrafi 1 e
2 (pag. 77-86) Capitolo 4: paragrafi 1 e 2
(pag. 103-133) Capitolo 5: tutto (pag. 137166) Capitolo 6: tutto (pag. 169-202)
Capitolo 7: tutto (pag. 203-230) Capitolo
8: paragrafi 1, 2, 3, 4 (pag. 233-261).
- D.H. MCBURNEY, Metodologia della ricerca in psicologia, Il Mulino, Capitoli completi: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10.
- R. C IALDINI , Le armi della persuasione,
Giunti, 2005.
RETI DI CALCOLATORI
Docente
Prof. Elio Toppano
Crediti
6
Finalità del corso
L’obiettivo del corso è quello di introdurre i concetti fondamentali delle moderne
reti di calcolatori e fornire allo studente le
necessarie conoscenze per affrontare
l’analisi e lo studio di una rete distribuita
di calcolatori. In particolare, saranno presentate le caratteristiche generali delle
reti, la loro topologia, l’architettura ed i
133
principali protocolli utilizzati per la trasmissione delle informazioni tra calcolatori.
Programma
- Introduzione alle reti di calcolatori Scopi, applicazioni, evoluzione storica,
caratteristiche e struttura a livelli, tipologie di rete, architetture di rete, stratificazioni, tipi e primitive di servizio, protocolli di rete, controllo di flusso e controllo
di errore, messaggi e pacchetti, strategie
di commutazione (circuito e pacchetto),
indirizzamento, instradamento ed interconnessione.
- Principali componenti di una rete e tecniche di trasmissione dati. Mezzi trasmissivi elettrici e ottici, banda di un
segnale, capacità di canale, I e II Teorema
di Nyquist, Teorema di Shannon, attenuazione e distorsione, cenni alla trasmissione dati analogica e alla trasmissione dati digitale, principali componenti di
una rete (modem, multiplexer, bridge,
switch, router).
- Il modello ISO/OSI. Architettura, servizi e protocolli. Il livello fisico. Il livello
datalink. Protocolli per il controllo di flusso (Stop&amp; Wait, Go-Back-N, Sliding
Window) e per il controllo di errore (controllo di parità, codici CRC). Calcolo
dell’efficienza dei protocolli di livello
datalink. Protocollo HDLC.
- Il livello di rete - Tecniche di instradamento (routing by network, address label
swapping, source routing), architettura di
un router e tabelle di instradamento,
algoritmi di routing statico (fixed directory routing, flooding e selective flooding)
e dinamico (distance vector e link state). Il
protocollo IP, formato del pacchetto IP e
indirizzamento IP, classi di indirizzi, sottoreti e netmask. Protocolli ARP, IGP,
RIP, OSPF, BGP. Protocollo Ipv6, formato dei pacchetti, header opzionali. Protocollo Network Address Translation
(NAT).
134
- Il livello di trasporto - Servizi ed indirizzi del livello di trasporto, creazione,
gestione e chiusura di una connessione.
Il problema delle due armate. Protocollo
Hand-Shake a tre vie. Il livello di trasporto in Internet: i protocolli UPD (User
datagram protocol) e TCP (Transport control protocol).
- Il livello delle applicazioni. Applicazioni
di Rete: Domain Name Server (DSN),
Simple Mail Transfer Protocol (SMTP),
Simple Network Management Protocol
(SNMP), la posta elettronica, telnet, file
transfer protocol (FTP).
- Progetto topologico di una rete di calcolatori. Progettazione topologica, cenni
alla teoria dei grafi, matrice di traffico,
matrice di costo e assegnazione di flusso,
affidabilità di una rete, analisi di connettività, reti di flusso, taglio minimo e capacità del taglio in una rete, algoritmo di
Ford-Fulkerson, flusso massimo, conettività d’arco, percorsi arco-disgiunti, connettività di nodo, esempi.
- Analisi delle prestazioni di una rete di
calcolatori. Cenni alla teoria delle code,
definizione di Kendall, sistemi a nascita e
morte, catene di Markov, intensità del
traffico, approssimazione di indipendenza di Kleinrock, numero medio di pacchetti in una rete, ritardo medio di pacchetto, Teorema di Little, esempi ed esercizi.
- Approfondimenti. Reti ISDN e ISDN a
larga banda. Reti ATM.
Modalità d’esame
L’esame si compone di una prova scritta e
di una prova orale. La prova scritta richiede di svolgere esercizi inerenti gli argomenti del Corso. La prova orale consiste
nella discussione di alcuni degli argomenti trattati a lezione.
Bibliografia
Testo consigliato
A.S. T ANEMBAUM , Computer Networks,
programmi - TWM triennale
(Quarta Edizione), Addison-Wesley, pubblicato in Italia da Pearson Education Italia, 2003.
Testi di approfondimento
J. KUROSE, K. ROSS, Internet e Reti di Calcolatori, McGraw-Hill, Seconda Edizione,
2003.
D. COMER, Internetworking con TCP/IP,
Addison-Wesley, pubblicato in Italia da
Pearson Education Italia, 2002.
M. BALDI, P. NICOLETTI, Internetworking,
McGraw-Hill, 1999.
R. ADINOLFI, Reti di Computer, (Seconda
Edizione), McGraw-Hill, 1999.
F. H ALSALL , Reti di Calcolatori e Sistemi
Aperti, (Quarta edizione), Addison
Wesley, 1998.
SISTEMI OPERATIVI
Docente
Dott. Giorgio Brajnik
Crediti
10
Pagina del corso
www.dimi.uniud.it/giorgio/dida/so/so.h
tml
Programma
Scopo e contenuti: I sistemi operativi
sono parte essenziale di un sistema di calcolo. È pertanto necessario che uno studente di tecnologie web possieda le basi
per comprendere le principali problematiche relative all’efficace utilizzo (da utente, da progettista, da programmatore, da
amministratore di rete) di un sistema
operativo moderno. Allo scopo di fornire
tali basi, durante il corso verranno discussi alcuni concetti fondamentali relativi ai
sistemi operativi e alle loro funzionalità
primarie (gestione dei processori, della
memoria e dei dispositivi di
ingresso/uscita). Inoltre, data l’importan-
programmi - TWM triennale
za che applicazioni concorrenti e distribuite hanno nell’ambito del web, un
moderno informatico non può non conoscere tecniche di programmazione concorrente, le quali sono strettamente correlate alle funzionalità del sistema operativo. Il corso tratterrà tale argomento discutendo i principi di base e le tecniche più
importanti per la realizzazione di applicazioni concorrenti in Java legate al web.
Verrà anche diffusamente trattato (più di
metà delle lezioni) il compito dell’amministratore del sistema, nel contesto di un
sistema GNU/Linux, coprendo in dettaglio le attività di installazione ed aggiornamento del sistema, l’uso della shell, la
configurazione, gestione e monitoraggio
dei servizi di rete, lo svolgimento dei
backup, la gestione della sicurezza del
sistema.
Articolazione: il corso è articolato in 80
ore di lezione.
Attività pratica: il corso accessorio di
Laboratorio di Sistemi Operativi offre
l’opportunità allo studente di mettere in
pratica le nozioni apprese e di verificarne
la comprensione. Inoltre tale corso offrirà
le nozioni di base relative all’uso di linguaggi di scripting e relative all’amministrazione di un sistema Linux. Per ulteriori dettagli consultare www.dimi.
uniud.it/giorgio/dida/so/so.html
SISTEMI MULTIMEDIALI
Docente
Dott. Elio Toppano
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso intende fornire un insieme di
conoscenze di base - concettuali, procedurali e metodologiche - finalizzate sia
alla analisi e valutazione di prodotti mul-
135
timediali sia alla loro progettazione, realizzazione e distribuzione. Particolare
attenzione viene rivolta allo studio delle
caratteristiche dei singoli media – testo,
immagini audio e video – e alle problematiche che emergono dalla loro integrazione. Accanto agli aspetti più propriamente
tecnici e metodologici si affrontano anche
tematiche relative agli effetti pragmatici e
sociali dell’uso dei multimedia.
Programma
Processi informativi e siti web. Elementi
di semiotica applicata ai siti web. Modelli
concettuali di media, multimedia e ipermedia. Testi alfabetici. La scrittura su
web. Immagini digitali: grafica pittorica e
vettoriale. Elaborazione delle immagini
bit mapped. Colore: caratteristiche del
colore, spazi colore, gestione del colore.
Tecniche di compressione di immagini
(con e senza perdite). Formati di archiviazione di testi e immagini. Cenni di
semiotica visiva. Suoni: caratteristiche
fisiche e percettive. Rappresentazione
digitale di suoni. Supporti e formati di
archiviazione dei suoni. Elaborazione dei
suoni. Psicologia dell’udito: mascheramento e segregazione del suono. Compressione audio. Audio e musica: lo standard MIDI. Sintesi del suono. Spazializzazione e modellizzazione di ambienti
acustici. Uso del suono nei prodotti multimediali. Video analogico e digitale. Formati dei segnali video. Compressione
video. La famiglia degli standard MPEGx. Il processo di produzione video. Progettazione e integrazione di media. Progettazione orientata all’utente. Usabilità e
accessibilià dei prodotti multimediali.
Metodologie di progetto di ipermedia. Lo
standard ISO 14915. Aspetti legali legati
al multimedia: la legge sul diritto d’autore. Video e audio streaming. Architetture
per lo streaming. Protocolli per lo streaming. Applicazioni dei multimedia con
particolare riguardo al campo dell’e-learning.
136
programmi - TWM triennale
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta e
nella discussione orale di un progetto realizzato in SMIL o VRML.
Bibliografia
Oltre ai materiali distribuiti a lezione si
consigliano i seguenti testi:
- N.P. CHAPMAN, J. CHAPMAN, Digital Multimedia, John Wiley & Sons, 2000.
- L. T OSCHI (a cura di), Il linguaggio dei
nuovi media, Apogeo, 2002.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. La prova scritta e la prova orale
dovranno essere superate nello stesso
appello.
Bibliografia
- L. PACE E A. SALVAN, Introduzione alla
Statistica (I Statistica Descrittiva), Cedam,
Padova, 1996.
- G. CICCHITELLI, Probabilità e Statistica,
Maggioli Editore, 1984.
- Appunti delle lezioni.
STATISTICA APPLICATA
Docente
Prof. Paolo Vidoni
Crediti
6
Finalità del corso
L’obiettivo del corso è introdurre lo studente a quelli che sono i concetti fondamentali della Statistica descrittiva e inferenziale, quale strumentazione di base
per l’analisi dei dati e lo studio dei fenomeni aleatori. Tali nozioni verranno presentate sottolineando l’ambito delle
applicazioni pur senza tralasciare gli
aspetti formali.
Programma
- Statistica descrittiva: Caratteri statistici;
Serie, seriazioni e distribuzioni di frequenza; Indici di posizione e di variabilità.
- Calcolo delle Probabilità: Probabilità elementare; Variabili casuali; Modelli probabilistici; Variabili casuali multivariate e
convergenza.
- Inferenza statistica: Stima puntuale;
Intervalli di confidenza; Verifica di ipotesi; Cenni sull’Analisi della varianza.
STORIA DELL’INFORMATICA
Docente
Dott. Corrado Bonfanti
Dott. Paolo Giangrandi
Crediti
3
Finalità del corso
Il corso fornisce una panoramica generale sulle tappe fondamentali che hanno
caratterizzato la storia degli strumenti di
calcolo, approfondendo in particolare
l’evoluzione delle tecnologie del computer elettronico moderno. Si evidenzia
come gli attuali computer non siano il
frutto del lavoro di un singolo inventore e
di una singola idea geniale, bensì il risultato dei contributi di moltissimi studiosi e
sperimentatori appartenenti a diverse
discipline; contributi che, nelle varie epoche, hanno dato luogo a diversi filoni concettuali e tecnologici, talvolta complementari e altre volte divergenti.
Programma
- Gli antichi strumenti di calcolo. L’era dei
calcolatori meccanici: calcolatori analogici e calcolatori digitali.
137
programmi - TWM triennale
- Macchine programmabili: automi meccanici, telaio Jacquard, strumenti musicali automatici, Charles Babbage.
- I sistemi meccanografici a schede perforate.
- Le radici concettuali del computer: dal
programma di Leibniz alle macchine di
Turing.
- I pionieri del calcolo elettronico, l’architettura di von Neumann e i primi calcolatori a programma memorizzato.
- L’evoluzione delle tecnologie: dal mainframe al personal computer.
- Gli ambienti applicativi e l’evoluzione
del software.
- Oltre il calcolo scientifico: sviluppo
dell’industria e del mercato in uno scenario mondiale.
- Reti telematiche: dalle origini a Internet.
- L’informatica in Italia.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- M.R. WILLIAMS, A History of Computing
Technology, Prentice-Hall, 1985.
- M. D A V I S , Il calcolatore universale,
Adelphi, 2003.
- C. B ONFANTI , Mezzo secolo di futuro.
L’informatica italiana compie cinquant’anni. Mondo Digitale, n. 3/2004.
Durante il corso verranno forniti anche
gli indirizzi di diversi siti web dove sono
reperibili numerosi documenti multimediali sulla storia dell’informatica.
TECNOLOGIE WEB
Docente
Prof. Vito Roberto
Crediti
6
Programma
Il corso si propone di presentare agli studenti il World-Wide Web, le tecnologie
informatiche e le implicazioni sociali che
da esso traggono origine: una panoramica
generale, corredata da esercitazioni di laboratorio, che anticipa i contenuti di corsi successivi e inserisce lo studente nelle problematiche dell’intero corso di laurea. Vengono introdotti i concetti fondamentali delle
reti di calcolatori: protocolli, formati, linguaggi, tecnologie, con enfasi sull’HyperText Transfer Protocol ed il linguaggio
HTML. La sicurezza delle reti viene affrontata tramite elementi di crittografia e tecniche di autenticazione. Le tecnologie multimediali vengono introdotte attraverso formati e standard di compressione e di rappresentazione dei dati audio, video, immagini, di grafica ed animazione. Vengono
trattati aspetti dell’interattività sul web (linguaggi di script) e dell’interazione uomomacchina nel progetto di pagine web e di
interfacce grafiche basate su web. Concludono il corso problematiche di interesse
sociale: la privatezza dei dati, la proprietà
intellettuale su Internet e le implicazioni
internazionali ed interculturali.
138
programmi - matematica triennale
CORSO DI LAUREA
IN MATEMATICA
ALGEBRA 1
ALGEBRA 2
Docente
Dott. Maria Silvia Lucido
Docente
Prof. Dikran Dikranjan
Crediti
6
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo dei corsi di Algebra 1 e 2 è di sviluppare le capacità algebriche e di ragionamento dello studente. Verranno introdotte le strutture algebriche fondamentali, gruppi, anelli e campi, sottolineando le
loro connessioni con le altre aree della
matematica.
Finalità del corso
Lo scopo dei corsi di Alegebra 1 e 2 è di
sviluppare le capacità algebriche e di
ragionamento dello studente. Verranno
introdotte le strutture algebriche fondamentali, gruppi, anelli e campi, sottolineando le loro connessioni con le altre
aree della matematica.
Programma
- Prerequisiti su insiemi e operazioni tra
insiemi.
- I numeri complessi.
- I numeri interi: congruenze.
- Prime nozioni di teoria dei gruppi: gruppi e sottogruppi.
- Classi laterali di un sottogruppo, il teorema di Lagrange.
- Sottogruppi normali, gruppo quoziente.
- Omomorfismi, i teoremi di omomorfismo, il teorema di corrispondenza.
- Gruppi ciclici, periodo di un elemento,
Teorema di struttura dei gruppi abeliani
finiti (senza dimostrazione).
- Prodotti diretti.
- Gruppi di permutazioni: decomposizione in cicli disgiunti.
- Gruppi di automorfismi: coniugio, il
gruppo di automorfismi di un gruppo
ciclico.
Bibliografia
Appunti del docente.
Programma
- Prime nozioni di teoria degli anelli: sottoanelli e ideali.
- Congruenze e anello quoziente.
- Omomorfismi e il teorema dell’omomorfismo.
- Prodotti diretti e anelli di matrici.
- Ideali massimali e ideali primi di un
anello commutativo.
- Anelli di polinomi, algoritmo della divisione.
- Domini d’integrità: elementi irreducibili e primi.
- Domini di fattorizzazione unica, domini
euclidei e domini di ideali principali.
- Campo di quozienti di un dominio
d’integrità.
- Teoria dei campi - prime nozioni, radici
dell’unità.
- Anelli di polinomi su un campo: radici,
teorema di Ruffini.
- Polinomi irriducibili su un campo, fattorizzazione, criterio di Eisenstein.
- Campi algebricamente chiusi, numeri
reali e complessi, polinomi irriducibili su
R e su C.
Testi consigliati
Appunti del docente.
139
programmi - matematica triennale
ALGEBRA 3
Docente
Dott. Maria Silvia Lucido
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso consiste in una introduzione classica alla Teoria di Galois. Si studieranno
estensioni di campi. Verrà dimostrato il
teorema fondamentale della Teoria di
Galois.
Programma
Estensione di campi, estensioni normali,
separabili e puramente inseparabili.
Automorfismi e gruppo di galois, teorema fondamentale. Campi finiti, estensioni ciclotomiche.
Prerequisiti
È necessario aver seguito i corsi di Algebra 1 e 2 e Geometria 1.
Modalità d’esame
Scritto e orale.
ALGEBRA 4
Docente
Dott. Mario Mainardis
nilpotenti. Azioni di gruppi e G-insiemi,
nilpotenza dei p-gruppi, Teoremi di
Sylow e Teorema di Schur-Zassenhaus.
Azione coprima ed azione nilpotente,
componenti, Teorema di Bender-Fitting,
struttura locale. Gruppi simmetrici ed
alterni, struttura locale gruppi lineari,
cenni sui gruppi classici.
Prerequisiti
Teoria elementare dei gruppi, struttura
dei gruppi abeliani finiti, spazi vettoriali e
forme lineari.
Modalità d’esame
Prova orale su appuntamento. Verranno
inoltre assegnati dei seminari da tenere
durante il quadrimestre.
Bibliografia
- J.L. A LPERIN , R.B. B ELL , Groups and
Representations, Springer 1995.
- M. A SCHBACHER , Finite Group Theory,
Cambridge University Press, 1986.
- H. KURZWEIL, B. STELLMACHER, Theorie
der Endlichen Gruppen, Springer 1998.
- M. M AINARDIS , Appunti di Teoria dei
Gruppi.
- Dispense scaricabili all’indirizzo
http://www.dimi.uniud.it/mainards/clas
snotes.htm
- M. SUZUKI, Group Theory, I, II, Springer
1982.
Crediti
6
Finalità del corso
Questo corso è un’introduzione alla teoria dei gruppi finiti. Si vogliono mostrare
alcune tecniche di base per lo studio dei
gruppi finiti, esempi fondamentali ed
applicazioni.
Programma
Commutatori, gruppi risolubili e gruppi
ALGEBRA 5
Docente
Prof. Giovanni Panti
Crediti
6
Finalità del corso
Introdurre le nozioni fondamentali di
Algebra Commutativa e di Teoria delle
Categorie.
140
programmi - matematica triennale
Programma
Anelli commutativi e ideali. Moduli.
Localizzazione. Decomposizione primaria. Categorie e funtori. Trasformazioni
naturali.
Modalità d’esame
Esame orale.
Bibliografia
- A TIYAH , M AC D ONALD , Introduction to
Commutative Algebra, Addison Wesley.
- ZARISKI, SAMUEL, Commutative algebra.
Graduate Texts in Mathematics, n. 28.
Springer.
- M AC L ANE , Categories for the working
mathematician. Graduate Texts in Mathematics, n. 5. Springer.
ANALISI MATEMATICA 1
Docente
Dott. Paolo Baiti
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo del corso è introdurre gli studenti al metodo dell’Analisi Matematica
fornendo i primi concetti della disciplina
e dando le prime applicazioni.
Programma
Preliminari. Relazioni e funzioni. Elementi di topologia. Limiti di successioni.
Limiti di funzioni e continuità.
Modalità d’esame
Scritto e orale.
Bibliografia
- ACERBI, BUTTAZZO, Primo corso di Analisi
Matematica, Pitagora.
- C. CITRINI, Analisi Matematica 1, Boringhieri.
- Dispense a cura del docente.
ANALISI MATEMATICA 2
Docente
Prof. Carlo Cecchini
Crediti
6
Finalità del corso
Fornire allo studente gli elementi del calcolo differenziale ed integrale in una
variabile e della teoria delle serie numeriche, nonché la capacità di eseguire i calcoli relativi.
Programma
Teoremi conclusivi su continuità ed
uniforme continuità. Derivazione e calcolo differenziale in una variabile con applicazioni (Hopital, Taylor, studio di funzioni). Calcolo integrale in una variabile.
Serie numeriche.
Modalità d’esame
Scritto ed orale.
Bibliografia
- C. CITRINI, Analisi matematica 1, Boringhieri.
ANALISI MATEMATICA 3
Docente
Dott. Maurizio Trombetta
Crediti
6
Programma
Spazi metrici. Lo spazio Rn: Non ordinabilità ordine parziale; intervalli; Teorema
di Cantor. La distanza euclidea e sue proprietà; intorni di un punto e loro proprietà; insiemi aperti; il caso delle palle
aperte. Punti di accumulazione e Teorema di Bolzano-Weierstrass. Punti ade-
141
programmi - matematica triennale
renti, chiusura, insiemi chiusi. Applicazioni da Rn a Rm: dominio, componenti.
Definizione di limite, continuità. Rienunciazione dei principali teoremi sui limiti e
la continuità. Struttura lineare di Rn: la
norma euclidea e sue proprietà; il prodotto scalare e sue proprietà. La disuguaglianza di Cauchy-Schwarz. Esempi di
altre distanze e la definizione di spazio
metrico. Insiemi aperti e insiemi chiusi;
punti aderenti e punti di accumulazione;
unione e intersezione di aperti e chiusi.
Frontiera e sue proprietà. Applicazioni
fra spazi metrici; limiti e continuità.
Insiemi connessi per archi e per insiemi
e relative implicazioni. I connessi di R.
Teorema di connessione. Compattezza
sequenziale; legame con la proprieà di
Bolzano-Weierstrass. I compatti di Rn.
Teorema di compattezza. Continuità
uniforme e Teorema di Heine. Condizione di Cauchy e completezza. Completezza di Rn. Spazi normati. Deducibilità di
una metrica da una norma. Spazi vettoriali con prodotto scalare. Deducibilità di
una norma da un prodotto scalare (s.d.).
Cenno sugli spazi topologici. Definizione
a partire dagli intorni. Legame con gli
insiemi aperti. Gli assiomi di separazione
T0, T1 e T2. Esempi di spazi topologici.
Applicazioni fra spazi topologici. Limiti e
continuità. Caratterizzazione delle funzioni continue mediante le controimmagini di aperti e di chiusi. Successioni e
serie di funzioni. Successioni di funzioni.
Convergenza puntuale e uniforme. Il
Teorema di Cauchy. Teorema dei due
limiti; teoremi sulla continuità e sull’integrabilità della funzione limite. Convergenza uniforme e derivata. I Teoremi di
Weierstrass e di Dini. Il caso delle serie di
funzioni. I teoremi precedenti nel caso
delle serie di funzioni. Serie di potenze.
Lemma di Abel e sue conseguenze. Raggio, intervallo e insieme di convergenza
di una serie di potenze. Teorema di Abel.
Criteri del rapporto e della radice. Raggio
di convergenza della serie delle derivate.
Teoremi di derivabilità e integrabilità.
Sviluppabilità in serie di potenze. Criteri
di sviluppabilità. Sviluppi delle funzioni
elementari. Calcolo differenziali per funzioni di priabili. Campi scalari: derivate
parziali e direzionali. Derivate di ordine
superiore. Teorema di Schwarz. Esempi
di funzioni derivabili ma non continue.
La differenziabilità e sue conseguenze. La
matrice jacobiana; il gradiente. Il Teorema del differenziale totale. Campi vettoriali. Differenziabilità. Differenziabilità
della funzione composta. Formula del
valor medio. Campi scalari con gradiente
identicamente nullo. Il differenziale
secondo per i campi scalari. La matrice
hessiana e sua simmetria. La formula di
Taylor. Funzioni implicite. Il Teorema di
Dini. Teorema di invertibilità locale.
Matrici simmetriche e forme quadratiche. Teorema di Jacobi (s.d.). il caso n = 2.
Estremi liberi assoluti e relativi per i
campi scalari. Test delle derivate prime e
Test delle derivate seconde. Estremi vincolati. Il metodo dei moltiplicatori di
Lagrange.
Bibliografia
Appunti del docente.
ANALISI MATEMATICA 4
Docente
Prof. Fabio Zanolin
Crediti
6
Finalità del corso
Fornire allo studente la nozione di misura e integrale di Lebesgue e introdurlo
allo studio delle equazioni differenziali.
Programma
- Misura e integrale di Lebesgue. Passag-
142
programmi - matematica triennale
gio al limite e derivazione sotto il segno di
integrale. Teoremi di Fubini e calcolo
degli integrali. Cambiamento di variabile
negli integrali. Integrazione sulle superfici.
- Equazioni differenziali ordinarie. Equazioni del prim’ordine e problema di Cauchy. Equazioni non lineari a variabili
separabili. Esistenza e unicità della soluzione del problema di Cauchy. Sistemi di
equazioni differenziali lineari. Equazioni
differenziali a coefficienti costanti. Vari
esempi di equazioni e sistemi di equazioni differenziali.
Modalità d’esame
Scritto e orale.
Bibliografia
- E. GIUSTI, Analisi Matematica 2, Boringhieri.
- Dispense a cura del docente.
ANALISI MATEMATICA 5
Docente
Prof. Gianluca Gorni
Crediti
6
Finalità del corso
Completare la formazione di base di Analisi Matematica nel settore delle equazioni differenziali e delle forme differenziali.
chiuse, forme esatte e localmente esatte,
omotopie.
Modalità d’esame
Una prova scritta di esercizi e una prova
orale di sola teoria.
Bibliografia
- G. DE MARCO, Analisi Due.
ANALISI MATEMATICA 6
Docente
Prof. Gianluca Gorni
Crediti
6
Finalità del corso
Introduzione all’Analisi Funzionale: definizione e studio dei principali spazi vettoriali normati di funzioni integrabili, e
degli spazi di Hilbert, con applicazione
alle serie di Fourier.
Programma
Integrazione astratta alla Lebesgue, spazi
L^p, spazi di Hilbert, serie di Fourier.
Modalità d’esame
Una prova scritta di esercizi e una prova
orale di sola teoria.
Bibliografia
Da decidere.
ANALISI NUMERICA 1
Programma
Equazioni differenziali non lineari: soluzioni massimali, teoremi di esistenza e
unicità in grande, fuga dai compatti, criterio dell’asintoto, integrali primi. Integrazione alla Henstock-Kurzweil. Curve
parametriche. Curve rettificabili. Formula integrale per la lunghezza. Forme differenziali: integrazione su curve, forme
Docente
Prof. Dario Fasino
Crediti
6
Finalità del corso
L’analisi numerica si occupa dello studio
143
programmi - matematica triennale
degli algoritmi, ovvero dei procedimenti
costruttivi, della matematica del continuo. Questo corso ha lo scopo di introdurre lo studente ad alcuni temi di base di
questa disciplina, enfatizzandone gli
aspetti formali, attraverso lo studio dei
principali algoritmi dell’algebra lineare
numerica, l’esposizione della teoria degli
errori e di alcune tecniche fondamentali
del calcolo scientifico. Le lezioni teoriche
saranno affiancate da esempi computazionali. Al termine del corso lo studente
saprà analizzare e risolvere numericamente alcuni problemi della matematica
del continuo, stimare l’attendibilità dei
risultati e riconoscere i vincoli di precisione e di tempo imposti dalle risorse di calcolo.
Programma
Algebra lineare numerica: Richiami di
algebra lineare, norme vettoriali e matriciali, prodotti scalari. Fattorizzazione di
Schur. Algoritmo di Gram-Schmidt.
Decomposizione spettrale e ai valori singolari. Risoluzione di sistemi lineari.
Metodi diretti. Fattorizzazione LU e sue
varianti; fattorizzazione QR. Teorema di
Rigal-Gaches. Metodi iterativi stazionari:
Iterazioni lineari, metodi di Richardson,
Jacobi, Gauss-Seidel. Risoluzione di problemi ai minimi quadrati discreti mediante equazioni normali, fattorizzazione QR
e decomposizione ai valori singolari. Problemi agli autovalori: Teoremi di Gershgorin e di Bauer-Fike, metodo delle
potenze e delle potenze inverse, iterazione QR. Teoria degli errori: Errori assoluti
e relativi, errore inerente e algoritmico,
numero di condizionamento di un problema computazionale, numeri e operazioni di macchina, precisione di macchina, cancellazione catastrofica. Analisi
dell’errore algoritmico. Algoritmi stabili
in avanti, all’indietro, instabili. Risoluzione di equazioni e sistemi nonlineari.
Metodo di bisezione e delle secanti. Itera-
zioni funzionali. Teorema delle funzioni
contrattive. Metodi di Newton e di Newton-Raphson. Convergenza locale o globale. Ordine di convergenza di una successione. Ordine di convergenza dei principali metodi iterativi. Criteri di terminazione.
Modalità d’esame
Prova scritta e orale. La prova scritta potrà
essere sostituita da due prove di valutazione intermedia da svolgere durante il
corso.
Bibliografia
- E. TYRTYSHNIKOV, A Brief Introduction to
Numerica Analysis, Birkhauser, 1997.
- A. Q UARTERONI , R. S ACCO , F. S ALERI ,
Matematica Numerica, Springer, 2000.
ANALISI NUMERICA 2
Docente
Prof. Rossana Vermiglio
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo del corso consiste nel fornire la
conoscenza dei metodi numerici fondamentali nell’ambito della teoria
dell’approssimazione, dell’integrazione e
differenziazione attraverso l’analisi delle
loro proprietà teoriche di base (stabilità,
accuratezza e complessità) e delle loro
prestazioni su esempi computazionali.
Nel corso verrà utilizzato il software
MATLAB sia per l’analisi critica dei risultati numerici ottenuti su esempi test sia
per la sperimentazione in laboratorio di
alcuni casi di studio.
Programma
Approssimazione di funzioni: interpolazione polinomiale, il problema della con-
144
programmi - matematica triennale
vergenza, interpolazione polinomiale a
tratti, splines, trigonometrica; splines
parametriche e curve di Bezier; approssimazione di funzioni: miglior approssimazione uniforme (teoria di Chebyshev)
e in spazi prehilbertiani (teoria di Fourier); polinomi ortogonali; integrazione
numerica; formule di Newton-Cotes, formule composite e adattive, le formule
gaussiane; la tecnica di estrapolazione di
Richardon e l’integrazione di Romberg,
integrali singolari. Differenziazione
numerica: metodi alle differenze finite,
differenze finite compatte, la tecnica
pseudospettrale. Nelle esercitazioni, integrate con esperienze in laboratorio,
saranno presentati dei semplici casi di
studio di particolare interesse applicativo.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- Appunti del docente.
- A. Q UARTERONI , R. S ACCO , F. S ALERI ,
Matematica Numerica, Springer Verlag
Italia, 2000.
- L.N. T REFETHEN , Spectral methods in
MATLAB, SIAM, 2000.
ARITMETICA
Docente
Prof. Pietro Corvaja
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo del corso è fornire allo studente
gli strumenti necessari per affrontare il
corso di laurea in Matematica, dando le
prime nozioni sugli insiemi, sugli insiemi numerici e sul calcolo combinatorio.
Programma
- Insiemi e operazioni tra insiemi.
- Primi elementi di calcolo combinatorio
e permutazioni.
- I numeri naturali e l’induzione.
- I numeri interi e la loro aritmetica:
l’algoritmo della divisone con resto.
- Massimo comun divisore, numeri
primi, teorema fondamentale dell’aritmetica.
- I numeri complessi.
- I polinomi: la divisione euclidea tra polinomi.
Modalità d’esame
Scritto e orale.
Bibliografia
- B. S CIMEMI , Algebretta, Decibel, Zanichelli.
- Dispense.
COMUNICAZIONE EFFICACE
Docente
Prof. Angelo Marzollo
Crediti
1
Finalità del corso
Il corso (pari ad un credito formativo) è
mutuato da quello di Laboratorio di Tecniche di Comunicazione, e coincide con
le prime otto lezioni di quest’ultimo. Il
corso si prefigge di dotare gli studenti di
alcuni strumenti operativi essenziali
nell’ambito della comunicazione, tali da
facilitare il loro inserimento nel mondo
del lavoro.
Programma
Si analizzeranno le capacità comunicative individuali così come esse emergono
in contesti collettivi (ad esempio lettura e
presa di parola in pubblico) ed interpersonali (ad esempio preparazione ed esposizione del proprio curriculum vitae, incon-
145
programmi - matematica triennale
tri e colloqui di lavoro, etc.). Questo consentirà di evidenziare i punti critici in tali
contesti comunicativi e di fornire elementi utili al loro superamento, grazie anche
all’intervento di esperti specifici.
Modalità d’esame
L’esame consisterà in una prova di comunicazione (scritta ed eventualmente
anche orale) il più possibile aderente a
situazioni che lo studente dovrà affrontare nella sua vita lavorativa e sociale. Gli
studenti che superino l’esame di Laboratorio di Tecniche di Comunicazione, le
cui prime otto lezioni affrontano gli argomenti sopra descritti, sono esentati dal
sostenere separatamente l’esame di
Comunicazione Efficace, ottenendone
automaticamente l’idoneità.
Bibliografia
Data la brevità del corso e il suo carattere
nettamente operativo la frequenza è
necessaria per affrontare l’esame e non
può essere sostituita dalla semplice lettura di testi. Tuttavia, si indicheranno materiali aggiuntivi o integrativi agli studenti
che desiderino approfondire argomenti
specifici.
Programma
- Elementi di logica e di teoria degli insiemi; numeri interi, razionali, reali; potenze e polinomi; algebra elementare; equazioni di primo e secondo grado in una
variabile; sistemi lineari in due variabili;
disequazioni e sistemi di disequazioni in
una o due variabili.
- Equazioni e disequazioni con radicali.
- Grafici di funzioni elementari.
- Funzioni esponenziali e logaritmiche.
- Richiami di trigonometria: coordinate
cartesiane e polari; funzioni trigonometriche; trigonometria elementare.
- Richiami di geometria analitica: punti,
rette, parabole, ellissi nel piano cartesiano; formule notevoli.
- Per alcuni poligoni regolari; cenni di
geometria solida.
Modalità d’esame
Il corso si conclude con un test scritto
facoltativo, allo scopo di rendere lo studente consapevole del livello delle sue
conoscenze di base.
Bibliografia
- E. A CERBI , G. B UTTAZZO , Matematica
preuniversitaria di base, Pitagora Ed.
- M. TROMBETTA, Precorso di matematica,
Forum.
CORSO INTRODUTTIVO
FISICA 1
Docente
Prof. Fabio Zanolin
Finalità del corso
Questo corso, la cui frequenza è facoltativa, si svolge prima delle altre lezioni
dell’anno accademico e ha il duplice
scopo di ricapitolare alcune nozioni e
conoscenze elementari necessarie per
iniziare proficuamente gli studi universitari in Matematica e di colmare eventuali
lacune nella preparazione di base degli
studenti.
Docente
Prof. Furio Ercolessi
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo del corso è di fornire gli elementi
di base della meccanica e della termodinamica. Durante il corso vengono presentati diversi esempi ed esercizi.
146
programmi - matematica triennale
Programma
La misura dello spazio e del tempo; il
Sistema Internazionale. Scalari e vettori.
Cinematica: traiettoria, velocità e accelerazione, moti circolari, moti relativi.
Massa e forza: leggi di Newton, sistemi di
riferimento inerziali. Forze gravitazionali, normali, di tensione, elastiche, di attrito statico e dinamico. Energia cinetica,
lavoro, energia potenziale e conservazione dell’energia. Centro di massa, quantità
di moto. Sistemi a massa variable. Urti.
Rotazioni attorno ad un asse fisso:
momento di inerzia, momento della
forza, momento angolare, leggi di Newton in forma angolare. Rotolamento, precessione. Equilibrio statico. Oscillazioni:
moto armonico, pendolo. Fluidi: pressione, principi di Pascal e Archimede, equazioni di continuità e di Bernoulli. Termologia: temperatura, calore. Gas ideali e
teoria cinetica dei gas. Trasformazioni
termodinamiche, prima legge della termodinamica. Macchine termiche: postulati di Kelvin e di Clausius, ciclo e teorema di Carnot. L’entropia e la seconda
legge della termodinamica.
Modalità d’esame
L’esame consta di una prova scritta e di
una prova orale.
Bibliografia
- D. HALLIDAY, R. RESNICK, J. WALKER, Fondamenti di Fisica, VI ed., Casa Editrice
Ambrosiana.
FISICA 2
Docente
Prof. Alessandro De Angelis
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/fisi
ca2/corsonuovo.html
Finalità del corso
Illustrare i fondamenti dell’elettromagnetismo e della meccanica ondulatoria. Il
corso è indirizzato agli studenti di Matematica.
Programma
Forze in natura. Gravitazione. Elettromagnetismo. Onde ed onde elettromagnetiche in particolare. Cenni sulla relatività
speciale e sulla formulazione covariante
delle equazioni di Maxwell (facoltativo).
Prerequisiti
Nozioni di base dell’analisi matematica
(limiti, derivate, integrali). Fisica 1.
Modalità d’esame
Prova scritta con domande di teoria ed
esercizi; compiti per casa.
Bibliografia
- SERWAY, JEWETT, Principi di Fisica.
- HALLIDAY, RESNICK, WALKER, Fondamenti
di Fisica.
- Appunti di lezione.
FISICA MODERNA
Docente
Prof. Alessandro De Angelis
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/fis
mod/corsofismod.html
Finalità del corso
Introdurre la Fisica Quantistica e la Relatività. Il corso è indirizzato agli studenti
di Fisica Computazionale, Matematica,
Informatica e Ingegneria.
Programma
Caduta della fisica classica. La prima for-
147
programmi - matematica triennale
mulazione della meccanica quantistica.
Equazione di Schroedinger ed applicazioni. Conduzione e semiconduttori; funzionamento dei dispositivi elettronici a
semiconduttore. Cenni sulla computazione quantistica. Relatività speciale e formulazione covariante dell’elettromagnetismo. Cenni sulla fisica delle particelle
elementari e la cosmologia.
Prerequisiti
Fisica 1 e 2. Analisi applicata alle funzioni
di una e più variabili.
Modalità d’esame
Per chi frequenta il corso: compiti per
casa. Per chi non frequenta il corso:
esame orale.
Bibliografia
- K.S. KRANE, Modern Physics (2nd ed.),
Wiley 1996.
- Appunti di lezione.
FONDAMENTI
DELLA MATEMATICA 1
Docente
Prof. Franco Parlamento
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è di fornire una buona
conoscenza delle possibilità di definire e
sviluppare le nozioni e strutture matematiche fondamentali, e di analizzarle criticamente, alla luce delle principali acquisizioni logico-matematiche del novecento.
Programma
Una scelta fra i seguenti argomenti:
- Sistemi classici e costruttivi per l’Aritmetica e la Teoria degli Insiemi e loro
relazioni. La fondazione insiemistica
della matematica.
- La crisi dei fondamenti, il programma di
Hilbert e i teoremi di incompletezza di
Godel.
- Matematica senza infinito e matematica
dell’infinito.
- Risultati di coerenza e di indipendenza.
Bibliografia
- Dispense del docente.
- S. FEFERMAN ET AL. (eds.), Kurt Godel Collected Works, Voll. I e II Oxford University Press 1986-1990.
- M. SZABO, The collected papers of Gerhard
Gentzen, Noth Holland 1969.
- R. SMULLIAN, Godels’s incompleteness theorems, Oxford Logic Guides 1992.
- F. ARZARELLO, Matematica dell’Infinito,
Voll. I e II, CLU Torino 1980.
- K. KUNEN, Set Theory: an introduction to
independence results, North Holland 1981.
- G. LOLLI, Dagli insiemi ai numeri, Boringhieri 1994.
GEOMETRIA 1
Docente
Prof. Paolo Cragnolini
Crediti
6
Programma
- Risoluzione dei sistemi lineari e matrici,
matrici invertibili.
- Spazi vettoriali, sottospazi, dimensione,
coordinate, formula di Grassman, rango,
Teorema di Rouché-Capelli.
- Funzioni lineari, nucleo, immagine, isomorfismi, matrice di una funzione lineare, spazio duale, quozienti.
GEOMETRIA 2
Docente
Prof. Paolo Cragnolini
148
programmi - matematica triennale
Crediti
6
Programma
- Proprietà del determinante, esistenza,
unicità, matrice dei cofattori, regola di
Cramer.
- Funzioni lineari e matrici diagonalizzabili, autovettori, autovalori, polinomio
caratteristico, autospazi e diagonalizzabilità, triangolazione.
- Spazi affini, sottospazi, parallelismo,
intersezioni, formula di Grassman, affinità.
- Forme bilineari e quadratiche, ortogonalità, basi ortogonali, segnatura, teorema
di Sylvester, prodotti scalari, matrici ortogonali, spazi euclidei, isometrie.
fissi e iperpiani uniti. Trasformazioni
affini. Il birapporto. Involuzioni. L’invariante j. 5. Ipersuperficie proiettive. Punti
regolari e iperpiano tangente. Quadriche.
Classificazione proiettiva ed affine. Il
Teorema di Sylvester.
Bibliografia
- E. S ERNESI , Geometria 1, Boringhieri,
Torino, 1989.
- P. CRAGNOLINI, Appunti del corso.
GEOMETRIA 4
Docente
Prof. Francesco Zucconi
Crediti
6
GEOMETRIA 3
Docente
Prof. Francesco Zucconi
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di presentare alcuni
elementi di geometria proiettiva e della
teoria delle quadriche, proseguendo lo
studio della geometria affine iniziato nel
corso di Geometria 2 e sviluppandone i
metodi. Vengono introdotti gli strumenti
di algebra bilineare necessari.
Programma
Spazi proiettivi e sistemi di riferimento
proiettivi. Sottospazi proiettivi. Sottospazio proiettivo generato ed indipendenza
lineare. Formula di Grassmann, posizione generale, proiezioni. 2. Il complementare di un iperpiano è uno spazio affine. I
teoremi di Talete e di Pappo. 3. Lo spazio
proiettivo duale. I sottospazi proiettivi del
duale e la dualità. 4. Proiettività, punti
Finalità del corso
Il corso si propone di applicare i metodi
proiettivi introdotti nel corso di Geometria 3 allo studio delle cubiche piane e dei
sistemi lineari. Vengono inoltre presentati gli strumenti di base della topologia
generale che saranno applicati ai casi più
semplici della classificazione topologica
delle ipersuperficie proiettive.
Programma
La quadrica di Klein. Sistemi lineari di
quadriche. Curve proiettive piane, intersezioni con rette, molteplicità. Il teorema
di Bezout in forma debole. Classificazione proiettiva delle cubiche piane. Spazi
topologici, intorni, chiusi, funzioni continue. Sottospazi topologici, prodotti finiti,
quozienti. Compattezza, connessione.
Topologia delle coniche, delle quadriche
nello spazio tridimensionale e delle cubiche singolari.
Bibliografia
- E. S ERNESI , Geometria 1, Boringhieri,
Torino, 1989.
149
programmi - matematica triennale
- E. S ERNESI , Geometria 2, Boringhieri,
Torino, 1994.
- P. CRAGNOLINI, Appunti del corso.
GEOMETRIA 5
Docente
Prof. Pietro Corvaja
- Teorema dei residui e sue applicazioni.
- Funzioni meromorfe. Funzioni meromorfe notevoli.
Bibliografia
- R. REINOLD, Theory of complex functions,
G.T.M. Springer-Verlag New York, 1991.
- K. K UNIHIKO , Introduction to complex
analysis, C.U.P., 1984.
Crediti
6
INFORMATICA 1
Finalità del corso
Il corso è concepito come un’introduzione alla Geometria Differenziale.
Programma
- Superficie regolare.
- Geometria della applicazione di Gauss.
- Teorema egregium.
- Teorema di Gauss Bonnet.
- Applicazione esponenziale.
- Teorema di Hopf Rinow.
- Nozione di varietà astratta.
- Nozione di varietà di Riemann.
Bibliografia
M.P. DO CARMO, Differential Geometry of
Curves and Surfaces, Prentice-Hall, 1976.
GEOMETRIA 6
Docente
Prof. Pietro Corvaja
Crediti
6
Programma
- Analisi locale di una applicazione olomorfa.
- Formula di Cauchy, analiticità delle funzioni olomorfe.
- Serie e prodotti infiniti di applicazioni
olomorfe.
Docente
Prof. Agostino Dovier
Crediti
6
Finalità del corso
Oltre a fornire una prima “alfabetizzazione informatica”, il corso ha come scopo
principale quello di sviluppare nello studente la sensibilità per l’aspetto “computazionale” dell’attività scientifico-matematica.
Programma
Breve Storia del Calcolatore. Programmazione. Il concetto di Algoritmo. Esistenza
di funzioni non computabili. Diagrammi
di flusso ed il Teorema di Bohm-Jacopini.
Linguaggi di Programmazione: panoramica generale, compilazione ed interpretazione. La Programmazione Imperativa
usando C. Parole riservate, Identificatori,
Variabili, Tipi Primitivi, Costanti, Letterali. Operatori, Espressioni e loro tipi. Istruzione di Assegnamento. Sequenza, blocco, istruzioni if-(then)-else, while e for.
Struttura di un programma C mediante
BNF. Vettori e matrici. Funzioni: definizione ed uso. Parametri formali ed attuali. Passaggio parametri per valore e per
indirizzo. Variabili locali e globali. Definizioni ricorsive. Esercitazioni in laboratorio. realizzazione di algoritmi in C, tra cui
150
programmi - matematica triennale
l’algoritmo di Euclide, il test di primalità,
la stampa di semplici figure bidimensionali, il calcolo di massimo e del minimo
degli elementi di un vettore e/o di una
matrice, le definizioni ricorsive del Fattoriale, dell’algoritmo di Euclide, del problema della torre di Hanoi, della successione di Fibonacci, nonché la stesura di
algoritmi aritmetici su interi “lunghi”.
Esercitazioni con il programma
MATLAB: principali istruzioni, calcolo
matriciale, grafica e programmazione.
Complessità. Principali concetti. Confronto tra classi di complessità e studio
degli effetti dell’evoluzione dell’HW sulle
varie famiglie. La notazione “O” grande.
Calcolo della complessità degli algoritmi
scritti in C anche in presenza di ricorsione. Ricerca lineare e binaria di un elemento in un vettore. Ordinamento di un
vettore: bubble sort e merge sort. Rappresentazione dell’Informazione. Rappresentazione di numeri interi, numeri reali,
caratteri, suoni e immagini e cenni sulla
compressione. Architettura di un calcolatore. Gerarchia di macchine astratte.
Architettura di Von Neumann e a Bus. La
CPU, i Bus Dati e Bus Indirizzi, la memoria principale, la memoria Cache e la
Memoria Secondaria.
Modalità d’esame
Prova scritta ed orale.
Bibliografia
- J.G. B ROOKSHEAR , Informatica. Una
panoramica
generale,
AddisonWesley/Pearson.
- Dispense del docente sulla programmazione in C, disponibili in rete.
- Dispense su MATLAB, disponibili in
rete.
INFORMATICA 2
Docente
Prof. Carla Piazza
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’approfondimento
sistematico delle tematiche affrontate nel
corso di Informatica 1. Argomenti principali del corso sono lo studio, l’analisi e la
sintesi di algoritmi, con particolare riferimento all’utilizzo di strutture dati opportune e alla valutazione della loro complessità temporale e spaziale. Verranno, infine, forniti alcuni elementi di teoria della
computabilità e di complessità computazionale, con particolare riferimento
all’introduzione delle principali classi di
complessità temporale e spaziale. È prevista attività di laboratorio con programmazione in linguaggi imperativi.
Programma
- Cenni di Teoria della Calcolabilità.
Nozione intuitiva di algoritmo. Macchine
di Turing. Tesi di Church. Macchine di
Turing Universali. Teorema dell’arresto.
Calcolabilità e Decidibilità. Unlimited
Register Machine.
- La nozione di Complessità. Complessità
in termini di Tempo e Spazio. Criterio
uniforme e criterio logaritmico. Tesi di
Church estesa. Complessità asintotica.
Metodi di risoluzione per equazioni ricorsive di complessità. Classi di Complessità.
- Elementi di Algoritmi e Strutture Dati.
Strutture dati: Vettori, Record, Liste, Pile,
Code, Alberi, Grafi. Algoritmi: HeapSort,
Moltiplicazione di Matrici, String Matching, Algoritmi su grafi.
Bibliografia
- T.H. CORMEN, C.E. LEISERSON, R.L. RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT Press,
Second edition, 2001.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to Automata Theory, Languages and
Computation, Addison-Wesley, 1979.
151
programmi - matematica triennale
- N. CUTLAND, Computability, Cambridge
University Press.
LINGUAGGIO MATEMATICO
Docente
Prof. Franco Parlamento
- Calcoli dei seguenti.
- Teorema di eliminazione del taglio e
applicazioni.
- Teoremi di Herbrand e di HilbertAckermann.
- Tavole semantiche e completezza della
logica classica.
Modalità d’esame
Esame scritto ed esame orale.
Crediti
2
Programma
Introduzione al linguaggio matematico: il
linguaggio matematico si distingue da
altri linguaggi “professionali” per uno
sviluppo notevole del formalismo simbolico e per un uso costante ed indispensabile di alcuni paradigmi logici. Lo scopo
di queste lezioni è di rendere lo studente
esplicitamente consapevole dei vari aspetti del linguaggio matematico.
LOGICA MATEMATICA 1
Docente
Prof. Franco Parlamento
Crediti
6
Finalità del corso
Sviluppare una buona competenza nel
verificare o refutare il sussistere di relazioni di conseguenza logica, inserendola
in un quadro matematicamente preciso e
particolarmente rigoroso di acquisizioni
teoriche.
Programma
- Operatori logici e regole di deduzione.
- Logica e logica classica.
- Linguaggi del prim’ordine.
- Sistemi di deduzione naturale.
- Completezza e decidibilità del calcolo
proposizionale classico.
Bibliografia
Appunti del docente.
LOGICA MATEMATICA 2
Docente
Prof. Franco Parlamento
Crediti
6
Finalità del corso
Integrare la preparazione di base di logica
matematica e sviluppare una buona
padronanza delle parti elementari della
teoria assiomatica degli insiemi e della
teoria della calcolabilità. Programma del
Corso A1. Sistemi a la Hilbert. A2. Logica
con uguaglianza. A3. Il metodo delle valutazioni classiche. A4. Trasformate di Herbrand e di Skolem. A5. Estensioni definitorie e interpretazioni sintattiche. A6.
Semantica insiemistica. A7. Relazioni fra
interpretazioni. A8. Compattezza. B1
Assiomatica di Zermelo Fraenkel B2.
Ordinali e naturali B3. Induzione e ricorsione B4. Insiemi ben fondati B5. Cardinali B6. Assioma della scelta C1. Funzioni ricorsive e primitive ricorsive C2. Macchine a registri e macchine di Turing C3.
Codificabilità di programmi e computazioni C4. Teorema di forma normale di
Kleene C5. Problemi indecidibili C6.
Indecidibilità della logica di Horn.
152
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- Appunti del docente.
- N. CUTLAND, Computability, Cambridge
University Press.
MATEMATICHE COMPLEMENTARI
Docente
Prof. Alberto Marcone
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/marcone/MC
2.html
Finalità del corso
Familiarizzare gli studenti con un tipo di
software che negli ultimi anni si è molto
diffuso come supporto alla didattica della
matematica. Evidenziare le problematiche didattiche che l’uso di questo genere
di programmi comporta.
Programma
Il software di geometria dinamica Cabrigéométre II ed un programma di calcolo
simbolico (Derive, Maple, o Mathematica) vengono introdotti attraverso l’attività
pratica in un laboratorio informatizzato.
In una prima parte del corso gli studenti
hanno l’opportunità di fare conoscenza
delle diverse caratteristiche dei software,
sia operative sia semantiche (significato
delle figure di Cabri e dei risultati dei programmi di calcolo simbolico, possibilità
di errore e di fraintendimento). In un
secondo momento gli studenti affrontano
alcuni problemi formulati in modo “aperto” e utilizzano i software per formulare e
testare congetture, fino ad arrivare a soluzioni matematicamente soddisfacenti e
programmi - matematica triennale
complete. Questa attività permette di
discutere i vantaggi e gli svantaggi
dell’utilizzo di software di questo genere
nell’attività scolastica, evidenziando le
problematiche ad essi connesse, e conduce lo studente ad impostare unità didattiche in cui lezioni frontali e uso dei
software siano integrati.
Modalità d’esame
Prova pratica al termine del corso, con
successiva breve discussione orale.
Bibliografia
Numerose risorse sono disponibili in rete
e verranno segnalate e utilizzate durante
il corso.
MATEMATICHE COMPLEMENTARI 2
Docente
Prof. Alberto Marcone
Crediti
6
Finalità del corso
Fornire alcune competenze utili a chi
intende intraprendere la strada dell’insegnamento con l’acquisizione di una prospettiva moderna e avanzata su alcuni
argomenti che sono alla base della matematica insegnata nelle scuole superiori
allo scopo di fornire i futuri insegnanti di
solide basi teoriche riguardo a ciò che
insegneranno.
Programma
In questo corso la geometria “classica”
viene affrontata da un punto di vista
moderno, attraverso un approccio rigoroso all’assiomatica della geometria piana.
Verranno usati diversi modelli della geometria per discutere gli assiomi man
mano che vengono introdotti, giungendo
ad una familiarità con le problematiche
programmi - matematica triennale
relative alla geometria neutrale (o assoluta). Infine, concentrandosi in particolare
sul piano cartesiano e sul piano di Poincaré, verranno presentate le basi della
geometria euclidea e di quella non-euclidea iperbolica.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- R.S. MILLMAN, G.D. PARKER, Geometry. A
metric approach with models, Springer,
1991.
MECCANICA RAZIONALE 1
Docente
Dott. Stefano Ansoldi
Crediti
6
Finalità del corso
Introduzione ai principi base della meccanica razionale come strumento per lo
studio di sistemi classici composti da un
numero finito di particelle; cenni al calcolo delle variazioni; studio del moto in presenza di forze centrali.
Programma
Richiamo di concetti preliminari: sistema
di coordinate, posizione, spostamento,
velocità. Fondamenti concettuali della
meccanica classica e loro estensione: spazio, tempo, simultaneità, trasformazioni
di Galileo, legge Galileiana di composizione delle velocità, principio di relatività
nel senso ristretto; legge di propagazione
della luce nel vuoto e apparente contraddizione con il principio di relatività; relatività della simultaneità, il tempo in relatività speciale; trasformazioni di Lorentz;
limiti della relatività speciale; principio di
relatività generale e sistemi di coordinate
153
non inerziali; massa inerziale e massa
gravitazionale; l’esperimento dell’ascensore di Einstein: fondamenti concettuali
della relatività generale. Calcolo delle
variazioni: introduzione; funzionale;
variazione degli argomenti e loro “vicinanza”; funzionali continui, funzionali
lineari; variazione di un funzionale; estremi di un funzionale e condizione necessaria di estremo; funzionali integrali
dipendenti da più funzioni reali di una
variabile reale, equazioni di Eulero, estremali. La meccanica del punto materiale:
prima e seconda legge di Newton, conservazione del momento lineare, conservazione del momento angolare e dell’energia. La meccanica dei sistemi di punti
materiali: forze interne ed esterne, terza
legge di Newton (forme debole e forte),
forze conservative; teoremi di conservazione; centro di massa e proprietà,
decomposizione del moto in moto del
centro di massa e moto relativo al centro
di massa; corrispondente decomposizione delle grandezze dinamiche; energia
potenziale e sua espressione in termini
delle energie potenziali di interazione e
delle energie potenziali delle forze esterne. Oscillatore armonico unidimensionale, sua importanza per la discussione
delle piccole oscillazioni nell’intorno di
un punto di equilibrio stabile di un potenziale arbitrario. Vincoli e sistemi vincolati: classificazione dei vincoli, gradi di
libertà, coordinate generalizzate, velocità
generalizzate; spostamenti reali e virtuali;
forze attive e reazioni vincolari; lavori virtuali; principio di d’Alembert; energia
cinetica come forma quadratica non omogenea nelle velocità generalizzate; equazioni di Eulero-Lagrange del primo tipo;
funzione potenziale; funzione Lagrangiana. Meccanica Lagrangiana: equazioni di
Eulero-Lagrange del secondo tipo; funzione potenziale generalizzato; funzione
Hamiltoniana e sua interpretazione fisica; coordinate cicliche e quantità conservate; teorema di conservazione del-
154
l’Hamiltoniana; spazio delle configurazioni, delle configurazioni esteso, delle
fasi, delle fasi esteso; moto nello spazio
delle configurazioni e nello spazio delle
configurazioni esteso, traiettoria di fase,
integrali primi del moto e loro rappresentazione nello spazio delle fasi; formulazione di un sistema non autonomo in termini di un sistema autonomo equivalente; applicazioni del calcolo delle variazioni alla meccanica Lagrangiana; funzionale d’azione e principio dell’azione stazionaria (principio di Hamilton); applicazione di principi variazionali alla formulazione della dinamica di sistemi vincolati;
concetto di simmetria/invarianza per un
sistema lagrangiano; struttura di gruppo
delle trasformazioni di simmetria; simmetrie e quantità conservate, teorema di
Noether. Moto di una punto materiale in
un campo centrale conservativo: riduzione del problema ad un problema unidimensionale equivalente; analisi qualitativa della dinamica; integrali primi e riduzione del problema alle quadrature; determinazione dei potenziali per i quali tutte
le orbite limitate sono chiuse; problema
di Keplero: soluzioni delle equazioni per
orbite limitate; dimostrazione delle leggi
di Keplero. Studio del moto di due punti
materiali interagenti tramite forze conservative in assenza di forze esterne:
scomposizione del problema in moto del
centro di massa e moto relativo (massa
ridotta) e sua soluzione). Cenni alla formulazione della meccanica analitica tramite i metodi della geometria differenziale: varietà differenziabile, spazio tangente, fibrato tangente, Lagrangiana come
funzione sul fibrato tangente.
Modalità d’esame
Scritto e orale.
Bibliografia
- H. GOLDSTEIN, Meccanica classica, Zanichelli.
- V.I. A RNOLD , Metodi Matematici della
programmi - matematica triennale
Meccanica classica, Editori Riuniti.
- LEV E. ELSGOLTS, Equazioni differenziali e
calcolo delle variazioni, Editori Riuniti.
MECCANICA RAZIONALE 2
Docente
Prof. Lorenzo Freddi
Crediti
6
Programma
Geometria delle masse. Cinematica dei
sistemi rigidi. Grandezze dinamiche dei
sistemi materiali. Teoremi generali della
meccanica dei sistemi materiali discreti.
Statica dei sistemi materiali. Dinamica
dei sistemi materiali. Meccanica analitica.
Bibliografia
I testi adottati saranno comunicati agli
studenti all’inizio del corso.
OTTIMIZZAZIONE 1
Docente
Prof. Franca Rinaldi
Crediti
6
Finalità del corso
L’ottimizzazione (o programmazione
matematica) è una disciplina che gioca
un ruolo di primo piano nel processo di
modellizzazione e risoluzione dei complessi problemi di decisione che emergono in ambito applicativo. Il corso si propone di presentare una panoramica delle
principali classi di problemi di ottimizzazione, quali la programmazione lineare,
la programmazione lineare intera e l’ottimizzazione combinatoria, e delle rispetti-
155
programmi - matematica triennale
ve metodologie risolutive. Nel modulo I
verranno anche richiamate alcune nozioni di base di tre argomenti fondamentali
per lo sviluppo del programma di ottimizzazione: la teoria della complessità computazionale, l’analisi convessa e la teoria
dei grafi. Per ulteriori informazioni sulla
ricerca operativa e sull’ottimizzazione si
consulti il sito dell’INFORMS (Institute
for Operations Research and Management Science, www.informs.org).
Programma
Introduzione ai problemi di ottimizzazione (4 ore)
Problemi reali, modelli e algoritmi risolutivi. Esempi di problemi di ottimizzazione continua e discreta: problemi di programmazione lineare, non lineare e
lineare intera. Esempi di problemi di ottimizzazione combinatoria: Bin Packing,
Knapsack, Assegnamento tridimensionale, Set Covering, Set Packing, Set Partitioning, Soddisfattibilità.
Cenni di teoria dei grafi (4ore).
Definizioni fondamentali. Matrici di incidenza. Tagli e cammini. Connessione e
forte connessione. Alberi, cricche e insiemi stabili. Problemi di ottimizzazione su
grafi.
Cenni di complessità computazionale
(6).
Algoritmi e loro complessità. Problemi di
decisione. Classi P ed NP. Trasformazioni polinomiali ed NP-completezza. Esempi di problemi NP-completi.
Cenni di analisi convessa (10).
Definizioni fondamentali. Teorema di
Caratheodory. Operazioni algebriche su
insiemi. Proprietà topologiche. Teoremi
di separazione. Poliedri. Funzioni convesse. Proprietà differenziali. Minimizzazione di funzioni convesse.
Programmazione lineare (12).
Definizioni fondamentali ed esempi.
Geometria della PL. Dualità. Condizioni
di complementarità. Cenni sulla com-
plessità della PL. Metodo del simplesso.
Analisi di sensistività.
Programmazione lineare intera (12).
Introduzione ed esempi. Matrici totalmente unimodulari. Metodo del branch
and bound. Metodo del branch and cut.
Diseguaglianze di Chvìtal e tagli di
Gomory.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta e in
una prova orale.
Bibliografia
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
OTTIMIZZAZIONE 2
Docente
Prof. Franca Rinaldi
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso completa la presentazione dei
principali argomenti dell’ottimizzazione
matematica, sviluppando la teoria delle
reti di flusso, la programmazione dinamica ed alcuni temi fondamentali di ottimizzazione combinatoria.
Programma
Teoria delle reti di flusso (14 ore).
Definizioni fondamentali. Il problema di
flusso a costo minimo. Il metodo del simplesso adattato alle reti di flusso. Il problema del massimo flusso e l’algoritmo di
Dinic-Karzanov. Il problema del cammino minimo e l’algoritmo di Dijkstra.
L’algoritmo “out-of-kilter”.
Programmazione dinamica (12ore).
Il principio di ottimalità e l’equazione di
Bellman. L’algoritmo di Bellman-Ford.
L’algoritmo per reti acicliche. L’algoritmo
156
programmi - matematica triennale
di Floyd-Warshall. Applicazioni della PD
a: il problema del knapsack, il problema
dell’allineamento di due stringhe, un problema di schedulazione.
Ottimizzazione combinatoria (22).
Problemi di accoppiamento e assegnamento. Algoritmi per l’accoppiamento di
cardinalità massima. Ottimizzazione su
matroidi. Algoritmo di Kruskal per il problema dell’albero di supporto di costo
minimo. Combinatorica poliedrale. Analisi poliedrale del problema dell’accoppiamento di costo minimo, del problema del
commesso viaggiatore e del problema
dell’insieme stabile.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta ed
in una prova orale.
Bibliografia
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
PARTICELLE E INTERAZIONI
FONDAMENTALI
Docente
Dott. Marina Cobal
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/%7Ecobal/pa
rticelle_welcome.html
Finalità del corso
Questo corso è una introduzione alla fisica delle Particelle e delle Interazioni Fondamentali. Si discutono alcune delle proprietà dei costituenti fondamentali della
materia e le loro interazioni, così come i
metodi sperimentali e le tecnologie coinvolte. In generale, intenzione del corso
non è quella di derivare modelli teorici da
principi primi, ma piuttosto di confrontare previsioni fenomenologiche con risultati sperimentali, così da introdurre le
conoscenze necessarie per affrontare
questo tipo di ricerca. Il corso è indirizzato agli studenti di Fisica Computazionale,
Matematica, Informatica e Ingegneria.
Prerequisiti
Fisica 1 e 2, Fisica Moderna, eventualmente Meccanica quantistica.
Programma
Concetti base: unità di misura, relatività
speciale, sezioni d’urto, rate di decadimento. Particelle ed interazioni fondamentali: quarks, leptoni, bosoni di gauge,
interazioni elettromagnetiche, forti e
deboli. Leptoni: elettroni e positroni,
muoni e tau, neutrini. Metodi sperimentali: acceleratori di particelle e rivelatori di
particelle. Adroni e forze nucleari. Risonanze. Struttura degli adroni e scattering
deep in elastico. Stranezza. Modello a
quark degli adroni. Quark pesanti. Il meccanismo GIM. La matrice CKM. Unificazione elettrodebole e bosoni W e Z. Correnti neuter. Simmetrie discrete e interazioni deboli: parità, coniugazione di carica e CP. Quantocromodinamica (QCD):
colore, accoppiamento forte, sconfinamento, getti di particelle. Il meccanismo
di Higgs e la ricerca sperimentale
dell’Higgs.
Modalità d’esame
Compiti per casa e relazione finale su un
articolo a scelta.
Bibliografia
- P ERKINS , High Energy Physics, IV ed.,
Addison-Wesley.
- B.R. MARTIN, G. SHAW, Particle Physics
(2nd ed.), Wiley.
- Appunti di lezione, disponibili al sito:
http://www.fisica.uniud.it/~cobal/particelle_welcome.html
157
programmi - matematica triennale
PROBABILITÀ 1
Docente
Prof. Carlo Cecchini
Crediti
6
Finalità del corso
Introdurre lo studente agli elementi di
base del calcolo delle probabilità e consentirgli di applicare in questo contesto in
modo interdisciplinare quanto visto nei
corsi già seguiti. Si pone particolare attenzione alle applicazioni.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova orale.
Bibliografia
- Per gli argomenti 1 e 2: appunti delle
lezioni e, come consultazione e complemento, alcuni paragrafi della Dispensa
Probabilità 2.
- Per gli argomenti 3, 4, 5, 6, 7: appunti
delle lezioni e, come consultazione, D.
BOSQ, H.T. NGUYEN, A course in stochastic
processes: stochastic models and statistical
inference, Kluwer, 1996.
STATISTICA 1
Programma
- Spazio di probabilità e probabilità elementare.
- Variabili aleatorie scalari e vettoriali
discrete e continue, con i concetti di base
relativi (massa, media, varianza, momenti, distribuzione e densità, covarianza
etc.).
- Condizionamento.
- Funzioni generatrici.
- Cenno sui processi.
Modalità d’esame
Scritto ed orale.
PROBABILITÀ 2
Docente
Prof. Paolo Vidoni
Crediti
6
Programma
1. Richiami di Calcolo delle Probabilità. 2.
Valori attesi e distribuzioni condizionate.
3. Introduzione ai processi stocastici. 4.
Catene di Markov. 5. Processi di Poisson.
6. Martingale. 7. Moto browniano.
Docente
Prof. Luigi Pace
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso presenta una introduzione
all’inferenza statistica e ad alcune importanti applicazioni, sulla base del concetto
di funzione di verosimiglianza.
Programma
- Richiami e complementi di Calcolo delle
Probabilità Le variabili casuali normale
bivariata e normale multivariata; la distribuzione di combinazioni lineari e forme
quadratiche di componenti di una normale
multivariata.
- Modelli statistici Il problema; modelli parametrici e non parametrici; modelli statistici
parametrici notevoli, il controllo empirico di
un modello statistico (metodi grafici: probabilty plot, stima della densità).
- Inferenza statistica: le procedure fondamentali. Il problema; definizioni di base;
stima puntuale; problemi di previsione;
verifica delle ipotesi statistiche; stima
intervallare; i test di Kolmogorov-Smirnov; la simulazione.
158
programmi - matematica triennale
- La funzione di verosimiglianza. Motivazione e definizioni di base (funzione
score, informazione osservata); lo stimatore di massima verosimiglianza; i test di
verosimiglianza; parametri di interesse e
parametri di disturbo: la verosimiglianza
profilo; verosimiglianze penalizzate e
selezione del modello.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- A. AZZALINI, Inferenza Statistica: un’introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L.J. BAIN, M. ENGELHARDT, Introduction
to Probability and Mathematical Statistics,
PWS-Kent Publishing co., 1992.
STATISTICA 2
Docente
Prof. Luigi Pace
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso approfondisce l’inferenza statistica parametrica basata sul concetto di
verosimiglianza e tratta alcune applicazioni riferite a modelli di regressione.
Programma
- Verosimiglianza: aspetti teorici.
L’immutabilità della verosimiglianza; statistiche sufficienti e verosimiglianza;
distribuzioni campionarie asintotiche
delle principali quantità di verosimiglianza e loro uso come approssimazioni.
- Procedure statistiche ottimali. Stimatori
non distorti e efficienti tra i non distorti;
test più potenti; intervalli di confidenza
più accurati; i teoremi fondamentali.
- I modelli binomiali. Stima della probabilità; verifica di ipotesi e test dei segni
per mediana e quantili; test per la probabilità comune; il modello di regressione
logistica; l’algoritmo di Newton-Raphson
per la determinazione di una soluzione
dell’equazione di verosimiglianza.
- I modelli multinomiali. Stima delle probabilità di cella; test chi-quadrato di adattamento; test di indipendenza in una
tabella di contingenza; test di omogeneità
di più tabelle.
- I modelli Poisson. Stima e verifica di
ipotesi sul parametro; modelli di regressione.
- I modelli normali. Stima e verifica di
ipotesi sui parametri; modelli di regressione lineare.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- A. A ZZALINI , Inferenza Statistica: un
introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L. PACE, A. SALVAN, Teoria della Statistica,
Cedam, 1996.
STRUMENTI INFORMATICI
PER LA MATEMATICA
Docente
Prof. Gianluca Gorni
Crediti
1
Finalità del corso
Avviare gli studenti all’uso del LaTeX, il
programmi - matematica triennale
sistema gratuito standard per la scrittura
di testi matematici.
Programma
Motivazioni e storia del TeX; sintassi di
base; la struttura a grande scala di un
documento di LaTeX; scrittura di testi;
scrittura di formule matematiche.
159
Modalità d’esame
Presentazione di un progettino, consistente in un paio di pagine scritte in
LaTeX, che usino titolazione, sezionamenti, testo e formule.
Bibliografia
Presentazione del corso, e altro materiale
disponibile in rete.
160
programmi - biotecnologie triennale
CORSO DI LAUREA
INTERFACOLTÀ
IN BIOTECNOLOGIE
ALGORITMI E STRUTTURE DATI
Docente
Prof. Paolo Serafini
Crediti
5
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/~serafini/ASD
0607.pdf
Finalità del corso
Il corso introduce lo studente ai concetti
che stanno alla base dell’elaborazione dei
dati da parte di un calcolatore. Infatti i
dati devono essere presentati al calcolatore secondo opportune strutture ed elaborati secondo modalità precisamente definite e che si applicano a classi di dati dello
stesso tipo. Gli algoritmi sono appunto le
modalità secondo cui un calcolatore elabora i dati. Essenziale è comprendere
come le risorse di tempo e di spazio vengano impiegate da un algoritmo per capire se l’elaborazione possa essere praticamente portata a termine (cioè in tempi
ragionevoli e senza eccedere la memoria
disponibile nel calcolatore). Il comportamento di un algoritmo dipende non solo
dalla natura del problema i cui dati si
devono elaborare ma anche da come questi vengono strutturati. Verranno quindi
presentate le strutture dati più comunemente usate ed alcuni degli algoritmi che
più frequentemente compaiono nell’elaborazione di grandi quantità di dati. Il
corso sarà concluso da una presentazione
di alcuni problemi che serviranno come
paradigma nella risoluzione di particolari
tipi di problemi di biologia computazionale.
Programma
Algoritmi: Definizione, Misura della
complessità, Classi di Complessità.
Complessità di problemi: Problemi di decisione, Classe P, Trasformazioni di problemi, Classe NP, Problemi NP-completi.
Strutture dati: Specifica di una struttura
dati, Implementazione di una struttura
dati, Efficienza dell’implementazione,
Strutture dati elementari: pile, code, alberi, alberi binari di ricerca.
Equazioni ricorsive: Fattoriale, Numeri di
Fibonacci, Formule esplicite, Master
Theorem.
Algoritmi di Ordinamento: Inserzione,
Bubblesort, Quicksort, Mergesort, Heapsort, Radixsort.
Programmazione dinamica: Principio di
ottimalità, Equazione di Bellman, Cammini minimi e massimi, Algoritmo di
Bellman-Ford, Algoritmo di Dijkstra,
Algoritmo di Floyd-Warshall, Confronto
di stringhe, Altri esempi.
Altri algoritmi su grafi: Minimo albero di
supporto, Max flow-min cut, Assegnamento.
Programmazione lineare: Problema primale e duale, Complementarità, Totale
unimodularità.
Problemi NP-completi: TSP, Insiemi stabili, knapsack.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova orale.
BASI DI DATI
Docente
Dott. Nicola Vitacolonna
Crediti
5
Finalità del corso
Obiettivo fondamentale del corso di Basi
programmi - biotecnologie triennale
di Dati è l’acquisizione dei concetti, delle
metodologie e degli strumenti fondamentali nel campo delle basi di dati, con
particolare attenzione ai modelli (concettuale e logico) e ai linguaggi (di definizione, di aggiornamento e di interrogazione)
dei sistemi per basi di dati. Vengono inoltre forniti elementi di progettazione concettuale (costruzione di modelli
Entità/Relazioni) e logica (mapping E/R relazionale) di basi di dati. Infine, viene
fornita una panoramica delle principali
basi di dati proposte nell’ambito della biologia, con particolare attenzione alla loro
organizzazione interna e alle possibili
modalità di utilizzo. Dopo aver superato
l’esame lo studente dovrebbe essere in
grado di: (i) progettare semplici basi di
dati a livello concettuale (costruzione di
schemi Entità/Relazioni a partire da
insiemi di requisiti espressi in linguaggio
naturale) e logico (chiavi e forme normali
delle tabelle relazionali); (ii) formalizzare
in un linguaggio relazionale semplici
operazioni di definizione e manipolazione (aggiornamenti ed interrogazioni) dei
dati espresse in linguaggio naturale; (iii)
utilizzare in modo effettivo ed efficace le
basi di dati biologiche disponibili. È prevista anche un’attività di laboratorio per
verificare sul campo la padronanza delle
metodologie e degli strumenti studiati.
Parte 1. Concetti di Base. Ruolo e funzionalità di una base di dati, astrazione sui
dati, modelli dei dati, istanze e schemi,
indipendenza dei dati dal livello logico e
fisico, linguaggi per la definizione e la
manipolazione dei dati, sistema di gestione di una base di dati (DBMS), amministratore e utenti di una base di dati, il
dizionario dei dati, struttura generale di
una base di dati.
Parte 2. Il Modello Relazionale e il linguaggio SQL. Il modello relazionale: concetti e vincoli che caratterizzano il modello relazionale dei dati, operazioni di defi-
161
nizione, aggiornamento ed interrogazione, l’algebra relazionale (cenni). Il linguaggio SQL: definizione dei dati in SQL,
interrogazioni in SQL, aggiornamenti in
SQL, le viste in SQL, funzionalità avanzate (cenni).
Parte 3. Laboratorio di basi di dati. Breve
panoramica sui DBMS esistenti. Il DBMS
MySQL. Il modello Client/Server. Principali differenze tra il linguaggio SQL supportato da MySQL e lo standard SQL.
Esempi di definizione, aggiornamento e
interrogazione dei dati in MySQL. Alcuni
semplici casi di studio (la base di dati di
sequenze nucleotidiche TSDB).
Parte 4. Progetto di basi di dati. Il modello Entità/Relazioni (ER): tipi e istanze di
entità e di relazioni, attributi (semplici,
composti, a singolo valore, multivalore,
derivati) e chiavi, dominio di un attributo,
vincoli associati alle relazioni (partecipazione e rapporto di cardinalità), relazioni
ricorsive e ruoli, relazioni di grado superiore al secondo, entità deboli, gerarchie
di specializzazione/generalizzazione
(cenni), i diagrammi Entità/Relazioni. La
progettazione concettuale dei dati basata
sul modello ER. La progettazione logica
(ristrutturazione di schemi ER, traduzione nel modello relazionale, normalizzazione).
Parte 5. Basi di dati per la biologia. Introduzione. Dalle analisi ai dati in formato
digitale. Le analisi biologiche e i dati da
esse prodotti. L’organizzazione dei dati.
Organizzazione dei dati e basi di dati.
Alcuni esempi (dati prodotti dal sequenziamento del DNA e dati prodotti con tecniche di Micro-Array). Basi di dati biologiche di sequenze (NCBI), di annotazioni
(Ensembl), specifiche (Transfac), di analisi (MA e Proteomica), di proteine (Swiss
Prot). Modalità di accesso ai dati di alto
livello (interfacce web) e di basso livello
(via SQL). Le interfacce di Ensembl e
Transfac.
162
programmi - biotecnologie triennale
Modalità d’esame
Prova scritta (durata 2h).
Bibliografia
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di dati. Modelli e linguaggi
di interrogazione, McGraw-Hill, 2002.
- L. WELLING, L. THOMSON, MySQL Tutorial, Pearson Education Inc., 2004.
- Dispense e lucidi del docente (prodotte
in collaborazione col dr. Michele Braidotti).
Altri testi di riferimento:
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Sistemi di basi
di dati. Fondamenti, Pearson/AddisonWesley (4a Edizione Italiana), 2004.
BIOCHIMICA 1
Docente
Prof. Giovanna Lippe
Prof. Irene Mavelli
Collaboratori per le esercitazioni di laboratorio
Dott.ssa S. Contessi
Dott.ssa L. Tomasetig
Dott.ssa E. Bisetto
Crediti
6
Finalità del corso
L’obiettivo de corso è di far acquisire allo
studente le nozioni fondamentali della
Biochimica generale strutturale e metabolica, necessarie per comprendere i
meccanismi molecolari alla base dei processi vitali.
Parti fondamentali del corso sono struttura e funzione delle proteine, correlazione
struttura-funzione, enzimi, lipidi, membrane e trasporto, metabolismo delle
principali biomolecole, meccanismi di
regolazione delle vie metaboliche e loro
integrazione. Inoltre il corso ha lo scopo
di far acquisire allo studente le abilità di
base indispensabili per affrontare un
esperimento di Biochimica, nonché di
applicare in laboratorio alcune nozioni
acquisite durante le lezioni.
Modalità di svolgimento
Il corso è teorico-pratico ed è costituito da
due moduli: Modulo di Biochimica strutturale con esercitazioni di laboratorio e
Modulo di Biochimica metabolica.
Il Modulo di Biochimica strutturale è articolato in lezioni frontali affiancate da
alcune esperienze di laboratorio. Ogni
esperienza di laboratorio è preceduta da
un’introduzione che illustra sia l’obiettivo da perseguire e le abilità da acquisire,
sia gli strumenti e i reagenti da usare.
Ogni esperienza inoltre è seguita dalla
discussione dei dati ottenuti. Di ogni
esperienza gli studenti sono tenuti a redigere una relazione scritta, rispondendo
ad eventuali quesiti formulati dal docente.
Programma
Biochimica Strutturale Aminoacidi e peptidi. Struttura e proprietà degli alfa-aminoacidi proteici. Proprietà delle catene
laterali degli alfa-aminoacidi. Aminoacidi
non proteici. Determinazione del punto
isoelettrico di un aminoacido. Analisi cromatografica degli aminoacidi. Il legame
peptidico e la sua struttura. I principali
oligopeptidi e peptidi e loro funzione biochimica. Proteine Strutture delle proteine. Livelli strutturali: primario, secondario, terziario e quaternario. Conformazione delle proteine. Strategie per la determinazione della struttura primaria di una
proteina. Struttura secondaria in alfaelica. Struttura secondaria a foglietto
beta. Ripiegamenti della catena polipeptidica (beta turns) e Struttura terziaria.
Varietà di strutture nelle proteine. Strutture supersecondarie e domini. Processo
di strutturazione proteica. Strutture quaternarie. Proteine globulari. Proteine
programmi - biotecnologie triennale
fibrose costituenti strutturali di cellule e
tessuti. Proteine del tessuto connettivo.
Struttura del protocollageno. Idrossilazione Pro e Lys e ruolo della vitamina C.
Struttura e biochimica della vitamina C.
Stabilità dell’elica del collageno. Biosintesi del collageno. Proteine Coniugate.
Gruppi prostetici e cofattori. Cenni su
metallo-proteine e flavoproteine. Glicoproteine. Proprietà strutturali dei glicidi
complessi. Glicoproteine N-glicosilate e
O-glicosilate. Proteine glicate. Proteine
della matrice extracellulare: proteoglicani
e glucosoaminoglicani. Emoglobina e trasporto dell’ossigeno Struttura molecolare
di emoglobina e mioglobina. Gruppo
eme. Proprietà del legame ossigeno-eme
e del legame ossigeno-CO. Curve di dissociazione ossigeno-Hb e ossigeno-Mb.
Concetto di cooperatività e allosterismo.
Effettori allosterici. Stati conformazionali
diversi di Hb. Effetto Bohr. Effetto dei
protoni e della CO2. Effetto del 2,3-DPG.
Significato fisiologico del legame di 2,3DPG. Emoglobina fetale. Esempi di
malattie molecolari: le emoglobinopatie.
Enzimi e catalisi enzimatica. Capacità
catalitica specificità e regolazione. Cinetica delle reazioni catalizzate da enzimi.
Modello cinetico di Michaelis-Menten.
Costante di Michaelis KM. Velocità max e
numero di turnover, Costante catalitica
Kcat. Specificità e riconoscimento molecolare. Inibitori reversibili e irreversibili.
Regolazione enzimatica: regolazione
covalente e regolazione allosterica. Un
paradigma della regolazione enzimatica:
la glicogeno fosforilasi. Meccanismi di
azione degli enzimi. Catalisi covalente.
Catalisi generale acido-basica. Catalisi da
ioni metallici. Alcuni esempi rappresentativi. Lipidi, membrane e trasporto Acidi
grassi: nomenclatura e caratteristiche
strutturali degli acidi grassi saturi ed
insaturi più rappresentati nei sistemi biologici. Triacilgliceroli. Glicerofosfolipidi.
Sfingofosfolipidi. Cere. Terpeni. Steroidi.
163
Modello a mosaico fluido. Struttura delle
proteine di membrana. Proteine di membrana ancorate a lipidi. Diffusione semplice e trasporto mediato da proteine.
Cinetica di trasporto. Trasporto passivo e
attivo. Processi di trasporto sostenuti
dall’ATP. Canali ionici. Antibiotici
ionofori. Biochimica Metabolica. Coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche.
Cenni su struttura/funzione dei seguenti
coenzimi: acido lipoico; coenzimi piridinnucleotidici NAD e NADP, derivati dalla
vitamina PP (nicotinamide); tiamina
pirofosfato, derivato dalla vitamina B1
(tiamina); coenzima A, derivato dal pantotenato; coenzimi flavinici FAD e FMN,
derivati dalla vitamina B2 (riboflavina);
biotinil coenzima, derivato dalla vitamina
H (biotina); piridossale fosfato, derivato
dalla vitamina B6 (piridossina, piridossale, piridossamina); tetraidrofolato, derivato dal folato; deossiadenosil cobamide e
metilcobamide, derivati dalla vitamina
B12 (cobalamina). Bioenergetica e ossidazioni biologiche. Catabolismo e anabolismo. ATP: un composto ad alta energia.
Strategie molecolari per la produzione di
ATP. Reazioni chimiche accoppiate.
Ossidazioni e riduzioni. Potenziali di
riduzione. Carica energetica della cellula.
Digestione delle proteine della dieta.
Metabolismo anaerobio dei monosaccaridi. La via glicolitica. Resa in ATP della glicolisi. I destini metabolici del piruvato. Il
metabolismo del lattato. Fermentazione
alcolica. Regolazione della glicolisi. PFK2 e l’enzima chinasi-fosfatasi. Regolazione ormonale. Complesso della piruvato
DH. Trasformazione del piruvato in acetil-CoA. Il complesso della piruvato deidrogenasi e suo meccanismo di catalisi.
Metabolismo di monosaccaridi diversi
dal glucosio. Fruttosio, galattosio e mannosio. Ciclo di Krebs e Ciclo del gliossilato. Ciclo di Krebs. Panoramica del ciclo di
Krebs. Reazioni di decarbossilazione.
Resa di ATP del ciclo di Krebs. Natura
164
anfibolica del ciclo di Krebs. Reazioni
anaplerotiche. Regolazione del ciclo di
Krebs. Ciclo del gliossilato nelle piante e
nei batteri. Fosforilazione ossidativa e
fotofosforilazione Fosforilazione ossidativa. Cenni sulle recenti acquisizioni sulla
struttura del mitocondrio. Sistemi navetta malato-aspartato e glicerolo 3-fosfato. Il
processo della fosforilazione ossidativa. I
complessi I, II, III e IV della catena di trasporto degli elettroni. Caduta dei potenziali di ossidazione lungo la catena di trasporto degli elettroni. Il rapporto P/O:
l’efficienza della fosforilazione ossidativa. Il complesso V della fosforilazione
ossidativa per la sintesi di ATP. L’ipotesi
chemiosmotica per l’accoppiamento della
fosforilazione ossidativa. Cenni sulle proprietà strutturali e funzionali di ATPsintasi: un motore molecolare rotatorio di
notevole interesse. Inibitori e disaccoppianti della fosforilazione ossidativa.
Fotosintesi clorofilliana. I cloroplasti; reazione alla luce; reazioni al buio (ciclo di
Calvin). Via del pentosio fosfato. Fase
ossidativa e produzione di potere riducente sotto forma di NADPH. Fase non
ossidativa di interconversione dei pentosi
fosfati. Bilancio e regolazione della via.
Gluconeogenesi. Significato metabolico e
precursori non glucidici della sintesi di
glucosio, organi nei quali la gluconeogenesi è attiva, localizzazione subcellulare
degli enzimi. Reazioni e costo energetico
della sintesi di glucosio a partire da piruvato. Cenni sulla regolazione allosterica
ed ormonale. Meccanismo e significato
metabolico del ciclo muscolo-fegato di
Cori e dell’alanina. Metabolismo del glicogeno. Struttura chimica e distribuzione
del glicogeno nell’organismo, e suo significato metabolico in relazione alla elevata
concentrazione epatica e muscolare; reazioni ed enzimi della glicogenosintesi e
della glicogenolisi; regolazione ormonale
ed allosterica degli enzimi regolatori.
Digestione dei lipidi e lipoproteine pla-
programmi - biotecnologie triennale
smatiche. Digestione ed assorbimento
dei lipidi della dieta e loro trasporto in circolo con i chilomicroni. Lipidi di sintesi
endogena: caratteristiche strutturali e
funzionali delle lipoproteine VLDL, IDL,
LDL, HDL. Lipolisi Beta ossidazione
degli acidi grassi saturi ed insaturi. Resa
energetica dell’ossidazione completa
degli acidi grassi saturi ed insaturi e a
numero pari e dispari di atomi C. Sintesi
epatica dei corpi chetonici. Condizioni
metaboliche che favoriscono la chetogenesi. Chetosi. Regolazione ormonale
della lipolisi. Lipogenesi. Precursori e
reazioni della biosintesi citoplasmatica
degli acidi grassi. Funzionamento del
complesso dell’acido grasso sintetasi.
Costo energetico della biosintesi degli
acidi grassi. Desaturazione degli acidi
grassi. Significato biologico degli acidi
grassi essenziali poliinsaturi e loro funzione quali precursori di molecole biologicamente attive. Sintesi di trigliceridi.
