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MODELING AND SIMULATION
MODELING AND SIMULATION

A.A. CFU
2023/2024 8
Docente Email Ricevimento studentesse e studenti
Andrea Viceré Il mercoledì dalle 11:00 alle 13:00 previo appuntamento
Didattica in lingue straniere
Insegnamento con materiali opzionali in lingua straniera Inglese
La didattica è svolta interamente in lingua italiana. I materiali di studio e l'esame possono essere in lingua straniera.

Assegnato al Corso di Studio

Research Methods in Science and Technology (XXXIX)
Curriculum: PERCORSO COMUNE
Giorno Orario Aula
Giorno Orario Aula

Obiettivi Formativi

L'obiettivo è una introduzione generale ad alcune tecniche di simulazione numerica, dimostrandone l'applicazione attraverso la realizzazione di codice in Python e la soluzione di specifici problemi.
Lo studente acquisirà una conoscenza di base di alcune metodologie di simulazione e delle tecniche per determinare la validità dei risultati ottenuti.

Programma

1. Introduzione al corso
   1.1 Il linguaggio Python: un'introduzione rapida

2. Equazioni differenziali ordinarie
   2.1 Metodo di Eulero
   2.2 Ordini superiori, metodi Runge-Kutta

3. Equazioni alle derivate parziali: problemi convettivi
   3.1 Il moto convettivo in 1D
   3.2 Stabilità numerica e condizione CFL
   3.3 L'equazione di diffusione in 1D
   3.4 Convezione e diffusione: l'equazione di Burgers

4. Equazioni alle derivate parziali: problemi diffusivi
   4.1 Equazione del calore in 2D: metodi espliciti
   4.2 Equazione di reazione-diffusione

5 Sistemi stocastici
   5.1 Simulazioni stocastiche, cammini casuali, modelli di Ornstein-Uhlenbeck
   5.2 Distribuzioni, metodo Metropolis-Hastings
   5.3 Modello di Ising

6. Equazioni alle derivate parziali: problemi ellittici
   6.1 Equazione di Laplace e metodo di Jacobi
   6.2 Equazione di Poisson
   6.3 Metodo di Gauss-Seidel
   6.4 Esempio: masse su una membrana

7 Simulazioni da dinamiche emergenti 
   7.1 Automi cellulari
   7.2 Gas reticolare di automi cellulari 

Eventuali Propedeuticità

Gli studenti dovrebbero aver già acquisito competenze di analisi matematica, di matematica discreta e di probabilità e statistica.
Dovrebbero inoltre essere in grado di scrivere pseudo-codice, per aver acquisito le competenze di base di programmazione.

Risultati di Apprendimento (Descrittori di Dublino)

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente dovrà conoscere alcuni tra i principali metodi di simulazione.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: lo studente dovrà essere in grado di identificare la tecnica di simulazione più adatta a uno specifico problema reale, ed essere in grado di scrivere codice o pseudo-codice di un programma di simulazione.
Autonomia di giudizio: lo studente dovrà essere in grado di valutare autonomamente la plausibilità del risultato di una simulazione, e di stabilire procedure per la verifica della correttezza.
Abilità comunicative: lo studente dovrà acquisire un linguaggio scientifico corretto nell'ambito della simulazione numerica.
Capacità di apprendere: lo studente sarà in grado di approfondire concetti specifici, non presentati durante il corso, su testi scientifici anche a indirizzo specialistico.

Materiale Didattico

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Attività di Supporto

Slides delle lezioni del corso, codice Python di esempio.


Modalità Didattiche, Obblighi, Testi di Studio e Modalità di Accertamento

Modalità didattiche

Lezioni frontali.

Modalità di
accertamento

Preparazione di un seminario, concordato con il docente, su un argomento affine all'attività di ricerca del dottorando/della dottoranda o comunque di suo interesse.
Presentazione del seminario in una sessione comune, di fronte al docente e agli altri studenti.
Discussione del contenuto del seminario, anche in collegamento agli argomenti del corso.
 

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Informazioni aggiuntive per studentesse e studenti non Frequentanti

Modalità didattiche

Le stesse degli studenti non frequentanti, grazie alla disponibilità delle lezioni e del software per le esercitazioni su piattaforma Moodle.

Modalità di
accertamento

Le stesse degli studenti frequentanti.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

« torna indietro Ultimo aggiornamento: 14/12/2023


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