Metabolismo del colesterolo. Funzioni
del colesterolo. Cenni sulla sintesi del
colesterolo. Sali biliari: caratteristiche
strutturali, sito di sintesi, funzione biologica e circolo entero-epatico dei sali biliari. Digestione delle proteine della dieta.
Catabolismo degli amminoacidi: destino
catabolico del gruppo amminico negli
animali urotelici, uricotelici e ammoniotelici. Trasferimento del gruppo amminico da alfa amminoacidi ad alfa-chetoacidi.
Deamminazione ossidativa del glutammato. Ciclo dell’urea e bilancio energetico. Regolazione del ciclo dell’urea. Destino metabolico dello scheletro carbonioso
degli amminoacidi. Biosintesi di amminoacidi: amminoacidi essenziali e non
essenziali. Valore biologico delle proteine
e bilancio dell’azoto. Metabolismo del
frammento monocarbonioso. Funzione
dell’S-adenosilmetionina nel ciclo del
metile attivato e rilevanza di questi processi nel metabolismo degli amminoacidi
e dei nucleotidi. Cenni sulla sintesi degli
programmi - biotecnologie triennale
amminoacidi non essenziali. Degradazione e sintesi del gruppo eme. Metabolismo
dei nucleotidi purinici e pirimidinici:
Cenni sulla biosintesi de novo dei nucleotidi purinici e pirimidinici. Catabolismo
dei nucleotidi purinici e pirimidinici.
Esercitazioni di laboratorio
Durante le esercitazioni di laboratorio gli
studenti devono acquisire le competenze
per effettuare calcoli della concentrazione
di una soluzione (molarità, normalità,
percentuale), preparare soluzioni in uso
nel laboratorio di Biochimica (dissoluzione di soluti di interesse biologico, diluizione, dissoluzione di sali e preparazione
di tamponi), allestire un semplice esperimento di Biochimica (es.: titolazione di
un amminoacido, dosaggio del contenuto
totale di proteine in soluzioni acquose e
in materiali biologici). Pertanto gli argomenti affrontati sono i seguenti. Preparazioni di soluzioni a titolo noto: uso della
bilancia analitica e della bilancia tecnica,
procedure per la dissoluzione di un soluto solido e per portare al volume finale la
soluzione, diluizioni. Preparazioni di
soluzioni tampone: uso del pHmetro,
preparazione dei tamponi di uso più frequente nel laboratorio di Biochimica. Studio delle proprietà acido/base e delle proprietà tampone degli amminoacidi:
costruzione di curve di titolazione e determinazione dei pKa. Dosaggio spettrofotometrico con il metodo di Lowry del contenuto totale di proteine in miscele proteiche e campioni biologici: derivatizzazione dei campioni per la formazione del
cromogeno, applicazione della legge di
Lambert-Beer, standardizzazione del saggio (costruzione del grafico di taratura
utilizzando albumina come proteina
standard e verifica dell’intervallo di linearità), determinazione della concentrazione incognita di proteine, valutazione
dell’errore analitico e della precisione del
saggio. Determinazione spettrofotome-
165
trica del contenuto di gruppi tiolici in
miscele di proteine e campioni biologici:
derivatizzazione dei campioni con il reagente specifico per i gruppi tiolici acido
5,5-ditiobis 2-nitrobenzoico (DTNB),
standardizzazione del saggio (costruzione della curva di taratura con glutatione e
verifica dell’intervallo di linearità), determinazione della concentrazione incognita di tioli, valutazione dell’errore analitico
e della precisione del saggio.
Prerequisiti
Gli studenti devono aver seguito i corsi di
Chimica Generale, di Chimica Organica
e di Fisica con particolare riguardo agli
argomenti di Chimica fisica.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
finalizzata a verificare sia le conoscenze
acquisite nei due Moduli che le competenze acquisite nelle esercitazioni di laboratorio. La prova consiste in domande a
risposta aperta breve e/o a scelta multipla, nonché nella soluzione di problemi
sperimentali relativi alle esercitazioni di
laboratorio condotte. Contribuiscono alla
valutazione complessiva anche le relazioni scritte di ogni esperienza di laboratorio
che gli studenti durante il corso sono
tenuti a redigere, rispondendo ad eventuali quesiti formulati dal docente.
Bibliografia
- D.L. NELSON, M.M. COX, Principi di Biochimica di Lehninger, 2002, III edizione,
Zanichelli.
- D. VOET, J. VOET, C. PRATT, Fondamenti
di Biochimica, 2001, Zanichelli.
- J.M. B ERG , J.L. T YMOCZKO , L. S TRYER ,
Biochimica, 2003, V edizione, Zanichelli.
- L. HARPER, R.K. MURRAY, D.K. GRANNER,
P.A. MAYES, V.W. RODWELL, Biochimica,
26/ed., 2004 McGraw-Hill.
Agli studenti vengono fornite dispense
contenenti i protocolli degli esperimenti
166
programmi - biotecnologie triennale
da effettuare in laboratorio con approfondimenti relativi alle tecniche usate, nonché
alcuni manuali per l’uso di strumenti.
BIOCHIMICA 2
Docente
Prof. Irene Mavelli
Prof. Anna Pilotti
Dott. Stefania Contessi
Collaboratori per le esercitazioni di laboratorio
Dott. Lara Tomasetig
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire allo studente le nozioni fondamentali delle metodologie biochimiche indispensabili per eseguire protocolli sperimentali finalizzati
alla comprensione dei meccanismi molecolari che stanno alla base dei processi
vitali della cellula. I Moduli di Metodologie biochimiche e di Laboratorio di Metodologie biochimiche vertono sulle metodologie per l’isolamento e la purificazione di proteine e sulle tecniche analitiche
per il monitoraggio della purificazione.
Inoltre il Modulo di Enzimologia
approfondisce le metodiche per lo studio
dell’attività enzimatica e tratta le applicazioni degli Enzimi come strumento di
analisi con particolare riguardo agli ambiti di interesse biotecnologico.
Il corso è finalizzato all’acquisizione di
conoscenze teoriche e di competenze pratiche ed è pertanto articolato in esperienze di laboratorio integrate con lezioni
frontali. Nelle lezioni vengono fornite le
basi teoriche delle metodologie e tecniche
utilizzate in laboratorio, nonché le informazioni relative a possibili applicazioni e
sviluppi avanzati di queste.
Ogni esperienza di laboratorio è precedu-
ta da un’introduzione che illustra sia il
problema sperimentale da affrontare e
l’obiettivo da perseguire, sia gli strumenti e i reagenti da usare. Ogni esperienza
inoltre è seguita dalla discussione dei dati
ottenuti.
Programma
Modulo di Metodologie Biochimiche (Prof.
I. Mavelli)
Purificazione di proteine.
Applicazioni di interesse biotecnologico.
Definizione di strategie per la purificazione di una proteina e conoscenze richieste
relative alle proprietà della proteina.
Tecniche attualmente in uso per la purificazione di proteine: tecniche separative e
tecniche analitiche. Procedure basate
sulla solubilità differenziale di proteine:
salting out, precipitazione con ioni di
metalli bivalenti e con solventi organici,
precipitazione isoelettrica. Procedure
basate su separazioni cromatografiche
selettive.
Scelta degli obiettivi della purificazione
in relazione a qualità e quantità del prodotto da ottenere ed ai costi della procedura da adottare.
Fasi della purificazione. a) Scelta del
materiale di partenza; b) isolamento di
frazioni subcellulari; c) estrazione, solubilizzazione e isolamento di proteine:
procedure per proteine intracellulari
solubili, per proteine intracellulari di
membrana, per proteine extracellulari,
per proteine ingegnerizzate (sovraespresse in organismi manipolati geneticamente con una sequenza peptidica che promuove l’esportazione dalle cellule); d)
purificazione della proteina isolata; e)
concentrazione del campione, filtrazione,
ultrafiltrazione e dialisi; f) conservazione
della proteina purificata: congelamento e
liofilizzazione.
Tecniche separative
Tecniche centrifugative. Scopo e principi
generali della centrifugazione preparati-
programmi - biotecnologie triennale
va, tipi di centrifughe, tipi di rotori, centrifugazione differenziale e in gradiente
di densità.
Tecniche cromatografiche: principi generali e tipi di cromatografia.
Cromatografia liquida per esclusione
molecolare, scambio ionico, adsorbimento e interazione idrofobica, partizione in
fase normale ed in fase inversa, affinità.
Cromatografia su colonna. Fasi, ottimizzazione della separazione cromatografica, interpretazione dei cromatogrammi,
analisi quantitativa: standardizzazione
esterna e standardizzazione interna.
Cromatografia liquida ad alta risoluzione.
HPLC e FPLC, tipi di rivelatori, applicazioni avanzate: micro e nanoHPLC.
Monitoraggio del processo di purificazione.
Saggi per la determinazione del contenuto totale di proteina. Saggi enzimatici,
saggi immunologici. Determinazione di
attività specifica, fattore di purificazione e
resa.
Tecniche elettroforetiche.
Principi generali. Tipi di elettroforesi
attualmente in uso per separazione e analisi di miscele complesse di proteine: elettroforesi in condizioni native e in condizioni denaturanti (SDS-PAGE). Isoelettrofocalizzazione. Metodi di rilevazione e
analisi quantitativa. Tecniche elettroforetiche avanzate: Elettroforesi bidimensionale, elettroforesi capillare e ad alta risoluzione.
Criteri di omogeneità e di purezza delle
proteine.
Elettroforesi. Ultracentrifugazione analitica: principi generali e applicazioni (criterio di purezza, analisi delle caratteristiche di sedimentazione di proteine ed
altre macromolecole, determinazione
della massa molecolare). Vantaggi e svantaggi dell’ultracentrifugazione analitica
rispetto gli altri metodi di determinazione della massa molecolare: SDS-PAGE,
cromatografia liquida per esclusione
molecolare, spettrometria di massa.
167
Modulo di Laboratorio di Metodologie Biochimiche (Dott. S. Contessi)
Le esperienze di laboratorio riguardano:
Isolamento con tecniche basate sulla
solubilità differenziale da sospensioni di
mitocondri di cuore bovino del complesso proteico che costituisce la porzione
catalitica F1 dell’enzima F0F1ATPsintasi
Separazione della proteina inibitrice di
ATPsintasi (IF1) mediante precipitazione
in etanolo in presenza di ammonio solfato esuccessiva dialisi
Purificazione mediante Cromatografia
liquida per gel-filtrazione di F1 dalla frazione arricchita ottenuta nel corso della
prima esperienza
Determinazione mediante il metodo
dell’acido bicinconinico (BCA) della
quantità di F1 eluita dalla colonna cromatografia. Calcolo della resa
Separazione mediante Cromatografia
liquida per gel-filtrazione di una miscela
di proteine e composti a basso peso molecolare: es. emoglobina e vitamina B12.
Purificazione del lisozima mediante cromatografia a scambio ionico
Elettroforesi di proteine su gel di poliacrilamide in condizioni denaturanti
(SDS-PAGE)
Colorazione e conservazione del gel
Gli studenti alla fine del corso dovranno
aver acquisito la capacità di eseguire procedure di purificazione e analisi di proteine con tecniche di base. In particolare
dovranno saper fare:
precipitazione frazionata di proteine (salting out, denaturazione al calore, precipitazione con solventi organici),
dialisi,
centrifugazione,
allestimento di una colonna cromatografica
sviluppo di una cromatografia per la
separazione di proteine,
monitoraggio delle fasi della cromatografia mediante dosaggio del contenuto
di proteina,
168
programmi - biotecnologie triennale
preparazione di un gel per elettroforesi
in condizioni denaturanti
corsa elettroforetica
colorazione di bande proteiche su gel.
Prerequisiti
Gli studenti devono aver seguito i corsi di
Chimica Generale, Chimica Organica e
Biochimica 1.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
finalizzata a verificare sia le conoscenze
che le competenze acquisite. La prova
consiste nella soluzione di problemi sperimentali relativi alle esperienze pratiche
condotte, nonché in domande a risposta
aperta breve e/o a scelta multipla.
Contribuiscono alla valutazione complessiva anche le relazioni scritte di ogni esperienza di laboratorio che gli studenti
durante il corso sono tenuti a redigere,
rispondendo ad eventuali quesiti formulati dal docente.
Bibliografia
- NINFA-BALLOU, Metodologie di Base per la
Biochimica e la Biotecnologia, Zanichelli,
2000.
- WILSON-WALKER, Le bioconoscenze e le biotecnologie in Laboratorio, nuova edizione,
Cortina, 2001.
Agli studenti vengono forniti i protocolli
degli esperimenti, alcuni manuali per
l’uso di strumenti e dispense di approfondimento relative a tecniche applicate in
laboratorio.
Finalità del corso
Fornire gli strumenti conoscitivi (teorici
ed informatici) per l’analisi della struttura
dei genomi eucarioti. Verranno analizzati
genomi già sequenziati (uomo, topo, Arabidopsis, riso) per capire come si arriva a
sequenziare un genoma e come si può
usare una sequenza genomica.
Programma
Costruzione di mappe genetiche. Mappatura per linkage e per associazione. Strumenti informatici per mappatura genetica.
Costruzione di mappe fisiche. Mappatura
con ibridi di radiazione. Mappatura tramite STS e tramite fingerprinting. Strumenti informatici per mappatura fisica.
Sequenziamento di genomi. Sequenziamento sistematico di EST e full length
cDNAs. Sequenziamento di frazioni
arricchite in sequenze a copia singola.
Sequenziamento genomico clone per
clone e per whole genome shotgun. Strumenti informatici per sequenziamento e
per assemblaggio di sequenze genomiche.
Annotazione dei genomi. Identificazione
di sequenze ripetute. Predizione di geni,
predizione di sequenze regolatorie. Strumenti informatici per l’annotazione dei
genomi.
Visualizzazione dei genomi. Strumenti
informatici per la visualizzazione dei
genomi. Ensembl e Gmod.
Prerequisiti
Genetica I e II, Biologia Molecolare I e II,
Biologia cellulare I e II, Informatica,
Prova di conoscenza Inglese.
BIOINFORMATICA 1
Docente
Prof. Michele Morgante
Crediti
4
Bibliografia
Testi consigliati
- D. MOUNT, Bioinformatics: Sequence and
Genome Analysis, Second Edition, Cold
Spring Harbor Laboratory Press, Cold
Spring Harbor, NY (http://www.cshlpress.com)
programmi - biotecnologie triennale
- T.A. BROWN, Genomi, Ed. EdiSES (2003).
ISBN 8879592696
- Materiale fornito dal docente.
Modalità d’esame
Scritto.
Orario di ricevimento
Tutti i giorni previo appuntamento con
docente.
BIOINFORMATICA 3
Docente
Prof. Giuseppe Lancia
Crediti
3
Programma
Introduzione alla bioinformatica, cenni
storici. Confronto di sequenze. Allineamenti di coppie e allineamenti multipli.
Matrici di sostituzione. Allineamenti con
alberi filogenetici. Polimorfismi di singolo nucleotide. Ricostruzione di aplotipi.
Strutture proteiche. Predizione e confronto di strutture 3dimensionali. Data
Base strutturali.
BIOLOGIA 1
Docente
Prof. Claudio Schneider
Crediti
3
Programma
Struttura ed organizzazione delle cellule
animali e vegetali.
La logica della compartimentazione cellulare: struttura degli organelli cellulari.
Membrane biologiche e compartimentazione cellulare: scambio di materiali cel-
169
lula/ambiente, comunicazione intracellulare, fusione e fissione di membrane.
I codici e le basi molecolari dei meccanismi di indirizzamento delle proteine nei
vari compartimenti cellulari.
La via secretoria: codici e meccanismi di
decodificazione per l’indirizzamento
d’ingresso.
Scambio di proteine tra i vari compartimenti di membrana nella via secretoria:
basi molecolari del movimento tra i vari
comparti.
La via dell’endocitosi: indirizzamento
d’ingresso.
Scambio di proteine tra i vari compartimenti nella via dell’endocitosi: basi molecolari del movimento tra i vari comparti.
La via mitocondriale: segnali e meccanismi di decodificazione per l’indirizzamento d’ingresso e sublocalizzazione nei
vari comparti mitocondriali .
La via cloroplastica: segnali e meccanismi
di decodificazione per indirizzamento
d’ingresso e sublocalizzazione nei vari
comparti.
La via perossisomiale: segnali e meccanismi di decodificazione per l’indirizzamento d’ingresso.
La via nucleare: segnali e meccanismi di
decodificazione per l’indirizzamento
d’ingresso e d’uscita.
Anatomia molecolare del citoscheletro
cellulare e sua funzione nell’organizzazione cellulare.
Filamenti intermedi: caratteristiche, classi e distribuzione tissutale. Polimerizzazione ed assemblaggio, le eptadi. La lamina nucleare. Filamenti intermedi e patologie.
Microtubuli Tubulina: proprietà assemblaggio e polarità. MAPs, Tau ed organizzazione in vivo dei microtubuli. Organizzazione dei microtubuli all’interno della
cellula: centrosoma (MTOC) estremità
+/-, instabilità dinamica, tubulina.
Actina: assemblaggio dei monomeri,
polarità regolazione della polimerizzazio-
170
programmi - biotecnologie triennale
ne, farmaci depolimerizzanti/stabilizzanti, analisi comparata microtubuli-microfilamenti.
Regolazione della polimerizzazione della
actina in vivo: ARPs, proteine che legano
l’actina (ABPs).
Bibliografia
Testi utilizzati anche nel corso di Biologia
Cellulare II/II anno:
- T. POLLARD, W. EARNSHAW, Cell biology,
casa editrice Saunders-Elsevier, 2002.
- B. ALBERTS ET AL., Molecular biology of the
cell, casa editrice Garland, IV edizione
2002.
BIOLOGIA 2
Docente
Prof. Claudio Schneider
Crediti
9
Finalità del corso
Introdurre lo studente alle tecniche correnti della biologia cellulare e della genomica concentrandosi sugli aspetti teoricopratici delle metodiche attualmente utilizzate per lo studio 1) della proliferazione
cellulare, in particolare sull’apoptosi, 2)
della trasduzione del segnale, in particolare sulla pathway PI3K/S6-chinasi, e 3)
della genomica funzionale, in particolare
sulla individuazione di pathways molecolari. Durante lo svolgimento dei laboratori saranno fornite le basi teoriche per
comprendere in modo critico i diversi
protocolli sperimentali. Gli studenti
saranno organizzati in piccoli gruppi e
sarà privilegiato per quanto possibile un
approccio ‘hands-on’.
Modulo 1
Controllo Proliferazione Cellulare - 30
ore
Docente: prof. Claudio Brancolini (Dipar-
timento di Scienze e Tecnologie Biomediche, Università di Udine).
Programma
Linee cellulari e condizioni di coltura:
cosa sono le linee cellulari. L’hardware di
laboratorio per colture cellulari, cappe
incubatori e microscopi. Il mantenimento delle linee cellulari. Preparare un esperimento per lo studio della morte cellulare. Conta cellule vitali per mezzo del tripan-blue.
Analisi delle proteine: preparazione di
estratti proteici totali da linee cellulari.
Elettroforesi di proteine su gel di acrilamide discontinuo SDS-PAGE. Elettrotrasferimento di proteine su membrana
(Western blot). Rilevamento della banda
proteica tramite anticorpi e reazione
immuno-enzimatica. Come valutare la
morte cellulare con saggi immunoenzimatici.
Il trasferimento di DNA esogeno: rassegna delle metodologie disponibili. La trasfezione mediante Calcio-fosfato. Induzione della morte cellulare mediante
sovraespressione ectopica di geni regolatori del programma apoptotico.
Modulo 2
Traduzione del Segnale - 30 ore
Docente: dott. Sandro Goruppi (New
England Medical Centre Boston USA).
Programma
Il programma sarà focalizzato sull’analisi
di una chinasi coinvolta nella sintesi proteica e nella trasformazione cellulare
(S6K). Fibroblasti di topo in coltura
saranno deprivati di fattori di crescita
(analisi dell’effetto dei fattori di crescita
sulla pathway), oppure trasferiti in un
mezzo per simulare la deprivazione di
amino acidi o glucosio (PBS+/- glu) per
simulare gli effetti che si verificano
nell’infarto miocardico. Gli estratti proteici totali saranno analizzati in Western
programmi - biotecnologie triennale
blot e saranno fornite le basi teoriche/pratiche per analizzare i risultati. Nella
seconda settimana si analizzerà l’effetto
della attivazione costitutiva della stessa
pathway da parte di un oncogene. La trasfezione di un cDNA esogeno (myr-aktattivato-myc tagged) sarà effettuata
mediante calcio fosfato e la proteina
espressa sarà visualizzata con Western
blot usando anticorpi che riconoscono
una sequenza artificiale (tag). Sarà
approfondito il discorso di a) attivazione
mediante localizzazione mirata b) attivazione per mutazione di specifici amino
acidi regolativi c) introduzione di sequenze tag per discernere il transgene
dall’endogeno. Nell’ambito della parte
teorica sarà accennato il coinvolgimento
di questa via di trasduzione del segnale
nelle patologie ereditarie.
Modulo 3
Genomica Funzionale - 30 ore
Docente: prof. Claudio Schneider
con la collaborazione dei ricercatori
LNCIB-Area Science Park Padriciano
Trieste: dott. Luigi Marchionni, dott.
Roberto Verardo e dott. Emiliano Dalla.
Programma
Reperimento di informazioni per lo studio della Genomica Funzionale. Utilizzo
della Homepage dell’NCBI: PubMed,
Entrez, Nucleotide, Protein, OMIM e
Books.
Similarity Searching : utilizzo dell’NCBI
BLAST
Navigare nel Genoma Umano: EnsEMBL
Human Genome Browser
L’analisi fisica del Trascrittoma. Costruzione di clonoteche cDNA a lunghezza
completa e loro impiego . Produzione ed
ibridazione di cDNA microarray. Preparazione del Probe: scelta delle superfici
idonee, purificazione dei prodotti da
depositare su vetrino, condizioni di printing. Preparazione del cDNA target:
171
incorporazione diretta e indiretta dei
fluorofori e purificazione del cDNA ottenuto. Ibridazione statica e dinamica.
L’Analisi dei dati ottenuti mediante
cDNA microarray: saranno in primo
luogo affrontate le problematiche relative
all’analisi delle immagini ottenute
mediante ibridazione di cDNA microarray, per poi proseguire con gli aspetti fondamentali relativi all’analisi dei segnali
ottenuti. In particolare saranno presentati i principali approcci d’indagine correntemente utilizzati in questo tipo di ricerca, quali gli algoritmi di clustering e gli
approcci statistici per la selezione dei
geni differenzialmente espressi. Saranno
infine presentate alcune metodiche utilizzate per l’analisi funzionale e l’interpretazione delle liste di geni comunemente ottenute con le succitate metodiche. La parte pratica prevedrà l’applicazione di alcuni degli algoritmi di clustering precedentemente affrontati a livello
teorico.
Modalità d’esame
L’esame sarà unico per tutti e tre i moduli e sarà basato su domande ad incastro,
vero/falso e libere. La votazione ottenuta
nel Modulo Teorico Biologia 2 del precedente periodo didattico verrà mediata.
Bibliografia
Testi di riferimento
Essendo un corso pratico, basato su tecnologie in rapida evoluzione non esiste
un testo di riferimento. Gli appunti ed i
protocolli sperimentali saranno il principale riferimento per la valutazione dello
studente. Per la parte teorica lo studente
dovrà utilizzare ed integrare informazioni che possono essere recuperate su
diversi manuali da laboratorio, su testi
aggiornati di biologia cellulare e sulle
indicazioni/tracce/siti-web che verranno
indicati dai docenti.
172
programmi - biotecnologie triennale
Altri testi consultabili:
- Molecular Biology of the Cell, Fourth Edition, Garland 2002
- Cell Biology, Pollard and Earnshaw
Saunders, 2002
- J. S AMBROOK , P.D. RUSSELL , Molecular
Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, 2001 CSHL
- E. HARLOW, D. LANE, Using Antibodies: A
Laboratory Manual, 1999 CSHL
- D.L. SPECTOR, R.D. GOLDMAN LESLIE, A.
L EINWAND , Cells: A Laboratory Manual,
1998 CSHL
BIOLOGIA 2
Modulo Teorico
Docente
Prof. Claudio Schneider
Programma
Introduzione alla Trasduzione del segnale
Le Molecole segnaletiche ed i recettori di
plasma-membrana
Recettori accoppiati a Proteine-G Trimeriche che attivano o inibiscono AdenilatoCiclasi
Recettori accoppiati a Proteine-G che
modulano Canali Ionici
Recettori accoppiati a Proteine-G che attivano Fosfolipasi C
Attivazione della Trascrizione genica da
Recettori Accoppiati a Proteine G
Recettori per Citochine ed il percorso
segnaletico JAK-STAT
Recettori Tirosin-Chinasi ed attivazione
di Proteine G Monomeriche della famiglia Ras
Fosfoinositidi come Trasduttori di segnale: il percorso di PI3K
Recettori di TGF-beta, Wnt, SHH ed altri
percorsi segnaletici rilevanti nella trasduzione di segnali proliferativi e di sviluppo
embrionale.
Meccanismi e percorsi segnaletici che
coinvolgono processamento proteolitico
Notch, SHH.
Integrazione dei segnali, percorsi di trasduzione e controllo globale della trascrizione genica
Analisi Genetica del ciclo cellulare nei lieviti S. pombe ed S. cerevisiae
Analisi biochimica del ciclo cellulare in
oociti, embrioni: cicline e cdk
Regolazione del ciclo cellulare delle cellule eucariotiche
Controllo a checkpoint del ciclo cellulare
nelle cellule di mammifero
Meccanismi di Integrazione a checkpoint: Rb, p53, ARF
L’apoptosi e meccanismi molecolari effettori e regolatori dell’apoptosi
Disregolazione del ciclo cellulare ed
oncogenesi molecolare
Mutazioni di trasduttori e percorsi segnaletici: oncogeni e soppressori tumorali
BIOLOGIA MOLECOLARE 1
Docente
Prof. Franco Quadrifoglio
Crediti
3
Finalità del corso
Comprensione del rapporto tra struttura
ed attività nelle macromolecole di interesse biologico. Comprensione dei meccanismi molecolari responsabili della trasmissione, espressione ed evoluzione dei
caratteri ereditari nella cellula.
Programma
Struttura degli acidi nucleici. La struttura
primaria del DNA. Polimorfismi di struttura del DNA. Stabilità del DNA: denaturazione. Interazione DNA-proteine. Le
proprietà topologiche dei DNA chiusi.
Sequenziamento del DNA. Mappe di
restrizione ed enzimi di restrizione. La
struttura dell’RNA. Metodi sperimentali
per la separazione di acidi nucleici: elet-
173
programmi - biotecnologie triennale
troforesi e centrifugazione. Organizzazione dei cromosomi.
Replicazione del DNA. Le proprietà delle
DNA polimerasi. Inizio della replicazione
e componenti dell’apparato di replicazione. Fedeltà della replicazione. Asimmetria nella replicazione. I telomeri e la telomerasi.
Lesioni e riparo del DNA. Le principali
lesioni del DNA e i meccanismi di riparo.
Riparazione post-replicazione.
Ricombinazione. Ricombinazione omologa. Ricombinazione sito-specifica: trasposizione, riarrangiamento dei geni
delle immunoglobuline. Amplificazione
genica.
La trascrizione. RNA polimerasi batteriche ed eucariotiche. Il meccanismo della
trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Fattori di trascrizione. Geni monocistronici e policistronici. Attivatori e
repressori nella trascrizione. Attenuazione nella trascrizione. Sequenze regolatrici nei procarioti e negli eucarioti: promotori e potenziatori. La regolazione della
trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Gli ormoni peptidici e gli ormoni steroidei: meccanismo di controllo della trascrizione negli eucarioti. Relazione tra
struttura della cromatina e trascrizione.
Metilazione del DNA.
Maturazione e turnover dell’RNA. Maturazione degli RNA ribosomiali e transfer.
Maturazione degli mRNA eucariotici.
Meccanismi di splicing. Splicing alternativi. Editing dell’RNA. Degradazione
dell’RNA.
Sintesi proteica. Il codice genetico. Struttura e funzione dei t-RNA. Struttura e
funzione dei ribosomi. La sintesi proteica. La regolazione della sintesi proteica.
La stabilità ed il turnover delle proteine.
Bibliografia
Testi consigliati:
- B. A LBERTS ET AL ., Biologia molecolare
della cellula, Zanichelli
- G.M. COOPER, La cellula. Un approccio
molecolare, Zanichelli T.A. BROWN, Genomi, EdiSES.
BIOLOGIA MOLECOLARE 2
Docente
Prof. Franco Quadrifoglio
Dott. Gianluca Tell
Crediti
9
Programma
1. L’espressione genica e la sua regolazione.
Organismi procarioti
RNA Polimerasi batteriche
Interazioni proteina-DNA e loro metodi
di studio.
Reclutamento regolato: i geni lac. Repressione ed attivazione.
Reclutamento regolato: il caso del batteriofago l. Antiterminazione.
Attivazione della polimerasi. Il gene glnA
ed altri geni ad esso funzionalmente correlati.
Organismi eucarioti.
RNA Polimerasi eucariotiche.
Fattori di trascrizione e struttura della
cromatina. Famiglie di fattori di trascrizione.
Metodi per lo studio dei fattori di trascrizione.
Complesso basale di trascrizione.
Attivazione dell’espressione genica da
parte dei fattori di trascrizione.
Repressione dell’espressione genica da
parte dei fattori di trascrizione.
Regolazione della sintesi dei fattori di trascrizione: esempi.
Regolazione dell’attività dei fattori di trascrizione: esempi.
Fattori di trascrizione e malattie.
L’espressione genica e il trascrittoma. I
microarrays. Analisi seriale dell’espres-
174
sione genica. Le proprietà dei trascrittomi.
La proteomica e la genomica funzionale.
Bibliografia
Libri di testo consigliati:
- D.S. LATCHMAN, Eukaryotic transcription
factors, Quarta edizione, Elsevier academic press.
- M. P TASHNE , A. G ANN , Geni e segnali,
Zanichelli
- G. GIBSON, S.V. MUSE, Introduzione alla
genomica, Zanichelli.
Finalità del corso di Laboratorio
Fare acquisire allo studente le competenze per l’utilizzo delle tecniche di base in
Biologia Molecolare.
È articolato in lezioni frontali affiancate
da esperienze di laboratorio, in cui lo studente ha modo di acquisire le abilità di
base indispensabili per affrontare un
esperimento di Biologia Molecolare, nonché di applicare alcune nozioni acquisite
durante le lezioni. Ogni esperienza di
laboratorio è preceduta da un’introduzione che illustra sia l’obiettivo da perseguire e l’abilità da acquisire, sia gli strumenti e i reagenti da usare. Ogni esperienza
inoltre è seguita dalla discussione dei dati
ottenuti.
Prerequisiti
Gli studenti devono aver seguito i corsi di
Chimica Generale, di Chimica Organica,
Fisica, Biochimica 1, Biochimica 2 e Biologia Molecolare 1 con particolare riguardo
agli argomenti di Biologia Molecolare 1.
Modalità d’esame
Prova scritta con esercizi.
Bibliografia
- B.R. GLICK, J.J. PASTERNAK, Biotecnologia
molecolare, 2003, Bologna, Zanichelli
- Articoli e riferimenti specifici aggiornati
indicati dal docente.
programmi - biotecnologie triennale
Programma
La tecnologia del DNA ricombinante
Gli Enzimi di restrizione, caratteristiche,
tipi e modalità di funzionamento.
I Vettori di clonaggio e i vettori di espressione: caratteristiche e loro utilizzo.
Creazione e screening di una genoteca.
Vettori basati sul batteriofago, i cosmidi.
Trasformazione genetica dei procarioti.
Sintesi chimica, sequenziamento e
amplificazione del DNA.
La manipolazione dell’espressione genica
nei procarioti
L’espressione genica da promotori forti e
regolabili
Le proteine di fusione
Ottimizzazione delle condizioni di
espressione di proteine ricombinanti
La produzione di proteine ricombinanti
nelle cellule eucariotiche
I sistemi di espressione a base di Saccharomyces cerevisiae
I sistemi di espressione basati sulle cellule di insetto in coltura
I sistemi di espressione per le cellule di
mammifero
I sistemi di espressione in cellule vegetali
La mutagenesi mirata e la manipolazione
delle proteine
I procedimenti per la mutagenesi mirata
La manipolazione delle proteine
Biotecnologia molecolare
Gli anticorpi monoclonali.
Gli anticorpi monoclonai come agenti
terapeutici.
La produzione di anticorpi in E. coli. Le
librerie fagiche di scFv.
Produzione su larga scala di proteine da
microrganismi ricombinanti.
Metodologie per lo studio della regolazione
trascrizionale
Tecniche per lo studio dell’espressione di
un gene e per l’identificazione dei siti di
inizio trascrizione (RT-PCR, Northern
blot, Primer extension analysis, S1
nuclease, RNAse protection, Run-on
assay).
175
programmi - biotecnologie triennale
Tecniche per lo studio delle regioni regolatorie (promotori, enhancers)
Identificazione e studio funzionale delle
proteine leganti il DNA con funzione
regolatoria (Electrophoretic Mobility
Shift Assay e South Western)
Tecniche di analisi dell’espressione genica
differenziale
Differential Display
DNA microarrays
SAGE. Tecniche di analisi proteomica
Metodi per la Differential Display Proteomics. Tecniche di separazione, analisi
d’immagine e utilizzo delle banche dati di
2-DE.
Metodi per la Cell Mapping Proteomics e
la Functional Proteomics. Tecniche per lo
studio dei networks di interazione proteina-proteina (GST-Pulldown, Co-immunoprecipitazione, Cross-linking chimico,
doppio ibrido in lievito, Phage-display,
TAP-Tag technology).
Teoria sulle tecniche per il silenziamento
dell’espressione genica
Tecniche dell’anti-senso, dell’anti-gene
ed RNA-interference
Utilizzo di radioisotopi in biologia molecolare
Manipolazione di Radioisotopi: tipi e utilizzo.
ecniche per la marcatura di acidi nucleici
e proteine.
Esperienze di Laboratorio
La tecnologia del DNA ricombinante
Preparazione di cellule competenti e trasformazione batterica. Valutazione
dell’efficienza di trasformazione (Esperienza di Laboratorio)
Preparazione di DNA plasmidico: crescita, minipreps e analisi del DNA plasmidico su gel di agarosio mediante analisi di
restrizione (Esperienza di Laboratorio).
Analisi, amplificazione di DNA e clonaggio.
Subclonaggio di un dominio proteico:
Analisi su gel denaturante di oligonucleotidi di sintesi (Esperienza di Laboratorio).
Preparazione di un amplificato di DNA
da subclonare tramite PCR e purificazione su gel (Esperienza di Laboratorio).
Analisi e screening dei subcloni (Esperienza di Laboratorio).
La manipolazione dell’espressione genica
nei procarioti
Espressione e purificazione di proteine
ricombinanti. Messa a punto delle condizioni ottimali di espressione di una proteina di fusione e sua purificazione parziale su resina di affinità (Esperienza di
Laboratorio).
Metodologie per lo studio della regolazione
trascrizionale
Estrazione, purificazione e analisi di
RNA e preparazione di cDNA
Estrazione di RNA da colture cellulari e
amplificazione tramite RT-PCR di un
gene espresso (Esperienza di Laboratorio).
Studio dell’interazione proteina-DNA
Saggi di Electrophoretic Mobility Shift
Assay (Esperienza di Laboratorio)
Tecniche di analisi proteomica
Applicazioni della proteomica.
Analisi proteomica differenziale di estratti cellulari mediante elettroforesi bidimensionale su gel.
Tecniche standard per l’identificazione e
la caratterizzazione delle interazioni proteina-proteina Identificazione delle interazioni proteina-proteina mediante proteine di fusione con tag di Glutation-STrasferasi (Esperienza di GST-Pulldown).
CHIMICA ANALITICA
Docente
Prof. Gino Bontempelli
Crediti
3
Finalità del corso
L’insegnamento può essere riguardato
176
come composto da due parti, nella prima
delle quali ci si propone di fornire nozioni di chimica analitica generale, con riferimento particolare a quegli argomenti
fondamentali di carattere formativo che
concorrono a creare la base culturale indispensabile nell’affrontare qualsiasi operazione chimico-analitica. Nella seconda
parte l’attenzione viene invece focalizzata
sui sensori e biosensori specifici, illustrandone i principi costruttivi e di funzionamento assieme alle diverse strategie
adottabili sia nello stadio di sensorizzazione che in quello di trasduzione dei
fenomeni sfruttati in segnali rilevabili.
Programma
Aspetti generali degli equilibri in soluzione.
Equilibri acido-base.
Equilibri redox.
Tipologie di sensori e biosensori.
Sensori a fibra ottica.
Sensori termoelettrici.
Sensori piezoelettrici.
Sensori elettroanalitici.
Sensori ad enzima.
Sensori immunochimici.
Sensori ad anticorpi artificiali.
Prerequisiti
Superamento degli esami di Chimica
generale ed inorganica e di Biochimica 1.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
Testi consigliati:
- G.D. CHRISTIAN, J.E. O’RELLEY, Instrumental analysis, Allyn and Bacon, Boston,
1986.
- G. SAINI, E. MENTASTI, Fondamenti di chimica analitica; Chimica analitica strumentale, Utet, Torino, 1995.
- F.W. FIFIELD, D. KEALEY, Chimica Analitica; Teoria e pratica, Zanichelli, Bologna,
1999.
programmi - biotecnologie triennale
Orario di ricevimento
Lunedì-venerdì dalle 15.30 alle 17.00, previo appuntamento.
CHIMICA GENERALE
Docente
Prof. Pierluigi Rigo
Crediti
5
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze di base della struttura
della materia (atomi e molecole) e delle
leggi che regolano le reazioni chimiche,
facendo riferimento alle proprietà chimiche dei principali elementi del sistema
periodico. Nel corso saranno trattati gli
aspetti cinetici e termodinamici delle reazioni chimiche, con particolare riferimento agli equilibri acido base e ai processi ossido-riduttivi chimici ed elettrochimici.
Programma
- La composizione della materia. Elementi, composti e miscele. Atomi. Particelle
elementari. Peso atomico. Molecole. Peso
molecolare. Mole e numero di Avogadro.
Composizione percentuale dei composti
chimici. Formule chimiche.
- Le reazioni chimiche. Simbologia delle
reazioni. Bilanciamento delle equazioni.
Relazioni ponderali nelle equazioni chimiche. Calcoli stechiometrici. Reazioni di
ossido-riduzione e loro bilanciamento.
- Atomi e molecole. La struttura
dell’atomo di idrogeno. Orbitali atomici e
numeri quantici. La struttura degli atomi
polielettronici. Il principio di esclusione e
regola di Hund. Sistema periodico degli
elementi. Potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività.
- Il legame chimico. Legame ionico, cova-
177
programmi - biotecnologie triennale
lente, metallico. Regola dell’ottetto. Strutture di Lewis per molecole biatomiche e
poliatomiche. Forma delle molecole e
repulsione tra coppie di elettroni. Molecole polari ed apolari. La teoria del legame
di valenza. Teoria dell’orbitale molecolare. Legami sigma e pi greco. Molecole biatomiche. Molecole poliatomiche.Orbitali
ibridi. Interazioni deboli fra atomi, ioni,
molecole. Il legame a ponte di idrogeno.
- Lo stato gassoso. Proprietà e leggi dei
gas. Temperatura assoluta. Il gas ideale.
Equazione di stato dei gas reali. Legge di
Van der Waals. Miscele gassose e legge di
Dalton. La liquefazione dei gas.
- Solidi e liquidi. Le soluzioni. Proprietà
dei solidi e dei liquidi. Cambiamenti di
stato. Equilibri liquido-vapore e solidovapore. Tensione di vapore. Diagrammi
di stato. Le soluzioni. Modi di esprimere
la composizione di una soluzione. Proprietà colligative delle soluzioni. Miscele
liquide binarie. Distillazione frazionata.
Azeotropi.
- Cinetica chimica. Aspetti termodinamici e cinetici di una reazione chimica.
Velocità di reazione. Fattori che influenzano la velocità. Equazioni cinetiche e
ordine di reazione. Energia di attivazione.
Dipendenza dalla temperatura. Catalisi e
catalizzatori.
- Equilibrio chimico. Descrizione
dell’equilibrio chimico. La costante di
equilibrio. Principio dell’equilibrio mobile. Influenza della concentrazione, della
pressione e della temperatura. Equilibri
di dissociazione. Equilibri simultanei.
- Acidi e basi. Definizioni. Relazione fra
acidità e struttura molecolare. Prodotto
ionico dell’acqua. Forza di un acido e di
una base. Ka e Kb. Definizione e calcolo
del pH di una soluzione. Soluzioni tampone. Indicatori acido-base e misura del
pH. Titolazioni acido base.
- Equilibri eterogenei. Equilibri di solubilità. Prodotto di solubilità. Reazioni di
precipitazione.
- Elettrochimica. Reazioni ossidoriduttive
chimiche ed elettrochimiche. Elettrolisi.
Pile. Potenziale di un elettrodo. Formula
di Nerst. La serie elettrochimica e le reazioni redox.
Bibliografia
- J.N. SPENCER, G. BODNER, L.H. RICKARD,
Chimica, Zanichelli.
- Appunti di lezione.
CHIMICA ORGANICA
Docente
Prof. Paolo Strazzolini
Crediti
4
Finalità del corso
Fornire agli studenti le nozioni di Chimica Organica di base, con particolare attenzione verso quelle essenziali per gestire le
problematiche di prospettiva professionale e per affrontare lo studio della Biochimica e delle Chimiche Applicate.
Programma
- Sostanze organiche: composizione elementare qualitativa e quantitativa; struttura; isomeria; formula chimica (elementare, minima, molecolare, funzionale,
strutturale).
- Nomenclatura in Chimica Organica:
regole I.U.P.A.C., nomi alternativi, nomi
generici, nomi commerciali (formulazioni).
- Legame chimico (interazioni forti): ionico, metallico, covalente. Tetravalenza e
tetraedricità del C tetracoordinato. Orbitali ibridi e diverse tipologie di ibridizzazione.
- Idrocarburi alcani: struttura, nomenclatura e proprietà. Gruppi alchilici corrispondenti. Analisi conformazionale e isomeri conformazionali; stabilità correlate;
178
proiezione di Newman. Cicloalcani: struttura, nomenclatura e proprietà; stabilità
termodinamica, analisi conformazionale,
tensioni anulari e torsionali. Cicloesano
mono e disostituito: analisi configurazionale (isomeri configurazionali) e conformazionale. Sistemi biciclici.
- Acidi e basi in Chimica Organica. Concetto di gruppo funzionale; molecole polifunzionali. Effetti sterici ed elettronici
(induttivi).
- Alogenuri alchilici: struttura, nomenclatura e proprietà. Composti ossigenati
(alcoli, glicoli, polioli, idroperossidi, eteri,
eteri ciclici, perossidi): struttura, nomenclatura e proprietà. Composti solforati
(tioli, solfuri, disolfuri): struttura,
nomenclatura e proprietà. Composti
dell’azoto (ammine, sali ammonici, sali
ammonici quaternari): struttura, nomenclatura e proprietà. Basicità delle ammine.
- Legame chimico (interazioni deboli):
dipolo indotto (forze di van der Waals),
dipolo permanente, associazione a idrogeno.
- Stereochimica. Isomeria ottica e potere
rotatorio. Atomo di carbonio stereocentrico (asimmetrico) e chiralità molecolare.
Configurazione del C stereocentrico:
ritenzione, inversione, racemizzazione.
Enantiomeri e miscela racemica (esocompensazione). Formule prospettiche e
proiezione di Fischer.
- Configurazione relativa e configurazione assoluta: regole di attribuzione (C.I.;
P.).
- Importanza biologica della configurazione stereoordinata del carbonio.
- Molecole con due stereocentri: numero
di stereoisomeri, forma meso (endocompensazione).
- Idrocarburi alcheni: struttura, nomenclatura e proprietà. Insaturazione formale e reale. Analisi configurazionale: isomeria geometrica (cis/trans), isomeri
configurazionali e stabilità correlate,
programmi - biotecnologie triennale
attribuzione E/Z. Dieni e coniugazione.
Risonanza: forme limiti e ibrido di risonanza. Effetti elettronici mesomerici.
- Idrocarburi alchini: struttura, nomenclatura e proprietà.
- Composti carbonilici (aldeidi e chetoni):
struttura, nomenclatura e proprietà.
Nucleofilia ed elettrofilia; correlazioni
nucleofilia-basicità; catalisi elettrofilica.
- Tautomeria: aspetti termodinamici e
cinetici. Tautomeria cheto-enolica.
- Ossidazione e riduzione in Chimica
Organica.
- Composti carbossilici e derivati: struttura, nomenclatura e proprietà. Acidi
mono-, di- e poli-carbossilici; acidi monoe poli-insaturi; sali carbossilici e saponi
(tensioattivi, detergenti e detersivi). Acidità degli acidi carbossilici. Esteri e lattoni, gliceridi e cere. Alogenuri acilici. Anidridi carbossiliche lineari e cicliche.
Ammidi, immidi e lattami.
- Immine; ossime; idrazoni; nitrili; Cnitroderivati; esteri nitrici e nitrosi; acidi
cianico, isocianico, tiocianico, isotiocianico e loro derivati salini e alchil esterei; Nnitrosoammine; solfossidi e solfoni; acidi
solfonici e loro derivati salini e alchil esterei; solfati acidi di alchile e solfati dialchilici; esteri dell’acido ortofosforico.
- Idrocarburi e composti aromatici: struttura, nomenclatura e proprietà. Benzene
e aromaticità. Isomeria orto-meta-para.
Areni. Fenoli e loro proprietà acido-base.
Difenoli e loro proprietà red-ox. Ammine
aromatiche e loro proprietà acido-base.
Composti eterociclici aromatici. Idrocarburi aromatici policiclici.
- Reazioni chimiche: termodinamica e
cinetica dei processi. Meccanismi di reazione: stati di transizione, intermedi di
reazione e loro stabilità comparate: carbocationi, carbanioni e radicali liberi.
- Reazioni degli alcheni e alchini: idrogenazione, addizione elettrofila. Meccanismi: implicazioni regiochimiche e stereochimiche; Regola di Markovnikov. Effetto
179
programmi - biotecnologie triennale
di sostituenti: attivazione, disattivazione
e orientamento. Riarrangiamenti. Addizione radicalica: effetto Kharasch.
- Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica: alogenazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione ed acilazione di
Friedel-Crafts. Meccanismo ed effetto di
sostituenti anulari: attivazione, disattivazione e orientamento.
- Reazioni di sostituzione nucleofila al C
tetracoordinato. Meccanismi SN2 e SN1 e
loro implicazioni stereochimiche. Reazioni di b-eliminazione E2 ed E1: implicazioni regiochimiche (Regola di Saytzev) e
stereochimiche. Competizione sostituzione-eliminazione.
- Reazioni degli alcoli e dei fenoli. Reazioni dei composti carbonilici (aldeidi e chetoni). Reazioni degli acidi carbossilici e
loro derivati. Idrolisi di esteri ed ammidi.
- Reazioni delle ammine. Comportamento con l’acido nitroso.
- Reazioni degli alcani. Meccanismo radicalico: alogenazione e ossidazione.
- Carboidrati: struttura, nomenclatura e
proprietà. Monosaccaridi: aldosi e chetosi
(C3-C7), furanosi e piranosi. Stereochimica, configurazione relativa, epimeri,
mutarotazione e anomeri. Ossidazione
dei carboidrati (zuccheri riducenti).
Desossizuccheri e amminozuccheri.
Legame glicosidico e glicosidi. Disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi (amidi e
cellulosa).
- Ammino acidi: struttura, nomenclatura
e proprietà. Legame peptidico, peptidi e
proteine (enzimi).
- Acidi nucleici: struttura. Basi puriniche
e pirimidiniche, nucleosidi e nucleotidi.
DNA, RNA e coenzimi.
- Lipidi: struttura. Gliceridi, cere, terpeni
e steroidi.
- Principali eterocicli aromatici.
Prerequisiti
Consigliato il superamento dell’esame di
Chimica Generale e Inorganica.
Modalità d’esame
Test scritto.
Bibliografia
- N.L. ALLINGER ET AL., Chimica organica,
II ed., Zanichelli, 1981;
- H. HART, Chimica organica, V ed., Zanichelli, 2003.
COMUNICAZIONE
Docente
Prof. Bruno Tellia
Dott. Nicola Strizzolo
Crediti
1
Pagina del corso
I materiali on line del corso si trovano nel
sito: http://fadest.uniud.it/coco/.
Programma
Il corso è suddiviso in lezioni in presenza
e in autoformazione on line dal sito
http://fadest.uniud.it/coco/. Il contenuto
del corso è il seguente 1. Elementi della
comunicazione e funzioni del linguaggio:
descrizione degli elementi chiave del processo comunicativo e delle funzioni del
linguaggio, ai fini dell’analisi e della valutazione dei processi comunicativi. 2.
Comunicazione interpersonale e organizzativa: dinamiche, strategie e strumenti
per la comunicazione nelle relazioni
interpersonali e all’interno delle organizzazioni. 3. Curriculum e colloquio di lavoro: come strutturare un curriculum vitae
ed affrontare un colloquio di lavoro. 4.
Comunicazione nei new media: la comunicazione attraverso il web (modalità di
scrittura, utilizzo di forme e colori) 5. Uso
dell’immagine nella costruzione del
reale: strumenti per l’analisi dell’informazione supportata dalle immagini.
180
programmi - biotecnologie triennale
Modalità d’esame
La prova finale del corso consta in una
verifica scritta.
ECONOMIA
Docente
Prof. Franco Rosa
Crediti
3
Finalità del corso
Il corso si prefigge di impartire allo studente schemi di analisi economica utilizzando il background di conoscenze fornito dalle Biotecnologie per studiare: a) la
creazione di opportunità di business da
applicazioni biotecnologiche in ambiente
domestico ed internazionale; b) l’organizzazione dell’impresa adattiva e del
network in funzione dell’innovazione; c)
le strategie di finanziamento private e
pubbliche e gli inerenti costi e rischi
dell’innovazione; d) la regolazione
dell’uso di OGM e la protezione dei diritti di proprietà intellettuale delle scoperte
biotecnologiche, la legislazione europea
sulla protezione del consumatore e le sue
implicazioni per le innovazioni biotech.
Programma
- Introduzione al problema: Aspetti generali delle Biotecnologie
Forze agenti sulla dinamica del sistema
produttivo: Technology Push e Demand
Pull
Analisi della domanda: motivazioni del
consumatore, utilità e vincoli di bilancio,
I fattori determinanti la domanda: prezzo, redditi;
Analisi di mercato: misura della domanda, elasticità e strategie di posizionamento del prodotto;
Natura dei prodotti biotecnologici e comportamento del consumatore
- Strumenti per interpretare il cambiamento tecnologico e l’innovazione.
La visione tecnica ed economica del cambiamento;
Stilizzazione del PT: la frontiera di produzione;
funzione di produzione (fdp), rendimenti
di scala, dimensioni di produzione;
rappresentazione grafica della fdp produzione, PT, spostamenti della fdp;
- Fattori di produzione e tecnologie
Capitale: tecnico e finanziario, materiale
e immateriale;
Lavoro: anuale e direttivo; esecutivo e
creativo. La qualità e specializzazione del
fattore lavoro nella produzione Hi-biotech;
Prezzi dei fattori ed efficienza economica;
Il fattore organizzazione (X-efficiency)
nella gestione;
La localizzazione industriale: PS e PVS;
- La natura del progresso tecnico:
Progresso tecnico esogeno e incorporato;
Come cambia l’organizzazione dei fattori
nella produzione Hi-biotech;
PT capitale intensivo e lavoro-intensivo in
un contesto biotech;
Effetti del PT sul mercato dei capitali e del
lavoro;
Flessibilità tecnologica e vantaggi competitivi.
L’innovazione biotech come paradigma
della Knowledge Science; Innovazione e
sopravvivenza dell’impresa,
Classificazione dell’innovazione: innovazioni radicali e incrementali.
Il ciclo shumpeteriano dell’innovazione:
invenzione, diffusione, applicazione
- La dimensione ottimale dei processi produttivi.
Il paradigma struttura-condotta-performance.
Rendimenti di scala ed economie di scala:
dimensioni d’impresa ed innovazione;
La domanda di innovazione: processo,
prodotto, organizzativa; La necessità di
essere competitivi;
181
programmi - biotecnologie triennale
La competitività nasce in laboratorio;
La necessità di proteggere le scoperte: i
DPI sulle scoperte: brevetti e licenze;
Business dell’innovazione e strutture di
mercato;
Diffusione dell’innovazione.
- Come progettare l’innovazione nel settore biotech.
La visione sistemica nella gestione delle
aziende che fanno innovazione biotech.
Tipologie di aziende: Aziende, Joint venture, Partnership e gestione del rischio.
Natura ed analisi dei costi aziendali in
funzione del rischio d’innovazione.
Dimensioni aziendali e management.
Cenni al Business Plan.
Modalità d’esame
Scritto ed orale.
Bibliografia
- G. B RONCONI , S. C AVACCIOLI , Business
Plan, Manuale per costruire un efficace
Piano d’impresa, 2001.
- M. C ROSETTO , Project Design: metodi
internazionali di gestione degli investimenti,
Ed. Sole 24 ore, 2003.
- J.W. DALE, M.V. SCHANTZ, From Genes to
Genomes: Concepts and applications of
DNA Technology, Wiley & Sons, 2002.
Ltd. CISB: 572.8.DAL.
- DE LA MOTHE, J. NIOSI, G. NIOSI, The Economic and Social Dynamics of Biotechnology, Kluwer Academic Publisher, 2003,
CISB: 338.4766.
- M. F ONTE , Organismi geneticamente
modificati. Monopoli e diritti, 2004, CISB:
338.16.
- GAISFORD ET AL., The Economics of Biotechnology, Edward Elgar Publishing Co.,
2001.
- J.M. GRIFFIN, H.B. STEELE, Energy: Economics and Policy, 2nd ed., 1986, CISB:
333.79.
- A.J. HACKING, Economic aspects of Biotechnology, Cambridge Studies in Biotechnology, 1986, CISB: 338.476606.HAC
- E.M. LUPIERI, Il patto, 2005.
- P.W.B. PHILLIPS, G.G. KHACHATOURIANS,
The Biotechnology Revolution in Global
Agriculture: Invention, Innovation and
Investment in Canola Sector, 2001, CISB:
633.853.B10
- C.M. TANG, The Essential Biotech Investment Guide, World Scientific, Singapore,
2002.
- S. TONCHIA, Il Project Management: come
gestire il cambiamento e l’innovazione, ed.
Sole 24 ore.
FISICA 1
Docente
Prof. Alessandro De Angelis
Crediti
4
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/bio
tec
Finalità del corso
Scopo del corso è di fornire gli elementi
di base della meccanica e delle interazioni
fondamentali.
Programma
Unità di misura. Cinematica. Forze in
natura: interazioni elettromagnetica e
gravitazionale. Dinamica. Energia. Oscillazioni. Moto ondulatorio e onde elettromagnetiche. Fluidi e sistemi a molti
corpi.
Prerequisiti
Nozioni di base dell’analisi matematica
(limiti, derivate, integrali).
Modalità d’esame
Nella sessione d’esame che segue il corso
il voto proposto è dato dal voto di un
accertamento finale (valutato fino a 30
punti) cui viene aggiunto un bonus da 0 a
6 punti per chi ha svolto i compiti per
182
programmi - biotecnologie triennale
casa. Per la verifica dello svolgimento dei
compiti per casa, il quaderno va consegnato imperativamente entro il primo
appello. Nelle sessioni successive (un
appello a luglio e uno a settembre)
l’esame consiste in una prova scritta che
include domande di teoria.
Bibliografia
- SERWAY E JEWETT, Principi di Fisica, vol. 1,
ultima edizione, EdiSES.
FISICA 2
Docente
Prof. Gennaro Esposito
Crediti
3
Finalità del corso
Acquisizione di conoscenze di chimica
fisica e fisica di rilevanza biochimica e
biotecnologica.
Programma
Termodinamica: Sistemi e processi. Trasformazioni reversibili ed irreversibili.
Passaggi di stato. Variabili di stato, equazione di stato. Stato di equilibrio. Stato
stazionario Lavoro e calore. Capacità termica. Principio zero. Temperatura e scale
termometriche. 1 o principio. Energia
interna. Lavoro e calore in processi reversibili ed irreversibili. Processi isocori ed
isobarici. Entalpia, legge di Hess. Il
potenziale termodinamico. L’entropia ed
il 2 o ; principio. Significato statistico
dell’entropia. L’energia libera di Gibbs e
di Helmoltz. Potenziale chimico. Stati di
riferimento. Criteri di spontaneità di un
processo. L’equilibrio, la costante di equilibrio e DG0. Calorimetria e Microcalorimetria: Diagramma di stato e transizioni
di fase. DSC, ITC e applicazioni biotecnologiche. Analisi di termogrammi. Ental-
pia, entropia ed energia libera di Gibbs e
loro variazione con la temperatura. Entalpia calorimetrica e secondo van’t Hoff.
Elaborazione di termogrammi. Microcalorimetria di proteine, acidi nucleici e biomolecole. Procedure ed apparati sperimentali. Applicazioni per studi biofisici.
Studio di stabilità termica di proteine
(unfolding e refolding). Studi di interazione biomolecole-ligandi. Competizione
di legame tra stato nativo e denaturato.
Effetti di pH e forza ionica. Interazioni
con ioni metallici. Termodinamica di biopolimeri: Misura della stabilità conformazionale di proteine. Selezione e criteri di
scelta delle tecniche di misura. Generalità
sull’applicazione di tecniche spettroscopiche e non. Denaturazione termica e con
agenti chimici. Elaborazione dei dati sperimentali. Equilibrio e reversibilità. Procedure sperimentali per studi di denaturazione. Estensione di concetti termodinamici e teoria dello stato di transizione.
Surface Plasmon Resonance: Il concetto
di biosensore e la base fisica della SPR. Lo
strumento BIAcore e suo principio di
funzionamento. Riflessione interna totale. La rifrazione e l’indice di rifrazione. La
matrice e l’immobilizzazione del ligando.
Applicazioni SPR per le misure cinetiche
e termodinamiche. Scambio isotopico:
Applicazioni classiche dello scambio isotopico a proteine. Meccanismi di scambio
isotopico per polipeptidi. Catalisi acida e
basica. La costante di scambio complessiva, kex. Valori tipici di kex. Dipendenza
dalla temperatura. Dipendenza dal pH.
Effetti della sequenza sulle velocità di
scambio. Contributo di struttura secondaria e terzaria. Fattore di protezione.
Scambio in polipeptidi destrutturati.
Scambio in polipeptidi strutturati. Meccanismo dell’apertura locale. Regimi
limite di scambio EX1 e EX2. Velocità di
scambio correlate e non. Costanti fenomenologiche di scambio e stabilità termodinamica locale. Onde elettromagneti-
programmi - biotecnologie triennale
che. Propagazione delle onde elettromagnetiche; leggi dell’ottica geometrica.
Interferenza e diffrazione; limiti risolutivi degli strumenti ottici.
Prerequisiti
Formazione di base in Fisica Generale,
Chimica Generale (inorganica ed organica), Analisi Matematica.
Modalità d’esame
Compito scritto con problemi e domande
a scelta multipla.
Bibliografia
Materiale didattico on-line.
FISICA 3
Docente
Dott. Gilberto Giugliarelli
Crediti
3
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~giugliarelli/Pa
geFisica3Biotecnologie_2005-06.html
http://materialedidattico.uniud.it
Finalità del corso
Lo scopo centrale del corso è quello di
introdurre i concetti fisici e la modellistica di base necessaria ad affrontare lo studio fisico dei sistemi biologici al fine di
chiarire e precisare gli obbiettivi e il tipo
di contributi che tale approccio può dare.
A tale scopo, nella prima parte del corso
verranno introdotti i concetti base di termodinamica e meccanica statistica necessari ad per lo studio dei sistemi complessi. Di seguito, dopo una breve trattazione
delle proprietà statistiche di catene molecolari disordinate, verranno discusse ed
analizzate le problematiche fisiche
riguardanti le simulazioni numeriche
183
riguardanti due argomenti principali: a) il
Protein Folding; b) transizioni helix-coil e
zipping nel DNA.
Programma
- Richiami di Termodinamica: Prima e
seconda Legge della Termodinamica,
Energia interna, Entropia e loro significato.
- Fondamenti di Meccanica Statistica: Statistica e microstati e nozione di insiemi
statistici. Insiemi Microcanonico e Canonico, funzione di partizione e semplici
applicazioni degli insiemi. Insieme Grancanonico.
- Statistica di catene molecolari: Freely
jointed chain (random walk) e distribuzione di probabilità della distanza end-toend e distribuzione radiale. Freely rotating chain:distanza end-to-end. Effetti di
volume escluso.
- Proteine e Protein Folding: Composizione e struttura delle proteine. Struttura
secondaria e stato nativo di una proteina.
Caratteristiche del processo di folding.
Specificità del folding e transizione di folding. Modelli “minimalisti” (su reticolo)
per il protein folding. Metodo Monte
Carlo. Cinetica del protein folding e profilo dell’energia libera. Modello a due stati.
Analisi delle varie caratteristiche della
transizione di folding in un modello su
reticolo. La dinamica molecolare e dinamica delle macromolecole biologiche.
Analisi di un programma per la dinamica
molecolare di macromolecole biologiche.
- Cambiamenti strutturali nel DNA:
Caratteristiche generali della struttura del
DNA. Introduzione a modelli computazionali per la denaturazione e l’unzipping
del DNA basati su polimeri e co-polimeri.
Il modello zipper: dalla transizione helixcoil allo zipping del DNA.
Prerequisiti
Conoscenza di base delle leggi della fisica
184
programmi - biotecnologie triennale
classica e in particolare delle leggi della
dinamica e della termodinamica, nonché
di nozioni base di elettrostatica e magnetostatica. Conoscenza delle principali tecniche fisiche sperimentali utilizzate nello
studio dei sistemi biologici.
Modalità d’esame
L’esame comprende una prova scritta e
un colloquio orale.
Bibliografia
- C.R. CANTOR, P.R. SCHIMMEL, Biophysical
Chemistrry, W. H. Freeman and Company, San Francisco, 1980.
- B. NOLTING, Methods in Modern Biophysics, Springer Verlag, New York, 2003.
- Note complete del corso in formato .pdf.
FISICA APPLICATA
Docente
Prof. Gennaro Esposito
Crediti
3
Finalità del corso
Acquisizione di conoscenze di metodi
analitici di rilevanza biochimica e biotecnologica.
Programma
Elettromagnetismo: L’interazione tra
cariche. Legge di Coulomb. Il campo elettrico. Dipoli e quadrupoli. Teorema di
Gauss. Il magnetismo. Induzione magnetica. Forza di Lorentz. Moto di una carica
in campo magnetico. Equazione del ciclotrone e spettrometri di massa. Momento
di dipolo magnetico. Energia potenziale
di un dipolo magnetico in un campo
magnetico. Moto di una carica in campo
elettromagnetico. Proprietà magnetiche
della materia. Spettrometria di massa:
Campi di applicazione della spettrome-
tria di massa. Applicazioni di interesse
biotecnologico. Massa molecolare, definizione ed accuratezza. Massa molecolare
nominale, media e monoisotopica. Distribuzione isotopica naturale e utilizzazione
in spettrometria di massa. Lo spettrometro di massa. Iniezione diretta, per via
cromatografica e per via elettroforetica.
Metodi di ionizzazione. Metodi di ionizzazione soft. Analizzatori a settore
magnetico o quadrupolo, analizzatore
TOF, analizzatore a risonanza ciclotronica. Strumenti a doppio o multiplo quadrupolo e spettrometria di massa tandem
o massa-massa. L’importanza delle metodiche di ionizzazione soft in analisi di
biopolimeri. Ionizzazione elettrospray.
Tecnica nanospray. Dettagli su ionizzazione MALDI. Lo spettrometro MALDITOF. Metodi di analisi massa-massa.
Scansione di ioni prodotto o precursore.
Scansione a perdita neutra costante.
Sequenziamento peptidico. Identificazione di proteine. Proteomica. Risoluzione
in spettrometria di massa. Spettrometria
di massa e Proteomica: Oggetto e motivazione della ricerca proteomica. Dimensioni del problema ed efficienza operativa. Proteomica strutturale e funzionale.
Metodiche analitiche. Elettroforesi 2D
(focalizzazione isoelettrica e SDS PAGE).
Gradienti di pH, interfacciamento con
gel e migrazione elettroforetica. Accorgimenti per solubilizzazione e condizioni
riducenti. Analisi di mappe 2D e proteomica quantitativa. Metodi alternativi.
ICAT e MCAT. Separazioni Multidimensionali. Prefrazionamento elettroforetico
o cromatografico. Protein Chip. Spettroscopia NMR: Generalità sul magnetismo.
Correnti in spire e momento di dipolo
magnetico. Interazione momento-campo
magnetico. Forza di Lorentz. Nuclei e
momento magnetico di spin nucleare.
Descrizione classica. Precessione ed
equazione di Larmor. Rapporto giromagnetico. Descrizione quantomeccanica.
Quantizzazione del momento angolare di
185
programmi - biotecnologie triennale
spin nucleare e del momento di dipolo
magnetico nucleare. Transizioni e regole
di selezione. Magnetizzazione macroscopica longitudinale e trasversale. Coerenza
di fase e segnale NMR. Campionamento
di segnale e trasformata di Fourier. Eccitazione NMR e impulsi di radiofrequenza. Sistema di riferimento rotante e di
laboratorio. Equazioni di Bloch e costanti
di rilassamento T1 e T2. FID. Intensità
del segnale NMR. Chemical shift e natura
chimica. Chemical shift di biopolimeri.
Chemical shift limite e contributi di struttura secondaria e terziaria. Chemical
Shift Index. Accoppiamento scalare. Molteplicità ed accoppiamento scalare.
Accoppiamento scalare forte. Accoppiamento dipolare. Chemical shift isotropo e
MAS. Scambio chimico. Regimi di scambio ed effetti su chemical shift e costanti
di accoppiamento scalare. Rilassamento
longitudinale e trasversale. Misura di T1 e
T2. Mobilità molecolare e rilassamento.
Funzione di autocorrelazione e densità
spettrale. Effetto Overhauser nucleare
(NOE) e sua misura per inversione selettiva o saturazione selettiva. NOE, mobilità molecolare e struttura spaziale. NOE
eteronucleare. Applicazioni a biopolimeri
per determinazioni strutturali e funzionali: Spettroscopia NMR multidimesionale. Campionamento discreto e frequenza di campionamento. Acquisizione
discreta indiretta nella seconda dimensione. Trasformata in due dimensioni. Spettri 2D omonucleari ed eteronucleari.
Concetto di correlazione o connettività.
Correlazioni scalari e dipolari. Spettri di
tipo COSY. Pattern COSY di amminoacidi e nucleotidi ed identificazione dei
sistemi di spin. COSY con filtri quantici
multipli. TOCSY. Struttura fine di crosspeak. Correlazioni dipolari e spettri
NOESY. Assegnazione sequenziale. Correlazioni dipolari e struttura molecolare.
Riconoscimento di struttura secondaria
di proteine. Struttura secondaria ed assegnazione sequenziale. Scambio isotopi-
co: Misure di scambio isotopico. Incorporazione di 3H. Metodo IR. Massa ridotta e
frequenze di assorbimento IR. La banda
ammide II. Metodi di spettrometria di
massa. Scambio isotopico e frammentazione proteolitica. Tarature e retroscambio. Distribuzione di pattern isotopici.
Condizioni di misura e distribuzioni
bimodali. Misure di scambio isotopico
mediante NMR. Applicazioni per studi
funzionali.
Prerequisiti
Formazione di base in Fisica Generale,
Chimica Generale (inorganica ed organica), Chimica biologica, Analisi Matematica, Statistica.
Modalità d’esame
Compito scritto con problemi e domande
a scelta multipla.
Bibliografia
Materiale didattico on-line.
FISOPATOLOGIA: APPLICAZIONI
MEDICHE DELLE BIOTECNOLOGIE
Docente
Prof. Pietro Enrico Di Prampero
Dott. Marina Comelli
Crediti
8
Meccanismi molecolari
dell’infiammazione
Prof. F. Saverio Ambesi Impiombato
Programma
Concetti di eziologia e patogenesi: esempi di malattie acute e croniche, ereditarie,
congenite, acquisite.
Concetti di eziologia e patogenesi: esiti e
cause di malattia
Il danno biologico e l’infiammazione:
concetti storici e definizione attuale.
186
programmi - biotecnologie triennale
L’infiammazione acuta: patogenesi e
fisiopatologia del microcircolo ematico.
L’infiammazione acuta: fenomeni, cellule e molecole.
L’infiammazione cronica: infiammazioni
croniche granulomatose e infiammazioni
croniche non granulomatose
Forme atipiche dell’infiammazione.
Effetti generali dell’infiammazione: alterazioni della termoregolazione e la febbre.
Altri fenomeni generali.
Adattamenti cellulari e morte cellulare.
I processi riparativi: guarigione per prima
e seconda intenzione.
Modalità d’esame
L’esame si svolgerà sotto forma di colloquio.
Bibliografia
Testi consigliati:
- WOOLF, Patologia Generale. Meccanismi
di malattia, Ed. Idelson-gnocchi.
- G.M. PONTIERI, Patologia Generale per i
Corsi di Laurea in professioni sanitarie, Ed.
Piccin.
- G. MAJNO, I. JORIS, Cellule, tessuti e malattia, Ed. Casa Editrice Ambrosiana.
Immunologia
Prof. Carlo Pucillo
Programma
L’organizzazione generale del sistema
immunitario.
I recettori dei linfociti b e t e il riconoscimento dell’antigene. L’elaborazione
dell’antigene e la presentazione ai linfociti t gli antigeni l’attivazione dei t-linfociti
helper l’attivazione dei b-linfociti e la
secrezione di anticorpi l’attivazione dei tlinfociti citotossici.
La citotossicità da cellule nk e k
Gli organi centrali e periferici del sistema
immune
La tolleranza immunologica
I meccanismi effettori delle risposte
immuni il sistema del complemento le
citochine l’immunità nelle difese antiinfettive
Esempi di tecniche immunologiche utilizzate in laboratorio la reazione antigene
anticorpo in vitro la produzione di anticorpi monoclonali.
Bibliografia
- JANEWAY ET AL., Immunobiologia, 5a Edizione, Piccin, 2003.
- R.A. GOLDSBY, T.J. KINDT, B.A. OSBORNE,
K UBY , Immunologia, Utet, 2001, o più
aggiornato ed economico nella versione
inglese acquistabile online tramite
Amzon.com.
- R.A. GOLDSBY, T.K. KINDT, J. THOMAS,
B.A. OSBORNE, J. KUBY, Immunology, 5/e,
2003, W.H. Freeman.
Modalità d’esame
L’esame si svolgerà sotto forma di colloquio.
Patologia molecolare
Prof. Francesco Curcio
Programma
- Concetto di malattia molecolare.
- Le alterazioni del metabolismo dei carboidrati: il modello del diabete
- Le alterazioni del metabolismo dei lipidi: il modello dell’ipercolesterolemia
familiare
- Le alterazioni del metabolismo dell’eme:
il modello dell’emocromatosi.
- Le alterazioni del metabolismo delle
basi puriniche e pirimidiniche: il modello
della gotta
- Le malattie da accumulo: il modello
dell’alzheimer.
- Le alterazioni del metabolismo delle
proteine (1): il modello delle malattie da
prioni
- Le alterazioni del metabolismo delle
proteine (2): il modello delle emoglobinopatie
187
programmi - biotecnologie triennale
- Le alterazioni del trasporto: il modello
della fibrosi cistica
- Le patologie multifattoriali: il modello
dell’aterosclerosi
- Le alterazioni ormonali: meccanismi e
organizzazione del sistema endocrino
recettori e sistemi di trasduzione
modelli di malattie endocrine
- Soluzioni biotecnologiche: ingegneria
tessutale e medicina rigenerativa.
Modalità d’esame
L’esame si svolgerà sotto forma di colloquio.
Bibliografia
Testi consigliati:
- WOOLF, Patologia Generale, Meccanismi
di malattia, Ed. Idelson-gnocchi.
- G.M. PONTIERI, Patologia Generale per i
Corsi di Laurea in professioni sanitarie, Ed.
Piccin.
- G. M AJNO E I. J ORIS , Cellule, tessuti e
malattia, Ed. Casa Editrice Ambrosiana.
dità associata ai cromosomi sessuali.
Estensioni della genetica mendeliana:
rapporti mendeliani atipici; alleli multipli; Interazioni tra geni; geni letali; interazione genotipo-ambiente. Le mappe
genetiche negli eucarioti. Ricombinazione meiotica e mitotica. Mappe genetiche
e ricombinazione in batteri e fagi: Trasformazione, coniugazione, trasduzione.
Eredità non mendeliana. Le mutazioni
geniche: individuazione ed analisi delle
mutazioni in vari sistemi biologici. Mutazione e riparo del DNA. Le mutazioni cromosomiche di struttura e di numero.
Genetica quantitativa.
Bibliografia
Testi consigliati:
- P.J. R U S S E L , Genetica, Ed. EdiSES,
2002).
- GRIFFITHS, MILLER, SUZUKI, LEWONTIN,
GELBART, Genetica. Principi di analisi formale, Zanichelli, 2002.
GENETICA 2
GENETICA 1
Docente
Prof. Michele Morgante
Docente
Prof. Michele Morgante
Prof. Incoronata Lonigro
Crediti
6
Crediti
6
Programma
Introduzione alla Genetica. Identificazione del materiale genetico: gli esperimenti
di Griffith, Avery, Hershey-Chase. La
replicazione del DNA. Espressione genica: trascrizione. Organizzazione molecolare del gene: esoni e introni. Espressione
genica: traduzione. Il codice genetico. Le
leggi di Mendel: segregazione indipendente. Le leggi di Mendel: L’assortimento
indipendente. Alberi genealogici umani.
La teoria cromosomica dell’eredità; concordanza tra meiosi e mendelismo; ere-
Modulo di Genetica Umana
Programma
Concetti generali
Di cosa si occupa la Genetica Umana
Classificazione delle malattie a base
genetica
Gli alberi genealogici nella valutazione
dell’ereditarietà delle malattie
Diagnosi prenatale
Genetica delle principali malattie monofattoriali
Genetica dei tumori
188
programmi - biotecnologie triennale
Mutazioni somatiche e germinali in
oncologia umana
Oncogeni
Geni oncosoppressori
Ereditarietà dei tumori
Diagnostica e caratterizzazione molecolare dei tumori
Geni coinvolti nelle principali neoplasie
ereditarie
Terapia genica dei tumori
Basi molecolari dello sviluppo embrionale
Modelli animali per lo studio del ruolo
dei geni nello sviluppo embrionale
Segnali intercellulari, recettori, fattori di
trascrizione
Il differenziamento cellulare: meccanismi di trascrizione tessuto-specifica
Geni Hox
Geni Pax
Basi molecolari dello sviluppo degli arti
Basi molecolari della cardiogenesi
Basi genetiche delle malattie multifattoriali
La genetica quantitativa nelle malattie
nell’uomo
Il modello a soglia
Basi genetiche della suscettibilità alle
principali malattie multifattoriali
Identificazione di geni coinvolti nelle
malattie multifattoriali
Modulo di Genetica 2
Programma
Genetica di popolazione
Genetica quantitativa
Genetica evolutiva
Elementi trasponibili
Cenni di genomica: strutturale e funzionale.
Laboratorio
Banche dati di sequenze, metodi di analisi e recupero sequenze, isolamento di
geni, PCR, sequenziamento di DNA,
identificazione SNP.
Prerequisiti
Non si può affrontare l’esame di Genetica
II prima di aver superato quello di Genetica I.
Modalità d’esame
Scritto in unica prova assieme a modulo I.
Bibliografia
Testi consigliati:
- P.J. RUSSEL, Genetica, Ed. EdiSES, 2002.
- GRIFFITHS, MILLER, SUZUKI, LEWONTIN,
GELBART, Genetica. Principi di analisi formale, Zanichelli, 2002.
- T.A. B ROWN , Genomi 2, Ed. EdiSES,
2003, ISBN 8879592696.
INFORMATICA
Docente
Dott. Nicola Vitacolonna
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso introduce i concetti e le nozioni
fondamentali dell’Informatica con
l’obiettivo di familiarizzare gli studenti
con i più importanti strumenti tecnologici a disposizione nella moderna attività
professionale e di ricerca nell’ambito
delle biotecnologie. Nella parte iniziale
verranno introdotte le nozioni di base
relative all’architettura degli elaboratori,
ai sistemi operativi e alle basi di dati e verranno illustrate le potenzialità connesse
con un utilizzo consapevole degli strumenti di calcolo e di alcuni significativi
pacchetti applicativi. Nella seconda parte
si indirizza lo studente verso l’utilizzo
degli strumenti di natura computazionale
nella realtà dell’attività scientifica, con
particolare riferimento alle problematiche di natura computazionale connesse
189
programmi - biotecnologie triennale
con le moderne tecniche di ricerca in Biologia. In questa parte si approfondiranno le
questioni di base riguardanti la nozione di
algoritmo, si introdurranno con esempi i
moderni linguaggi di programmazione
imperativi e procedurali e si svilupperà
l’attitudine ad applicare i paradigmi iterativo e ricorsivo/funzionale alla soluzione di
semplici problemi di natura biologica.
Programma
Fondamenti della scienza degli elaboratori
Il modello di von Neumann;
Elementi di sistemi operativi;
Elementi di basi di dati e di linguaggi per
la loro interrogazione;
Introduzione alle banche dati biologiche;
Elementi di reti di calcolatori;
Algoritmica e linguaggi di programmazione per le biotecnologie;
Linguaggi
Linguaggio BioPerl: introduzione e fondamenti con esempi ed esercitazioni.
Linguaggio C: introduzione e fondamenti;
Linguaggio Java: introduzione e fondamenti.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta e di
una prova orale successiva e facoltativa.
Sempre facoltativo è anche lo sviluppo di
un progetto concordato con il docente ed
implementato utilizzando uno dei linguaggi visti a lezione.
Bibliografia
Testi consigliati:
- C. GIBAS, P. JAMBEK, Developing Bioinformatics Computer Skills, O’Reilly.
- G. V ALLE , M. H ELMER C ITTERICH , M.
ATTIMONELLI, G. PESOLE, Introduzione alla
Bioinformatica, Zanichelli.
- J. TISDALL, Beginning Perl for Bioinformatics, O’Reilly.
- Appunti delle lezioni e materiale disponibile via web sui siti dei docenti.
ISTOLOGIA
Docente
Prof. Fulvia Ortolani
Crediti
3
Finalità del corso
- L’acquisizione da parte dello studente di
conoscenza e comprensione dell’organizzazione strutturale ed ultrastrutturale del
corpo umano;
- La capacità di utilizzare le nozioni
morfologiche e di struttura per le interpretazioni morfo-funzionali fondamentali;
- L’acquisizione di una conoscenza critica
delle principali metodiche di visualizzazione ed osservazione dei campioni biologici in microscopia ottica ed elettronica,
anche fondata sugli opportuni principi
fisici e chimici;
- L’acquisizione della padronanza per un
corretto uso del microscopio ottico, la
capacità di effettuare osservazioni ragionate dei preparati istologici, di essere in
grado di riconoscere agevolmente e classificare i diversi tessuti e saper discriminare le modalità di integrazione dei tessuti nei principali organi.
Programma
- Metodiche di allestimento standard dei
preparati per Microscopia Ottica e per
Microscopia Elettronica. Il microscopio
ottico, il microscopio elettronico a trasmissione, il microscopio elettronico a
scansione. I limiti di risoluzione, le unità
di misura microscopiche.
- La cellula gli organelli cellulari: struttura, funzione e modalità di visualizzazione. Interazione cellula-cellula e cellulamatrice.
190
programmi - biotecnologie triennale
- Il tessuto epiteliale caratteristiche e specializzazioni delle cellule epiteliali. Gli
epiteli di rivestimento, classificazione,
struttura, correlazioni morfofunzionali e
localizzazione dei diversi tipi di epitelio di
rivestimento. Gli epiteli ghiandolari esocrini ed endocrini, struttura ed istogenesi. Classificazione delle ghiandole esocrine, struttura e localizzazione dei diversi
tipi. Le ghiandole endocrine: struttura ed
ormoni secreti delle diverse ghiandole
endocrine. Il nefrone.
- Il tessuto connettivo. La matrice extracellulare, la componente fibrosa e la
sostanza fondamentale. La componente
cellulare. I diversi tipi di tessuto connettivo propriamente detto. I tessuti connettivi di sostegno: la cartilagine, la matrice
cartilaginea, le cellule, i diversi tipi di tessuto cartilagineo il tessuto osseo, la matrice ossea, i tipi cellulari, organizzazione e
struttura di osso spugnoso e osso compatto il processo di ossificazione, i diversi
tipi di ossificazione. Tessuti connettivi
circolanti: il sangue, plasma ed elementi
corpuscolati, la emopoiesi.
- Il tessuto muscolare caratteristiche,
struttura, istofisiologia tessuto muscolare
striato scheleterico tessuto muscolare
striato cardiaco tessuto muscolare liscio.
- Il tessuto nervoso. Il neurone, struttura
e classificazione dei neuroni. Le sinapsi
nervose e le giunzioni neuromuscolari.
Le cellule gliali. La guaina mielinica.
LEGISLAZIONE PER LE
BIOTECNOLOGIE
Docente
Prof. Davide Petraz
Crediti
3
Finalità del corso
Il corso ha la finalità di introdurre i con-
cetti - nazionali ed internazionali - della
tutela brevettuale. Il corso sostanzialmente viene suddiviso in due parti. La prima
parte vuole dare un’informazione quanto
più approfondita possibile sulle normative vigenti in materia di proprietà industriale, con particolare riferimento ai brevetti per invenzioni industriali e tali problematiche verranno discusse sia da una
prospettiva teorica. Sostanzialmente la
prima parte del corso cercherà di affrontare il panorama brevettuale dando tutte
le informazioni e i riferimenti principali
sia per un futuro loro utilizzo nell’ambito
della ricerca, che in quello industriale.
Questa prima parte è per altro propedeutica alla seconda parte del corso – sostanzialmente più specifica – tesa a spiegare
la tutela brevettuale delle nuove varietà
vegetali e bioteconolgie. I brevetti in questi settori della tecnica sono relativamente recenti e le normative internazionali e
nazionali sono in continua evoluzione. La
continua evoluzione normativa è data sia
dalla necessità di tutelare i nuovi limiti
innovativi che l’uomo riesce a raggiungere, sia di regolamentare la possibilità di
concedere un’esclusiva, qual è il brevetto,
su tematiche sempre più in possibile contrasto con la morale prevalente.
Programma
Prima parte: cos’è un brevetto, diritti
nascenti da un brevetto tra cui quelli di
ordine morale ed economico, quali sono i
requisiti essenziali per un valido brevetto,
differenza tra brevetto per invenzione e
modello d’utilità, conversione e nullià di
un brevetto, com’è scritto un brevetto,
come si estende un brevetto, il brevetto
europeo, il P.C.T., le ricerche brevettuali,
valutazione economica di un brevetto,
contraffazione brevettuale, il segreto
industriale. Seconda parte: (i) le nove
varietà vegetali: cosa s’intende per varietà
vegetale brevettabile, il costitutore, la
domanda di brevetto per varietà vegetali, i
191
programmi - biotecnologie triennale
requisiti essenziali di un valido brevetto
per varietà vegetale e loro differenze con i
brevetti tradizionali, la denominazione di
una nuova varietà vegetale; (ii) biotecnologie: biotecnologie tradizionali e avanzate, ingegneria genetica, piante transgeniche, animali transgenici, clonazione, cellule staminali, produzione di farmaci e
vaccini, sicurezza e bioetica, diritto internazionale e protezione brevettuale, la
direttiva 1998/44/CE, brevetto di prodotto, di procedimento e misto, i confini
della brevettabilità delle piante e degli
animali, i requisiti essenziali del brevetto
biotecnologico, i concetti di ordine pubblico e buon costume relativi al brevetto
biotecnologico, alcune prime sentenze
della Corte di Giustizia europea, la posizione italiana e il nuovo decreto del
29/12/2005.
Bibliografia
- A. VANAZETTI, V. DI CATALDO, Manuale
di diritto industriale, Giuffrè, 2005, da
pag. 317 a pag. 472.
- AA.VV., Diritto industriale - Proprietà
intellettuale e concorrenza, Giappichelli,
2005, da pag. 179 a pag. 266.
- A. VANZETTI, I nuovi brevetti - Biotecnologie e invenzioni chimiche, Giuffrè, 1995.
- Collana ‘Trattato di diritto commerciale
e di diritto pubblico dell’economia’ diretta da F. Galgano, volume ventottesimo
Brevetto per invenzione e biotecnologie,
Cedam, 2002
- Codice di diritto industriale, IV edizione,
Kluwer Iposa, 2005.
MATEMATICA
Docente
Prof. Fabio Zanolin
Crediti
5
Finalità del corso
Presentare allo studente le nozioni di
base della matematica necessarie per la
sua professionalità.
Programma
Introduzione sulla logica e i metodi della
matematica.
I numeri.
Il concetto di funzione.
Limiti e continuità.
Calcolo differenziale ed integrale in una
variabile con applicazioni.
Serie numeriche.
Equazioni differenziali.
Modalità d’esame
Scritto ed orale.
Bibliografia
- P. BAITI, L. FREDDI, Note di Matematica e
Biomatematica, Forum.
MATEMATICA DISCRETA
Docente
Prof. Giuseppe Lancia
Crediti
7
Programma
4 lezioni a settimana, 2 ore l’una.
- Cenni di algebra booleana, logica, teoria
degli insiemi e funzioni. Sommatorie e
loro manipolazioni. Il principio di induzione. Ricorrenze e formule ricorsive.
- Elementi di Combinatorica. Disposizioni, permutazioni, sequenze (stringhe). Il
principio della piccionaia (pigeon-hole).
Tecniche per contare. Numeri di Fibonacci. Il principio di inclusione-esclusione.
Gli spiazzamenti.
- Aritmetica intera, quoziente e resto,
scomposizione in fattori primi. MCD e
mcm. Cenni su algoritmi e pseudo-lin-
192
programmi - biotecnologie triennale
guaggio di programmazione. Algoritmo
di Euclide. Cenni di teoria dei numeri.
Numeri primi e fattorizzazione. Il piccolo
teorema di Fermat. La distribuzione dei
primi.
- Cenni di teoria delle probabilità. Probabilità combinatorie. Probabilità uniformi.
Probabilità condizionali. Valore medio e
variabili casuali. Ordinamenti per inversione e numero medio di breakpoints in
una permutazione. Generazione di tutti i
sottoinsiemi/permutazioni e di sottoinsiemi/permutazioni casuali.
- Teoria dei grafi. Definizioni fondamentali. Grafi euleriani e hamiltoniani. Grafi
bipartiti. Connessione. Alberi. Grafi
orientati. Grafi pesati.
- Ottimizzazione combinatoria. Problemi
“facili” e “difficili”. Il problema del minimo albero di supporto. Accoppiamenti e
coperture di vertici. Clique e insieme
indipendente. Colorazione di grafi. Il problema del commesso viaggiatore. (Il problema del matrimonio stabile).
Bibliografia
- L. L OVASZ , K. V ESZTERGOMBI , Discrete
Mathematics, disponibile su web (download)
- Parti di Mathematical Thinking - Problem
solving and proofs di J.P. D’ANGELO E D.B.
WEST, Prentice Hall.
Testi di consultazione:
- A. BRUALDI, Introductory Combinatorics,
North Holland.
- Parti di Introduction to Algorithms di T.
C ORMEN , C. L EISERSON , R. R IVEST , MIT
press.
SISTEMI OPERATIVI
Docente
Prof. Marino Miculan
Crediti
5
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/~miculan/Did
attica/SOB04/
Finalità del corso
I sistemi operativi sono parte essenziale
di un sistema di calcolo. Nella maggior
parte dei casi, essi implementano la vera
piattaforma sulla quale si svolge tutta
l’attività di analisi, sviluppo, implementazione ed esecuzione dei sistemi software,
incapsulando ed astraendo dal sistema
hardware sottostante. Questo corso mira
a presentare alcuni concetti fondamentali
relativi ai sistemi operativi e alle loro funzionalità primarie (gestione dei processori, della memoria e del file system). Di
notevole importanza, inoltre, per il biotecnologo computazionale sono le basi
fondamentali di programmazione concorrente, e gli aspetti concernenti il calcolo parallelo e distribuito. I concetti generali previsti per il corso, ampliamente
coperti dal materiale bibliografico consigliato, verranno discussi a lezione in
maniera relativamente indipendente da
specifici sistemi operativi. Essi saranno
comunque esemplificati facendo riferimento a comuni sistemi operativi (Unix,
Linux, Windows XP, etc.). Parallelamente
alle lezioni teoriche in aula, verranno
tenute delle lezioni pratiche in laboratorio, offrendo allo studente l’opportunità
di mettere in pratica gli aspetti teorici e di
verificarne la comprensione. Inoltre tale
attività pratica forniranno le nozioni di
base relative all’uso di linguaggi di scripting, della amministrazione di sistema.
Programma
- Aspetti generali; Richiami di Architetture
- Processi e Thread
- Programmazione concorrente
- Gestione della memoria
- Il file system
- Sistemi con processori multipli
- Sistemi e servizi di rete.
193
programmi - biotecnologie triennale
Modalità d’esame
Esame orale, con progettino di laboratorio per casa.
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- ANCILOTTI, BOARI, CIAMPOLINI, LIPARI,
Sistemi Operativi, McGraw-Hill, 2004,
ISBN: 88-386-6069-7.
Bibliografia
- CAMUSSI, MÖLLE, OTTAVIANO, SARI
GORLA, Metodi Statistici per la sperimentazione biologica, 2a ed., Zanichelli, 1995.
- G. CICCHITELLI, Probabilità e Statistica,
Maggioli Editore, 1984.
Appunti delle lezioni.
STATISTICA 1
Docente
Paolo Vidoni
STATISTICA 2
Crediti
6
Docente
Prof. Cristiano Varin
Finalità del corso
L’obiettivo del corso è introdurre lo studente a quelli che sono i concetti fondamentali della Statistica descrittiva e inferenziale, quale strumentazione di base
per l’analisi dei dati e lo studio dei fenomeni aleatori. Tali nozioni verranno presentate sottolineando l’ambito delle
applicazioni, pur senza tralasciare gli
aspetti formali. In particolare si forniranno alcuni strumenti di base necessari alla
comprensione della letteratura scientifica
e alla esecuzione delle attività proprie
dell’operatore in biotecnologie
Crediti
4
Programma
1) Statistica descrittiva: Caratteri statistici;
Serie, seriazioni e distribuzioni di frequenza; Indici di posizione e di variabilità. 2) Calcolo delle Probabilità: Probabilità elementare; Variabili casuali; Modelli
probabilistici; Variabili casuali multivariate e convergenza. 3) Inferenza statistica: Stima puntuale; Intervalli di confidenza; Verifica di ipotesi; Disegno sperimentale ed Analisi della varianza; Cenni
sull’analisi statistica multivariata.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
Finalità del corso
L’obiettivo del corso è approfondire i concetti fondamentali della Statistica inferenziale e presentare le principali tecniche statistiche, utili per l’analisi di dati
sperimentali, con particolare riferimento
alle scienze biologiche. Tali nozioni
saranno presentate enfatizzando l’ambito
delle applicazioni, pur senza tralasciare
gli aspetti formali.
Programma
- Complementi di inferenza statistica.
- La regressione lineare.
- Disegno sperimentale e analisi della
varianza.
- Analisi statistica multivariata.
- Catene di Markov (cenni).
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- CAMUSSI, MÖLLE, OTTAVIANO, SARI
194
GORLA, Metodi Statistici per la sperimentazione biologica, 2ed., Zanichelli, 1995.
- Appunti delle lezioni.
ZOOLOGIA (INTRODUZIONE ALLA)
Docente
Prof. Giancarlo Fava
Crediti
3
Finalità del corso
In parte il corso deve fornire una base
conoscitiva essenziale comune (per
l’avvio dei successivi corsi di anatomia e
fisiologia e di quelli tecnico-professionali)
a studenti che hanno avuto percorsi di
studio pre-universitari molto eterogenei.
Evoluzione, filogenesi e classificazione
dei principali gruppi animali.
Obiettivi: lo studio della zoologia dovrà
dare una visione funzionale del piano
costruttivo dei vari animali relativamente
agli stili di vita che conducono: è infatti
estremamente importante comprendere
quali siano le caratteristiche anatomofisiologiche richieste per consentire la
sopravvivenza nei vari ambienti, da quelli
acquatici a quelli subaerei. Cenni ai processi evolutivi dovranno mettere lo studente nella condizione di capire i limiti
entro cui gli animali utilizzati dall’uomo
programmi - biotecnologie triennale
possono essere modificati per renderli
più adatti alle sue esigenze.
Programma
Piano organizzativo e biologia dei principali phyla animali. - Protisti, generalità,
riproduzione, cicli biologici dei principali
parassiti. - Poriferi a confronto con gli
altri Metazoi. - Cnidari - Platelminti Nematodi - Comparsa del celoma e vantaggi conseguenti. - Protostomi: Anellidi
e Molluschi. - Origine ed evoluzione degli
Artropodi. - Deuterostomi: Echinodermi
e Cordati - I Vertebrati. - Sistemi di sostegno: scheletro idrostatico, endoscheletri
ed esoscheletri nel mondo animale. Dimensioni: problemi e soluzioni - Alimentazione: tipi e modalità; modificazioni e specializzazioni dell’anatomia
animale in rapporto alla modalità di alimentazione e alla difesa dalla predazione - Riproduzione: modalità e strategie
riproduttive. Il significato della riproduzione asessuale. Partenogenesi ed
ermafroditismo. I cicli vitali degli invertebrati.
Modalità d’esame
Orale.
Bibliografia
Testi consigliati:
- C.P. HICKMAN, L. ROBERTS, A. LARSON,
Diversità animale, 2004, McGraw-Hill.
195
programmi - LS informatica
CORSO DI LAUREA
SPECIALISTICA
IN INFORMATICA
ALGORITMI AVANZATI
Docente
Prof. Giuseppe Lancia
Crediti
6
Programma
Algoritmi di confronto di stringhe. Algoritmi randomizzati e di approssimazione.
Analisi ammortizzata degli algoritmi.
Alberi di ricerca e alberi auto-aggiustanti.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- T.H. CORMEN, C.E. LEISERSON, R.L. RIVEST, Introduction to Algorithms, 2nd edition
MIT Press, 2001.
- D. GUSFIELD, Algorithms on Strings, Trees
and Sequences, Cambridge University
Press, 1997.
- R. MOTWANI, P. RAGHAVAN, Randomized
Algorithms, Cambridge University Press,
1995.
- R.E. TARJAN, Data Structures and Network
Algorithms, SIAM press, 1983.
di classi di complessità astratte ed alle tecniche di studio dei problemi nel campo.
Ci si propone inoltre di presentare agli
studenti le idee e le nozioni fondamentali
relative ai più promettenti ed innovativi
modelli computazionali proposti dalla
comunità scientifica.
Programma
- Classi di complessità. Il teorema di
gerarchia sulle classi di complessità. Il
Gap theorem. Teorema di Savitch. Il teorema di Immermann-Szelepscenyi e conseguenze. Riduzioni e completezza. Classi esterne ad NP.
- Quantum Computing. Macchina di
Turing quantistica. Macchina di Turing
Quantistica Universale. Classi di complessità quantistica. Algoritmi quantistici.
- DNA Computing. Il modello di Adleman e Lipton. Soluzione di SAT ed altri
problemi NP-completi. Simulazione di
macchine di Turing.
- Algoritmi. Il problema della riduzione di
automi e la bisimulazione. Algoritmo di
Hopcroft. Algoritmo di Paige-Tarjan.
Algoritmo di Paige-Tarjan-Bonic. Il problema della simulazione ed algoritmi efficienti per la sua risoluzione.
Bibliografia
- C.H. P APADIMITRIOU , Computational
Complexity, Addison Wesley, 1995.
- Articoli e dispense.
ALGORITMI E COMPLESSITÀ
Docente
Prof. Carla Piazza
BASI MATEMATICHE PER LA
REALTÀ VIRTUALE
Crediti
6
Docente
Prof. Goffredo Pieroni
Finalità del corso
Il corso si propone di presentare i principali risultati nel campo della complessità
computazionale degli algoritmi con particolare attenzione alle classiche gerarchie
Crediti
6
Finalità del corso
La realtà virtuale intende studiare un
196
programmi - LS informatica
insieme di metodi per la decodifica sensoriale di modelli costruiti con il computer. Al presente molti tentativi sono stati
fatti per la decodifica di modelli coinvolgenti tutti e cinque sensi ma i risultati più
importanti riguardano i metodi di esplorazione e interazione spaziale tridimensionale. Al fine di ottenere questi risultati
è necessario sfruttare metodi matematici
che riguardano l’analisi, la geometria differenziale e la geometria proiettiva.
Opportunamente applicando questi
metodi è possibile costruire sistemi di
rappresentazione della realtà e di interazione spaziale; in tal modo viene anche
simulata la presenza di operatori umani
in ambienti virtuali esistenti solo in
forma digitale all’interno del computer.
In questo corso si presenta la teoria e le
applicazioni di tali metodi.
BASI DI DATI SPAZIALI
Docente
Prof. Angelo Montanari
Dott. Alessandra Chiarandini
Crediti
6
Programma
Obiettivo fondamentale del corso è evidenziare le caratteristiche peculiari
dell’informazione spaziale e descrivere i
concetti, le tecniche, le metodologie e gli
strumenti sviluppati nell’ambito delle
basi di dati per il trattamento di informazioni spaziali/geografiche. Verranno presentati i modelli dei dati, i linguaggi di
definizione e manipolazione dei dati e le
metodologie di progettazione sviluppati
nell’ambito delle basi di dati spaziali. Particolare attenzione verrà prestata alle tecniche di rappresentazione degli oggetti
spaziali e agli algoritmi che implementano le operazioni sui dati spaziali. Infine,
verranno analizzati i legami tra le basi di
dati spaziali e i sistemi informativi geografici (GIS). Dopo aver superato l’esame
si ritiene che lo studente sia in grado di
progettare basi di dati spaziali di una
certa complessità e di analizzare le caratteristiche funzionali e tecnologiche delle
basi di dati spaziali, in modo da comprenderne il funzionamento e sfruttarne adeguatamente le potenzialità specie
nell’ambito dei sistemi informativi territoriali. Parte I. Introduzione generale:
basi di dati spaziali e sistemi informativi
geografici, le caratteristiche fondamentali
delle basi di dati spaziali, la manipolazione dei dati spaziali. La rappresentazione
di oggetti spaziali: modelli dei dati spaziali e modalità di rappresentazione, la visione a campi e la visione ad oggetti, i formati raster e vettoriale, modelli logici per
basi di dati spaziali, metodi di rappresentazione (liste di coordinate vs. strutture
basate sulla topologia). Le relazioni topologiche, le relazioni basate sulla direzione
e le relazioni basate sulla distanza. La
geo-algebra relazionale. Estensioni spaziali di SQL. Il linguaggio Oracle Spatial.
La progettazione di una base di dati spaziale: la progettazione concettuale e la
progettazione logica. Gli indici spaziali:
elementi di base, tipi di indici (space-driven vs. data-driven), grid file e fixed grid,
quadtree, R-tree. Il Geography Markup
Language (GML). Parte II. Introduzione
ai sistemi informativi geografici. La tecnologia dei sistemi informativi geografici. Modelli dei dati e customizzazione.
Creazione e gestione di una base di dati
geografica. Elementi di cartografia.
L’informazione territoriale strutturata. Il
sistema GeoMedia. WebGIS. Metadati,
qualità dei dati e interoperabilità. Telerilevamento ed elaborazione delle immagini. La rete GPS.
Bibliografia
Testi adottati
- F. RIGAUX, M. SCHOLL, A. VOISARD, Spa-
programmi - LS informatica
tial Databases with Application to GIS,
Academic Press, 2002. (È, inoltre, disponibile in rete il materiale didattico predisposto da A. Chiarandini, D. Gubiani e A.
Montanari).
Altri testi di riferimento
- M.F. WORBOYS, GIS: A Computing Perspective, Taylor Francis Ltd, 1995.
- S. SHEKHAR, S. CHAWLA, Spatial Databases: A Tour, Paerson Education Inc., 2003.
- T. BERNHARDSEN, Geographic Information
Systems: an Introduction (3rd Edition),
John Wiley & Sons, 2002.
COMMERCIO ELETTRONICO
Docente
Dott. Roberto Pugliese
Crediti
8
Finalità del corso
Scopo del corso è di analizzare in dettaglio i principali passi, le problematiche da
affrontare e le soluzioni esistenti per la
progettazione di servizi di commercio
elettronico. In particolare, verranno analizzate le diverse dimensioni che è necessario conoscere al fine di sviluppare iniziative efficaci di commercio elettronico:
l’acquirente (ad es., stili di acquisto, problematiche di fiducia, problematiche di
usabilità), il fornitore del servizio (ad es.,
Internet marketing, merchandising, strategie di commercio elettronico), il servizio (struttura dei siti di commercio elettronico attuali e linee di tendenza evolutive), il progetto del servizio (tipiche problematiche da affrontare, strumenti
disponibili, linee guida, supporto
all’acquirente nella navigazione, ricerca e
confronto fra prodotti).
Programma
- Concetti base di commercio elettronico.
197
Definizione di E-commerce (EC). EC vs.
E-business. Pure vs. Partial EC. “Brickand-mortar” vs. EC. Cenni storici ed evoluzione tecnologica (EFT, EDI, VAN,
Internet, Intranet, Extranet). Business
models. Esempi di business models innovativi. Supply chain. Tipologie di portali.
Discipline che contribuiscono all’EC.
- Tipologie di Commercio Elettronico.
Business-to-Business (B2B). Business-toConsumer (B2C). Consumer-to-Consumer (C2C). Intra-business. Altre tipologie. Casi di studio stranieri ed italiani. Emarket. E-exchange. Dynamic pricing.
Interorganizational Information
Systems. Mobile Commerce.
- Impatto dell’e-commerce sulle aziende e
sulle organizzazioni. Strategic systems,
Total Quality Management (TQM), Justin-time (JIT), Business Process Re-engineering (BPR), Alleanze, uso dell’Information Technology (IT) ed EC. Vantaggi
e Svantaggi del commercio elettronico.
Caso di studio dettagliato: le agenzie viaggi ed EC. La digitalizzazione di prodotti,
servizi e processi. Disintermediazione e
reintermediazione. Effetti sulle attività
commerciali tradizionali.
- Applicazioni Business-to-consumer
(B2C). Caso di studio dettagliato: la vendita di libri on-line. Caratteristiche e funzionalità necessarie in un sito B2C. Il processo d’acquisto. Il comportamento dei
consumatori nel processo d’acquisto.
Ausili on-line al processo d’acquisto. Etailing business models. Esempi di business model B2C, Direct Marketing. Strategie “Click-and-mortar”. Channel conflict.
- Internet Marketing. Marketing plan.
Marketing vs. Merchandising. Ruolo
delle ricerche di mercato nel commercio
elettronico. Metodi per le ricerche di mercato tradizionali ed on-line. Segmentazione. Il comportamento dei consumatori
on-line: tipologie. Peculiarità della situazione italiana. Caratteristiche personali e
198
demografiche degli utenti Internet. Strategie di personalizzazione e marketing
one-to-one.
- Customer Relationship Management
(CRM). Tipi di funzionalità offerte ai
clienti. Strumenti di servizio ai clienti.
Uso di Agenti Intelligenti nelle diverse
fasi del processo d’acquisto. Call center/Teleweb.
- Internet Advertising. Scopi e motivazioni per la pubblicità su Internet. Ad views,
impressions. Clickthrough ratio. CPM.
Tipi di banner. Targeted (one-to-one)
advertising. Metodi di advertisement.
Strategie pull e push. Eventi e promozioni on-line. Valutare l’efficacia della pubblicità su Internet. I cataloghi on-line.
- Applicazioni Business-to-business
(B2B), Company-centric B2B. From Traditional to Internet-Based EDI. E-Marketplaces and B2B. Extranets. B2B Support
Services.
- Altri tipi di applicazioni del Commercio
Elettronico. Consumer-to-Consumer
(C2C). Dynamic Pricing, Auction. Service
Industries, Online Publishing, and
Knowledge Dissemination. Intrabusiness, e-Government. E-Communities.
- Mobile Commerce. Wireless and mobile
technologies. M-commerce applications.
Mobile marketing, advertising and customer service. Location-based commerce.
Current limitations of M-commerce.
- Realizzazione di servizi di Commercio
Elettronico. Infrastructure. Tools. Page
design. Web programming. E-Commerce
Security. Electronic Payment Systems.
Order Fulfillment, Logistics, and Supply
Chain Management.
- Interfacce utente per applicazioni di
Commercio Elettronico. Linee guida.
Progetto dell’interfaccia. Recenti tendenze evolutive: interfacce per 1-to-1 e-commerce, mobile commerce, experiential ecommerce.
Modalità d’esame
L’esame si compone di una prova scritta.
programmi - LS informatica
Bibliografia
- E. TURBAN, J. LEE, D. KING, M. WARKENTIN, H.M. CHUNG, Electronic Commerce: A
Managerial Perspective, 2nd Edition, Prentice-Hall, 2002.
- G.P. SCHNEIDER, J.T. PERRY, Electronic
Commerce, 2nd Edition, Thomson Learning, 2001.
COMPILATORI
Docente
Prof. Maria Staniszkis
Crediti
6
Programma
- Sistemi di rescrittura: definizioni, proprietà, esempi.
- Analisi lessicale: la costruzione di
Thompson, la costruzione di Berri-Sethi,
generazione degli analizzatori lessicali.
- Analisi sintattica: l’algoritmo di CockeYounger-asami, analisi top-down: analizzatori LL; analisi bottom-up: analizzatori
LR; le proprietà delle grammatiche e linguaggi LR.
- Valutatori semantici.
- Errori e ricovero dagli errori sintattici.
Bibliografia
- A.V. AHO, R. SETHI, D. ULLMAN, Compilers, Principles, Techniques and Tools, Addison Wesley, 1987.
- S. SIPPU, E. SOISALON-SOININEN, Parsing
Theory, voll. 1, 2, Springer.
- G. BERRY, R. SETHI, From regular expressions to deterministic automata, Theoretical Computer Science, 48 (1986), pp.117126.
- Altro materiale da indicare durante il
corso.
programmi - LS informatica
COMPLEMENTI DI COMPILATORI
Docente
Prof. Maria Staniszkis
Crediti
6
Programma
Il corso si articola in due parti distinte. La
prima, approfondendo le tematiche introdotte nel corso Compilatori, si occupa
delle ottimizzazioni associate al processo
di compilazione. La seconda parte affronta le problematiche connesse con la compilazione dei linguaggi orientati agli
oggetti. Si parte con l’approfondimento
dei concetti associati con la teoria degli
oggetti considerando il linguaggio ML
come esempio. Successivamente si discute la problematica di compilare programmi espressi nei comuni linguaggi orientati agli oggetti come C++, Java, con un
particolare attenzione al trattamento del
polimorfismo.
Bibliografia
- A.V. AHO, R. SETHI, J.D. ULLMAN, Compilers. Principles, Techniques and Tools, Addison Wesley, 1986.
- A.W. APPEL, Modern Compiler Implementation in Java/ML/C, Cambridge University Press, 1998.
- M. ABADI, L. CARDELLI, A theory of Objects,
Springer 1996.
- H.R. N IELSON , F. N IELSON , Semantics
with applications: Model based Program
Analysis, Computer Science Department,
Aarhus University, Denmark, 1996.
COMPLEMENTI DI BASI DI DATI
Docente
Prof. Angelo Montanari
Crediti
6
199
Programma
Parte 1 - La progettazione delle basi di dati
(complementi). La progettazione concettuale delle basi di dati e il modello Dataflow: i costrutti di base del modello Dataflow (processi, flussi dei dati, depositi dei
dati e interfacce), diagrammi contesto e
diagrammi di flusso dei dati, progetto
funzionale basato sul modello Dataflow;
progetto di sistemi informativi: un
approccio integrato alla progettazione
delle funzioni e dei dati (sintesi degli
schemi ER esterni e loro integrazione). La
progettazione logica dei dati: soddisfacibilità e violazione di dipendenze funzionali, chiusura di insiemi di dipendenze,
un calcolo delle dipendenze (gli assiomi
di Armstrong), chiusura di insiemi di
attributi, algoritmi per il calcolo della
chiusura di insiemi di attributi, insiemi
di dipendenze logicamente equivalenti,
coperture minimali, scomposizioni e loro
proprietà, forme normali e normalizzazione, algoritmi per la determinazione di
scomposizioni in specifiche forme normali.
Parte 2 - Il linguaggio SQL (complementi). SQL e i linguaggi di programmazione:
introduzione, approcci alla programmazione per basi di dati, le procedure
memorizzate, i trigger, SQL embedded
statico (interrogazioni semplici e complesse, l’utilizzo dei cursori) e dinamico
(esecuzione immediata ed esecuzione in
due fasi), l’utilizzo di librerie di funzioni:
SQL/CLI (Call Level Interface), ODBC e
JDBC (cenni).
Parte 3 - L’organizzazione fisica dei dati.
Memorizzazione dei record ed organizzazione dei file primari: introduzione, strumenti e tecniche per la gestione della
memoria secondaria, buffering dei blocchi, memorizzazione di file di record su
disco, operazioni sui file, file di record
non ordinati (heap file), file di record
ordinati (sorted file), tecniche di hashing,
altre possibili organizzazioni dei file pri-
200
mari, uso della tecnologia RAID per
parallelizzare l’accesso a disco. Strutture
di indicizzazione dei file: tipi di indici
ordinati di livello singolo (primari, di clustering, secondari), indici multilivello,
indici multilivello dinamici che utilizzano B-alberi e B + - alberi, altri tipi di indici.
Parte 4 - Tecnologia delle basi di dati centralizzate. La nozione di transazione:
introduzione, proprietà desiderabili delle
transazioni, scheduling e recupero delle
transazioni, tecniche di serializzazione,
supporto alle transazioni in SQL. Tecniche di controllo della concorrenza: problematiche, architettura, anomalie delle
transazioni concorrenti, tecniche basate
su viste, conflitti, locking a due fasi (2PL e
2PL stretto) e timestamp, tecniche multiversione, granularità dei data item. Il
gestore del buffer: architettura del buffer
manager, primitive per la gestione del
buffer, politiche di gestione del buffer,
relazione tra il gestore del buffer e il file
system. Tecniche di controllo dell’affidabilità: concetti di base, architettura del
controllore dell’affidabilità, memoria stabile, organizzazione del log, gestione
delle transazioni, gestione dei guasti. Elaborazione e ottimizzazione delle interrogazioni: i cataloghi di sistema; ottimizzazione delle interrogazioni (rappresentazione interna delle interrogazioni, profili
delle relazioni, ottimizzazione basata sui
costi); progettazione fisica di una base di
dati. La sicurezza nelle basi di dati: introduzione, controllo obbligatorio degli
accessi per supportare livelli multipli di
sicurezza, la sicurezza nelle basi di dati
statistiche (cenni).
Parte 5 - Basi di dati distribuite. Introduzione ai DBMS distribuiti, elementi di
base dell’architettura client-server, frammentazione dei dati, allocazione dei dati,
livelli di trasparenza, tipi di sistemi di
basi di dati distribuite, elaborazione delle
interrogazioni in basi di dati distribuite,
programmi - LS informatica
controllo della concorrenza e dell’affidabilità nelle basi di dati distribuite.
Parte 6 - Basi di dati e World Wide Web
(cenni). Nozioni di base (Internet, World
Wide Web, HTML, protocollo HTTP),
gateway e form, tecniche e strumenti per
l’accesso a basi di dati attraverso il Web,
accesso a basi di dati tramite programmi
CGI, strumenti di sviluppo, limiti del protocollo CGI, soluzioni basate sul server,
soluzioni basate sul client, sistemi informativi sul web, progettazione concettuale
di applicazioni web.
Parte 7 - Argomenti conclusivi (cenni).
Basi di dati per il supporto alle decisioni
(data warehouse); dati semistrutturati in
XML; basi di dati a oggetti e ibride (ad
oggetti e relazionali); basi di dati attive;
basi di dati temporali e spaziali.
Bibliografia
Testi adottati
- P. A TZENI , S. C ERI , P. F RATERNALI , S.
P ARABOSCHI , R. T ORLONE , Basi di Dati:
Architetture e Linee di Evoluzione, McGrawHill, 2003.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database Systems (5th Edition), Pearson
International Education / Addison
Wesley, 2007.
In alternativa:
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Sistemi di basi
di dati. Complementi (quarta edizione),
Pearson Education Italia / Addison
Wesley, 2005.
Altri testi di riferimento:
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems, Computer Science Press, 1988, Volume I.
- SILBERSCHATZ, H.F. KORTH, S. SUDARSHAN, Database System Concepts (4th Edition), McGraw-Hill, 2002.
- A. ALBANO, Costruire sistemi per basi di
dati, Addison-Wesley, 2001.
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
201
programmi - LS informatica
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
modello multidimensionale. Meccanismi
di analisi dei dati.
FONDAMENTI
DELL’INFORMATICA 2
DATA WAREHOUSE
Docente
Prof. Maurizio Pighin
Docente
Prof. Agostino Dovier
Crediti
6
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire all’allievo le
nozioni fondamentali riguardanti i sistemi informazionali, assumendo come prerequisito la conoscenza delle basi di dati
di tipo relazionale.
Finalità del corso
Approfondire le competenze degli argomenti già trattati nel corso di Fondamenti dell’Informatica I. Dopo aver superato
l’esame si ritiene che lo studente sia in
grado di discutere la decidibilità o meno
(la polinomialità o meno) di problemi,
anche utilizzando tecniche raffinate di
riduzione, e conosca gli aspetti rilevanti
della teoria dei linguaggi formali.
Programma
Gli argomenti trattati nel corso sono:
- I Sistemi di Supporto alle Decisioni
(DSS). Metodologie a architetture.
- I Sistemi di tipo Informazionale e loro
differenze con i sistemi Operazionali.
Architetture OLAP. Il modello multidimensionale. I Data-Warehouse e i DataMart: motivazioni, obiettivi.
- Progettazione di Data-Warehouse: il
ciclo di vita dei sistemi di data-warehousing; analisi dei requisiti e riconciliazione
delle fonti dati; architetture e meccanismi
di alimentazione; strutture a stella e a
fiocco di neve.
- Generazione e aggiornamento della
struttura dati multidimensionale; strumenti per l’analisi dei dati; strumenti di
interrogazione della struttura dati multidimensionale.
- Cenni sul Data Mining: problematiche
di base, ambiti di applicazione, modalità
operative. Gli aspetti informatici: preprocessing, analisi descrittiva, rappresentazione dei risultati.
- Analisi di un case-study aziendale con
passaggio dal modello relazionale al
Programma
Il corso si divide in tre parti: linguaggi
formali, calcolabilità e complessità. Linguaggi formali. Richiami sui linguaggi
regolari. Automi a stati finiti deterministici e non-deterministici, e loro equivalenza. Espressioni regolari. Pumping
Lemma per i linguaggi regolari e sue
applicazioni. Proprietà di chiusura e di
decidibilità dei linguaggi regolari. Il teorema di Myhill-Nerode; unicità e determinazione dell’automa minimo. Linguaggi
liberi dal contesto. Grammatiche libere
dal contesto e alberi di derivazione.
Grammatiche ambigue. Le forme normali di Chomsky e di Greibach. Il pumping
lemma per i linguaggi liberi e le sue
applicazioni. Proprietà di chiusura e di
decidibilità dei linguaggi liberi. Grammatiche lineari destre e sinistre, grammatiche di tipo 0 e 1 e gerarchia di Chomsky.
Calcolabilità. Richiamo dei formalismi
delle funzioni primitive ricorsive, ricorsi-
202
ve parziali e Macchine di Turing. Equivalenza tra le funzioni ricorsive parziali e le
funzioni Turing-calcolabili. Calcolabilità
e Linguaggi di Programmazione. Il linguaggio While: Sintassi, semantica e funzioni While-calcolabili. Turing completezza del linguaggio While. Il linguaggio
For. Equivalenza tra funzioni For-calcolabili e funzioni primitive ricorsive. Indecidibilità dell’halting problem senza aritmetizzazione. Il teorema S-m-n per la
While calcolabilità e gli Specializzatori. Il
Teorema di ricorsione di Kleene, il Teorema di Rice e le proprietà di programmi e
il Teorema di Rice-Shapiro. Applicazioni
alla programmazione. Riducibilità funzionale. Studio della relazione. Insiemi
ricorsivi e completi. Insiemi creativi e
produttivi. Secondo Teorema di Ricorsione e Teorema di Myhill. Insiemi semplici: esistenza di un insieme semplice.
Complessità. Problemi e linguaggi. Problemi decisionali e funzionali. Classi di
Complessità in tempo deterministiche:
Riassunto dei principali risultati. Classi
non deterministiche e classi in spazio.
Principali risultati. Riduzioni, completezza, ed esempi. Teoremi di Cook. NP-completezza di alcuni problemi fondamentali
mediante riduzione.
Modalità d’esame
Prova scritta ed orale.
Bibliografia
- A. DOVIER, R. GIACOBAZZI, Fondamenti
dell’Informatica: Linguaggi Formali, Calcolabilità e Complessità. Disponibile on-line.
- N.J. CUTLAND, Computability: An introduction to recursive function theory, Cambridge Univ. Press, Cambridge 1980.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to automata, languages and computation, Addison-Wesley, Reading 1979.
- C.H. P APADIMITRIOU , Computational
Complexity, Addison Wesley, 1995.
programmi - LS informatica
GEOMETRIA COMPUTAZIONALE
Docente
Prof. Adriano Pascoletti
Crediti
6
Finalità del corso
Acquisire familiarità con una serie di problemi di natura geometrica la cui soluzione richiede la conoscenza di strutture dati
e tecniche algoritmiche sorte nell’ambito
della geometria computazionale. Utilizzo
delle tecniche di base per lo studio di problemi più complessi. Capacità di valutazione critica dell’efficacia e della robustezza degli algoritmi e delle strutture
dati impiegati per la soluzioni dei problemi proposti.
Programma
Rappresentazione di oggetti geometrici;
intersezioni di insiemi di segmenti; triangolazioni; problemi di point location, vicinanza e visibilità; pianificazione del
movimento.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- M. DE BERG, M. VAN KREVELD, M. OVERMARS , O. S CHWARZKOPF , Computational
Geometry - algorithms and applications,
Springer Verlag, 1997.
- A. Pascoletti, Dispense del corso.
Laboratorio di
Geometria computazionale
Finalità del corso
Realizzazione di un software non banale
al fine di mettere lo studente di fronte ai
problemi tipicamente incontrati nel passaggio dalla formulazione di un algorit-
203
programmi - LS informatica
mo di geometria computazionale ad una
completa ed affidabile implementazione.
Modalità d’esame
Discussione del software sviluppato.
GRAFICA 3D INTERATTIVA
Docente
Dott. Roberto Ranon
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/ranon/int3d.h
tml
Finalità del corso
Il corso tratta i principali algoritmi e strumenti usati nella grafica 3D interattiva e
nelle sue applicazioni (videogame, visualizzazione scientifica). Vengono esaminati sia aspetti teorici (come le principali
tecniche per il rendering 3D real-time),
sia aspetti pratici nell’uso delle tecnologie
oggi disponibili (in particolare, librerie e
motori grafici).
Programma
- La pipeline per il rendering real-time.
- Le primitive grafiche.
- Cenni a trasformazioni.
- Illuminazione e shading: tecniche di
base e avanzate.
- Uso di di texture: tecniche di base e
avanzate.
- Rendering basato su immagini.
- Strutture dati spaziali.
- Algoritmi di cullino.
- Programmable shaders.
- Analisi e uso della libreria OpenGL.
- Analisi e uso di un motore per il rendering real-time.
Modalità d’esame
L’esame consiste nella realizzazione di
un progetto che utilizzi, approfondisca o
estenda alcuni degli argomenti o strumenti visti nel corso, ed in una prova
orale sui contenuti del corso.
Bibliografia
- T. A KENINE -M ULLER , E. H AINES , RealTime Rendering, A.K. Peters Ltd., ISBN
1568811829.
- E. ANGEL, Interactive Computer Graphics:
A Top-Down Approach with OpenGL,
Addison-Wesley, ISBN 020138597X.
HIGH PERFORMANCE
COMPUTING
Docente
Prof. Dario Fasino
Crediti
6
Finalità del corso
Questo corso, dedicato al calcolo ad alte
prestazioni, intende familiarizzare lo studente con le principali problematiche del
calcolo non sequenziale (ossia del calcolo
effettuato avvalendosi di un unico processore di struttura hardware tradizionale),
nei suoi molteplici aspetti (architetture,
linguaggi, algoritmi, programmazione),
con particolare riguardo alla risoluzione
di problemi di calcolo scientifico su architetture di tipo cluster. Il corso mirerà a
trasmettere concetti di programmazione
parallela non legati a particolari tecnologie o ambienti di calcolo, spendibili in
vari ambiti applicativi.
Programma
Introduzione alle architetture parallele:
tassonomia di Flynn, architetture a
memoria condivisa o distribuita, macchine vettoriali, superscalari, multiprocessore, cluster. Topologie di connessione tra i
processori e la memoria. Algoritmi di
204
base per elaboratori paralleli a memoria
distribuita. Sincronizzazione e comunicazione dei processi. Metodologie e criteri per lo sviluppo di algoritmi paralleli:
decomposizione dei dati, decomposizione funzionale, tecniche di ottimizzazione
seriale e parallela, granularità, load balancing. Il modello message-passing: caratteristiche e funzioni di base; comunicazioni collettive e punto-punto; primitive
sincrone e asincrone. Cenni alle librerie
BSP, PVM e MPI. Analisi delle prestazioni: Concetti e misure di efficienza, scalabilità e speed-up di un algoritmo parallelo. Legge di Amdahl-Ware e di Gustafsson. Isoefficienza. Overhead parallelo e
analisi dei tempi di comunicazione. Calcolo scientifico ad alte prestazioni: Alcuni
casi di studio tratti dall’algebra lineare
numerica (prodotto matrice-vettore e
matrice-matrice, tecnologia delle matrici
sparse, BLAS, algoritmo FFT, algoritmi
veloci per matrici con struttura) e dalla
Matematica Computazionale.
Modalità d’esame
Esame finale orale, comprendente la
discussione dell’attività eventualmente
svolta durante le esercitazioni in laboratorio.
Bibliografia
- J. DONGARRA, I. DUFF, D. SORENSEN, H.
VAN DER VORST, Numerical Linear Algebra
for High-Performance Computers, SIAM,
1998.
- K. D OWD , C. S EVERANCE , High Performance Computing, O’Reilly, 1998.
- L. FOSDICK ET AL., An introduction to High
Performance Scientific Computing, MIT
Press, 1996.
- P.S. PACHECO, Parallel Programming with
MPI, Morgan Kaufmann, 1997.
programmi - LS informatica
IMMAGINI E MULTIMEDIALITÀ
Docente
Prof. Vito Roberto
Crediti
6
Finalità del corso
I corsi nell’insieme forniscono una panoramica su principi e tecniche di Riconoscimento di Forme (Pattern Recognition), e in particolare l’analisi, interpretazione e comunicazione di segnali ed
immagini. Tutti gli argomenti sono basati su esercitazioni pratiche in laboratorio,
con l’utilizzo delle attrezzature e del
software del Laboratorio Immagini del
Dipartimento di Informatica dell’Università di Udine. Informazioni sul Laboratorio Immagini sono reperibili sul sito web:
http://mvl.dimi.uniud.it/.
Programma
- Elementi di visione artificiale [D2]. Introduzione alla Computer Vision. Formazione dell’immagine. Elaborazione. Modello
geometrico della telecamera. Ricostruzione da Visione Stereo. Analisi del Movimento.
- Sintesi di mondi tridimensionali. Il Linguaggio VRML (Virtual Reality Modelling
Language). Rendering 3D tramite oggetti
VRML; il colore; il movimento; il suono.
Multimedialità nei mondi 3D.
- Esercitazioni di IM. Vengono utilizzati
l’ambiente software MATLAB (su licenza
The Mathworks Inc.) versione 5.1.0.421,
con l’aggiunta del pacchetto Image Processing, vers. 2.0, ed il linguaggio VRML
v.2.0.
Bibliografia
- Dispense del corso di Teoria e Tecniche
di Elaborazione dell’Immagine, a cura del
docente.
- E. TRUCCO, A. VERRI, Introductory Techni-
205
programmi - LS informatica
ques for 3-D Computer Vision, Prentice
Hall, 1998.
INFORMATICA MEDICA
Docente
Dott. Vincenzo Della Mea
Crediti
6
Pagina del corso
http://mitel.dimi.uniud.it/med/
Finalità del corso
Il corso di Informatica Medica si propone
di introdurre gli studenti ai problemi specifici legati all’applicazione delle metodologie e tecnologie informatiche in ambito
medico-clinico, partendo da un’introduzione alle caratteristiche dei dati e del
ragionamento in Medicina. Particolare
attenzione viene rivolta ai sistemi informativi in ambito clinico sia per i temi più
tradizionali, come le cartelle cliniche elettroniche, sia per quanto riguarda aspetti
prossimi al supporto alla decisione, come
i sistemi basati sui protocolli ed il necessario supporto costituito dalle terminologie. Nel corso verranno, inoltre, sottolineati quegli aspetti applicativi tipici
dell’ambito medico, ed al contempo
riguardanti problemi aventi anche una
valenza generale, che si configurano
come validi banchi di prova per settori di
ricerca dell’informatica, quali, ad esempio, l’elaborazione ed analisi di biosegnali e bioimmagini, e le applicazioni del
Semantic Web alla Medicina.
Programma
1. Caratteristiche dei dati e del ragionamento in Medicina.
2. La cartella clinica elettronica:
- caratteristiche;
- implementazione e standard disponibili.
3. Terminologie e classificazioni.
4. Sistemi basati sui protocolli.
5. Elaborazione di biosegnali e bioimmagini.
6. Applicazioni mediche del Semantic
Web Casi di studio: sistemi, articoli scientifici, seminari esterni.
Modalità d’esame
Lo studente approfondirà un tema del
corso, a scelta, mediante una delle
seguenti modalità: un seminario interno
durante lo svolgimento del corso, oppure
una relazione scritta, oppure un progetto
breve. A seguito di ciò, l’esame consiste
in un colloquio nel corso del quale verrà
verificata la capacità dello studente di
considerare e fondere sia gli aspetti teorico-metodologici propri dell’informatica
sia le esigenze applicative tipiche
dell’ambito medico-clinico.
Bibliografia
Testi consigliati
- E.H. SHORTLIFFE, L.M. FAGAN, G. WIEDERHOLD, L.E. PERREAULT, Medical Informatics: Computer Applications in Health
Care and Biomedicine, Springer-Verlag,II
ed., 2000.
- J. V AN B EMMEL , Handbook of Medical
Informatics, Springer-Verlag, II ed.,
2002.
- E. COIERA, Guida all’Informatica Medica,
Internet e Telemedicina, Pensiero Scientifico, 2000.
- Materiale fornito a lezione, ed altre fonti
indicate dal docente.
INGEGNERIA DEL SOFTWARE 2
Docente
Prof. Maurizio Pighin
Dott. Anna Marzona
Crediti
6
206
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’approfondimento
delle principali tematiche dell’Ingegneria
del Software. Viene richiamato il ciclo di
progettazione e di vita di un prodotto
Software. Vengono poi studiati e
approfonditi gli argomenti più avanzati,
quali il configuration management, le
metodologie di test, la progettazione dei
sistemi, le metriche teoriche ed operative,
i più noti modelli di qualità di prodotto e
di processo, le metodiche di pianificazione e controllo, i principali strumenti di
lavoro. Nel correlato corso di Laboratorio
avanzato (4 CFU) viene svolto un casestudy completo, seguendo un processo di
sviluppo di un progetto Software in tutte
le fasi sia del ciclo di vita (specifiche, progetto, codifica, test, rilascio, manutenzione) che operativo (pianificazione, analisi
costi, metriche, organizzazione del lavoro, consuntivazioni economiche).
Programma
- Introduzione e Richiami Generali: le
motivazioni del Software Engineering.
Richiami alle definizioni di base. La
dimensione economica del problema. I
fattori di complessità del processo di sviluppo.
- Configuration Management: le motivazioni del Configuration Management. Il
CM-Planning. Trattamento delle versioni. Assemblaggio dei componenti e
System Building.
- Ingegneria del Software Esistente:
l’I.S.E: definizioni e problematiche. Le
metodologie di re-engineering. Le metodologie di riuso. Lo sviluppo per il riuso e
tramite il riuso.
- Verifica e Validazione: i risultati teorici
negativi. Strategie di test. Test dinamico.
Le catene di test. I test di regressione.
L’automazione del test e l’analisi mutazionale. Test statico. Cenni sui metodi
formali di test.
Metriche: le definizioni generali. Gli
programmi - LS informatica
obiettivi delle misure. Le scale di misurazione. Le misure di controllo e predittive.
Il data collection. Gli attributi interni e le
loro misurazioni. La metrica di Halstead.
La metrica di Albrecht. La metrica di
McCabe ed altre metriche di complessità.
Gli attributi esterni e le loro misurazioni.
Modelli di qualità: la certificazione di
qualità e i principali modelli di certificazione di processo e di prodotto: Richiami
al modello ISO 9000, il modello CMM,
cenni su altri modelli: BOOTSTRAP,
BOOTSTRAP, SYNQUEST, SPICE. Il
modello IS0 9126.
Valutazione e stima dei costi: l’analisi
prestazioni/costo e l’analisi delle decisioni. La stima dei costi del Software. Richiamo modello COCOMO. Altri modelli di
stima.
Pianificazione e Controllo del Processo
Produttivo: l’organizzazione e gestione
dei gruppi di lavoro. La pianificazione ed
i suoi obiettivi. I diagrammi di Pert e gli
schemi di Gantt.
Manutenzione: costi, stime, misurazioni,
dinamica del processo manutentivo. Il
modello COCOMO.
Extreme programming: metodologie
organizzative: pianificazione, testing.
Tecniche di sviluppo.
Strumenti di lavoro: la tecnologia CASE:
Tools, Ambienti. Le funzionalità. Gli
strumenti di supporto nelle varie fasi del
processo di sviluppo.
Modalità d’esame
L’esame consiste nella discussione del
progetto fatto durante il laboratorio.
Alternativamente lo studente può sostenere una prova scritta/orale sugli argomenti del programma.
Bibliografia
- R.S. PRESSMAN, Principi di Ingegneria del
Software, McGraw-Hill, 4th ed., 2005.
- I. SOMMERVILLE, Software Engineering, 7th
ed., Addison Wesley P.C., 2004.
programmi - LS informatica
207
Finalità del corso
Ci sono diversi modi per definire il
campo dell’intelligenza artificiale. Una
definizione accettata è quella che considera l’intelligenza artificiale come lo studio
delle idee che rendono i computer “intelligenti”. Rimane però ancora aperto il
problema di ciò che significhi un “comportamento intelligente”. In questo corso
ci riferiremo principalmente alla intelligenza come alla capacità di rendere i
computer più utili attraverso la formalizzazione e lo sfruttamento sistematico di
certe correlazioni logico-numeriche
caratteristiche degli esseri umani e che,
generalmente, vengono considerati atti
intelligenti.
ti: agenti razionali ed agenti intelligenti,
programmi agente (simplex reflex agent,
agenti che tengono traccia dell’ ambiente
in cui operano, goal-based agents, utilitybased agents).
2. Rappresentazione della conoscenza in
AI
- Reti semantiche.
- Reti di frames.
- Sistemi a regole di produzione.
3. Ruolo della metodologia ordinata in AI
- Metodi basati su descrizione e confronto.
- Metodi sintattici.
- Utilizzo di vincoli naturali.
- Propagazione dei vincoli, procedura di
Waltz.
- Paradigma di generazione e test.
- Metodi per la riduzione di problemi.
4. Il problema della ricerca: esplorazione
di alternative
- Formulazione di problemi come ricerca
in uno spazio di stati. Tipi ed esempi di
problemi.
- Metodi di ricerca del cammino e/o del
cammino ottimo: depth-first, breadth-first,
hill climbing, best-first, algoritmo A*.
- Risoluzione di giochi basata sulla ricerca: algoritmo del min-max, procedura
alpha-beta, metodi euristici.
5. Apprendimento
- Cenni introduttivi.
- Alberi di decisione.
- Apprendimento delle classi attraverso
esempi.
- Apprendimento supervisionato: reti
neurali (perceptron, perceptron multistrato, alberi di reti neurali), algoritmo
back-propagation.
- Apprendimento non supervisionato: reti
auto-organizzanti.
- Esempi applicativi (in Laboratorio).
Programma
1. Introduzione
- Intelligenza ed intelligenza artificiale:
concetti introduttivi e cenni storici. Agen-
Bibliografia
- S. RUSSEL, P. NORVIG, Artificial Intelligence: A Modern Approach, Prentice-Hall
International, 1995.
- N.E. F ENTON , S.L. P FLEEGER , Software
Metrics - A rigorous and practical Approach,
2nd Edition, PWS Publishing Company,
1997.
- A. B INATO , A. F UGGETTA , L. S FARDINI ,
Ingegneria del Software, creatività e metodo,
Pearson-Addison Wesley, 2006.
- C. GHEZZI, M. JAZAYERI, D. MANDRIOLI,
Ingegneria del Software - Fondamenti e
Principi, 2 nded., Pearson-PrenticeHall,
2004.
- AA.VV., Metriche del software - esperienze
e ricerche, Franco Angeli, 2006.
- Materiale didattico disponibile sul sito
d’Ateneo.
INTELLIGENZA ARTIFICIALE
Docente
Prof. Goffredo Giulio Pieroni
Crediti
6
208
- P.H. W INSTON , Artificial Intelligence,
Third Edition, Addison-Wesley, 1992.
- S. H AYKIN , Neural Networks: a comprehensive foundation, Prentice Hall
(Second Edition), 1999.
Testi di approfondimento
- E.A. BENDER, Mathematical Methods in
Artificial Intelligence, IEEE Computer
Society Press, 1995.
- B.D. R IPLEY , Pattern Recognition and
Neural Networks, Cambridge University
Press, UK, 1996.
- E. GOSE, R. JOHNSONBAUGH, S. JOST, Pattern Recognition and Image Analysis, Prentice Hall, 1996.
- J. PEARL, Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems: Networks of Plausible Inference, Morgan Kaufmann Publishers, San
Mateo, CA, 1988.
- M. GINSBERG, Essentials of Artificial Intelligence, Morgan Kaufman, 1993.
INTERAZIONE UOMO-MACCHINA 1
Docente
Prof. Luca Chittaro
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo del corso è di introdurre i principi,
le metodologie di progettazione e le diverse scelte implementative per la costruzione di software che sia usabile in modo
semplice, intuitivo, produttivo ed affidabile dagli utenti a cui è rivolto. Il raggiungimento di questo obbiettivo richiede lo
studio di tre diverse tematiche: l’uomo
(caratteristiche psicologiche dell’utente);
la macchina (strumenti per la realizzazione di interfacce con il mondo esterno);
l’interazione (analisi, progetto, valutazione di interfacce uomo-macchina). Oltre a
presentare le nozioni di base della disciplina, il corso pone anche l’accento su
programmi - LS informatica
alcuni sviluppi recenti di particolare
importanza, quali le interfacce 3D ed il
groupware.
Programma
- Introduzione: obbiettivi dell’Interazione
Uomo-Macchina e sua importanza nei
diversi settori applicativi dell’Informatica.
- Aspetti Psicologici dell’Interazione
Uomo-Macchina: psicologia Cognitiva.
Canali sensoriali. Limitazioni e aspettative umane nei processi percettivi. Percezione visiva. Percezione auditiva. Percezione tattile. Movimento. La Memoria
umana: sensoriale, a breve termine, a
lungo termine. Differenze individuali.
Modelli mentali. Metafore. Errori umani:
slip e mistake.
- Periferiche per l’Interazione UomoMacchina: periferiche per l’inserimento
di testo. Periferiche per il puntamento e
posizionamento. Periferiche 3D. Periferiche per l’output visivo, auditivo, tattile.
Periferiche ed interfacce per utenti disabili.
- Modelli e Paradigmi di Interazione
Uomo-Macchina: modelli per caratterizzare le fasi dell’interazione. Aspetti ergonomici dell’interazione. Stili di interazione: dai linguaggi di comando alle interfacce 3D. Interfacce a finestre (WIMP).
Progetto dei menu e delle icone. Paradigmi di interazione.
- Interazione Uomo-Macchina e Ciclo di
Vita del Software: analisi dei requisiti di
usabilità. Principi di usabilità. User-centred design. Usability Engineering. Tecniche di prototyping. Tecniche per favorire la creatività. Documentazione delle
scelte di progetto.
- Environment, User, Task Analysis:
determinazione del contesto dell’interazione con modelli socio-tecnici. Il metodo
USTM/CUSTOM. Analisi dei compiti
degli utenti. Il metodo HTA. Modelli predittivi: GOMS, KLM.
209
programmi - LS informatica
- Metodi Formali nell’Interazione UomoMacchina: state transition network ed
altre notazioni diagrammatiche. Notazioni testuali. Progetto ed analisi di dialogo
mediante state transition network.
- Guidelines e Standard per le Interfacce
Utente: definizione. Scelta ed uso di guidelines. Esempi di guidelines: MITRE,
Apple, Microsoft, guidelines IBM per
interfacce 3D. Lo standard ISO 9241.
- Strumenti per l’Implementazione di
Interfacce Utente: Windowing System.
Tecniche di programmazione. Toolkit.
Caso di studio: il toolkit di Java. User
Interface Management System.
- Valutazione di Usabilità: scopo della
valutazione. Strumenti di registrazione.
Osservazione dell’utente. Raccolta di opinioni. Interviste. Questionari. Esperimenti. Valutazione predittiva. Cognitive
walkthrough. Valutazione interpretativa.
- Help: assistenza all’utente. Requisiti di
un help system. Principali approcci.
Interfacce adattive ed adattabili.
- Computer-Supported Cooperative
Work: groupware. La comunicazione
mediata dal calcolatore. E-mail e sistemi
di comunicazione testuale. Videoconferenza. Ambienti collaborativi virtuali.
Sistemi workflow. Aspetti sperimentali
ed organizzativi del lavoro cooperativo.
- Recenti Paradigmi di Interazione
Uomo-Macchina: Ubiquitous computing. Realtà virtuale. Tipologie di realtà
virtuale. Il linguaggio VRML. Interfacce
multi-sensoriali (o multi-modali). Information visualization. Ipertesti. Interfacce
multimediali e ipermediali.
Bibliografia
- A. DIX, J. FINLAY, G. ABOWD, R. BEALE,
Human Computer Interaction, Third Edition, Prentice Hall, 2003.
- J. P REECE , Y. R OGERS , H. S HARP , D.
BENION. S. HOLLAND, T. CAREY, Human
Computer Interaction, Addison Wesley,
1994.
INTERAZIONE UOMO-MACCHINA 2
Docente
Prof Luca Chittaro
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo primario del corso è quello di
esplorare i più recenti sviluppi e tendenze
nel settore dell’Interazione Uomo-Macchina e di approfondirne le più importanti ricadute applicative. I temi trattati rientreranno in tre categorie di pari importanza: la visualizzazione delle informazioni (progetto di un’interfaccia visuale e
tecniche di Information Visualization),
l’interazione con dispositivi e servizi
mobili (ad esempio, telefoni cellulari,
PDA, strumenti di bordo degli autoveicoli), la Realtà Virtuale (Immersiva, Desktop o Web-based).
Programma
- Visualizzazione delle informazioni (IV).
Information Visualization (IV): definitions. Data vs. Information. Goals of IV.
Information Visualization vs. Scientific
Visualization. Issues involved in IV Design. Mapping: principles, visual attributes, examples. 2D vs. 3D visualizations.
Typical IV design problems. A model for
IV. A classification of data types: Categorical, Numerical, Topological, Symbolic,
Textual Data. An alternative classification
of data types: 1-dimensional, 2-dimensional, 3-dimensional, temporal, multidimensional, tree, network. A classification of task types: overview, zoom, filter,
details-on-demand, relate, history,
extract.
- Tecniche per visualizzare ed interagire con
i dati. Bivariate, Trivariate, Multivariate
data: Scatterplots, Mosaic Display, Parallel coordinate plots, Starplot, Chernoff
Faces, Hierarchical Axis, Dimensional
210
Stacking, Dynamic Queries, Alphasliders, The Attribute Explorer, SDM (Selective Display and Manipulation). InfoZoom. Pixel-oriented visualizations:
screen-filling curves, recursive pattern,
circle segments. Trees: Treemaps, Cone
Trees, Camtrees, Star Tree, Hyperbolic
Trees. Networks: SeeNet, HierNet, NetMap. Temporal data: Lifelines, AsbruView, Paint Strips. Documents: TileBars,
document Galaxies, Themescape, Citeseer-Relator, MDS-interactive. Information Workspace: Rooms, Web Forager,
Windows Task Gallery, Sun Looking
Glass.
- Il problema della presentazione. Overview+Detail techniques. Focus+Context
techniques. Distortion-oriented techniques. Table Lens. Perspective Wall. Fisheye view.
- Caso di studio: IV per internet ed il web.
NattoView. Self-organizing maps. Skitter. Cichlid. Web Forager. Disk tree.
Time tube. Dome tree. Web page caricatures. Visualizing Social activities on the
Web.
- Caso di studio: iv in medicina. Visualizing
medical data: medical imaging vs. IV. A
gallery of examples: Therapy Planning,
Interactive Data Exploration of clinical
databases, Digital libraries of anatomical
images, Preoperative Surgery Planning,
Treatment of Phobias, Magnetic Resonance Image Viewing, visual data mining
of Hemodialysis data.
- Fattori umani e cognitivi dell’IV. Visual
perception aspects. Navigation in abstract
or physical spaces. Improving navigation.
Navigation aids. User Evaluation of IV
systems. Detailed case studies: querying
medical databases, 3D navigation aids.
- Interazione con dispositivi mobili. Mobile
and Wireless Devices. Mobile Operating
Systems. Wireless Networks. Differences
between the mobile context and the desktop PC context. Size issues in mobile
devices. Cultural issues. Social issues.
programmi - LS informatica
The Mobile User Experience.
- Telefoni cellulari. Mobile Phones: Historical Data. User Interfaces (UIs) of Mobile Phones. Mobile Product Categories. UI
Styles in Mobile Phones. Example: Twosoftkey UI vs. Navi-key UI. Usability of
different UI Styles. Evolving different UI
Styles. Case Study: unexpected reactions
to Nokia Ringo. Case Study: the Nokia
Navi-roller failure. Interface Elements of
Menu-based Mobile Phones. Menu Interfaces in Mobile Phones. Call-related Interactions. Number of Keys in Mobile Devices.
- Valutazione di interfacce per dispositivi
mobili. Ethnographic methods. Case
study: Indian users. Paper Prototyping
Tour. Controlled experiments. Case
Study: a mixed-design experiment with
WAP phones. Longitudinal User Studies.
Example: the Nokia One-Row Keyboard.
- Visualizzazione su dispositivi mobili.
Visualizing data for mobile users. Visualizing data about mobile users. Relevant
Subjects of Mobile Visualizations. Visualizing text on mobile devices. Visualizing
maps on mobile devices. DateLens.
- Interfacce a bordo di veicoli e problematiche
di sicurezza. Centralized Control Systems.
Examples: COMAND, Connect, iDrive,
future concepts. Using the Keystrokelevel model in the Automotive Domain
(SAE J2365). Distraction-related crashes.
Types of driver distraction. Task performed by drivers with mobile devices (cell
phones, navigation systems, Internet services). Measuring driver distraction and
behavior. Reducing risks.
- Interazione con sistemi di realtà virtuale.
General architecture of a virtual reality
(VR) system. Output peripherals: headmounted displays, 3D Glasses, new types
of display, 3D projection, CAVE, retinal
display, 3D positional audio. Input
peripherals: trackers, data glove, phantom.
- Progetto di siti web 3D. Issues in 3D Web
211
programmi - LS informatica
site design. Added value. A case study:
designing the 3D Web site of the Italian
Aerobatic Team.
- Virtual Humans. Avatars. Ergonomic
dummies. Autonomous agents. Embodied interface agents. General architecture. Applications.
Bibliografia
- R. S PENCE , Information Visualization,
Addison Wesley, 2000.
- C. LINDHOLM, T. KEINONEN, Mobile Usability, McGraw-Hill Education, 2003.
- W.R. SHERMAN, A.B. CRAIG, Understanding Virtual Reality: Interface, Application,
and Design, Morgan Kaufmann, 2000.
LINGUAGGI DI NUOVA
CONCEZIONE
Docente
Prof. Agostino Dovier
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo del corso è lo studio di moderni
paradigmi di programmazione dichiarativi fondati sul concetto di vincolo. Sarà
data particolare enfasi ai linguaggi logici
con vincoli su domini finiti e al cosiddetto Answer Set Programming. Tali linguaggi vengono oggigiorno utilizzati con
successo nella risoluzione di problemi di
ottimizzazione (scheduling, timetabling,
planning, etc). I paradigmi saranno presentati in modo rigoroso sia per quanto
riguarda gli aspetti semantici ed implementativi che sotto il profilo pratico,
mediante lo sviluppo in laboratorio di
opportuni prototipi.
Programma
Brevi richiami di Logica del prim’ordine,
con particolare riferimento all’unificazio-
ne sintattica e semantica e al meccanismo
di risoluzione. Richiami sui linguaggi di
programmazione basati su clausole di
Horn, sulla loro Turing Completezza e
semantica. Programmi logici con vincoli:
Sintassi e semantica. Programmazione
dichiarativa: metodologia Generate test
vs Constrain generate. Vincoli su domini
finiti: risolutori. Alcuni casi di studio da
svilupparsi in laboratorio: N-regine, Map
Coloring, puzzles, problemi di allocazione di risorse, problemi di biologia computazionale, giochi. Answer set programming: Sintassi e semantica. Suo utilizzo
per la codifica di problemi NP-completi.
Fondamenti della programmazione concorrente con vincoli e sul linguaggio di
coordinamento LINDA.
Modalità d’esame
Progetto e prova orale.
Bibliografia
- K. MARRIOTT, P. STUCKEY, Programming
with Constraints, The MIT Press, 1998.
- K.R. APT, Principles of constraint programming, Cambridge University Press, 2003.
- A. DOVIER, Dispense del corso. Disponibile on-line.
- K.R. A PT , From Logic Programming to
Prolog, International Series in Computer
Science, Prentice Hall, 1997.
- L. STERLING, E. SHAPIRO, The Art of Prolog, 2nd ed., The MIT Press 1994.
Articoli lasciati durante il corso.
LINGUAGGI
DI PROGRAMMAZIONE 1
Docente
Prof. Marco Comini
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso di Linguaggi 1, in congiunzione
212
con il corso di Linguaggi 2, intende fornire una conoscenza delle caratteristiche
dei vari paradigmi di programmazione,
cercando il più possibile di evitare di concentrarsi su uno specifico linguaggio,
andando bensì a presentare i principi che
guidano la progettazione, realizzazione e
implementazione dei moderni linguaggi
di programmazione. Con solida conoscenza delle caratteristiche “universali” si
potrà così in futuro imparare nuovi linguaggi in pochissimo tempo.
A questa visione generale si giunge attraverso la descrizione dei principali paradigmi di programmazione: imperativo,
funzionale, logico e logico-funzionale.
Questi paradigmi, oltre a essere esaminati nei loro aspetti pragmatici più immediati, sono analizzati e confrontati sulla
base dei principi generali, in modo tale da
permettere una comprensione critica
della maggior parte dei linguaggi di uso
comune. In questo modo si intende sviluppare uno spirito critico che permetta
di arrivare ad una programmazione consapevole in cui saper scegliere il paradigma più adatto a seconda del problema da
risolvere e sapere quali costrutti di un linguaggio usare, e a quale costo.
I due corsi intendono inoltre fornire una
conoscenza relativamente approfondita
(soprattutto dell’aspetto programmativo)
dei paradigmi di programmazione dichiarativa (funzionale, logico e logico-funzionale) che, grazie alla loro espressività, si
prestano naturalmente quale base di sviluppo di software corretto.
Il corso di Linguaggi 1, in particolare, tratterà i concetti generali, il paradigma
imperativo e quello funzionale. Il corso di
Linguaggi II completerà la presentazione
dei paradigmi dichiarativi: logico e logicofunzionale.
Programma
- Paradigma Imperativo.
- Macchine astratte, Interpretazione e
Compilazione.
programmi - LS informatica
- Descrivere un linguaggio di Programmazione (Sintassi e Semantica).
- I nomi e l’ambiente.
- La gestione della memoria.
- Strutturare il controllo p-code.
- Astrarre sul controllo (Metodi di passaggio dei parametri).
- Strutturare i dati.
- Type checking monomorfo e polimorfo.
- Paradigma Funzionale.
- Introduzione alla Programmazione
Funzionale.
- High-order Programming.
- Il linguaggio Haskell (list comprehensions, partial applications of curried functions, sections, non-strict functions, infinite data structures, case expressions,
pattern matching).
- Types, Classes and Overloading.
- Haskell’s monadic I/O.
- Standard Haskell Classes.
- Monads Modules.
Bibliografia
- M. GABBRIELLI, S. MARTINI, Linguaggi di
Programmazione - Principi e Paradigmi,
McGraw-Hill, ISBN 88-386-6261-4.
- HUDAK, FASEL, A gentle introduction to
Haskell, 1992.
Libri e Testi di consultazione
- B. WADLER , Introduction to Functional
Programming using Haskell, Prentice Hall
PTR, 1998, ISBN 0134843460.
- N.D. JONES, C.K. GOMARD, P. SESTOFT,
Partial Evaluation and Automatic Program
Generation, Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, NJ, 1993.
LINGUAGGI DI
PROGRAMMAZIONE 2
Docente
Prof. Marco Comini
Crediti
6
programmi - LS informatica
Finalità del corso
Il corso di Linguaggi 2, in congiunzione
con il corso di Linguaggi 1, intende fornire una conoscenza delle caratteristiche
dei vari paradigmi di programmazione,
cercando il più possibile di evitare di concentrarsi su uno specifico linguaggio,
andando bensì a presentare i principi che
guidano la progettazione, realizzazione e
implementazione dei moderni linguaggi
di programmazione. Con solida conoscenza delle caratteristiche “universali” si
potrà così in futuro imparare nuovi linguaggi in pochissimo tempo.
A questa visione generale si giunge attraverso la descrizione dei principali paradigmi di programmazione: imperativo,
funzionale, logico e logico-funzionale.
Questi paradigmi, oltre a essere esaminati nei loro aspetti pragmatici più immediati, sono analizzati e confrontati sulla
base dei principi generali, in modo tale da
permettere una comprensione critica
della maggior parte dei linguaggi di uso
comune. In questo modo si intende sviluppare uno spirito critico che permetta
di arrivare ad una programmazione consapevole in cui saper scegliere il paradigma più adatto a seconda del problema da
risolvere e sapere quali costrutti di un linguaggio usare, e a quale costo.
Il corso di Linguaggi 2, in particolare,
vuol presentare i paradigmi dichiarativi
che, grazie alla loro espressività, si prestano naturalmente quale base di sviluppo di
software corretto. Si mostrerà come caratteristiche quali high-order e non-determinismo possano essere sfruttate per scrivere codice compatto, elegante e flessibile
(riutilizzabile).
Programma
- Modelli di esecuzione del paradigma
funzionale.
- Sistemi di riscrittura.
- Pattern Matching.
- Paradigma Logico.
213
- Introduzione alla Programmazione
Logica: unificazione, SLD-derivations.
- Semantica denotazionale della Programmazione Logica.
- Non-deterministic Programmino.
- Linguaggio Prolog.
- Warren Abstract Machine.
- Paradigma Logico-Funzionale.
- Programmazione Logico Funzionale:
narrowing (needed narrowing).
- High-order.
- Non-deterministic Programming.
- Il linguaggio Curry.
Bibliografia
Paradigma funzionale
- M. GABBRIELLI, S. MARTINI, Linguaggi di
Programmazione - Principi e Paradigmi,
McGraw-Hill, ISBN 88-386-6261-4
- TERESE, Term Rewriting Systems Cambridge Tracts, in Theoretical Computer Science, Vol. 55, Cambridge University Press,
2003.
Paradigma Logico
- K.R. A PT , From Logic Programming to
Prolog, International Series in Computer
Science, Prentice Hall, 1997.
- L. STERLING, E. SHAPIRO, The art of Prolog,
MIT Press, 1986.
- H ASSAN A IT -K ACI , Warren’s Abstract
Machine: A Tutorial Reconstruction, MIT
Press, 1991, ISBN 0-262-01123-9.
Paradigma Logico-Funzionale
- M. HANUS, The Integration of Functions
into Logic Programming: From Theory to
Practice, Journal of Logic Programming,
19/20:583-628, 1994.
- S. ANTOY, R. ECHAHED, M. HANUS, A Needed Narrowing Strategy, Journal of the
ACM, 2000.
- M. HANUS, S. ANTOY, Curry, A Tutorial
Introduction, 2004.
Libri e Testi di consultazione
- HUDAK, FASEL, A gentle introduction to
Haskell, 1992.
- B. WADLER , Introduction to Functional
Programming using Haskell, Prentice Hall
PTR, 1998, ISBN 0134843460
214
LINGUAGGI E MODELLI PER IL
GLOBAL COMPUTING
Docente
Prof. Marina Lenisa
Prof. Marino Miculan
programmi - LS informatica
Modalità d’esame
Seminario monografico su un argomento
attinente al corso.
Bibliografia
- Dispense, articoli e note fornite dai
docenti.
Crediti
6
LOGICA MATEMATICA
Finalità del corso
Negli ultimi anni, il passaggio dal modello di calcolo standalone, isolato, a quello
globale, interconnesso ha portato in evidenza molti aspetti riguardanti la computazione distribuita. La necessità di ragionare rigorosamente su questa nuova
dimensione del calcolo ha portato ad
esplorare nuovi modelli, tecniche e metodologie, che superassero le limitazioni
delle tradizionali logiche di programmi.
In questo corso si presentano alcuni dei
modelli astratti e metodi formali più efficaci per il calcolo globale e ubique, con
particolare attenzione alle problematiche
di comunicazione, sicurezza e mobilità.
Non mancheranno occasioni per evidenziare applicazioni pratiche e problemi
aperti di questa area di punta dell’informatica moderna.
Programma
1. Introduzione ai calcoli per la concorrenza. Il CCS.
2. Sistemi a topologia dinamica: il p-calcolo. Sintassi, semantica operazionale
late e early, bisimulazioni late, early.
3. Sistemi a canali cifrati: lo spi-calcolo.
Sintassi, semantica operazionale, sistemi
di tipi, sicurezza dei protocolli.
4. Sistemi per la mobilità: il calcolo degli
ambienti mobili. Sintassi, semantica operazionale, logica modale spaziale, sistemi
di tipi. Varianti.
Prerequisiti
Metodi Formali dell’Informatica 1.
Docente
Prof. Giovanna D’Agostino
Crediti
6
Finalità del corso
Raggiungere un’adeguata comprensione
degli aspetti teorici collegati all’uso della
logica nelle applicazioni informatiche,
con particolare attenzione alle questioni
di correttezza, completezza, decidibilità e
potere espressivo per logiche classiche e
non.
Programma
- Sistemi Deduttivi per la logica classica:
- Deduzione naturale.
- Metodo di risoluzione.
- Introduzione alla programmazione logica (prolog).
- Logiche modali e temporali:
- Risultati di correttezza, completezza ed
espressività.
Modalità d’esame
Esame scritto e orale
Bibliografia
Un testo di base di logica per informatica,
ad esempio:
- N ERODE , S HORE , Logic for application,
Springer.
- B LACKBURN , DE R IJKE , V ENEMA , Modal
Logic, Cambridge Tracts in Theoretical
Computer Science, 53.
215
programmi - LS informatica
MATEMATICA COMPUTAZIONALE
Docente
Prof. Rossana Vermiglio
Crediti
6
Finalità del corso
Negli ultimi anni i modelli matematici
sviluppati per le discipline scientifiche
sono diventati sempre più complessi e
l’analisi numerica svolge un importante
ruolo nell’ambito del calcolo scientifico.
Nel corso l’attenzione è focalizzata in particolare sui metodi numerici per le equazioni differenziali ordinarie e alle derivate parziali. Per introdurre le idee fondamentali e la teoria matematica necessaria
per lo sviluppo e l’analisi di tali metodi,
sono presentati le principali tecniche
classiche, senza trascurare però anche
problematiche di più recente interesse.
Programma
Equazioni alle differenze. Equazioni differenziali ordinarie: metodi numerici per
problemi a valori iniziali. Metodi ad un
passo e a passi multipli. Problemi Stiff.
Stabilità. Integrazione geometrica. Problemi con valori ai limiti. Metodi alle differenze finite, di collocazione e shooting.
Equazioni differenziali alle derivate parziali. Metodi alle differenze finite. Metodi
agli elementi finiti. Potranno inoltre essere inseriti approfondimenti e/o cenni ad
altri argomenti tra i quali: metodi numerici per equazione differenziali algebriche, sistemi dinamici, equazioni differenziali con ritardo, equazioni integrali e
integrodifferenziali, calcolo parallelo.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- V. C O M I N C I A L I , Analisi Numerica,
McGraw-Hill Libri Italia, 1990.
- P. DEUFHARD, F. BORNEMANN, Scientific
Computing with ordinary differential equations, Springer, New York 2002
- E. H AIRER , S.P. N ORSETT , G. W ANNER ,
Solving Ordinary Differential Equations I,
Springer, Berlin 1987.
- E. HAIRER, G. WANNER, Solving Ordinary
Differential Equations II, Springer, Berlin
1996.
- E. HAIRER, C. LUBICH, G. WANNER, Geometric Numerical Integration, Springer,
Berlin 2001.
- LAMBERT, Numerical methods for ordinary
differential equations, Wiley 1991.
- A. Q UARTERONI , R. S ACCO , F. S ALERI ,
Numerical Mathematics Springer, New
York, 2000.
METODI FORMALI
DELL’INFORMATICA 1
Docente
Prof. Marina Lenisa
Crediti
6
Finalità del corso
In sistemi informatici ‘’life-critical’’, o a
forte impatto ambientale, oppure in produzioni su larga scala, che comporterebbero costi ingenti di correzione, le tradizionali tecniche di certificazione del
software, basate solo su testing, sono inadeguate. La verifica formale rigorosa del
software è pertanto divenuta un requisito
essenziale nella produzione industriale di
sistemi software complessi. Questo processo comporta l’introduzione e l’utilizzo
di tecniche logico-matematiche per specificare rigorosamente la semantica dei
programmi e per verificarne la correttezza rispetto a questa semantica. Scopo di
questo corso è quello di introdurre le problematiche ed i concetti fondamentali
216
programmi - LS informatica
della verifica del software nonché alcuni
dei “metodi formali’’ più in uso per realizzare questo scopo.
Programma
Verranno discusse la semantica operazionale strutturata, la semantica denotazionale, i sistemi di riscrittura e svariati
sistemi formali à la Hoare per stabilire
proprietà di programmi sequenziali e
concorrenti. In particolare, saranno studiati e sperimentati sistemi per stabilire
la correttezza parziale e totale di programmi deterministici, programmi
paralleli che comunicano attraverso la
condivisione di variabili, programmi
paralleli con primitive di sincronizzazione, programmi distribuiti che comunicano attraverso lo scambio di messaggi,
programmi nondeterministici. Particolare attenzione sarà dedicata allo studio di
proprietà di fairness.
Modalità d’esame
L’esame è costituito da una prova scritta
ed una orale.
Bibliografia
- K. A PT , E.R. O LDEROG , Verification of
Sequential and Concurrent Programs,
GTCS Springer Verlag, New York, 1997.
- Appunti del corso.
MODEL CHECKING
Docente
Prof. Giovanna D’Agostino
Dott. Gabriele Puppis
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di introdurre l’importante e innovativa tecnica di verifica di
correttezza di programmi chiamata
Model Checking. In particolare si svilupperanno i prerequisiti necessari e si
approfondirà lo studio e l’utilizzo di algoritmi (efficienti) per la verifica basati sul
Model Checking classico e simbolico. La
tecnica del Model Checking, introdotta da
Clarke, Emerson e Sistla agli inizi degli
anni ’80 e successivamente resa altamente efficiente da McMillan mediante la rappresentazione simbolica degli stati facente uso degli Ordered Binary Decision Diagrams (OBDD), è oramai uno standard
nella verifica di software per il controllo di
sistemi reattivi concorrenti. L’introduzione e lo sviluppo dei model checker è basato su idee estremamente semplici ed è
probabilmente uno dei più significativi
avanzamenti della ricerca in Computer
Science di base di questo periodo. L’utilizzo di algoritmi di Model Checking permette di verificare effettivamente la correttezza di classi significative di programmi e proprietà ed è già possibile trovare
molti pacchetti commerciali che contengono moduli che implementano varie
versioni di tali algoritmi. Anche i più
semplici tra tali prodotti implementano
l’idea del Model Checking ad un livello di
precisione tale da permettere non solo di
scoprire eventuali inconsistenze rispetto
alle specifiche ma sono anche in grado di
indicare il punto in cui il codice genera
l’inconsistenza. I principali obiettivi del
corso sono quelli di familiarizzare lo studente con gli strumenti fondamentali per
la comprensione e l’utilizzo di algoritmi
di Model Checking, lo studio dei principali algoritmi relativi a tale tecnica, le più
importanti ottimizzazioni ed estensioni
della tecnica stessa e l’utilizzo di software
che implementi lo strumento formale e
dei principali ambienti di utilizzo. La
prima parte del corso riguarderà essenzialmente lo sviluppo dei prerequisiti
relativi alla logica temporale, alla teoria
degli automi su parole infinite e ai relativi aspetti algoritmici. La tecnica di base,
217
programmi - LS informatica
introdotta alla fine della prima parte,
verrà quindi estesa ed approfondita nella
parte rimanente del corso.
Programma
- Introduzione e nozioni preliminari:
introduzione. Elementi di logica classica
e modale. Logica temporale. Automi e
parole infinite. Automi e algoritmi di
minimizzazione e raffinamento. Aspetti
algoritmici e di complessità computazionale.
- La tecnica di base: la rappresentazione
formale di sistemi e proprietà. La verifica
(hardware e software). Il Model Checking
di base. Complessità computazionale.
L’esplosione del numero degli stati e il
Model Checking simbolico. OBDD e
varianti.
- Argomenti avanzati: Model Checking
per linguaggi più espressivi del linguaggio di base. Model Checking mediante
automi. Model Checking e sistemi con un
numero infinito di stati. Automi temporizzati e sistemi ibridi. Astrazione. Realtime Model Checking.
- Strumenti e pacchetti: i model checker
SPIN, SMV, NuSMV, VIS, etc: esempi di
utilizzo.
Bibliografia
Appunti delle lezioni.
- E. C LARKE , O. G RUMBERG , D. P ELED ,
Model Checking, MIT press, 1999.
- R. ALUR, D.L. DILL, A theory of timed automata Theoretical Computer Science, 126:
183-235, 1994.
- R. ALUR, C. COURCOUBETIS, N. HALBWACHS, T.A. HENZINGER, P. HO, X. NICOLLIN,
A. O LIVERO , J. -S IFAKIS , S. Y OVINE , The
algorithmic analysis of hybrid systems,
Theoretical Computer Science, 138: 3-34,
1995.
MODELLI E ALGORITMI PER LA
GESTIONE DELLE RISORSE
Docente
Prof. Giuseppe Lancia
Crediti
6
Programma
Elementi di complessità computazionale,
riduzioni e trasformazioni. Algoritmi di
approssimazione e randomizzati. De-randomizzazione. Modelli esponenziali di
programmazione lineare intera: branchand-cut-and-price. Ottimizzazione compatta. Algoritmi euristici.
OTTIMIZZAZIONE 1
Docente
Prof. Franca Rinaldi
Crediti
6
Finalità del corso
L’ottimizzazione (o programmazione
matematica) è una disciplina che gioca
un ruolo di primo piano nel processo di
modellizzazione e risoluzione dei complessi problemi di decisione che emergono in ambito applicativo. Il corso si propone di presentare una panoramica delle
principali classi di problemi di ottimizzazione, quali la programmazione lineare,
la programmazione lineare intera e l’ottimizzazione combinatoria, e delle rispettive metodologie risolutive. Nel modulo I
verranno anche richiamate alcune nozioni di base di tre argomenti fondamentali
per lo sviluppo del programma di ottimizzazione: la teoria della complessità computazionale, l’analisi convessa e la teoria
dei grafi. Per ulteriori informazioni sulla
ricerca operativa e sull’ottimizzazione si
218
programmi - LS informatica
consulti il sito dell’INFORMS (Institute
for Operations Research and Management Science, www.informs.org).
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta e in
una prova orale.
Programma
Introduzione ai problemi di ottimizzazione (4 ore).
Problemi reali, modelli e algoritmi risolutivi. Esempi di problemi di ottimizzazione continua e discreta: problemi di programmazione lineare, non lineare e
lineare intera. Esempi di problemi di ottimizzazione combinatoria: Bin Packing,
Knapsack, Assegnamento tridimensionale, Set Covering, Set Packing, Set Partitioning, Soddisfattibilità.
Cenni di teoria dei grafi (4 ore).
Definizioni fondamentali. Matrici di incidenza. Tagli e cammini. Connessione e
forte connessione. Alberi, cricche e insiemi stabili. Problemi di ottimizzazione su
grafi.
Cenni di complessità computazionale
(6).
Algoritmi e loro complessità. Problemi di
decisione. Classi P ed NP. Trasformazioni polinomiali ed NP-completezza. Esempi di problemi NP-completi.
Cenni di analisi convessa (10).
Definizioni fondamentali. Teorema di
Caratheodory. Operazioni algebriche su
insiemi. Proprietà topologiche. Teoremi
di separazione. Poliedri. Funzioni convesse. Proprietà differenziali. Minimizzazione di funzioni convesse.
Programmazione lineare (12).
Definizioni fondamentali ed esempi.
Geometria della PL. Dualità. Condizioni
di complementarità. Cenni sulla complessità della PL. Metodo del simplesso.
Analisi di sensistività.
Programmazione lineare intera (12).
Introduzione ed esempi. Matrici totalmente unimodulari. Metodo del branch
and bound. Metodo del branch and cut.
Diseguaglianze di Chvàtal e tagli di
Gomory.
Bibliografia
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
OTTIMIZZAZIONE 2
Docente
Prof. Franca Rinaldi
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso completa la presentazione dei
principali argomenti dell’ottimizzazione
matematica, sviluppando la teoria delle
reti di flusso, la programmazione dinamica ed alcuni temi fondamentali di ottimizzazione combinatoria.
Programma
Teoria delle reti di flusso (14 ore).
Definizioni fondamentali. Il problema di
flusso a costo minimo. Il metodo del simplesso adattato alle reti di flusso. Il problema del massimo flusso e l’algoritmo di
Dinic-Karzanov. Il problema del cammino minimo e l’algoritmo di Dijkstra.
L’algoritmo “out-of-kilter”.
Programmazione dinamica (12 ore).
Il principio di ottimalità e l’equazione di
Bellman. L’algoritmo di Bellman-Ford.
L’algoritmo per reti acicliche. L’algoritmo
di Floyd-Warshall. Applicazioni della PD
a: il problema del knapsack, il problema
dell’allineamento di due stringhe, un problema di schedulazione.
Ottimizzazione combinatoria (22).
Problemi di accoppiamento e assegnamento. Algoritmi per l’accoppiamento di
cardinalità massima. Ottimizzazione su
matroidi. Algoritmo di Kruskal per il pro-
219
programmi - LS informatica
blema dell’albero di supporto di costo
minimo. Combinatorica poliedrale. Analisi poliedrale del problema dell’accoppiamento di costo minimo, del problema del
commesso viaggiatore e del problema
dell’insieme stabile.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta ed
in una prova orale.
Bibliografia
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
PERSONALIZZAZIONE DEI
CONTENUTI WEB
Docente
Prof. Carlo Tasso
Crediti
6
Finalità del corso
Finalità del corso è introdurre la personalizzazione dei contenuti Web e le metodologie di sviluppo dei sistemi basati
sulla conoscenza. In particolare vengono
illustrate le metodologie per l’analisi, il
progetto, lo sviluppo e la valutazione dei
sistemi basati sulla conoscenza e le tecniche di acquisizione della conoscenza.
Inoltre viene introdotta l’area dello user
modelling ed illustrate le principali tecniche di personalizzazione dei contenuti
Web.
Programma
Processi per lo Sviluppo dei Sistemi Basati sulla Conoscenza. La metodologia
KLIC. Processi primari di analisi. Analisi
di opportunità. Studio di plausibilità. Processi primari di sviluppo. Sviluppo del
dimostratore. Sviluppo del prototipo. Progettazione e Strumenti di Sviluppo.
Implementazione, installazione ed avvio
del sistema finale. Tecniche per l’Acquisizione della Conoscenza. Personalizzazione dei contenuti Web: definizioni generali; user modelling; tecniche di personalizzazione, tracciamento ed identificazione
dell’utente, selezione dei contenuti, filtraggio collaborativo, cognitivo e basato
su conoscenza. Applicazione delle tecniche di personalizzazione.
Modalità d’esame
Sono previsti: lo svolgimento di un seminario da parte di ciascuno studente
nell’ultima settimana del corso su una
tematica rilevante ed un esame orale.
Bibliografia
- Materiale didattico (slide e testi esercitazioni) disponibile su http://twm.dimi.
uniud.it/
- C. TASSO, P. OMERO, La Personalizzazione dei Contenuti Web - e-commerce, i-access,
e-government, Franco Angeli, Milano,
2002.
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems, J. Wiley,
1994.
PROGETTAZIONE SITI WEB
Docente
Dott. Giorgio Brajnik
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/giorgio/dida/
psw/psw.html
PROGETTAZIONE E ANALISI
ORIENTATE AGLI OGGETTI
Docente
Prof. Stefano Mizzaro
220
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso, che presuppone la conoscenza di
base della programmazione OO (Orientata agli Oggetti), mira ad introdurre i concetti e le tecniche avanzati di analisi e progetto del mondo OO. La trattazione non
sarà né formale né eccessivamente pratica, ma soprattutto concettuale. Verranno
descritti: il linguaggio di modellazione
UML (Unified Modeling Language), i
principi di costruzione di un buon software OO, i pattern di progetto (e di analisi,
accennati), il refactoring. Verranno anche
discussi alcuni casi di studio di problemi
reali.
Programma
- UML per il progetto. I diagrammi UML
usati per la progettazione: diagrammi di
classe, di collaborazione, di sequenza,
degli stati, di attività, dei componenti e
del dispiegamento (deployment).
- I principi della progettazione OO. I concetti e le tecniche che consentono di
costruire progetti OO di buona qualità, ad
esempio: domini, ingombro, coesione,
spazio degli stati, comportamento,
conformità di tipo, progetto per contratti,
ecc.
- I design pattern. I design pattern stanno
alla progettazione OO come la programmazione strutturata sta alla programmazione imperativa classica. I pattern sono
schemi di soluzioni ricorrenti, la cui
conoscenza semplifica il progetto di
nuovo software OO. Vengono presentati
e analizzati i pattern principali.
- UML per l’analisi. Viene completata la
presentazione di UML, introducendo i
diagrammi di classe concettuali e dei casi
d’uso. Vengono discusse le principali
tematiche dell’analisi OO con UML.
- Casi di studio. I concetti e le tecniche
introdotti vengono esemplificati in situa-
programmi - LS informatica
zioni reali, attraverso un’attività seminariale che può essere svolta, opzionalmente, anche dagli studenti. Possibili argomenti sono: sviluppo collegiale di diagrammi UML; i tool per disegnare diagrammi UML; programmazione estrema
(eXtreme Programming, XP); analisi
delle API di Java (standard edition, enterprise edition, micro edition); sviluppo di
applicazioni Web (servlet, Java Server
Pages, EJB); estensioni di UML per il
Web; refactoring; altri linguaggi OO quali
il C++ o il C#; gli agenti come estensione
degli oggetti; Jini; ecc.
Modalità d’esame
Orale. Sono previste anche attività, opzionali e a scelta dello studente ma caldamente consigliate, che portano a un
esame semplificato e a una votazione
superiore: seminari svolti durante il corso
o progetti concordati con il docente. Al
corso è possibile affiancare il laboratorio:
in tal caso l’attività progettuale è più
impegnativa.
Bibliografia
- M. P AGE -J ONES , Progettazione a oggetti
con UML, Apogeo, Milano, 2002. ISBN
88-7303803-4.
- E. GAMMA, R. HELM, R. JOHNSON, J. VLISSIDES, Design Patterns, Addison Wesley,
1997, ISBN: 0201634988. (disponibile
anche in italiano).
- M. F O W L E R , K. B E C K , J. B R A N T , W.
OPDYKE, D. ROBERTS, Refactoring: Improving the Design of Existing Code, AddisonWesley, 1999, ISBN: 0201485672.
- A. SHALLOWAY, J. TROTT, Design Patterns
Explained - A New Perspective on Object
Oriented Design, Addison Wesley, 2002,
ISBN: 0201715945.
A lezione verranno comunicati eventuali
altri testi e verrà segnalato o fornito altro
materiale (lucidi di tutte le lezioni, pagine
Web, dispense, altri testi di riferimento).
programmi - LS informatica
PSICOLOGIA DELLA
COMUNICAZIONE
Docente
Dott. Sabrina Plet
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si articola in tre blocchi di lezioni:
la psicologia generale (che presenta un
quadro introduttivo e culturale su cui
costruire le conoscenze successive), la
comunicazione, e la metodologia della
ricerca (per poter verificare in modo
oggettivo qualsiasi ipotesi bisogna saper
condurre una ricerca in modo corretto e
valido).
Il corso ha un valore formativo con un
duplice obiettivo, generale e specifico. In
senso ampio, ci si propone di avvicinare
gli studenti alla psicologia in quanto
scienza che studia l’uomo, le sue attività,
i suoi vissuti, il suo mondo interiore e
sociale, i processi che sottostanno al suo
comportamento, in modo da ampliare la
cultura di base riguardo ad aspetti della
vita quotidiana. In modo specifico, il
corso ha lo scopo di far acquisire un insieme di conoscenze psicologiche che saranno utili alle attività future degli studenti
(es., percezione di immagini, ruolo delle
emozioni, corretto utilizzo della comunicazione nel proprio campo per conoscerne potenzialità e limiti), e di far acquisire
un metodo scientifico nella conduzione
di esperimenti per evitare errori ed ottenere risultati validi.
Programma
Psicologia generale
- Cenni sulla percezione: assenza e presenza fenomenica; l’organizzazione figura-sfondo; la costanza di grandezza e
forma; spazio, distanza e movimento;
influenze sulla percezione.
221
- La coscienza e l’attenzione.
- L’apprendimento e la memoria: condizionamento classico ed operante;
l’apprendimento verbale; modelli di
memoria.
- Il pensiero: la formazione dei concetti; la
soluzione dei problemi; la creatività; il
pensiero prevenuto e il pregiudizio.
- Le motivazioni e le emozioni.
Comunicazione
- I modelli della comunicazione.
- Il processo di comunicazione.
- La comunicazione non verbale.
- La comunicazione persuasiva.
- La captologia.
Metodologia della ricerca
- Differenze tra senso comune e scienza.
- Come si fa una ricerca? Fasi operative.
- Il campionamento.
- Disegni di ricerca: sperimentali; quasisperimentali; presperimentali; correlazionali.
- Validità interna ed esterna di una ricerca.
Modalità d’esame
L’esame è costituito da una prova scritta.
Bibliografia
Testi di riferimento
- L. ANOLLI, P. LEGRANZI, Psicologia Generale, Il Mulino, 2001. Capitolo 1: sottoparagrafi 1.1 e 1.2 (pag. 9-13). Capitolo 2:
tutto (pag. 47-75). Capitolo 3: paragrafi 1 e
2 (pag. 77-86). Capitolo 4: paragrafi 1 e 2
(pag. 103-133). Capitolo 5: tutto (pag. 137166). Capitolo 6: tutto (pag. 169-202).
Capitolo 7: tutto (pag. 203-230). Capitolo
8: paragrafi 1, 2, 3, 4 (pag. 233-261).
- D.H. MCBURNEY, Metodologia della ricerca in psicologia, Il Mulino, 1986. Capitoli
completi: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10.
- R. C IALDINI , Le armi della persuasione,
Giunti, 2005.
222
programmi - LS informatica
RETI DI CALCOLATORI
E SICUREZZA
Docente
Prof. Marino Miculan
Dott. Paolo Dal Cin
Crediti
6
Finalità del corso
L’obiettivo del corso è quello di studiare
ed approfondire i concetti principali relativi al funzionamento delle reti wireless e
alla sicurezza delle reti. In particolare, lo
studente dovrà acquisire competenze
specifiche riguardo le caratteristiche
principali e il funzionamento delle reti
wireless. Dovrà inoltre acquisire competenze specifiche nell’ambito dei principali requisiti di sicurezza di una rete di calcolatori, della progettazione di adeguate
politiche di sicurezza e acquisire conoscenze sui principali protocolli per la
sicurezza di rete.
Programma
1. Reti locali wireless. Classificazione,
Spread Spectrum (Direct Sequence, Frequency Hopping), Reti IEEE 802.11. Lo
strato fisico e MAC di IEEE 802.11. Bluetooth: architettura ed applicazioni.
2. Sicurezza nelle reti di calcolatori. Livelli di sicurezza, diagnostica e monitoraggio di una rete, protezione delle connessioni alla rete, autenticazione, integrità,
riservatezza, paternità. Principio di sicurezza minima. Valutazione della sicurezza di un sistema. Orange book.
3. Cenni di crittografia. Crittoanalisi,
cifrari per trasposizione, cifrari monoalfabetici e polialfabetici. Cifrari poligrafici
e cifrari composti. Crittografia moderna.
Crittografia contemporanea. Algoritmi a
chiave segreta: DES, IDEA e 3DES, AES.
Algoritmi a chiave pubblica: RSA. Esempi. Firma digitale e gestione delle chiavi.
4. Sicurezza nei protocolli di rete. Sicurezza a livello fisico nelle reti wireless:
WEP, WPA. Sicurezza livello di rete: protocollo IPsec. Definizione e progettazione
di uno screening router, packet filtering.
Virtual Private Network (VPN). Sicurezza
a livello di trasporto: protocolli SSL e TLS.
Sicurezza a livello di applicazione: Protocollo SET.
5. Difesa perimetrale di una rete. Teoria e
architetture dei firewall: multihomed
host, bastion host, DMZ. Proxy server.
Esempio di un firewall. Server e reti civetta. Sistemi di Intrusion Detection (IDS) e
real-time IDS. Sistemi di prevenzione
dell’intrusione (IPS).
6. Attacchi esterni ad una rete. Classificazione degli attacchi ad una rete. Le porte
di comunicazione ed i relativi servizi.
Tecniche di raccolta delle informazioni
(footprinting, enumerazione delle reti,
interrogazione dei DNS) e scansioni
(ping scanning, port scanning, etc.).
Attacchi di tipo DOS. Attacchi basati sulla
predizione del numero di sequenza e
dirottamento di sessione TCP. Attacco
man-in-the-middle. Strumenti di attacco
di un hacker.
7. Difesa di una rete. Difesa contro
l’acquisizione di informazioni. Difesa
contro i tentativi di ingresso non autorizzato. Modelli per la definizione di un
piano di sicurezza.
Propedeuticità
Reti di Calcolatori.
Modalità d’esame
L’esame si compone di una prova scritta e
di una prova orale facoltativa. La prova
scritta richiede lo svolgimento di alcuni
esercizi inerenti gli argomenti del Corso e
la risposta ad alcune domande teoriche.
Bibliografia
- A.S. T ANEMBAUM , Reti di calcolatori,
(Quarta Edizione), Addison-Wesley, pub-
223
programmi - LS informatica
blicato in Italia da Pearson Education Italia, 2003.
- W. S TALLINGS , Crittografia e sicurezza
delle reti, McGraw-Hill, 2004.
- W.R. C H E S W I C K , S.M. B E L L O V I N , A.
RUBIN, Firewalls e sicurezza in rete, Pearson-Addison Wesley, 2003.
RICERCA OPERATIVA
Docente
Prof. Paolo Serafini
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/~serafini/ROI
NF0607.html
Finalità del corso
La Ricerca Operativa si occupa di problemi di gestione efficiente affrontati con
modelli matematici e algoritmici. Il corso
vuole fornire allo studente gli strumenti
principali per progettare un modello a
partire da un problema reale e la necessaria comprensione delle strutture matematiche e algoritmiche dei modelli, con
particolare riguardo alla programmazione lineare. A questo fine vengono presentati doversi modelli e per la maggior parte
i modelli sono risolti usando Excel o pacchetti di programmazione lineare.
Programma
- Introduzione alla programmazione
lineare. Modellizzazione: identificazione
delle grandezze, dei vincoli e degli obiettivi. Ottimi di Pareto. Esempio della dieta:
modello di programmazione lineare.
Analisi di sensibilità. Identificazione di
ulteriori obiettivi. Frontiera efficiente.
Vincoli di interezza.
- Proprietà della programmazione lineare. Struttura geometrica. Vertici e solu-
zioni di base. Problema duale. Complementarità. Cenni del metodo del simplesso. Metodo branch-and-bound per variabili intere.
- Modelli di percorsi 1. Programmazione
Dinamica. Principio di ottimalità. Equazione ricorsiva. Cammini minimi (Bellman-Ford, Dijkstra, Floyd-Warshall).
- Modelli di percorsi 2. Cammini minimi
con capacità: reti di flusso. Flussi di costo
minimo. Massimo flusso. Minimi tagli.
- Modelli di percorsi 3. Problema del commesso viaggiatore (formulazione con
piani di taglio). Circuiti Euleriani. Accoppiamento. Minimi alberi di supporto
(Kruskal e Prim).
- Modelli di allocazione. Assegnamento.
Knapsack. Bin packing. Modelli di turnazione. Generazione di colonne: cutting
stock, massimo flusso.
- Schedulazione. Schedulazione a risorsa
infinita: PERT. Schedulazione a risorsa
finita: problemi a una macchina, macchine parallele, flow-shop, job-shop e openshop. Il piano dettagliato delle lezioni si
trova al sito http://www.dimi.uniud.
it/~serafini/ROINF0607.html
Modalità d’esame
Esame orale.
Bibliografia
- Dispense disponibili on-line.
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
- L. S CHRAGE , LINDO: An optimization
modeling system, Palo Alto Scientific
Press, 1991.
N.B.: Informazioni sulla Ricerca Operativa e l’Ottimizzazione si trovano anche al
sito dell’INFORMS (Institute for Operations Research and Management Science) http://www.informs.org/ oppure al
sito del CIRO (Centro Interuniversitario
in Ricerca Operativa) http://www.
disp.uniroma2.it/ciro/index.html
224
programmi - LS informatica
ROBOTICA
Docente
Dott. Antonio D’Angelo
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/~dangelo/Rob
otica/robos.html
Finalità del corso
Obiettivo del corso è quello di fornire allo
studente una panoramica dell’attuale
stato dell’arte della robotica, ivi compresi
gli strumenti necessari per comprendere
e realizzare programmi di controllo per
veicoli autonomi. La metodologia impiegata è quella degli agenti situati e basati
sul comportamento, in parte attuata sperimentalmente mediante la realizzazione
del controllo di robot autonomi mobili
(Lego Mindstorm, MIT 6.270). Oltre ad
affrontare il problema del movimento nel
caso di veicoli autonomi, verranno considerato il problema più generale della locomozione nei “legged-robot” (esapodi,
quadrupedi, bipedi) fino a comprendere i
cosiddetti robot umanoidi.
Programma
1. Agenti Situati
1.1. Percezione ed Azione
1.2. Pianificazione
1.3. Sistemi Reattivi
1.4. Motivazioni Biologiche
1.5. Vincoli ambientali attraverso la corporeità dell’agente
1.6. Architetture Behaviour-based
2. Veicoli Autonomi
2.1. Robotica Mobile
2.2. Considerazioni sul Controllo
2.3. Macchine di Braitenberg
2.4. Applicazioni
3. Agenti Dinamici
3.1. Cenni sui Sistemi Dinamici
3.2. Veicoli Mobili
3.3. Considerazioni sulla Rappresentazione
3.4. Metodi per il Controllo del Movimento basati sull’Energia
3.5. Robotiche
4. Implementazione dei Comportamenti
4.1. Le basi Percettive del controllo Behaviour-based
4.2. Considerazioni sulla Rappresentazione
4.3. Architetture Reattive
4.4. Architetture Ibride
4.5. Architetture Adattive
4.6. Comportamenti Collettivi
5. Locomotion
5.1. Veicoli Autonomi
5.2. Robot su Gambe
5.3. Esapodi, quadrupedi e bipedi
5.4. Umanoidi: struttura generale.
5.5. Camminata Passiva e Attiva
5.6. Controllo del passo mediante il
modello del pendolo invertito
6. Attività sperimentale
6.1. Il robot Whiskers
6.2. Il robot Saphira Simulator
6.3. LEGO Mindstorm
Modalità d’esame
Approfondimento e discussione di un
argomento riguardante la robotica concordato col docente. Eventuale sperimentazione su richiesta dello studente.
Bibliografia
- R.C. A RKIN , Behavior-Based Robotica,
MIT Press, 1998.
- R. PFEIFER, C. SCHEIER, Understanding
Intelligence, MIT Press, 1999.
- M. BRADY, Robotics Science, MIT Press,
1989.
- FU, LEE, GONZALES, Robotics, Mc-Graw
Hill, 1987.
- J.C. LATOMBE, Robot Motion PLanning,
Kluwer, New York, 1991.
- RUSSEL, NORVIG, Artificial Intelligence: a
Modern Approach, Prentice Hall.
225
programmi - LS informatica
- JOHNS, FLYNN, Mobile Robots, Inspiration
to Implementation, A.K. Peters, 1993.
- A. D’ANGELO, Dispense del Corso, disponibili via Web.
SEMANTICA DEI LINGUAGGI DI
PROGRAMMAZIONE
Docente
Prof. Fabio Alessi
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo del corso è approfondire lo studio
delle principali tecniche logico-matematiche utilizzate per descrivere la semantica
dei linguaggi di programmazione introdotte nel corso Metodi Formali per
l’Informatica I. In particolare verranno
discussi elementi di programmazione
funzionale, di teoria dei domini di Scott,
di teoria delle categorie e di teoria dei tipi.
Programma
- Programmazione funzionale e Linguaggi Funzionali - il linguaggio funzionale
ML: espressioni e tipi, dichiarazioni, patterns, funzioni, polimorfismo, tipi di dato
ricorsivi, tipi di dato astratto ricorsivi,
eccezioni, strutture imperative, moduli,
funtori.
- Semantica: semantica operazionale e
denotazionale dei linguaggi con contesto,
corrispondenza, parametrizzazione e
qualificazione; continuazioni, semantica
diretta e semantica continuation-based.
- Teoria delle Categorie: oggetti e morfismi, funtori, trasformazioni naturali,
limiti e colimiti.
- Teoria dei domini di Scott: soluzione di
equazioni ricorsive di dominio, costruzione del limite inverso, un metalinguaggio
funzionale per definire i punti dei domini, che sia anche un linguaggio di pro-
grammazione funzionale ed un linguaggio di termini per una logica di programmi.
- Teoria dei Tipi: il sistema di assegnazione di tipi semplici per il lambda-calcolo,
l’algoritmo di unificazione di Robinson,
l’algoritmo di sintesi di tipo principale di
Milner; inizialità del tipo principale, correttezza e completezza dell’algoritmo di
Milner per la sintesi del tipo principale
rispetto al sistema di assegnazione dei
tipi semplici per il lambda-calcolo,
semantica dei tipi semplici, correttezza
del sistema di assegnazione di tipo rispetto alla semantica operazionale. Calcolo
delle Costruzioni.
Modalità d’esame
L’esame è costituito da una prova orale.
Bibliografia
- G. WINSKEL, The Formal Semantics of Programming Languages, MIT Press, Cambridge, 1993.
- Alcuni articoli apparsi su riviste scientifiche.
- Appunti del corso.
SISTEMI REATTIVI: AUTOMI,
LOGICA, ALGORITMI
Docente
Prof. Angelo Montanari
Crediti
6
Programma
Parte 1. Sistemi reattivi. Sistemi reattivi e
real-time, sistemi di transizione equi, un
semplice linguaggio di programmazione
(SPL): sintassi e semantica, moduli, specifiche logiche e loro proprietà, l’uso della
logica temporale per la specifica, la verifica e la validazione di programmi.
Parte 2. Automi su oggetti infiniti. Auto-
226
mi su parole infinite: notazione, automi
di Bàchi, congruenze e complementazione, il calcolo sequenziale, determinismo
e teorema di McNaughton, elementi di
teoria dei giochi, teoria dei giochi e linguaggi star-free, omega-linguaggi starfree e logica temporale. Automi su alberi
infiniti: notazione, automi su alberi finiti,
autonomi non deterministici su alberi
infiniti di Bàchi e Rabin e loro relazioni,
problema del vuoto e alberi regolari, complementazione e determinatezza dei giochi, teoria monadica degli alberi e risultati di decidibilità.
Parte 3. Logiche modali e temporali.
Introduzione, classificazione delle logiche temporali, le logiche temporali lineari, le logiche temporali ramificate, un
ambiente per la modellazione della concorrenza: modelli astratti e concreti di
concorrenza, concorrenza e logica temporale, espressività, decidibilità e complessità delle logiche temporali, algoritmi di
satisfiability-checking e di modelchecking, altre logiche modali e temporali di interesse (cenni).
Parte 4. Verifica e validazione di sistemi
reattivi. Algoritmi di satisfiabilitychecking e di model-checking per la verifica di programmi a stati finiti: soddisfacibilità e validità di una formula temporale, soddisfacibilità e validità rispetto ad un
programma a stati finiti, esempi.
Parte 5. Verifica di sistemi a stati infiniti
(cenni). Introduzione, tecniche di base,
grafi context-free e prefix-recognizable,
grafi razionali e automatici, il metodo di
contrazione, problemi di raggiungibilità.
Bibliografia
- W. THOMAS, Automata on Infinite Objects,
in Handbook of Theoretical Computer
Science - Vol. B (capitolo 4), J. van Leeuwen
(ed.), Elsevier Science Publisher, 1990.
- W. THOMAS, Languages, Automata, and
Logic, in Handbook of Formal Languages,
Vol. III, G. Rozenberg and A. Salomaa
(eds.), Springer, pp. 389-455, 1997.
programmi - LS informatica
- D. PERRIN, J. PIN, Infinite words, Pure and
Applied Mathematics Series, Elsevier,
2004.
- E.A. E MERSON , Temporal and Modal
Logic, in Handbook of Theoretical Computer Science Vol. B (capitolo 16), J. van
Leeuwen (ed.), Elsevier Science Publisher, 1990.
- Z. MANNA, A. PNUELI, The Temporal Logic
of Reactive and Concurrent Systems: Specification, Springer, 1992.
- Z. MANNA, A. PNUELI, Temporal verification of Reactive Systems: Safety, Springer,
1995.
SISTEMI ESPERTI
Docente
Prof. Carlo Tasso
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’introduzione alle
tecniche di base per la realizzazione dei
sistemi basati sulla conoscenza e dei
sistemi esperti, ed in particolare i meccanismi per la rappresentazione della conoscenza e gli algoritmi di ragionamento, i
sistemi per il ragionamento non monotono, e le tecniche di modellizzazione concettuale. Vengono altresì trattate ed analizzate sperimentalmente alcune applicazioni significative nel campo della ricerca
e filtraggio di informazioni su Web,
affrontato con tecniche tradizionali e con
tecniche di intelligenza artificiale.
Programma
Introduzione alle problematiche
dell’Intelligenza Artificiale. Definizione
di Sistema Basato sulla Conoscenza. Rappresentazione della Conoscenza e Algoritmi di ragionamento. Le reti semantiche. I frame. Le regole di produzione.
programmi - LS informatica
Grafi Concettuali. Sistemi per il Ragionamento Non Monotono. ATMS. JTMS.
Architetture a Blackboard. Tecniche di
modellizzazione concettuale. Classificazione Euristica e Task Generici. Interfacce Intelligenti e Modellizzazione
dell’Utente nei Sistemi di Reperimento e
Filtraggio dell’Informazione su Web.
Esercitazioni: Una serie di esercitazioni
in laboratorio sarà dedicata all’approfondimento delle tematiche applicative relative alla ricerca di informazioni sul Web.
227
tenze del responsabile Sistemi Informativi e/o di chi sviluppa software per l’organizzazione, analizzando le problematiche
applicative che dovrà affrontare, con uno
sguardo ai risvolti tecnologici e ai rapporti di fornitura.
Crediti
6
Programma
Introduzione: Concetti generali sull’informatica aziendale - Impatto dell’informatica nelle aziende - Impatto macroeconomico dell’ICT. Struttura dell’azienda e
del suo sistema informativo - Concetto di
esigenza informativa - Scomposizione
del sistema informativo. Costi e Performance: Meccanismi di misurazione
generali. Valutazione di Sistemi Informativi. Analisi costi benefici. Analisi del
rischio. Gestione di un Progetto Informatico: Organizzazione risorse e processi
decisionali. Metodologie di gestione e
pianificazione di progetto. Tecniche di
Project Management. Software e Hardware Selection. Sistemi operazionali - Finalità dei sistemi operazionali - Informazione operativa - Rappresentazione della
realtà - Potenzialità informatica - Composizione dei sistemi informativi operazionali - Scomposizione per i sistemi operazionali di base - Sistemi di supporto primario all’ERP - Estensioni dell’ERP Sistemi tecnici ERP: l’area amministrativa, logistica, vendite, acquisti, produttiva Obiettivi - Strutture di base - Procedure di
base - Flussi evoluti. Sistemi Aziendali
avanzati: E-Commerce, CRM, DataWarehouse, DataMining, Business Intelligence. Laboratorio Avanzato di Sistemi
Informativi. Analisi di un case-study
industriale.
Finalità del corso
Obiettivo del corso è la definizione delle
problematiche informatiche nell’ambito
di un’organizzazione (pubblica o privata)
che intenda automatizzare i propri sistemi informativi. Si inquadrano le compe-
Modalità d’esame
L’esame consiste in un progetto di gruppo su problematiche reali, seguito da un
colloquio orale. In alternativa è prevista
una prova scritta/orale sugli argomenti
del programma.
Modalità d’esame
Redazione di una relazione sulle esercitazioni ed esame orale.
Bibliografia
- Materiale didattico (slide e testi esercitazioni) disponibile su http://twm.dimi.
uniud.it/
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems, J. Wiley,
1994.
- D. FUM, Intelligenza Artificiale, Il Mulino, 1994.
- C. TASSO, P. OMERO, La Personalizzazione dei Contenuti Web - e-commerce, i-access,
e-government, Franco Angeli, Milano,
2002.
SISTEMI INFORMATIVI
Docente
Prof. Carlo Tasso
Prof. Maurizio Pighin
228
programmi - LS informatica
Bibliografia
Testi adottati
- G. BRACCHI, C. FRANCALANCI, G. MOTTA,
Sistemi Informativi e aziende in rete,
McGraw-Hill Italia, Milano, 2001.
- M. PIGHIN, A. GARZONA, Sistemi Informativi Aziendali - Struttura e Applicazioni,
Pearson Education Italia, 2005.
Ulteriori testi di consultazione
- M. DE MARCO, Sistemi Informativi Aziendali, Franco Angeli Edizioni, Milano
2000.
- G. BRACCHI, G. MOTTA, Processi Aziendali e Sistemi Informativi, Franco Angeli edizioni, Milano 2000.
- P.F. CAMUSSONE, Il Sistema Informativo
Aziendale, Etas 2000.
- D. AMOUR, E-Business (R)Evolution, Tecniche Nuove, 2000.
SISTEMI MULTIMEDIALI
Docente
Prof. Elio Toppano
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso intende fornire un insieme di
conoscenze di base - concettuali, procedurali e metodologiche - finalizzate sia alla
analisi e valutazione di prodotti multimediali sia alla loro progettazione, realizzazione e distribuzione. Particolare attenzione
viene rivolta allo studio delle caratteristiche
dei singoli media – testo, immagini audio e
video – e alle problematiche che emergono
dalla loro integrazione. Accanto agli aspetti
più propriamente tecnici e metodologici si
affrontano anche tematiche relative agli
effetti pragmatici e sociali dell’uso dei
multimedia.
Programma
Processi informativi e siti web. Elementi
di semiotica applicata ai siti web. Modelli
concettuali di media, multimedia e ipermedia. Testi alfabetici. La scrittura su
web. Immagini digitali: grafica pittorica e
vettoriale. Elaborazione delle immagini
bit mapped. Colore: caratteristiche del
colore, spazi colore, gestione del colore.
Tecniche di compressione di immagini
(con e senza perdite). Formati di archiviazione di testi e immagini. Cenni di
semiotica visiva. Suoni: caratteristiche
fisiche e percettive. Rappresentazione
digitale di suoni. Supporti e formati di
archiviazione dei suoni. Elaborazione dei
suoni. Psicologia dell’udito: mascheramento e segregazione del suono. Compressione audio. Audio e musica: lo standard MIDI. Sintesi del suono. Spazializzazione e modellizzazione di ambienti
acustici. Uso del suono nei prodotti multimediali. Video analogico e digitale. Formati dei segnali video. Compressione
video. La famiglia degli standard MPEGx. Il processo di produzione video. Progettazione e integrazione di media. Progettazione orientata all’utente. Usabilità e
accessibilità dei prodotti multimediali.
Metodologie di progetto di ipermedia. Lo
standard ISO 14915. Aspetti legali legati
al multimedia: la legge sul diritto d’autore. Video e audio streaming. Architetture
per lo streaming. Protocolli per lo streaming. Applicazioni dei multimedia con
particolare riguardo al campo dell’e-learning.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta e
nella discussione orale di un progetto realizzato in SMIL o VRML.
Bibliografia
Oltre ai materiali distribuiti a lezione si
consigliano i seguenti testi:
- N.P. CHAPMAN, J. CHAPMAN, Digital Multimedia, John Wiley & Sons, 2000.
- L. T OSCHI (a cura di), Il linguaggio dei
nuovi media, Apogeo, 2002.
229
programmi - LS informatica
STATISTICA MATEMATICA 1
Docente
Prof. Luigi Pace
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso presenta una introduzione
all’inferenza statistica e ad alcune importanti applicazioni, sulla base del concetto
di funzione di verosimiglianza.
Programma
- Richiami e complementi di Calcolo delle
Probabilità. Le variabili casuali normale
bivariata e normale multivariata; la distribuzione di combinazioni lineari e forme
quadratiche di componenti di una normale multivariata.
- Modelli statistici. Il problema; modelli
parametrici e non parametrici; modelli
statistici parametrici notevoli, il controllo
empirico di un modello statistico (metodi
grafici: probabilty plot, stima della densità).
- Inferenza statistica: le procedure fondamentali. Il problema; definizioni di base;
stima puntuale; problemi di previsione;
verifica delle ipotesi statistiche; stima
intervallare; i test di Kolmogorov-Smirnov; la simulazione.
- La funzione di verosimiglianza. Motivazione e definizioni di base (funzione
score, informazione osservata); lo stimatore di massima verosimiglianza; i test di
verosimiglianza; parametri di interesse e
parametri di disturbo: la verosimiglianza
profilo; verosimiglianze penalizzate e
selezione del modello.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- A. AZZALINI, Inferenza Statistica: un’introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L.J. BAIN, M. ENGELHARDT, Introduction
to Probability and Mathematical Statistics,
PWS-Kent Publishing co., 1992.
STATISTICA MATEMATICA 2
Docente
Prof. Luigi Pace
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso approfondisce l’inferenza statistica parametrica basata sul concetto di
verosimiglianza e tratta alcune applicazioni riferite a modelli di regressione.
Programma
- Verosimiglianza: aspetti teorici.
L’immutabilità della verosimiglianza; statistiche sufficienti e verosimiglianza;
distribuzioni campionarie asintotiche
delle principali quantità di verosimiglianza e loro uso come approssimazioni.
- Procedure statistiche ottimali. Stimatori
non distorti ed efficienti tra i non distorti;
test più potenti; intervalli di confidenza
più accurati; i teoremi fondamentali.
- I modelli binomiali. Stima della probabilità; verifica di ipotesi e test dei segni
per mediana e quantili; test per la probabilità comune; il modello di regressione
logistica; l’algoritmo di Newton-Raphson
per la determinazione di una soluzione
dell’equazione di verosimiglianza.
- I modelli multinomiali. Stima delle probabilità di cella; test chi-quadrato di adattamento; test di indipendenza in una
tabella di contingenza; test di omogeneità
di più tabelle.
230
programmi - LS informatica
- I modelli Poisson. Stima e verifica di
ipotesi sul parametro; modelli di regressione.
- I modelli normali. Stima e verifica di
ipotesi sui parametri; modelli di regressione lineare.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- A. AZZALINI, Inferenza Statistica: un’introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L. PACE, A. SALVAN, Teoria della Statistica,
Cedam, 1996.
STORIA DELL’INFORMATICA
Docente
Dott. Corrado Bonfanti
Dott. Paolo Giangrandi
Crediti
3
Finalità del corso
Il corso fornisce una panoramica generale sulle tappe fondamentali che hanno
caratterizzato la storia degli strumenti di
calcolo, approfondendo in particolare
l’evoluzione delle tecnologie del computer elettronico moderno. Si evidenzia
come gli attuali computer non siano il
frutto del lavoro di un singolo inventore e
di una singola idea geniale, bensì il risultato dei contributi di moltissimi studiosi e
sperimentatori appartenenti a diverse
discipline; contributi che, nelle varie epoche, hanno dato luogo a diversi filoni concettuali e tecnologici, talvolta complementari e altre volte divergenti.
Programma
- Gli antichi strumenti di calcolo. L’era dei
calcolatori meccanici: calcolatori analogici e calcolatori digitali.
- Macchine programmabili: automi meccanici, telaio Jacquard, strumenti musicali automatici, Charles Babbage.
- I sistemi meccanografici a schede perforate.
- Le radici concettuali del computer: dal
programma di Leibniz alle macchine di
Turing.
- I pionieri del calcolo elettronico, l’architettura di von Neumann e i primi calcolatori a programma memorizzato.
- L’evoluzione delle tecnologie: dal mainframe al personal computer.
- Gli ambienti applicativi e l’evoluzione
del software.
- Oltre il calcolo scientifico: sviluppo
dell’industria e del mercato in uno scenario mondiale.
- Reti telematiche: dalle origini a Internet.
- L’informatica in Italia.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- M.R. WILLIAMS, A History of Computing
Technology, Prentice-Hall, 1985.
- M. D A V I S , Il calcolatore universale,
Adelphi, 2003.
- C. B ONFANTI , Mezzo secolo di futuro.
L’informatica italiana compie cinquant’anni, Mondo Digitale, n. 3/2004.
Durante il corso verranno forniti anche
gli indirizzi di diversi siti web dove sono
reperibili numerosi documenti multimediali sulla storia dell’informatica.
TECNICHE FORMALI PER
L’INGEGNERIA DEL SOFTWARE
Docente
Prof. Marco Comini
Crediti
6
programmi - LS informatica
Finalità del corso
La crescente dipendenza della società
dalle applicazioni informatiche fa sì che
l’analisi e la verifica della correttezza dei
sistemi complessi rappresenti sempre di
più un fattore critico del processo di sviluppo. Il malfunzionamento dei sistemi,
siano essi hardware, software o protocolli
di comunicazione, può comportare danni
rilevanti di ogni genere: dalla perdita
finanziaria alla perdita di vite umane.
Inoltre, quando i difetti non sono rilevati
prima dell’impiego del sistema, l’applicazione di eventuali misure correttive è,
quando possibile, ben più difficile e
costosa. Esempi dal recente passato includono il millennium bug, gli errori di alcune versioni del processore Pentium, lo
scoperto da 32 miliardi di dollari alla N.Y.
Bank, il fallimento iniziale del vettore
Ariane 5, e gli incidenti mortali del Therac-25.
Il corso intende fornire una introduzione
(relativamente) estesa alle tecniche che
stanno alla base dell’analisi automatica
del software e della verifica formale (nonché debugging) assistiti dal calcolatore.
Prerequisiti
Semantica dei linguaggi di Programmazione (condizione sufficiente è il corso di
Semantica dei Linguaggi di Programmazione. Nozioni base su Linguaggi Dichiarativi (Logici, Funzionali e Logico-Funzionali) (condizione sufficiente sono i
corsi di Linguaggi 1 e 2).
Programma
- Introduzione alle tecniche di trattamento del software basate sulla semantica
- Richiami di Semantica
- Posets, CPO, Reticoli
- Semantica Operazionale
- Semantica Denotazionale
- Semantica di Punto Fisso
- Da programmi a proprietà: Analisi statica di programmi
231
- Schemi monotoni: Esempi di DFA
(Data-flow analysis)
- Interpretazione astratta.
- Ottimizzazione di un programma imperativo; reticoli completi econnessioni di
Galois
- Upper closure operators;
- Semantiche standard e non standard
della programmazione logica
- Domini astratti per l’ottimizzazione
della programmazione dichiarativa: Pos,
Def e Sharing
- Disegno di domini astratti: prodotto
ridotto, complementazione, raffinamenti
e loro inversione
- Tecniche di accelerazione del punto
fisso (Widening/Narrowing)
- Applicazioni
- Da programmi a programmi: Trasformazione e Valutazione parziale
- Trasformazione
- Ottimizzazione mediante partial evaluation
- Con programmi e proprietà: Debugging
e Verifica
- Specifiche e proprietà di programmi
- Debugging Algoritmico
- Abstract Diagnosis
- Logica di Hoare e verifica di programmi
sequenziali
- Asserzioni come dominio astratto
- Abstract Verification: Analisi e verifica,
verso una teoria unificante.
- Type checking come caso particolare di
Abstract Verification
- Da proprietà a programmi: Sintesi di
Programmi
- Sintesi di programmi logici.
Bibliografia
- K.R. A PT , E. O LDEROG , Verification of
Sequential and Concurrent Programs, 2nd
ed., 1997, ISBN: 0-387-94896-1.
- N.D. JONES, C.K. GOMARD, P. SESTOFT,
Partial Evaluation and Automatic Program
Generation, Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, NJ, 1993.
232
programmi - LS informatica
- P. COUSOT, R. COUSOT, Abstract interpretation and application to logic programs,
Journal of Logic Programming, 13(2-3):
103-179, 1992.
- M. COMINI, An abstract interpretation framework for Semantics and Diagnosis of logic
programs Ph.D. thesis, TD-5/98, Dipartimento di Informatica, Università di Pisa,
1998.
- P. COUSOT, Semantic foundations of program analysis. In S.S. M UCHNICK , N.D.
J ONES , editors, Program Flow Analysis:
Theory and Applications, chapter 10, pages
303-342, Prentice-Hall, Inc., Englewood
Cliffs, New Jersey, USA, 1981.
- P. COUSOT, Abstract interpretation based
formal methods and future challenges, invited paper. In R. WILHELM, editor, Informatics 10 Years Back, 10 Years Ahead, volume
2000 of Lecture Notes in Computer Science,
pages 138-156, Springer-Verlag, 2000.
Le tecnologie multimediali vengono
introdotte attraverso formati e standard di
compressione e di rappresentazione dei
dati audio, video, immagini, di grafica ed
animazione. Vengono trattati aspetti
dell’interattività sul web (linguaggi di
script) e dell’interazione uomo-macchina
nel progetto di pagine web e di interfacce
grafiche basate su web. Concludono il
corso problematiche di interesse sociale:
la privatezza dei dati, la proprietà intellettuale su Internet e le implicazioni internazionali ed interculturali.
TECNOLOGIE WEB
Finalità del corso
Fornire alcuni strumenti matematici utili
nello studio di problemi riconducibili a
sistemi dinamici. Ogni argomento trattato è accompagnato da numerosi esempi,
spesso tratti da campi diversi dall’informatica, volti ad illustrare il processo di
costruzione del modello e l’impiego degli
strumenti matematici presentati.
Docente
Prof. Vito Roberto
Crediti
6
Programma
Il corso si propone di presentare agli studenti il World-Wide Web, le tecnologie
informatiche e le implicazioni sociali che
da esso traggono origine: una panoramica generale, corredata da esercitazioni di
laboratorio, che anticipa i contenuti di
corsi successivi e inserisce lo studente
nelle problematiche dell’intero corso di
laurea. Vengono introdotti i concetti fondamentali delle reti di calcolatori: protocolli, formati, linguaggi, tecnologie, con
enfasi sull’HyperText Transfer Protocol
ed il linguaggio HTML. La sicurezza delle
reti viene affrontata tramite elementi di
crittografia e tecniche di autenticazione.
TEORIA DEI SISTEMI 1
Docente
Prof. Adriano Pascoletti
Crediti
6
Programma
Modelli dipendenti da un parametro
discreto; ricorrenze lineari e sistemi di
ricorrenze lineari di primo ordine; evoluzione e comportamento a lungo termine;
equilibrio e stabilità.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- D.G. LUENBERGER, Introduction to dynamic Systems: Theory, Models & Applications, J. Wiley, 1979.
- A. Pascoletti: dispense del corso.
programmi - LS informatica
TEORIA DEI SISTEMI 2
Docente
Prof. Adriano Pascoletti
Crediti
6
Finalità del corso
Approfondimento di alcuni argomenti
trattati o solo accennati nel precedente
corso di Teoria dei Sistemi I; approccio
sistemico alla soluzione di problemi
attraverso l’analisi e l’implementazione
di tecniche di generazione e conteggio di
oggetti combinatori che portano in
maniera naturale alla dinamica simbolica.
Programma
Esempi di sistemi dinamici per la generazione ed il conteggio di oggetti combinatori; funzioni generatrici; sistemi positivi
e catene di Markov discrete.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- D.G. LUENBERGER, Introduction to dynamic Systems: Theory, Models & Applications, J. Wiley, 1979.
- A. Pascoletti: dispense del corso.
TEORIA DELL’INFORMAZIONE
Docente
Prof. Agostino Dovier
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire i fondamenti normativi della Teoria dell’Informazione, soffermandosi anche sulle principali
233
applicazioni nell’ambito dei codici per la
compressione dei dati e per la correzione
degli errori.
Programma
Il corso si divide in due parti: la codifica di
sorgente che ha l’obiettivo di comprimere
l’informazione e la codifica di canale
mediante la quale si cerca di rilevare e
correggere eventuali errori di trasmissione. Codifica di sorgente. Generalità.
Codici B-LV. Alberi di codice, univoca e
istantanea decodificabilità. Disuguaglianza di Kraft-McMillan. Lunghezza media
di un codice. Entropia, Divergenza e Teorema di Shannon. Codici di ShannonFano. Sorgenti di Informazione. Tasso
del codice e ottimalità asintotica dei codici di Shannon-Fano. Il codice di Fano ed il
codice di Huffman. Entropia condizionata, mutua informazione, autoinformazione. Codice multinomiale e sua asintotica
ottimalità. Codici LV-B. Famiglie esaurienti, a prefisso e complete. Alberi e
Codici di Tunstall. Ottimalità degli stessi.
Codici B-B. Valutazione del tasso in codifica priva di errore. Modelli con errore:
codici delta-tipici e Secondo Teorema di
Shannon. Codici LV-LV. Codici asintoticamente ottimi. Codici universale di ZivLempel, Ziv-Lempel-Welch, e di Burrows-Wheeler. Codifica di canale. Generalità. Controllo parità, codice a ripetizione e codice di Hadamard. Il modello
matematico del canale ed il Teorema di
Shannon di canale. Calcolo e significato
della capacità su alcune tipologie di canale. Decodifica di canale a massima verosimiglianza sulle stesse. Decodifica a minima distanza di Hamming. Distanza
minima di un codice, tasso di correzione
e relazioni con la Probabilità di errore.
Limitazioni di Singleton, Plotkin, Hamming e Gilbert. Codici Correttori di Errore: introduzione ai codici algebrici. Decodifica usando la Tabella di Slepian. Codici di Hamming. Codici Perfetti: risultati
234
principali. Codici BCH e codici di ReedMuller. Codici ciclici. Definizioni principali, polinomio generatore, matrice generatrice e di controllo. Progetto dei codici
ciclici a partire dalle radici primitive
dell’unità e relazioni con la distanza
minima. Codici convolutivi e l’algoritmo
di Viterbi. Cenni sui codici segreti: breve
storia della crittografia e principali risultati della crittografia a chiave pubblica.
Modalità d’esame
Prova orale
Bibliografia
- F. FABRIS, Teoria dell’Informazione, codici,
cifrari, Bollati-Boringhieri, Torino, 2001.
- E. BERLEKAMP, Algebraic Coding Theory,
McGraw-Hill, 1968.
- R. G ALLAGER , Information Theory and
Reliable Communication, Wiley, New
York, 1968.
- F.J. M AC W ILLIAMS , N.J. S LOANE , The
theory of Error Correcting Codes, North
Holland, 1977.
TEORIE E TECNICHE DI
ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI
Docente
Prof. Vito Roberto
Crediti
6
Finalità del corso
I corsi nell’insieme forniscono una panoramica su principi e tecniche di Riconoscimento di Forme (Pattern Recognition), e in particolare l’analisi, interpretazione e comunicazione di segnali ed
immagini. Tutti gli argomenti sono basati su esercitazioni pratiche in laboratorio,
con l’utilizzo delle attrezzature e del
software del Laboratorio Immagini del
Dipartimento di Informatica dell’Univer-
programmi - LS informatica
sità di Udine. Informazioni sul Laboratorio Immagini sono reperibili sul sito web:
http://mvl.dimi.uniud.it/.
Programma
Rappresentazioni di segnali e immagini.
Segnali, immagini analogiche e digitali.
Rumore nei segnali e nelle immagini.
Rappresentazioni statistiche e frequenziali. Acquisizione d’immagini.
Analisi delle immagini. Processi di filtraggio d’immagine: frequenziale e statistico.
Miglioramento di qualità delle immagini
(enhancement). Operatori derivativi ed
estrazione di primitive spaziali.
Programma delle esercitazioni di TTEI
- Segnali statistici.
- Rappresentazioni frequenziali e filtraggio.
- Rappresentazione ed elaborazione delle
immagini. Viene utilizzato l’ambiente
software MATLAB (su licenza The
Mathworks Inc.) versione 5.1.0.421, con
l’aggiunta dei pacchetti: Signal Processing (vers.4.0.1); Statistics (vers. 2.1.0);
Image Processing (vers. 2.0).
Bibliografia
Dispense del corso di Teoria e Tecniche
di Elaborazione dell’Immagine, a cura del
docente.
Testi per la consultazione
- R. KLETTE, P. ZAMPERONI, Handbook of
Image Processing Operators, Wiley, 1996.
- J.C. RUSS, The Image Processing Handbook, CRC Press, 1995.
WEB INFORMATION RETRIEVAL
Docente
Prof. Stefano Mizzaro
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso mira a introdurre le tematiche
programmi - LS informatica
principali dell’Information Retrieval (IR),
una disciplina importante storicamente e
che ha ricevuto un forte impulso in seguito all’avvento del Web. Infatti, dopo la
posta elettronica, l’uso di un motore di
ricerca è oggi la seconda attività degli
utenti del Web. Inoltre, svariati utenti del
Web usano un motore di ricerca come
Google, Yahoo! o MSN Search come
modalità principale di accesso alla rete.
Infine, il Web IR è un settore in rapida
crescita economica. Oltre alle tematiche
assodate dell’IR classico, vengono presentate quelle, più recenti, specifiche del
mondo Web. Vengono discussi sia argomenti di base sia le correnti linee di ricerca e le tendenze future.
Programma
Il corso è diviso in tre parti:
- Information Retrieval classico: modelli
concettuali della ricerca d’informazioni,
modelli concettuali e formali dei sistemi
d’IR, progetto e implementazione di un
sistema d’IR, strutture dati e algoritmi di
indicizzazione e ricerca, interfacce utente
per l’IR, la problematica della valutazione
dei sistemi d’IR.
- Web Information Retrieval: modelli del
Web (forma e dimensioni del grafo del
Web, cenni all’analisi delle reti sociali e
alle reti a invarianza di scala e piccolo
mondo), analisi dei link e della connettività, iperlink e crawling, IR multimediale,
meta-motori, progetto e implementazione di un motore di ricerca per il Web,
biblioteche digitali.
- Tematiche avanzate: IR parallelo e
distribuito, ricerca d’informazioni tramite dispositivi mobili e su reti peer-to-peer,
problemi fondazionali del settore (ad es.,
235
i concetti di informazione e pertinenza),
sistemi per il filtraggio d’informazioni,
clustering, banche dati specialistiche (ad
es., mediche), ecc. Queste tematiche
avanzate verranno trattate in forma di
attività seminariale, che potrà essere svolta, opzionalmente, dagli studenti.
Modalità d’esame
Orale. Sono previste anche attività, opzionali e a scelta dello studente ma caldamente consigliate, che portano a un
esame semplificato e a una votazione
superiore: seminari svolti durante il corso
o semplici progetti concordati con il
docente. Al corso è possibile affiancare il
laboratorio: in tal caso l’attività progettuale è più impegnativa.
Bibliografia
- R. B A E Z A -Y A T E S , B. R I B E I R O -N E T O ,
Modern Information Retrieval, Addison
Wesley, 1999. ISBN: 020139829X.
- R. BELEW, Finding Out About - A Cognitive Perspective on Search Engine Technology
and the WWW, Cambridge University
Press, 2000, ISBN: 0-521-63028-2.
- R. KORFHAGE, Information Storage and
Retrieval, Wiley, 1997, ISBN: 0471143383.
- M. L EVENE , An Introduction to Search
Engines and Web Navigation, Addison
Wesley, 2006.
- S. CHAKRABARTI, Mining the Web, Morgan Kaufmann, 2003.
Molti degli argomenti trattati non sono
disponibili su testi, ma solo su articoli
scientifici. A lezione verranno comunicati eventuali altri testi e verrà segnalato o
fornito altro materiale (tutti i lucidi delle
lezioni, pagine Web, dispense, altri testi
di riferimento, articoli scientifici, ecc.).
236
programmi - LS tecnologie dell’informazione
CORSO DI LAUREA
SPECIALISTICA IN
TECNOLOGIE
DELL’INFORMAZIONE
Bibliografia
- C.H. P APADIMITRIOU , Computational
Complexity, Addison Wesley, 1995.
- Articoli e dispense.
ALGORITMI E COMPLESSITÀ
Docente
Prof. Carla Piazza
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di presentare i principali risultati nel campo della complessità
computazionale degli algoritmi con particolare attenzione alle classiche gerarchie
di classi di complessità astratte ed alle tecniche di studio dei problemi nel campo.
Ci si propone inoltre di presentare agli
studenti le idee e le nozioni fondamentali
relative ai più promettenti ed innovativi
modelli computazionali proposti dalla
comunità scientifica.
Programma
- Classi di complessità. Il teorema di
gerarchia sulle classi di complessità. Il
Gap theorem. Teorema di Savitch. Il teorema di Immermann-Szelepscenyi e conseguenze. Riduzioni e completezza. Classi esterne ad NP.
- Quantum Computing. Macchina di
Turing quantistica. Macchina di Turing
Quantistica Universale. Classi di complessità quantistica. Algoritmi quantistici.
- DNA Computing. Il modello di Adleman e Lipton. Soluzione di SAT ed altri
problemi NP-completi. Simulazione di
macchine di Turing.
- Algoritmi. Il problema della riduzione di
automi e la bisimulazione. Algoritmo di
Hopcroft. Algoritmo di Paige-Tarjan.
Algoritmo di Paige-Tarjan-Bonic. Il problema della simulazione ed algoritmi efficienti per la sua risoluzione.
BASI MATEMATICHE PER LA
REALTÀ VIRTUALE
Docente
Prof. Goffredo Pieroni
Crediti
6
Finalità del corso
La realtà virtuale intende studiare un
insieme di metodi per la decodifica sensoriale di modelli costruiti con il computer. Al presente molti tentativi sono stati
fatti per la decodifica di modelli coinvolgenti tutti e cinque sensi ma i risultati più
importanti riguardano i metodi di esplorazione e interazione spaziale tridimensionale. Al fine di ottenere questi risultati
è necessario sfruttare metodi matematici
che riguardano l’analisi, la geometria differenziale e la geometria proiettiva.
Opportunamente applicando questi
metodi è possibile costruire sistemi di
rappresentazione della realtà e di interazione spaziale; in tal modo viene anche
simulata la presenza di operatori umani
in ambienti virtuali esistenti solo in
forma digitale all’interno del computer.
In questo corso si presenta la teoria e le
applicazioni di tali metodi.
COMPLEMENTI DI BASI DI DATI
Docente
Prof. Angelo Montanari
Crediti
6
programmi - LS tecnologie dell’informazione
Programma
Parte 1 - La progettazione delle basi di dati
(complementi)
La progettazione concettuale delle basi di
dati e il modello Dataflow: i costrutti di
base del modello Dataflow (processi, flussi dei dati, depositi dei dati e interfacce),
diagrammi contesto e diagrammi di flusso dei dati, progetto funzionale basato sul
modello Dataflow; progetto di sistemi
informativi: un approccio integrato alla
progettazione delle funzioni e dei dati
(sintesi degli schemi ER esterni e loro
integrazione). La progettazione logica dei
dati: soddisfacibilità e violazione di
dipendenze funzionali, chiusura di insiemi di dipendenze, un calcolo delle dipendenze (gli assiomi di Armstrong), chiusura di insiemi di attributi, algoritmi per il
calcolo della chiusura di insiemi di attributi, insiemi di dipendenze logicamente
equivalenti, coperture minimali, scomposizioni e loro proprietà, forme normali e
normalizzazione, algoritmi per la determinazione di scomposizioni in specifiche
forme normali.
Parte 2 - Il linguaggio SQL (complementi)
SQL e i linguaggi di programmazione:
introduzione, approcci alla programmazione per basi di dati, le procedure
memorizzate, i trigger, SQL embedded
statico (interrogazioni semplici e complesse, l’utilizzo dei cursori) e dinamico
(esecuzione immediata ed esecuzione in
due fasi), l’utilizzo di librerie di funzioni:
SQL/CLI (Call Level Interface), ODBC e
JDBC (cenni).
Parte 3 - L’organizzazione fisica dei dati.
Memorizzazione dei record ed organizzazione dei file primari: introduzione, strumenti e tecniche per la gestione della
memoria secondaria, buffering dei blocchi, memorizzazione di file di record su
disco, operazioni sui file, file di record
non ordinati (heap file), file di record
ordinati (sorted file), tecniche di hashing,
237
altre possibili organizzazioni dei file primari, uso della tecnologia RAID per
parallelizzare l’accesso a disco. Strutture
di indicizzazione dei file: tipi di indici
ordinati di livello singolo (primari, di clustering, secondari), indici multilivello,
indici multilivello dinamici che utilizzano B-alberi e B + -alberi, altri tipi di indici.
Parte 4 - Tecnologia delle basi di dati centralizzate.
La nozione di transazione: introduzione,
proprietà desiderabili delle transazioni,
scheduling e recupero delle transazioni,
tecniche di serializzazione, supporto alle
transazioni in SQL. Tecniche di controllo
della concorrenza: problematiche, architettura, anomalie delle transazioni concorrenti, tecniche basate su viste, conflitti, locking a due fasi (2PL e 2PL stretto) e
timestamp, tecniche multiversione, granularità dei data item. Il gestore del buffer: architettura del buffer manager, primitive per la gestione del buffer, politiche
di gestione del buffer, relazione tra il
gestore del buffer e il file system. Tecniche di controllo dell’affidabilità: concetti
di base, architettura del controllore
dell’affidabilità, memoria stabile, organizzazione del log, gestione delle transazioni, gestione dei guasti. Elaborazione e
ottimizzazione delle interrogazioni: i
cataloghi di sistema; ottimizzazione delle
interrogazioni (rappresentazione interna
delle interrogazioni, profili delle relazioni, ottimizzazione basata sui costi); progettazione fisica di una base di dati. La
sicurezza nelle basi di dati: introduzione,
controllo obbligatorio degli accessi per
supportare livelli multipli di sicurezza, la
sicurezza nelle basi di dati statistiche
(cenni).
Parte 5 - Basi di dati distribuite
Introduzione ai DBMS distribuiti, elementi di base dell’architettura client-server, frammentazione dei dati, allocazione
dei dati, livelli di trasparenza, tipi di siste-
238
mi di basi di dati distribuite, elaborazione
delle interrogazioni in basi di dati distribuite, controllo della concorrenza e dell’affidabilità nelle basi di dati distribuite.
Parte 6 - Basi di dati e World Wide Web
(cenni)
Nozioni di base (Internet, World Wide
Web, HTML, protocollo HTTP), gateway
e form, tecniche e strumenti per l’accesso
a basi di dati attraverso il Web, accesso a
basi di dati tramite programmi CGI, strumenti di sviluppo, limiti del protocollo
CGI, soluzioni basate sul server, soluzioni basate sul client, sistemi informativi
sul web, progettazione concettuale di
applicazioni web.
Parte 7 - Argomenti conclusivi (cenni)
Basi di dati per il supporto alle decisioni
(data warehouse); dati semistrutturati in
XML; basi di dati a oggetti e ibride (ad
oggetti e relazionali); basi di dati attive;
basi di dati temporali e spaziali.
Bibliografia
Testi adottati
- P. A TZENI , S. C ERI , P. F RATERNALI , S.
P ARABOSCHI , R. T ORLONE , Basi di Dati:
Architetture e Linee di Evoluzione, McGrawHill, 2003.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database Systems (5th Edition), Pearson
International Education / Addison
Wesley, 2007.
In alternativa:
- R. ELMASTRI, S. NAVATE, Sistemi di basi di
dati. Complementi (quarta edizione), Pearson Education Italia / Addison Wesley,
2005.
Altri testi di riferimento:
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems, Computer Science Press, 1988, Volume I.
- SILBERSCHATZ, H.F. KORTH, S. SUDARSHAN, Database System Concepts (4th Edition), McGraw-Hill, 2002.
- A. ALBANO, Costruire sistemi per basi di
dati, Addison-Wesley, 2001.
programmi - LS tecnologie dell’informazione
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
COMPLEMENTI DI TECNICHE DI
COMUNICAZIONE
Docente
Prof. Angelo Marzollo
Crediti
3
Finalità del corso
Obiettivi, metodologia e risultati attesi: Il
corso si propone come approfondimento
teorico e pratico del “Laboratorio di tecniche di comunicazione” tenuto dal prof.
Angelo Marzollo. In particolare saranno
approfonditi tutti i temi, in parte introdotti già durante il “Laboratorio di tecniche di comunicazione”, che riguardano la
scrittura chiara ed efficace della lingua
italiana. Dopo aver verificato il grado di
chiarezza ed efficacia di scrittura che ciascuno studente già possiede, il corso cercherà di ottimizzarlo, sia nella revisione
di testi altrui che nella produzione di testi
propri. Con numerose esercitazioni collettive e individuali, il corso avrà un’impostazione essenzialmente pratico-applicativa, costruendo un percorso per cui, alla
fine delle 24 ore di lezione, tutti gli studenti avranno concretamente migliorato
il loro modo di progettare e scrivere testi.
I generi di testi scritti su cui si lavorerà
saranno soprattutto tesine per esami, tesi
di laurea, lettere tradizionali, scambi di
mail, presentazioni personali, curriculum vitae et studiorum. Per le esercitazioni si privilegerà la scelta di testi proposti
dagli studenti (es.: elaborati per esami già
prodotti o in corso di produzione, capitoli
239
programmi - LS tecnologie dell’informazione
di tesi già scritti su cui si abbiano dubbi e
incertezze, presentazioni personali di cui
discutere l’efficacia, ecc.), in modo da
lavorare sempre su materiale “vivo” e vicino alle esigenze concrete dei partecipanti
al corso.
Programma
- Le tre fasi della scrittura: progettazione,
redazione, revisione.
- Tecniche di progettazione di un testo
scritto.
- Come organizzare al meglio un testo
scritto.
- Rudimenti di retorica classica: la “dispositio” dall’incipit alle conclusioni.
- Le tecniche fondamentali della scrittura
chiara: periodi brevi, espressioni dirette,
concrete, semplici e comuni, forma attiva
dei verbi, evitare la nominalizzazione,
scrivere per punti, e altro ancora.
- Cosa vuol dire scrittura efficace: la definizione degli obiettivi e del target del
testo, l’organizzazione del testo, la scelta
del tono e dello stile, e così via.
- Cooperazione e conflitto nella comunicazione interpersonale scritta: buona
educazione ed effetti di aggressività nello
scambio di mail.
Modalità d’esame
L’esame consisterà nella stesura di un
elaborato scritto, che dovrà avere caratteristiche di chiarezza ed efficacia secondo i
criteri individuati durante il corso. Il
tempo a disposizione degli studenti per
l’esame sarà di 2 ore.
Bibliografia
- A. LUCCHINI, Business writing. Scrivere
nell’era di Internet, Sperling & Kupfer,
Milano, ultima edizione. È il testo fondamentale dell’esame, che va studiato dalla
prima all’ultima pagina e tenuto come
punto di riferimento anche durante le
esercitazioni, per le numerose indicazioni pratiche che contiene.
- R. L ESINA , Il nuovo manuale di stile.
Guida alla redazione di documenti, relazioni, articoli, manuali, tesi di laurea, Zanichelli, Bologna, ultima edizione. È un
manuale di riferimento per chiunque
debba scrivere o redigere testi non letterari. Contiene suggerimenti preziosi su
come progettare, organizzare e impaginare un testo, come trattare capitoli, paragrafi, nomi, titoli di opere, bibliografie,
citazioni, tabelle, note, e molto altro ancora. Per l’esame non è necessario studiarlo
dalla prima all’ultima pagina, ma basterà
consultarne le parti che la docente indicherà a lezione. Una volta acquistato per
l’esame, il testo rimarrà agli studenti
come strumento di consultazione da
tenere nella propria libreria, utilissimo da
consultare, a seconda delle esigenze, ogni
volta che, scrivendo, si è colti da un dubbio redazionale.
- V. CERAMI, Consigli a un giovane scrittore,
Einaudi, Torino, ultima edizione. È una
lettura facoltativa per l’esame, consigliabile non solo a chi scrive storie, per diletto personale più o meno privato e nascosto (racconti, favole, un diario personale,
il cosiddetto “romanzo nel cassetto”), ma
a chiunque abbia voglia di approfondire
gli aspetti creativi della scrittura, nella
consapevolezza che sono importanti
anche nella produzione di testi non letterari.
E-GOVERNMENT
Docente
Dott. Alessio Gugliotta
Crediti
3
Finalità del corso
Il corso si propone di presentare gli sviluppi più recenti dell’e-government, inteso come insieme di iniziative per l’auto-
240
programmi - LS tecnologie dell’informazione
mazione dei servizi amministrativi ai cittadini, e dei servizi interni alle Pubbliche
amministrazioni (backoffice). Parte del
corso è dedicata all’esame della legislazione più recente, sia a livello europeo che
nazionale, volta a promuovere i progetti
di e-government attraverso l’adozione di
tecnologie ICT. Sono presentate anche
architetture di sistemi che realizzano
alcuni progetti. Parte del corso si svolge
in laboratorio ed ha come scopo la progettazione e realizzazione di moduli specifici su piattaforme open-source.
E-LEARNING
Docente
Prof. Vito Roberto
Crediti
3
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire una panoramica delle problematiche connesse alla
progettazione di sistemi di e-learning, e
avviare gli studenti alla realizzazione di
specifici moduli. Nella prima parte si
introducono i concetti, si richiamano le
tecnologie informatiche e gli standard
internazionali correntemente in uso. La
seconda parte del corso si svolge in laboratorio e consiste nello sviluppo di software, su piattaforma open-source, per la realizzazione di oggetti didattici multimediali (learning objects).
FONDAMENTI E METODI
DELL’INFORMATICA
Docente
Prof. Furio Honsell
Crediti
6
Finalità del corso
Far riflettere gli studenti sulle limitazioni
dei procedimenti algoritmici, limiti sia
intrinseci sia dettati dalle risorse a disposizione. Gli studenti incontreranno il
concetto di funzione calcolabile, di linguaggio formale, di automa, di classe di
complessità e le loro reciproche relazioni.
Dopo aver superato l’esame si ritiene che
lo studente: conosca l’esistenza di problemi intrinsecamente irrisolubili per via
algoritmica; abbia una chiara idea delle
relazioni note tra le classi di complessità
logaritmica, polinomiale deterministica e
non deterministica, esponenziale; conosca le prime nozioni relative ai linguaggi
formali e alle loro relazioni con gli automi.
Programma
- Calcolabilità. Modelli di calcolo: la Macchina di Turing. Funzioni calcolabili e
problemi decidibili. Enumerazione delle
funzioni calcolabili, funzione universale.
Tesi di Church. Esistenza di problemi
non decidibili. Problemi semidecidibili.
- Complessità. Macchine di Turing con
risorse limitate. Classi di complessità.
Alcune classi: P, NP, EXP, PSPACE.
Riduzioni polinomiali e problemi completi. NP-completezza, teorema di Cook,
esempi di problemi NP completi.
- Linguaggi formali. Grammatiche a
struttura di frase. Linguaggi regolari,
espressioni regolari, automi finiti. Linguaggi liberi dal contesto, alberi di derivazione; automi a pila.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- N.J. CUTLAND, Computability: An introduction to recursive function theory, Cambridge Univ.Press, Cambridge 1980.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to automata, languages and computation, Addison-Wesley, Reading 1979.
241
programmi - LS tecnologie dell’informazione
GRAFICA 3D INTERATTIVA
Docente
Dott. Roberto Ranon
Time Rendering, A.K. Peters Ltd., ISBN
1568811829.
- E. ANGEL, Interactive Computer Graphics:
A Top-Down Approach with OpenGL,
Addison-Wesley, ISBN 020138597X.
Crediti
6
IMMAGINI E MULTIMEDIALITÀ
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/ranon/int3d.h
tml
Finalità del corso
Il corso tratta i principali algoritmi e strumenti usati nella grafica 3D interattiva e
nelle sue applicazioni (videogame, visualizzazione scientifica). Vengono esaminati sia aspetti teorici (come le principali
tecniche per il rendering 3D real-time),
sia aspetti pratici nell’uso delle tecnologie
oggi disponibili (in particolare, librerie e
motori grafici).
Programma
- La pipeline per il rendering real-time;
- le primitive grafiche;
- cenni a trasformazioni;
- illuminazione e shading: tecniche di
base e avanzate;
- uso di di texture: tecniche di base e avanzate;
- rendering basato su immagini;
- strutture dati spaziali;
- algoritmi di Cullino;
- programmable shaders;
- analisi e uso della libreria OpenGL;
- analisi e uso di un motore per il rendering real-time.
Modalità d’esame
L’esame consiste nella realizzazione di
un progetto che utilizzi, approfondisca o
estenda alcuni degli argomenti o strumenti visti nel corso, ed in una prova
orale sui contenuti del corso.
Bibliografia
- T. A KENINE -M ULLER , E. H AINES , Real-
Docente
Prof. Vito Roberto
Crediti
6
Finalità del corso
I corsi nell’insieme forniscono una panoramica su principi e tecniche di Riconoscimento di Forme (Pattern Recognition), e in particolare l’analisi, interpretazione e comunicazione di segnali ed
immagini. Tutti gli argomenti sono basati su esercitazioni pratiche in laboratorio,
con l’utilizzo delle attrezzature e del
software del Laboratorio Immagini del
Dipartimento di Informatica dell’Università di Udine. Informazioni sul Laboratorio Immagini sono reperibili sul sito web:
http://mvl.dimi.uniud.it/
Programma
- Elementi di visione artificiale [D2].
Introduzione alla Computer Vision. Formazione dell’immagine. Elaborazione.
Modello geometrico della telecamera.
Ricostruzione da Visione Stereo. Analisi
del Movimento.
- Sintesi di mondi tridimensionali. Il Linguaggio VRML (Virtual Reality Modelling
Language). Rendering 3D tramite oggetti
VRML; il colore; il movimento; il suono.
Multimedialità nei mondi 3D.
- Esercitazioni di IM. Vengono utilizzati
l’ambiente software MATLAB (su licenza
The Mathworks Inc.) versione 5.1.0.421,
con l’aggiunta del pacchetto Image Processing, vers. 2.0, ed il linguaggio VRML
v.2.0.
242
programmi - LS tecnologie dell’informazione
Bibliografia
- Dispense del corso di Teoria e Tecniche
di Elaborazione dell’Immagine, a cura del
docente.
- E. TRUCCO, A. VERRI, Introductory Techniques for 3-D Computer Vision, Prentice
Hall, 1998.
stiche, implementazione e standard
disponibili.
3. Terminologie e classificazioni.
4. Sistemi basati sui protocolli.
5. Elaborazione di biosegnali e bioimmagini.
6. Applicazioni mediche del Semantic
Web Casi di studio: sistemi, articoli scientifici, seminari esterni.
INFORMATICA MEDICA
Docente
Dott. Vincenzo Della Mea
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso di Informatica Medica si propone
di introdurre gli studenti ai problemi specifici legati all’applicazione delle metodologie e tecnologie informatiche in ambito
medico-clinico, partendo da un’introduzione alle caratteristiche dei dati e del
ragionamento in Medicina. Particolare
attenzione viene rivolta ai sistemi informativi in ambito clinico sia per i temi più
tradizionali, come le cartelle cliniche elettroniche, sia per quanto riguarda aspetti
prossimi al supporto alla decisione, come
i sistemi basati sui protocolli ed il necessario supporto costituito dalle terminologie. Nel corso verranno, inoltre, sottolineati quegli aspetti applicativi tipici
dell’ambito medico, ed al contempo
riguardanti problemi aventi anche una
valenza generale, che si configurano
come validi banchi di prova per settori di
ricerca dell’informatica, quali, ad esempio, l’elaborazione ed analisi di biosegnali e bioimmagini, e le applicazioni del
Semantic Web alla Medicina.
Modalità d’esame
Lo studente approfondirà un tema del
corso, a scelta, mediante una delle
seguenti modalità: un seminario interno
durante lo svolgimento del corso, oppure
una relazione scritta, oppure un progetto
breve. A seguito di ciò, l’esame consiste
in un colloquio nel corso del quale verrà
verificata la capacità dello studente di
considerare e fondere sia gli aspetti teorico-metodologici propri dell’informatica
sia le esigenze applicative tipiche
dell’ambito medico-clinico.
Bibliografia
- E.H. SHORTLIFFE, L.M. FAGAN, G. WIEDERHOLD, L.E. PERREAULT, Medical Informatics: Computer Applications in Health
Care and Biomedicine, Springer-Verlag,
2000, 2nd ed.
- J. V AN B EMMEL , Handbook of Medical
Informatics, Springer-Verlag, 2002, 2nd
ed.
- E. COIERA, Guida all’Informatica Medica,
Internet e Telemedicina, Pensiero Scientifico, 2000.
- Materiale fornito a lezione, ed altre fonti
indicate dal docente. Il sito del corso si
trova all’indirizzo http://mitel.
dimi.uniud.it/med/
INGEGNERIA DEL SOFTWARE 2
Programma
1. Caratteristiche dei dati e del ragionamento in Medicina.
2. La cartella clinica elettronica: caratteri-
Docente
Prof. Maurizio Pighin
Dott. Anna Marzona
programmi - LS tecnologie dell’informazione
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’approfondimento
delle principali tematiche dell’Ingegneria
del Software. Viene richiamato il ciclo di
progettazione e di vita di un prodotto
Software. Vengono poi studiati e
approfonditi gli argomenti più avanzati,
quali il configuration management, le
metodologie di test, la progettazione dei
sistemi, le metriche teoriche ed operative,
i più noti modelli di qualità di prodotto e
di processo, le metodiche di pianificazione e controllo, i principali strumenti di
lavoro. Nel correlato corso di Laboratorio
avanzato (4 CFU) viene svolto un casestudy completo, seguendo un processo di
sviluppo di un progetto Software in tutte
le fasi sia del ciclo di vita (specifiche, progetto, codifica, test, rilascio, manutenzione) che operativo (pianificazione, analisi
costi, metriche, organizzazione del lavoro, consuntivazioni economiche).
Programma
Introduzione e Richiami Generali: le
motivazioni del Software Engineering.
Richiami alle definizioni di base. La
dimensione economica del problema. I
fattori di complessità del processo di sviluppo. Configuration Management: le
motivazioni del Configuration Management. Il CM-Planning. Trattamento delle
versioni. Assemblaggio dei componenti e
System Building. Ingegneria del Software Esistente: l’I.S.E: definizioni e problematiche. Le metodologie di re-engineering. Le metodologie di riuso. Lo sviluppo
per il riuso e tramite il riuso. Verifica e
Validazione: i risultati teorici negativi.
Strategie di test. Test dinamico. Le catene
di test. I test di regressione. L’automazione del test e l’analisi mutazionale. Test
statico. Cenni sui metodi formali di test.
Metriche: le definizioni generali. Gli
243
obiettivi delle misure. Le scale di misurazione. Le misure di controllo e predittive.
Il data collection. Gli attributi interni e le
loro misurazioni. La metrica di Halstead.
La metrica di Albrecht. La metrica di
McCabe ed altre metriche di complessità.
Gli attributi esterni e le loro misurazioni.
Modelli di qualità: la certificazione di
qualità e i principali modelli di certificazione di processo e di prodotto: Richiami
al modello ISO 9000, il modello CMM,
cenni su altri modelli: BOOTSTRAP,
BOOTSTRAP, SYNQUEST, SPICE. Il
modello IS0 9126. Valutazione e stima
dei costi: l’analisi prestazioni/costo e
l’analisi delle decisioni. La stima dei costi
del Software. Richiamo modello COCOMO. Altri modelli di stima. Pianificazione e Controllo del Processo Produttivo:
l’organizzazione e gestione dei gruppi di
lavoro. La pianificazione ed i suoi obiettivi. I diagrammi di Pert e gli schemi di
Gantt. Manutenzione: costi, stime, misurazioni, dinamica del processo manutentivo. Il modello COCOMO. Extreme programming: metodologie organizzative:
pianificazione, testing. Tecniche di sviluppo. Strumenti di lavoro: la tecnologia
CASE: Tools, Ambienti. Le funzionalità.
Gli strumenti di supporto nelle varie fasi
del processo di sviluppo.
Modalità d’esame
L’esame consiste nella discussione del
progetto fatto durante il laboratorio.
Alternativamente lo studente può sostenere una prova scritta/orale sugli argomenti del programma.
Bibliografia
- R.S. PRESSMAN, Principi di Ingegneria del
Software, McGrawHill, 4th ed., 2005
- I. S OMMERVILLE , Software Engineering,
Addison Wesley P.C., 7th ed. 2004.
- N.E. F ENTON , S.L. P FLEEGER , Software
Metrics - A rigorous and practical Approach,
2nd ed., PWS Publishing Company,
1997.
244
- A. B INATO , A. F UGGETTA , L. S FARDINI ,
Ingegneria del Software, creatività e metodo,
Pearson-Addison Wesley, 2006.
- C. GHEZZI, M. JAZAYERI, D. MANDRIOLI,
Ingegneria del Software - Fondamenti e
Principi, 2nd ed., Pearson-PrenticeHall,
2004.
- AA.VV., Metriche del software - esperienze
e ricerche, Franco Angeli, 2006.
- Materiale didattico disponibile sul sito
d’Ateneo.
INTERAZIONE UOMO-MACCHINA 2
Docente
Prof. Luca Chittaro
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo primario del corso è quello di
esplorare i più recenti sviluppi e tendenze
nel settore dell’Interazione Uomo-Macchina e di approfondirne le più importanti ricadute applicative. I temi trattati rientreranno in tre categorie di pari importanza: la visualizzazione delle informazioni (progetto di un’interfaccia visuale e
tecniche di Information Visualization),
l’interazione con dispositivi e servizi
mobili (ad esempio, telefoni cellulari,
PDA, strumenti di bordo degli autoveicoli), la Realtà Virtuale (Immersiva, Desktop o Web-based).
Programma
- Visualizzazione delle informazioni (IV).
Information Visualization (IV): definitions. Data vs. Information. Goals of IV.
Information Visualization vs. Scientific
Visualization. Issues involved in IV Design. Mapping: principles, visual attributes, examples. 2D vs. 3D visualizations.
Typical IV design problems. A model for
IV. A classification of data types: Catego-
programmi - LS tecnologie dell’informazione
rical, Numerical, Topological, Symbolic,
Textual Data. An alternative classification
of data types: 1-dimensional, 2-dimensional, 3-dimensional, temporal, multidimensional, tree, network. A classification of task types: overview, zoom, filter,
details-on-demand, relate, history,
extract.
- Tecniche per visualizzare ed interagire con
i dati. Bivariate, Trivariate, Multivariate
data: Scatterplots, Mosaic Display, Parallel
coordinate plots, Starplot, Chernoff Faces,
Hierarchical Axis, Dimensional Stacking,
Dynamic Queries, Alphasliders, The Attribute Explorer, SDM (Selective Display and
Manipulation). InfoZoom. Pixel-oriented
visualizations: screen-filling curves, recursive pattern, circle segments. Trees: Treemaps, Cone Trees, Camtrees, Star Tree,
Hyperbolic Trees. Networks: SeeNet, HierNet, NetMap. Temporal data: Lifelines,
AsbruView, Paint Strips. Documents: TileBars, document Galaxies, Themescape,
Citeseer-Relator, MDS-interactive. Information Workspace: Rooms, Web Forager, Windows Task Gallery, Sun Looking
Glass.
- Il problema della presentazione. Overview+Detail techniques. Focus+Context
techniques. Distortion-oriented techniques. Table Lens. Perspective Wall. Fisheye view.
- Caso di studio: IV per internet ed il web.
NattoView. Self-organizing maps. Skitter. Cichlid. Web Forager. Disk tree.
Time tube. Dome tree. Web page caricatures. Visualizing Social activities on the
Web.
- Caso di studio: IV in medicina. Visualizing medical data: medical imaging vs.
IV. A gallery of examples: Therapy Planning, Interactive Data Exploration of clinical databases, Digital libraries of anatomical images, Preoperative Surgery Planning, Treatment of Phobias, Magnetic
Resonance Image Viewing, visual data
mining of Hemodialysis data.
245
programmi - LS tecnologie dell’informazione
- Fattori umani e cognitivi dell’IV. Visual
perception aspects. Navigation in abstract
or physical spaces. Improving navigation.
Navigation aids. User Evaluation of IV
systems. Detailed case studies: querying
medical databases, 3D navigation aids.
- Interazione con dispositivi mobili. Mobile
and Wireless Devices. Mobile Operating
Systems. Wireless Networks. Differences
between the mobile context and the desktop PC context. Size issues in mobile
devices. Cultural issues. Social issues.
The Mobile User Experience.
- Telefoni cellulari. Mobile Phones: Historical Data. User Interfaces (UIs) of Mobile Phones. Mobile Product Categories. UI
Styles in Mobile Phones. Example: Twosoftkey UI vs. Navi-key UI. Usability of
different UI Styles. Evolving different UI
Styles. Case Study: unexpected reactions
to Nokia Ringo. Case Study: the Nokia
Navi-roller failure. Interface Elements of
Menu-based Mobile Phones. Menu Interfaces in Mobile Phones. Call-related Interactions. Number of Keys in Mobile Devices.
- Valutazione di interfacce per dispositivi
mobili. Ethnographic methods. Case
study: Indian users. Paper Prototyping
Tour. Controlled experiments. Case
Study: a mixed-design experiment with
WAP phones. Longitudinal User Studies.
Example: the Nokia One-Row Keyboard.
- Visualizzazione su dispositivi mobili.
Visualizing data for mobile users. Visualizing data about mobile users. Relevant
Subjects of Mobile Visualizations. Visualizing text on mobile devices. Visualizing
maps on mobile devices. DateLens.
- Interfacce a bordo di veicoli e problematiche
di sicurezza. Centralized Control Systems.
Examples: COMAND, Connect, iDrive,
future concepts. Using the Keystrokelevel model in the Automotive Domain
(SAE J2365). Distraction-related crashes.
Types of driver distraction. Task performed by drivers with mobile devices (cell
phones, navigation systems, Internet services). Measuring driver distraction and
behavior. Reducing risks.
- Interazione con sistemi di realtà virtuale.
General architecture of a virtual reality
(VR) system. Output peripherals: headmounted displays, 3D Glasses, new types
of display, 3D projection, CAVE, retinal
display, 3D positional audio. Input
peripherals: trackers, data glove, phantom.
- Progetto di siti web 3D. Issues in 3D Web
site design. Added value. A case study:
designing the 3D Web site of the Italian
Aerobatic Team.
- Virtual humans. Avatars. Ergonomic
dummies. Autonomous agents. Embodied interface agents. General architecture. Applications.
Bibliografia
- R. S PENCE , Information Visualization,
Addison Wesley, 2000.
- C. LINDHOLM, T. KEINONEN, Mobile Usability, McGraw-Hill Education, 2003.
- W.R. SHERMAN, A.B. CRAIG, Understanding Virtual Reality: Interface, Application,
and Design, Morgan Kaufmann, 2000.
LINGUAGGI
DI PROGRAMMAZIONE
Docente
Prof. Marco Comini
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso di Linguaggi 1, in congiunzione
con il corso di Linguaggi 2, intende fornire una conoscenza delle caratteristiche
dei vari paradigmi di programmazione,
cercando il più possibile di evitare di concentrarsi su uno specifico linguaggio,
andando bensì a presentare i principi che
246
guidano la progettazione, realizzazione e
implementazione dei moderni linguaggi
di programmazione. Con solida conoscenza delle caratteristiche “universali” si
potrà così in futuro imparare nuovi linguaggi in pochissimo tempo.
A questa visione generale si giunge attraverso la descrizione dei principali paradigmi di programmazione: imperativo,
funzionale, logico e logico-funzionale.
Questi paradigmi, oltre a essere esaminati nei loro aspetti pragmatici più immediati, sono analizzati e confrontati sulla
base dei principi generali, in modo tale da
permettere una comprensione critica
della maggior parte dei linguaggi di uso
comune. In questo modo si intende sviluppare uno spirito critico che permetta
di arrivare ad una programmazione consapevole in cui saper scegliere il paradigma più adatto a seconda del problema da
risolvere e sapere quali costrutti di un linguaggio usare, e a quale costo.
I due corsi intendono inoltre fornire una
conoscenza relativamente approfondita
(soprattutto dell’aspetto programmativo)
dei paradigmi di programmazione dichiarativa (funzionale, logico e logico-funzionale) che, grazie alla loro espressività, si
prestano naturalmente quale base di sviluppo di software corretto.
Il corso di Linguaggi 1, in particolare, tratterà i concetti generali, il paradigma
imperativo e quello funzionale. Il corso di
Linguaggi 2 completerà la presentazione
dei paradigmi dichiarativi: logico e logicofunzionale.
Programma
- Paradigma Imperativo
- Macchine astratte, Interpretazione e
Compilazione
- Descrivere un linguaggio di Programmazione (Sintassi e Semantica)
- I nomi e l’ambiente
- La gestione della memoria
- Strutturare il controllo p-code
programmi - LS tecnologie dell’informazione
- Astrarre sul controllo (Metodi di passaggio dei parametri)
- Strutturare i dati
- Type checking monomorfo e polimorfo
- Paradigma Funzionale
- Introduzione alla Programmazione
Funzionale
- High-order Programming.
- Il linguaggio Haskell (list comprehensions, partial applications of curried functions, sections, non-strict functions, infinite data structures, case expressions,
pattern matching)
- Types, Classes and Overloading
- Haskell’s monadic I/O
- Standard Haskell Classes
- Monads Modules
Bibliografia
- M. GABBRIELLI, S. MARTINI, Linguaggi di
Programmazione - Principi e Paradigmi,
McGraw-Hill. ISBN 88-386-6261-4
- HUDAK, FASEL, A gentle introduction to
Haskell, 1992.
Libri e testi di consultazione
- B. W ADLER , Introduction to Functional
Programming using Haskell. ISBN
0134843460, Prentice Hall PTR, 1998.
- N.D. JONES, C.K. GOMARD, P. SESTOFT,
Partial Evaluation and Automatic Program
Generation, Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, NJ, 1993.
METODI NUMERICI
PER L’INFORMATICA
Docente
Prof. Dario Fasino
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso esporrà le basi teoriche e implementative di alcune tecniche matemati-
247
programmi - LS tecnologie dell’informazione
che per il trattamento di problemi relativi
al recupero di documenti sul web, alla
loro classificazione e ordinamento, quali
il Latent Semantic Indexing, l’algoritmo
PageRank, i metodi per il data clustering.
Il corso prevede la trattazione di vari
esempi, casi di studio e lo svolgimento di
attività sperimentali mediante esercitazioni e progetti in laboratorio. Dopo aver
superato l’esame, si ritiene che lo studente conosca e sappia utilizzare tecniche
dell’algebra lineare numerica (sistemi
lineari, minimi quadrati, decomposizione ai valori singolari) nell’ambito
dell’Information Retrieval e della analisi
dei dati.
Programma
Richiami di algebra lineare: norme vettoriali e matriciali, prodotti scalari, fattorizzazioni notevoli di matrici. Ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Decomposizione ai valori singolari. Problemi ai
minimi quadrati lineari. Modelli matematici per l’Information Retrieval: Matrice termini-documenti e modello dello
spazio vettoriale. Ricerca testuale: Precision e recall; polisemia e sinonimia. Strategia del Latent Semantic Indexing (LSI).
Fattorizzazioni QR ed SVD e loro utilizzo
per l’implementazione del LSI. Tecniche
numeriche per il clustering e la classificazione automatica dei documenti: ordinamento di documenti in un ipertesto in
base all’analisi dei link; l’algoritmo di
Kleinberg; hub e authorities. Il modello
probabilistico di navigazione in un ipertesto; catene di Markov; teoria di PerronFrobenius; l’algoritmo PageRank. Metodi
per il calcolo di autovalori e autovettori
dominanti e loro utilizzo negli algoritmi
di page ranking. Tecniche numeriche e
probabilistiche per il data mining; analisi
spettrale di dati.
Modalità d’esame
Esame scritto e orale. L’esame scritto può
essere sostituito da prove di valutazione
intermedia da svolgere durante il corso.
Bibliografia
M.W. BERRY, M. BROWNE, Understanding
Search Engines: Mathematical Models and
Text Retrieval, SIAM, 1999.
PERSONALIZZAZIONE DI
CONTENUTI WEB
Docente
Prof. Carlo Tasso
Crediti
6
Finalità del corso
Finalità del corso è introdurre la personalizzazione dei contenuti Web e le metodologie di sviluppo dei sistemi basati
sulla conoscenza. In particolare vengono
illustrate le metodologie per l’analisi, il
progetto, lo sviluppo e la valutazione dei
sistemi basati sulla conoscenza e le tecniche di acquisizione della conoscenza.
Inoltre viene introdotta l’area dello user
modelling ed illustrate le principali tecniche di personalizzazione dei contenuti
Web.
Programma
Processi per lo Sviluppo dei Sistemi Basati sulla Conoscenza. La metodologia
KLIC. Processi primari di analisi. Analisi
di opportunità. Studio di plausibilità. Processi primari di sviluppo. Sviluppo del
dimostratore. Sviluppo del prototipo. Progettazione e Strumenti di Sviluppo.
Implementazione, installazione ed avvio
del sistema finale. Tecniche per l’Acquisizione della Conoscenza. Personalizzazione dei contenuti Web: definizioni generali; user modelling; tecniche di personalizzazione, tracciamento ed identificazione
dell’utente, selezione dei contenuti, fil-
248
programmi - LS tecnologie dell’informazione
traggio collaborativo, cognitivo e basato
su conoscenza. Applicazione delle tecniche di personalizzazione.
Modalità d’esame
Sono previsti: lo svolgimento di un seminario da parte di ciascuno studente
nell’ultima settimana del corso su una
tematica rilevante ed un esame orale.
Bibliografia
- Materiale didattico (slide e testi esercitazioni) disponibile su http://twm.
dimi.uniud.it/
- C. TASSO, P. OMERO, La Personalizzazione dei Contenuti Web - e-commerce, i-access,
e-government, Franco Angeli, Milano,
2002.
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems, J. Wiley,
1994.
PROGETTAZIONE E ANALISI
ORIENTATE AGLI OGGETTI
Docente
Dott. Stefano Mizzaro
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso, che presuppone la conoscenza di
base della programmazione OO (Orientata agli Oggetti), mira ad introdurre i concetti e le tecniche avanzati di analisi e progetto del mondo OO. La trattazione non
sarà né formale né eccessivamente pratica, ma soprattutto concettuale. Verranno
descritti: il linguaggio di modellazione
UML (Unified Modeling Language), i
principi di costruzione di un buon software OO, i pattern di progetto (e di analisi,
accennati), il refactoring. Verranno anche
discussi alcuni casi di studio di problemi
reali.
Programma
- UML per il progetto. I diagrammi UML
usati per la progettazione: diagrammi di
classe, di collaborazione, di sequenza,
degli stati, di attività, dei componenti e
del dispiegamento (deployment).
- I principi della progettazione OO. I concetti e le tecniche che consentono di
costruire progetti OO di buona qualità, ad
esempio: domini, ingombro, coesione,
spazio degli stati, comportamento,
conformità di tipo, progetto per contratti,
ecc.
- I design pattern. I design pattern stanno
alla progettazione OO come la programmazione strutturata sta alla programmazione imperativa classica. I pattern sono
schemi di soluzioni ricorrenti, la cui
conoscenza semplifica il progetto di
nuovo software OO. Vengono presentati
e analizzati i pattern principali.
- UML per l’analisi. Viene completata la
presentazione di UML, introducendo i
diagrammi di classe concettuali e dei casi
d’uso. Vengono discusse le principali
tematiche dell’analisi OO con UML.
- Casi di studio. I concetti e le tecniche
introdotti vengono esemplificati in situazioni reali, attraverso un’attività seminariale che può essere svolta, opzionalmente, anche dagli studenti. Possibili argomenti sono: sviluppo collegiale di diagrammi UML; i tool per disegnare diagrammi UML; programmazione estrema
(eXtreme Programming, XP); analisi
delle API di Java (standard edition, enterprise edition, micro edition); sviluppo di
applicazioni Web (servlet, Java Server
Pages, EJB); estensioni di UML per il
Web; refactoring; altri linguaggi OO quali
il C++ o il C#; gli agenti come estensione
degli oggetti; Jini; ecc.
Modalità d’esame
Orale. Sono previste anche attività, opzionali e a scelta dello studente ma caldamente consigliate, che portano a un
programmi - LS tecnologie dell’informazione
esame semplificato e a una votazione
superiore: seminari svolti durante il corso
o progetti concordati con il docente. Al
corso è possibile affiancare il laboratorio:
in tal caso l’attività progettuale è più
impegnativa.
Bibliografia
- M. P AGE -J ONES , Progettazione a oggetti
con UML, Apogeo, Milano, 2002. ISBN
88-7303803-4.
- E. GAMMA, R. HELM, R. JOHNSON, J. VLISSIDES, Design Patterns, Addison Wesley,
1997, ISBN: 0201634988. (disponibile
anche in italiano).
- M. F O W L E R , K. B E C K , J. B R A N T , W.
OPDYKE, D. ROBERTS, Refactoring: Improving the Design of Existing Code, AddisonWesley, 1999, ISBN: 0201485672.
- A. SHALLOWAY, J. TROTT, Design Patterns
Explained - A New Perspective on Object
Oriented Design, Addison Wesley, 2002,
ISBN: 0201715945.
A lezione verranno comunicati eventuali
altri testi e verrà segnalato o fornito altro
materiale (lucidi di tutte le lezioni, pagine
Web, dispense, altri testi di riferimento).
QUALITÀ E CERTIFICAZIONE WEB
Docente
Dott. Giorgio Brajnik
Crediti
3
Finalità del corso
Rendere gli allievi capaci di organizzare e
svolgere efficacemente ed efficientemente l’attività di controllo di qualità (quality
assurance) per una larga gamma di applicazioni web e di sistemi software interattivi. Particolare enfasi verrà data ai test
funzionali, di carico e di stress, di regressione, nonché agli strumenti di supporto
per tali attività.
249
Il controllo di qualità è una delle attività
più sottovalutate all’interno dello sviluppo di applicazioni web, sebbene essa
costituisca il meccanismo principale per
garantire un’elevata qualità. Infatti essa è
una delle attività, tra quelle svolte durante
lo sviluppo e la manutenzione di un’applicazione web, che più incidono sulla qualità del risultato e sui costi correlati alla
qualità erogata. Sebbene sia una delle attività a cui vengono dedicate relativamente
poca attenzione e poche risorse, essa ha
delle ripercussioni significative sia sul
prodotto o servizio realizzato che sul processo di realizzazione. In particolare,
oggigiorno, essa incide notevolmente
sulla competitività aziendale in quanto
permette di:
- monitorare e di controllare/determinare
il livello di qualità dei prodotti o servizi
rilasciati (catturando una parte dei difetti
prima possibile durante il processo di sviluppo, sapendo a priori quali difetti sono
presenti in un sistema rilasciato);
- ridurre i costi relativi alla bassa qualità
dei prodotti o servizi rilasciati (riduzione
di chiamate di supporto, riduzione di
resi, riduzione di rilasci imprevisti, riduzione di interventi di modifica della documentazione accessoria, riduzione di
richiami dei prodotti);
- ridurre i costi relativi ai processi di sviluppo (identificando i difetti prima possibile si riducono le loro conseguenze
negative nelle fasi di sviluppo, l’aver identificato anche l’importanza, la gravità dei
difetti è possibile definire la loro priorità e
allocare in maniera adeguata le risorse).
Programma
Contenuti
1. Qualità di un sistema basato su web;
fattori di qualità e modello di qualità.
2. Rischi connessi alla bassa qualità; analisi dei rischi; failure mode and effects
analysis.
3. Metodologia per il controllo di qualità:
250
programmi - LS tecnologie dell’informazione
- pianificazione dei test; obiettivi, risorse,
piano; ruoli professionali;
- documenti di specifica: casi d’uso,
modello dei compiti;
- tipi di test (funzionali, di modulo, di
stress, di carico, di regressione, di usabilità, di accessibilità);
- stesura del piano di test;
- definizione dei test suite e test cases, stesura del test reports;
- tattiche di individuazione dei test cases.
4. Strumenti di supporto: di automatizzazione dei test, di raccolta e catalogo di
difetti, di svolgimento di test di carico e di
stress, di svolgimento di test di accessibilità (eclipse, junit, jwebunit, jmeter, bugzilla, strumenti di test per l’accessibilità).
5. La certificazione dell’accessibilità; la
gestione della qualità: modelli di qualità,
approccio Goal-Question-Metrics; livelli
di maturità.
Articolazione
Il corso è articolato in 20 ore di lezione.
Gli studenti dovranno produrre 1 progetto pratico di pianificazione e svolgimento
di test di determinate applicazioni web.
Gli studenti possono decidere di associare un corso di laboratorio avanzato (5 crediti) da utilizzare come “contenitore” per
lo svolgimento dell’attività pratica autonoma. In questo caso dovranno produrre
almeno 2 progetti. L’esame, solo orale,
verterà soprattutto sull’attività pratica
svolta dallo studente.
Prerequisiti
Per la fruizione ottimale delle lezioni
l’allievo dovrebbe avere qualche esperienza legata allo sviluppo di applicazioni web
e al linguaggio Java. Per ulteriori dettagli
consultare www.dimi.uniud.it/ giorgio/
dida/qcw/qcw.html
RICERCA OPERATIVA
Docente
Prof. Paolo Serafini
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/~serafini/ROI
NF0607.html
Finalità del corso
La Ricerca Operativa si occupa di problemi di gestione efficiente affrontati con
modelli matematici e algoritmici. Il corso
vuole fornire allo studente gli strumenti
principali per progettare un modello a
partire da un problema reale e la necessaria comprensione delle strutture matematiche e algoritmiche dei modelli, con
particolare riguardo alla programmazione lineare. A questo fine vengono presentati doversi modelli e per la maggior parte
i modelli sono risolti usando Excel o pacchetti di programmazione lineare.
Programma
- Introduzione alla programmazione
lineare. Modellizzazione: identificazione
delle grandezze, dei vincoli e degli obiettivi. Ottimi di Pareto. Esempio della dieta:
modello di programmazione lineare.
Analisi di sensibilità. Identificazione di
ulteriori obiettivi. Frontiera efficiente.
Vincoli di interezza.
- Proprietà della programmazione lineare. Struttura geometrica. Vertici e soluzioni di base. Problema duale. Complementarità. Cenni del metodo del simplesso. Metodo branch-and-bound per variabili intere.
- Modelli di percorsi 1. Programmazione
Dinamica. Principio di ottimalità. Equazione ricorsiva. Cammini minimi (Bellman-Ford, Dijkstra, Floyd-Warshall).
- Modelli di percorsi 2. Cammini minimi
con capacità: reti di flusso. Flussi di costo
minimo. Massimo flusso. Minimi tagli.
- Modelli di percorsi 3. Problema del commesso viaggiatore (formulazione con
piani di taglio). Circuiti Euleriani. Accop-
programmi - LS tecnologie dell’informazione
piamento. Minimi alberi di supporto
(Kruskal e Prim).
- Modelli di allocazione. Assegnamento.
Knapsack. Bin packing. Modelli di turnazione. Generazione di colonne: cutting
stock, massimo flusso.
- Schedulazione. Schedulazione a risorsa
infinita: PERT. Schedulazione a risorsa
finita: problemi a una macchina, macchine parallele, flow-shop, job-shop e openshop.
Il piano dettagliato delle lezioni si trova al
sito http://www.dimi.uniud.it/~serafini/ROINF0607.html
Modalità d’esame
Esame orale.
Bibliografia
- Dispense disponibili on-line.
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
- L. S CHRAGE , LINDO: An optimization
modeling system, Palo Alto Scientific
Press, 1991.
N.B.: Informazioni sulla Ricerca Operativa e l’Ottimizzazione si trovano anche al
sito dell’INFORMS (Institute for Operations Research and Management Science) http://www.informs.org/ oppure al
sito del CIRO (Centro Interuniversitario
in Ricerca Operativa) http://www.disp.
uniroma2.it/ciro/index.html
251
sistemi esperti, ed in particolare i meccanismi per la rappresentazione della conoscenza e gli algoritmi di ragionamento, i
sistemi per il ragionamento non monotono, e le tecniche di modellizzazione concettuale. Vengono altresì trattate ed analizzate sperimentalmente alcune applicazioni significative nel campo della ricerca
e filtraggio di informazioni su Web,
affrontato con tecniche tradizionali e con
tecniche di intelligenza artificiale.
Programma
Introduzione alle problematiche
dell’Intelligenza Artificiale. Definizione
di Sistema Basato sulla Conoscenza. Rappresentazione della Conoscenza e Algoritmi di ragionamento. Le reti semantiche. I frame. Le regole di produzione.
Grafi Concettuali. Sistemi per il Ragionamento Non Monotono. ATMS. JTMS.
Architetture a Blackboard. Tecniche di
modellizzazione concettuale. Classificazione Euristica e Task Generici. Interfacce Intelligenti e Modellizzazione
dell’Utente nei Sistemi di Reperimento e
Filtraggio dell’Informazione su Web.
Esercitazioni: Una serie di esercitazioni
in laboratorio sarà dedicata all’approfondimento delle tematiche applicative relative alla ricerca di informazioni si Web.
Modalità d’esame
Redazione di una relazione sulle esercitazioni ed esame orale.
SISTEMI ESPERTI
Docente
Prof. Carlo Tasso
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’introduzione alle
tecniche di base per la realizzazione dei
sistemi basati sulla conoscenza e dei
Bibliografia
- Materiale didattico (slide e testi esercitazioni) disponibile su http://twm.dimi.
uniud.it/
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems, J. Wiley,
1994.
- D. FUM, Intelligenza Artificiale, Il Mulino, 1994.
- C. TASSO, P. OMERO, La Personalizzazione dei Contenuti Web - e-commerce, i-access,
252
e-government, Franco Angeli, Milano,
2002.
SISTEMI INFORMATIVI IN RETE
Docente
Prof. Carlo Tasso
Prof. Maurizio Pighin
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è la definizione delle
problematiche informatiche nell’ambito
di un’organizzazione (pubblica o privata)
che intenda automatizzare i propri sistemi informativi. Si inquadrano le competenze del responsabile Sistemi Informativi e/o di chi sviluppa software per l’organizzazione, analizzando le problematiche
applicative che dovrà affrontare, con uno
sguardo ai risvolti tecnologici e ai rapporti di fornitura.
Programma
Introduzione: Concetti generali sull’informatica aziendale - Impatto dell’informatica nelle aziende - Impatto macroeconomico dell’ICT. Struttura dell’azienda e
del suo sistema informativo - Concetto di
esigenza informativa - Scomposizione
del sistema informativo. Costi e Performance: Meccanismi di misurazione
generali. Valutazione di Sistemi Informativi. Analisi costi benefici. Analisi del
rischio. Gestione di un Progetto Informatico: Organizzazione risorse e processi
decisionali. Metodologie di gestione e
pianificazione di progetto. Tecniche di
Project Management. Software e Hardware Selection. Sistemi operazionali - Finalità dei sistemi operazionali - Informazione operativa - Rappresentazione della
realtà - Potenzialità informatica - Composizione dei sistemi informativi operazio-
programmi - LS tecnologie dell’informazione
nali - Scomposizione per i sistemi operazionali di base - Sistemi di supporto primario all’ERP - Estensioni dell’ERP Sistemi tecnici ERP: l’area amministrativa, logistica, vendite, acquisti, produttiva Obiettivi - Strutture di base - Procedure di
base - Flussi evoluti. Sistemi Aziendali
avanzati: E-Commerce, CRM, DataWarehouse, DataMining, Business Intelligence. Laboratorio Avanzato di Sistemi
Informativi. Analisi di un case-study
industriale.
Modalità d’esame
L’esame consiste in un progetto di gruppo su problematiche reali, seguito da un
colloquio orale. In alternativa è prevista
una prova scritta/orale sugli argomenti
del programma.
Bibliografia
Libri di testo
- G. BRACCHI, C. FRANCALANCI, G. MOTTA,
Sistemi Informativi e aziende in rete,
McGraw-Hill Italia, Milano, 2001.
- M. PIGHIN, A. GARZONA, Sistemi Informativi Aziendali - Struttura e Applicazioni,
Pearson Education Italia, 2005.
Ulteriori testi di consultazione
- M. DE MARCO, Sistemi Infomativi Aziendali, Franco Angeli Edizioni, Milano
2000.
- G. BRACCHI, G. MOTTA, Processi Aziendali e Sistemi Informativi, Franco Angeli edizioni, Milano 2000.
- P.F. CAMUSSONE, Il Sistema Informativo
Aziendale, Etas 2000.
- D. AMOUR, E-Business (R)Evolution, Tecniche Nuove, 2000.
SISTEMI MOBILI E WIRELESS
Docente
Prof. Luca Chittaro
Dott. Lucio Ieronutti
programmi - LS tecnologie dell’informazione
Crediti
6
Finalità del corso
Obbiettivo del corso è studiare i diversi
aspetti dei sistemi mobili e wireless, dalla
prospettiva delle reti, da quella dei dispositivi e da quella dei servizi. Nel corso, si
studiano le tecnologie e reti wireless (ad
esempio, Bluetooth, Wi-Fi, GPRS,
UMTS), i diversi tipi di servizi mobili e
wireless offerti in modo crescente
all’utenza, le diverse categorie di dispositivi mobili e le problematiche ad essi correlate (ad esempio, efficienza, sicurezza,
privacy, consumo energetico, limitazioni
hardware e software). Si illustrano poi
anche con esercizi pratici le tecniche di
programmazione client-side e server-side
utilizzate per implementare servizi
all’utente su dispositivi mobili.
Programma
Introduzione. Aspetti della mobilità: user
mobility, device mobility. Wireless vs.
mobile. Scenari Mobile and Wireless: veicoli, servizi di emergenza, mobile office,
vendite, sostituzione delle reti fisse, location based services. Effetti della portabilità dei dispositivi. Storia delle reti wireless e statistiche. Mobile vs. desktop
application design. Tipi di dispositivi
mobili e loro caratteristiche: Form factor,
CPU, Display, Memory, Battery.
Applicazioni mobili. Navigation systems
on PDAs. Navigation systems on mobile
phones. Mobile GIS. Location-based services: mobile enterprise, mobile government, mobile consumer. Buddy finder
and family finder applications. Geo-referenced photographs. Location-based search engines. Outdoor mobile guides.
Indoor mobile guides. Valutazione di un
caso di studio. Interfacce grafiche avanzate per dispositivi mobili.
Comunicazioni e lavoro mobile. Local
mobility e micro-mobility. Remote mobi-
253
lity. Mobile Computer-mediated Communication. Mobile Computer-supported Cooperative Learning (CSCL). Proximity-based collaboration support.Mobile
shared spaces. Environment mediated
collaboration. Mobile annotations. Mobile group gaming.
Sviluppo di applicazioni su dispositivi mobili. Ambienti di sviluppo (JAVA Platform
vs. NET Framework). Il NET Framework
e la versione Compact per dispositivi
mobili. Codice C++ nativo vs Managed
C#. VisualStudio 2005 IDE. Configurare
gli emulatori Pocket PC. Creare form e
controlli. UI avanzate. Controlli ed Eventi
Custom. Testing and debugging. Usare
DataSets e XML databases in applicazioni
mobili. Web Services. SQL Server CE.
Tecniche di sincronizzazione di client
mobili con server. Dati locali su database
SQL Server CE. Recuperare e memorizzare dati con Web Services. Applicazioni
mobili basate su GPS. Accesso ai dispositivi via porta seriale.
Trasmissioni wireless. Segnali e frequenze,
Antenne, Propagazione, Multiplexing.
Modulazione: Advanced Frequency Shift
Keying (e.g., MSK), Advanced Phase Shift
Keying (e.g., BPSK and QPSK), Quadrature Amplitude Modulation, Hierarchical
Modulation. Spread Spettro: Direct
Sequence Spread Spectrum, Frequency
Hopping Spread Spectrum. Cellular
Systems, Frequency Planning, Cells
Breathing. Motivazioni per un MAC specializzato: hidden terminals, exposed terminals, near and far terminals. Metodi di
accesso e duplex. Demand Assigned Multiple Access (e.g., Packet Reservation MA,
Reservation TDMA), Multiple Access
with Collision Avoidance. Confronto
SDMA/TDMA/FDMA/CDMA.
Sistemi di telecomunicazioni e reti wireless.
Reti cellulari: GSM, GPRS, DECT,
TETRA, UMTS. Handover nel GSM.
Wireless LANS. IR vs. radio. Infrastrutture ed ad-hoc networks, IEEE 802.11 (a, b,
254
programmi - LS tecnologie dell’informazione
g, i). Supporto per il roaming. 802.11a vs.
802.11b.
Tecnologie location-sensing. GPS. Miglioramenti alla precisione: GPS/INS (inertial
navigation system), GPS + Electronic
Compass, Kinematic Constraints, Map
Matching technique. Protocollo NMEA.
HDOP, VDOP e PDOP. Geo-referenziazione. Fingerprinting, un esempio di
localizzazione in ambienti interni.
Bibliografia
Per le parti del corso concernenti i diversi
tipi di applicazioni mobili ed il loro sviluppo, tutti i materiali dei docenti sono a
disposizione sul sito materiale didattico.uniud.it (accesso con password Sindy).
Per le parti sulle tecnologie wireless, si fa
riferimento al libro di testo:
- J. SCHILLER, Mobile Communications, 2nd
Edition, Addison Wesley, 2003.
STORIA DELL’INFORMATICA
Docente
Dott. Corrado Bonfanti
Dott. Paolo Giangrandi
Crediti
3
Finalità del corso
Il corso fornisce una panoramica generale sulle tappe fondamentali che hanno
caratterizzato la storia degli strumenti di
calcolo, approfondendo in particolare
l’evoluzione delle tecnologie del computer elettronico moderno. Si evidenzia
come gli attuali computer non siano il
frutto del lavoro di un singolo inventore e
di una singola idea geniale, bensì il risultato dei contributi di moltissimi studiosi e
sperimentatori appartenenti a diverse
discipline; contributi che, nelle varie epoche, hanno dato luogo a diversi filoni concettuali e tecnologici, talvolta complementari e altre volte divergenti.
Programma
- Gli antichi strumenti di calcolo. L’era dei
calcolatori meccanici: calcolatori analogici e calcolatori digitali.
- Macchine programmabili: automi meccanici, telaio Jacquard, strumenti musicali automatici, Charles Babbage.
- I sistemi meccanografici a schede perforate.
- Le radici concettuali del computer: dal
programma di Leibniz alle macchine di
Turing.
- I pionieri del calcolo elettronico, l’architettura di von Neumann e i primi calcolatori a programma memorizzato.
- L’evoluzione delle tecnologie: dal mainframe al personal computer.
- Gli ambienti applicativi e l’evoluzione
del software.
- Oltre il calcolo scientifico: sviluppo
dell’industria e del mercato in uno scenario mondiale.
- Reti telematiche: dalle origini a Internet.
- L’informatica in Italia.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- M.R. WILLIAMS, A History of Computing
Technology, Prentice-Hall, 1985
- M. D A V I S , Il calcolatore universale,
Adelphi, 2003.
- C. B ONFANTI , Mezzo secolo di futuro.
L’informatica italiana compie cinquant’anni, Mondo Digitale, n.3/2004.
Durante il corso verranno forniti anche
gli indirizzi di diversi siti web dove sono
reperibili numerosi documenti multimediali sulla storia dell’informatica.
TEORIA DEI SISTEMI
Docente
Prof. Adriano Pascoletti
Crediti
6
programmi - LS tecnologie dell’informazione
Finalità del corso
Fornire alcuni strumenti matematici utili
nello studio di problemi riconducibili a
sistemi dinamici. Ogni argomento trattato è accompagnato da numerosi esempi,
spesso tratti da campi diversi dall’informatica, volti ad illustrare il processo di
costruzione del modello e l’impiego degli
strumenti matematici presentati.
Programma
Modelli dipendenti da un parametro
discreto; ricorrenze lineari e sistemi di
ricorrenze lineari di primo ordine; evoluzione e comportamento a lungo termine;
equilibrio e stabilità.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- D.G. LUENBERGER, Introduction to dynamic Systems: Theory, Models & Applications, John Wiley, 1979.
- A. Pascoletti: dispense del corso.
Laboratorio di Teoria dei sistemi
Finalità del corso
Sviluppo di un software per l’analisi e/o
la simulazione di un sistema o di una
classe di sistemi dinamici.
Modalità d’esame
Discussione del software sviluppato.
TEORIA DELL’INFORMAZIONE
Docente
Prof. Agostino Dovier
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire i fondamen-
255
ti normativi della Teoria dell’Informazione, soffermandosi anche sulle principali
applicazioni nell’ambito dei codici per la
compressione dei dati e per la correzione
degli errori.
Programma
Il corso si divide in due parti: la codifica di
sorgente che ha l’obiettivo di comprimere
l’informazione e la codifica di canale
mediante la quale si cerca di rilevare e
correggere eventuali errori di trasmissione. Codifica di sorgente. Generalità.
Codici B-LV. Alberi di codice, univoca e
istantanea decodificabilità. Disuguaglianza di Kraft-McMillan. Lunghezza media
di un codice. Entropia, Divergenza e Teorema di Shannon. Codici di ShannonFano. Sorgenti di Informazione. Tasso
del codice e ottimalità asintotica dei codici di Shannon-Fano. Il codice di Fano ed il
codice di Huffman. Entropia condizionata, mutua informazione, autoinformazione. Codice multinomiale e sua asintotica
ottimalità. Codici LV-B. Famiglie esaurienti, a prefisso e complete. Alberi e
Codici di Tunstall. Ottimalità degli stessi.
Codici B-B. Valutazione del tasso in codifica priva di errore. Modelli con errore:
codici delta-tipici e Secondo Teorema di
Shannon. Codici LV-LV. Codici asintoticamente ottimi. Codici universale di ZivLempel, Ziv-Lempel-Welch, e di Burrows-Wheeler. Codifica di canale. Generalità. Controllo parità, codice a ripetizione e codice di Hadamard. Il modello
matematico del canale ed il Teorema di
Shannon di canale. Calcolo e significato
della capacità su alcune tipologie di canale. Decodifica di canale a massima verosimiglianza sulle stesse. Decodifica a minima distanza di Hamming. Distanza
minima di un codice, tasso di correzione
e relazioni con la Probabilità di errore.
Limitazioni di Singleton, Plotkin, Hamming e Gilbert. Codici Correttori di Errore: introduzione ai codici algebrici. Deco-
256
difica usando la Tabella di Slepian. Codici di Hamming. Codici Perfetti: risultati
principali. Codici BCH e codici di ReedMuller. Codici ciclici. Definizioni principali, polinomio generatore, matrice generatrice e di controllo. Progetto dei codici
ciclici a partire dalle radici primitive
dell’unità e relazioni con la distanza
minima. Codici convolutivi e l’algoritmo
di Viterbi. Cenni sui codici segreti: breve
storia della crittografia e principali risultati della crittografia a chiave pubblica.
Modalità d’esame
Prova orale
Bibliografia
- F. FABRIS, Teoria dell’Informazione, codici,
cifrari, Bollati-Boringhieri, Torino, 2001.
- E. BERLEKAMP, Algebraic Coding Theory,
McGraw-Hill, 1968.
- R. G ALLAGER , Information Theory and
Reliable Communication, Wiley, New
York, 1968.
- F.J. M AC W ILLIAMS , J.N. S LOANE , The
theory of Error Correcting Codes, North
Holland, 1977.
TEORIE E TECNICHE DI
ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI
Docente
Prof. Vito Roberto
Crediti
6
Finalità del corso
I corsi nell’insieme forniscono una panoramica su principi e tecniche di Riconoscimento di Forme (Pattern Recognition), e in particolare l’analisi, interpretazione e comunicazione di segnali ed
immagini. Tutti gli argomenti sono basati su esercitazioni pratiche in laboratorio,
con l’utilizzo delle attrezzature e del
programmi - LS tecnologie dell’informazione
software del Laboratorio Immagini del
Dipartimento di Informatica dell’Università di Udine. Informazioni sul Laboratorio Immagini sono reperibili sul sito web:
http://mvl.dimi.uniud.it/.
Programma
Rappresentazioni di segnali e immagini.
Segnali, immagini analogiche e digitali.
Rumore nei segnali e nelle immagini.
Rappresentazioni statistiche e frequenziali. Acquisizione d’immagini.
Analisi delle immagini. Processi di filtraggio d’immagine: frequenziale e statistico.
Miglioramento di qualità delle immagini
(enhancement). Operatori derivativi ed
estrazione di primitive spaziali.
Programma delle esercitazioni di TTEI:
- Segnali statistici.
- Rappresentazioni frequenziali e filtraggio.
- Rappresentazione ed elaborazione delle
immagini. Viene utilizzato l’ambiente
software MATLAB (su licenza The
Mathworks Inc.) versione 5.1.0.421, con
l’aggiunta dei pacchetti: Signal Processing (vers.4.0.1); Statistics (vers. 2.1.0);
Image Processing (vers. 2.0).
Bibliografia
Dispense del corso di Teoria e Tecniche
di Elaborazione dell’Immagine, a cura del
docente.
Testi per la consultazione
- R. KLETTE, P. ZAMPERONI, Handbook of
Image Processing Operators, Wiley, 1996.
- J.C. RUSS, The Image Processing Handbook, CRC Press, 1995.
WEB DESIGN
Crediti
3
Programma
Questo corso si colloca in un’area inter-
257
programmi - LS tecnologie dell’informazione
mediale e interdisciplinare estremamente fluida in cui si incontrano diversi stili
comunicativi e diverse discipline. Vengono affrontati gli aspetti di base dei linguaggi visivi considerati fondamentali
per la comprensione degli scenari reali in
cui si sviluppa la formazione e la professione del progettista web che sempre più
spesso si trova a coordinare grafica
d’autore, direzione artistica, grafica di
utente e di sistema.
1 - Introduzione: tre maestri della progettazione visiva contemporanea:
- la costruzione dell’identità visiva: Saul
Bass;
- segnaletiche e modelli di articolazione
dell’informazione: Massimo Vignelli;
- la forma segue l’emozione: frogdesign
(Hartmud Esslinger).
- Eventi globali, eventi speciali: format e
linguaggi (olimpiadi e grandi eventi).
- Tassonomie e Classificazione dei siti
web.
2 - I fondamenti: teorie, metodi e tecniche
- Aspetti generali di organizzazione del
campo visivo e psicologie dalla percezione (le leggi della chiusura, della pregnanza, triangoli di Kanitza, il rapporto figura
sfondo, le ambiguità percettive, la trasparenza).
- Composizione della pagina: modularità,
griglie e layout, allineamenti, grafica invisibile, pagina fluida e pagina fissa, formati e dispositivi di lettura.
- Lo spazio tipografico: classificazioni
morfologiche e controlli di base degli
aspetti legati ai tipi, alle famiglie e alla
composizione del testo. Legibility e readability: forma e contenuto.
- Tipometria multimediale (stampa,
schermo etc).
- Le teorie del colore, i modelli percettivi e
geometrici, le metriche e colorimetria,
accordi e contrasti, simbolismi, aspetti
tecnologici. Colore e texture.
- Le immagini: fotografia digitale, grafiche in movimento.
3 - Il contesto
- La location.
- Effetti visivi e macchine grafiche per
l’interazione.
- Nuovi format e dispositivi mobili.
- Il corso prevede una esercitazione relativa allo sviluppo dello stile (personalizzazione di un template) di una piattaforma
blog (wordpress e/o movabletype).
Bibliografia
Durante il corso verranno forniti i materiali
reperibili in rete. Si raccomanda comunque
la consultazione dei seguenti testi:
- V. GOTZ, Grids for internet and other digital media, Ava, Crans-pres-Celigny, 2002.
- W. LIDWELL, K. HOLDEN, J. BUTLER, Principi universali del design, Logos, Modena,
2005.
- D. NORMAN, Il computer invisibile, Apogeo, Milano, 2000.
WEB INFORMATION RETRIEVAL
Docente
Prof. Stefano Mizzaro
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso mira a introdurre le tematiche
principali dell’information retrieval (IR),
una disciplina importante storicamente e
che ha ricevuto un forte impulso in seguito all’avvento del Web. Infatti, dopo la
posta elettronica, l’uso di un motore di
ricerca è oggi la seconda attività degli
utenti del Web, e svariati utenti del Web
usano un motore di ricerca come Google
come modalità principale di accesso alla
rete. Oltre alle tematiche assodate dell’IR
classico, vengono presentate quelle, più
recenti, specifiche del mondo Web. Vengono discussi sia argomenti di base sia le
correnti linee di ricerca e le tendenze
future.
258
Programma
Il corso è diviso in tre parti:
- Information Retrieval classico: modelli
concettuali della ricerca d’informazioni,
modelli concettuali e formali dei sistemi
d’IR, progetto e implementazione di un
sistema d’IR, strutture dati e algoritmi di
indicizzazione e ricerca, interfacce utente
per l’IR, la problematica della valutazione
dei sistemi d’IR.
- Web Information Retrieval: modelli del
Web (forma e dimensioni del grafo del
Web, cenni all’analisi delle reti sociali e
alle reti piccolo mondo), analisi dei link e
della connettività, iperlink e crawling, IR
multimediale, meta-motori, progetto e
implementazione di un motore di ricerca
per il Web, biblioteche digitali.
- Tematiche avanzate: IR parallelo e
distribuito, ricerca d’informazioni tramite dispositivi mobili e su reti peer-to-peer,
problemi fondazionali del settore (ad es.,
i concetti di informazione e pertinenza),
sistemi per il filtraggio d’informazioni,
clustering, banche dati specialistiche (ad
es., mediche), ecc. Queste tematiche
avanzate verranno trattate in forma di
attività seminariale, che potrà essere svolta, opzionalmente, dagli studenti.
programmi - LS tecnologie dell’informazione
Modalità d’esame
Orale. Sono previste anche attività, opzionali e a scelta dello studente ma caldamente consigliate, che portano a un
esame semplificato e a una votazione
superiore: seminari svolti durante il corso
o semplici progetti concordati con il
docente. Al corso è possibile affiancare il
laboratorio: in tal caso l’attività progettuale è più impegnativa.
Bibliografia
- R. B A E Z A -Y A T E S , B. R I B E I R O -N E T O ,
Modern Information Retrieval, Addison
Wesley, 1999. ISBN 020139829X.
- R. BELEW, Finding Out About - A Cognitive Perspective on Search Engine Technology
and the WWW, Cambridge University
Press, 2000, ISBN 0-521-63028-2.
- R. KORFHAGE, Information Storage and
Retrieval, Wiley, 1997, ISBN 0471143383.
Molti degli argomenti trattati non sono
disponibili su testi, ma solo su articoli
scientifici. A lezione verranno comunicati eventuali altri testi e verrà segnalato
o fornito altro materiale (tutti i lucidi
delle lezioni, pagine Web, dispense, altri
testi di riferimento, articoli scientifici,
ecc.).
259
programmi - LS matematica
CORSO DI LAUREA
SPECIALISTICA
IN MATEMATICA
ALGEBRA 3
Docente
Dott. Maria Silvia Lucido
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso consiste in una introduzione classica alla Teoria di Galois. Si studieranno
estensioni di campi. Verrà dimostrato il
teorema fondamentale della Teoria di
Galois.
Programma
Estensione di campi, estensioni normali,
separabili e puramente inseparabili.
Automorfismi e gruppo di Galois, teorema fondamentale. Campi finiti, estensioni ciclotomiche.
Prerequisiti
È necessario aver seguito i corsi di Algebra 1 e 2 e Geometria 1.
Modalità d’esame
Scritto e orale.
ALGEBRA 4
Docente
Dott. Mario Mainardis
gruppi finiti, esempi fondamentali ed
applicazioni.
Programma
Commutatori, gruppi risolubili e gruppi
nilpotenti. Azioni di gruppi e G-insiemi,
nilpotenza dei p-gruppi, Teoremi di
Sylow e Teorema di Schur-Zassenhaus.
Azione coprima ed azione nilpotente,
componenti, Teorema di Bender-Fitting,
struttura locale. Gruppi simmetrici ed
alterni, struttura locale gruppi lineari,
cenni sui gruppi classici.
Prerequisiti
Teoria elementare dei gruppi, struttura
dei gruppi abeliani finiti, spazi vettoriali e
forme lineari.
Modalità d’esame
Prova orale su appuntamento. Verranno
inoltre assegnati dei seminari da tenere
durante il quadrimestre.
Bibliografia
- J.L. A LPERIN , R.B. B ELL , Groups and
Representations, Springer 1995.
- M. A SCHBACHER , Finite Group Theory,
Cambridge University Press, 1986.
- H. KURZWEIL, B. STELLMACHER, Theorie
der Endlichen Gruppen, Springer 1998.
- M. M AINARDIS , Appunti di Teoria dei
Gruppi.
- Dispense scaricabili all’indirizzo
http://www.dimi.uniud.it/mainards/clas
snotes.htm
- M. SUZUKI, Group Theory I, II, Springer
1982.
ALGEBRA 5
Crediti
6
Finalità del corso
Questo corso è un’introduzione alla teoria dei gruppi finiti. Si vogliono mostrare
alcune tecniche di base per lo studio dei
Docente
Prof. Giovanni Panti
Crediti
6
260
programmi - LS matematica
Finalità del corso
Introdurre le nozioni fondamentali di
Algebra Commutativa e di Teoria delle
Categorie.
Programma
Anelli commutativi e ideali. Moduli.
Localizzazione. Decomposizione primaria. Categorie e funtori. Trasformazioni
naturali.
Modalità d’esame
Esame orale.
Bibliografia
- A TIYAH , M AC D ONALD , Introduction to
Commutative Algebra, Addison Wesley.
- ZARISKI, SAMUEL, Commutative algebra,
Graduate Texts in Mathematics, n. 28.
Springer.
- M AC L ANE , Categories for the working
mathematician, Graduate Texts in Mathematics n. 5. Sprinter.
ANALISI MATEMATICA 5
Docente
Prof. Gianluca Gorni
Crediti
6
Finalità del corso
Completare la formazione di base di Analisi Matematica nel settore delle equazioni differenziali e delle forme differenziali.
Programma
Equazioni differenziali non lineari: soluzioni massimali, teoremi di esistenza e
unicità in grande, fuga dai compatti, criterio dell’asintoto, integrali primi. Integrazione alla Henstock-Kurzweil. Curve
parametriche. Curve rettificabili. Formula integrale per la lunghezza. Forme dif-
ferenziali: integrazione su curve, forme
chiuse, forme esatte e localmente esatte,
omotopie.
Modalità d’esame
Una prova scritta di esercizi e una prova
orale di sola teoria.
Bibliografia
- G. DE MARCO, Analisi Due.
ANALISI MATEMATICA 6
Docente
Prof. Gianluca Gorni
Crediti
6
Finalità del corso
Introduzione all’Analisi Funzionale: definizione e studio dei principali spazi vettoriali normati di funzioni integrabili, e
degli spazi di Hilbert, con applicazione
alle serie di Fourier.
Programma
Integrazione astratta alla Lebesgue, spazi
L^p, spazi di Hilbert, serie di Fourier.
Modalità d’esame
Una prova scritta di esercizi e una prova
orale di sola teoria.
Bibliografia
Da decidere.
ANALISI MATEMATICA 7
Docente
Prof. Fabio Zanolin
Crediti
6
261
programmi - LS matematica
Finalità del corso
Scopo del corso è quello di presentare
alcuni risultati fondamentali dell’Analisi
Funzionale lineare e della teoria degli
operatori negli spazi di Banach e di Hilbert, in vista anche di possibili applicazioni ad alcune problematiche di Analisi non
lineare che verranno trattate nei successivi corsi di Analisi Matematica. Fra gli
argomenti che verranno presentati si prevede una rivisitazione dei concetti di compattezza e di completezza negli spazi
metrici con particolare riguardo agli spazi
di funzioni, i teoremi di Hahn-Banach, di
uniforme limitatezza, della mappa aperta, del grafico chiuso, di punto fisso di
Brouwer e di Schauder, con alcuni esempi di applicazioni alle equazioni differenziali ed integrali.
Modalità d’esame
L’esame consta della sola prova orale.
Bibliografia
Verranno indicati di volta in volta i testi
seguiti in base al programma specifico
svolto. Verrà fornito inoltre direttamente
il materiale utile alla preparazione
dell’esame (sotto forma di note, articoli,
ecc.) quando questo non sia di facile reperibilità. Agli studenti interessati verrà fornito il file contenente le note del corso in
forma dettagliata.
esempio, gli Spazi di Sobolev, i problemi
di minimo per funzionali integrali ed il
Metodo Diretto del Calcolo delle Variazioni, problemi di rilassamento, di rappresentazione integrale e di convergenza
variazionale Saranno presentate anche
alcune applicazioni alle teorie variazionali dell’elasticità lineare e non lineare.
Potranno venire trattati anche alcuni
argomenti scelti della teoria del controllo
ottimo. Data la vastità dei temi previsti, si
sceglierà un argomento da approfondire
di volta in volta tenendo conto anche degli
interessi specifici degli studenti che
seguiranno il corso e se ne esporranno
alcuni sviluppi in vista anche di orientare
gli interessati verso possibili problemi di
ricerca attuale. Si prevede quindi, se possibile, di cambiare il programma nel
corso degli anni, in modo che possano
essere presentate in tempi successivi
varie diverse tematiche relative all’analisi
moderna.
Modalità d’esame
L’esame consta di una prova scritta (eventuale) e di una prova orale.
Bibliografia
Verranno indicati di volta in volta i testi
seguiti in base al programma specifico
svolto. Verrà fornito inoltre direttamente il
materiale utile alla preparazione dell’esame
(sotto forma di note, articoli, ecc.) quando
questo non sia di facile reperibilità.
ANALISI MATEMATICA 8
Docente
Prof. Lorenzo Freddi
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo del corso è quello di introdurre
alcuni temi tipici dell’Analisi Funzionale
e del Calcolo delle Variazioni, come, ad
ANALISI MATEMATICA 9
Docente
Prof. Fabio Zanolin
Crediti
6
Finalità del corso
Scopo del corso è quello di introdurre
262
programmi - LS matematica
alcuni temi tipici dell’Analisi non lineare,
come, ad esempio, il calcolo differenziale
negli spazi di Banach, la teoria dei punti
critici, alcuni metodi nella teoria dei
punti fissi, ecc. con applicazioni allo studio delle equazioni differenziali non
lineari (ordinarie e a derivate parziali).
Potranno venire trattati anche alcuni
argomenti scelti dalla teoria dei sistemi
dinamici. Data la vastità dei temi previsti,
si sceglierà un argomento da approfondire di volta in volta tenendo conto anche
degli interessi specifici degli studenti che
seguiranno il corso e se ne esporranno
alcuni sviluppi in vista anche di orientare
gli interessati verso possibili problemi di
ricerca attuale. Si prevede quindi, se possibile, di cambiare il programma nel
corso degli anni, in modo che possano
essere presentate in tempi successivi
varie diverse tematiche relative all’analisi
moderna.
Modalità d’esame
L’esame consta della sola prova orale.
Bibliografia
Verranno indicati di volta in volta i testi
seguiti in base al programma specifico
svolto. Verrà fornito inoltre direttamente
il materiale utile alla preparazione
dell’esame (sotto forma di note, articoli,
ecc.) quando questo non sia di facile reperibilità.
mentali nell’ambito della teoria
dell’approssimazione, dell’integrazione e
differenziazione attraverso l’analisi delle
loro proprietà teoriche di base (stabilità,
accuratezza e complessità) e delle loro
prestazioni su esempi computazionali.
Nel corso verrà utilizzato il software
MATLAB sia per l’analisi critica dei risultati numerici ottenuti su esempi test sia
per la sperimentazine in laboratorio di
alcuni casi di studio.
Programma
Approssimazione di funzioni: interpolazione polinomiale, il problema della convergenza, interpolazione polinomiale a
tratti, splines, trigonometrica; splines
parametriche e curve di Bezier; approssimazione di funzioni: miglior approssimazione uniforme (teoria di Chebyshev)
e in spazi prehilbertiani (teoria di Fourier); polinomi ortogonali; integrazione
numerica; formule di Newton-Cotes, formule composite e adattive, le formule
gaussiane; la tecnica di estrapolazione di
Richardon e l’integrazione di Romberg,
integrali singolari. Differenziazione
numerica: metodi alle differenze finite,
differenze finite compatte, la tecnica
pseudospettrale. Nelle esercitazioni, integrate con esperienze in laboratorio,
saranno presentati dei semplici casi di
studio di particolare interesse applicativo.
Modalità d’esame
Prova orale.
ANALISI NUMERICA 2
Docente
Prof. Rossana Vermiglio
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo del corso consiste nel fornire la
conoscenza dei metodi numerici fonda-
Bibliografia
- Appunti del docente.
- A. Q UARTERONI , R. S ACCO , F. S ALERI ,
Matematica Numerica, Springer Verlag
Italia, 2000.
- L.N. T REFETHEN , Spectral methods in
MATLAB, SIAM, 2000.
263
programmi - LS matematica
ANALISI NUMERICA 3
Docente
Prof. Rossana Vermiglio
Crediti
6
Finalità del corso
Negli ultimi anni i modelli matematici
descritti da equazioni differenziali per le
discipline scientifiche sono diventati
sempre più complessi e l’analisi numerica svolge un importante ruolo nell’ambito
del calcolo scientifico. Nel corso l’attenzione è focalizzata sui metodi numerici
per le equazioni differenziali ordinarie
(problemi iniziali e con valori ai limiti) e
alle derivate parziali. Per introdurre le
idee fondamentali e la teoria matematica
necessaria per lo sviluppo e l’analisi di tali
metodi, il corso introduce le principali
tecniche classiche, senza trascurare però
anche problematiche di più recente interesse.
Programma
Equazioni alle differenze. Equazioni differenziali ordinarie: metodi numerici per
problemi a valori iniziali. Metodi ad un
passo e a passi multipli. Metodi continui.
Problemi Stiff. Stabilità. Integrazione
geometrica. Problemi con valori ai limiti.
Metodi alle differenze finite, di collocazione e shooting. Formulazione debole
del problema con valori ai limiti. Il teorema di Lax-Milgram. Formulazione variazionale. Metodo di Galerkin-elementi
finiti. Metodo di Galerkin-spettrale.
Metodo di Galerkin generalizzato. Equazioni differenziali alle derivate parziali: le
equazioni ellettiche (problema di Poisson), le equazioni paraboliche (equazione
del calore), equazioni iperboliche (equazione delle onde). Metodi alle differenze
finite. Metodi agli elementi finiti. Potranno inoltre essere inseriti approfondimen-
ti e/o cenni ad altri argomenti tra i quali:
metodi numerici per equazioni differenziali algebriche, equazioni differenziali
con ritardo, equazioni integrali ed integrodifferenziali di Volterra.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- Appunti del docente.
- A. QUARTERONI, F. SALERI, Modellistica
numerica per problemi differenziali, Springer Verlag Italia, 2003.
- A. Q UARTERONI , R. S ACCO , F. S ALERI ,
Matematica numerica, Springer Italia,
2000.
ANALISI NUMERICA 4
Docente
Prof. Dario Fasino
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso intende fornire un collegamento
tra strumenti teorici e computazionali
dell’Analisi Numerica e alcuni argomenti
di Analisi Funzionale (teoria degli operatori su spazi vettoriali a dimensione infinita,di Hilbert e di Banach) e di Geometria Differenziale (sistemi dinamici su
varietà, teoria delle perturbazioni); inoltre, prevede di trattare argomenti avanzati di Algebra Lineare Numerica (matrici
strutturate, metodi iterativi non stazionari), ad approfondimento di alcuni contenuti del corso di Analisi Numerica 1.
Programma
Cenni di teoria degli operatori lineari su
spazi di Banach e di Hilbert. Operatori
compatti. Metodi di proiezione e di collocazione per la discretizzazione di operato-
264
programmi - LS matematica
ri integrali e differenziali. Consistenza,
convergenza, stabilità di metodi numerici. Risoluzione numerica di problemi mal
posti. Regolarizzazione di Tikhonov. Teoria delle perturbazioni per funzioni di
matrici. Argomenti avanzati di Algebra
Lineare Numerica. Sono previste anche
attività sperimentali in Matlab (facoltative
per lo studente).
Modalità d’esame
Esame orale.
Bibliografia
- E. TYRTYSHNIKOV, A Brief Introduction to
Numerica Analysis, Birkhauser, 1997.
- G.W. S TEWART , Matrix Perturbation
Theory, Academic Press, 1990.
- R. K RESS , Linear Integral Equations,
Springer AMS 82, 1989.
ne quantistica. Relatività speciale e formulazione covariante dell’elettromagnetismo. Cenni sulla fisica delle particelle
elementari e la cosmologia.
Prerequisiti
Fisica 1 e 2. Analisi applicata alle funzioni
di una e più variabili.
Modalità d’esame
Per chi frequenta il corso: compiti per
casa. Per chi non frequenta il corso:
esame orale.
Bibliografia
- K.S. KRANE, Modern Physics, (2nd ed.),
Wiley 1996.
- Appunti di lezione.
FONDAMENTI
DELLA MATEMATICA 1
FISICA MODERNA
Docente
Prof. Alessandro De Angelis
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/fis
mod/corsofismod.html
Finalità del corso
Introdurre la Fisica Quantistica e la Relatività. Il corso è indirizzato agli studenti
di Fisica Computazionale, Matematica,
Informatica e Ingegneria.
Programma
Caduta della fisica classica. La prima formulazione della meccanica quantistica.
Equazione di Schroedinger ed applicazioni. Conduzione e semiconduttori; funzionamento dei dispositivi elettronici a
semiconduttore. Cenni sulla computazio-
Docente
Prof. Franco Parlamento
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è di fornire una buona
conoscenza delle possibilità di definire e
sviluppare le nozioni e strutture matematiche fondamentali, e di analizzarle criticamente, alla luce delle principali acquisizioni logico-matematiche del novecento.
Programma
Una scelta fra i seguenti argomenti:
- Sistemi classici e costruttivi per l’Aritmetica e la Teoria degli Insiemi e loro
relazioni. La fondazione insiemistica
della matematica.
- La crisi dei fondamenti, il programma di
Hilbert e i teoremi di incompletezza di
Godel.
265
programmi - LS matematica
- atematica senza infinito e matematica
dell’infinito.
- Risultati di coerenza e di indipendenza.
Bibliografia
- Dispense del docente.
- S. FEFERMAN ET AL. (eds.), Kurt Godel Collected Works, Voll. I e II, Oxford University Press 1986-1990.
- M. SZABO, The collected papers of Gerhard
Gentzen, Noth Holland 1969.
- R. SMULLIAN, Godels’s incompleteness theorems, Oxford Logic Guides 1992.
- F. ARZARELLO, Matematica dell’Infinito,
Voll. I e II CLU Torino 1980.
- K. KUNEN, Set Theory: An introduction to
independence results, North Holland 1981.
- G. LOLLI, Dagli insiemi ai numeri, Boringhieri 1994.
GEOMETRIA 4
Docente
Prof. Francesco Zucconi
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di applicare i metodi
proiettivi introdotti nel corso di Geometria 3 allo studio delle cubiche piane e dei
sistemi lineari. Vengono inoltre presentati gli strumenti di base della topologia
generale che saranno applicati ai casi più
semplici della classificazione topologica
delle ipersuperficie proiettive.
Programma
Fisica di Klein. Sistemi lineari di quadriche. Curve proiettive piane, intersezioni
con rette, molteplicità. Il teorema di
Bezout in forma debole. Classificazione
proiettiva delle cubiche piane. Spazi topologici, intorni, chiusi, funzioni continue.
Sottospazi topologici, prodotti finiti, quo-
zienti. Compattezza, connessione. Topologia delle coniche, delle quadriche nello
spazio tridimensionale e delle cubiche
singolari.
Bibliografia
- E. S ERNESI , Geometria 1, Boringhieri,
Torino, 1989.
- E. S ERNESI , Geometria 2, Boringhieri,
Torino, 1994.
- P. Cragnolini, Appunti del corso.
GEOMETRIA 5
Docente
Prof. Pietro Corvaja
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso è concepito come un’introduzione alla Geometria Differenziale.
Programma
- Superficie regolare.
- Geometria della applicazione di Gauss.
- Teorema egregium.
- Teorema di Gauss Bonnet.
- Applicazione esponenziale.
- Teorema di Hopf Rinow.
- Nozione di varietà astratta.
- Nozione di varietà di Riemann.
Bibliografia
M.P. DO CARMO, Differential Geometry of
Curves and Surfaces, Prentice-Hall, 1976.
GEOMETRIA 6
Docente
Prof. Pietro Corvaja
Crediti
6
266
programmi - LS matematica
Programma
- Analisi locale di una applicazione olomorfa.
- Formula di Cauchy, analiticità delle funzioni olomorfe.
- Serie e prodotti infiniti di applicazioni
olomorfe.
- Teorema dei residui e sue applicazioni.
- Funzioni meromorfe. Funzioni meromorfe notevoli.
Bibliografia
- R. REINOLD, Theory of complex functions,
G.T.M. Springer-Verlag New York, 1991.
- K. K UNIHIKO , Introduction to complex
analysis, C.U.P., 1984.
GEOMETRIA 7
Docente
Prof. Paolo Cragnolini
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone una introduzione allo
studio delle curve algebriche utilizzando
il linguaggio dell’algebra commutativa.
Programma
Insiemi algebrici affini. Varietà affini.
Proprietà locali delle curve piane. Varietà
proiettive. Curve piane proiettive. Varietà
quasiproiettive, morfismi, applicazioni
razionali. Risoluzione delle singolarità. Il
Teorema di Riemann-Roch.
Bibliografia
Testi consigliati
- W. FULTON, Algebraic curves, Benjamin,
New York, 1969.
- R. H ARTSHORNE , Algebraic geometry,
Springer GTM 52, 1977.
- M. M ANETTI , Corso introduttivo alla
Geometria Algebrica, Scuola Normale
Superiore, Pisa, 1998.
GEOMETRIA 8
Docente
Prof. Paolo Cragnolini
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone una introduzione allo
studio delle curve algebriche utilizzando
il linguaggio dell’algebra commutativa.
Programma
Insiemi algebrici affini. Varietà affini.
Proprietà locali delle curve piane. Varietà
proiettive. Curve piane proiettive. Varietà
quasiproiettive, morfismi, applicazioni
razionali. Risoluzione delle singolarità. Il
Teorema di Riemann-Roch.
Bibliografia
- W. FULTON, Algebraic curves, Benjamin,
New York, 1969.
- R. H ARTSHORNE , Algebraic geometry,
Springer GTM 52, 1997.
- M. M ANETTI , Corso introduttivo alla
Geometria Algebrica, Scuola Normale
Superiore, Pisa, 1998.
GEOMETRIA 9
Docente
Prof. Francesco Zucconi
Crediti
6
Finalità del corso
Introduzione alla Geometria Algebrica.
Programma
- Varietà affini: nozione di spazio tangente, dimensione, punti lisci e punti singolari teorema di uniformizzazione analitica.
267
programmi - LS matematica
- Varietà proiettive: definizione, estensione dei concetti dall’affine al caso proiettivo, prodotti, immersione di Segre, corrispondenze teoria dell’eliminazione, teorema di normalizzazione di Noether.
- Struttura delle corrispondenze: applicazioni liscie, principio dell’applicazione
aperta, teorema principale di Zariski, teorema di connessione di Zariski principio
di specializzazione, intersezione di
varietà proiettive.
- Teorema di Chow.
- Grado di una varietà proiettiva: teorema
di Bezout.
- Sistemi lineari.
- Curve proiettive e loro genere.
- Geometria birazionale delle superficie
algebriche. Nozione di punti lisci e punti
singolari di una varietà.
- Struttura delle corrispondenze: applicazioni liscie, principio dell’applicazione
aperta, teorema principale di Zariski, teorema di connessione di Zariski principio
di specializzazione, intersezione di varietà proiettive;
- Teorema di Chow;
- Grado di una varietà proiettiva: teorema
di Bezout;
- Sistemi lineari;
- Curve proiettive e loro genere;
- Geometria birazionale delle superficie
algebriche. Nozione di punti lisci e punti
singolari di una varietà.
Bibliografia
Testi consigliati
- D. MUMFORD, Algebraic Geometry I Complex Projective Varieties, Springer-Verlag,
1976.
Bibliografia
- D. MUMFORD, Algebraic Geometry I Complex Projective Varieties, Springer-Verlag,
1976.
INFORMATICA 2
Docente
Prof. Carla Piazza
GEOMETRIA 10
Docente
Prof. Francesco Zucconi
Crediti
6
Finalità del corso
Introduzione alla Geometria Algebrica.
Programma
- Varietà affini: nozione di spazio tangente, dimensione, punti lisci e punti singolari teorema di uniformizzazione analitica;
- Varietà proiettive: definizione, estensione dei concetti dall’affine al caso proiettivo, prodotti, immersione di Segre, corrispondenze teoria dell’eliminazione,
teorema di normalizzazione di Noether;
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è l’approfondimento
sistematico delle tematiche affrontate nel
corso di Informatica 1. Argomenti principali del corso sono lo studio, l’analisi e la
sintesi di algoritmi, con particolare riferimento all’utilizzo di strutture dati opportune e alla valutazione della loro complessità temporale e spaziale. Verranno, infine, forniti alcuni elementi di teoria della
computabilità e di complessità computazionale, con particolare riferimento
all’introduzione delle principali classi di
complessità temporale e spaziale. È prevista attività di laboratorio con programmazione in linguaggi imperativi.
268
programmi - LS matematica
Programma
- Cenni di Teoria della Calcolabilità.
Nozione intuitiva di algoritmo. Macchine
di Turing. Tesi di Church. Macchine di
Turing Universali. Teorema dell’arresto.
Calcolabilità e Decidibilità. Unlimited
Register Machine.
- La nozione di Complessità. Complessità
in termini di Tempo e Spazio. Criterio
uniforme e criterio logaritmico. Tesi di
Church estesa. Complessità asintotica.
Metodi di risoluzione per equazioni ricorsive di complessità. Classi di Complessità.
- Elementi di Algoritmi e Strutture Dati.
Strutture dati: Vettori, Record, Liste, Pile,
Code, Alberi, Grafi. Algoritmi: HeapSort,
Moltiplicazione di Matrici, String Matching, Algoritmi su grafi.
Bibliografia
- T.H. CORMEN, C.E. LEISERSON, R.L. RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT Press,
Second edition, 2001.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to Automata Theory, Languages and
Computation, Addison-Wesley, 1979.
- N. CUTLAND, Computability, Cambridge
University Press.
INFORMATICA 3
Docente
Prof. Giuseppe Lancia
Crediti
6
Finalità del corso
Il principale obiettivo del corso è quello di
approfondire alcuni degli argomenti studiati nel corso di Algoritmi e Strutture
Dati, introducendo problematiche e strumenti relativi ad alcuni settori in cui la
teoria degli algoritmi gioca oggi un ruolo
fondamentale. I temi scelti a questo
scopo sono gli algoritmi su stringhe ed
alberi e le relative strutture dati, gli algoritmi paralleli e gli algoritmi randomizzati. Si accennerà infine alla algoritmica
basata su una rappresentazione simbolica dei dati. La vastità dei campi permetterà, soprattuto per i temi studiati nella
seconda e terza parte, solo una introduzione ma la centralità, la pervasività e
l’eleganza delle idee presentate ne giustifica e motiva il trattamento. Il corso si
dividerà quindi in tre parti: nella prima
parte si studieranno problematiche relative al disegno ed utilizzo di algoritmi di
string matching e alla analisi della complessità degli algoritmi. Nella seconda
parte si studieranno i principali modelli e
architetture parallele, insieme alle tecniche fondamentali per l’analisi ed il disegno di algoritmi paralleli. Nella terza
parte si studieranno i fondamenti della
teoria degli algoritmi randomizzati rivisitando algoritmi noti nella loro versione
randomizzata. Si prevede, durante la
parte finale del corso, un’attività seminariale e di approfondimento e introduzione alla ricerca.
Programma
- Prima parte: Introduzione. Il problema
dello string matching esatto: algoritmi di
Knuth-Morris e Pratt, Rabin e Karp,
Boyer e Moore. Suffix trees e applicazioni, algoritmo di Ukkonen e McCreight,
algoritmo di Harel e Tarjan per il calcolo
del lowest common ancestor. Algoritmo
di Aho e Coarsik. Il problema dello string
matching approssimato: algoritmo di Sellers, algoritmo di Landau e Vishkin, algoritmo di Chang e Lawler.
- Seconda parte: Sorting networks: introduzione, running time, bitonic e merging
algorithms. Modelli e algoritmi per computers paralleli: il modello PRAM, pointer jumping, teorema di Brent, esempi.
Fixed-connection networks: arrays e alberi, sorting e counting, aritmetica intera.
269
programmi - LS matematica
- Terza parte: Introduzione agli algoritmi
randomizzati. Il metodo probabilistico.
Strutture dati: hashing. Algoritmi probabilistici su grafi: all pairs shortest paths e
minimum spanning trees.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- T.H. CORMEN, C.E. LEISERSON, R.L. RIVEST, Introduction to Algorithms, 2nd edition,
MIT Press, 2001.
- D. GUSFIELD, Algorithms on Strings, Trees
and Sequences, Cambridge University
Press, 1997.
- R. MOTWANI, R. RAGHAVAN, Randomized
Algorithms, Cambridge University Press,
1995.
- M.J. QUINN, Parallel computing - Theory
and Practice, 2nd Ed., McGraw-Hill,
1994.
ISTITUZIONI DI LOGICA
MATEMATICA 1
Docente
Prof. Alberto Marcone
Crediti
6
Finalità del corso
In questo corso verranno sviluppate alcuni degli argomenti introdotti nei corsi di
Logica Matematica 1 e 2. In particolare
verranno approfondite la teoria dei
modelli e la teoria della ricorsività.
Programma
Teoremi di Lowenheim-Skolem. Ultraprodotti e loro applicazioni. Il teorema di
compattezza e le sue applicazioni. Categoricità. Insiemi definibili e teorie ominimali. Insiemi ricorsivamente enumerabili e loro caratterizzazioni. I teoremi di ricorsione, enumerazione e s-m-n.
Relativizazzioni. La gerarchia aritmetica.
Il problema di Post e il teorema di Friedberg-Muchnik. Altre applicazioni del
metodo finite injury.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- A. MARCJA, C. TOFFALORI, A guide to classical and modern model theory, Kluwer,
2003.
- R. SOARE, Recursively enumerable sets and
degrees, Springer, 1987.
LOGICA MATEMATICA 2
Docente
Prof. Franco Parlamento
Crediti
6
Finalità del corso
Integrare la preparazione di base di logica
matematica e sviluppare una buona
padronanza delle parti elementari della
teoria assiomatica degli insiemi e della
teoria della calcolabilità.
Programma
A1. Sistemi a la Hilbert. A2. Logica con
uguaglianza. A3. Il metodo delle valutazioni classiche. A4. Trasformate di Herbrand e di Skolem. A5. Estensioni definitorie e interpretazioni sintattiche. A6.
Semantica insiemistica. A7. Relazioni fra
interpretazioni. A8. Compattezza. B1.
Assiomatica di Zermelo Fraenkel. B2.
Ordinali e naturali. B3. Induzione e ricorsione. B4. Insiemi ben fondati. B5. Cardinali. B6. Assioma della scelta. C1. Funzioni ricorsive e primitive ricorsive. C2.
Macchine a registri e macchine di Turing.
C3. Codificabilità di programmi e computazioni. C4. Teorema di forma normale di
Kleene. C5. Problemi indecidibili. C6.
Indecidibilità della logica di Horn.
270
programmi - LS matematica
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- Appunti del docente.
- N. CUTLAND, Computability, Cambridge
University Press.
MATEMATICHE
COMPLEMENTARI
Docente
Prof. Alberto Marcone
Crediti
6
zioni matematicamente soddisfacenti e
complete. Questa attività permette di
discutere i vantaggi e gli svantaggi
dell’utilizzo di software di questo genere
nell’attività scolastica, evidenziando le
problematiche ad essi connesse, e conduce lo studente ad impostare unità didattiche in cui lezioni frontali e uso dei
software siano integrati.
Modalità d’esame
Prova pratica al termine del corso, con
successiva breve discussione orale.
Bibliografia
Numerose risorse sono disponibili in rete
e verranno segnalate e utilizzate durante
il corso.
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/marcone/MC
2.html
Finalità del corso
Familiarizzare gli studenti con un tipo di
software che negli ultimi anni si è molto
diffuso come supporto alla didattica della
matematica. Evidenziare le problematiche didattiche che l’uso di questo genere
di programmi comporta.
Programma
Il software di geometria dinamica Cabrigéométre II ed un programma di calcolo
simbolico (Derive, Maple, o Mathematica) vengono introdotti attraverso l’attività
pratica in un laboratorio informatizzato.
In una prima parte del corso gli studenti
hanno l’opportunità di fare conoscenza
delle diverse caratteristiche dei software,
sia operative che semantiche (significato
delle figure di Cabri e dei risultati dei programmi di calcolo simbolico, possibilità
di errore e di fraintendimento). In un
secondo momento gli studenti affrontano
alcuni problemi formulati in modo “aperto” e utilizzano i software per formulare e
testare congetture, fino ad arrivare a solu-
MATEMATICHE
COMPLEMENTARI 2
Docente
Prof. Alberto Marcone
Crediti
6
Finalità del corso
Fornire alcune competenze utili a chi
intende intraprendere la strada dell’insegnamento con l’acquisizione di una prospettiva moderna e avanzata su alcuni
argomenti che sono alla base della matematica insegnata nelle scuole superiori
allo scopo di fornire i futuri insegnanti di
solide basi teoriche riguardo a ciò che
insegneranno.
Programma
In questo corso la geometria “classica”
viene affrontata da un punto di vista
moderno, attraverso un approccio rigoroso all’assiomatica della geometria piana.
Verranno usati diversi modelli della geometria per discutere gli assiomi man
programmi - LS matematica
mano che vengono introdotti, giungendo
ad una familiarità con le problematiche
relative alla geometria neutrale (o assoluta). Infine, concentrandosi in particolare
sul piano cartesiano e sul piano di Poincaré, verranno presentate le basi della
geometria euclidea e di quella non-euclidea iperbolica.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- R.S. MILLMAN, G.D. PARKER, Geometry. A
metric approach with models, Springer,
1991.
METODI MONTE CARLO
Docente
Prof. Furio Ercolessi
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~ercolessi/M
C/
Prerequisiti
Fisica 1, aver frequentato Meccanica Statistica 1.
Finalità del corso
Lo scopo del corso è di dare le basi teoriche relative ai Metodi Monte Carlo (con
enfasi sui metodi basati su catene di
Markov), nonché discuterne e sperimentarne l’implementazione pratica e le strategie computazionali in alcuni casi rappresentativi. Viene inoltre introdotto il
metodo della dinamica molecolare per le
simulazioni atomiche.
Programma
Fondamenti di teoria della probabilità.
271
Variabili e processi casuali. Generazione
di numeri casuali. Distribuzioni di probabilità e loro caratterizzazione. Stima di
medie, varianza, errori. Somma di variabili casuali; teorema del limite centrale.
Integrazione Monte Carlo. Campionamento secondo una distribuzione. Campionamento con tecniche di reiezione.
Metodi di riduzione della varianza:
importance sampling, riduzione analitica, variabili antitetiche, stratificazione.
Catene di Markov: cammini casuali,
bilancio dettagliato, metodo di Metropolis-Rosenbluth-Teller. Applicazioni in
meccanica statistica. Il problema del
commesso viaggiatore attraverso annealing simulato (con laboratorio). Funzione
di autocorrelazione e convergenza
all’equilibrio. Modelli su reticolo e sul
continuo. Il modello di Ising in due
dimensioni (con laboratorio). Campionamento non-Boltzmann, campionamento
a ombrello. Simulazione Monte Carlo di
sistemi Lennard-Jones (con laboratorio).
Calcolo della pressione. Monte Carlo in
insiemi diversi da quello canonico. Introduzione alla dinamica molecolare. L’ipotesi ergodica. Statistica del campionamento. Geometria e condizioni al contorno periodiche. Integrazione temporale:
algoritmo di Verlet e predictor-corrector.
Errori. Instabilità di Lyapunov. Calcolo di
forze e energia. Leggi di conservazione.
Organizzazione di un calcolo di dinamica
molecolare. Simulazione di dinamica
molecolare di sistemi Lennard-Jones (con
laboratorio). Calcolo di proprietà statiche
e dinamiche. Funzioni di autocorrelazione. Dinamica molecolare negli insiemi
NVT e NPH. Cenni rapidi a metodi
Monte Carlo quantistici: variational
Monte Carlo e diffusion Monte Carlo.
Modalità d’esame
Realizzazione di un esperimento numerico, assegnato individualmente almeno
due settimane prima dell’esame, sua
272
programmi - LS matematica
OTTIMIZZAZIONE 1
descrizione in una relazione scritta, e
discussione orale della relazione.
Bibliografia
- M.H. K ALOS , P.A. W HITLOCK , Monte
Carlo Methods, Wiley, New York, 1986.
- D. F RENKEL , B. S MIT , Understanding
Molecular Simulation, second edition,
Academic Press, 2002.
- M.P. A LLEN , D.J. T ILDESLEY , Computer
Simulation of Liquids, Oxford, 1987.
- Materiale preparato o selezionato dal
docente; appunti di lezionfiltered.
MODELLISTICA E SIMULAZIONE
Docente
Prof. Adriano Pascoletti
Crediti
6
Finalità del corso
Illustrazione del processo di costruzione
di un modello attraverso la discussione di
una serie di esempi non banali. Particolare attenzione è rivolta alla valutazione critica del campo di validità del modello, ai
problemi computazionali connessi e
all’intreccio tra ragionamento formale e
intuizioni relative alla fisica del sistema
da modellare.
Programma
Panoramica dei modelli trattati: a tempo
continuo o discreto, lineari e non lineari.
Stabilità dei punti di equilibrio. Modelli
dipendenti dallo spazio e dal tempo. Cicli,
biforcazioni, catastrofi. Modelli caotici.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- E. BELTRAMI, Mathematics for Dynamic
Modeling, Academic Press, 1987.
Docente
Prof. Franca Rinaldi
Crediti
6
Finalità del corso
L’ottimizzazione (o programmazione
matematica) è una disciplina che gioca
un ruolo di primo piano nel processo di
modellizzazione e risoluzione dei complessi problemi di decisione che emergono in ambito applicativo. Il corso si propone di presentare una panoramica delle
principali classi di problemi di ottimizzazione, quali la programmazione lineare,
la programmazione lineare intera e l’ottimizzazione combinatoria, e delle rispettive metodologie risolutive. Nel modulo I
verranno anche richiamate alcune nozioni di base di tre argomenti fondamentali
per lo sviluppo del programma di ottimizzazione: la teoria della complessità computazionale, l’analisi convessa e la teoria
dei grafi. Per ulteriori informazioni sulla
ricerca operativa e sull’ottimizzazione si
consulti il sito dell’INFORMS (Institute
for Operations Research and Management Science, www.informs.org).
Programma
Introduzione ai problemi di ottimizzazione (4 ore).
Problemi reali, modelli e algoritmi risolutivi. Esempi di problemi di ottimizzazione continua e discreta: problemi di programmazione lineare, non lineare e
lineare intera. Esempi di problemi di ottimizzazione combinatoria: Bin Packing,
Knapsack, Assegnamento tridimensionale, Set Covering, Set Packing, Set Partitioning, Soddisfattibilità.
Cenni di teoria dei grafi (4 ore).
Definizioni fondamentali. Matrici di incidenza. Tagli e cammini. Connessione e
273
programmi - LS matematica
forte connessione. Alberi, cricche e insiemi stabili. Problemi di ottimizzazione su
grafi.
Cenni di complessità computazionale
(6).
Algoritmi e loro complessità. Problemi di
decisione. Classi P ed NP. Trasformazioni polinomiali ed NP-completezza. Esempi di problemi NP-completi.
Cenni di analisi convessa (10).
Definizioni fondamentali. Teorema di
Caratheodory. Operazioni algebriche su
insiemi. Proprietà topologiche. Teoremi
di separazione. Poliedri. Funzioni convesse. Proprietà differenziali. Minimizzazione di funzioni convesse.
Programmazione lineare (12).
Definizioni fondamentali ed esempi.
Geometria della PL. Dualità. Condizioni
di complementarità. Cenni sulla complessità della PL. Metodo del simplesso.
Analisi di sensistività.
Programmazione lineare intera (12).
Introduzione ed esempi. Matrici totalmente unimodulari. Metodo del branch
and bound. Metodo del branch and cut.
Diseguaglianze di Chvital e tagli di
Gomory.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta e in
una prova orale.
Bibliografia
P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
principali argomenti dell’ottimizzazione
matematica, sviluppando la teoria delle
reti di flusso, la programmazione dinamica ed alcuni temi fondamentali di ottimizzazione combinatoria.
Programma
Teoria delle reti di flusso (14 ore).
Definizioni fondamentali. Il problema di
flusso a costo minimo. Il metodo del simplesso adattato alle reti di flusso. Il problema del massimo flusso e l’algoritmo di
Dinic-Karzanov. Il problema del cammino minimo e l’algoritmo di Dijkstra.
L’algoritmo “out-of-kilter”.
Programmazione dinamica (12 ore).
Il principio di ottimalità e l’equazione di
Bellman. L’algoritmo di Bellman-Ford.
L’algoritmo per reti acicliche. L’algoritmo
di Floyd-Warshall. Applicazioni della PD
a: il problema del knapsack, il problema
dell’allineamento di due stringhe, un problema di schedulazione.
Ottimizzazione combinatoria (22).
Problemi di accoppiamento e assegnamento. Algoritmi per l’accoppiamento di
cardinalità massima. Ottimizzazione su
matroidi. Algoritmo di Kruskal per il problema dell’albero di supporto di costo
minimo. Combinatorica poliedrale. Analisi poliedrale del problema dell’accoppiamento di costo minimo, del problema del
commesso viaggiatore e del problema
dell’insieme stabile.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta ed
in una prova orale.
OTTIMIZZAZIONE 2
Docente
Prof. Franca Rinaldi
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso completa la presentazione dei
Bibliografia
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
OTTIMIZZAZIONE 3
Docente
Prof. Franca Rinaldi
274
programmi - LS matematica
OTTIMIZZAZIONE 4
Crediti
6
Finalità del corso
Obiettivo del corso è presentare le principali metodologie modellistiche utilizzate
nel settore della gestione e pianificazione
integrata dei trasporti e della produzione
e le relative tecniche risolutive. A completamento della panoramica dei metodi
dell’Ottimizzazione, vengono inoltre
introdotte alcune tecniche euristiche di
ricerca locale e la classe degli algoritmi
approssimati. Al termine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di modellare un problema non troppo complesso
di gestione e pianificazione e proporre
adeguati strumenti di risoluzione.
Programma
- Algoritmi approssimati e metodi di
ricerca locale (12 ore). Algoritmi approssimati e schemi di approssimazione polinomiali. Esempi. Metodi di ricerca locale:
Simulated Annealing e Tabu Search.
Esempi.
- Problemi di routing (18 ore). Problemi
di arc routing. I problemi del postino
cinese e del postino rurale e loro varianti.
Problemi di node routing. Il Travelling
Salesman Problem, il Vehicle Routing
Problem e loro varianti. Per i diversi problemi verranno presentati modelli di ILP
e metodi di risoluzione esatti e/o euristici.
- Problemi di schedulazione (18 ore).
Definizione, analisi e classificazione dei
problemi di schedulazione. Problemi ad
una macchina. Problemi su macchine
parallele. Open Shop, Flow Shop e Job
Shop.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova orale.
Bibliografia
Materiale bibliografico fornito dal docente.
Docente
Prof. Franca Rinaldi
Crediti
6
Finalità del corso
Nel corso vengono presentati i concetti ed
i risultati fondamentali della teoria delle
decisioni e della teoria dei giochi.
Programma
Teoria delle decisioni (16 ore). Criteri di
decisione in caso di incertezza. Criteri di
decisione in caso di rischio. Valore atteso
dell’informazione. Utilizzazione di informazione aggiuntiva tramite il teorema di
Bayes. Alberi di decisione. Funzione di
utilità. Valutazione della funzione di utilità tramite lotterie. Valutazione soggettiva delle probabilità tramite lotterie.
Teoria dei giochi (16 ore). Forma estesa e
forma normale. Strategie ed equilibri di
Nash. Giochi ad informazione perfetta.
Giochi a due persone a somma nulla.
Strategie pure e miste. Teorema Minimax. Giochi a somma non costante. Giochi a n persone. Giochi non cooperativi.
Giochi cooperativi. Coalizioni e imputazioni. Nucleo di un gioco. Valore di Shapley.
Corso monografico.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova orale.
Bibliografia
Materiale bibliografico fornito dal docente.
PARTICELLE E INTERAZIONI
FONDAMENTALI
Docente
Dott. Marina Cobal
275
programmi - LS matematica
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/%7Ecobal/pa
rticelle_welcome.html
Finalità del corso
Questo corso è una introduzione alla fisica delle Particelle e delle Interazioni Fondamentali. Si discutono alcune delle proprietà dei costituenti fondamentali della
materia e le loro interazioni, così come i
metodi sperimentali e le tecnologie coinvolte. In generale, intenzione del corso
non è quella di derivare modelli teorici da
principi primi, ma piuttosto di confrontare previsioni fenomenologiche con risultati sperimentali, così da introdurre le
conoscenze necessarie per affrontare
questo tipo di ricerca. Il corso è indirizzato agli studenti di Fisica Computazionale,
Matematica, Informatica e Ingegneria.
Programma
Concetti base: unità di misura, relatività
speciale, sezioni d’urto, rate di decadimento. Particelle ed interazioni fondamentali: quarks, leptoni, bosoni di gauge,
interazioni elettromagnetiche, forti e
deboli. Leptoni: elettroni e positroni,
muoni e tau, neutrini. Metodi sperimentali: acceleratori di particelle e rivelatori di
particelle. Adroni e forze nucleari. Risonanze. Struttura degli adroni e scattering
deep in elastico. Stranezza. Modello a
quark degli adroni. Quark pesanti. Il meccanismo GIM. La matrice CKM. Unificazione elettrodebole e bosoni W e Z. Correnti neuter. Simmetrie discrete e interazioni deboli: parità, coniugazione di carica e CP. Quantocromodinamica (QCD):
colore, accoppiamento forte, sconfinamento, getti di particelle. Il meccanismo
di Higgs e la ricerca sperimentale
dell’Higgs.
Prerequisiti
Fisica 1 e 2, Fisica Moderna, eventualmente Meccanica quantistica.
Modalità d’esame
Compiti per casa e relazione finale su un
articolo a scelta.
Bibliografia
- P ERKINS , High Energy Physics, IV ed.,
Addison-Wesley.
- B.R. MARTIN, G. SHAW, Particle Physics
(2nd ed.), Wiley.
- Appunti di lezione, disponibili al sito:
http://www.fisica.uniud.it/~cobal/particelle_welcome.html
PROBABILITÀ 2
Docente
Prof. Vidoni Paolo
Crediti
6
Programma
1. Richiami di Calcolo delle Probabilità. 2.
Valori attesi e distribuzioni condizionate.
3. Introduzione ai processi stocastici. 4.
Catene di Markov. 5. Processi di Poisson.
6. Martingale. 7. Moto browniano.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova orale.
Bibliografia
- Per gli argomenti 1 e 2: appunti delle
lezioni e, come consultazione e complemento, alcuni paragrafi della Dispensa
Probabilità 2.
- Per gli argomenti 3, 4, 5, 6, 7: appunti
delle lezioni e, come consultazione, D.
BOSQ, H.T. NGUYEN, A course in stochastic
processes: stochastic models and statistical
inference, Kluwer, 1996.
276
programmi - LS matematica
STATISTICA 1
Docente
Prof. Luigi Pace
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso presenta una introduzione
all’inferenza statistica e ad alcune importanti applicazioni, sulla base del concetto
di funzione di verosimiglianza.
Programma
- Richiami e complementi di Calcolo delle
Probabilità. Le variabili casuali normale
bivariata e normale multivariata; la distribuzione di combinazioni lineari e forme
quadratiche di componenti di una normale multivariata.
- Modelli statistici. Il problema; modelli
parametrici e non parametrici; modelli
statistici parametrici notevoli, il controllo
empirico di un modello statistico (metodi
grafici: probabilty plot, stima della densità).
- ferenza statistica: le procedure fondamentali. Il problema; definizioni di base;
stima puntuale; problemi di previsione;
verifica delle ipotesi statistiche; stima
intervallare; i test di Kolmogorov-Smirnov; la simulazione.
- La funzione di verosimiglianza. Motivazione e definizioni di base (funzione
score, informazione osservata); lo stimatore di massima verosimiglianza; i test di
verosimiglianza; parametri di interesse e
parametri di disturbo: la verosimiglianza
profilo; verosimiglianze penalizzate e
selezione del modello.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- A. AZZALINI, Inferenza Statistica: un’introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L.J. BAIN, M. ENGELHARDT, Introduction
to Probability and Mathematical Statistics,
PWS-Kent Publishing co., 1992.
STATISTICA 2
Docente
Prof. Luigi Pace
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso approfondisce l’inferenza statistica parametrica basata sul concetto di
verosimiglianza e tratta alcune applicazioni riferite a modelli di regressione.
Programma
- Verosimiglianza: aspetti teorici.
L’immutabilità della verosimiglianza; statistiche sufficienti e verosimiglianza;
distribuzioni campionarie asintotiche
delle principali quantità di verosimiglianza e loro uso come approssimazioni.
- Procedure statistiche ottimali. Stimatori
non distorti e efficienti tra i non distorti;
test più potenti; intervalli di confidenza
più accurati; i teoremi fondamentali.
- I modelli binomiali. Stima della probabilità; verifica di ipotesi e test dei segni
per mediana e quantili; test per la probabilità comune; il modello di regressione
logistica; l’algoritmo di Newton-Raphson
per la determinazione di una soluzione
dell’equazione di verosimiglianza.
- I modelli multinomiali. Stima delle probabilità di cella; test chi-quadrato di adattamento; test di indipendenza in una
tabella di contingenza; test di omogeneità
di più tabelle.
277
programmi - LS matematica
- I modelli Poisson. Stima e verifica di
ipotesi sul parametro; modelli di regressione.
- I modelli normali. Stima e verifica di
ipotesi sui parametri; modelli di regressione lineare.
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova scritta
seguita, per i sufficienti, da una prova
orale. Entrambe le prove dovranno essere
superate nello stesso appello.
Bibliografia
- Appunti delle lezioni.
- A. AZZALINI, Inferenza Statistica: un’introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L. PACE, A. SALVAN, Teoria della Statistica,
Cedam, 1996.
TEORIA DEGLI INSIEMI
la teoria degli insiemi. Qualche argomento più avanzato, quali ad esempio: definibilità e insiemi costruibili, l’assioma di
Martin, forcing, teoria descrittiva degli
insiemi.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- T. JECH, Set theory. The third millenium
edition, Springer, 2003.
- K. KUNEN, Set theory. An introduction to
independence proofs, North-Holland,
1980.
- K. CIESIELSKI, Set theory for the working
mathematician, Cambridge UP, 1997.
TEORIA DEI NUMERI 2
Docente
Prof. Umberto Zannier
Docente
Prof. Alberto Marcone
Crediti
6
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire un’introduzione ad un aspetto classico e centrale
della teoria dei numeri: la soluzione di
equazioni in numeri razionali. Il corso
non richiede prerequisiti specifici.
Pagina del corso
http://www.dimi.uniud.it/marcone/tinsiemi.html
Finalità del corso
Il corso mira a introdurre gli studenti agli
argomenti e tecniche di base della teoria
degli insiemi, con attenzione sia al loro
interesse intrinseco che alle loro connessioni con altre parti della matematica.
Programma
L’assioma di fondazione e la struttura
dell’universo insiemistico. Filtri, ultrafiltri e algebre di Boole. Grandi cardinali e
teoria combinatoriale degli insiemi.
Insiemi boreliani e analitici. Modelli per
Programma
Punti razionali su rette e quadriche: esistenza di punti nel caso classico e modulo p; parametrizzazione. Cubiche: generalità e legge di gruppo. Punti razionali su
cubiche; struttura del gruppo, teorema di
Mordell. Punti di torsione, teorema di
Lutz-Nagell, algoritmi di calcolo. Applicazioni della teoria ad algoritmi di fattorizzazione di numeri interi.
Modalità d’esame
Solo orale.
278
programmi - LS matematica
Bibliografia
- S ILVERMAN , T ATE , Rational Points on
Elliptic Curves.
- C ASSELS , Elliptic Curves, LMS Lecture
Notes.
- Verranno distribuiti occasionalmente
appunti e dispense di esercizi.
TOPOLOGIA 1
Docente
Prof. Dikran Dikranjan
- Spazi topologici connessi.
- Lo spazio delle componenti connesse.
- Lemma di Shura-Bura.
- Lo spettro di un anello commutativo.
- Dualità di Stone.
- Anelli di funzioni continue.
Bibliografia
Testo consigliato: appunti del decente.
Altri testi
- RYSZARD ENGELKING, General Topology,
Helderman Verlag, Berlin. 1989.
- J. K ELLEY , General Topology, D. Van
Nostrand Company, New York 1959.
Crediti
6
TOPOLOGIA 2
Argomenti
- Metriche, pseudometriche e ultrametriche. Norme. Metriche p-adiche.
- Applicazioni uniformemente continue.
- Introduzione di una topologia (tramite
insiemi aperti, insiemi chiusi, intorni,
chiusura, convergenza di Moore e Smith).
- Complettezza (esistenza del completamento).
- Teorema di Heine-Cantor e spazi di
Atsuji (senza dimostrazioni).
- Teorema di Banach del punto fisso.
- Teorema di Cantor.
- Teorema di Baire delle categorie.
- Funzioni ed applicazioni continue.
- Base di uno spazio topologico. Spazi di
Lindeloff, spazi separabili.
- Assiomi di separazione.
- Topologie indotte da ordini parziali
(Alexandrov-Tucker).
- Teorema del grafico chiuso.
- Teorema di Tichonov dell’immerione in
cubi di Tichonov.
- Spazi normali.
- Compattezza e le sue forme equivalenti.
- Compattezza numerabile, pseudocompattezza, paracompattezza.
- Compattificazioni: compattificazione di
Alessandrov di uno spazio localmente
compatto.
Docente
Prof. Dikran Dikranjan
Crediti
6
Finalità del corso
Fornire un’introduzione ai gruppi topologici. Non sono richiesti prerequisiti
specifici tranne la buona conoscenza
del materiale coperto dai corsi di algebra, geometria e analisi del primo biennio della laurea di primo livello in matematica.
Programma
1. Richiami della topologia generale:
metriche, completezza, basi, assiomi di
separazione, compattezza e connessione.
2. Introduzione del concetto di gruppo
topologico e prime proprietà. 3. Il gruppo
quoziente e teorema dell’omomorfismo
per i gruppi topologici. 4. I sottogruppi
chiusi di Rn, il toro di dimensione n. 5. I
gruppi dei numeri p-adici. 6. Invarianti
cardinali dei gruppi abeliani astratti:
gruppi abeliani liberi, rango libero e prango; gruppi abeliani divisibili. 7. Invarianti cardinali dei gruppi topologici:
279
programmi - LS matematica
peso, densità, carattere, e pseudocarattere. 8. Il teorema di metrizzazione di
Birkhoff-Kakutani. 9. Gruppi completi e
completamento di un gruppo topologico.
10. Gruppi connessi, componente connessa di un gruppo topologico. 11. Gruppi
localmente compatti, teorema di Baire,
teoremi della mappa aperta. 12. Teorema
di Peter-Weyl per i gruppi compatti abeliani. 13. Il gruppo duale di un gruppo
localmente compatto abeliano. 14. Teorema di dualità di Pontryagin.
Modalità d’esame
Solo orale.
Bibliografia
- Appunti del corso (disponibili sul sito
del docente).
- D. DIKRANJAN, IV. PRODANOV, L. STOYANOV, Topological Groups, Marcel Dekker
Inc., New York-Basel, 1989.
- A. ORSATTI, Introduzione ai gruppi abeliani
astratti e topologici, Quaderni dell’Unione
Mat.Italiana, Pitagora Ed., Bologna, 1979.
280
programmi - LS fisica computazionale
CORSO DI LAUREA
SPECIALISTICA
IN FISICA COMPUTAZIONALE
ANALISI NUMERICA
Docente
Prof. Rossana Vermiglio
Crediti
6
Finalità del corso
Completare o integrare le conoscenze di
base dello studente nell’ambito dell’analisi numerica attraverso lo studio, la sperimentazione e l’analisi critica dei principali algoritmi per la risoluzione di alcuni
problemi della matematica del continuo,
che si incontrano nella fisica, biologia
computazionale e ingegneria.
Programma
Approssimazione di funzioni: interpolazione, il problema della convergenza,
interpolazione polinomiale a tratti, splines; approssimazione di funzioni: miglior
approssimazione uniforme e in spazi
prehilbertiani; polinomi ortogonali; integrazione numerica; formule di NewtonCotes, formule composite e adattive, le
formule gaussiane; introduzione ai metodi numerici per equazioni differenziali.
Introduzione ai metodi spettrali. Nelle
esercitazioni integrate con esperienze in
laboratorio saranno presentati dei semplici casi di studio di particolare interesse
applicativo.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- V. C O M I N C I O L I , Analisi numerica,
McGraw-Hill, 1990.
- D. BINI, M. CAPOVANI, O. MENCHI, Meto-
di numerici per l’algebra lineare, Zanichelli, 1988.
- R. BEVILACQUA, D. BINI, M. CAPOVANI, O.
M ENCHI , Metodi Numerici, Zanichelli,
1992.
- G. M ONEGATO , Fondamenti di calcolo
numerico, CLUT, 1998.
- G.W. STEWART, Afternotes on Numerical
Analysis, SIAM, 1996.
- L.N. T REFETHEN , Spectral methods in
Matlab, SIAM, 2000.
CHIMICA
Docente
Prof. Alessandro Del Zotto
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si prefigge l’obiettivo di fornire
allo studente le nozioni basilari della Chimica Generale, in particolare i fondamenti della struttura della materia e le
sue possibili trasformazioni chimiche e
chimico-fisiche. Viene dato notevole
risalto alla struttura molecolare e all’equilibrio chimico con particolare approfondimento dei concetti di acidità, basicità e
pH. Il corso prevede una breve trattazione dei fondamenti della Chimica Inorganica.
Programma
- Fondamenti della teoria atomica e stechiometria. Particelle elementari. Atomo,
elemento, isotopo, molecola, ione. Massa
atomica: valori assoluti e scala relativa.
Massa molecolare. Mole e numero di
Avogadro. Formulazione dei composti
chimici. Le equazioni chimiche ed il loro
bilanciamento.
- Struttura dell’atomo. Brevi cenni di teoria atomica. Orbitali atomici, loro rappresentazione grafica. L’atomo polielettroni-
281
programmi - LS fisica computazionale
co e le configurazioni elettroniche degli
elementi.
- Legame chimico. Energia di ionizzazione, di affinità elettronica ed elettronegatività. Il legame chimico: covalente, ionico,
metallico. Formalismo di Lewis, regola
dell’ottetto. Teoria VSEPR e struttura.
Orbitali molecolari, teoria LCAO. Orbitali
sigma e pi-greco. Orbitali ibridi sp, sp2 e
sp3. Orbitali delocalizzati e risonanza.
Legame a ponte di idrogeno.
- Stato liquido e soluzioni. Transizioni di
fase ed equilibri tra fasi. Tensione di
vapore di solidi e liquidi. Diagrammi di
stato, il diagramma di stato dell’acqua. La
soluzione. Concentrazione della soluzione. Legge di Raoult e proprietà colligative.
Pressione osmotica.
- Cinetica chimica. Velocità della reazione
chimica. Legge cinetica Meccanismo di
reazione. Legge di Arrhenius ed energia
di attivazione.
- Equilibrio chimico. Concetto di equilibrio. Legge d’azione di massa e costante
di equilibrio. Principio dell’equilibrio
mobile. Equilibri in soluzione acquosa.
Acidi e basi. Prodotto ionico dell’acqua:
Kw. Acidi e basi forti. Acidi e basi deboli,
Ka e Kb, coppie coniugate. Il pH, calcolo
del pH. Soluzioni tampone.
- Elettrochimica. Reazioni redox. Potenziale d’elettrodo ed equazione di Nernst.
Elettrodo standard ad idrogeno e scala dei
potenziali standard di riduzione. Pile e
forza elettromotrice.
- Chimica inorganica. Tavola periodica
degli elementi. Gruppi e periodi, blocchi
s, p, d ed f. Proprietà chimiche e chimicofisiche degli elementi in relazione alla
loro configurazione elettronica. Elementi
fondamentali del blocco p: carbonio,
azoto, ossigeno e loro principali composti. Composti inorganici naturali ed industriali di elevato interesse.
Modalità d’esame
Test scritto e successivo esame orale.
Bibliografia
Testi consigliati
- Appunti di lezione.
- R.E. DICKERSON, H.B. GRAY, G.P. HAIGHT, Principi di Chimica, Ed. Grasso, BO.
- SACCO, Fondamenti di Chimica, CEA, MI.
COMPLEMENTI DI MECCANICA
Docente
Prof. Lorenzo Freddi
Crediti
6
Programma
Geometria delle masse. Cinematica dei
sistemi rigidi. Grandezze dinamiche dei
sistemi materiali. Teoremi generali della
meccanica dei sistemi materiali discreti.
Statica dei sistemi materiali. Dinamica dei
sistemi materiali. Meccanica analitica.
Bibliografia
I testi adottati saranno comunicati agli
studenti all’inizio del corso.
COSMOLOGIA E ASTROFISICA
DELLE PARTICELLE
Crediti
6
Finalità del corso
La ricerca di punta sta volgendo molta
attenzione alla fisica astroparticellare, in
particolare come campo di studio della
fisica delle particelle ad energie non
accessibili in esperimenti di laboratorio.
A loro volta tali studi contribuiscono ad
approfondire la conoscenza della natura
dell’Universo e delle sorgenti celesti.
Scopo del corso è di introdurre lo studente alla comprensione degli attuali modelli
cosmologici e delle sorgenti cosmiche di
282
programmi - LS fisica computazionale
particelle di alta energia, nonché di passare criticamente in rassegna i diversi strumenti di rivelazione.
Programma
Parte I: Big Bang e sue implicazioni:
breve introduzione alla relatività generale, modelli cosmologici, osservabili in
Cosmologia, materia oscura, formazione
delle strutture, Universo inflazionario.
Parte II: Osservazioni dell’Universo dopo
la Ricombinazione: neutrini, raggi cosmici, raggi gamma.
Parte III: Rivelatori di sorgenti astrofisiche: richiami sull’interazione radiazione
materia, rivelatori per raggi cosmici, X e
gamma, strategie per la progettazione di
nuovi strumenti. Approcci numerici alla
fisica astroparticellare: presentazione dei
codici numerici: DarkSUSY, CMBfast,
esempio di problema ad N-corpi, CORSIKA, GalProp, Geant4.
Prerequisiti
Particelle e Interazioni Fondamentali.
Modalità d’esame
Tesina di approfondimento su un argomento trattato a lezione, preferibilmente
con applicazione numerica. Colloquio.
Bibliografia
- L. B ERGSTROM , A. G OOBAR , Cosmology
and particle astrophysics, Wiley.
- J.A. PEACOCK, Cosmological Physics, Cambridge University Press.
- M.S. LONGAIR, High energy astrophysics,
Cambridge University Press.
FISICA DELLE ALTE ENERGIE
Docente
Prof. Alessandro De Angelis
Dott. Barbara De Lotto
Crediti
6; dei 6 crediti, 2 sono di laboratorio (lo
studente può anche scegliere i soli crediti
di teoria).
Finalità del corso
Illustrare uno o più argomenti di ricerca
in fisica delle alte energie. Il corso è indirizzato agli studenti di Fisica Computazionale, Matematica, Informatica e Ingegneria orientati alla ricerca, e agli studenti di Dottorato.
Programma
Articoli selezionati su argomenti di fisica
e astrofisica delle alte energie; analisi dei
dati di un esperimento.
Prerequisiti
Nozioni di Fisica Quantistica e Relatività.
Modalità d’esame
Seminario da parte dello studente su un
argomento del corso scelto insieme ai
docenti.
Bibliografia
Articoli selezionati.
FISICA MODERNA
Docente
Prof. Alessandro De Angelis
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/fis
mod/corsofismod.html
Finalità del corso
Introdurre la Fisica Quantistica e la Relatività. Il corso è indirizzato agli studenti
di Fisica Computazionale, Matematica,
Informatica e Ingegneria.
283
programmi - LS fisica computazionale
Programma
Caduta della fisica classica. La prima formulazione della meccanica quantistica.
Equazione di Schroedinger ed applicazioni. Conduzione e semiconduttori; funzionamento dei dispositivi elettronici a
semiconduttore. Cenni sulla computazione quantistica. Relatività speciale e formulazione covariante dell’elettromagnetismo. Cenni sulla fisica delle particelle
elementari e la cosmologia.
Prerequisiti
Fisica 1 e 2. Analisi applicata alle funzioni
di una e più variabili.
Modalità d’esame
Per chi frequenta il corso: compiti per
casa. Per chi non frequenta il corso:
esame orale.
Bibliografia
- K.S. KRANE, Modern Physics, (2nd ed.),
Wiley, 1996.
- Appunti di lezione.
FLUIDODINAMICA
COMPUTAZIONALE
Docente
Dott. Luca Cortelezzi
Crediti
6
Programma
- Introduzione (2 ore).
- Metodi di discretizzazione (4 ore).
- Soluzione delle equazioni di NavierStokes: (26 h).
- Struttura delle equazioni di NavierStokes (b).
- Equazioni di diffusione monodimensionale.
- Equazioni di diffusione in 2 e 3 dimensioni.
- Equazioni di convezione lineari.
- Equazioni di convezione non lineari:
equazione di Burger.
- Equazioni di Navier-Stokes.
- Altri metodi per le equazioni di NavierStokes (2 ore).
- Simulazione di flussi turbolenti: (10
ore).
- Reynolds Averaged Navier-Stokes
(RANS).
- Eddy Simulation (LES).
- Direct Numerical Simulation (DNS).
- Ottimizzazioni dell’efficienza e accuratezza computazionale (4 ore).
FLUIDODINAMICA E TURBOLENZA
Docente
Prof. Alfredo Soldati
Crediti
6
Programma
1. Introduzione alla Dinamica dei Fluidi
(10 h):
- Analisi dimensionale e Proprietà fisiche.
- Richiami di Statica.
- Forze esercitate da un fluido in moto.
Dinamica di Una sfera immersa in un
fluido.
2. Equazioni di Bilancio (8 h):
- Conservazioni di Massa, Quantità di
moto ed Energia.
- Fluidi Newtoniani; Equazioni di Navier
Stokes.
- Soluzioni Esatte: Flussi Unidirezionali.
3. Soluzioni Approssimate (16 h):
- Adimensionalizzazione.
- Creeping flow.
- Teoria di Reynolds - della lubrificazione.
- Moto potenziale.
- Autosimilarità: Strato Limite, Getti e
Scie.
4. Instabilità e Turbolenza (14 h):
284
programmi - LS fisica computazionale
- Instabilità.
- Equazioni di Conservazione Mediate
Secondo Reynolds (chiusura).
- Leggi di chiusura.
- Leggi di scala e auto-preservazione in
flussi esterni e confinati.
Prerequisiti
Fisica generale.
INFORMATICA 1
cifica astratta delle strutture dati e diversità della loro implementazione. Strutture dati statiche, semidinamiche e dinamiche.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- S. MIZZARO, Introduzione alla programmazione con il linguaggio, Java. Franco
Angeli, 1999.
- Appunti delle lezioni.
Docente
Prof. Agostino Dovier
INFORMATICA 2
Crediti
6
Finalità del corso
Informatica 1 intende fornire un nucleo
di conoscenze informatiche su cui sviluppare successive competenze specialistiche. In particolare, il corso fornisce gli
strumenti per lo sviluppo di programmi
imperativi mediante tecniche di raffinamento e strutturazione modulare del
codice. Parallelamente affronta la realizzazione di strutture dati di più comune
impiego.
Programma
Nozioni generali. Introduzione ai concetti di algoritmo e di programma. Cenni
all’architettura di Von Neumann. Rappresentazione dell’informazione numerica e non numerica. Codice macchina.
Introduzione ai linguaggi di basso e alto
livello. Programmazione. Scomposizione
dei problemi e progettazione di algoritmi
per raffinamenti successivi. Componenti
base e costrutti di un linguaggio imperativo. Funzioni e procedure. Passaggio dei
parametri. Ricorsione e modello operazionale di procedure ricorsive. Relazione
tra ricorsione e iterazione. Linguaggi di
riferimento: Java e C. Strutture dati. Spe-
Docente
Prof. Vitaliano Milanese
Crediti
6
Finalità del corso
Informatica 2 estende e completa le conoscenze acquisite con Informatica 1, introducendo il paradigma della programmazione ad oggetti e le metodologie per lo
sviluppo di programmi basati su classi.
Programma
Nozioni generali. Incapsulamento delle
informazioni. Classi come astrazioni di
dati e di modelli di funzionamento.
Oggetti quali istanze autonome di classi.
Cenni ai sistemi multithreading e concorrenti. Interazione con l’ambiente operativo secondo il modello di gestione degli
eventi. Programmazione. Progettazione
di algoritmi basati sullo sviluppo di componenti modulari interagenti. Componenti base e costrutti di un linguaggio ad
oggetti. Classi, oggetti, metodi e messaggi. Gerarchie di classi ed ereditarietà.
Polimorfismo. Gestione delle eccezioni.
Linguaggi di riferimento: Java e C++.
Complementi. Progettazione di software
285
programmi - LS fisica computazionale
per la realizzazione di interfacce grafiche.
Cenni all’architettura client/server.
Applet Java per applicazioni di rete.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- S. MIZZARO, Introduzione alla programmazione con il linguaggio Java, Franco
Angeli, 1999.
- Appunti delle lezioni.
LABORATORIO DI
ANALISI DEI DATI
Docente
Dott. Vincenzo Vitale
Crediti
6
Finalità del corso
Con il presente corso si intende introdurre: 1) l’analisi statistica di base su dati sperimentali; 2) uno strumento di calcolo
professionale (ROOT) per la manipolazione, analisi e presentazione grafica di
dati; 3) esempi reali di analisi dei dati in
esperimenti di fisica.
Programma
Parte 1: 1.1) errori sperimentali; 1.2) probabilità e statistica; 1.3) distribuzioni; 1.4)
test di ipotesi e aggiustamento di parametri; 1.5) interpretazione di stime.
Parte 2: 2.1) introduzione del sistema
ROOT: un framework per l’analisi dati
object-oriented; 2.2) presentazione grafica di dati ( 1dim e 2dim); 2.3) macro-programmi per l’analisi di dati con ROOT.
Parte 3: 3.1) esempi di esperimenti di fisica e analisi dei dati.
Bibliografia
Testi facoltativi:
- M. CAPORALONI, La misura e la valutazine
della sua incertezza nella fisica sperimentale, Zanichelli.
- G. C O W E N , Statistical data analysis,
Oxford Sc.
- L. LYONS, Statistics for Nuclear and Particle Physicists, Cambridge University
Press.
LABORATORIO DI ELETTRONICA
Docente
Prof. Lorenzo Santi
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~milotti/Dida
tticaUD/Elettronica/ArgomentiSvolti.ht
ml
Finalità del corso
Lo scopo del corso è di fornire le basi per
la comprensione dell’elettronica moderna. Il corso include anche una serie di
sessioni di laboratorio.
Programma
Circuits. Introduzione alla Fisica dei
semiconduttori. Diodi, transistor bipolari
e FET. La fabbricazione dei circuiti integrati digitali. La famiglia logica TTL.
Memorie RAM, DRAM etc. Convertitori
ADC e DAC. La tecnologia di una moderna applicazione (il lettore di CD ROM).
Modalità d’esame
L’esame consiste in una prova pratica.
Bibliografia
- HOROWITZ, HILL, The Art of Electronics,
Cambridge University Press.
- Dispense del corso.
286
LABORATORIO DI STRUMENTI E
MISURE DI FISICA
Docente
Dott. Hans Grassmann
Crediti
6
Finalità del corso
Eseguire esperimenti di fisica aiuta lo studente ad acquisire una conoscenza più
profonda delle leggi fondamentali di fisica e delle relazioni fra di loro. Da un
punto di visto pratico il corso aiuta lo studente a capire che capacità servono per la
ricerca fondamentale e per la ricerca
applicata industriale, e come acquisire
queste capacità.
Programma
Gli esperimenti includono meccanica
classica, relatività, elettromagnetismo,
ottica, termodinamica e fluidodinamica.
La maggior parte degli esperimenti viene
eseguita ed analizzata usando il computer. Agli studenti viene chiesto di spiegare
il loro lavoro in “mini pubblicazioni” e di
presentare e difendere il lavoro in “mini
seminari”. A conclusione viene eseguito
un esperimento virtuale, usando un programma di simulazione numerica.
Prerequisiti
Fisica 1 e 2 per matematica, Fisica per
informatici.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- P.A. TIPLER, Corso di Fisica, Zanichelli.
- U. AMALDI, Fisica, a cura di A. Chiari e E.
Milotti, Zanichelli.
- Dispense.
programmi - LS fisica computazionale
MECCANICA QUANTISTICA
Docente
Prof. Stefano Ansoldi
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo del corso è di trasmettere gli elementi di base necessari alla risoluzione
numerica di problemi di meccanica
quantistica non relativistica con particolare enfasi per problemi di fisica atomica. Il
corso è organizzato in una serie di lezioni
teoriche in cui vengono presentati i concetti fisici e numerici necessari, e in sessioni pratiche e homework in cui gli studenti sono chiamati a mettere in pratica
le nozioni acquisite mediante la realizzazione e l’utilizzo di codici numerici.
MECCANICA STATISTICA
Docente
Dott. Gilberto Giugliarelli
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~giugliarelli/MeccanicaStatistica1.html
Finalità del corso
Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze alla base dei fondamenti statistici
della termodinamica e gli strumenti e i
metodi della meccanica statistica.
Programma
Richiami di termodinamica. Prima e
seconda legge. Equilibrio termico e temperatura. Relazioni di Maxwell ed equazione di Gibbs-Duhem. Equilibrio e stabi-
287
programmi - LS fisica computazionale
lità. Insieme microcanonico e canonico.
Insiemi generalizzati e insieme grancanonico. Fluttuazioni in sistemi di particelle non-correlate. Gas di fotoni e gas
ideale di particelle reali. Elettroni nei
metalli. Gas ideale classico e limite classico. Gas ideale di particelle classiche senza
struttura. Gas diluito di atomi e di molecole diatomiche. Modello di Ising e Lattice Gas. Rottura di simmetria e lunghezza
di correlazione. Teoria di campo medio.
Trattamento variazionale della teoria di
campo medio. Introduzione alla teoria
del gruppo di rinormalizzazione. Applicazione al modello di Ising bidimensionale. Traiettorie e traiettorie Monte Carlo.
Campionamento di tipo non-Boltzmann.
Prerequisiti
Fisica moderna.
Modalità d’esame
L’esame comprende una prova scritta
finale e una breve prova orale. Durante il
corso vengono effettuati 3 accertamenti
parziali che possono esonerare lo studente dalla prova scritta finale.
Bibliografia
- D. C HANDLER , Introduction to Modern
Statistical Mechanics, Oxford University
Press, 1987.
METEOROLOGIA
COMPUTAZIONALE
Crediti
6
Finalità del corso
- Fornire agli studenti le conoscenze di
base inerenti alla fluidodinamica e termodinamica atmosferica nonché gli strumenti analitici atti ad analizzare i princi-
pali fenomeni che avvengono nella bassa
atmosfera (troposfera);
- Fornire agli studenti gli strumenti
numerici necessari (essenzialmente il
modello numerico di nuova generazione
WRF) per effettuare simulazioni sull’evoluzione dell’atmosfera. Al termine del
corso gli studenti saranno in grado di
analizzare in maniera critica i principali
fenomeni meteorologici che avvengono
nella troposfera e di affrontare il problema delle simulazioni numeriche sia con
finalità di previsione che di analisi di
eventi.
Programma
1. Le grandezze fondamentali (6 ore):
struttura verticale dell’atmosfera; modalità di trasporto dell’energia; bilancio
energetico Terra-Sole.
2. Termodinamica (6 ore): processi adiabatici; temperatura potenziale; temperatura equivalente potenziale instabilità
idrostatica e condizionale.
3. Fluidodinamica in sistemi rotanti (6
ore): traiettorie e linee di flusso; coordinate naturali e sferiche; operatori in coordinate sferiche; derivate materiali e locali;
equazioni fondamentali.
4. Applicazioni delle equazioni fondamentali (6 ore): vento geostrofico, termico, ciclostrofico e di gradiente; atmosfera
barotropica e baroclina; instabilità barotropica e baroclina, fronti e frontogenesi;
instabilità simmetrica.
5. Suddivisione dell’atmosfera in scale (4
ore): i principali fenomeni in ciascuna
scala.
6. Simulazioni modello numerico WRF
(18 ore): descrizione del modello numerico e sue caratteristiche; inizializzazione
del modello; simulazione e visualizzazione dei risultati.
Modalità d’esame
Orale.
288
programmi - LS fisica computazionale
Bibliografia
- WRF Numerical Model. http://www.wrfmodel.org/
- J.A. DUTTON, Dynamics of Atmospheric
Motion, Dover, 1995.
- J.R. HOLTON, An Introduction to Dynamic
Meteorology, Academic Press, 1992.
- C.F. BOHREN, B.A. ALBRECHT, Atmospheric Thermodynamics, Oxford University
Press, 1998.
METODI MONTE CARLO
Docente
Prof. Furio Ercolessi
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~ercolessi/M
C/
Finalità del corso
Lo scopo del corso è di dare le basi teoriche relative ai Metodi Monte Carlo (con
enfasi sui metodi basati su catene di
Markov), nonché discuterne e sperimentarne l’implementazione pratica e le strategie computazionali in alcuni casi rappresentativi. Viene inoltre introdotto il
metodo della dinamica molecolare per le
simulazioni atomiche.
Programma
Fondamenti di teoria della probabilità.
Variabili e processi casuali. Generazione
di numeri casuali. Distribuzioni di probabilità e loro caratterizzazione. Stima di
medie, varianza, errori. Somma di variabili casuali; teorema del limite centrale.
Integrazione Monte Carlo. Campionamento secondo una distribuzione. Campionamento con tecniche di reiezione.
Metodi di riduzione della varianza:
importance sampling, riduzione analiti-
ca, variabili antitetiche, stratificazione.
Catene di Markov: cammini casuali,
bilancio dettagliato, metodo di Metropolis-Rosenbluth-Teller. Applicazioni in
meccanica statistica. Il problema del
commesso viaggiatore attraverso annealing simulato (con laboratorio). Funzione
di autocorrelazione e convergenza
all’equilibrio. Modelli su reticolo e sul
continuo. Il modello di Ising in due
dimensioni (con laboratorio). Campionamento non-Boltzmann, campionamento
a ombrello. Simulazione Monte Carlo di
sistemi Lennard-Jones (con laboratorio).
Calcolo della pressione. Monte Carlo in
insiemi diversi da quello canonico. Introduzione alla dinamica molecolare. L’ipotesi ergodica. Statistica del campionamento. Geometria e condizioni al contorno periodiche. Integrazione temporale:
algoritmo di Verlet e predictor-corrector.
Errori. Instabilità di Lyapunov. Calcolo di
forze ed energia. Leggi di conservazione.
Organizzazione di un calcolo di dinamica
molecolare. Simulazione di dinamica
molecolare di sistemi Lennard-Jones (con
laboratorio). Calcolo di proprietà statiche
e dinamiche. Funzioni di autocorrelazione. Dinamica molecolare negli insiemi
NVT e NPH. Cenni rapidi a metodi
Monte Carlo quantistici: variational
Monte Carlo e diffusion Monte Carlo.
Prerequisiti
Fisica 1, aver frequentato Meccanica Statistica 1.
Modalità d’esame
Realizzazione di un esperimento numerico, assegnato individualmente almeno
due settimane prima dell’esame, sua
descrizione in una relazione scritta, e
discussione orale della relazione.
Bibliografia
- M.H. K ALOS , P.A. W HITLOCK , Monte
Carlo Methods, Wiley, New York, 1986.
289
programmi - LS fisica computazionale
- D. F RENKEL , B. S MIT , Understanding
Molecular Simulation, second edition,
Academic Press, 2002.
- M.P. A LLEN , D.J. T ILDESLEY , Computer
Simulation of Liquids, Oxford, 1987.
- Materiale preparato o selezionato dal
docente; appunti di lezione.
METODI NUMERICI PER LA
STRUTTURA ELETTRONICA
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso presenta metodi avanzati di simulazione per il calcolo della struttura elettronica di atomi, molecole e sistemi condensati. Scopo di questi approcci è la
descrizione accurata delle interazioni
atomiche e la spiegazione a livello quantistico dei fenomeni fisici di materiali
reali, con lo studio di un largo spettro di
proprietà fisiche dello stato elettronico
fondamentale e con estensione agli stati
eccitati (proprietà strutturali, vibrazionali, elettroniche, magnetiche e ottiche).
Programma
- Teoria del funzionale densità (DFT).
Proprietà di atomi e ioni.
- La struttura elettronica delle molecole.
La struttura elettronica dei solidi.
- Metodo del tight-binding per il calcolo
delle bande.
- Pseudopotenziali ed onde piane. Energia totale di un solido.
- Derivate dell’energia totale di un solido:
forze e fononi.
Prerequisiti
Struttura della Materia.
Modalità d’esame
L’esame è costituito da una prova pratica
da svolgere al calcolatore, utilizzando gli
strumenti sviluppati durante il corso.
METODI STOCASTICI PER SISTEMI
QUANTISTICI A MOLTI CORPI
Crediti
6
Finalità del corso
Questo corso ha l’obiettivo di fornire allo
studente le conoscenze ed i mezzi necessari ad affrontare problemi di molte particelle interagenti, in regime quantistico,
con tecniche stocastiche. L’enfasi principale è sulla predizione di proprietà di
stato fondamentale, con metodi di Monte
Carlo quantistico che hanno analogie
strette con problemi classici di diffusione. Saranno anche dati cenni a trattamento di sistemi a temperatura finita,
con il metodo degli integrali sul cammino.
Programma
- Monte Carlo Variazionale.
- Processi di diffusione ed equazione di
Fokker-Planck.
- Evoluzione di Schrodinger in tempo
immaginario e processi di diffusione.
- Approcci alternativi al Monte Carlo di
Diffusione.
- Cenni agli integrali sul cammino e mapping quantistico/classico: il PIMC.
- Cenno alla teoria delle funzioni di risposta.
Prerequisiti
Meccanica Statistica.
MODELLISTICA E SIMULAZIONE
Docente
Prof. Adriano Pascoletti
Crediti
6
Finalità del corso
Illustrazione del processo di costruzione
290
programmi - LS fisica computazionale
di un modello attraverso la discussione di
una serie di esempi non banali. Particolare attenzione è rivolta alla valutazione critica del campo di validità del modello, ai
problemi computazionali connessi e
all’intreccio tra ragionamento formale e
intuizioni relative alla fisica del sistema
da modellare.
Programma
Panoramica dei modelli trattati: a tempo
continuo o discreto, lineari e non lineari.
Stabilità dei punti di equilibrio. Modelli
dipendenti dallo spazio e dal tempo. Cicli,
biforcazioni, catastrofi. Modelli caotici.
Modalità d’esame
Prova orale.
Bibliografia
- E. BELTRAMI, Mathematics for Dynamic
Modeling, Academic Press, 1987.
PARTICELLE E INTERAZIONI
FONDAMENTALI
Docente
Dott. Marina Cobal
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/%7Ecobal/pa
rticelle_welcome.html
Finalità del corso
Questo corso è una introduzione alla fisica delle Particelle e delle Interazioni Fondamentali. Si discutono alcune delle proprietà dei costituenti fondamentali della
materia e le loro interazioni, così come i
metodi sperimentali e le tecnologie coinvolte. In generale, intenzione del corso
non è quella di derivare modelli teorici da
principi primi, ma piuttosto di confronta-
re previsioni fenomenologiche con risultati sperimentali, così da introdurre le
conoscenze necessarie per affrontare
questo tipo di ricerca. Il corso è indirizzato agli studenti di Fisica Computazionale,
Matematica, Informatica e Ingegneria.
Programma
Concetti base: unità di misura, relatività
speciale, sezioni d’urto, rate di decadimento. Particelle ed interazioni fondamentali: quarks, leptoni, bosoni di gauge,
interazioni elettromagnetiche, forti e
deboli. Leptoni: elettroni e positroni,
muoni e tau, neutrini. Metodi sperimentali: acceleratori di particelle e rivelatori di
particelle. Adroni e forze nucleari. Risonanze. Struttura degli adroni e scattering
deep in elastico. Stranezza. Modello a
quark degli adroni. Quark pesanti. Il meccanismo GIM. La matrice CKM. Unificazione elettrodebole e bosoni W e Z. Correnti neuter. Simmetrie discrete e interazioni deboli: parità, coniugazione di carica e CP. Quantocromodinamica (QCD):
colore, accoppiamento forte, sconfinamento, getti di particelle. Il meccanismo
di Higgs e la ricerca sperimentale
dell’Higgs.
Prerequisiti
Fisica 1 e 2, Fisica Moderna, eventualmente Meccanica quantistica.
Modalità d’esame
Compiti per casa e relazione finale su un
articolo a scelta.
Bibliografia
- P ERKINS , High Energy Physics, IV ed.,
Addison-Wesley.
- B.R. MARTIN, G. SHAW, Particle Physics
(2nd ed.), Wiley.
- Appunti di lezione, disponibili al sito:
http://www.fisica.uniud.it/~cobal/particelle_welcome.html
291
programmi - LS fisica computazionale
QUANTUM COMPUTING
Docente
Dott. Luca Marinatto
Bibliografia
- Appunti del docente.
- MICHAEL NIELSEN, ISAAC CHUANG, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press, 2000.
Crediti
6
RELATIVITÀ GENERALE
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~riccardo/teaching/physics/qc2001.html
Finalità del corso
Scopo del corso è di fornire una introduzione al quantum computing, sia negli
aspetti di base sia in quelli più avanzati.
Nella prima parte del corso verranno
discussi ed analizzati i fondamenti matematici e concettuali della meccanica
quantistica; nella seconda parte verranno
applicati tali concetti alla teoria della computazione quantistica, analizzandone i
contenuti innovativi e sottolineandone le
differenze rispetto alla teoria classica. Il
corso fornirà anche alcune nozioni di
base su argomenti di punta della ricerca
in questo campo, quali la teoria quantistica dell’informazione ed il teletrasporto
quantistico.
Programma
Basi matematiche. Spazi di Hilbert. Meccanica quantistica. Sistemi composti.
Teoria classica della computazione e della
complessità. Teoria quantistica della
computazione. Algoritmi quantistici.
Possibili realizzazioni sperimentali.
Cenni di teoria quantistica dell’informazione. Argomenti avanzati di teoria
dell’informazione quantistica.
Prerequisiti
Fisica moderna.
Modalità d’esame
L’esame si svolgerà sotto forma di discussione di una tesina su argomenti di ricerca inerenti il corso.
Crediti
6
Finalità del corso
Il corso si propone di discutere argomenti avanzati di relatività generale.
Programma
Geometria differenziale. Teoria di Einstein della gravitazione. Formalismi
lagrangiano e hamiltoniano in relatività
generale. Problema ai valori iniziali.
Onde gravitazionali. Struttura globale di
uno spaziotempo. Buchi neri. Effetti
quantistici in un campo gravitazionale.
Prerequisiti
Fisica moderna.
Modalità d’esame
Il candidato terrà un seminario, della
durata complessiva di circa un’ora, su un
argomento fuori programma concordato
con il docente. Al termine del seminario,
seguirà un breve esame orale su argomenti sviluppati durante il corso.
Bibliografia
- R. D’I NVERNO , Introducing Einstein’s
Relativity, Clarendon, 1992.
- R.M. WALD, General Relativity, University of Chicago Press, 1984.
- Appunti del docente.
SIMULAZIONI ATOMISTICHE DI
MATERIALI
Docente
Prof. Furio Ercolessi
292
Crediti
6
Pagina del corso
http://www.fisica.uniud.it/~ercolessi/SA/
Finalità del corso
Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze necessarie per capire,
organizzare ed effettuare simulazioni a
temperatura finita di sistemi condensati
atomici e molecolari – solidi, liquidi,
difetti, superfici, nanostrutture, clusters,
sistemi organici – utilizzando i metodi
della dinamica molecolare, Monte Carlo e
tecniche affini. Il corso è costituito da tre
linee parallele e relativamente indipendenti tra loro per quanto riguarda il materiale presentato in ciascuna di esse, ma
con frequenti collegamenti trasversali.
Nella prima vengono presentati aspetti
teorici e pratici legati ai metodi di simulazione; nella seconda vengono discusse le
proprietà dei materiali che sono più spesso oggetto di investigazione mediante
simulazione; nella terza, importante per
acquisire familiarità con tecniche e codici
di calcolo, vengono effettuate delle misure su sistemi fisici mediante simulazione
in modo da caratterizzarli sotto vari punti
di vista. Ogni settimana una lezione viene
dedicata a una discussione dei risultati e
dei problemi ottenuti, e alla preparazione
del lavoro per la settimana seguente.
Programma
I. Metodi di simulazione: Approssimazione di Born-Oppenheimer. Indicatori della
presenza di interazioni a molti corpi fra
atomi. Potenziali a colla/embedded atom.
Dinamica molecolare tight-binding.
Potenziali da principi primi: indicazioni
da tight binding, potenziali bond order
per semiconduttori. Potenziali coulombiani: metodo delle somme di Ewald.
Cenni ai force fields per sistemi organici.
Molecole con dinamica vincolata (algoritmo SHAKE). Richiami di termodinamica. Dinamica molecolare negli insiemi
programmi - LS fisica computazionale
NVT (Nose-Hoover) e NPT (Andersen,
Parrinello-Rahman). Metodi per calcoli di
energia libera: integrazione termodinamica; metodo di Bennett delle distribuzioni sovrapposte. Cenni su umbrella
sampling. Calcolo di energia libera di
solidi. Dinamica browniana (Langevin).
Sistemi non in equilibrio: teorema di fluttuazione-dissipazione e metodo di Bennett-Chandler per il calcolo di costanti di
reazione di eventi rari. Algoritmi veloci
per la dinamica molecolare: liste dei vicini e metodo delle celle, parallelizzazione
mediante decomposizione spaziale,
parallelizzazione mediante algoritmi
sistolici.
II. Proprietà dei materiali: Teoria dell’elasticità nei cristalli: costanti elastiche,
strain, stress. Vibrazioni reticolari e fononi. I difetti nei solidi: difetti puntiformi e
loro stabilità termodinamica. Ruolo dei
difetti nelle proprietà meccaniche. Termodinamica delle superfici: superficie di
Gibbs, energia libera di superficie e tensione superficiale. Coefficiente di diffusione: leggi di Fick, equazione di Einstein. Capillarità e legge di Laplace. Tensore di stress di superficie. Formula di
Kirkwood-Buff per il calcolo dello stress.
Energia libera di superfici cristalline:
modello di Kossel. Costruzione di Wulff e
sua dimostrazione. Legame analitico fra
energia libera di superficie e forma di
equilibrio; analogie con altri casi termodinamici. Surface stiffness. Sfaccettamento. Interazioni tra steps e forme di equilibrio a T finita, comportamento di Pokrovski-Talapov. Transizione di irruvidimento delle superfici. Diagrammi di fase di
sostanze pure; equazione di ClausiusClapeyron. Diagrammi di fase di sistemi
a due componenti: soluzioni, decomposizione spinodale, nucleazione e crescita,
leghe a soluzione solida e leghe eutettiche. Fusione e non-fusione superficiale.
III. Attività al computer: Verranno effettuate simulazioni su un sistema fisico, e
in questo ambito verranno discussi metodi per il calcolo di funzioni di correlazio-
programmi - LS fisica computazionale
ne e varie proprietà strutturali, vibrazionali, termodinamiche del sistema.
Prerequisiti
Metodi Monte Carlo, Struttura della
Materia.
Modalità d’esame
Realizzazione di un esperimento numerico, assegnato individualmente almeno
due settimane prima dell’esame, sua
descrizione in una relazione scritta, e
discussione orale della relazione.
Bibliografia
- D. FRENKEL, B. SMIT, Understanding molecular simulation, 2nd Ed., Academic,
2001.
- M.P. A LLEN , D.J. T ILDESLEY , Computer
simulation of liquids, Oxford, 1989.
- J.I. G ERSTEN , F.W. S MITH , The Physics
and Chemistry of Materials, Wiley, 2001.
- M.C. DESJONQUERES, D. SPANJAARD, Concepts in Surface Physics, 2nd Ed., Sprinter,
1996.
- Materiale preparato o selezionato dal
docente; appunti di lezione.
STRUTTURA
DELLA MATERIA
Crediti
6
Finalità del corso
Lo scopo del corso è di fornire gli argomenti di base della fisica atomica, molecolare e dello stato solido, nell’ambito di
293
un approccio rigoroso basato sul formalismo della Meccanica Quantistica; affronto di alcuni semplici problemi risolvibili
in modo analitico.
Programma
Fondamenti di Fisica Atomica: atomo di
H e atomi idrogenoidi (spettri, autofunzioni, regole di selezione); atomi alcalini
e difetto quantico; atomo di He; approssimazione di campo centrale; il sistema
periodico degli elementi. Fondamenti di
Fisica Molecolare: il legame molecolare;
approssimazione adiabatica; molecole
biatomiche; classificazione degli stati
elettronici; orbitali molecolari; spettri
rotovibrazionali. Fondamenti di Fisica
dello Stato Solido: strutture cristalline
(reticoli diretto e reciproco, diffrazione);
coesione; proprietà vibrazionali; elettroni
liberi; elettroni nei cristalli.
Modalità d’esame
L’esame consta di tre provette scritte in
itinere (o in alternativa di una prova scritta finale su tutto il programma) ed eventualmente di una prova orale.
Bibliografia
- Appunti di lezione (on-line e cartacei).
- C OLOMBO , Elementi di Struttura della
Materia, Hoepli.
- KITTEL, Introduzione alla Fisica dello Stato
Solido, Boringhieri.
- EISBERG, RESNICK, Quantum Physics of
Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles, John Wiley.
- BRANDSEN, JOACHAIN, Physics of Atoms
and Molecules, Longman.
general information
and curricula
297
general information and curricula
FACULTY OF MATHEMATICAL,
PHYSICAL AND NATURAL
SCIENCES
Location and web site
The Faculty is located in via delle Scienze,
208 (Loc. Rizzi) Udine - Tel. ++39
0432558681-4-7 - Fax ++390432558682; the
Faculty web site has the following address:
http://www.uniud.it/didattica/ facoltà;
Request for information can be addressed
to: [email protected]
Courses
The Faculty of Mathematical, Physical
and Natural Sciences offers four kinds of
courses:
- Laurea courses: three-year courses aimed
at obtaining the Laurea Degree. These
courses require the student to get 180
ECTS credits 1 which can be obtained
from exams and other activities (such as
thesis, stage, etc.).
- Laurea specialistica courses: two-year
courses which can be followed by students who have previously obtained the
Laurea Degree. They are aimed at extending and refining the knowledge and competences acquired in the three-year laurea courses. They allow the students to
get the Laurea Specialistica Degree. They
require 120 credits.
- Master courses: aimed at acquiring specific
professional competences. First Level Master Courses are devoted to students with
the Laurea degree, whereas Second Level
Master Courses are devoted to students
with the Laurea Specialistica Degree. Both
kinds of courses require 60 credits.
1
Courses are structured on a new measure of formative activity, made up of university formative
credits (ECTS). One ECTS corresponds to 25
working hours by the student, generally divided
into 8 hours of classroom lessons and 17 hours of
individual study.
- PhD courses: aimed at obtaining the
highest level of qualification, with specific attention for research and top professional competences; they require three
year attendance and a final research thesis.
In the Academic Year 2006-07 the Faculty will offer the following courses:
Laurea courses:
Computer Science
Mathematics
Web and Multimedia Technologies
Biotechnologies - course organized jointly
with the Faculties of Medicine, Agriculture
and Veterinary Medicine
First level Master courses:
Information Technology
Open Distance Learning
Geographical Information Systems (GIS)
Laurea Specialistica courses:
Computer Science
Computational Physics
Information Technology
Mathematics
Statistic and Computer Science for Enterprise Management - course organized jointly with the Faculty of Economics
PhD courses:
Computer Science
Mathematics and Physics
Second level Master courses:
Medical Computer Science
ENTRANCE REQUIREMENTS
Laurea courses require the High School
Diploma or some equivalent degree
obtained abroad.
Application requests can be submitted
from July 13, 2006 to September 22,
2006. The request should be presented
298
directly to the Student Offices (Segreteria
Studenti) located by the Faculty site. In
special cases, the request can be presented later; in any case, not later than January 2, 2007.
The submission requests to the admission test for the course in Biotechnology
are received by the Student Offices of the
Faculty of Veterinary Medicine (same
location) from July 13, 2006 to September 8, 2006.
Prerequisites for access to Laurea courses
In order to help the first-year students,
the Faculty organizes an Introductory
course for the Computer Science and the
Web and Multimedia Technology courses.
This course will be held at the site of the
Faculty, Teaching Room H, from September 4 to September 15, each day,
(Monday to Friday) from 9 am to 1 pm
(except on September 5 and 8, when the
course will be held from 3 pm to 7 pm).
On September 19 a final test will be held
beginning at 9.30 am, in Teaching
Rooms H, I and 51.
Analogously, the Faculty organizes an
Introductory course for the Mathematics
first-year students, from September 11 to
September 22. Moreover, are online tests
(accessible through the Faculty web site)
is available for self evaluation. Information is available in the Faculty web site.
The first-year students of the Biotechnology course are invited to follow the Introductory course organized for the Mathematics students.
Prerequisites for access to Laurea Specialistica courses
Foreign students willing to apply to the
Laurea Specialistica courses area kindly
requested to contact the Student Offices.
Application requests are accepted from
July 13 to November 6, 2006. Delays are
accepted for special cases, but not later
than April 30, 2007
general information and curricula
TEACHING AND RESEARCH
FACILITIES
Departments
Research and advanced training are carried on within the following three Departments:
Dipartimento di Matematica e Informatica
via delle Scienze, 208 (Loc. Rizzi)
33100 Udine
Tel. ++390432558400
Fax: ++390432558499
http://www.uniud.it/ricerca/strutture/di
partimenti_scientifica/dimi
Dipartimento di Fisica
via delle Scienze, 208 (loc. Rizzi)
33100 Udine
Tel. ++390432558210
Fax: ++390432558222
http://www.uniud.it/ricerca/strutture/di
partimenti_scientifica/difa
Dipartimento di Scienze Statistiche
via Treppo, 18
33100 Udine
Tel. ++390432275570
Fax: ++390432503240
http://www.uniud.it/ricerca/strutture/di
partimenti_economica/diss
Laboratories
Training during regular courses is supported by several laboratories which allow
the students to experiment practical
skills. Laboratories are located in the Faculty and in Departments.
Libraries
Students can exploit the services provided
by the following university libraries:
- Centro Interdipartimentale dei Servizi
Bibliotecari di Scienze, located in Via
delle Scienze, 208 - Loc. Rizzi - Udine Tel. ++390432558561.
For any information: http://cisbscienze.bib.uniud.it/
299
general information and curricula
or [email protected]
- Centro Interdipartimentale dei Servizi
Bibliotecari di Economia located in Via
Tomadini, 30/a - Udine - Tel. ++39043
2249600.
Information: http://ecolex.bib.uniud.it/
The center for audio-visual study of languages (CLAV)
Located in via Zanon, 8 - Udine - Tel.
++390432275570, organizes several foreign
language courses, as well as courses on the
Italian language for foreign students.
Information:
http://www.uniud.it/didattica/servizi_st
udenti/servizi_linguistici/laboratori_aut
oapprendimento_linguistico
[email protected]
The center for computer services (CSIT)
Located in via delle Scienze, 208 - Loc.
Rizzi, Udine - Tel. ++390432558900 Fax: ++390432558911, provides students
with several computerized services, such
as e-mail. On line application to exams,
access to library catalogues, identification
of stage opportunities, etc.
http://www.uniud.it/didattica/servizi_st
udenti/servizi_informatici_e_telematici
INTERNATIONAL PROGRAMS
Socrates-Erasmus and Leonardo International Programs
The University of Udine adheres to the
Socrates-Erasmus and Leonardo International Programs financed by the Euro-
pean Union. The Faculty of Science has
numerous partnership with other European Universities. Please, visit the sites:
www.uniud.it/didattica/servizi_studenti/programma_socrates
www.uniud.it/didattica/servizi_studenti/mobilita/programma_leonardo
FURTHER INFORMATION
Further information can be obtained
from:
- the University web site: www.uniud.it
- the Student Office (Segreteria Studenti)
via delle Scienze, 208 Rizzi - Udine, tel
++390432-558380/89 open from Monday to Friday, 9.45 am - 11.45 am
- The Student Office - Affari generali,
diritto allo studio, via Mantica, 3 - Udine,
tel ++390432-556680 for information
about taxes, tax reductions, grants, etc. Web
site: http://www.uniud.it/ didattica/servizi_
studenti/tasse_contributi
- International Students Office (CRIN) via
Palladio, 2 Udine, tel ++390432-556220.
Web site: http://www.uniud.it/ateneo/organizzazione/amministrazione/amministrazione_centrale/crin
- International students service:
http://www.uniud.it/didattica/servizi_studenti/international_students_service
- the Faculty Office (Segreteria di Presidenza della Facoltà) via delle Scienze,
208 Rizzi Udine Tel ++390432558687/4/1 - Fax ++390432-558682,
open 12.00 am - 1.00 pm, Monday,
Wednesday and Friday.
300
general information and curricula
LECTURE TIMETABE
First term:
Second term:
Third term:
September 25, 2006 - December 1, 2006
January 15, 2007 - March 16, 2007
April 18, 2007 - June 20, 2007
Exams
First period:
Second period:
Third period:
December 4 - 22, 2006 and January 8 - 12, 2007
March 19, 2007 - April, 17, 2007
June 21, 2007 - July 31, 2007 and September 3 - 21, 2007
How to register for exams
To be registered for the exams, students must use the SINDY service, available through
the web, at the site http://sindy.uniud.it.
OFFICIAL FACULTY COMMITTEES
Consiglio di Facoltà
The Faculty is run by the Faculty Council,
chaired by the Dean of the Faculty (currently Carlo Tasso, Professor of Computer Science, elected for the 3-year term
2004/05 - 2006/07) and consisting of
full professors, associate professors, representatives of assistant professors and
representatives of students.
The current student representatives are:
Burelli Paolo
Zanitti Francesco
Consigli di Corso di laurea
Each degree course has a Degree Council,
whose duties include solving all problems related to teaching and curricula.
The council is made up of all teachers
from the degree course (including temporary teaching staff), lecturers and student
representatives.
Computer Science
Consiglio Unificato dei Corsi di Laurea della
Classe 26 (Scienze e Tecnologie Informatiche) e Laurea Specialistica della classe
23/s (Scienze Informatiche) currently
chaired by Luca Chittaro, Professor of
Human-Computer Interaction. No student representative has been elected.
Mathematics
Consiglio Unificato dei Corsi di laurea in
Matematica, currently chaired by Gianluca Gorni, professor of Mathematics. The
current student representative is:
Molaro Chiara
Computational Physics
Consiglio di Corso di laurea Specialistica in
Fisica Computazionale, currently chaired
by Alessandro De Angelis, professor of
Physics.
The student representatives are:
Sclauzero Gabriele
Staniscia Fabio
The Master in Information Technology is
currently chaired by Luca Chittaro, professor of Human-Computer Interaction.
general information and curricula
CURRICULA
THREE-YEAR LAUREA COURSE IN
COMPUTER SCIENCE
301
THREE-YEAR LAUREA COURSE IN
WEB AND MULTIMEDIA
TECHNOLOGIES
Normal duration
3 years, corresponding to 180 ECTS credits*.
Normal duration
3 years, corresponding to 180 ECTS credits*.
Features and Objectives
The course provides the competence necessary to work in the field of design,
development, management and maintenance of software and computer systems,
both in the manufacturing of computer
systems and in industries, public administration and laboratories that make use
of complex computer systems. Moreover,
the curriculum provides the theoretical
and methodological knowledge which
forms the basis for a future specialization, aiming towards a second level
degree or a first level master.
The course offers the following study
areas, or “curricula”, to fit specific professional needs
- Software Design;
- Computer Services for Business and
Public Administration;
- Management and Planning;
- Basic Curriculum for Laurea Specialistica.
The degree course in computer sciences
features a strong emphasis on laboratory
courses and allows students to participate
in on-site training stages as an integral
part of their education, facilitating a
future transfer from university to the
business world.
Further information may be obtained
from the Faculty Web site or by contacting directly the Faculty Office.
Features and Objectives
The course provides the competence necessary to work in the fields of analysis,
design, development, management and
maintenance of Internet/World Wide
Web (WWW) and Multimedia systems,
in companies producing such systems as
well as in all sectors that make use of web
and multimedia systems. Moreover, the
curriculum provides the theoretical and
methodological knowledge aiming
towards a second level degree or a first
level master course.
Specifically, students will acquire the
skills necessary to: quickly and professionally join development projects concerning web and multimedia applications with specific hardware and software
requirements; select, evaluate, install and
maintain private or public software and
fit it to contexts typical of web and multimedia technologies; introduce new technologies and services based on web and
multimedia technologies; configure,
manage, monitor and analyse web sites
and computer network activities, with
regard also to security issues; support
management decisions related to web
activities and their integration with existing information systems; evaluate the
usability and accessibility of the offered
services.
Therefore the course curriculum provides: the necessary background on the
most recent developments in information, communication and interaction sciences and technologies, as well as their
applications; good familiarity with the
various communication forms allowed in
302
multimedia systems; knowledge of programming languages and development
tools devoted to web and multimedia;
awareness of social, ethical and deontological implications of this activity.
The degree course in web and multimedia technologies features a strong emphasis on laboratory courses and allows students to participate in on-site training
stages as an integral part of their education, facilitating a future transfer from
university to the business world.
THREE-YEAR LAUREA COURSE IN
MATHEMATICS
Duration
3 years, corresponding to 180 credits*.
Features and Objectives
The course in Mathematics provides:
basic mathematical knowledge; computer and computational skills; the ability to
understand and use mathematical
descriptions and models of concrete scientific and economic situations; the ability to carry out defined technical or professional tasks in all sectors of industry,
finance, services and public administration, or in teaching of mathematics and
science.
A sound basis in mathematics, physics
and computer science is combined, from
the first phase of the course, with a professional preparation in various directions: general, teaching, statistical economics, logic and computer science,
physics, management and numerical
analysis. Such a preparation may be
immediately exploited in the working
world or utilized for further studies and
research.
The degree course is therefore structured in
a way to offer different curricula, designed
to satisfy specific professional needs.
general information and curricula
The programme also provides the opportunity to learn English and to acquire
communicative and organizational skills.
THREE-YEAR LAUREA COURSE IN
BIOTECHNOLOGIES
(Degree course jointly organized
by the Faculties of
Agricultural Sciences, Mathematics,
Physics and Natural Sciences,
Medicine and Surgery and
Veterinary Medicine)
Normal duration
3 years, corresponding to 180 ECTS credits*.
Features and Objectives
The course is aimed at providing the basic
knowledge and competences on biological
systems (including the cellular, molecular
and genomic levels), as well as the multidisciplinary skills on the typical techniques
exploited in Biotechnology.
Activated Curricula
Three curricula are currently activated:
- Agricultural Biotechnology;
- Veterinary Medicine Biotechnology;
- Computational Biology/Bioinformatics.
FIRST LEVEL MASTER IN
INFORMATION TECHNOLOGY
Educational degree issued together with
the B.M. Birla Science Center, Hyderabad, India.
Duration
One year, corresponding to 60 credits*.
Features and Objectives
The first level Master course in Information Technology provides focussed professional skills in modern computer technologies utilized nowaday in public and
303
general information and curricula
private organizations. The Master in
Information Technology provides students with a highly specialized education
in Information Technology, especially in
web and multimedia technologies. The
Master aims at producing professionals
with a sound background in computer
science able to adapt to the working environment easily and quickly, especially in
the most innovative fields of IT. With
respect to the three-year degree in Computer Science, the Master improves and
deepens basic computer science knowledge by emphasizing specific industrial
technologies. Training stages in industries are organized as well. The Master
focuses on advanced computer networks,
web technologies, web site and portal
design, human-computer interaction,
network security, multimedia systems, ecommerce, advanced java programming,
and management information systems.
FIRST LEVEL ON LINE MASTER IN
OPEN DISTANCE LEARNING
Duration
One year, corresponding to 60 credits*.
Features and Objectives
The first level Master in Open Distance
Learning is aimed at providing knowledge and competences on new information and communication technologies
for education and knowledge management.
The Master is delivered in online mode.
The major topics of the course are: elearning; basic knowledge of e-learning
systems and models; multimedia design,
accessibility and usability; virtual reality
and 3D graphics; learning objects; human
resource management; knowledge management; quality evaluation. The Master
includes also a stage or a project work.
This course is organized in cooperation
with the Universities of Macerata and
Camerino.
FIRST LEVEL MASTER IN
GEOGRAPHICAL INFORMATION
SYSTEMS (GIS)
Duration
One year, corresponding to 60 credits*.
Features and Objectives
The first level Master in Geographical
Information Systems is aimed at providing knowledge and competences in the
various fields included in this broad and
fast growing area.
The Master includes, among others,
courses on computer sciences, topography, environmental Law and Land Management; Risk Management Cartography,
Statistics, Spatial Data Bases, Image processing, geostatistics and geomarketing.
The Master includes a 250-hour stage.
OTHER FIRST LEVEL
MASTER COURSES
The Faculty cooperates to organize other
first level master courses.
Updated list at
http://www.uniud.it/didattica/facolta/sc
ienze
LAUREA SPECIALISTICA IN
COMPUTER SCIENCE
Normal duration
2 years, corresponding to 120 ECTS credits*.
Features and Objectives
The specialized degree in Computer Science aims at strengthening the graduate’s
knowledge of the theoretical foundations
of computer science as well as many application issues together with analysis,
304
design and evaluation methodologies.
The graduates will have the opportunity to
enter the computer science world at a high
competence level both in the research field
and in applications. The strong preparation in the fundamentals of computer science and in the application methodologies
will allow the graduates to continue in the
research field, whereas the acquired
design tools will enable them to enter public and private organizations to manage
and innovate information system and
automation processes.
Finally, those students who go on to earn a
PhD degree in Computer Science will likely find employment at the university and at
research institutes.
In order to obtain a degree, a student has
to earn 120 credits, equally divided over
two years. The students may choose
between two curricula:
- Languages and algorithms, oriented
toward algorithm analysis, programming
languages and application of formal techniques to test software reliability;
- Design and implementation of software
systems, oriented toward information system design and implementation
LAUREA SPECIALISTICA IN
INFORMATION TECHNOLOGY
Normal duration
2 years, corresponding to 120 ECTS credits*.
Features and Objectives
The aim of this course is to provide highly specialized expertise and competences
on modern and innovative information
technologies, including high-level skills
on analysis, design development and
management of complex (networked)
information systems, both in public and
in private organizations.
The course strengthens the knowledge
acquired in the firs level degree courses
general information and curricula
on Computer Science and Web and Multimedia Technologies.
The professionals with the Laurea Specialistica in Information Technologies
are meant to play the role of innovation
manager as well as top ICT designers.
In order to obtain a degree, a student has
to earn 120 credits, equally divided over
two years. In order to fulfil the above stated goals, the curriculum includes courses on both traditional computer science
technologies (such as software engineering, data bases and information retrieval)
and innovative areas (such as mobile and
wireless, web personalization, e-learning, e-government and web design).
LAUREA SPECIALISTICA IN
MATHEMATICS
Normal duration
2 years, corresponding to 120 ECTS credits*.
Features and Objectives
The course is aimed at completing, deepening and strengthening the knowledge
of Mathematical disciplines.
Activated Curricula
The course includes three curricula:
- General, devoted to specifically prepare
towards research activities;
- Educational, devoted to teaching;
- Application, devoted to areas where
mathematical thinking and approaches
play a fundamental role, such as, for
example, statistics, economics, computer
logics and physical modelling.
LAUREA SPECIALISTICA IN
COMPUTATIONAL PHYSICS
Duration
2 years, corresponding to 120 credits*.
general information and curricula
Features and Objectives
The method of Physical Sciences is based
on the observation of the natural phenomena and on the elaboration of mathematical theories to describe their mechanisms and predict the outcomes. In the
last 30 years, a third paradigm has joined
the two traditional ones of Experimental
and Theoretical Physics: Computational
Physics. Thanks to computers, today is possible not only to solve equations of Theoretical Physics that could not be faced otherwise, but also to perform virtual experiments (simulations) on properties of matter not accessible in laboratory.
The Laurea Specialistica in Computational Physics is meant to give skills to be
spent in the fields of industrial research
and development, and of pure and
applied computational research. The
studies are a balanced mixture of theoretical and experimental physics, as well as
of advanced techniques of numerical
commutation. A first period of 16 months
is mostly dedicated to basic instruction,
ranging from computer science to quantum mechanics; particular emphasis is
given to data acquisition laboratories and
to on-line data analysis. The last eight
months provide training in research concluded by a thesis.
Computational Physics allows to master
many modelling and simulation techniques, and requires creativity and flexibility of thought. Such qualities and skills find
a natural use in research and in all modern
technical and scientific jobs; they can be
applied in meteorology, seismology, ecology, optimization of production processes,
and even on the control of risks in the financial markets, not to mention all the possible
applications in the biomedical area.
This course is organized in cooperation
with the SISSA (International school for
*
305
high advanced studies, Miramare - Trieste) and the University of Trieste.
LAUREA SPECIALISTICA IN
STATISTICAL AND COMPUTER
SCIENCE
FOR ENTERPRISE MANAGEMENT
(course organized jointly with the
Faculty of Economics)
Normal duration
2 years, corresponding to 120 ECTS credits*.
Features and Objectives
The course is aimed at providing knowledge and competences on various disciplines which play an important role for
managing and processing quantitative
information within enterprises, both in
the area of production and financial/economic services.
Activated Curricula
The course offers three curricula:
- Statistics and Computer Technology for
Enterprise Management;
- Statistics for the Analysis of Financial
Markets;
- Statistics and Computer Science.
SECOND LEVEL MASTER IN
MEDICAL COMPUTER SCIENCE
The Faculty organizes, in cooperation
with the Faculty of Medicine and the
Regional Authority for Public Health, the
second level Master in Medical Computer Science, devoted to provide competences for directing and managing innovative ICT tools and solutions for healthcare.
Further information at http://inmed.
uniud.it
Courses are structured on a new measure of formative activity, made up of university formative credits
(ECTS). One ECTS corresponds to 25 working hours by the student, generally divided into 8 hours of
classroom lessons and 17 hours of individual study.
programmes
three-year laurea course in Computer Science
THREE-YEAR LAUREA
COURSE IN
COMPUTER SCIENCE
ADVANCES IN DATABASE SYSTEMS
Teacher
Prof. Angelo Montanari
Credits
6
Program
Part 1 - Database design (additional material)
The conceptual design of databases and
the Dataflow model: the basic constructs
of the Dataflow model (process, data flow,
data repository, interface); context diagrams and Dataflow diagrams; functional
design based on the Dataflow model; the
design of information systems: an integrated approach to the design of system
functions and data (synthesis of external
ER schemas and their integration). The
logical design of databases: satisfiability
and violation of functional dependencies,
closure of dependency sets, a calculus of
dependencies (Armstrong’s axioms), closure of attribute sets, algorithms to compute the closure of attribute sets, equivalences among sets of dependencies, minimal covers, decompositions and their
properties, normal forms and normalization, algorithms to compute decompositions in specific normal forms.
Part 2 - The SQL language (additional
material)
SQL and the programming languages:
introduction, approaches to the database
programming, stored procedures, triggers, static embedded SQL (simple and
complex queries, the use of cursors),
dynamic embedded SQL (immediate execution and two-phase execution), database programming with function calls:
309
SQL/CLI (Call Level Interface), ODBC e
JDBC (a short account).
Part 3 - The physical organization of data
The storage of file records and the organization of primary files: introduction,
devices and techniques for the management of secondary storage, buffering of
blocks, placing file records on disks, operations on files, files of unordered records
(heap files), files of ordered records (sorted files), hashing techniques, other primary file organizations, parallelizing disk
access using RAID technology. Indexing
structures for files: types of single-level
ordered indexes (primary, clustering, secondary), multilevel indexes, dynamic
multilevel indexes using B-trees and B + trees, other types of indexes.
Part 4 - Database server technology
The notion of transaction: introduction to
transaction processing, desirable properties of transactions, transaction scheduling and recovery, serialization techniques, transaction support in SQL. Concurrency control techniques: problems,
architecture, the anomalies of concurrent
transactions, view-based techniques, conflict-based techniques, two-phase locking
techniques (2PL and strict 2PL), concurrency control based on timestamp ordering, multiversioning-based techniques,
granularity of data items. Buffer manager: architecture of the buffer manager,
primitives for the management of the
buffer, buffer management policies, on
the relationships between buffer manager and file system. Database recovery
techniques: basic concepts, architecture,
stable memory, organization of the log,
transaction processing, fault management. Query processing and optimization: system catalogs, query optimization
(query internal representation, relation
profiles, cost-based optimization), physical design of databases. Database security: introduction to database security
issues, mandatory access control and
310
role-based access control for multilevel
security, statistical database security (a
short account).
Part 5 - Distributed databases
Introduction to distributed databases,
basic elements of the client-server architecture, data fragmentation, data allocation, transparency levels, types of distributed DBMSs, query processing in distributed databases, concurrency control and
recovery in distributed databases.
Part 6 - Databases and World Wide
Web(a short account)
Basic notions (Internet, World Wide
Web, HTML, the http protocol), gateway
and form, tools and techniques to access
databases via web, database access via
CGI programs, development tools, the
limitations of the CGI protocol, serverbased solutions, client-based solutions,
web information systems, conceptual
design of web applications.
Part 7 - Additional topics (a short account)
Databases in support of management’s
decisions (data warehouse), semi structured data in XML, object and object-relational databases, active databases, temporal and spatial databases.
References
- P. A TZENI , S. C ERI , P. F RATERNALI , S.
P ARABOSCHI , R. T ORLONE , Basi di Dati:
Architetture e Linee di Evoluzione, McGrawHill, 2003.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database Systems (5th Edition), Pearson
International Education / Addison Wesley, 2007.
In alternativa
- R. ELMASTRI, S. NAVATE, Sistemi di basi di
dati. Complementi (quarta edizione), Pearson Education Italia / Addison Wesley,
2005.
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems, Computer Science Press, 1988. Volume I.
- SILBERSCHATZ, H. F. KORTH, S. SUDAR-
three-year laurea course in Computer Science
SHAN,
Database System Concepts (4th Edition), McGraw-Hill, 2002.
- A. ALBANO, Costruire sistemi per basi di
dati, Addison-Wesley, 2001.
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
ALGORITHMS AND DATA
STRUCTURES
Teacher
Prof. Carla Piazza
Credits
10
Aims
During this course we will introduce the
notions at the basis of the theory of algorithms and data structures. Moreover, we
will present the fundamental techniques
for the analysis of the computational
complexity of programs. One of the main
objectives of this course is the study of
basic problems and techniques for the
design and analysis of algorithms. Having passed this course the student should
be able to algorithmically solve some classical problems, to choose the opportune
data structures to get computationally
efficient solutions, and to investigate the
complexity of the proposed algorithms.
Program
1. Introduction and preliminary notions.
Elements of logic and set theory. Threes
and graphs. Discrete mathematics and
Asymptotic analysis. Models for the definition of the computational complexity.
Recursive problems and algorithmic
aspects.
2. Sorting algorithms and order statistics.
311
three-year laurea course in Computer Science
Basic sorting algorithms: selection-sort,
insertion-sort, bubble-sort, heap-sort.
Recursive algorithms: quick-sort, mergesort. Computational complexity and
lower bounds. Linear-time algorithms
(outside the comparison-based model):
counting-sort, radix-sort, bucket-sort.
Selection in linear time.
3. Data structures. Elementary data structures: linked lists, stacks and queues.
Algorithms and data structures for
dynamic sets: hash tables, binary search
threes, red-black trees, and B-trees. Algorithms and data structures for disjoint
sets.
4. Graph algorithms. Data structures for
graphs. Breadth-first search and Depthfirst search. Strongly connected components. Topological-sort algorithms, minimum spanning tree (Prim and Kruskal),
single-source shortest paths (Dijkstra,
Bellmann-Ford), all-pairs shortest paths
(Floyd-Warshall, Johnson).
References
- T.H. C ORMEN , C.E. L EISERSON , R.L.
RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT
Press, Second edition, 2001.
Other suggested references
- A.V. AHO, J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN,
Data Structures and Algorithms, AddisonWesley, 1983.
- A.V. AHO, J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN,
The Design and Analysis of Computer Algorithms, Addison-Wesley, 1974.
- D.E. KNUTH, Selected Papers in Computer
Science Cambridge, University Press,
1996.
- R.E. TARJAN, Data Structures and Network
Algorithms, SIAM, 1983.
COMMUNICATION
SKILLS
Teacher
Prof. Angelo Marzollo
Credits
1
Aims
The course corresponds to one credit, and
it coincides with the first eight lessons of
the Economics and Business Organization course. The course aims at providing
the students with basic communication
operational tools so as to facilitate their
first steps in the professional world.
Program
An analysis of individual communication
abilities both at group and at interpersonal level will first be carried out (public
reading and public speaking, CV preparation and illustration, job interviews and
professional meetings, etc.), thus revealing the main problems to be tackled in
these contexts. Specific communication
experts will also intervene and suggest
possible ways of overcoming the more
common difficulties.
Exams
The examination will consist of a communicational task (written and possibly
also oral) that will be as similar as possible to real situations to be met by the students in their social and professional
lives. The students following the course
in Economics and Business Organization
(the first eight lessons of which are devoted to the topics described above) are
exempt from taking a separate exam in
Effective Communication. Instead, they
will take a single exam (Economics and
Business Organization) that will also
include the course described here (Effective Communication). Therefore, passing
the examination in Economics and Business Organization will automatically
entail passing the one in Effective Communication, too.
References
Given the shortness of the course and its
312
three-year laurea course in Computer Science
mainly operational approach, specific
material will be indicated or distributed to
integrate direct training and note-taking.
Textbooks and manuals in the field are
overabundant, and often very similar to
one another. During the course they will
be rapidly illustrated for those who might
be interested in further individual study.
COMPUTER ARCHITECTURE
Teacher
Prof. Pietro Di Gianantonio
Credits
10
Aims
The course illustrates the structure and
functioning of a computer and its various
hardware parts. The analysis starts from
the smallest computer parts (digital gates
inside chips) and moves upwards until it
reaches the level of a full computer architecture. The first part of the course is
devoted to present the fundamental concepts: first, it deals with the analysis and
design of logic circuits; then, it builds and
analyses the most frequently used digital
components; finally, it uses the studied
components to build a simple computer.
The second part of the course builds on
the fundamental concepts to examine the
main design choices in modern computers. In particular, it focuses on: connection and communication between the
computer and peripheral devices; computer memory (cache, main, peripheral,
virtual); relevant recent architectural
approaches (pipelining, RISC, multiprocessors) on the market. Finally, to better highlight the relations between the
hardware and software level, the course
deals with Assembler programming in
depth, using a specific family of Motorola
microprocessors.
Program
- Introduction: Historical perspective on
computer architecture. Application areas
of microprocessors, embedded systems.
- Logic Circuits: Logic Gates. Boolean
Algebra. Representation of Boolean functions. Analysis and synthesis of combinational circuits. Integrated circuits. Most
frequently used combinational circuits.
Flip-flops. Synchronous and asynchronous sequential circuits. Modeling with
finite state machines. Analysis and synthesis of synchronous sequential circuits.
Most frequently used sequential circuits.
RAM, ROM.
- Data Representation: Binary, Octal, Decimal, Hexadecimal representations. Conversions. Sign and module, 1’s complement, 2’s complement. Fixed point and
floating point. Addition, subtraction,
multiplication. Overflow. IEEE Standard
for floating-point numbers. Character
representation. Codes, error detection
and correction.
- Architecture, Design, Programming of a
Simple Computer: Bus. Micro-operations
and their hardware implementation: data
transfer, arithmetic, logic, shift microoperations. ALU. Machine language.
Fetch-decode-execute cycle. Timing and
control. Hardwired control unit. Detailed
example of a simple architecture: organization, instructions, control, I/O, interrupt. Microprogrammed control unit,
Microprogramming. Organization of
conventional architectures. CISC and
RISC architectures. Case study: the Intel
Pentium III architecture.
- Input/Output: Peripheral devices.
Input/output interface. Bus connection.
ISA, PCI, USB. Memory Mapped I/O.
Asynchronous communication. Strobe
Control, Handshaking. Buffer. Programmed I/O, Interrupt, DMA. Priority
mechanisms: Polling, Daisy-Chain, Parallel Priority. I/O Processor. Modem. Serial synchronous communication. Protocols.
313
three-year laurea course in Computer Science
- Memories: Main, peripheral, associative, and cache memory. SRAM, DRAM.
SIMM. IDE and SCSI disks. RAID. CDROM and DVD. Cache hit and miss.
Mapping between main and cache memory: direct, fully associative, set-associative mapping. Memory Interleaving.
Replacement techniques. Writing the
cache: write-through, write-back. Second
level cache. Virtual memory. Pagination
and Segmentation. MMU. TLB. Memory
protection.
- Parallel processing architectures:
Pipelining. Pipeline stall. Branch prediction. RISC pipeline. Vector computer.
EPIC architectures. Flynn’s classification. Multiprocessor. Processor interconnection: bus, network. Communication
and synchronization among processors.
Bus arbitration. Cache coherence, snooping. UMA and NUMA architectures.
Switched networks: ring, crossbar,
omega, hypercube. Clusters. Massively
parallel architectures.
- Assembler Programming: Evolution of
microprocessors in the last two decades:
the Motorola and Intel case studies.
Motorola 68000 architecture. 68000
Assembler: instruction format, directives. Addressing modes. Assignment
and comparison instruction, effects on
the condition codes. Conditional and
unconditional branch instructions. Subroutines. Memory allocation/deallocation
on the stack. Arithmetic, logic, shift, bit
manipulation instructions. Exception
handling.
Exams
The final exam consists of two parts: (i)
final written exam, and (ii) oral discussion. The final written exam contains
exercises which are analogous to those
solved during the course and questions
about the course topics. The oral discussion concerns some course topics. During the course, student are offered the
opportunity to take two written exams,
each one dealing only with half the course
topics. Students who pass successfully
these two written exams do not need to
take the written part of the final exam.
References
Textbook
- ANDREW S. TANENBAUM, Structured Computer Organization, 4th Edition, PrenticeHall, 1999.
Recommended Books
- D. PATTERSON, J. HENNESSY, Computer
organization and design, 2nd Edition.
Morgan Kaufmann, 1998.
- J. HENNESSY, D. PATTERSON, Computer
architecture: a quantitative approach, 2nd
Edition. Morgan Kaufmann, 1996.
- G. K ANE , D. H AWKINS , L. L EVENTHAL ,
68000 assembly language programming,
Osborne McGraw-Hill, 1981 (available
also in Italian: “Assembler per 68000”,
Jackson Edizioni).
COMPUTER ARCHITECTURE LAB
Teacher
Prof. Pietro Di Gianantonio
Credits
4
Aims
The laboratory allows the student to practically experiment some of the relevant
topics illustrated in the Computer Architecture course, by carrying out short projects with a computer.
Program
- Digital Circuits: Design and simulation
of combinational and sequential circuits
in a Macintosh environment. Implementation of small libraries of basic digital
components, and their use to build more
complex digital systems.
314
three-year laurea course in Computer Science
- Data Representation: Algorithms for
representation and processing of integer
numbers (signed and unsigned) and real
numbers (fixed-point and floating-point).
- Assembler Programming: Hands-on
development of programs aimed at
exploring all the different features of the
Motorola 68000 Assembler: directives,
assignment and comparison of registers,
addressing modes, exploitation of condition codes, control structures, arithmetic
and logic instructions, bit manipulation,
subroutines, allocation/deallocation of
memory.
- Besides basic assembler programming
techniques, some advanced topics will be
considered, such as implementation and
manipulation of data structures (vector,
string, matrix, set, list) in assembler, and
exception handling in the Motorola
microprocessor.
Exams
Written report about a project which
summarizes the different topics encountered in the laboratory. The specific project has to be assigned by the professor.
The student has to turn in the written
report to the professor before the oral discussion of the Computer Architecture
final exam (see Computer Architecture
course description).
ming paradigms. It tries hard not to focus
on a specific language but to present the
general principles that guide project, development and implementation of modern
programming languages. With a solid
knowledge of “universal” characteristics
one can learn new languages in no time.
To achieve this general vision the main
programming paradigms are presented:
imperative, functional, logic and functional-logic. Besides examining the most
immediate pragmatical aspects of these
paradigms, they are analysed and compared basing on general principles in
order to achieve a critical comprehension
of most popular languages. This is needed to reach a cognizant programming
style, where one knows which paradigm
is better to chose to solve a specific problem, and knows which language constructs to use, and at which cost.
The two courses aim to give a relatively
profound knowledge (especially regarding the programming aspect) on declarative paradigms (functional, logic and
functional-logic) that, thanks to their
expressiveness, can be naturally used as
basis for development of correct software.
The Computer Languages 1, in particular,
will treat the general concepts; the imperative paradigm and the functional paradigm. The Computer Languages 2 will
complete the presentation of declarative
paradigms: logic and functional-logic.
COMPUTER LANGUAGES 1
Teacher
Prof. Marco Comini
Credits
6
Aims
The Computer Languages 1 course,
together with the Computer Languages 2
course, aims to give knowledge on the
characteristics of the various program-
Program
Imperative Paradigm
- Abstract Machines Interpretation and
Compilation
- Describe a Computer Language (Syntax
and Semantics)
- Names and environments
- Memory Management
- Structuring control
- p-code
- Control Abstraction (Parameters Passing Methods)
three-year laurea course in Computer Science
- Structuring data
- Monomorphic and Polymorphic Type
checking
- Functional Paradigm
- Introduction to Functional Programming.
- High-order Programming.
- The Haskell language (list comprehensions, partial applications of curried functions, sections, non-strict functions, infinite data structures, case expressions,
pattern matching)
- Types, Classes and Overloading
- Haskell’s monadic I/O
- Standard Haskell Classes
- Monads
- Modules
References
- M. GABBRIELLI, S. MARTINI, Linguaggi di
Programmazione - Principi e Paradigmi,
McGraw-Hill. ISBN 88-386-6261-4.
- HUDAK, FASEL, A gentle introduction to
Haskell, 1992.
Consultation Books and Texts
- B. WADLER , Introduction to Functional
Programming using Haskell, Prentice Hall
PTR, 1998. ISBN 0134843460.
- N.D. JONES, C.K. GOMARD, P. SESTOFT,
Partial Evaluation and Automatic Program
Generation, Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, NJ, 1993.
COMPUTER NETWORKS
Teacher
Prof. Elio Toppano
Credits
6
Aims
The aim of this course is to introduce
principles and fundamental concepts of
modern computer networks. In particular, the general characteristics of comput-
315
er networks, the main structures, topologies, architectures and protocols will be
presented. Networking issues are also
addressed.
Program
- Introduction to computer networks Scope, applications, historic evolution,
main characteristics and layers, networks
topologies and architectures, network
protocols, error control, flow control,
packets and messages, service primitives,
circuit and packet switching, routing and
internetworking.
- Principal components of a network and
data transmission techniques - Optical
and electrical transmission media, signal
bandwidth, channel bandwidth, crosstalk, attenuation and distortion, analog
and digital signal transmission (PCM,
multiplexing), principal components of a
network (modem, multiplexer, bridge,
router, switch).
- The ISO/OSI model Architecture, services and protocols. The physical layer.
The data-link layer. Protocols for flow
(Stop & Wait, sliding window, Go-BackN) and error (CRC codes) control. HDLC
protocol.
- The network level - Routing techniques
(routing by network, address label swapping, source routing), router architecture,
routing tables, static routing algorithms
(fixed directory routing, flooding e selective flooding) and dynamic routing algorithms (distance vector and link state).
The IP protocol, IP addresses, sub-nets
and net mask. ARP, IGP, RIP, OSPF,
BGP protocols. Ipv6 protocol, packet format, optional headers. Network Address
Translation (NAT) protocol.
- The transport level - Services provided to
upper layers, addresses of transport layer,
establishing a connection, releasing a
connection. Three-ways handshake. The
transport level in Internet: the UPD (User
datagram protocol) and TCP (Transport
316
control protocol) protocols.
- The application layer - Telnet, File
Transfer Protocol (FTP), Domain Name
Server (DSN), Simple Network Management Protocol (SNMP), electronic mail,
ftp, World Wide Web, multimedia documents.
- Design and analysis of the network performances - Topological design, graph
theory, connectivity analysis and delay
analysis. Delay analysis, definition of flow
and line capacity. Performance analysis
of a computer network.
- New Trends - ISDN and broadband
ISDN. ATM networks.
Exams
The final exam will be organized in two
steps. The first step will consist in the
solution of exercises similar to those
solved during the course, while the second step will consist in an oral discussion
on the main arguments presented during
the course.
References
- A.S. T ANEMBAUM , Computer Networks,
Addison-Wesley, 2003.
Other suggested books
- J. KUROSE, K. ROSS, Internet e Reti di Calcolatori, McGraw-Hill Seconda Edizione,
2003.
- D. COMER, Internetworking con TCP/IP,
Addison-Wesley, pubblicato in Italia da
Pearson Education Italia, 2002.
- M. BALDI, P. NICOLETTI, Internetworking,
McGraw-Hill, 1999.
- R. ADINOLFI, Reti di Computer, (Seconda
Edizione), McGraw-Hill, 1999.
- F. HALSALL, Reti di Calcolatori e Sistemi
Aperti, (Quarta edizione), Addison Wesley, 1998.
three-year laurea course in Computer Science
COMPUTER NETWORKS AND
SECURITY
Teacher
Prof. Marino Miculan
Dott. Paolo Dal Cin
Credits
6
Aims
The aim of the course is to study the principal concepts of wireless networks and
of security of networks. In particular, the
student will acquire specific competency
about the operation of wireless LANs, the
main requisites of network security, the
design of adequate security policy, and
about the main protocols for network
security.
Program
1. Wireless LANs. Classification, Spread
Spectrum (Direct Sequence, Frequency
Hopping), Networks IEEE 802.11. The
physical layer and MAC in IEEE 802.11.
Bluetooth: design and application.
2. Security of computer networks. Levels
of security, diagnosis and monitoring of a
network, protection of network connections, authentication, integrity, security,
non-reputation. Principle of minimal
security. Evaluation of the security of a
system. Orange book.
3. Basics of cryptography. Cryptanalysis.
Transposition ciphers, monoalphabetic,
and polyalphabetic ciphers. Product
ciphers. Modern cryptography. Contemporary cryptography. Secret key algorithms: DES, IDEA, 3DES, AES. Public
key algorithms: RSA. Examples. Digital
signatures, key management.
4. Security in network protocols. Security
at physical layer in wireless networks:
WEP, WPA. Security at network level:
IPsec. Security at transport level: SSL,
TLS. Design of a screening router, packet
317
three-year laurea course in Computer Science
filtering. Security at the application level:
the SET framework.
5. Perimetric defense of a network. Theory and design of firewalls: multi-homed
host, bastion host, DMZ. Proxy server.
Example of a firewall. Honeypots, honeynets. Intrusion Detection Systems
(IDS) and real-time IDS. Intrusion Prevention Systems (IPS).
6. Threats externals to a network. Classification of attacks to a network. Ports and
services. Information gathering techniques (foot printing, network enumeration, DNS queries), scanning (ping scanning, port scanning, etc.). DOS attacks.
Attacks based on the prediction of sequent
numbers and hijacking of TCP sessions.
Man-in-the-middle attack. Attack tools
available to a hacker.
7. Network defense. Defense against
information gathering. Defense against
unauthorized logins. Models for the
design of a security plan.
Prerequisites
Computer Networks.
Exams
The examination test includes a written
test and an optional oral test. The written
test contains exercises and questions concerning the course subject.
References
- A.S. T ANEMBAUM , Computer Networks,
(Fourth Edition), Addison-Wesley.
- W. STALLINGS, Cryptography and network
security, McGraw-Hill, 2004.
- W.R. C H E S W I C K , S.M. B E L L O V I N , A.
R UBIN , Firewalls and Network Security,
Pearson-Addison Wesley, 2003.
COMPUTER PROGRAMMING
Teacher
Dott. Claudio Mirolo
Prof. Fabio Alessi
Credits
10
Aims
- Understanding the concepts of algorithm programming language, and program.
- Developing basic problem solving skills,
in particular to apply the functional and
object-oriented paradigms to solve simple
problems.
- Understanding the logical properties
characterizing the correct behaviour of a
program.
- Understanding some basic concepts of
data abstraction and object-oriented programming.
Program
Part I - Procedural abstraction (Scheme).
Algorithms for computing numerical and
non-numerical expressions. Procedural
abstraction of expressions. Choice and
truth values. recursive definitions. Evaluation model via substitution and reduction. General recursion and tail recursion. Iterative approach and tail recursion. Program correctness: proofs by
induction and invariants. Let.
Part II - Data Abstraction (Scheme).
Introduction to data abstraction. Different implementations of abstract data
types. Data of variable size: lists. Data
structures from the viewpoints of the
user and of the implementer. Stacks and
queues. Trees and evaluation trees.
Examples.
Part III - Abstraction of state (Scheme
and Java). Concept of state and imperative/sequential paradigm. Vectors. Data
structures and imperative approach.
Matrices. Computational costs of an algorithm. Memorization and dynamic programming. Basic commands and constructs of the Java language. Iterative programs. Invariants and correctness of the
iterative programs; termination. Func-
318
tional semantics of an imperative program. Introduction to object-oriented
programming in Java: classes and objects;
fields, constructors and methods. Concept of class invariant and runtime assertion checking. Examples. Recurrent Concepts: Imperative and recursive approaches; invariants; abstraction levels; data
abstraction; state and state transition;
object-oriented approach.
Prerequisites
Elementary mathematics.
Exams
Organization of the exams:
- Three (written) tests, scheduled at the
end of the three terms;
- A few (simple) laboratory assignments;
- Oral discussion.
References
- MAX HAILPERIN, BARBARA KAISER, KARL
KNIGHT, Concrete Abstractions: An Introduction to Computer Science Using Scheme,
Brooks/Cole Publishing Company, 1999
(ISBN: 0-534-95211-9).
- JOHN LEWIS, WILLIAM LOFTUS, Java Software Solutions - Foundations of Program
Design, Addison-Wesley, 2002 (Edizione
italiana 2001; ISBN: 0-201-78129-8).
DATABASE AND INFORMATION
SYSTEMS
Teacher
Prof. Angelo Montanari
Credits
6
Program
Part 1 - Basic concepts
Role and functionalities of a database;
data abstractions; conceptual, logical, and
physical data models; schemas and
three-year laurea course in Computer Science
instances, logical and physical data independence; data definition and data
manipulation languages; Database Management Systems (DBMSs); database
administrator and database users; data
dictionary; the structure and modules of a
DBMS.
Part 2 - The Entity/Relationship (ER)
model
Methodologies and models for database
design: the life cycle of an information
system; methodologies for database
design; the basic constructs of the Entity/Relationship (ER) model: entity types
and instances, relation types and
instances, attributes (simple, compound,
single-valued, multiple-valued, derived),
keys (internal and external identifiers, the
notions of weak entity, owner entity, partial key and identifying relation); attribute
domains and the use of NULL; constraints associated with relation (participation constraints and cardinality ratios);
recursive relations and roles; binary relations and relations with arity greater than
two; ER diagrams; documentation of ER
schemas; documentation techniques;
business rules (integrity constraints and
derivation rules); advanced ER constructs: specialization and category. UML
data modelling: class diagrams (class,
association, multiplicity, identifier, generalization).
Part 3 - The relational data model, the
relational algebra and the relational calculus
The relational model: basic notions, the
definition of relation, the definition of
relational model constraint (it may
involve a single relation or more than one
relation), update operations (insertion,
deletion, modification) and possible constraint violations; relational algebra: the
basic operations, queries in relational
algebra, additional operations, algebraic
optimization, the limitations of relational
algebra; the relational calculus: basic
319
three-year laurea course in Computer Science
notions, domain relational calculus and
duple relational calculus, the relationships between the relational calculi and
the relational algebra.
Part 4 - The SQL language
SQL data definition and data types;
queries in SQL; update statements in
SQL; additional data definition features
(generic integrity constraints, views,
specifying constraints as assertions); SQL
and database security (discretionary
access control based on granting and
revoking privileges); the DBMS MySQL.
Part 5 - Database design
The conceptual design: requirements collection and analysis; general criteria for
data representation; design strategies;
qualities of a conceptual schema; CASE
tools for database design. The logical
design: performance analysis on ER
schemas; restructuring of ER schemas
(redundancy analysis, elimination of specialization hierarchies, partitioning /
merging of entities / relations, the choice
of the primary identifiers); the mapping
of ER schemas into relational schemas.
The theory of the logical design of relational databases: functional dependencies, reasoning about functional dependencies, relation decomposition, lossless
join decompositions, decompositions
that preserve functional dependencies,
normal forms for relation schemas (1NF,
2NF, 3NF e BCNF), lossless join decomposition in BCNF, lossless join decomposition in 3NF that preserve functional
dependencies.
References
Main references:
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database System (5th edition), Pearson
International Education / Addison Wesley, 2007.
As an alternative
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Sistemi di basi
di dati. Fondamenti (quarta edizione),
Pearson Education Italia / Addison Wesley, 2004.
Additional references:
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems (Volume I), Computer Science Press, 1988.
- S. ABITEBOUL, R. HULL, V. VIANU, Foundations of Databases, Addison-Wesley,
1995.
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- C.J. DATE, An Introduction to Databases
Systems (7th Edition ), Addison-Wesley,
2000.
- SILBERSCHATZ, H.F. KORTH, S. SUDARSHAN, Database System Concepts (4th Edition), McGraw-Hill, 2002.
- L. WELLING, L. THOMSON, MySQL Tutorial, Pearson Education Inc., 2004.
DISCRETE MATHEMATICS
Teacher
Dott. Mario Mainardis
Credits
9
Aims
The purpose of the lectures is to introduce the fundamental tools of discrete
mathematics, algebra and linear algebra
with special attention to their applications to computer sciences.
Program
- Part 1: Arithmetic: divisors and multiples, Euclidean algorithm, linear Diophantine equations, prime numbers, factorization.
- Part 2: Modular arithmetic: arithmetic
modulo n, linear congruencies, the a-ary
number system, the RSA cryptosystem,
radar detection.
320
- Part 3: Monoids and groups: Binary
operations, monoids, invertibility in
monoids, groups, cyclic subgroups,
cosets, normal subgroups and homomorphisms, symmetric groups and permutations.
- Part 4: Elementary graph theory. Graphs,
trees.
- Part 5: Rings and fields: Rings, ideals,
fields, polynomial rings, finite fields,
applications to error correcting codes.
- Part 6: Elements of linear algebra: Vector spaces, linear dependence, bases,
matrices, determinants, linear maps,
eigenvalues and eigenvectors.
References
- A.M. C OHEN , H. C UYPERS , H. S TERK ,
Algebra Interactive!, Springer 1999, ISBN
3-540-65368-6
- Notes written by the teacher.
ELECTROMAGNETIC FIELDS AND
WAVES
Teacher
Dott. Giovanni Luigi Michelutti
Credits
6
Aims
This course is for students who attended
to the Physics course for Computer Science, and completes the study of classical
Physics. It is also necessary to all Computer Science students who wish to continue with the MS in Computational
Physics. The course treats electromagnetic fields and waves and introduces concepts needed to proceed with the study of
Quantum Physics.
Program
h review of classical electrodynamics.
Maxwell’s equations. Waves in continu-
three-year laurea course in Computer Science
ous mechanical systems. Electromagnetic waves. Wave optics. Special relativity.
Light-matter interaction. Radiation from
accelerated charges. Sources of electromagnetic radiation.
Exams
Written test.
References
- Lecture notes.
ELECTRONIC LAB
Teacher
Prof. Lorenzo Santi
Credits
4
Aims
The course gives a basic knowledge of the
principles of modern Electronics. It also
includes a series of lab sessions.
Program
Circuits. Introduction to semiconductor
Physics. Diodes, bipolar transistors and
FET’s. Integrated circuit fabrication. The
TTL logic family. RAM memories,
DRAM’s, etc. ADC and DAC conversion.
Technology of a modern utility (the CDROM reader).
Exams
Practical test.
References
- HOROWITZ, HILL, The Art of Electronics,
Cambridge University Press.
- Lecture notes.
three-year laurea course in Computer Science
321
ELEMENTS OF MATHEMATICAL
LOGIC
algorithms, truth maintenance systems,
and conceptual modeling techniques.
Some significant applications are also
illustrated and experimented with some
laboratory activities in the field of Web
information search and filtering. Major
topics: Introduction to Artificial Intelligence. Definition of Knowledge-Based
System. Knowledge representation
mechanisms and reasoning algorithms.
Semantic networks. Frames. Production
rules. Conceptual Graphs. Non-monotonic reasoning systems. ATMS. JTMS.
Blackboard architecture. Conceptual
modeling techniques. Heuristic classification and generic tasks. Web information retrieval.
Teacher
Prof. Alberto Marcone
Credits
3
Aims
The goal of the course is the introduction
of the basic elements of mathematical
logic, focusing in particular on algorithmic methods.
Program
Propositional calculus: syntax and semantics, satisfiability and logical consequence, transformation into normal
forms, semantic tableaux. Predicate calculus: syntax and semantics, satisfiability
and logical consequence, semantic
tableaux. Translation from natural language into formal language.
Exams
Written test, with optional oral colloquium.
References
- Instructor’s notes.
EXPERT SYSTEMS
Teacher
Prof. Carlo Tasso
Credits
6
Program
Provide an introduction to basic techniques for the development of knowledge-based systems and expert systems,
and, more specifically, knowledge representation mechanisms and reasoning
Exams
Report on the laboratories activities and
oral examination.
References
- Study materials available on
http://twm.dimi.uniud.it/
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems, John
Wiley, 1994.
- D. FUM, Intelligenza Artificiale, Il Mulino, 1994.
- C. T A S S O , P. O M E R O , La Personalizzazione dei Contenuti Web - e-commerce, iaccess, e-government, Franco Angeli,
Milano, 2002.
FORMAL METHODS OF COMPUTER
SCIENCE
Teacher
Prof. Marina Lenisa
Credits
180
Aims
The aim of this course is to introduce var-
322
ious formal methods for software and
hardware specification, validation and
verification. Several logical and mathematical techniques for specifying program semantics (operational, denotational) and several program logics will be discussed. Particular attention will be devoted to both parallel and distributed concurrent programs.
FOUNDATIONS OF COMPUTER
SCIENCE 1
Teacher
Prof. Furio Honsell
Credits
6
Aims
We want to make the student aware of the
limitations of effective procedures (algorithms). There exist intrinsic limitations
(as those studied by the theory of computability) and limitations depending on
the resources which can be used during
the computation (as those studied in the
theory of complexity). Students will meet
the concept of computable function, of
formal language, of automaton, of complexity class, and will study the relationships between these notions. After successfully completing the course the student: will know the existence of intrinsically unsolvable problems; will have a
clear idea about the known relations
between the classes of logarithmic space,
deterministic and non deterministic polynomial time, exponential time; will
known the basic notions of formal languages and their relations with automata.
Program
1. Computability. Computation models:
Turing machines. Computable functions
and decidable problems. Enumeration of
three-year laurea course in Computer Science
computable functions, universal function. Church’s thesis. Existence of nondecidable problems.
2. Complexity. Turing machines with
limited resources. Complexity classes;
important classes: P, NP, EXP, PSPACE.
Polynomial reductions and complete
problems.
3. Formal languages. Grammars. Regular
languages, regular expressions, finite
automata. Context free languages, derivation trees, pushdown automata.
References
- Lecture notes.
- N.J. CUTLAND, Computability: An introduction to recursive function theory, Cambridge University Press, Cambridge,
1980.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to automata, languages and computation, Addison-Wesley, Reading, 1979.
FOUNDATIONS OF COMPUTER
SCIENCE 2
Teacher
Prof. Agostino Dovier
Credits
6
Aims
We will consider with more attention the
technical aspects of the results seen in
Foundations of Computer Science I.
After successfully completing the course
the student will be able to discuss the
decidability (polinomiality) of relevant
problems, using advances reduction techniques, and will know the relevant
notions of formal language theory.
Program
The course is organized in three parts:
formal languages, computability, and
323
three-year laurea course in Computer Science
complexity. Formal languages. Summary
of main definition and results on regular
languages. Deterministic and non-deterministic finite state automata and their
equivalence. Regular expressions. The
pumping lemma and its applications.
Closure and decidability properties of
regular languages. The Myhill-Nerode
Theorem and automata minimization.
Context-free languages. Context Free
Grammars and derivation trees. Ambiguous grammars and languages. Chomsky
and Greibach normal forms. The pumping lemma and its applications. Closure
and Decidability properties of context free
languages. Linear grammars, type 0 and
type 1 grammars and Chomsky hierarchy.
Computability. Summary of the main
definition and results on primitive functions and Turing machines. Equivalence
theorem between the two formalisms.
Computability and programming languages. The language While: syntax,
semantics, and while-computable functions. Turing completeness of while. The
language For, For-computable functions
and their equivalence with the primitive
recursive functions. Undecidability of the
halting problem without enumeration.
The S-m-n theorem and the specializers.
Kleene recursion theorem, Rice and RiceShapiro theorems and their applications.
Reducibility between sets. Recursive and
complete sets. The second recursion theorem and Myhil Theorem. Simple Sets:
definition, properties and their existence.
Complexity. Languages and Problems.
Deterministic time complexity classes:
main results. Non-deterministic and
space classes. Main results and relative
relationships. Reductions and Completeness. Cook’s Theorems. NP-completeness of some fundamental problemsusing reductions.
Exams
Written and oral examination.
References
- A. DOVIER, R. GIACOBAZZI, Fondamenti
dell’Informatica: Linguaggi Formali, Calcolabilità e Complessità. Available on-line.
- N.J. CUTLAND, Computability: An introduction to recursive function theory, Cambridge University Press, Cambridge
1980.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to automata, languages and computation, Addison-Wesley, Reading 1979.
- C.H. P APADIMITRIOU , Computational
Complexity, Addison Wesley, 1995.
HUMAN COMPUTER
INTERACTION 1
Teacher
Prof. Luca Chittaro
Credits
6
Aims
The course illustrates principles, design
methodologies and the different implementation choices which allow one to
build software which is usable in a simple, intuitive, productive, and reliable way
by the users for which it is meant. Achieving this goal requires the study of three
different kinds of topics: man (psychological aspects of the user); computer (user
interface development tools); interaction
(analysis, design, and evaluation of
human-machine interfaces). Besides presenting the fundamental concepts of
human-computer interaction, the course
highlights some recent relevant developments of the field, such as 3D Interfaces,
and Groupware systems.
Program
- Introduction: goals of human-computer
interaction and its relevance to the applications of interactive computer systems.
324
- Psychological Aspects: Cognitive psychology. Sensory channels. Human limitations and expectations in perceptual
processes. Visual perception. Auditory
perception. Haptic perception. Human
memory: sensory, short-term, long-term.
Individual differences. Mental models.
Metaphors. Human error: slip and mistake.
- Devices for Human-Computer Interaction: Text input devices. Positioning and
pointing devices. 3D devices. Devices for
visual, auditory, and haptic output. Interfaces and devices for disabled users.
- Models and Paradigms of Human-Computer Interaction: Characterizing different phases of interaction. Ergonomic
aspects of interaction. Interaction styles:
from command language to 3D interfaces. Window interfaces (WIMP). Menu
and icon design. Interaction paradigms.
- Human-Computer Interaction and the
Software Life-Cycle: Analysis of usability
requirements. Usability principles. Usercentered design. Usability engineering.
Prototyping techniques. Envisioning
design techniques. Design rationale.
- Environment, User, Task Analysis:
Characterizing the context of interaction
with socio-technical models. The
USTM/CUSTOM technique. Task analysis. The HTA technique. Predictive models: GOMS, KLM.
- Formal Methods in Human-Computer
Interaction: State transition network and
other diagrammatic notations. Textual
notations. Dialogue analysis and design
with state transition network.
- Guidelines and Standards for User
Interfaces: Definition. Choosing and
using guidelines. Examples of guidelines:
MITRE, Apple, Microsoft, IBM guidelines for 3D interfaces. The ISO 9241
standard.
- Tools for User Interface Implementation: Windowing System. Programming
techniques. Toolkit. Case study: the Java
three-year laurea course in Computer Science
toolkit. User Interface Management Systems.
- Usability Evaluation: Goals of evaluation. Recording tools. Observing the user.
Collecting opinions. Interviews. Questionnaires. Experiments. Predictive evaluation. Cognitive walkthrough. Interpretive evaluation.
- Help: Assisting the user. Requirements
for help systems. Main approaches.
Adaptive and adaptable interfaces.
- Computer-Supported Cooperative
Work: Groupware. Computer-mediated
communication. E-mail and textual communication systems. Videoconference.
Virtual collaborative environments.
Workflow systems. Experimental and
organizational aspects.
- Recent Paradigms of Human-Computer
Interaction: Ubiquitous computing. Virtual reality. Types of virtual reality. Multisensory (or multi-modal) interfaces.
Information visualization. Hypertext.
Multimedia and Hypermedia interfaces.
References
- A. DIX, J. FINLAY, G. ABOWD, R. BEALE,
Human Computer Interaction, Third Edition, Prentice Hall, 2003.
- J. P REECE , Y. R OGERS , H. S HARP , D.
BENION. S. HOLLAND, T. CAREY, Human
Computer Interaction, Addison Wesley,
1994.
INTRODUCTORY MATHEMATICS
Teacher
Dott. Maurizio Trombetta
Aims
In order to prepare students beginning
the first year of the Degree Course in
Computer Science to succeed in passing
the scheduled Test, a course of introductory mathematics is organized.
325
three-year laurea course in Computer Science
Program
Basic concepts of Arithmetic, Algebra,
Analytic and Euclidean Geometry,
Trigonometric functions.
Exams
Written test.
References
Lecture notes.
LABORATORY OF ALGORITHMS
AND DATA STRUCTURES
Teacher
Prof. Carla Piazza
Credits
4
Aims
The aim of this laboratory is the implementation of some complex algorithms
which exploit advanced data structures
and the experimental evaluation of their
performances. In this way we intend to
provide a concrete support which can give
a deeper understanding of the notions
presented during the course of Algorithms and Data Structures. We assume
good knowledge of an imperative programming language.
Program
- Evaluation of the computation time and
comparison among different complexity
orders. Theoretical evaluation of the complexity for basic algorithms, asymptotic
notation. Time evaluation, relative error,
analysis of experimental results. Limits of
theoretical asymptotic analysis and role of
the multiplicative constants.
- Evaluation of the mean computational
costs. Casual number generators, standard deviation, confidence intervals.
- Code tuning. Techniques to improve
programs. Procedure calls and macroexpansion. Experimental evaluation.
- Implementation of algorithms and data
structures presented in the course of
Algorithms and Data Structures. Sorting
algorithms; other algorithms and data
structures (different every year).
References
- S. Martini, appunti disponibili sulla pagina web.
- T.H. C ORMEN , C.E. L EISERSON , R.L.
RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT
Press, Second edition, 2001.
MANAGEMENT INFORMATION
SYSTEMS
Teacher
Prof. Carlo Tasso
Prof. Maurizio Pighin
Credits
6
Aims
The main objective of the course is the
introduction to the problems related with
the computerized Management Information System (MIS) in a complex organization. The concept of MIS is defined, as
well as methods and techniques for analysis, design, implementation and management of MIS. Both the technical and the
organizational points of view are considered. The laboratory course (4 CFU) consists of a case study with the complete
analysis of enterprise information system.
Program
Introduction to the concept of MIS: Definition of MIS. Economic relevance of
MISs. Professional competence related to
MISs. MIS life cycle. MIS Architecture:
Modeling a complex organization. Busi-
326
ness processes. Value chain. Various
architectural organizations of MISs.
Application Portfolio. Make, buy and outsourcing. Cost and Performance: MIS
development methodologies. Cost/benefit analysis. Risk analysis. Managing a
MIS: Resource organization and decision
processes. Acquisition and Procurement.
Project management and planning.
Enterprise Resource Planning: Major
data and information flows: administration and finance, logistics, production,
marketing and sales, procurement.
Advanced systems: E-commerce and
One-to-One Marketing. Customer Relationship Management (CRM). Data
Warehousing and Data Mining. Business
Intelligence.
Exams
The exam consists in the discussion of an
industrial case-study, followed by an oral
examination. Alternatively there is a written/oral examination.
References
- G. BRACCHI, C. FRANCALANCI, G. MOTTA,
Sistemi Informativi e aziende in rete,
McGraw-Hill Italia, Milano, 2001.
- M. PIGHIN, A. GARZONA, Sistemi Informativi Aziendali - Struttura e Applicazioni,
Pearson Education Italia, 2005.
Other Textbooks
- M. DE MARCO, Sistemi Infomativi Aziendali, Franco Angeli Edizioni, Milano
2000.
- G. BRACCHI, G. MOTTA, Processi Aziendali e Sistemi Informativi, Franco Angeli
edizioni, Milano 2000.
- P.F. CAMUSSONE, Il Sistema Informativo
Aziendale, Etas 2000.
- D. AMOUR, E-Business (R)Evolution, Tecniche Nuove, 2000.
three-year laurea course in Computer Science
MATHEMATICAL ANALYSIS
Teacher
Prof. Gianluca Gorni
Credits
12
Aims
To teach the basic concepts and techniques of infinitesimal and integral calculus in a way that is concise and suitable
for applications. The theory will be
explained with a fair level of formal rigour
in the statements and in those proofs that
will be explained in detail. The students
will be trained to perform calculations,
above all with pen and paper, but also
with computer, if facilities are available.
One emphasis in the course is to familiarize the students with the intuitive geometrical and dynamical meaning of the
concepts of limit, derivative and integral,
so that they will feel it natural to apply
such tools to problems that are not
already formalized.
Program
Real numbers, functions, limits and continuity, derivatives, integrals, series,
applications.
Exams
There are two ways to get the credits: the
main one is with the 3 “compitini” at the
end of the terms, typically without an oral
exam; the other way is through a single
written and an oral exam in a session
between June and September. The precise rules are available online.
References
Textbook
- G.C. B AROZZI , Primo Corso di Analisi
Matematica, Zanichelli.
327
three-year laurea course in Computer Science
MATHEMATICAL LOGIC
Teacher
Prof. Giovanna D’Agostino
ming models: branch-and-cut-and-price.
Compact optimization. Heuristic algorithms.
Credits
6
Aims
The aim of the course is to gain an adequate understanding of the theoretical
aspects of applications of Logic to Computer Science, with a particular emphasis
on completeness and correctness issues,
decidability and expressive power of classical and non classical logics.
Program
Resolution for propositional and first
order logic; Introduction to Prolog; Modal
and Temporal Logics.
Exams
Written and oral examinations.
References
- N ERODE , S HORE , Logic for application,
Springer.
- B LACKBURN , DE R IJKE , V ENEMA , Modal
Logic, Cambridge Tracts in Theoretical
Computer Science, 53.
MODELS AND ALGORITHMS FOR
RESOURCE MANAGEMENT
Teacher
Prof. Giuseppe Lancia
Credits
6
Program
Computational complexity, reductions
and transformations. Approximation and
randomized algorithms. De-randomization. Exponential integer linear program-
MODERN PHYSICS
Teacher
Prof. Alessandro De Angelis
Credits
6
Web Page
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/fismod/corsofismod.html
Aims
To illustrate the basics of Quantum
Physics and Relativity. The course is
addressed to students of Computational
Physics, Mathematics, Computer Science
and Engineering.
Program
The fall of classical physics. The old quantum mechanics. Schroedinger’s equation
and applications. Conduction and semiconductors; applications to electronics.
Basics of quantum computing. Special
relativity. Basics of cosmology and particle physics.
Prerequisites
Mechanics, electromagnetism and waves.
Calculus for functions of one and many
variables.
Exams
Students attending the lectures: homework. Students not attending the course:
oral test.
References
- K.S. KRANE, Modern Physics (2nd ed.),
Wiley 1996.
- Lecture notes.
328
OBJECT ORIENTED PROGRAMMING
Teacher
Dott. Claudio Mirolo
Credits
6
Aims
The main objectives of the course are to
discuss the object-oriented programming
paradigm, as it has evolved from structured programming and abstract data
types, and to develop basic skills to design
object-oriented solutions. The fundamental features of an object-oriented programming language will be presented.
The concepts will be introduced by showing suitable examples.
Program
Concepts and methodologies. Basic concepts: interacting modules, messages and
methods, responsibility, classes and
instances, class hierarchies and inheritance, method overriding, exceptions.
Object-oriented design: identification of
the components and their responsibilities; behaviour; interface; concept of
state. Benefits of object-oriented programming: information hiding, reliability, code reuse, code sharing, polymorphism, fast prototyping. Inheritance: subclasses, types and substitutability. Specialization and other forms of inheritance. Code inheritance and behaviour
inheritance. Dynamic binding. Class
inheritance and composition; dynamic
composition. Inner classes. Clones. Polymorphism and polymorphic variables.
Overloading. Overriding: substitution
and refinement. Abstract methods.
Design patterns: composite; decorator;
factory method; flyweight; observer; prototype; proxy; strategy. Model-view-controller paradigm. Java programming language. Features of the programming lan-
three-year laurea course in Computer Science
guage Java. Classes in Java: program
structure; data fields; constructors; modifiers; instances; inheritance and interfaces. Inner classes and control frameworks. Event model in Java. Exception
handling. Multiple threads of execution
and synchronization. Garbage collection.
More advanced features. Design of the
user interface (GUI). Application Windowing Toolkit (AWT): components and
layout managers. Input e output in Java.
Other utility classes: Math, Random, System, String. Elementary graphics in Java.
Collections: Vector vs. array; Dictionary.
Applet and network programming.
Examples.
Prerequisites
Basic knowledge of Programming and
Mathematics.
Exams
Organization of the exams:
- Two (written) tests, scheduled at the end
of the two terms;
- Oral discussion (optional laboratory
assignment).
References
Textbooks
- T. BUDD, Understanding Object-Oriented
Programming with Java, Addison-Wesley,
2000 (ISBN: 0-201-61273-9).
- D. ARNOW, G. WEISS, Introduction to Programming Using Java: An Object-Oriented
Approach, Addison-Wesley, 1998 (ISBN:
0-201-31184-4) or
- J. LEWIS, W. LOFTUS, Java Software Solutions - Foundations of Program Design,
Addison-Wesley, 2002 (Edizione italiana
2001; ISBN: 0-201-78129-8).
Further Refrences
- B. LISKOV, J. GUTTAG, Program Development in Java, Addison-Wesley, 2000.
- X. JIA, Object Oriented Software Development Using Java, Addison-Wesley, 2002.
- B. ECKEL, Thinking in Java, Prentice Hall,
2000.
three-year laurea course in Computer Science
- K.A. L AMBERT , M. O SBORNE , A Framework for Program Design and Data Structures, Brooks/Cole, 2000.
OPERATING SYSTEMS
Teacher
Dott. Ivan Scagnetto
Prof.ssa Marina Lenisa
Credits
11
Program
1. Introduction:
- the role of the operating system (OS) in
a computer system;
- OS evolution; OS types (batch/interactive, time-sharing/dedicated, real-time,
parallel, distributed, embedded);
- basic notions about the architecture of a
computer system (execution levels of
instructions, interrupt handling, I/O
management);
- the OS as a resource manager: processes, memory, devices, files, user interaction;
- the OS as a virtual machine: the kernel
and the system calls interface;
- structure of the OS (monolithic, layered,
virtual machines, exokernel, client-server
microkernel);
- some examples: traditional Unix, Linux,
Solaris, Mach, Windows NT.
2. Processes and Threads:
- the notion of process: definition and
role, the process descriptor;
- process manipulation: process creation/termination, state diagram of a
process, context-switch, process scheduling;
- lightweight processes (threads): thread
model, user level threads vs. kernel level
threads, hybrid solutions, pop-up threads,
switching from single threading to multithreading;
329
- kernel role: interrupt and trap handling,
wait and signal operations on wait conditions;
- CPU scheduling: basic notions, scheduling criteria, scheduling algorithms,
scheduling of multiprocessor systems,
real-time scheduling.
3. Concurrent Programming:
- race conditions and critical sections;
- mutual exclusion;
- synchronization between processes and
shared memories;
- message passing;
- communication and synchronization
primitives: semaphores, mutexes, monitors, message passing;
- classical problems: producer/consumer,
dining philosophers, readers/writers,
sleeping barber;
- deadlock: definition, deadlock models,
detection, prevention.
4. Memory management:
- memory hierarchies: registers, cache,
main memory, virtual memory, disks;
- address binding, logical and physical
address spaces, relocation;
- allocation techniques: contiguous, paging, segmentation; fragmentation;
- virtual memory: paging on demand,
substitution algorithms, thrashing, the
Working Set model.
5. Input/Output:
- types of I/O devices - I/O hardware principles;
- low level management of I/O - PIO,
DMA, DVMA devices;
- interrupt handling, I/O drivers - blocking, non blocking, asynchronous I/O applications interface;
- disks - disk scheduling algorithms.
6. The file system:
- files, attributes, operations, physical
structure;
- access methods: sequential, direct,
indexed;
- directories and logical structure of a file
system: flat, hierarchical, graph;
330
three-year laurea course in Computer Science
- protection; consistency;
- file system implementation: organization, free space allocation and management, backup and restore;
- disk structure: partition handling, swap
area management;
- the Unix case study: UFS, EXT2. Kernel
tables. Virtual File System. Name resolution in inodes;
- disk operations, partitions and file system;
- introduction to journaled file systems.
7. Multiple processors systems:
- general notions - strictly/loosely coupled
processors;
- multiprocessors - hardware features,
software. Limitations;
- multicomputers - hardware features low level communication,
- user level communication - RPCs - distributed shared memory;
- distributed systems - net and distributed
services and protocols - client/server
model, protocols - ISO/OSI model,
TCP/IP suite - communication middleware;
- distributed models based on data migration, computation migration, process
migration; distributed coordination;
- remote procedures calls (RPC) - example
of a distributed service: NFS.
8. Introduction to security issues.
OPERATING SYSTEMS LAB
Teacher
Dott. Ivan Scagnetto
Credits
4
Program
1. The UNIX operating system: structure,
user interface, versions (Solaris, Linux).
The UNIX shell:
- role and variants,
- login procedure,
- file system organization,
- online manpages,
- the bash shell: pathname expansion, I/O
redirection, pipes, background jobs, history command, command line editing,
command completion,
- vi and (X)Emacs,
- the make command.
The fundamental shell commands:
- file management,
- process management,
- memory monitoring,
- filter commands: search, sort and editing.
Shell scripts:
- variables,
- parameter passing,
- flow-control structures,
- login scripts.
2. Brief introduction to the C programming language.
3. System programming:
- process management,
- file system manipulation,
- inter-process communication,
- threads and multithreading.
OPERATIONS RESEARCH
Teacher
Prof. Paolo Serafini
Credits
6
Web Page
http://www.dimi.uniud.it/~serafini/ROI
NF0607.html
Aims
Operations Research deals with efficient
management problems via a mathematical and algorithmic approach. The course
aims at giving the student both the basic
tools to design a viable mathematical
331
three-year laurea course in Computer Science
model of a real problem and the necessary understanding of the mathematical
and algorithmic properties of the models,
with a special emphasis to linear programming. Several examples will be provided toward this goal. Most models will
be solved by using Excel or other linear
programming packages.
Program
- Introduction to linear programming.
General modeling issues: constraint
identification, soft and hard constraints;
objective identification; objectives and
constraints. Explicit objectives. Pareto
optima. Example of the diet problem:
modeling via linear programming. Sensitivity analysis. Identification of further
objectives. Efficient frontier identification. Integrality constraints. Model
refinement.
- Linear programming properties. Geometric structure. Vertices and basis solutions. Dual problem. Complementarity.
Overview of simplex method. Overview of
branch-and-bound methods for integer
variables.
- Routing models 1. Dynamic programming. Optimality principle. Recursive
equation. Shortest paths (Bellman-Ford,
Dijkstra, Floyd-Warshall).
- Routing models 2. Capacitated shortest
paths: network flow problems. Minimum
cost flows. Max Flow. Minimum cuts.
- Routing models 3. Travelling salesman
problem (cutting plane formulation).
Eulerian circuits. Matching. Minimal
spanning trees (Kruskal and Prim algorithms).
- Allocation models. Assignment. Knapsack. Bin packing. Staffing models. LP
with column generation: cutting stock,
max flow, crew scheduling.
- Scheduling. Infinite resource scheduling: PERT. Finite resource scheduling:
one machine problems, parallel machine
problems, flow-shop, job-shop and open-
shop. The detailed plan of the lectures is
available at http://www.dimi.uniud.it/~serafini/ROINF0607.html
Exams
Oral examination. Information on Operations Research and Optimization may be
found at INFORMS (Institute for Operations Research and Management Science) http://www.informs.org/ or at
CIRO (Centro Interuniversitario in Ricerca Operativa) http://www.disp.uniroma2.it/ciro/index.html
References
- Lecture notes available on-line.
- P. SERAFINI, Ottimizzazione, Zanichelli,
Bologna 2000.
- L. S CHRAGE , LINDO: An optimization
modeling system, Palo Alto Scientific
Press, 1991.
PHYSICS
Teacher
Prof. Lorenzo Santi
Credits
6
Aims
The course gives a basic knowledge of
Physics. This includes elementary
Mechanics, Thermal Physics and Electromagnetism. Problem solving and operational knowledge are stressed throughout
the course.
Program
Introduction to Physics. Orders of magnitude, units. Kinematics. Forces and Newton’s laws. Kinetic and potential energy.
Gravitational force and gravitational
potential. Kepler’s laws. Scattering. Conservation of momentum. Thermal
332
Physics. Electric and magnetic forces.
Introduction to circuits. Elementary
introduction to electromagnetic waves.
Exams
Written test.
References
- TIPLER, Introduzione alla Fisica, Zanichelli.
- Lecture notes.
PROBABILITY AND STATISTICS
Teacher
Prof. Luigi Pace
Credits
6
Aims
The aim of the course is to introduce the
students to the fundamental concepts of
Probability and Statistics, as a basic tool
in order to manage experimental situation involving uncertainty. These notions
will be presented from an applied viewpoint.
Program
1. Introduction to Probability. Preliminaries on combinatorial calculus; uncertainty; probability spaces; axioms of probability; conditional probability; stochastic
independent events; Bayes’ theorem. 2.
One-dimensional random variables. Random variables (r.v.); distribution functions; discrete and absolutely continuous
r.v.’s; probability density functions;
expectation; median, mode, variance and
moments; inequalities; moment generating function; the basic probability distributions. 3. Multidimensional random variables. Discrete and absolutely continuous
bivariate r.v.’s; joint distribution functions; marginal probability distributions;
three-year laurea course in Computer Science
stochastic independence; bivariate uniform distribution; bivariate Gaussian distribution; covariance; correlation coefficient; conditional distribution function;
sums of r.v.’s. 4. Convergence and limit
theorems. Sequences of r.v.’s; convergence in probability; weak law of large
numbers; convergence in distribution;
central limit theorem. 5. Introduction to
statistical inference. The foundations of
statistical inference; parametric statistical
models; sample statistics; sample mean;
sample variance. 6. Point and interval
estimation. Introduction to the theory of
point and interval estimation; estimates
and estimators; properties of estimators;
the method of moments; the method of
maximum likelihood; confidence limits;
confidence limits for the mean and the
variance of a normal population; confidence limits for a proportion; approximate confidence limits. 7. Hypothesis
testing. Introduction to the theory of statistical tests; test for the mean and the
variance of a normal population; test for a
proportion; approximate test for the
mean.
Exams
The examination consists in a practical
part, mainly exercises, and in an oral discussion.
References
- G. CICCHITELLI, Probabilità e Statistica,
Maggioli, 2a ed., 1992.
- P. BALDI, Calcolo delle Probabilità e Statistica, McGraw-Hill, 1992.
PROGRAMMING LAB
Teacher
Prof. Fabio Alessi
Dott. Alberto Ciaffaglione
Credits
4
333
three-year laurea course in Computer Science
Aims
- Exposition to professional development
tools.
- Introduction to the development tools:
compilers, linkers/loaders, debuggers.
- Knowledge of the basic structures of a
programming language and application
to formalize simple programs.
Program
- Introductory programming exercises.
- Recursive and iterative programs solving simple problems.
- Programs working on structured data
types.
- Program testing and verification.
- Project development as problem analysis and program design.
- Writing a short technical report to document the project development.
QUANTUM COMPUTING
Teacher
Dott. Luca Marinatto
some basic elements on top level research
topics like the quantum information theory or the quantum teleporting theory.
Program
Mathematical foundations. Hilbert
spaces. Quantum mechanics. Compound
systems. Classical theory of computation
and complexity. Quantum theory of computation. Quantum algorithms. Possible
experimental realizations. An outline on
quantum information theory. Advanced
topics in quantum information theory.
Prerequisites
Modern Physics.
Exams
The final examination will be the discussion of a small thesis on a relevant
research topic.
References
- Lectures notes.
- M. NIELSEN, I. CHUANG, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press, 2000.
Credits
6
SCIENTIFIC COMPUTING
Web Site
http://www.fisica.uniud.it/~riccardo/tea
ching/physics/qc2001.html
Aims
The course proposes an introduction on
quantum computing and its basic and
advanced features and applications. In
the first part the mathematical and conceptual foundations of quantum mechanics are discussed and analysed. In the second part they will be used to show the
quantum computation and complexity
theories, analyzing the innovative contents and underlying the main differences and advantages with respect to the
classical theory. The course will also give
Teacher
Prof.ssa Rossana Vermiglio
Credits
6
Aims
It is an introductory course in the basic
numerical methods with particular
emphasis on accuracy, complexity and
implementation aspects. The students
will learn the fundamental techniques for
the solution of some problems of continuous mathematics, they will understand
the correct use of the methods, they will
appreciate the limitations of finite preci-
334
three-year laurea course in Computer Science
sion arithmetic and memory and they will
improve their programming experiences.
Finally they will be able to critically
analyse the accuracy of the numerical
results.
Program
Floating-point arithmetic.; non-linear
equation; remarks on linear algebra:
norms of vectors and matrices, scalar
product; linear equations; approximation
of data and functions; interpolation: polynomial, piecewise polynomial, trigonometric and splines; parametric splines
and Bezier curves; over determined systems and least squares; quadrature and
numerical differentiation; Fourier analysis. The course includes the MATLAB
knowledge and laboratory experiences
where the students can solve some exercises and treat case-studies interesting for
computer science.
Prerequisites
Calculus, linear algebra, basic computer
programming experience.
Exams
Written and oral examinations.
References
- Teacher’s notes available on line.
- A. QUARTERONI, F. SALERI, Introduzione
al calcolo scientifico, Springer Verlag,
2002.
- C. M OLER , Numerical Computing with
MATLAB, SIAM 2005.
SOCIAL ASPECTS AND
PROFESSIONAL ETHICS
Teacher
Dott. Antonio Piva
Credits
3
Aims
The main aims of course are: make the
student aware about the social context
and about social and ethics implications
resulting from the innovations in information technology; make the student
aware in his own profession about the
deontological implications towards customers and users, and getting him
responsible to the users. Particularly the
course provides for the ICT regulation
always considering the internet innovations.
Program
The subjects will be considered:
- International liberalization of telecommunications and in the Italian disposition
- Privacy and security; notions and development of privacy: from the 1980 OCSE
to the European directives, the Italian
rules about personal data, the net dispositions, the obligations for the Service
Providers, the security management, the
Programmatic Document in Security, the
juridical figures provided.
- The tutelage of the e-mailing secrecy in
the Italian system and the other countries.
- The Intellectual Property, Copyright and
Author rights; from the origin of Copyright to the Intellectual Property in the
information society; the international
regulation regarding this matter. The
juridical tutelage of software: the Copyright on software and its patent, the
tenure of right and the tutelage of data
banks and multimedia.
- Domain Names in internet and juridical
aspects; grabbing and recording procedures; DN and Trademark, analysis on
juridical protection of some cases and
decision in Italian law court.
- Link utilization on web and some juridical cases.
- Digital Sign and Electronic Identity
335
three-year laurea course in Computer Science
Card; the electronic document and its
validity un Italian regulation; Cryptography: its history, evolution and techniques
of tutelage in web; Reserve, integrity,
authentication; the Authority Certifications recognized by CNIPA and electronics certificates; European and Italian regulations regarding electronic sign; comparison between digital and autograph
sign; the real date in electronic documents. Mentions about electronic identity card and the certified e-mailing. Computer science in the Public Administration: the E-government plan and the new
code of digital administration.
- Electronic commerce; the European
directions in matter of it; contracts whit
internet and telematic contracts; the tutelage of customers in internet and regulations about contracts arranged out of
commercial locations; advertising in web:
legal doctrines; banner and spamming in
Italian regulation.
- The informatic criminality and criminal
law in internet; the tutelage of informatic
property, the violation of informatic
domicile, the abusive access and the
hackers, the criminal regulation about it.
- The research of juridical information.
- The quality (facultative). History and
evolution of quality, from ISO9000:1994
to Vision 2000; their application to the
different situations, terminology, system
of management of quality, the principles
of quality, the approach to processes,
audit and inspections, the management
of non conformity, the preventive and
correctives actions, customer satisfaction,
human resources and continue improvement.
SOFTWARE ENGINEERING 1
Teacher
Prof. Carlo Tasso
Credits
6
Program
The aim of the course is the introduction
of the basic elements of Software Engineering, i.e. the field of Computer Science devoted to study the methodologies,
techniques, and tools utilized in the
industrial production of software. More
specifically, the course describes several
process models of software development
and the various phases of the life cycle,
with reference to both traditional and
innovative software systems. The major
topics concern: Introduction to Software
Engineering, origins and motivations
and basic definitions; the concept of quality; life cycle; process models: waterfall
and spiral models; the role of prototyping; requirement analysis and specification; techniques for analysis and modeling: DFD, UML, Petri Nets; specification
techniques; software design and development; goals of design and approaches;
object oriented and functional design;
architectural design, distributed architectures; verification and validation of software: testing and inspection; quality certification and ISO standards; management
of software projects.
Exams
Written examination.
References
- I. SOMMERVILLE, Software Engineering Seventh Edition, Addison-Wesley, Harlow, UK, 2004.
Italian edition
- I. SOMMERVILLE, Ingegneria del software - 7
Edizione, Pearson Addison-Wesley,
Milano, 2005.
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems: from Life
Cycle to Development Methodology, John
Wiley & Sons, Chichester, UK, 1994.
336
three-year laurea course in Computer Science
- Study materials available
http://twm.dimi.uniud.it/
on
SOFTWARE ENGINEERING 2
Teacher
Prof. Maurizio Pighin
Dott. Anna Marzona
Credits
6
Aims
The target of the course is to examine
closely the principal elements of Software
Engineering. We consider the design and
life cycle of a software product studying
the more advanced arguments: the configuration management, the test methodologies, the theoretic and practical metrics, the most famous product and
process quality models, the planning and
control methodologies, the principal
working tools. In the laboratory course (4
CFU) we develop a complete case-study,
following the whole software development process in the life cycle phases
(specifications, design, coding, test,
release, metrics, maintenance) and management phases (planning, cost analysis,
metrics, work organization).
Program
Introduction: The Software Engineering
motivations. The basic definitions. The
economic dimension of the problem. The
development process complexity factors.
Configuration Management: The motivations of Configuration Management. The
CM-Planning and the versioning/variants techniques. Assembly of components and system building. Existing Software Engineering: The motivation of
ESE. The methodologies of re-engineering. The methodologies of reuse. The
development with and for reuse. Verifica-
tion and Validation: The negative theoretic results. The test strategies. The dynamic test. The test chains. The regression
test. The automatic test and the mutational analysis. The static test. Formal test
methodologies. Metrics: The software
metric concept. The target of measure.
The measurement scale. The control and
predictive measure. The data collection.
The internal attributes ant their measure.
The Halstead metric. The Albrecht metric. The McCabe metric and other complexity metrics. The external attributes
and their measure. Quality Models: The
quality certification and the principal
model of product and process certification: ISO9000, CMM. Notes on SYNQUEST, SPICE, BOOTSRAP, The ISO
9126 model. Cost Evaluation: The performance/cost analysis and the decision
analysis. The software cost evaluation.
The COCOMO model. Other evaluation
models. Production Process Evaluation
and Planning: The work-group organization. The planning methodologies. The
Pert Diagram and the Gantt Scheme.
Maintenance: The maintenance: costs,
estimations, metrics. The COCOMO
model. Extreme programming: Operative
methodologies: planning, testing. Developing techniques Tools: The CASE technology: Tools and Environments. The
functionality. The tools in the different
phases of the development process.
Exams
The exam consists in the discussion of
the project produced in the laboratory.
Alternatively there is a written/oral examination.
References
- R.S. PRESSMAN, Principi di Ingegneria del
Software, McGraw-Hill, 4th ed., 2005.
- I. SOMMERVILLE, Software Engineering, 7th
ed., Addison Wesley P.C., 2004.
- N.E. F ENTON , S.L. P FLEEGER , Software
three-year laurea course in Computer Science
Metrics - A rigorous and practical Approach,
2nd Edition, PWS Publishing Company,
1997.
- A. B INATO , A. F UGGETTA , L. S FARDINI ,
Ingegneria del Software, creatività e metodo,
Pearson-Addison Wesley, 2006.
337
- C. GHEZZI, M. JAZAYERI, D. MANDRIOLI,
Ingegneria del Software - Fondamenti e
Principi, 2nd ed., Pearson-Prentice Hall,
2004.
- AA.VV., Metriche del software - esperienze
e ricerche, Franco Angeli, 2006.
338
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
THREE-YEAR LAUREA
COURSE IN
WEB AND MULTIMEDIA
TECHNOLOGIES
ADVANCED LABORATORY OF
COMMUNICATION TECNIQUES
Teacher
Prof. Angelo Marzollo
Credits
4
Aims
As a whole, the course has two objectives:
the first and main one aims consists in
providing students with various tools
which are useful for facing in an appropriate way various communication tasks,
not only at University level (e.g. the
preparation of their thesis), but also in
their social and work activities, starting
from the writing of their C.V. and facing
work interviews up to more complex performances such as preparing and writing
reports, participating in work meetings,
preparing communications and papers
for congresses, public speeches, and so
on. The second aim of the course consists
in exposing students to basic notions and
terminology useful for understanding
some current cultural, social, environmental and economical realities and
trends, including the growing importance of mass media and of Internet communication.
Program
A preliminary analysis will be carried out
of the individual communication capabilities of the students, as they may appear
in collective frameworks, such as public
reading and speech, and in interpersonal
frameworks such as preparing and com-
menting his own C.V, social and work
meetings and similar events.
This analysis will point out critical points
and provide useful indications for their
overcoming, also thanks to the input provided by specialized experts.
The role of the language versus other
ways of communication will be outlined,
as well as the most significant differences
between oral and written expressions,
including the role of punctuation and of
deictic expressions.
Some appropriately chosen basic notions
of linguistics, mainly concerning semantics and pragmatics and the importance
of context will be dealt with several examples, and some indications will be provided on the use of appropriate dictionaries
including analogical ones.
Some basic notions of rhetoric will be
mentioned, and of its extended revival in
modern persuasion techniques including
advertising will be reviewed, showing
also various current examples, mainly
taken from TV practises.
Some main characteristics will be pointed out of specialized languages, e.g. in
science, technology and management.
The course will be completed by an
appropriate series of Seminars held by
chosen experts in specific fields related to
the above fields.
The practical, rather than theoretical
characteristics of the course imply that
students who choose this course are
expected to attend most lectures and
Seminars.
Exams
The final examination consists in a written and in a following oral examination,
concerning topics dealt with in the lectures and in the Seminars of the course.
Concerning the additional topics, the
teacher will yearly discuss with each student which texts to choose for intensive
reading and following critical report.
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
References
- A.M. T E S T A , Farsi Capire, Rizzoli,
Milano, 2000, 406 pages.
- P. B A L B O N I , Parole comuni, Culture
diverse, Marsilio, Venezia 1999, 120
pages.
- P. T ABOSSI , Il linguaggio, Il Mulino,
Bologna, 1999, 125 pages.
- T. DE MAURO, Prima lezione sul linguaggio, Laterza, Bari 2002, 110 pages.
- G. LONGO, Il Nuovo Golem, come il computer cambia la nostra cultura, Laterza,
Bari, 1998, 128 pages.
- G. SARTORI, Homo Videns, Laterza, Bari
1999,153 pages.
- G. COSENZA, Semiotica dei nuovi Media,
Laterza, Bari 2004, 139 pages.
ADVANCED LABORATORY ON
SERVER-SIDE TECHNOLOGIES
Teacher
Dott. Vincenzo Della Mea
Dott. Ivan Scagnetto
Credits
4
Program
- Introduction to server side technologies:
web server operations, CGI, scripting.
- Introduction to PHP. The language and
exercises (cookies, MySQL, images).
- Introduction to the Java 2 Enterprise
Edition and to the servlet technology.
- Tomcat (installation, directory layout,
configuration files, practical use), servlet
examples (from the source code writing
activity to the server deployment).
- Advanced notions about servlets: the
destroy() method, reading parameters
from the web.xml file, thread-safety,
client tracing by means of cookies and
sessions, writing in the Tomcat log file,
WAR.
- Files (deployment through the Tomcat
Web Manager).
339
- Introduction to JSP.
- Introduction to JDBC.
- An advanced example with the JSP technology: implementation of the front end
of an e-commerce virtual store.
- Introduction to CMS. Exercises with
Zope and Plone.
- Other server side techniques: templates,
MVC, web services. Exercises using PHP.
- Introduction to the Java 2 Enterprise
Edition and to the servlet technology.
- Tomcat (installation, directory layout,
configuration files, practical use), servlet
examples (from the source code writing
activity to the server deployment).
- Advanced notions about servlets: the
destroy method, reading parameters
from the web.xml file, thread-safety, user
tracing by means of cookies and sessions,
writing in the Tomcat log file, WAR files
(deployment through the Tomcat Web
Manager).
- Introduction to JSP.
- Introduction to JDBC.
- An advanced example with the JSP technology: implementation of the front end
of an e-commerce virtual store.
ALGORITHMS AND DATA
STRUCTURES
Teacher
Prof. Carla Piazza
Credits
10
Aims
During this course we will introduce the
notions at the basis of the theory of algorithms and data structures. Moreover, we
will present the fundamental techniques
for the analysis of the computational
complexity of programs. One of the main
objectives of this course is the study of
basic problems and techniques for the
340
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
design and analysis of algorithms. Having passed this course the student should
be able to algorithmically solve some classical problems, to choose the opportune
data structures to get computationally
efficient solutions, and to investigate the
complexity of the proposed algorithms.
Program
1. Introduction and preliminary notions.
Elements of logic and set theory. Threes
and graphs. Discrete mathematics and
Asymptotic analysis. Models for the definition of the computational complexity.
Recursive problems and algorithmic
aspects.
2. Sorting algorithms and order statistics.
Basic sorting algorithms: selection-sort,
insertion-sort, bubble-sort, heap-sort.
Recursive algorithms: quick-sort, mergesort. Computational complexity and
lower bounds. Linear-time algorithms
(outside the comparison-based model):
counting-sort, radix-sort, bucket-sort.
Selection in linear time.
3. Data structures. Elementary data structures: linked lists, stacks and queues.
Algorithms and data structures for
dynamic sets: hash tables, binary search
threes, red-black trees, and B-trees. Algorithms and data structures for disjoint
sets.
4. Graph algorithms. Data structures for
graphs. Breadth-first search and Depthfirst search. Strongly connected components. Topological-sort algorithms, minimum spanning tree (Prim and Kruskal),
single-source shortest paths (Dijkstra,
Bellmann-Ford), all-pairs shortest paths
(Floyd-Warshall, Johnson).
References
- T.H. C ORMEN , C.E. L EISERSON , R.L.
RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT
Press, Second edition, 2001.
Other suggested references
- A.V. AHO, J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN,
Data Structures and Algorithms, AddisonWesley, 1983.
- A.V. AHO, J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN,
The Design and Analysis of Computer Algorithms, Addison-Wesley, 1974.
- D.E. KNUTH, Selected Papers in Computer
Science, Cambridge, University Press,
1996.
- R.E. TARJAN, Data Structures and Network
Algorithms, SIAM, 1983.
APPLIED STATISTICS
Teacher
Prof. Paolo Vidoni
Credits
6
Aims
The aim of the course is to introduce the
students to the fundamental concepts of
Descriptive and Inferential Statistics, as a
basic tool for data analysis and for managing experimental situation involving
uncertainty. These notions will be presented from an applied viewpoint.
Program
1. Descriptive Statistics: Variables; Frequency distributions; Location and variability indicators.
2. Probability: Basic concepts; Random
variables; Probabilistic models; Random
vectors and convergence concepts.
3. Inference: Point estimation; Confidence intervals; Hypothesis testing;
Hints on linear regression and analysis of
variance.
Exams
The examination consists in a practical
part, mainly exercises, and in an oral discussion.
References
- L. PACE, A. SALVAN, Introduzione alla Sta-
341
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
tistica, I Statistica Descrittiva, Cedam,
Padova, 1996.
- Lecture notes.
- G. CICCHITELLI, Probabilità e Statistica, I
ed., Maggioli Editore, 1984.
COGNITIVE MODELING
Teacher
Dott. Sabrina Plet
Credits
6
BASIC CONCEPTS OF
MATHEMATICS
Teacher
Prof. Giovanna D’Agostino
Credits
3
Aims
The aim of the course is to give the student the basic mathematical language
and the fundamental techniques which
are needed to understand more advanced
courses. A first approach to the deduction
method will be given by means of many
examples of elementary proofs, and by
encouraging the student to try various
deduction techniques.
Program
- Sets, functions, and relations.
- Natural Numbers: the principle of mathematical induction, divisibility and prime
numbers, Euclid’s algorithm.
- Deduction Methods: proof by contradiction, proof by cases, contraposition.
- Partitions and Equivalences, modular
arithmetic, congruencies.
- The RSA system.
- Set Cardinality.
- Orders.
- Graphs.
- Matrices.
Exams
Written and oral examinations.
References
- A. FACCHINI, Algebra e matematica discreta, Decibel Zanichelli.
Aims
Three sections of the course: general psychology (introduction to build successive
knowledge); communication; and
research methodology (to be able to perform experiments).
The course aims to approach students to
psychology as science studying humans,
their behaviors and thinking ways, in
order to extend the general knowledge
about some aspects of daily life. Moreover, the course specifically aims to provide information that will be useful in
future activities of students (i.e. visual
perception, emotions’ role, use of the
communication), and to give a scientific
method to perform experiments.
Exams
Written test.
References
- L. ANOLLI, P. LEGRANZI, Psicologia Generale, Il Mulino, 2001. Chapter 1: paragraphs 1.1 e 1.2 (pag. 9-13) Chapter 2:
complete (pag. 47-75) Chapter 3: paragraphs 1 e 2 (pag. 77-86) Chapter 4: paragraphs 1 e 2 (pag. 103-133) Chapter 5: complete (pag. 137-166) Chapter 6: complete
(pag. 169-202) Chapter 7: complete (pag.
203-230) Chapter 8: paragraphs 1, 2, 3, 4
(pag. 233-261).
- D.H. MCBURNEY, Metodologia della ricerca in psicologia, Il Mulino, 1986. Chapters
3, 4, 5, 6, 7, 8, 10.
- R. C IALDINI , Le armi della persuasione,
Giunti, 2005.
342
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
COMMUNICATION SKILLS
Teacher
Prof. Angelo Marzollo
Credits
1
Aims
The course corresponds to one credit, and
it coincides with the first eight lessons of
the Economics and Business Organization course. The course aims at providing
the students with basic communication
operational tools so as to facilitate their
first steps in the professional world.
ness Organization will automatically
entail passing the one in Effective Communication, too.
References
Given the shortness of the course and its
mainly operational approach, specific
material will be indicated or distributed to
integrate direct training and note-taking.
Textbooks and manuals in the field are
overabundant, and often very similar to
one another. During the course they will
be rapidly illustrated for those who might
be interested in further individual study.
COMPUTER ARCHITECTURE
Program
An analysis of individual communication
abilities both at group and at interpersonal level will first be carried out (public
reading and public speaking, CV preparation and illustration, job interviews and
professional meetings, etc.), thus revealing the main problems to be tackled in
these contexts. Specific communication
experts will also intervene and suggest
possible ways of overcoming the more
common difficulties.
Exams
The examination will consist of a communicational task (written and possibly
also oral) that will be as similar as possible to real situations to be met by the students in their social and professional
lives. The students following the course
in Economics and Business Organization
(the first eight lessons of which are devoted to the topics described above) are
exempt from taking a separate exam in
Effective Communication. Instead, they
will take a single exam (Economics and
Business Organization) that will also
include the course described here (Effective Communication). Therefore, passing
the examination in Economics and Busi-
Teacher
Prof. Pietro Di Gianantonio
Credits
8
Aims
The course illustrates the structure and
functioning of a computer and its various
parts. In particular it focuses on: connections and communication between the
computer and the peripheral devices;
computer memory (cache, main, peripheral, virtual); relevant architectural
approaches (RISC, CISC, pipelining).
Program
Introduction: Historical perspective on
computer architectures. Date Representation: Binary, Octal, Decimal, Hexadecimal representations. Conversions, Sign
and module, 1’s complement, 2’s complement. Fixed point and floating point.
Addition, subtraction, multiplication.
Overflow. IEEE Standard for floating
point numbers. Character representation. Codes, error detection and correction. CPU Architecture: Micro-operations: data transfer, arithmetic, logic,
343
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
shifting. ALU. Machine language. Fetchdecode-execute cycle. Timing and control. Hardwired control unit. Detailed
example of a simple architecture: organization instructions, control, I/O, interrupt. Microprogrammed control unit.
Microprogramming. Organization of
conventional architecture. CISC and
RISC architectures. Case study: Intel
Pentium III architecture. Input/Output:
Peripheral devices. Input/Output interface. Bus connection. Memory Mapped
I/O. Asynchronous communication.
Strobe Control, Handshaking. Buffer.
Programmed I/O. Interrupt. DMA. Priority mechanisms: Polling, Daisy-Chain,
Parallel Priority. I/O Processor. Modem.
Serial synchronous communication. Protocols. Memories: Main, peripheral, associative and cache memory. SRAM,
DRAM. SIMM. Cache hit and miss. Mapping between main and cache memory:
direct, full associative, set-associative
mapping. Memory Interleaving. Replacement techniques. Writing the cache:
write-through, write-back. Second level
cache. Virtual memory. Pagination and
Segmentation. MMU. TLB. Memory protection.
Exams
The final exam consists of two parts:
1.final written exam 2.oral discussion.
The final written exam contains exercises
which are analogous to those solved during the course and questions about
course topics. The oral discussion concerns some course topics. During the
course, students are offered the opportunity to take to written exams, each one
dealing with half of the course topics. Students who pass successfully these to written exams do not need to take the written
part to the final exam.
References
- A.S. TANENBAUM, Structured Computer
Organization, 4th Edition, Prentice Hall,
1999.
Texts for further readings
- D. PATTERSON, J. HENNESSY, Computer
organization and design, 2nd Edition. Morgan Kaufmann, 1998.
- J. HENNESSY, D. PATTERSON, Computer
architecture: a quantitative approach, 2nd
Edition. Morgan Kaufmann, 1996.
COMPUTER NETWORKS
Teacher
Prof. Elio Toppano
Credits
6
Aims
The aim of this course is to introduce
principles and fundamental concepts of
modern computer networks. In particular, the general characteristics of computer networks, the main structures, topologies, architectures and protocols will be
presented. Networking issues are also
addressed.
Program
- Introduction to computer networks Scope, applications, historic evolution,
main characteristics and layers, networks
topologies and architectures, network
protocols, error control, flow control,
packets and messages, service primitives,
circuit and packet switching, routing and
internetworking.
- Principal components of a network and
data transmission techniques - Optical
and electrical transmission media, signal
bandwidth, channel bandwidth, crosstalk, attenuation and distortion, analog
and digital signal transmission (PCM,
multiplexing), principal components of a
network (modem, multiplexer, bridge,
router, switch).
- The ISO/OSI model Architecture, ser-
344
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
vices and protocols. The physical layer.
The data-link layer. Protocols for flow
(Stop & Wait, sliding window, Go-BackN) and error (CRC codes) control. HDLC
protocol.
- The network level - Routing techniques
(routing by network, address label swapping, source routing), router architecture,
routing tables, static routing algorithms
(fixed directory routing, flooding e selective flooding) and dynamic routing algorithms (distance vector and link state).
The IP protocol, IP addresses, sub-nets
and netmask. ARP, IGP, RIP, OSPF,
BGP protocols. Ipv6 protocol, packet format, optional headers. Network Address
Translation (NAT) protocol.
- The transport level - Services provided to
upper layers, addresses of transport layer,
establishing a connection, releasing a
connection. Three-ways handshake. The
transport level in Internet: the UPD (User
datagram protocol) and TCP (Transport
control protocol) protocols.
- The application layer - Telnet, File
Transfer Protocol (FTP), Domain Name
Server (DSN), Simple Network Management Protocol (SNMP), electronic mail,
ftp, World Wide Web, multimedia documents.
- Design and analysis of the network performances - Topological design, graph
theory, connectivity analysis and delay
analysis. Delay analysis, definition of flow
and line capacity. Performance analysis
of a computer network.
- New Trends - ISDN and broadband
ISDN. ATM networks.
Exams
The final exam will be organized in two
steps. The first step will consist in the
solution of exercises similar to those
solved during the course, while the second step will consist in an oral discussion
on the main arguments presented during
the course.
References
- A.S. T ANEMBAUM , Computer Networks,
Addison-Wesley, 2003.
Other suggested books
- J. KUROSE, K. ROSS, Internet e Reti di Calcolatori, McGraw-Hill, Seconda Edizione,
2003.
- D. COMER, Internetworking con TCP/IP,
Addison-Wesley, pubblicato in Italia da
Pearson Education Italia, 2002.
- M. BALDI, P. NICOLETTI, Internetworking,
McGraw-Hill, 1999.
- R. ADINOLFI, Reti di Computer, (Seconda
Edizione), McGraw-Hill, 1999.
- F. HALSALL, Reti di Calcolatori e Sistemi
Aperti, (Quarta edizione), Addison Wesley, 1998.
COMPUTER PROGRAMMING
AND LABORATORY
Teacher
Prof. Stefano Mizzaro
Dott. Paolo Coppola
Credits
6+4
Aims
We aim at introducing the basic notions
of computer programming: the concepts
of algorithm, program, and programming language, how to write a program,
how to use the APIs. The programming
language used is Java.
Program
- Structured programming. The basic
building blocks of a Java program: variables, types, expressions, control structures (sequence, selection, iteration),
arrays, methods, recursion.
- Abstract data types and information hiding. How to build larger and more complex programs, while keeping them easy
to modify, extend, understand, etc.: the
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
Abstract Data Type (ADT) concept and
encapsulation and information hiding
principles.
- Object Oriented (OO) programming fundamentals. OO programming as an evolution of ADTs: objects, classes, instances,
message passing, inheritance, polymorphism (short account). Some specific
aspects of OO programming in Java:
abstract classes, interfaces, packages.
- Java APIs (Application Programming
Interfaces). Software libraries allowing to
write not trivial programs: file management, graphical user interface construction, applets implementation.
- Computability and complexity theories
(short accounts). The concepts of computable function (what a program can
do?) and computational complexity (how
to evaluate the efficiency of a program by
theoretical means?).
Exams
Written exam, term project, and oral
examination.
References
The main textbook is
- S. MIZZARO, Introduzione alla programmazione con il linguaggio Java, Franco
Angeli, Milan, 3rd edition, 2001. ISBN 88464-1696-1.
Laboratory exercises will be based on
material freely available on the Web. As
an integration, students can use
- P. COPPOLA, S. MIZZARO, Laboratorio di
programmazione in Java, Apogeo, Milan,
2004. ISBN: 88-503-2145-7.
Other course material will be specified
during the first lessons (slides, Web
pages, other textbooks).
DATABASES
Teacher
Prof. Angelo Montanari
345
Credits
6
Program
Part 1 - Basic concepts
Role and functionalities of a database;
data abstractions; conceptual, logical, and
physical data models; schemas and
instances, logical and physical data independence; data definition and data
manipulation languages; Database Management Systems (DBMSs); database
administrator and database users; data
dictionary; the structure and modules of a
DBMS.
Part 2 - The Entity/Relationship (ER)
model
Methodologies and models for database
design: the life cycle of an information
system; methodologies for database
design; the basic constructs of the Entity/Relationship (ER) model: entity types
and instances, relation types and
instances, attributes (simple, compound,
single-valued, multiple-valued, derived),
keys (internal and external identifiers, the
notions of weak entity, owner entity, partial key and identifying relation); attribute
domains and the use of NULL; constraints associated with relation (participation constraints and cardinality ratios);
recursive relations and roles; binary relations and relations with arity greater than
two; ER diagrams; documentation of ER
schemas; documentation techniques;
business rules (integrity constraints and
derivation rules); advanced ER constructs: specialization and category. UML
data modeling: class diagrams (class,
association, multiplicity, identifier, generalization).
Part 3 - The relational data model, the
relational algebra and the relational calculus
The relational model: basic notions, the
definition of relation, the definition of
relational model constraint (it may
346
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
involve a single relation or more than one
relation), update operations (insertion,
deletion, modification) and possible constraint violations; relational algebra: the
basic operations, queries in relational
algebra, additional operations, algebraic
optimization, the limitations of relational
algebra; the relational calculus: basic
notions, domain relational calculus and
tuple relational calculus, the relationships between the relational calculi and
the relational algebra.
Part 4 - The SQL language
SQL data definition and data types;
queries in SQL; update statements in
SQL; additional data definition features
(generic integrity constraints, views,
specifying constraints as assertions); SQL
and database security (discretionary
access control based on granting and
revoking privileges); the DBMS MySQL.
Part 5 - Database design
The conceptual design: requirements collection and analysis; general criteria for
data representation; design strategies;
qualities of a conceptual schema; CASE
tools for database design. The logical
design: performance analysis on ER
schemas; restructuring of ER schemas
(redundancy analysis, elimination of specialization hierarchies, partitioning /
merging of entities / relations, the choice
of the primary identifiers); the mapping
of ER schemas into relational schemas.
The theory of the logical design of relational databases: functional dependencies, reasoning about functional dependencies, relation decomposition, lossless
join decompositions, decompositions
that preserve functional dependencies,
normal forms for relation schemas (1NF,
2NF, 3NF e BCNF), lossless join decomposition in BCNF, lossless join decomposition in 3NF that preserve functional
dependencies.
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database System (5th edition), Pearson
International Education / Addison Wesley, 2007. As an alternative
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Sistemi di basi
di dati. Fondamenti (quarta edizione),
Pearson Education Italia / Addison Wesley, 2004.
Additional references
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems (Volume I), Computer Science Press, 1988.
- S. ABITEBOUL, R. HULL, V. VIANU, Foundations of Databases, Addison-Wesley,
1995.
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- C.J. DATE, An Introduction to Databases
Systems (7th Edition), Addison-Wesley,
2000.
- SILBERSCHATZ, H.F. KORTH, S. SUDARSHAN, Database System Concepts (4th Edition), McGraw-Hill, 2002.
- L. WELLING, L. THOMSON, MySQL Tutorial, Pearson Education Inc., 2004.
References
Main references
Program
- Basic arithmetic, divisors, Euclidean
DISCRETE MATHEMATICS
Teacher
Prof. Giovanni Panti
Credits
6
Aims
The course aims at providing the basic
tools in discrete mathematics, modern
algebra and linear algebra, mostly from
the viewpoint of computer science applications.
347
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
algorithm, prime numbers and factorization.
- Modular arithmetic, congruences, nadic representation of integer numbers,
public-key cryptography.
- Monoids, groups, cyclic groups, homomorphisms and normal subgroups, permutations and symmetric groups.
- Graphs and trees.
- Rings, ideals, fields, polynomial rings,
finite fields.
- Linear algebra, vector spaces, basis,
matrices, determinants, linear mappings,
eigenvalues and eigenvectors.
References
- F. AYRES, Algebra moderna, Schaum’s n.
46, McGraw-Hill.
ELECTRONIC COMMERCE
Teacher
Dott. Roberto Pugliese
Credits
8
Aims
The course analyzes the problems to be
faced, the guidelines, the available tools
and design methodologies in developing
e-commerce services. Topics will be
examined from four different viewpoints:
customer (e.g., purchasing style, trust,
usability problems); seller (e.g., Internet
marketing, merchandising, e-commerce
strategies); service (e.g., current structure
of e-commerce services and future developments); and development (available
tools, guidelines, techniques). The course
will also deal with advanced topics such
as exploiting multimedia communication, 1-to-1 E-commerce, and Mobile
Commerce.
Program
- Business-to-business (B2B) Applica-
tions. Company-centric B2B. From Traditional to Internet-Based EDI. E-Marketplaces and B2B. Extranets. B2B Support
Services.
- Other E-commerce applications. Consumer-to-Consumer (C2C). Dynamic
Pricing, Auction. Service Industries,
Online Publishing, and Knowledge Dissemination. Intrabusiness, e-Government. E-Communities.
- Mobile Commerce. Wireless and mobile
technologies. M-commerce applications.
Mobile marketing, advertising and customer service. Location-based commerce.
Current limitations of M-commerce.
- Developing E-commerce services. Infrastructure. Tools. Page design. Web programming. E-Commerce Security. Electronic Payment Systems. Order Fulfillment, Logistics, and Supply Chain Management.
- User Interfaces for E-commerce applications. Guidelines. E-commerce Interface
Design. Recent research trends: user
interfaces for 1-to-1 e-commerce, mobile
commerce, experiential e-commerce.
References
- E. TURBAN, J. LEE, D. KING, M. WARKENTIN,
H. M. C HUNG , Electronic Commerce: A
Managerial Perspective, 2nd Edition, Prentice-Hall, 2002.
- G.P. SCHNEIDER, J.T. PERRY, Electronic
Commerce, 2nd Edition, Thomson Learning, 2001.
HUMAN COMPUTER
INTERACTION 1
Teacher
Prof. Luca Chittaro
Credits
6
Aims
The course illustrates principles, design
348
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
methodologies and the different implementation choices which allow one to
build software which is usable in a simple, intuitive, productive, and reliable way
by the users for which it is meant. Achieving this goal requires the study of three
different kinds of topics: man (psychological aspects of the user); computer (user
interface development tools); interaction
(analysis, design, and evaluation of
human-machine interfaces). Besides presenting the fundamental concepts of
human-computer interaction, the course
highlights some recent relevant developments of the field, such as 3D Interfaces,
and Groupware systems.
Program
- Introduction: Goals of human-computer
interaction and its relevance to the applications of interactive computer systems.
- Psychological Aspects: Cognitive psychology. Sensory channels. Human limitations and expectations in perceptual
processes. Visual perception. Auditory
perception. Haptic perception. Human
memory: sensory, short-term, long-term.
Individual differences. Mental models.
Metaphors. Human error: slip and mistake.
- Devices for Human-Computer Interaction: Text input devices. Positioning and
pointing devices. 3D devices. Devices for
visual, auditory, and haptic output. Interfaces and devices for disabled users.
- Models and Paradigms of Human-Computer Interaction: Characterizing different phases of interaction. Ergonomic
aspects of interaction. Interaction styles:
from command language to 3D interfaces. Window interfaces (WIMP). Menu
and icon design. Interaction paradigms.
- Human-Computer Interaction and the
Software Life-Cycle: Analysis of usability
requirements. Usability principles. Usercentered design. Usability engineering.
Prototyping techniques. Envisioning
design techniques. Design rationale.
- Environment, User, Task Analysis:
Characterizing the context of interaction
with socio-technical models. The
USTM/CUSTOM technique. Task analysis. The HTA technique. Predictive models: GOMS, KLM.
- Formal Methods in Human-Computer
Interaction: State transition network and
other diagrammatic notations. Textual
notations. Dialogue analysis and design
with state transition network.
- Guidelines and Standards for User
Interfaces: Definition. Choosing and
using guidelines. Examples of guidelines:
MITRE, Apple, Microsoft, IBM guidelines for 3D interfaces. The ISO 9241
standard.
- Tools for User Interface Implementation: Windowing System. Programming
techniques. Toolkit. Case study: the Java
toolkit. User Interface Management Systems.
- Usability Evaluation: Goals of evaluation. Recording tools. Observing the user.
Collecting opinions. Interviews. Questionnaires. Experiments. Predictive evaluation. Cognitive walkthrough. Interpretive evaluation.
- Help: Assisting the user. Requirements
for help systems. Main approaches.
Adaptive and adaptable interfaces.
- Computer-Supported Cooperative
Work: Groupware. Computer-mediated
communication. E-mail and textual communication systems. Videoconference.
Virtual collaborative environments.
Workflow systems. Experimental and
organizational aspects.
- Recent Paradigms of Human-Computer
Interaction: Ubiquitous computing. Virtual reality. Types of virtual reality. Multisensory (or multi-modal) interfaces.
Information visualization. Hypertext.
Multimedia and Hypermedia interfaces.
References
- A. DIX, J. FINLAY, G. ABOWD, R. BEALE,
349
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
Human Computer Interaction, Third Edition, Prentice Hall, 2003.
- J. P REECE , Y. R OGERS , H. S HARP , D.
BENION, S. HOLLAND, T. CAREY, Human
Computer Interaction, Addison Wesley,
1994.
INTRODUCTORY MATHEMATICS
Teacher
Dott. Maurizio Trombetta
Program
In order to prepare students beginning
the first year of the Degree Course in
Computer Science to succeed in passing
the scheduled Test, a course of introductory mathematics is organized.
Basic concepts of Arithmetic, Algebra,
Analytic and Euclidean Geometry,
Trigonometric functions.
Exams
Written test.
References
Lecture notes.
MATHEMATICAL ANALYSIS
Teacher
Prof. Lorenzo Freddi
trained to make computations mainly by
hand, using paper and pen, but also using
a personal computer when it turns out to
be useful. A special emphasis will be put
on the intuitive geometrical and dynamical meaning of the notions of limit, derivative and integral, in order to make natural for the students to employ such tools in
solving problems even when a precise
mathematical formulation of the problem is not a priori given.
Program
Real numbers, functions, limits and continuity, derivatives, integrals, series,
applications.
Exams
Credits can be earned in two different
ways. The first consists in 2-3 mid term
examinations during the course; the
other consists in some single global
examinations in between June and
December. Detailed instructions will be
communicated by the teacher during the
course and published on the web.
References
Suggested readings
- P. B AITI , L. F REDDI , Corso integrato di
Matematica per le Scienze Naturali e Applicate, Forum Editrice Universitaria Udinese.
- Lecture notes provided by the teacher.
Credits
12
Aims
The aim of the course is to provide the
basic ideas and techniques of the infinitesimal, differential and integral calculus
in a concise and application-oriented way.
Particular attention will be payed to the
formal correctness of the statements and
of those proofs which will be selected for
a detailed explanation. Students are
MULTIMEDIA SYSTEMS
Teacher
Prof. Elio Toppano
Credits
180
Program
Introduction. Communication and information processes: the FRISCO frame-
350
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
work. Basic elements of semiotics. Multimedia: taxonomies of multimedia objects,
relationships (spatial, temporal, syntactic
and semantic) among media objects.
Ipertexts and ipermedia: the Dexter
model. Uses of ipermedia. Modelling
multimedia presentations: the SMIL language. Multimedia Building blocks Digital Text: character sets and alphabets, text
formats, writing texts for the web. Sound:
MIDI versus digital audio, preparing digital audio sounds, sampling and quantisation, compression standards, editing
techniques, file formats, making MIDI
audio, audio 3D, adding sound to multimedia projects. Images: bitmap and vector graphics, 2-D and 3-D drawing and
rendering, understanding light and
colour, image file formats and compression techniques, images transformations
and restoring. Animation: principles of
animation, making animations for the
web. Virtual reality. Digital video: television standards, DV, video compression
(MJPEG, and the MPEG.xx family), non
linear editing, video delivery, adding
video to web sites. Media integration and
design methodology. Guidelines for
media integration. User centered design:
usability and accessibility. Media development stages, methods and tools. Distributed Multimedia systems and applications HW and SW infrastructures. Multimedia Operating Systems. Streaming
audio e video. Main streaming architectures: QuickTime, Real Media, Windows
Media. Unicasting and Multicasting.
Videoconference. Quality of service.
Standards for videoconference. Applications for e-learning and web-based
instruction.
Credits
4
Program
Analysis and design of multimedia
objects and ipermedia for the web. Software tools for media editing and development: SoundForge, Cakewalk, CoolEdit
(sound); Macromedia Fireworks (graphics); Macromedia Flash (animation);
Macromedia Dreamweaver (site development) and SMIL (multimedia modeling
languages).
OBJECT ORIENTED PROGRAMMING
Teacher
Prof. Vitaliano Milanese
Credits
6
Aims
The main objectives of the course are to
discuss the object-oriented programming
paradigm, as it has evolved from structured programming and abstract data
types, and to develop basic skills to design
object-oriented solutions. The fundamental features of an object-oriented programming language will be presented.
The concepts will be introduced by showing suitable examples.
References
- B. E CKEL , Thinking in Java, Apogeo,
2003.
- S. M AZZANTI , V. M ILANESE , Programmazione di Applicazioni Grafiche in Java,
Apogeo, 2006.
MULTIMEDIA SYSTEMS LAB
OPERATING SYSTEMS
Teacher
Dott. Elio Toppano
Dott. Roberto Ranon
Teacher
Dott. Giorgio Brajnik
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
Credits
10
Aims
This course (based on 40 2-hour lectures)
aims at giving students the ability to manage a modern operating system. Beyond
an introductory discussion of basic concepts (computer system resources,
processes and threads, memory management), concurrent programming in Java
is presented and several prototypical
examples are discussed. Then the course
will touch the topics of system installation, management, update; shell programming; configuration, management,
and monitoring of network services;
security management. Students will be
asked to carry out practical projects within the Operating Systems Laboratory.
More details are available on
www.dimi.uniud.it/giorgio/dida/so/so.h
tml.
OPERATING SYSTEM LAB
Teacher
Dott. Antonio D’Angelo
Credits
4
Web Page
http://www.dimi.uniud.it/~dangelo/Lab
OS/labos.html
Aims
The aim of the Lab is that to provide a student of the related course of Operative
Systems with practical tools to investigate
crucial issues concerned with modern
operating systems. Lectures are primarily
based on examples and exercises to be
solved hands-on in the lab of the school.
Program
1. Unix shell: 1.1 Historical development
351
of Operating Systems; 1.2 Installing a
Linux distribution; 1.3 Role of shells in
Unix; 1.4 Main commands, stream redirection and predefined variables, scripts;
1.5 Tools for system configuration and
maintenance. 1.6 Computer Network
applications: remote command execution.
2. System programming within Unix: 2.1
Using g++ compiler: simple programs
and code generation; 2.2 A brief introduction to C language; 2.3 Software maintenance: the make command; 2.4 Multithreading, signal handling and semaphores; 2.5 Communicating programs:
introducing sockets; 2.6 Asynchronous
input/output to simulate environment
interaction.
3. Computer Communication: 3.1 Protocols for program communication; 3.2
Examples of application using HTML,
Javascript, CGI and Perl; 3.3 Multithreading; 3.4 Using signals: SIGALRM and
SIPOLL/SIGIO; 3.5 Flow of data communication via non connected sockets.
4. System Services Maintenance: 4.1
Accessing and controlling system configuration; 4.2 Apache Server; 4.3 Mail Server; 4.4 Iptables, the Unix firewall.
Exams
A number of individual and team exercises to be solved hands-on, based on examples developed during the course and
assigned with specified constraints.
References
- G. GLASS, K. ABLES, UNIX for Programmers and Users, Prentice Hall, II edizione,
1999.
- P. CORNES, The Linux A-Z, Prentice Hall,
1997.
- K. HAVILAND, D. GRAY, B. SALAMA, UNIX
System Programming, Addison Wesley, II
edizione, 1999.
- C. B ROWN , Unix distributed programming, Prentice-Hall 1994.
352
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
- A. S ILBERSCHATZ , P. G ALVIN , Sistemi
Operativi, IV ed., Addison Wesley, 1996.
- H. DEITEL, P. DEITEL, D. CHOFFNES, Sistemi Operativi, Pearson Education Italia, 3a
edizione, 2005.
- S. LEFFLER, M. MCKUSICK, M. KARELS, J.
QUARTERMAN, The Design and Implementation of the 4.3BSD UNIX Operating System, Addison Wesley, 1990.
- R. THOMAS, L. ROGERS, J. YATES, OSBORNE,
Advanced Programmer’s Guide to Unix
System V, McGrawHill, 1986.
- A. BERSON, Client Server Architectures, II
ed., McGraw Hill 1,996.
- A. D’ANGELO, Lectures from the Course,
available via Web.
PHYSICS
Teacher
Dott. Hans Grassmann
Credits
3
Aims
In the future the computer and networks
of computers will increasingly interact
directly with the physics world - not only
with educated operators, as is done today.
In order to participate at this future development, students of TWM will need to
know about physics, which is the science
underlying the physics world. The lecture
therefore tries to give a broad overview
over the various fields of physics, including exercises. In particular, some hours
of the lecture are dedicated to a discussion of problems of information processing from a physics point of view, including practical examples from the world of
industrial application.
SOCIAL ASPECTS AND
PROFESSIONAL ETHICS
Teacher
Dott. Antonio Piva
Credits
3
Aims
The main aims of course are: make the
student aware about the social context
and about social and ethics implications
resulting from the innovations in information technology; make the student
aware in his own profession about the
deontologic implications towards customers and users, and getting him
responsible to the users.
Particularly the course provides for the
ICT regulation always considering the
internet innovations.
Program
These subjects will be considered:
- International liberalization of telecommunications and in the Italian disposition
- Privacy and security; notions and development of privacy: from the 1980 OCSE
to the European directives, the Italian
rules about personal data, the net dispositions, the obligations for the Service
Providers, the security management, the
Programmatic Document in Security, the
juridical figures provided.
- The tutelage of the e-mailing secrecy in
the Italian system and the other countries.
- The Intellectual Property, Copyright
and Author rights; from the origin of
Copyright to the Intellectual Property in
the information society; the international
regulation regarding this matter. The
juridical tutelage of software: the Copyright on software and its patent, the
tenure of right and the tutelage of data
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
banks and multimedia.
- Domain Names in internet and juridical
aspects; grabbing and recording procedures; DN and Trademark, analysis on
juridical protection of some cases and
decision in Italian law court.
- Link utilization on web and some juridical cases.
- Digital Sign and Electronic Identity
Card; the electronic document and its
validity in Italian regulation; Cryptography: its history, evolution and technics of
tutelage in web; Reserve, integrity,
authentication; the Authority Certifications recognized by CNIPA and electronics certificates; European and Italian regulations regarding electronic sign; comparison between digital and autograph
sign; the real date in electronic documents. Mentions about electronic identity card and the certified e-mailing. Computer science in the Public Administration: the E-government plan and the new
code of digital administration.
- Electronic commerce; the European
directions in matter of it; contracts whit
internet an telematic contracts; the tutelage of customers in internet and regulations about contracts arranged out of
commercial locations; advertising in web:
legal doctrines; banner and spamming in
Italian regulation.
- The informatic criminality and criminal
law in internet; the tutelage of informatic
property, the violation of informatic
domicile, the abusive access and the
hackers, the criminal regulation about it.
- The research of juridical information.
- The quality (facultative). History and
evolution of quality, from ISO9000:1994
to Vision 2000; their application to the
different situations, terminology, system
of management of quality, the principles
of quality, the approach to processes,
audit and inspections, the management
of non conformity, the preventive and
correctives actions, customer satisfac-
353
tion, human resources and continue
improvement.
SOFTWARE ENGINEERING 1
Teacher
Prof. Carlo Tasso
Credits
6
Program
The aim of the course is the introduction
of the basic elements of Software Engineering, i.e. the field of Computer Science devoted to study the methodologies,
techniques, and tools utilized in the
industrial production of software. More
specifically, the course describes several
process models of software development
and the various phases of the life cycle,
with reference to both traditional and
innovative software systems. The major
topics concern: Introduction to Software
Engineering, origins and motivations
and basic definitions; the concept of quality; life cycle; process models: waterfall
and spiral models; the role of prototyping; requirement analysis and specification; techniques for analysis and modeling: DFD, UML, Petri Nets; specification
techniques; software design and development; goals of design and approaches;
object oriented and functional design;
architectural design, distributed architectures; verification and validation of software: testing and inspection; quality certification and ISO standards; management
of software projects.
Exams
Written examination.
References
- I. S OMMERVILLE , Software Engineering,
Seventh Edition, Addison-Wesley, Har-
354
three-year laurea course in Web and Multimedia Technologies
low, UK, 2004. Italian edition:
- I. SOMMERVILLE, Ingegneria del software,
VII Edizione, Pearson Addison-Wesley,
Milano, 2005.
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems: from Life
Cycle to Development Methodology, John
Wiley & Sons, Chichester, UK, 1994.
- Study materials available on
http://twm.dimi.uniud.it/
WEB SITE DESIGN
Teacher
Dott. Giorgio Brajnik
mats, technologies with emphasis on the
HyperText Transfer Protocol and the
HTML language. The topic of security in
computer networks in introduced also,
through the basics of cryptography and
authentication techniques. Multimedia
technologies are introduced through the
formats and standards of compression, as
well as audio, video, graphics and animation data representations. Issues in web
interactivity are also accounted for, such
as scripting languages and man-machine
interaction in the design of web pages
and web-based GUI’s. Social aspects of
the web involve: the privacy, intellectual
property on the Net, international and
intercultural implications.
Credits
5
WEB TECHNOLOGIES LAB
Web Page
http://www.dimi.uniud.it/giorgio/dida/
psw/psw.html
WEB TECHNOLOGY
Teacher
Prof. Vito Roberto
Credits
6
Aims
The course introduces the World-Wide
Web, with the related information technologies and social entailments: a general overview accompanied by practical laboratory exercises that anticipates the contents of other courses in the “laurea”
degree. The basic concepts of computer
networks are introduced: protocols, for-
Teacher
Dott. Paolo Omero
Dott. Enrico Scoda
Credits
4
Aims
The course deals with markup languages:
SGML, HTML, XML. The goals are getting acquainted with such languages,
with browsers and sw tools for authoring
of documents on the web; getting more
details on some of the topics discussed
during the course in WT. The main topics
are: documents on markup languages
that may be found on the net; markup
languages and their evolution from
SGML.; the syntax of HTML; browsers;
authoring tools; tools for automated generation of HTML and web pages; XML
and recent developments.
355
three-year laurea course in Mathematics
THREE-YEAR LAUREA
COURSE IN MATHEMATICS
ALGEBRA 1
Teacher
Prof. Dikran Dikranjan
Credits
6
Aims
The aim of this course is to develop the
algebraic skills and thinking of the student. The groups, will be introduced outlining their connection to other areas of
mathematics, in particular, to geometry.
We intend to develop students abilities to
formalize the concepts and the structures
usually appearing in mathematics and
their capacity to extract the underlying
common algebraic structure.
Program
Algebraic structures
Groups and subgroups
Homorphisms and direct product of
groups
Abelian groups
Non-abelian groups: the essential facts
Exams
The exam has two parts: written and oral.
References
- Lecture notes prepared by the lecturer.
ALGEBRA 2
Teacher
Dott. Maria Silvia Lucido
Credits
6
Aims
The aim of this course is to develop the
algebraic skills and thinking of the student. The rings and fields will be studied
outlining their connection to other areas
of mathematics, in particular, to geometry. We intend to develop students abilities to formalize the concepts and the
structures usually appearing in mathematics and their capacity to extract the
underlying common algebraic structure.
Program
Rings and ideals
Homorphisms and direct product of
rings
Polynomial rigs over a domain
Fields extensions
Exam: The exam has two parts: written
and oral.
References
Lecture notes prepared by the lecturer.
ALGEBRA 3
Teacher
Dott. Maria Silvia Lucido
Credits
6
Aims
The course is an introduction to the classical Galois Theory. Fields extensions will
be studied. The fundamental Theorem of
Galois Theory will be proved.
Program
Fields extensions, normal fields extensions. Automorphisms and Galois group,
fundamental theorem. Finite fields and
cyclotomic fields.
Exams
The exam has two parts: written and oral.
356
three-year laurea course in Mathematics
ALGEBRA 4
Teacher
Dott. Mario Mainardis
lowing address: http://www.dimi.
uniud.it/mainards/classnotes.htm
- M. SUZUKI, Group Theory I, II, Springer
1982.
Credits
6
Aims
This course is an introduction to the theory of finite groups. We want to show
some basic tools for the study of finite
groups, some fundamental examples and
applications.
Program
Commutators, solvable and nilpotent
groups. Group actions and G-sets, nilpotency of finite p-groups, Sylow Theorems,
Theorem of Schur-Zassenhaus. Coprime
action and nilpotent action, components,
Theorem of Bender-Fitting, local structure. Symmetric and alternating groups,
local structure of linear groups, overview
on classica groups.
Prerequisites
Elementary group theory, structure of
finite abelian groups, vector spaces and
linear forms.
Exams
Oral test on appointment. We shall give
some themes to discuss in seminars during the quadrimester.
References
Suggested readings
- J.L. ALPERIN, R.B. BELL, Groups and Representations, Springer 1995.
- M. A SCHBACHER , Finite Group Theory,
Cambridge University Press, 1986.
- H. KURZWEIL, B. STELLMACHER, Theorie
der Endlichen Gruppen, Springer 1998.
- M. Mainardis, Appunti di Teoria dei
Gruppi.
- Lecture notes downloadable at the fol-
ALGEBRA 5
Teacher
Prof. Giovanni Panti
Credits
6
Aims
This course aims at introducing the basic
notions of Commutative Algebra and Category Theory.
Program
Commutative rings and ideals. Modules.
Localization. Primary decomposition.
Categories and functors. Natural transformations.
Exams
Oral exam.
References
- A TIYAH , M AC D ONALD , Introduction to
Commutative Algebra, Addison Wesley.
- ZARISKI, SAMUEL, Commutative algebra,
Graduate Texts in Mathematics n. 28.
Springer.
- M AC L ANE , Categories for the working
mathematician, Graduate Texts in Mathematics n. 5. Springer.
ANALYTICAL MECHANICS 1
Teacher
Dott. Stefano Ansoldi
Credits
6
three-year laurea course in Mathematics
Aims
Introduction of the basic principles of
analytical mechanics as a tool for the
study of classical systems with a finite
number of point masses; basics of calculus of variations; study and solution of the
central force problem.
Program
Preliminary concepts: coordinate system,
position, displacement, velocity. Basic
concepts in classical mechanics and their
generalization: space, time, simultaneity
Galilean transformations, Galilean law of
composition of velocities, principle of
Special Relativity; law of propagation of
light in vacuo and apparent contradiction
with the principle of Special Relativity;
relativity of simultaneity, time in special
relativity; Lorentz transformations; open
problems in Special Relativity; the principle of general covariance and non-inertial
reference systems; inertial and gravitational mass; Einstein’s lift “Gedankenexperiment”: conceptual foundations of
General Relativity. Variational calculus:
introduction; functional; variation of the
independent variables and their “proximity”; continuous and linear functionals;
variation of a functional; extremum of a
functional and related necessary condition; integral functionals that depend
from many real functions on the Reals,
Euler equations, “extremals”. The
mechanics of a point mass; first and second Newton’s law, momentum and angular momentum and energy conservation.
Dynamics of systems of point-masses:
internal and external forces, third Newton’s law (weak and strong form), conservative forces; conservation theorems center of mass and properties; decomposition of the motion in the center of mass
motion and in the relative motion; corresponding decomposition of relevant
dynamical quantities; potential energy in
terms of internal and external potential
357
energies. Harmonic oscillator and its relevance for the study of small fluctuations
around stable equilibrium points of a
generic potential. Constraints and constrained systems: constraints classification, degrees of freedom, generalized
(Lagrangian) coordinates, generalized
velocities; real and virtual displacements;
active forces and forces of constraint; virtual work of active forces; virtual work;
d’Alembert’s principle; kinetic energy as
a quadratic non-homogeneous form of
the generalized velocities; Euler-Lagrange
equations of the first kind; potential function; Lagrange function (Lagrangian);
Lagrangian theory: Euler-Lagrange equations of the second kind; generalized
potential function; Hamilton function
and its physical significance; cyclic coordinates and conserved quantities; Hamiltonian conservation theorem; (extended)
configuration space, (extended) phase
space, motion in configuration and
extended configuration space, phase
curve, first integrals of motions and their
representation in the phase space;
description of an arbitrary system in
terms of an autonomous; applications of
variational calculus to Lagrangian systems; action functional and Hamilton’s
principle; variational principles as tools to
conveniently formulate the dynamics of
constrained systems; symmetry and
invariance for a Lagrangian system;
group structure of the symmetry transformations; symmetries and conserved
quantities: Noether’s theorem. Motion in
a central conservative force field: reduction to a one-dimensional effective problem: qualitative analysis of the motion;
first integrals and reduction of the problem to quadratures; determinations of all
the potentials for which all bounded
orbits are closed; Kepler’s problem: solution of the equations for bounded orbits;
Kepler’s laws and their proofs. Conservative, two point-mass systems without
358
three-year laurea course in Mathematics
external forces: decomposition of the
motion in the center of mass motion and
the relative motion (reduced mass) and
its solution. Basics of analytical mechanics on manifolds using differential geometry concepts: differentiable manifold,
tangent space, tangent bundle,
Lagrangian as a function of the tangent
bundle.
Exams
Written and oral.
References
- H. GOLDSTEIN, C. POOLE, J. SAFKO, Classical mechanics, Addison Wesley.
- V.I. A RNOLD , Mathematical methods of
classical mechanics, New York, NY,
Springer-Verlag.
- L.E. ELSGOLTS, Differential Equations and
the Calculus of Variations, University
Press of the Pacific.
ANALYTICAL
MECHANICS 2
Teacher
Prof. Lorenzo Freddi
Credits
6
Program
Geometry of masses. Kinematics of rigid
body motion. Dynamical quantities of
systems. Mechanics of discrete systems.
Statics and dynamics of systems. Analytical mechanics.
References
Suggested readings will be communicated to the students at the beginning of the
course.
ARITHMETIC
Teacher
Prof. Pietro Corvaja
Credits
6
Aims
The aim of the course is to give the students the necessary tools to attend the
degree course in Mathematics. The
notions of set, map, relation and quotient
set will be introduced. The set of natural,
integer, rational, real and complex numbers will be introduced, with emphasis on
the arithmetic of the integers. The first
notions of combinatorial analysis and the
properties of permutations will be presented.
Program
- Sets and operations with sets.
- First notions of combinatorial analysis
and permutations.
- The natural numbers: the induction.
- The integers numbers and their arithmetic: division algorithm, greatest common divisor, prime numbers, main theorem of arithmetic, rational numbers.
- The complex numbers.
- The polynomials: the euclidean division
algorithm.
Exams
The exam has two parts: written and oral.
References
- B. SCIMEMI, Algebretta, Decibel, Zanichelli.
- Lecture notes prepared by the lecturer.
COMMUNICATION SKILLS
Teacher
Prof. Angelo Marzollo
359
three-year laurea course in Mathematics
Credits
1
Aims
The course corresponds to one credit, and
it coincides with the first eight lessons of
the Economics and Business Organization course. The course aims at providing
the students with basic communication
operational tools so as to facilitate their
first steps in the professional world.
Program
An analysis of individual communication
abilities both at group and at interpersonal level will first be carried out (public
reading and public speaking, CV preparation and illustration, job interviews and
professional meetings, etc.), thus revealing the main problems to be tackled in
these contexts. Specific communication
experts will also intervene and suggest
possible ways of overcoming the more
common difficulties.
Exams
The examination will consist of a communicational task (written and possibly
also oral) that will be as similar as possible to real situations to be met by the students in their social and professional
lives. The students following the course
in Economics and Business Organization
(the first eight lessons of which are devoted to the topics described above) are
exempt from taking a separate exam in
Effective Communication. Instead, they
will take a single exam (Economics and
Business Organization) that will also
include the course described here (Effective Communication). Therefore, passing
the examination in Economics and Business Organization will automatically
entail passing the one in Effective Communication, too.
References
Given the shortness of the course and its
mainly operational approach, specific
material will be indicated or distributed to
integrate direct training and note-taking.
Textbooks and manuals in the field are
overabundant, and often very similar to
one another. During the course they will
be rapidly illustrated for those who might
be interested in further individual study.
COMPLEMENTARY
MATHEMATICS 1
Teacher
Prof. Alberto Marcone
Credits
6
Aims
Introduce the students to a kind of software that in recent years has become
quite popular as a support in teaching
mathematics. We will deal also with the
issues raised by its use. Program: the
dynamic geometry software Cabrigéométre II and one symbolic computation software (such as Derive, Maple, and
Mathematica) are introduced by means of
hand-on activity in the lab. At the beginning of the course the students learn the
different features of the software, both
operatively and semantically (meaning of
Cabri figures and of the results of computer symbolic computations, including
possible mistakes and misunderstandings). Later on, the students face some
open problems and use the software to
state and test conjectures, until they get to
complete solutions which are mathematically satisfactory. This activity leads naturally to a discussion of the pros and cons
of using the software in the classroom,
and allows to spotlight the issues it raises.
The student will also learn to prepare
teaching units in which traditional lectures and software are combined.
360
three-year laurea course in Mathematics
Exams
Practical test at the end of the course, followed by a short oral colloquium.
COMPUTER SCIENCE 1
References
Many documents are available on the
web, and will be used during the class.
COMPLEMENTARY
MATHEMATICS 2
Teacher
Prof. Alberto Marcone
Credits
6
Aims
We aim at giving the students who are
planning a career in teaching a modern
and advanced viewpoint on some topics
which lie behind the mathematics taught
in high school. Prospective teachers
should have a sound theoretical background on the matters they will teach.
Program
Classical geometry will be dealt with from
a modern viewpoint, using a rigorous
approach to axiomatics of plane geometry. Different geometric models will be
introduced to discuss axioms as they are
introduced. We will eventually deal with
neutral (or absolute) geometry and focus
on the Cartesian and Poincaré planes,
studying euclidean and hyperbolic geometry.
Exams
Oral colloquium.
References
- R.S. MILLMAN, G.D. PARKER, Geometry. A
metric approach with models, Springer,
1991.
Teacher
Prof. Agostino Dovier
Credits
6
Aims
The course is aimed to provide the basic
computer science notions and to help the
student to increase his sensitivity with
respect to the computational aspects of
mathematics and, more generally, of science.
Program
- A short history of Computer.
- Computer Programming. Algorithms.
Existence of non computable functions.
Flow Charts and the Bohm-Jacopini Theorem. Overview on Programming Languages; compilation and interpretation.
Programming with C. Reserved Words,
Identifiers, Variables, Primitive Types,
Constants, and Literals. Operators,
Expressions, and their types. Assignment. Sequence, Block, if-(then)-else,
while and for instructions. Arrays and
Matrixes. Functions: definitions and use.
Formal and actual parameters. “By value”
and “By reference” parameter passing.
Local and Global variables. Recursive definitions.
- Laboratory: Writing, Compiling and
Executing C programs, such as: Euclide’s
algorithm, the primality test, printing of
2D figures, computing max and min of
array’s elements, and the recursive definitions of factorial, Euclide’s algorithm,
Hanoy tower problem, Fibonacci
sequence, and arithmetic algorithms on
“long” integers numbers. MATLAB:
main instructions, matrix computations,
graphics, and programming.
- Complexity. Main Concepts. Comparison of the main complexity classes and
361
three-year laurea course in Mathematics
effects of the hardware evolution on
them. The “O” notation. Computing the
complexity of C programs also in presence of recursion. Linear and binary
search of elements in an array. Array’s
ordering: bubble and merge sort.
- Information Representation. Integer
and “real” numbers, characters, images
and hints on data compression.
- Computer architecture. Hierarchy of
abstract machines, Von Neumann and
Bus Architectures. CPU, Data and address
bus, main memory, secondary and Cache
memory.
Exams
Written and oral examination.
References
- J.G. B ROOKSHEAR , Informatica. Una
panoramica
generale,
AddisonWesley/Pearson.
- Lecture Notes available on line.
COMPUTER SCIENCE 2
Teacher
Prof. Carla Piazza
using an imperative programming language.
Program
- Basic notions of Computability theory.
Intuitive notion of algorithm. Turing
machines. Church’s thesis. Universal
Turing machines. Halting problem.
Computability and Decidability. Unlimited Register Machine.
- The notion of complexity. Space and
time complexity. Uniform model and
Logarithmic model. Extended Church’s
thesis. Asymptotic complexity. Recurrences. Complexity classes.
- Elements of Algorithms and Data Structures. Data structures: arrays, records,
linked lists, stacks, queues, threes,
graphs. Algorithms: Heap-Sort, Matrix
Multiplication, String Matching, graph
algorithms.
References
- T.H. C ORMEN , C.E. L EISERSON , R.L.
RIVEST, Introduction to Algorithms, MIT
Press, Second edition, 2001.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to Automata Theory, Languages and
Computation, Addison-Wesley, 1979.
- N. CUTLAND, Computability, Cambridge
University Press.
Credits
6
Aims
This course aims at systematically deepening the arguments studied in the
course Computer Science I. In particular,
we will discuss the study, analysis and
design of algorithms, present some
advanced data structures and propose
techniques for the evaluation of the
time/space computational complexity.
We will also introduce some basic elements of computability theory and of
complexity theory. Part of the course will
be held in laboratory where the students
should implement some algorithms
COMPUTER TOOLS FOR
MATHEMATICS
Teacher
Prof. Gianluca Gorni
Credits
1
Aims
Introducing the students to the use of
LaTeX, the free, standard tool for writing
mathematical texts.
Program
Motivation and history of TeX; basic syn-
362
tax; large-scale structure of a LaTeX document; formatting text; formatting math
formulas.
Exams
Making a course project, which is a couple of pages written with LaTeX, containing titles, sectioning, text and formulas.
References
- Course presentation notes, and other
materials available on the internet.
FOUNDATIONS OF MATHEMATICS 1
Teacher
Prof. Franco Parlamento
Credits
6
Program
The foundational crisis and Hilbert’s program. The set theoretic foundation of
mathematics Mathematics without infinity and Godel’s incompleteness theorems
First order Peano’s Arithmetic (PA).
Transfinite Arithmetic and the consistency of PA. Mathematics of the infinity and
the independence of the Axiom of Choice
and the Continuum Hypothesis.
References
- Notes from the course.
- S. FEFERMAN ET AL. (eds.), Kurt Godel Collected Works, Voll. I e II, Oxford University Press 1986-1990.
- M. SZABO, The collected papers of Gerhard
Gentzen, North Holland, 1969.
- R. SMULLIAN, Godels’s incompleteness theorems, Oxford Logic Guides.
- F. ARZARELLO, Matematica dell’Infinito,
Voll. I e II, CLU Torino, 1980.
- K. KUNEN, Set Theory: an introduction to
independence results, North Holland, 1981.
- G. LOLLI, Dagli insiemi ai numeri, Boringhieri 1994.
three-year laurea course in Mathematics
GEOMETRY 1
Teacher
Prof. Paolo Cragnolini
Credits
6
Aims
Introduction to the fundamental concepts of linear algebra, and the corresponding main theorems. Use of the language of linear algebra for geometric
descriptions: affine and euclidean geometry. It is expected that at the end of the
course the students be able not only to do
computational exercises but to provide
(simple) formal proofs in an autonomous
way.
Program
Linear Algebra Vector space. Linear map.
Subspace of a vector space; kernel, image
of a linear map. Vector and matrix notation, matrix product. Matrix notation for
linear systems, Gauss’ method. Row and
column operation, reduction in step
form. Basis, dimension, rank. Theorem
of Rouché Capelli. Trace, determinant.
Dual vector space. Operators: eigenvalues, eigenvectors, diagonalizability. Bilinear forms and quadratic forms. Theorem
of Sylvester. Symmetric operators. Geometry Affine space, affine maps. Affine
subspaces. Fundamental theorem of
affine geometry. Distance. Euclidean
space, isometries. Planar and space
geometry. If time allows: projective
geometry, projective transformations,
cross-ratio.
Exams
Written and oral. It will be possible to
replace the final written test by some written tests during the course.
References
- E. SERNESI, Geometria 1, Boringhieri.
363
three-year laurea course in Mathematics
GEOMETRY 2
GEOMETRY 3
Teacher
Prof. Paolo Cragnolini
Teacher
Prof. Francesco Zucconi
Credits
6
Credits
6
Aims
Introduction to the fundamental concepts of linear algebra, and the corresponding main theorems. Use of the language of linear algebra for geometric
descriptions: affine and euclidean geometry. It is expected that at the end of the
course the students be able not only to do
computational exercises but to provide
(simple) formal proofs in an autonomous
way.
Aims
We will complete the study of linear algebra, developing its geometrical interpretations. In particular we introduce the
projective space, as natural completition
of affine space, and some hypersurfaces.
The student is requested to applicate the
notions learned in the earlier courses and
establish connections with those of algebra and analysis.
Program
Linear Algebra Vector space. Linear map.
Subspace of a vector space; kernel, image
of a linear map. Vector and matrix notation, matrix product. Matrix notation for
linear systems, Gauss’ method. Row and
column operation, reduction in step
form. Basis, dimension, rank. Theorem
of Rouché Capelli. Trace, determinant.
Dual vector space. Operators: eigenvalues, eigenvectors, diagonalizability. Bilinear forms and quadratic forms. Theorem
of Sylvester. Symmetric operators. Geometry Affine space, affine maps. Affine
subspaces. Fundamental theorem of
affine geometry. Distance. Euclidean
space, isometries. Planar and space
geometry. If time allows: projective
geometry, projective transformations,
cross-ratio.
Exams
Written and oral. It will be possible to
replace the final written test by some written tests during the course.
References
- E. SERNESI, Geometria 1, Boringhieri.
Program
Projective spaces, linear subspaces, projective transformations, cross-ratio.
Quadrics, Sylvester’s theorem, projective
and affine classification.
Exams
Written and oral.
References
Main text
- C. KOSNIOWSKI, Introduzione alla topologia algebrica, Zanichelli.
Other texts
- K. JANICH, Topologia, Zanichelli.
- I. SINGER, S. THORPE, Lezioni di topologia
elementare, Bollati Boringhieri.
GEOMETRY 4
Teacher
Prof. Francesco Zucconi
Credits
6
Aims
We introduce general topology as one of
the fundamental languages of modern
364
three-year laurea course in Mathematics
geometry. After basic definitions and theorems, some notions of algebraic topology will be treated. The aim is to get the
student familiar with the main notions as
well as to develop its geometric intuition.
Program
Topological spaces, continuous functions, subspaces, finite products, quotients, compactness, connectedness. The
fundamental group. Topology of some
projective and affine hypersurfaces.
Exams
Written and oral.
References
Suggested book
- V. GUILLEMIN, A. POLLACK, Differential
Topology.
Other text
- J. MILNOR, Topology from the differentiable
viewpoint.
GEOMETRY 6
Exams
Written and oral examination.
References
- E. SERNESI, Geometria I, Boringhieri.
GEOMETRY 5
Teacher
Prof. Pietro Corvaja
Credits
6
Aims
Aim of the course: Definition of differentiable manifold and map. Geometric
application of multivariable calculus.
Manifolds as models for mathematics
problems.
Program
Differentiable manifolds and maps; tangent spaces and differentials. Structure
theorems for immersions and submersions. Transversality. Differentiable
homotopy. Sard’s theorem and applications. Manifolds with boundary. Abstract
manifolds. Other topics (such as Riemannian geometry, differential forms
and De Rham cohomology) will be treated depending on available time and students’ interests.
Teacher
Prof. Pietro Corvaja
Credits
6
Aims
Introduction to complex analysis in one
variable, with some geometric applications.
Program
Local analysis of holomorphic functions.
Cauchy formula, analyticity of holomorphic functions. Sequences, series and
infinite products of holomorphic functions. Riemann surfaces, complex tori,
elliptic functions and the j modular function. Analytic theory of projective cubics.
Exams
Oral exam after homeworks.
References
- WHITTAKER, WATSON, Modern analysis,
Cambridge University Press.
- H. CARTAN, Théorie elementaire des fonctions analytiques d’une ou plusieurs variables complexes, Hermann.
365
three-year laurea course in Mathematics
INTRODUCTORY MATHEMATICS
MATHEMATICAL ANALYSIS 1
Teacher
Prof. Fabio Zanolin
Teacher
Dott. Paolo Baiti
Aims
The aim of the course is that of revisiting
some basic concepts in mathematics
which are useful for all the scientific
courses of the first year.
Credits
6
Program
- Elements of logic and set theory; natural
numbers, integers, rational and real
numbers; powers and polynomials; algebraic equations and inequalities of the
first and the second degree in one variable; some linear systems.
- Equations and inequalities with radicals.
- Some elementary functions and their
graphs.
- Exponentials and logarithms.
- Elements of trigonometric functions
and their properties. Use of trigonometric functions in some geometric problems.
- Elements of analytic geometry: Cartesian coordinates; equations of the line,
circumference, parabola, hyperbola and
ellipse.
- Some formulas for surfaces and volumes.
Exams
There is not a formal examination. Exercises will be given to the students for their
free self-evaluation.
References
Suggested texts
- E. ACERBI, G. BUTTAZZO, Matematica preuniversitaria di base, Pitagora Ed.
- M. TROMBETTA, Precorso di matematica,
Forum.
Aims
The course is aimed to introduce the students to Mathematical Analysis providing
the basic concepts and applications.
Program
Preliminaries. Relations and functions.
Elements of topology. Limits of
sequences. Limits of functions. Continuous functions.
Exams
Written and oral examination.
References
- ACERBI, BUTTAZZO, Primo corso di Analisi
Matematica, Pitagora.
- C. C ITRINI , Analisi Matematica 1, Boringhieri.
- Lecture Notes available on line.
MATHEMATICAL ANALYSIS 2
Teacher
Prof. Carlo Cecchini
Credits
6
Aims
The aim of the course is to introduce our
students to the methods of Mathematical
Analysis by approaching the first ideas of
the subject and giving the first applications.
Program
- Preliminaries.
- Relations and functions.
366
three-year laurea course in Mathematics
- Some topology.
- Limits of sequences. Numerical series.
- Limits of functions and continuity.
Exams
Written and oral.
References
- C. C ITRINI , Analisi Matematica 1, Boringhieri.
- E. GIUSTI, Analisi Matematica 1 e 2, Boringhieri.
- Lecture notes.
MATHEMATICAL ANALYSIS 3
Teacher
Dott. Maurizio Trombetta
Credits
6
Program
- Remarks about some main topological
properties in finite dimensional spaces.
- Differential calculus for (real valued and
vector valued) functions of several variables.
- Complete metric spaces and the contraction mapping principle.
- The implicit function theorem, the local
inversion theorem and their applications.
- Extremum problems: free and constrained.
- Vector fields and conservative fields.
- Arc length and integration along paths.
- Some selected topics in the study of the
functions of complex variable.
Aims
A first part of the course gives the basic
notions of measure theory and integration in the sense of Lebesgue. The second
part constitutes a first introduction to the
study of differential equations.
Program
Measure and integral in the sense of
Lebesgue. Monotone convergence and
dominated convergence theorems. Derivatives of parameter depending integrals.
Fubini’s theorems and integral calculus.
Integration by substitution. Surface integrals. Ordinary differential equations.
First order equations and the Cauchy
problem. Non linear separable equations.
Existence and uniqueness of the solution
to the Cauchy problem. Systems of linear
differential equations. Differential equations with constant coefficients. Some
examples.
Exams
Written and oral.
References
- E. G IUSTI , Analisi Matematica 2, Boringhieri.
- Lectures notes.
MATHEMATICAL ANALYSIS 5
Teacher
Prof. Gianluca Gorni
Credits
6
Teacher
Prof. Fabio Zanolin
Aims
Completing the basic instruction in Mathematical Analysis in the field of differential
equations and differential forms.
Credits
6
Program
Nonlinear differential equations: maxi-
MATHEMATICAL ANALYSIS 4
367
three-year laurea course in Mathematics
mal solutions, existence and uniqueness
in the large, exiting compact sets, asymptotic criterion, first integrals. The Henstock-Kurzweil integral. Parametric
curves. Rectifiable curves. The integral
formula for the length of a curve. Differential forms: integration along curves,
closed forms, exact and locally exact
forms, homotopy.
Exams
A written exam on exercises, an oral exam
on theory only.
References
- G. DE MARCO, Analisi Due.
MATHEMATICAL LANGUAGE
Teacher
Prof. Franco Parlamento
Credits
2
Program
Introduction to the mathematical language: the mathematical language differs
from other “professional” languages for a
large use of symbolic formalism and for a
continuous and necessary use of some
logic paradigms. The aim of these lectures is to make the student explicitly
aware of the various aspects of the mathematical language.
MATHEMATICAL ANALYSIS 6
MATHEMATICAL LOGIC 1
Teacher
Prof. Gianluca Gorni
Credits
6
Aims
Introduction to Functional Analysis: definition and study of the main normed vector spaces of integrable function, and of
Hilbert spaces, with applications to
Fourier series.
Program
Abstract integration, L^p spaces, Hilbert
spaces, Fourier series.
Exams
A written exam on exercises, an oral exam
on theory only.
References
- W. RUDIN, Real and Complex Analysis.
Teacher
Prof. Franco Parlamento
Credits
6
Aims
Purpose of the course is the development
of a good skill in verifying whether a possible relation of logical consequence
holds or not, as well as the placement of
such a competence in within a mathematically precise and particularly rigorous theoretical frame.
Program
1. Logical operators and deduction rules
2. Intuitionistic, minimal and classical
logic 3. First order languages 4. Systems
of natural deduction 5. Completeness and
decidability of the classical propositional
calculus 6. Sequent calculus 7. Hilbert’s
style systems 8. Semantic tableaux and
completeness of classical logic 9. Compactness and theorem of LowenheimSkolem.
368
three-year laurea course in Mathematics
Exams
Written and oral.
NUMERICAL ANALYSIS 1
References
- Notes of the teacher.
MODERN PHYSICS
Teacher
Prof. Alessandro De Angelis
Credits
6
Web Page
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/fismod/corsofismod.html
Aims
To illustrate the basics of Quantum
Physics and Relativity. The course is
addressed to students of Computational
Physics, Mathematics, Computer Science
and Engineering.
Program
The fall of classical physics. The old quantum mechanics. Schroedinger’s equation
and applications. Conduction and semiconductors; applications to electronics.
Basics of quantum computing. Special
relativity. Basics of cosmology and particle physics.
Prerequisites
Mechanics, electromagnetism and waves.
Calculus for functions of one and many
variables.
Exams
Students attending the lectures: homework. Students not attending the course:
oral test.
References
- K.S. K RANE , Modern Physics, 2 nd ed.,
Wiley 1996.
- Lecture notes.
Teacher
Prof. Dario Fasino
Credits
6
Aims
Numerical Analysis deals with the study
of algorithms, that is, constructive procedures, in continuum mathematics. This
course is aimed at introducing students
to some basic topics in this discipline,
emphasizing formal methods, by means
of the study of main algorithms in numerical linear algebra, basic error analysis
tools, and fundamental techniques in scientific computing. Classroom lectures
are supported by computational examples. By the end of this course, students
will be able to analyze and solve numerically problems in continuum mathematics, to appraise result reliability, and recognize restraints on accuracy and workload arising from computational
resources.
Program
- Numerical linear algebra: basic notions,
vector and matrix norms, inner products,
Schur factorization, Gram-Schmidt algorithm, spectral and singular value decomposition.
- Linear systems: direct methods, LU factorization and its variants, QR factorization, Rigal-Gaches theorem.
- Stationary iterative methods: linear iterations, Richardson, Jacobi, Gauss-Seidel
methods.
- Least squares problems: solution techniques using normal equations, QR factorization, and SVD. Eigenvalue problems: Gershgorin and Bauer-Fike theorems, power method, inverse power
method, QR iteration.
- Error Analysis: Absolute and relative
369
three-year laurea course in Mathematics
errors, inherent and algorithmic errors,
conditioning of computational problems,
machine numbers and operations,
machine precision, catastrophic cancellation, algorithmic stability concepts.
- Nonlinear equations and systems: bisection and secant methods, functional iterations, contractive mapping theorem,
Newton-type methods, local vs. global
convergence, convergence order, stopping criteria.
Exams
Final written and oral exam. Written
exam can be replaced by two intermediate
tests.
References
- E. TYRTYSHNIKOV, A Brief Introduction to
Numerical Analysis, Birkhauser, 1997.
- Teacher’s lecture notes.
NUMERICAL ANALYSIS 2
Teacher
Prof. Rossana Vermiglio
functions: best approximation, Chebyshev theory. Fourier theory. Orthogonal
polynomials. Numerical integration:
quadrature formulae, Newton-cotes formulae. Gaussian formulae. Richardson
extrapolation and Romberg inetegration.
Composite quadrature formulae, Adaptive integration. Singular integrals.
Numerical approximations of function
derivatives: finite difference, compact
finite difference and pseudo-spectral
derivative. The course includes laboratory
experiences where the students can solve
some exercises and treat case-studies
interesting for application.
Exams
Oral examinations.
References
- Teacher’s notes.
- A. Q UARTERONI , R. S ACCO , F. S ALERI ,
Matematica Numerica, Springer Verlag
Italia, 2000.
- L.N. T REFETHEN , Spectral methods in
MATLAB, SIAM, 2000.
Credits
6
Aims
The purpose of the course is to provide
the mathematical foundations of numerical methods for approximation, integration and differentiation theory, to analyse
their basic theoretical properties (stability, accuracy, computational complexity)
and their performances on computational examples. This is done using MATLAB
software, which will allow also to treat
some case studies in laboratory. Program
Approximation of data and functions:
interpolation by polynomials, piecewise
polynomials, trigonometric polynomials
and splines; parametric splines and Bezier curves. Approximation of data and
OPTIMIZATION 1
Teacher
Prof. Franca Rinaldi
Credits
6
Aims
“Operations Research aims to provide
rational bases for decision making by
seeking to understand and structure
complex situations and to use this understanding to predict system behavior and
improve system performance. Much of
this work is done using analytical and
numerical techniques to develop and
manipulate mathematical and computer
models of organizational systems com-
370
three-year laurea course in Mathematics
posed of people, machines, and procedures” (INFORMS, What is OR/MS?)
Optimization is one of the main theoretical disciplines which provide the analytical tools to Operations Research. In the
course the fundamental topics of Optimization will be covered with emphasis
on the mathematical and algorithmic
properties.
Program
Introduction to optimization problems (4
hours)
Basics of computational complexity (12)
Algorithm complexity. Problem complexity. Class P. Class NP. Transformations.
NP-complete problems.
Basics of convex analysis (6) Definitions.
Separation theorem. Supporting planes.
Convex functions.
Duality (8) Dual problem. Optimality
Conditions. Examples. Duality and convexity. Differential properties of duality.
Duality and sensitivity.
Linear Programming (18) Geometric properties. Algebraic properties. Complementarity. Simplex method. Variants of the
Simplex method. Interior point methods.
OPTIMIZATION 2
manipulate mathematical and computer
models of organizational systems composed of people, machines, and procedures” (INFORMS, What is OR/MS?).
Optimization is one of the main theoretical disciplines which provide the analytical tools to Operations Research. In the
course the fundamental topics of Optimization will be covered with emphasis
on the mathematical and algorithmic
properties.
Program
Network Flows (14) Optimality conditions:
Gamma curve. Residual network. Polynomial algorithms for Shortest Path (Dijkstra) and Max Flow. Network Simplex.
Deterministic Dynamic Programming (12)
Optimality principle. Bellman’s equation.
Bellman-Ford algorithm for general networks. Algorithm for acyclic and layered
networks. Floyd-Warshall algorithm.
Knapsack problems. Combinatorial problems.
Combinatorial Optimization (22) Matching problems. Matroids and spanning
trees. Polyhedral combinatorics.
PARTICLES AND FUNDAMENTAL
INTERACTIONS
Teacher
Prof. Franca Rinaldi
Teacher
Dott. Marina Cobal
Credits
6
Credits
6
Aims
“Operations Research aims to provide
rational bases for decision making by
seeking to understand and structure
complex situations and to use this understanding to predict system behavior and
improve system performance. Much of
this work is done using analytical and
numerical techniques to develop and
Web Page
http://www.fisica.uniud.it/%7Ecobal/pa
rticelle_welcome.html
Aims
This course is an introduction to particle
physics. We shall discuss some of the
properties of the basic constituents of
matter and their interactions, as well as
371
three-year laurea course in Mathematics
some of the experimental methods and
technologies used in high-energy physics.
In general we shall not derive theoretical
models from first principles, but rather
compare phenomenological predictions
with experimental results to gain insight
into the world of sub-nuclear phenomena. The lessons are addressed to students
of Computational Physics, Mathematics,
Computer Science and Engineering.
Program
Basic concepts: units, special relativity,
cross sections, decay rates. Fundamental
particles and interactions: quarks, leptons, gauge bosons; electromagnetic,
strong and weak interactions. Leptons:
electron, positron, muon and tau leptons;
neutrinos. Experimental methods: particle accelerators and particle detectors.
Hadrons and nuclear forces. Resonances.
Structure of hadrons and deep inelastic
scattering. Strangeness. Quark model of
hadrons. Heavy quarks. The GIM mechanism. The CKM matrix. Electroweak unification and the W and Z bosons. Neutral
currents. Discrete symmetries and weak
interactions: parity, charge conjugation
and CP. Quantum chromo-dynamics
(QCD): colour, strong coupling constant,
confinement, jets. The Higgs mechanism and experimental searches for the
Higgs.
Prerequisites
Mechanics, electromagnetism and waves.
Quantum Mechanics, and Relativity.
Exams
Homework and summary report on a
chosen paper.
References
- P ERKINS , High Energy Physics, 4 th ed.,
Addison-Wesley.
- B.R. MARTIN, G. SHAW, Particle Physics,
2nd ed., Wiley.
- Notes from the lecturer http://www.fisica.uniud.it/~cobal/particelle_welcome.ht
ml
PHYSICS 1
Teacher
Prof. Furio Ercolessi
Credits
6
Aims
The purpose of the course is to supply the
basic elements of mechanics and thermodynamics. Several examples and exercises are presented throughout the course.
Program
Measurement of space and time; the
International System. Scalars and vectors. Kinematics: trajectory, velocity and
acceleration, circular motion, relative
motion. Mass and force: Newton laws,
inertial reference systems. Forces: gravitational, normal, tension, elastic, friction
(static and dynamic). Kinetic energy,
work, potential energy and energy conservation. Center of mass, momentum.
Variable mass systems. Collisions. Rotation around a fixed axis: moment of inertia, moment of a force, angular momentum, Newton laws in angular form.
Rolling, precession. Static equilibrium.
Oscillations: harmonic motion, pendulum. Fluids: pressure, Pascal and
Archimedes principles, continuity and
Bernoulli equations. Thermology: temperature, heat. Ideal gases and kinetic
theory of gases. Thermodinamical transformations, first law of thermodynamics.
Thermal machines: Kelvin and Clausius
postulates, Carnot cycle and Carnot theorem. Entropy and the second law of thermodynamics.
372
three-year laurea course in Mathematics
Exams
The exam consists of a written test and an
oral test.
References
- D. H ALLIDAY , R. R ESNICK , J. W ALKER ,
Fundamentals of Physics, 7th ed., Wiley.
PHYSICS 2
Teacher
Prof. Alessandro De Angelis
Credits
6
Web Page
http://www.fisica.uniud.it/~deangeli/fisi
ca2/corsonuovo.html
Aims
To illustrate the basics of electromagnetism and wave mechanics. The course is
addressed to students of Mathematics.
Program
Interactions. Gravitation. Electromagnetism. Waves (electromagnetic waves in
particular). Optional: special relativity.
Credits
6
Aims
The aim of the course is giving the student the basic ideas and tools of probability and showing their use in applications.
In this process we shall use the mathematical techniques learned in the first
two years, of which this course is also
seen as an application. Special attention
will be devoted to topics of interest in
teaching.
Program
1. Basic definitions and theorems: probability spaces, expectations, conditional
probabilities and expectations, moments
and applications in discrete and continuous probability. 2. Random walks. 3. Generating and characteristic functions, law
of large numbers, central limit theorem.
4. Introduction to markovianity and martingales.
Exams
There will be a written and oral examination.
Prerequisites
Basic calculus (limits, derivatives, integrals). Mechanics.
References
- G RIMMETT , S TIRZAKER , Probability and
Random Processes, Oxford Clarendon
Press.
Exams
Written test including theory and problems; homework.
PROBABILITY 2
References
- SERWAY, JEWETT, Principles of Physics, or
- HALLIDAY, RESNICK, WALKER, Fundamentals of Physics.
- Lecture notes.
PROBABILITY 1
Teacher
Prof. Carlo Cecchini
Teacher
Prof. Paolo Vidoni
Credits
6
Aims
This course gives some complements on
basic probability theory and introduces
the theory of stochastic processes, with a
view towards applications.
373
three-year laurea course in Mathematics
Program
- Complements on random vectors and
on the multivariate normal distribution.
- Complements on limit theorems.
- Introduction to stochastic processes.
- Poisson processes.
- Markov processes.
- Gaussian processes.
Exams
The examination consists in an oral discussion.
References
- S. ROSS, Stochastic Processes, Wiley, 2nd
edition, 1996.
- HOFFMANN, JURGENSEN, Probability with
a view toward Statistics, Chapman and
Hall, 1994.
- G RIMMETT , S TIRZAKER , Probability and
Random Processes, Oxford Clarendon
Press, 1992.
- Inference: basic procedures. Point estimation; hypotheses testing; confidence
regions; Kolmogorov-Smirnov tests; simulation.
- The likelihood function Motivation and
basic definitions; the maximum likelihood estimator; the maximum likelihood
tests; interest and nuisance parameters:
the profile likelihood; penalised likelihood and model selection.
Exams
The examination consists in a practical
part, mainly exercises, and in an oral discussion.
References
- Lecture notes.
- A. AZZALINI, Inferenza Statistica: un’introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L.J. BAIN, M. ENGELHARDT, Introduction
to Probability and Mathematical Statistics,
PWS-Kent Publishing co., 1992.
STATISTIC 1
Teacher
Prof. Luigi Pace
Credits
6
Aims
This course presents an introduction to
statistical inference based on the likelihood.
Program
- Probability complements. The bivariate
and the multivariate normal distribution;
the distribution of linear combinations
and quadratic forms of normal vectors.
- Statistical models Parametric and nonparametric models; special parametric
models; graphical methods for checking
model adequacy (probability plots, density estimation).
STATISTIC 2
Teacher
Prof. Luigi Pace
Credits
6
Aims
This course gives theoretical complements on parametric statistical inference
based on the likelihood and presents
some applications to regression models.
Program
- The likelihood: theoretical aspects. The
immutability of likelihood; sufficient statistics and likelihood; asymptotic sampling distributions of likelihood quantities and their usefulness as approximations.
374
- Optimal procedures Minimum variance
unbiased estimators; most powerful
tests; most accurate confidence regions;
the main theorems.
- Binomial models. The sign test; logistic
regression; the Newton-Raphson algorithm.
- Multinomial models. Estimation of cell
probabilities; the goodness-of-fit test; test
of independence in contingency tables.
- Poisson models.
- Normal models. Estimation and tests;
linear regression models.
three-year laurea course in Mathematics
Exams
The examination consists in a practical
part, mainly exercises, and in an oral discussion.
References
- Lecture notes.
- A. AZZALINI, Inferenza Statistica: un’introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L. PACE, A. SALVAN, Teoria della Statistica,
Cedam, 1996.
375
three-year laurea course in Biotechnology
THREE-YEAR LAUREA
COURSE IN BIOTECHNOLOGY
ALGORYTHMS AND DATA
STRUCTURES
Teacher
Prof. Paolo Serafini
Credits
5
Aims
The course introduces the student to the
main concepts underlying data processing. Data must be input to a computer
according to specific structures and
processed in a precisely defined way
which can be replicated to classes of data
of the same type, that is according to an
algorithm. It is fundamental to understand how time and space resources are
used by an algorithm so that processing
can be carried out in reasonable time and
without exceeding computer memory.
How an algorithm behaves depends both
on the type of problem to be solved and
on the way data are structured. The most
important data structures will be presented together with the most commonly
used algorithms. The course will also present some graph problems which can be
used to solve computational biology problems.
Program
Algorithms: Definitions, Complexity
measures, Complexity classes.
Complexity of Problems: Decision Problems, Class P, Transformations of problems, Class NP, NP-complete problems.
Data Structures: Data structure specification, Data structure implementation,
implementation efficiency,
Elementary data structures: stacks, lists,
trees, binary search trees.
Recursive equations: Factorial, Fibonacci
numbers, Explicit formulas, Master Theorem.
Algorithms for Sorting: Insertion, Bubblesort, Quicksort, Mergesort, Heapsort,
Radixsort.
Dynamic Programming: Optimality principle, Bellman equation, Shortest paths,
Bellman-Ford algorithm, Dijkstra algorithm, Floyd-Warshall algorithm, String
comparison, other examples.
Other graph algorithms: Minimal spanning tree, Max flow-min cut, Assignment.
Linear Programming: primal and dual
problems, Complementarity, Total unimodularity.
NP-complete problems: TSP, Stable sets,
knapsack.
Detailed program at http://www.dimi.
uniud.it/~serafini/ASD0607.pdf.
Exams
Oral examination.
BIOINFORMATICS 3
Teacher
Prof. Giuseppe Lancia
Credits
3
Program
Introduction to bioinformatics. Historical notes. Sequence comparison and
alignments. Multiple alignment. Substitution matrices. Phylogenetic trees. Single Nucleotide Polymorphisms and haplotyping models. Protein structures. Protein fold prediction and comparison.
Structural data bases.
376
three-year laurea course in Biotechnology
COMPUTER SCIENCE
Teacher
Dott. Nicola Vitacolonna
Credits
3
Aims
The course is an introduction to the fundamental notions and concepts of Computer Science, with the goal of making
students familiarize with the most important technological tools available in the
current professional and research activities in the scope of biotechnology.
The first part of the course deals with
architectural aspects of computing
machines, operating systems and databases: the basic notions are taught and
the capabilities of applications relevant to
bioinformatics are illustrated. The second part of the course focuses on the use
of computational tools in scientific activities, with special emphasis on the algorithmic and computational aspects related to the modern research techniques in
Biology. The notion of an “algorithm” is
explained in detail and exemplified
through the learning of modern imperative languages; besides, the ability to
apply procedural and ricursive/functional paradigms to the solution of simple
biological problems is developed.
Program
Fundamentals of computer science
1. von Neumann’s architecture;
2. Elements of operating systems;
3. Elements of databases and query languages;
4. Introduction to biological data banks;
5. Basics of computer networks;
6. Algorithms and programming languages for biotechnology.
Languages
1. Perl: introduction and fundamentals
with examples and exercises
2. Programming Perl scripts for the solution of problems in molecular biology.
Exams
The exam consists of a written test and an
optional oral interview. An optional project may be developed by the student, consisting in the design and implementation
of a Perl program.
References
Recommended texts and books:
- C. GIBAS, P. JAMBEK, Developing Bioinformatics Computer Skills, O’Reilly
- G. V ALLE , M. H ELMER C ITTERICH , M.
ATTIMONELLI, G. PESOLE, Introduzione alla
Bioinformatica, Zanichelli.
- J. TISDALL, Beginning Perl for Bioinformatics, O’Reilly.
- Notes from the classes and didactic
material provided by the teachers.
DISCRETE MATHEMATICS
Teacher
Prof. Giuseppe Lancia
Credits
7
Program
Basic notions of boolean algebra, logic,
set theory, functions.
Sums. Induction and recursion.
Combinatorics and counting.
Permutations and sequences. The pigeonhole principle.
Fibonacci numbers. The principle of
inclusion-exclusion. Derangements.
Integer division. Euclid’s algorithm.
Prime numbers. Fermat’s little theorem.
Combinatorial probabilities. sorting by
reversals. Generation of random sets and
permutations.
Graph theory. Hamiltonian and Eulerian
377
three-year laurea course in Biotechnology
graphs. Bipartite graphs. Connectivity.
Trees. Digraphs and weighted graphs.
Combinatorial optimization. The minimum spanning tree. Matchings and coverings. Stable marriages. The traveling
salesman problem.
PHYSICS 1
Teacher
Prof. Alessandro De Angelis
Credits
4 (1 of Laboratory)
Aims
To illustrate the basics of mechanics and
fundamental interactions. The course is
addressed to students of Biotechnology.
Program
SI Units. Kinematics. Fundamental interactions: gravitation, electricity and magnetism. Dynamics. Energy. Oscillations;
basics of wave mechanics and electromagnetic waves.
Prerequisites
Basic calculus (limits, derivatives, integrals).
Exams
Written test including theory and problems; homework.
References
- SERWAY, JEWETT, Principles of Physics or
Halliday, Resnick, Walker: Fundamentals of Physics. Lecture notes.
OPERATING SYSTEMS
Teacher
Prof. Marino Miculan
Credits
5
Aims
The aim of the course is to present the
fundamental concepts of operating systems and their internal functionalities.
Beside the standard concepts about
process and processor management,
memory management and file system,
we will discuss also the basis of concurrent programming and of parallel and
distributed computation on clusters,
which is of particular interest for the
computational biologist.
Several lab activities will allow the student to apply in practice the notions
learned during classroom lectures. In
particular, these lab activities will be
about scripting languages and system
administration, using the operating systems most commonly used for bioinformatics.
Program
1. General aspects. Principles of computer architectures
2. Processes and threads
3. Concurrent programming
4. Memory management
5. File System
6. Network services and network operating systems
7. Multi-processors systems.
Prerequisites
Computer Science.
Exams
The examination is composed by an oral
test, and an homework about scripting
languages in Linux.
References
- ANCILLOTTI, BOARI, CIAMBOLINI, LIPARI,
Sistemi Operativi, McGraw-Hill, 2004.
ISBN 88-386-6069-7
- Handouts from lectures.
378
three-year laurea course in Biotechnology
STATISTICS 1
Teacher
Prof. Paolo Vidoni
Credits
6
Aims
The aim of the course is to introduce the
students to the fundamental concepts of
Descriptive and Inferential Statistics, as a
basic tool for data analysis and for managing experimental situation involving
uncertainty. These notions will be presented from an applied viewpoint, with
particular regard to biological applications.
Program
1) Descriptive Statistics: Variables; Frequency distributions; Location and variability indicators. 2) Probability: Basic
concepts; Random variables; Probabilistic models; Random vectors and convergence concepts. 3) Inference: Point estimation; Confidence intervals; Hypothesis testing; Analysis of variance; Hints on
multivariate statistical analysis.
Exams
The examination consists in a practical
part, mainly exercises, and in an oral discussion.
References
- CAMUSSI, MÖLLE, OTTAVIANO, SARI
GORLA, Metodi Statistici per la sperimentazione biologica, 2nd ed., Zanichelli,
1995.
- G. CICCHITELLI, Probabilità e Statistica,
Maggioli Editore, 1984. Lecture notes.
ZOOLOGY (INTRODUCTION TO)
Teacher
Prof. Giancarlo Fava
Credits
3
Aims
The course will give basic concepts in
cytology and zoology, to students who
come from heterogeneous pre-University
studies. Evolution, phylogeny and classification of main animal taxa.
Objectives: The study of zoology has to
provide a functional view of the structural
plan of an animal group in relation with its
life style: it is very important, for a student,
to understand the anatomo-physiological
characteristics that give an animal the
capacity to survive in a given environment,
e.g. acquatic vs. terrestrial environments. A
short introduction to the evolution process
will allow the student to understand the
limits within which livestock can be modified to better fit our needs.
Program
Structural plan and biology of main animal phyla - Protists: General biology,
Reproduction, Life cycle of the most
important parasites - Porifera - Cnidaria Platyhelminthes - Nematoda - Celomate
animals - Methamery - Anellids - Molluscs - The evolution of the external skeleton - Arthropods: Origin and evolution,
Chelicerata, Crustacea, Uniramia - Echinodermata - Chordata, Vertebrates - External vs. internal skeleton - Effects of Size Reproduction: Asexual, Sexual - Animal
nutrition: Evolution of mouths, Preypredator coevolution.
References
- C.P. HICKMAN, L. ROBERTS, A. LARSON,
Diversità animale, McGraw-Hill, 2004.
379
LS in Computer Science
LAUREA SPECIALISTICA IN
COMPUTER SCIENCE
- Abstract interpretation and dynamic
properties of programs.
- Compilation of non imperative languages.
ADVANCED ALGORITHMS
Teacher
Prof. Giuseppe Lancia
References
- A.V. AHO, R. SETHI, D. ULLMAN, Compilers, Principles, Techniques and Tools, Addison Wesley, 1987.
Credits
6
ADVANCES IN DATABASE SYSTEMS
Program
String matching algorithms. Randomized and approximation algorithms.
Amortized analysis of algorithms. Search
trees and self-adjusting splay trees.
References
- Notes from the lecturer.
- T.H. C ORMEN , C.E. L EISERSON , R.L.
R IVEST , Introduction to Algorithms, 2nd
edition MIT Press, 2001.
- D. GUSFIELD, Algorithms on Strings, Trees
and Sequences, Cambridge University
Press, 1997.
- R. MOTWANI, P. RAGHAVAN, Randomized
Algorithms, Cambridge University Press,
1995.
- R.E. TARJAN, Data Structures and Network
Algorithms, SIAM press, 1983.
ADVANCES IN COMPILERS
Teacher
Prof. Maria Staniszkis
Credits
6
Program
- Symbol Tables.
- Specifications of semantics and constructions of corresponding automata.
- Object code generation.
- Treatment of semantic errors.
Teacher
Prof. Angelo Montanari
Credits
6
Program
Part 1 - Database design (additional material)
The conceptual design of databases and
the Dataflow model: the basic constructs
of the Dataflow model (process, data flow,
data repository, interface); context diagrams and Dataflow diagrams; functional
design based on the Dataflow model; the
design of information systems: an integrated approach to the design of system
functions and data (synthesis of external
ER schemas and their integration). The
logical design of databases: satisfiability
and violation of functional dependencies,
closure of dependency sets, a calculus of
dependencies (Armstrong’s axioms), closure of attribute sets, algorithms to compute the closure of attribute sets, equivalences among sets of dependencies, minimal covers, decompositions and their
properties, normal forms and normalization, algorithms to compute decompositions in specific normal forms.
Part 2 - The SQL language (additional
material)
SQL and the programming languages:
introduction, approaches to the database
380
programming, stored procedures, triggers, static embedded SQL (simple and
complex queries, the use of cursors),
dynamic embedded SQL (immediate execution and two-phase execution), database programming with function calls:
SQL/CLI (Call Level Interface), ODBC e
JDBC (a short account).
Part 3 - The physical organization of data
The storage of file records and the organization of primary files: introduction,
devices and techniques for the management of secondary storage, buffering of
blocks, placing file records on disks, operations on files, files of unordered records
(heap files), files of ordered records (sorted files), hashing techniques, other primary file organizations, parallelizing disk
access using RAID technology. Indexing
structures for files: types of single-level
ordered indexes (primary, clustering, secondary), multilevel indexes, dynamic
multilevel indexes using B-trees and B + trees, other types of indexes.
Part 4 - Database server technology
The notion of transaction: introduction to
transaction processing, desirable properties of transactions, transaction scheduling and recovery, serialization techniques, transaction support in SQL. Concurrency control techniques: problems,
architecture, the anomalies of concurrent
transactions, view-based techniques, conflict-based techniques, two-phase locking
techniques (2PL and strict 2PL), concurrency control based on timestamp ordering, multiversioning-based techniques,
granularity of data items. Buffer manager: architecture of the buffer manager,
primitives for the management of the
buffer, buffer management policies, on
the relationships between buffer manager and file system. Database recovery
techniques: basic concepts, architecture,
stable memory, organization of the log,
transaction processing, fault manage-
LS in Computer Science
ment. Query processing and optimization: system catalogs, query optimization
(query internal representation, relation
profiles, cost-based optimization), physical design of databases. Database security: introduction to database security
issues, mandatory access control and
role-based access control for multilevel
security, statistical database security (a
short account).
Part 5 - Distributed databases
Introduction to distributed databases,
basic elements of the client-server architecture, data fragmentation, data allocation, transparency levels, types of distributed DBMSs, query processing in distributed databases, concurrency control and
recovery in distributed databases.
Part 6 - Databases and World Wide Web
(a short account)
Basic notions (Internet, World Wide
Web, HTML, the http protocol), gateway
and form, tools and techniques to access
databases via web, database access via
CGI programs, development tools, the
limitations of the CGI protocol, serverbased solutions, client-based solutions,
web information systems, conceptual
design of web applications.
Part 7 - Additional topics (a short account)
Databases in support of management’s
decisions (data warehouse), semistructured data in XML, object and object-relational databases, active databases, temporal and spatial databases.
References
- P. A TZENI , S. C ERI , P. F RATERNALI , S.
P ARABOSCHI , R. T ORLONE , Basi di Dati:
Architetture e Linee di Evoluzione, McGrawHill, 2003.
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Fundamentals
of Database Systems (5th Edition), Pearson
International Education / Addison Wesley, 2007. Or
- R. ELMASTRI, S. NAVATHE, Sistemi di basi
381
LS in Computer Science
di dati. Complementi (quarta edizione),
Pearson Education Italia / Addison Wesley, 2005.
Other references:
- J.D. ULLMAN, Principles of Databases and
Knowledge-Base Systems, Computer Science Press, 1988, Volume I.
- SILBERSCHATZ, H.F. KORTH, S. SUDARSHAN, Database System Concepts (4th Edition), McGraw-Hill, 2002.
- A. ALBANO, Costruire sistemi per basi di
dati, Addison-Wesley, 2001.
- A. ALBANO, G. GHELLI, R. ORSINI, Fondamenti di basi di dati, Zanichelli, 2005.
- P. A TZENI , S. C ERI , S. P ARABOSCHI , R.
TORLONE, Basi di Dati: Modelli e Linguaggi
di Interrogazione (seconda edizione),
McGraw-Hill, 2006.
ALGORITHMS AND COMPLEXITY
THEORY
Teacher
Prof. Carla Piazza
Credits
6
Aims
During this course we intend to present
the main results in the field of computational complexity of algorithms. In particular, we intend to discuss the classical
hierarchy of complexity classes and the
main techniques for the analysis of related problems. We will also present basic
ideas and notions of some interesting
innovative computational models recently proposed in the scientific community.
Program
- Computational classes. Hierarchy theorem. Gap theorem. Savitch theorem.
Immermann-Szelepscenyi theorem and
consequences. Computational reductions and completeness. Classes outside
NP.
- Quantum Computing. Quantum Turing machine. Universal quantum Turing
machine. Computational classes in quantum computing. Quantum algorithms.
- DNA Computing. Adleman and Lipton
model. Solutions for SAT and other NPcomplete problems. Universal Turing
machine in DNA computing.
- Algorithms. The problem of automata
minimization and the notion of bisimulation. Hopcroft algorithm. Paige-Tarjan
algorithm. Paige-Tarjan-Bonic algorithm.
The notion of simulation and efficient
algorithms to compute the maximum
simulation quotient.
References
- C.H. P APADIMITRIOU , Computational
Complexity, Addison Wesley, 1995.
- Other research papers.
ARTIFICIAL INTELLIGENCE
Teacher
Prof. Goffredo Giulio Pieroni
Credits
6
Aims
There are many ways to define the field of
Artificial Intelligence. A very popular one
is the following: “The study of ideas that
enable computers to be intelligent”. However it is still open the problem dealing
with the real meaning of “intelligent
behaviour”. In this course effort will be
made in order to show how a computer,
exploiting certain logical-numerical procedures which are typical features of the
human mind, can be considered more
useful.
Program
- Introduction. The intelligent computer.
Intelligent applications.
382
LS in Computer Science
- The role of the orderly methodology in
AI. Symbolic and natural constraints
Constraint propagation. Backtracking
techniques. Control metaphors: interacting procedures.
- The search problem: exploring alternatives. Problem formulation as search into
a state space. Problem examples. Search
algorithms: depth-first, breadth-first, hill
climbing, best-first. A* algorithm, simulated annealing. Game resolution by
searching strategy: min-max procedure,
alpha-beta procedure, heuristic methods.
- Learning. Introduction. Decision trees.
Learning by examples. Inductive learning. Induction heuristics, induction procedures, identification.
- Supervised learning: neural networks.
The human neural system. Main structure of a neural network. Perceptron,
multi-layer perceptron, back-propagation. Application examples.
Credits
6
Aims
The course aims to approach students to
psychology as science studying humans,
their behaviours and thinking ways, in
order to extend the general knowledge
about some aspects of daily life. Moreover, the course specifically aims to provide information that will be useful in
future activities of students (i.e. visual
perception, emotions’ role, use of the
communication), and to give a scientific
method to perform experiments. Three
sections of the course: general psychology (introduction to build successive
knowledge); communication; and
research methodology (to be able to perform experiments).
Exams
Written test.
References
- S. RUSSEL, P. NORVIG, Artificial Intelligence: A Modern Approach, Prentice-Hall
International, 1995.
- P. H. W INSTON , Artificial Intelligence,
Third Edition, Addison-Wesley, 1992.
- E. RICH, K. KNIGHT, Artificial Intelligence,
McGraw-Hill (Second Edition), 1992.
References for consultation
- E.A. BENDER, Mathematical Methods in
Artificial Intelligence, IEEE Computer
Society Press, 1995.
- B.D. R IPLEY , Pattern Recognition and
Neural Networks, Cambridge University
Press, UK, 1996.
- M. GINSBERG, Essentials of Artificial Intelligence, Morgan Kaufman, 1993.
References
- L. ANOLLI, P. LEGRANZI, Psicologia Generale, Il Mulino, 2001. Chapter 1: paragraphs 1.1 e 1.2 (pag. 9-13) Chapter 2:
complete (pag. 47-75) Chapter 3: paragraphs 1 e 2 (pag. 77-86) Chapter 4: paragraphs 1 e 2 (pag. 103-133) Chapter 5: complete (pag. 137-166) Chapter 6: complete
(pag. 169-202) Chapter 7: complete (pag.
203-230) Chapter 8: paragraphs 1, 2, 3, 4
(pag. 233-261).
- D.H. MCBURNEY, Metodologia della ricerca in psicologia, Il Mulino, 1986. Chapters: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10.
- R. C IALDINI , Le armi della persuasione,
Giunti, 2005.
COGNITIVE MODELING
COMPILERS
Teacher
Dott. Sabrina Plet
Teacher
Prof. Maria Staniszkis
383
LS in Computer Science
Credits
6
Program
- Rewriting systems: definitions, properties, examples.
- Lexical analysis: the Thompson construction, the Berry-Sethi construction,
generation of lexical analysers.
- Syntactic analysis: the algorithm of
Coce-Younger-asami; parsing top-down:
LL parsers; parsing bottom-up: LR
parsers. The properties of LR grammars
and languages.
- Syntactic errors and the recovery.
References
- A.V. AHO, R. SETHI, D. ULLMAN, Compilers, Principles, Techniques and Tools, Addison Wesley, 1987.
- S. SIPPU, E. SOISALON-SOININEN, Parsing
Theory, vol. 1, 2, Springer.
- G. BERRY, R. SETHI, From Regular Expressions to Deterministic Automata, Theoretical Computer Science, 48 (1986), pp. 117126.
COMPUTATIONAL GEOMETRY
Teacher
Prof. Adriano Pascoletti
Credits
6
Aims
Basics of Computational Geometry illustrated through the discussion of problems whose solutions require nonstandard data structures and algorithmic
techniques; their role in the solution of
more complex tasks. Assessment of efficiency and robustness of data structures
and algorithms used by the solution of a
geometric problem.
Program
Representation of geometric objects; segment intersections; triangulations; pointlocation, proximity and visibility problems; motion planning.
Exams
Oral discussion.
References
- M. DE BERG, M. VAN KREVELD, M. OVERMARS , O. S CHWARZKOPF , Computational
Geometry - algorithms and applications,
Springer Verlag, 1997.
- A. Pascoletti: lecture notes (in Italian).
Computational Geometry Lab.
COMPUTATIONAL MATHEMATICS
Teacher
Prof. Rossana Vermiglio
Credits
6
Aims
In the last years, the mathematical models described by differential equations in
scientific applications are becoming
more complex and the numerical analysis
plays an important role. “The solution of
ordinary differential equations (ODEs) by
discrete methods is one of the oldest and
most successful areas of numerical computation” (L. Trepheten). The course presents the essential features of the discrete
methods for ODEs (initial value problem
and boundary value problem) with particular emphasis on the fundamental ideas
of accuracy, stability and convergence. All
these notions are important to introduce
the basic ideas to develop the numerical
schemes for PDEs. The course could
include also some advanced topics. Program Difference equations. Numerical
methods for initial value problems (IVPs)
384
LS in Computer Science
for ODEs. One-step methods and multistep methods. Continuous methods. Stiff
problems. Stability analysis.Numarical
geometric integration. Numerical methods for boundary value problems (BVPs)
for ODEs. Finite difference methods.
Shooting methods. Collocation methods.
Integral formulation of BVP. The LaxMilgram theorem. The Galerkin-finite
elements approach. The Galerkin-spectral approch. The generalized Galerkin
method. Partial differential equations:
elliptic, parabolic and hyperbolic. Finite
difference methods. Finite element
methods.
Exams
Oral.
References
- Teacher’s notes
- A. QUARTERONI, F. SALERI, Modellistica
numerica per problemi differenziali,
Springer Verlag Italia, 2003.
- A. Q UARTERONI , R. S ACCO , F. S ALERI ,
Matematica numerica, Springer Italia,
2000.
Testi per approfondimenti
- P. DEUFHARD, F. BORNEMANN, Scientific
Computing with ordinary differential equations, Springer, New York 2002.
- E. H AIRER , S.P. N ORSETT , G. W ANNER ,
Solving Ordinary Differential Equations I,
Springer, Berlin 1987.
- E. HAIRER, G. WANNER, Solving Ordinary
Differential Equations II, Springer, Berlin
1996.
- E. HAIRER, C. LUBICH, G. WANNER, Geometric Numerical Integration, Springer,
Berlin 2001.
- C. LAMBERT, Numerical methods for ordinary differential equations, Wiley 1991.
COMPUTER LANGUAGES 1
Teacher
Prof. Marco Comini
Credits
6
Aims
The Computer Languages 1 course,
together with the Computer Languages 2
course, aims to give knowledge on the characteristics of the various programming paradigms. It tries hard not to focus on a specific language but to present the general
principles that guide project, development
and implementation of modern programming languages. With a solid knowledge of
“universal” characteristics one can learn
new languages in no time.
To achieve this general vision the main
programming paradigms are presented:
imperative, functional, logic and functional-logic. Besides examining the most
immediate pragmatical aspects of these
paradigms, they are analysed and compared basing on general principles in
order to achieve a critical comprehension
of most popular languages. This is needed to reach a cognizant programming
style, where one knows which paradigm
is better to chose to solve a specific problem, and knows which language constructs to use, and at which cost.
The two courses aim to give a relatively
profound knowledge (especially regarding the programming aspect) on declarative paradigms (functional, logic and
functional-logic) that, thanks to their
expressiveness, can be naturally used as
basis for development of correct software.
The Computer Languages 1, in particular,
will treat the general concepts; the imperative paradigm and the functional paradigm. The Computer Languages II will
complete the presentation of declarative
paradigms: logic and functional-logic.
Program
- Imperative Paradigm.
- Abstract Machines Interpretation e
Compilation.
385
LS in Computer Science
- Describe a Computer Language (Syntax
and Semantics).
- Names and environments.
- Memory Management.
- Structuring control.
- p-code.
- Control Abstraction (Parameters Passing Methods).
- Structuring data.
- Monomorphic and Polymorphic Type
checking.
- Functional Paradigm.
- Introduction to Functional Programming.
- High-order Programming.
- The Haskell language (list comprehensions, partial applications of curried functions, sections, non-strict functions, infinite data structures, case expressions,
pattern matching).
- Types, Classes and Overloading.
- Haskell’s monadic I/O.
- Standard Haskell Classes.
- Monads.
- Modules.
References
- M. GABBRIELLI, S. MARTINI, Linguaggi di
Programmazione - Principi e Paradigmi,
McGraw-Hill. ISBN 88-386-6261-4.
- HUDAK, FASEL, A gentle introduction to
Haskell, 1992.
Consultation Books and Texts
- B. W ADLER , Introduction to Functional
Programming using Haskell, Prentice Hall
PTR, 1998. ISBN: 0134843460.
- N.D. JONES, C.K. GOMARD, P. SESTOFT,
Partial Evaluation and Automatic Program
Generation, Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, NJ, 1993.
COMPUTER LANGUAGES 2
Teacher
Prof. Marco Comini
Credits
6
Aims
The Computer Languages 2 course,
together with the Computer Languages 1
course, aims to give knowledge on the
characteristics of the various programming paradigms. It tries hard not to focus
on a specific language but to present the
general principles that guide project,
development and implementation of
modern programming languages. With a
solid knowledge of “universal” characteristics one can learn new languages in no
time.
To achieve this general vision the main
programming paradigms are presented:
imperative, functional, logic and functional-logic. Besides examining the most
immediate pragmatical aspects of these
paradigms, they are analysed and compared basing on general principles in
order to achieve a critical comprehension
of most popular languages. This is needed to reach a cognizant programming
style, where one knows which paradigm
is better to chose to solve a specific problem, and knows which language constructs to use, and at which cost.
The Computer Languages 2 course, in
particular, presents the declarative paradigms (functional, logic and functionallogic) that, thanks to their expressiveness,
can be naturally used as basis for development of correct software. It will be shown
how characteristics like high-order and
non-determinism can be fruitfully used
to write compact, elegant and flexible
(reusable) code.
Program
- Execution Models of the Functional Paradigm.
- Term Rewriting Systems, Pattern
Matching Logic Paradigm.
- Introduction to Logic Programming:
386
unification, SLD-derivations.
- Denotational Semantics of Logic Programs.
- Non-deterministic Programming.
- The Prolog language.
- Warren Abstract Machine FunctionalLogic Paradigm.
- Functional-Logic Programming: narrowing (needed narrowing ).
- High-order Non-deterministic Programming.
- The Curry language.
References
- M. GABBRIELLI, S. MARTINI, Linguaggi di
Programmazione - Principi e Paradigmi,
McGraw-Hill. ISBN 88-386-6261-4.
- TERESE, Term Rewriting Systems. Cambridge Tracts in Theoretical Computer Science, Vol. 55, Cambridge University
Press, 2003.
- K.R. A PT , From Logic Programming to
Prolog, International Series in Computer
Science, Prentice Hall, 1997.
- L. STERLING, E. SHAPIRO, The art of Prolog,
MIT Press, 1986.
- H ASSAN A IT -K ACI , Warren’s Abstract
Machine: A Tutorial Reconstruction, MIT
Press, 1991, ISBN 0-262-01123-9.
- M. HANUS, The Integration of Functions
into Logic Programming: From Theory to
Practice, Journal of Logic Programming,
19-20:583-628, 1994.
- S. A NTOY , R. E CHAHED , M. H ANUS , A
Needed Narrowing Strategy, Journal of the
ACM, 2000.
- M. HANUS, S. ANTOY, Curry: A Tutorial
Introduction, 2004.
Consultation Books and Texts
- HUDAK, FASEL, A gentle introduction to
Haskell, 1992.
- B. W ADLER , Introduction to Functional
Programming using Haskell, Prentice Hall
PTR, 1998. ISBN: 0134843460.
LS in Computer Science
COMPUTER NETWORKS AND
SECURITY
Teacher
Prof. Marino Miculan
Dott. Paolo Dal Cin
Credits
6
Aims
The aim of the course is to study the principal concepts of wireless networks and
of security of networks. In particular, the
student will acquire specific competency
about the operation of wireless LANs, the
main requisites of network security, the
design of adequate security policy, and
about the main protocols for network
security.
Program
1. Wireless LANs. Classification, Spread
Spectrum (Direct Sequence, Frequency
Hopping), Networks IEEE 802.11. The
physical layer and MAC in IEEE 802.11.
Bluetooth: design and application.
2. Security of computer networks. Levels
of security, diagnosis and monitoring of a
network, protection of network connections, authentication, integrity, security,
non-reputation. Principle of minimal
security. Evaluation of the security of a
system. Orange book.
3. Basics of cryptography. Cryptoanalysis.
Transposition ciphers, monoalphabetic,
and polyalphabetic ciphers. Product
ciphers. Modern cryptography. Contemporary cryptography. Secret key algorithms: DES, IDEA, 3DES, AES. Public
key algorithms: RSA. Examples. Digital
signatures, key management.
4. Security in network protocols. Security
at physical layer in wireless networks:
WEP, WPA. Security at network level:
IPsec. Security at transport level: SSL,
TLS. Design of a screening router, packet
387
LS in Computer Science
filtering. Security at the application level:
the SET framework.
5. Perimetric defense of a network. Theory and design of firewalls: multi-homed
host, bastion host, DMZ. Proxy server.
Example of a firewall. Honeypots, honeynets. Intrusion Detection Systems
(IDS) and real-time IDS. Intrusion Prevention Systems (IPS).
6. Threats externals to a network. Classification of attacks to a network. Ports and
services. Information gathering techniques (foot printing, network enumeration, DNS queries), scannings (ping scanning, port scanning, etc.). DOS attacks.
Attacks based on the prediction of sequent
numbers and hijacking of TCP sessions.
Man-in-the-middle attack. Attack tools
available to an hacker.
7. Network defense. Defense against
information gathering. Defense against
unauthorized logins. Models for the
design of a security plan.
Prerequisites
Computer Networks.
Exams
The examination test includes a written
test and an optional oral test. The written
test contains exercises and questions concerning the course subject.
References
- A.S. T ANEMBAUM , Computer Networks,
(Fourth Edition), Addison-Wesley.
- W. STALLINGS, Cryptography and network
security, McGraw-Hill, 2004
- W.R. C H E S W I C K , S.M. B E L L O V I N , A.
R UBIN , Firewalls and Network Security,
Pearson-Addison Wesley, 2003.
ELECTRONIC COMMERCE
Teacher
Dott. Roberto Pugliese
Credits
8
Aims
The course analyses the problems to be
faced, the guidelines, the available tools
and design methodologies in developing
e-commerce services. Topics will be
examined from four different viewpoints:
customer (e.g., purchasing style, trust,
usability problems); seller (e.g., Internet
marketing, merchandising, e-commerce
strategies); service (e.g., current structure
of e-commerce services and future developments); and development (available
tools, guidelines, techniques). The course
will also deal with advanced topics such
as exploiting multimedia communication, 1-to-1 E-commerce, and Mobile
Commerce.
Program
- Business-to-business (B2B) Applications. Company-centric B2B. From Traditional to Internet-Based EDI. E-Marketplaces and B2B. Extranets. B2B Support
Services.
- Other E-commerce applications. Consumer-to-Consumer (C2C). Dynamic
Pricing, Auction. Service Industries,
Online Publishing, and Knowledge Dissemination. Intrabusiness, e-Government. E-Communities.
- Mobile Commerce. Wireless and mobile
technologies. M-commerce applications.
Mobile marketing, advertising and customer service. Location-based commerce.
Current limitations of M-commerce.
- Developing E-commerce services. Infrastructure. Tools. Page design. Web programming. E-Commerce Security. Electronic Payment Systems. Order Fulfillment, Logistics, and Supply Chain Management.
- User Interfaces for E-commerce applications. Guidelines. E-commerce Interface
Design. Recent research trends: user
388
LS in Computer Science
interfaces for 1-to-1 e-commerce, mobile
commerce, experiential e-commerce.
References
- E. TURBAN, J. LEE, D. KING, M. WARKENTIN,
H.M. C HUNG , Electronic Commerce: A
Managerial Perspective, 2nd Edition, Prentice-Hall, 2002.
- G.P. SCHNEIDER, J.T. PERRY, Electronic
Commerce, 2nd Edition, Thomson Learning, 2001.
References
- Study materials available on
http://twm.dimi.uniud.it/
- G. GUIDA, C. TASSO, Design and Development of Knowledge-Based Systems, J. Wiley,
1994.
- D. FUM, Intelligenza Artificiale, Il Mulino, 1994.
- C. T A S S O , P. O M E R O , La Personalizzazione dei Contenuti Web - e-commerce, iaccess, e-government, Franco Angeli,
Milano, 2002.
EXPERT SYSTEMS
Teacher
Prof. Carlo Tasso
Credits
6
Aims
Provide an introduction to basic techniques for the development of knowledge-based systems and expert systems,
and, more specifically, knowledge representation mechanisms and reasoning
algorithms, truth maintenance systems,
and conceptual modeling techniques.
Some significant applications are also
illustrated and experimented with some
laboratory activities in the field of Web
information search and filtering. Major
topics: Introduction to Artificial Intelligence. Definition of Knowledge-Based
System. Knowledge representation
mechanisms and reasoning algorithms.
Semantic networks. Frames. Production
rules. Conceptual Graphs. Non-monotonic reasoning systems. ATMS. JTMS.
Blackboard architecture. Conceptual
modeling techniques. Heuristic classification and generic tasks. Web information retrieval.
Exams
Final Test: Report on the laboratories
activities and oral examination.
FORMAL METHODS
OF COMPUTER SCIENCE 1
Teacher
Prof. Marina Lenisa
Credits
6
Aims
The aim of this course is to introduce various formal methods for software and
hardware specification, validation and
verification. Several logical and mathematical techniques for specifying program semantics (operational, denotational) and several program logics will be discussed. Particular attention will be devoted to both parallel and distributed concurrent programs.
FORMAL METHODS
FOR SOFTWARE ENGINEERING
Teacher
Prof. Marco Comini
Credits
6
Aims
The increasing dependency of society on
LS in Computer Science
computer applications lets analysis and
verification of correctness of complex
software systems a more and more critical factor of the development process.
Systems malfunctioning, either hardware or software, can cause relevant damage of any kind: from financial to human
beans losses. Moreover, when defects are
not revealed before the usage of a system,
the a posteriori application of corrective
measures is, if possible, harder and
expensive.
Examples from the recent past include
the millennium bug, the errors in some
versions of the Pentium processor, the 32
milliards dollars uncovered of the N.Y.
Bank, the explosion of the first Ariane 5
vector and the mortal incidents cause by
Therac-25.
The course aims to give a (relatively)
extended introduction to the formal techniques which are the basis of Automatic
Software Analysis and Verification
(including Debugging)
Program
- Introduction to semantic based software
manipulation techniques
- Recall of Semantics concepts
- Posets, CPO, Lattices
- Operational Semantics
- DR
- Denotational Semantics
- Fix Point Semantics
- From programs to proprieties: static
program analysis
- Data-flow analysis
- Abstract Interpretation.
- Complete lattices and Galois connections
- Upper closure operators;
- Standard and non-standard semantics
of logic programs;
- Abstract Domains for analysis: Pos, Def
e Sharing;
- Abstract Domains Desing: reduced
product, complementation, refinement;
389
- Fix Point acceleration techniques
(Widening/Narrowing)
- Applications. From programs to programs: Transformation and Partial Evaluation
- Transformation
- Optimization by partial evaluation
- With programs and proprieties: Debugging and Verification
- Specifications and program proprieties.
- Algorithmic Debugging
- Abstract Diagnosis
- Hoare Logic and verification of sequential programs.
- Assertions as abstract domain
- Abstract Verification: Analysis and verification, toward a unifying theory.
- Type checking as a particular case of
Abstract Verification
- From proprieties to programs: Program
Synthesis
- Synthesis of logic programs
References
- K.R. A PT , E. O LDEROG , Verification of
Sequential and Concurrent Programs, 2nd
ed., 1997, ISBN: 0-387-94896-1.
- N.D. JONES, C.K. GOMARD, P. SESTOFT,
Partial Evaluation and Automatic Program
Generation, Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, NJ, 1993.
- P. COUSOT, R. COUSOT, Abstract interpretation and application to logic programs,
Journal of Logic Programming, 13(23):103-179, 1992
- M. C OMINI , An abstract interpretation
framework for Semantics and Diagnosis of
logic programs, Ph.D. thesis TD-5/98,
Dipartimento di Informatica, Università
di Pisa, 1998.
- P. COUSOT, Semantic foundations of program analysis, in S.S. M UCHNICK , N.D.
JONES, editors, Program Flow Analysis:
Theory and Applications, chapter 10,
pages 303-342, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, USA, 1981.
- P. COUSOT, Abstract interpretation based
390
formal methods and future challenges invited paper, in R. WILHELM, editor, Informatics 10 Years Back, 10 Years Ahead, volume
2000 of Lecture Notes in Computer Science, pages 138-156, Springer-Verlag,
2000.
FOUNDATIONS OF COMPUTER
SCIENCE 2
Teacher
Prof. Agostino Dovier
Credits
6
Aims
We will consider with more attention the
technical aspects of the results seen in
Foundations of Computer Science I.
After successfully completing the course
the student will be able to discuss the
decidability (polinomiality) of relevant
problems, using advances reduction techniques, and will know the relevant
notions of formal language theory.
Program
The course is organized in three parts:
formal languages, computability, and
complexity. Formal languages. Summary
of main definition and results on regular
languages. Deterministic and non-deterministic finite state automata and their
equivalence. Regular expressions. The
pumping lemma and its applications.
Closure and decidability properties of
regular languages. The Myhill-Nerode
Theorem and automata minimization.
Context-free languages. Context Free
Grammars and derivation trees. Ambiguous grammars and languages. Chomsky
and Greibach normal forms. The pumping lemma and its applications. Closure
and Decidability properties of context free
languages. Linear grammars, type 0 and
LS in Computer Science
type 1 grammars and Chomsky hierarchy.
Computability. Summary of the main
definition and results on primitive functions and Turing machines. Equivalence
theorem between the two formalisms.
Computability and programming languages. The language While: syntax,
semantics, and while-computable functions. Turing completeness of while. The
language For, For-computable functions
and their equivalence with the primitive
recursive functions. Undecidability of the
halting problem without enumeration.
The S-m-n theorem and the specializers.
Kleene recursion theorem, Rice and RiceShapiro theorems and their applications.
Reducibility between sets. Recursive and
complete sets. The second recursion theorem and Myhil Theorem. Simple Sets:
definition, properties and their existence.
Complexity. Languages and Problems.
Deterministic time complexity classes:
main results. Non-deterministic and
space classes. Main results and relative
relationships. Reductions and Completeness. Cook’s Theorems. NP-completeness of some fundamental problemsusing reductions.
Exams
Written and oral examination.
References
- A. DOVIER, R. GIACOBAZZI, Fondamenti
dell’Informatica: Linguaggi Formali, Calcolabilità e Complessità. Available on-line.
- N.J. CUTLAND, Computability: An introduction to recursive function theory, Cambridge Univ. Press, Cambridge 1980.
- J.E. HOPCROFT, J.D. ULLMAN, Introduction to automata, languages and computation, Addison-Wesley, Reading 1979.
- C.H. P APADIMITRIOU , Computational
Complexity, Addison Wesley, 1995.
391
LS in Computer Science
HIGH PERFORMANCE COMPUTING
Teacher
Prof. Dario Fasino
Credits
6
Aims
This course is intended to introduce students to the main issues of parallel computing, that is, computation performed
using multiple processing units, in its
diverse aspects (architectures, languages,
algorithms), with a main emphasis on
scientific computing on cluster architectures. The course focus is on communicating parallel programming concepts
and practices, not strictly bound to specific technologies or computing environments that can be usefully exploited in
various applicative contexts.
Program
Introduction to parallel architectures:
Flynn taxonomy, shared or distributed
memory, vector computers, superscalar
and multiprocessor computers, clusters;
processor-memory and processor-processor connection topologies; basic parallel
algorithms; process synchronization and
communications; Fundamental parallel
algorithm concepts: data and workload
decomposition, serial and parallel program optimization techniques, granularity, load balancing; message-passing
model: basic concepts and methods, onesided, collective and peer-to-peer communications, synchronous and asynchronous primitives; introduction to BSP,
PVM, MPI, and other scientific computing libraries. Performance analysis: performance concepts and measures, speedup and scalability of parallel algorithms,
Amdahl-Ware’s and Gustafsson’s law,
isoefficiency, parallel overhead, communication time analysis. High Perfor-
mance Scientific Computing: case studies from numerical linear algebra (sparse
matrix technology, structured matrix
computations) or computational mathematics.
Exams
Final written and oral exam, including
discussion of lab activity.
References
- K. D OWD , C. S EVERANCE , High Performance Computing, O’Reilly, 1998.
- L. RIDGWAY SCOTT, T. CLARK, B. BAGHERI,
Scientific Parallel Computing, Princeton
University Press, 2005.
HUMAN COMPUTER
INTERACTION 1
Teacher
Prof. Luca Chittaro
Credits
6
Aims
The course illustrates principles, design
methodologies and the different implementation choices which allow one to
build software which is usable in a simple, intuitive, productive, and reliable way
by the users for which it is meant. Achieving this goal requires the study of three
different kinds of topics: man (psychological aspects of the user); computer (user
interface development tools); interaction
(analysis, design, and evaluation of
human-machine interfaces). Besides presenting the fundamental concepts of
human-computer interaction, the course
highlights some recent relevant developments of the field, such as 3D Interfaces,
and Groupware systems.
Program
- Introduction: Goals of human-computer
392
interaction and its relevance to the applications of interactive computer systems.
- Psychological Aspects: Cognitive psychology. Sensory channels. Human limitations and expectations in perceptual
processes. Visual perception. Auditory
perception. Haptic perception. Human
memory: sensory, short-term, long-term.
Individual differences. Mental models.
Metaphors. Human error: slip and mistake.
- Devices for Human-Computer Interaction: Text input devices. Positioning and
pointing devices. 3D devices. Devices for
visual, auditory, and haptic output. Interfaces and devices for disabled users.
- Models and Paradigms of Human-Computer Interaction: Characterizing different phases of interaction. Ergonomic
aspects of interaction. Interaction styles:
from command language to 3D interfaces. Window interfaces (WIMP). Menu
and icon design. Interaction paradigms.
- Human-Computer Interaction and the
Software Life-Cycle: Analysis of usability
requirements. Usability principles. Usercentered design. Usability engineering.
Prototyping techniques. Envisioning
design techniques. Design rationale.
- Environment, User, Task Analysis:
Characterizing the context of interaction
with socio-technical models. The
USTM/CUSTOM technique. Task analysis. The HTA technique. Predictive models: GOMS, KLM.
- Formal Methods in Human-Computer
Interaction: State transition network and
other diagrammatic notations. Textual
notations. Dialogue analysis and design
with state transition network.
- Guidelines and Standards for User
Interfaces: Definition. Choosing and
using guidelines. Examples of guidelines:
MITRE, Apple, Microsoft, IBM guidelines for 3D interfaces. The ISO 9241
standard.
- Tools for User Interface Implementa-
LS in Computer Science
tion: Windowing System. Programming
techniques. Toolkit. Case study: the Java
toolkit. User Interface Management Systems.
- Usability Evaluation: Goals of evaluation. Recording tools. Observing the user.
Collecting opinions. Interviews. Questionnaires. Experiments. Predictive evaluation. Cognitive walkthrough. Interpretive evaluation.
- Help: Assisting the user. Requirements
for help systems. Main approaches.
Adaptive and adaptable interfaces.
- Computer-Supported Cooperative
Work: Groupware. Computer-mediated
communication. E-mail and textual communication systems. Videoconference.
Virtual collaborative environments.
Workflow systems. Experimental and
organizational aspects.
- Recent Paradigms of Human-Computer
Interaction: Ubiquitous computing. Virtual reality. Types of virtual reality. Multisensory (or multi-modal) interfaces.
Information visualization. Hypertext.
Multimedia and Hypermedia interfaces.
References
- A. DIX, J. FINLAY, G. ABOWD, R. BEALE,
Human Computer Interaction, Third Edition, Prentice Hall, 2003.
- J. P REECE , Y. R OGERS , H. S HARP , D.
BENION, S. HOLLAND, T. CAREY, Human
Computer Interaction, Addison Wesley,
1994.
HUMAN COMPUTER
INTERACTION 2
Teacher
Prof Luca Chittaro
Credits
6
Aims
The main goal of the course is to explore
LS in Computer Science
the most recent developments and trends
in Human-Computer Interaction and to
study the most important applications
that are deriving from them. The course
topics belong to three equally important
categories: Information Visualization
(design of a visual interface and visualization techniques), Interacting with mobile
devices and services (e.g., mobile phones,
PDAs, on-board vehicle systems), Virtual
Reality (Immersive, Desktop, or Webbased).
Program
- Information visualization (IV). Information Visualization (IV): definitions. Data
vs. Information. Goals of IV. Information
Visualization vs. Scientific Visualization.
Issues involved in IV Design. Mapping:
principles, visual attributes, examples.
2D vs. 3D visualizations. Typical IV
design problems. A model for IV. A classification of data types: Categorical,
Numerical, Topological, Symbolic, Textual Data. An alternative classification of
data types: 1-dimensional, 2-dimensional,
3-dimensional, temporal, multi-dimensional, tree, network. A classification of
task types: overview, zoom, filter, detailson-demand, relate, history, extract.
- Techniques for visualizing and interacting
with data. Bivariate, Trivariate, Multivariate data: Scatterplots, Mosaic Display,
Parallel coordinate plots, Starplot, Chernoff Faces, Hierarchical Axis, Dimensional Stacking, Dynamic Queries,
Alphasliders, The Attribute Explorer,
SDM (Selective Display and Manipulation). InfoZoom. Pixel-oriented visualizations: screen-filling curves, recursive pattern, circle segments. Trees: Treemaps,
Cone Trees, Camtrees, Star Tree, Hyperbolic Trees. Networks: SeeNet, HierNet,
NetMap. Temporal data: Lifelines, AsbruView, Paint Strips. Documents: TileBars,
document Galaxies, Themescape, Citeseer-Relator, MDS-interactive. Informa-
393
tion Workspace: Rooms, Web Forager,
Windows Task Gallery, Sun Looking
Glass.
- The presentation problem. Overview+Detail
techniques. Focus+Context techniques. Distortion-oriented techniques. Table Lens.
Perspective Wall. Fish-eye view.
- Case study: IV for the internet and the web.
NattoView. Self-organizing maps. Skitter. Cichlid. Web Forager. Disk tree.
Time tube. Dome tree. Web page caricatures. Visualizing Social activities on the
Web.
- Case study: IV in medicine. Visualizing
medical data: medical imaging vs. IV. A
gallery of examples: Therapy Planning,
Interactive Data Exploration of clinical
databases, Digital libraries of anatomical
images, Preoperative Surgery Planning,
Treatment of Phobias, Magnetic Resonance Image Viewing, visual data mining
of Hemodialysis data.
- Cognitive and human factors in IV. Visual
perception aspects. Navigation in abstract
or physical spaces. Improving navigation.
Navigation aids. User Evaluation of IV
systems. Detailed case studies: querying
medical databases, 3D navigation aids.
- Mobile HCI. Mobile and Wireless
Devices. Mobile Operating Systems.
Wireless Networks. Differences between
the mobile context and the desktop PC
context. Size issues in mobile devices.
Cultural issues. Social issues. The Mobile
User Experience.
- Mobile Phones. Mobile Phones: Historical Data. User Interfaces (UIs) of Mobile
Phones. Mobile Product Categories. UI
Styles in Mobile Phones. Example: Twosoftkey UI vs. Navi-key UI. Usability of
different UI Styles. Evolving different UI
Styles. Case Study: unexpected reactions
to Nokia Ringo. Case Study: the Nokia
Navi-roller failure. Interface Elements of
Menu-based Mobile Phones. Menu Interfaces in Mobile Phones. Call-related
Interactions. Number of Keys in Mobile
Devices.
394
- Evaluation in mobile HCI. Ethnographic
methods. Case study: Indian users. Paper
Prototyping Tour. Controlled experiments. Case Study: a mixed-design experiment with WAP phones. Longitudinal
User Studies. Example: the Nokia OneRow Keyboard.
- Mobile information visualization. Visualizing data for mobile users. Visualizing
data about mobile users. Relevant Subjects of Mobile Visualizations. Visualizing text on mobile devices. Visualizing
maps on mobile devices. DateLens.
- In-car user interfaces and safety issues.
Centralized Control Systems. Examples:
COMAND, Connect, iDrive, future concepts. Using the Keystroke-level model in
the Automotive Domain (SAE J2365).
Distraction-related crashes. Types of driver distraction. Task performed by drivers with mobile devices (cell phones,
navigation systems, Internet services).
Measuring driver distraction and behaviour. Reducing risks.
- Interaction with virtual reality systems.
General architecture of a virtual reality
(VR) system. Output peripherals: headmounted displays, 3D Glasses, new types
of display, 3D projection, CAVE, retinal
display, 3D positional audio. Input
peripherals: trackers, data glove, phantom.
- 3D interactive graphics. Rendering
engine. Tools for developing interactive
3d environments. Typical trade-offs.
Physically-based computer animation.
Particle systems. Example: cloth and
dress simulation.
- Designing 3D web sites. Issues in 3D Web
site design. Added value. A case study:
designing the 3D Web site of the Italian
Aerobatic Team.
- Virtual Humans. Avatars. Ergonomic
dummies. Autonomous agents. Embodied interface agents. General architecture. Applications.
LS in Computer Science
References
Suggested Readings
- R. S PENCE , Information Visualization,
Addison Wesley, 2000.
- C. L I N D H O L M , T. K E I N O N E N , Mobile
Usability, McGraw-Hill Education, 2003.
- W.R. SHERMAN, A.B. CRAIG, Understanding Virtual Reality: Interface, Application,
and Design, Morgan Kaufmann, 2000.
IMAGE PROCESSING: THEORIES
AND TECHNIQUES
Teacher
Prof. Vito Roberto
Credits
6
Aims
The Course gives an overview on principles and techniques of pattern recognition, for what concerns image acquisition, analysis, interpretation and communication. All the topics are supported by
practical sessions, based on the hw/sw
resources available at the Machine Vision
Laboratory, Dept. Informatics, University
of Udine, Italy. Informations about the
Machine Vision Lab are available on the
Internet, at the WWW site: http://mvl.
dimi.uniud.it/
Program
Signal and image representations. Analog
and digital signals and images. Correlation, convolution. Statistical representations. Representations in the frequency
domain. Applications: linear filtering;
sampling; acquisition models.
Early visual processing. Image filtering and
filtered representations. Statistical filtering. Fourier filtering. Derivative operators and edge extraction. Improving
robustness: edge linking, following and
clustering. Image segmentation: global
and local techniques.
395
LS in Computer Science
Practical sessions. Three main topics are
covered:
- Statistical signals;
- Representations in the frequency
domain;
- Image representations and processing.
The sessions adopt the software environment MATLAB (a trade mark of The
Mathworks, Inc.), version 5.1.0.421, with
the specialized toolboxes: Signal Processing (4.0.1); Statistics (2.1.0); Image Processing (2.0).
References
- Lecture notes are available both in electronic and paper formats at the WWW
site reported here above. Suggested references are:
- BALLARD, BROWN, Computer Vision, Prentice Hall, 1982.
- KLETTE, ZAMPERONI, Handbook of Image
Processing Operators, Wiley, 1996.
- RUSS, The Image Processing Handbook,
CRC Press, 1995.
IMAGES AND MULTIMEDIA
Teacher
Prof. Vito Roberto
Program
Introductory machine vision. Image acquisition models. Image formation and camera model. Stereo Vision models. Stereo
reconstruction algorithms. Motion analysis and reconstruction. Synthesis of 3D
worlds. The Virtual Reality Modeling Language (VRML). Rendering techniques of
VRML objects: color, sound, motion.
Images and multimedia systems. Multimedia object terminology. Compression and
coding principles. Standards of compression and coding: JPEG, MPEG. Practical
sessions. Two main topics are covered:
- 3D Reconstruction algorithms: tomography, stereo matching;
- Algorithms for motion analysis. The sessions adopt the software environment
MATLAB (a trade mark of The Mathworks, Inc.), version 5.1.0.421, with the
specialized toolboxes: Signal Processing
(4.0.1); Statistics (2.1.0); Image Processing (2.0).
References
- D.H. BALLARD, C.M. BROWN, Computer
Vision, Prentice Hall, 1982.
- R. KLETTE, P. ZAMPERONI, Handbook of
Image Processing Operators, Wiley, 1996.
-J.C. R USS , The Image Processing Handbook, CRC Press, 1995.
Credits
6
INFORMATION THEORY
Aims
The Course gives an overview on principles and techniques of pattern recognition, for what concerns image acquisition, analysis, interpretation and communication. All the topics are supported by
practical sessions, based on the hw/sw
resources available at the Machine Vision
Laboratory, Dept. Informatics, University
of Udine, Italy. Information about the
Machine Vision Lab are available on the
Internet, at the WWW site: http://mvl.
dimi.uniud.it/
Teacher
Prof. Agostino Dovier
Credits
6
Aims
The course deals with the foundations of
Information Theory, with particular
emphasis on data compression and error
correcting codes.
396
Program
The course is organized in two parts:
Source Coding and Channel Coding.
Source Coding. B-LV codes. Code trees.
Uniquely Decodable and Istantaneous
Decodable Codes. Kraft-McMillan
Inequality. Discrete Probability and
Expected Length of a code. Entropy,
Divergence, and Shannon first Theorem.
Shannon-Fano codes. Memoryless Information Sources. Rate and asymptotical
optimality of Shannon-Fano codes. Fano
and Huffman codes. Conditional Entropy,
Mutual Information, Self Information.
Universal (multinomial) Code and its
optimality. LV-B codes. Exhaustive and
Complete Families. Tunstall trees and
coding and their optimality. B-B codes.
Code value in error-free coding. Coding
with error: delta typical sequences and
the second Shannon Theorem. LV-LV
codes. Asymptotically optimum codes.
Ziv-Lempel, Ziv-Lempel-Welch, and Burrows-Wheeler Universal codes. Channel
Coding. Parity check, repetition, and
Hadamard codes. Mathematical formalization of the channel. Channel’s capacity: definition and computation on some
channels. Shannon’s channel coding
Theorem. Maximum likelihood decoding. Minimum distance of a code, code
rate and its relationships with error probability. Singleton, Plotkin, Hamming,
and Gilbert limitations. Error correcting
codes: introduction to algebraic codes.
Decoding using Slepian’s table. Hamming codes. Perfect codes: main results.
BCH codes and Reed-Muller codes.
Cyclic codes: main definitions, generator
and check matrixes, generator polynomial. Using primitive roots for the project of
cyclic codes. Relationships with the minimum distances. Convolutional codes and
Viterbi’s algorithm. A brief history of
cryptography and main results of public
key cryptography.
LS in Computer Science
Exams
Oral Examination.
References
- F. FABRIS, Teoria dell’Informazione, codici, cifrari, Bollati-Boringhieri, Torino,
2001.
- E. BERLEKAMP, Algebraic Coding Theory,
McGraw-Hill, 1968.
- R. G ALLAGER , Information Theory and
Reliable Communication, Wiley, New
York, 1968.
- F.J. MAC WILLIAMS, N.J. SLOANE, The theory of Error Correcting Codes, North Holland, 1977.
LANGUAGES AND MODELS FOR
GLOBAL COMPUTING
Teacher
Prof. Marina Lenisa
Prof. Marino Miculan
Credits
6
Aims
The recent shift from the standalone
computational model to the interconnected, global computing has enlightened
many subtle issues concerning distributed computation. The need of reasoning
formally and rigorously about these new
aspects has led to investigate and develop
new models, techniques and methodologies which overcome the limitations of
traditional program logics. In this course,
we will present some of the most successful abstract models and formal methods
for global and ubiquitous computing. In
particular, we will focus on calculi for systems with dynamic topology, with cryptographic protocols and with mobility of
computations. Applications and open
problems of this cutting-edge research
field will be presented as well.
LS in Computer Science
Program
1. Introduction to the calculi for concurrency. The CCS. 2. The p-calculus: syntax,
operational semantics (late and early),
bisimulation (late, early, open). 3. The
spi-calculus. Syntax, operational semantics, typing system, security by typing. 4.
The calculus of mobile ambients. Syntax,
operational semantics, modal spatial
logic, typing systems. Variants of the
pure calculus.
Prerequisites
Formal Methods of Computer Science 1.
Exams
Monographic seminar on a subject related to the course.
References
Course handouts, papers and notes from
the teachers.
MANAGEMENT INFORMATION
SYSTEMS
Teacher
Prof. Carlo Tasso
Prof. Maurizio Pighin
Credits
6
Aims
The main objective of the course is the
introduction to the problems related with
the computerized Management Information System (MIS) in a complex organization. The concept of MIS is defined, as
well as methods and techniques for analysis, design, implementation and management of MIS. Both the technical and the
organizational points of view are considered. The laboratory course (4 CFU) consists of a case study with the complete
analysis of enterprise information system.
397
Program
Introduction to the concept of MIS: Definition of MIS. Economic relevance of
MISs. Professional competence related to
MISs. MIS life cycle. MIS Architecture:
Modeling a complex organization. Business processes. Value chain. Various
architectural organizations of MISs.
Application Portfolio. Make, buy and outsourcing. Cost and Performance: MIS
development methodologies. Cost/benefit analysis. Risk analysis. Managing a
MIS: Resource organization and decision
processes. Acquisition and Procurement.
Project management and planning.
Enterprise Resource Planning: Major
data and information flows: administration and finance, logistics, production,
marketing and sales, procurement.
Advanced systems: E-commerce and
One-to-One Marketing. Customer Relationship Management (CRM). Data
Warehousing and Data Mining. Business
Intelligence.
Exams
The exams consists in the discussion of
an industrial case-study, followed by an
oral examination. Alternatively there is a
written/oral examination.
References
- G. BRACCHI, C. FRANCALANCI, G. MOTTA,
Sistemi Informativi e aziende in rete,
McGraw-Hill Italia, Milano, 2001.
- M. PIGHIN, A. MARZONA, Sistemi Informativi Aziendali - Struttura e Applicazioni,
Pearson Education Italia, 2005.
Other Textbooks
- M. DE MARCO, Sistemi Infomativi Aziendali, Franco Angeli Edizioni, Milano
2000.
- G. BRACCHI, G. MOTTA, Processi Aziendali e Sistemi Informativi, Franco Angeli
edizioni, Milano 2000.
- P.F. CAMUSSONE, Il Sistema Informativo
Aziendale, Etas 2000.
398
LS in Computer Science
- D. AMOUR, E-Business (R)Evolution, Tecniche Nuove, 2000.
MATHEMATICAL LOGIC
Teacher
Prof. Giovanna D’Agostino
Credits
6
Aims
The aim of the course is to gain an adequate understanding of the theoretical
aspects of applications of Logic to Computer Science, with a particular emphasis
on completeness and correctness issues,
decidability and expressive power of classical and non classical logics.
Program
Resolution for propositional and first
order logic; Introduction to Prolog; Modal
and Temporal Logics.
Exams
Written and oral examinations.
References
- N ERODE , S HORE , Logic for application,
Springer.
- B LACKBURN , DE R IJKE , V ENEMA , Modal
Logic, Cambridge Tracts in Theoretical
Computer Science, 53.
statistical inference based on the likelihood.
Program
- Probability complements. The bivariate
and the multivariate normal distribution;
the distribution of linear combinations
and quadratic forms of normal vectors.
- Statistical models. Parametric and nonparametric models; special parametric
models; graphical methods for checking
model adequacy (probability plots, density estimation).
- Inference: basic procedures. Point estimation; hypotheses testing; confidence
regions; Kolmogorov-Smirnov tests; simulation.
- The likelihood function. Motivation and
basic definitions; the maximum likelihood estimator; the maximum likelihood
tests; interest and nuisance parameters:
the profile likelihood; penalized likelihood and model selection.
Exams
The examination consists in a practical
part, mainly exercises, and in an oral discussion.
References
- Lecture notes.
- A. AZZALINI, Inferenza Statistica: un’introduzione basata sul concetto di verosimiglianza, Springer-Verlag, 1992.
- L.J. BAIN, M. ENGELHARDT, Introduction
to Probability and Mathematical Statistics,
PWS-Kent Publishing co., 1992.
MATHEMATICAL STATISTIC 1
Teacher
Prof. Luigi Pace
Credits
6
Aims
This course presents an introduction to
MATHEMATICAL STATISTIC 2
Teacher
Prof. Luigi Pace
Credits
6
LS in Computer Science
Aims
This course gives theoretical complements on parametric statistical inference
based on the likelihood and presents
some applications to regression models.
Program
- The likelihood: theoretical aspects. The
immutability of likelihood; sufficient statistics and likelihood; asymptotic sampling distributions of likelihood quantities and their usefulness as approximations.
- Optimal procedures. Minimum variance unbiased estimators; most powerful
tests; most accurate confidence regions;
the main theorems.
- Binomial models. The sign test; logistic
regression; the Newton-Raphson algorithm.
- Multinomial models. Estimation of cell
probabilities; the goodness-of-fit test; test
of independence in contingency tables.
- Poisson models.
- Normal models. Estimation and tests;
linear regression models.
Exams
The examination consists in a practical
part,